JPH05149190A - Combustion measuring device for internal combustion engine - Google Patents
Combustion measuring device for internal combustion engineInfo
- Publication number
- JPH05149190A JPH05149190A JP26893691A JP26893691A JPH05149190A JP H05149190 A JPH05149190 A JP H05149190A JP 26893691 A JP26893691 A JP 26893691A JP 26893691 A JP26893691 A JP 26893691A JP H05149190 A JPH05149190 A JP H05149190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- light
- radicals
- internal combustion
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンなどの内燃機
関において、ノッキングなどの異常燃焼を調べるための
内燃機関用燃焼測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion measuring device for an internal combustion engine such as gasoline for examining abnormal combustion such as knocking.
【0002】[0002]
【従来の技術】ガソリンまたはディーゼル機関等の内燃
機関においては、ノッキング発生の抑制が熱効率および
出力の向上を達成する上で避けて通れない技術課題とな
っている。この内燃機関、特に花火点火機関のノッキン
グは、内燃機関の出現当初から知られている現象で、こ
れまで、内燃機関の開発、改良の様々の試みの過程で、
多くの研究対象とされている。ノッキングの発生は、混
合気の化学的、物理的性質、また、周囲条件の影響を受
ける。また、例えば、ガソリン機関では、燃焼炎面の前
面の未燃ガスが断熱圧縮を受けて、最も着火に対して条
件のよい点から自然発火を起こすことに原因があること
がわかっている。このような爆発的な自然発火を起こす
点は、燃焼の最後の部分であり、プラグの正反対側にあ
る。着火が起こるときは、未燃焼ガスの大部分はほとん
ど発火一歩手前の状態にあるから、一点にて発火すれ
ば、残りの未燃焼ガスもほとんど同時に発火状態に入
り、ちょうどディーゼル機関内の燃焼とほとんど同様の
現象が起こると言われている。最近では、このような燃
焼室の末端ガス中の前炎反応から自己着火に至るまでの
プロセスについて、従来より多く研究が続けられてい
る。2. Description of the Related Art In an internal combustion engine such as a gasoline or diesel engine, suppression of knocking is an unavoidable technical problem in achieving improvement of thermal efficiency and output. Knocking of this internal combustion engine, in particular fireworks ignition engine, is a phenomenon known from the beginning of the appearance of the internal combustion engine, and in the course of various attempts to develop and improve the internal combustion engine,
It has been the subject of many studies. The occurrence of knocking is influenced by the chemical and physical properties of the air-fuel mixture and the ambient conditions. Further, for example, in a gasoline engine, it is known that the unburned gas in front of the combustion flame surface undergoes adiabatic compression to cause spontaneous ignition from the point of the best conditions for ignition. The point at which such an explosive spontaneous ignition occurs is at the end of combustion, just opposite the plug. When ignition occurs, most of the unburned gas is almost in front of the ignition, so if you ignite at one point, the remaining unburned gas also enters the ignition state almost at the same time, just like the combustion in the diesel engine. It is said that almost the same phenomenon will occur. Recently, much research has been conducted on the processes from the preflame reaction in the end gas of the combustion chamber to the self-ignition.
【0003】これまでの研究では、末端ガスの前炎反応
から自己着火に至り、ノッキング振動を発生するまでの
反応機構には、OH、CH、C2などのラジカルが重要
な役割を果たしていることがわかっている。In the studies so far, radicals such as OH, CH, and C 2 play an important role in the reaction mechanism from the preflame reaction of the terminal gas to the self-ignition and the knocking oscillation. I know.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で、内燃機関の運転中にラジカルの挙動を測定する装置
として適当なものが開発されておらず、分光計を応用し
た簡易な装置により一回の測定で一つのラジカルについ
てしか測定できなかったのが実情である。このため、燃
焼過程を通じて各種ラジカルの挙動についてトータルで
把握することかできなかった。そこで、本発明は、上記
従来技術の有する問題点を解消し、燃焼室の末端ガス中
の数種類のラジカルの挙動を同時に分光法により測定で
きる内燃機関用燃焼測定装置を提供することを目的とす
る。However, until now, no suitable device has been developed as a device for measuring the behavior of radicals during the operation of an internal combustion engine. The fact is that only one radical could be measured. Therefore, it was not possible to understand the behavior of various radicals in total through the combustion process. Therefore, an object of the present invention is to provide a combustion measuring apparatus for an internal combustion engine, which solves the problems of the above-mentioned conventional technology and can simultaneously measure the behavior of several kinds of radicals in the end gas of the combustion chamber by spectroscopy. ..
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、比較光源と、内燃機関の燃焼室を通過す
る光を導く光学系と、上記光学系に導かれた光を分散さ
せるとともに、燃焼ガス中の2種類異常のラジカルにそ
れぞれ対応する波長を同時に検出する検知器を有する分
光装置と、上記検知器の出力に基づき上記ラジカルに対
応する波長での光の発光および/または吸収を解析する
解析処理装置と、上記解析処理装置の出力に従って解析
結果を波形表示する表示装置とを具備することを特徴と
するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a comparative light source, an optical system for guiding light passing through a combustion chamber of an internal combustion engine, and a light for dispersing the light guided to the optical system. And a spectroscopic device having detectors for simultaneously detecting wavelengths respectively corresponding to two types of radicals in the combustion gas, and based on the output of the detector, emission of light at a wavelength corresponding to the radicals and / or It is characterized by comprising an analysis processing device for analyzing absorption, and a display device for displaying the analysis result in a waveform according to the output of the analysis processing device.
【0006】[0006]
【作用】本発明によれば、燃焼室中の末端ガス中の3種
類のラジカルに対応する波長の光の発光/吸収を同時に
測定されその結果が波形表示されるので、燃焼室内で生
起する燃焼機構について重要な役割を果たすラジカル挙
動を把握できるようになる。According to the present invention, the emission / absorption of light having wavelengths corresponding to the three types of radicals in the end gas in the combustion chamber are simultaneously measured, and the results are displayed as a waveform. It becomes possible to understand the radical behavior that plays an important role in the mechanism.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明による内燃機関用燃焼測定装置
の一実施例について添付の図面を参照して説明する。図
1は、本実施例による内燃機関用燃焼測定装置の全体シ
ステムの構成を示した図である。この図1において符号
1は供試機関であるガソリン機関、符号2は動力計、符
号3ははずみ車、符号4は燃料タンク、符号5はサージ
タンクである。本発明の燃焼測定装置では、ガソリン機
関1の燃焼室6における末端ガス部分のラジカルの挙動
を吸収法、発光法によって測定するため、次のような光
学系が設けられている。キセノンランプ7、ハロゲンラ
ンプ8は比較光源であり、このうちいずれかを選択でき
るようになっている。燃焼室6を通過した光は、集光レ
ンズ9によって集光され、これ以降の光の経路は二つに
分かれている。一つはD線干渉フィルタ10を通過して
光電子増倍管11によって光電変換された後、増幅器1
2にて増幅された出力信号としてデータレコーダ13に
与えられる光学系(以下、光学系Iという)であり、他
方は、燃焼室6を通過した光を光ファイバ14を介して
分光装置15に導入する光学系(以下、光学系IIとい
う)である。これら光学系I、IIはいずれかにミラー
を介して切り換えられるようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a combustion measuring device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the entire system of a combustion measuring apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 is a gasoline engine as a test engine, reference numeral 2 is a dynamometer, reference numeral 3 is a flywheel, reference numeral 4 is a fuel tank, and reference numeral 5 is a surge tank. The combustion measuring apparatus of the present invention is provided with the following optical system in order to measure the behavior of radicals in the end gas portion of the combustion chamber 6 of the gasoline engine 1 by the absorption method and the light emission method. The xenon lamp 7 and the halogen lamp 8 are comparative light sources, and either of them can be selected. The light passing through the combustion chamber 6 is condensed by the condenser lens 9, and the light path thereafter is divided into two. The first one passes through the D-line interference filter 10 and is photoelectrically converted by the photomultiplier tube 11, and then the amplifier 1
2 is an optical system (hereinafter referred to as an optical system I) that is given to the data recorder 13 as an output signal amplified by 2, and the other is that the light that has passed through the combustion chamber 6 is introduced into the spectroscopic device 15 via the optical fiber 14. Optical system (hereinafter referred to as optical system II). Either of these optical systems I and II can be switched via a mirror.
【0008】次に、図2は、上記光学系IIを構成する
分光装置15の構成を模式的に示したものである。すな
わち、図2において、符号17、18、19、20は反
射鏡であり、これら反射鏡17、18、19、20によ
って分光装置15内に導かれた光は、回析格子21で分
散し、反射鏡22を介して光路切換え用の鏡23に入射
するようになっている。この光路切換え用の鏡23は、
回動可能に枢支されており、その位置に応じて回析格子
21にて分散した光を第1の検知器24、または第2の
検知器25のいずれかの側に切り換えられるようになっ
ている。この場合、第1検知器24は、一組の光電子増
倍管と増幅器から構成されている。これに対して、第2
検知器25は4組の光電子増倍管、増幅器の組から構成
されるとともに、光電子増倍管に光を導く光ファイバ2
6の入射端を検出すべき光の波長に対応した位置に配置
されるようになっている。なお、符号27は波長調整用
のハンドルを示し、このハンドルを操作して回析格子2
1の角度を変えることによって検出する光の波長を調整
する。Next, FIG. 2 schematically shows the structure of the spectroscopic device 15 which constitutes the optical system II. That is, in FIG. 2, reference numerals 17, 18, 19, 20 denote reflecting mirrors, and the light guided into the spectroscopic device 15 by these reflecting mirrors 17, 18, 19, 20 is dispersed by the diffraction grating 21, The light enters the mirror 23 for switching the optical path via the reflecting mirror 22. This optical path switching mirror 23 is
It is rotatably supported, and the light dispersed by the diffraction grating 21 can be switched to either side of the first detector 24 or the second detector 25 according to its position. ing. In this case, the first detector 24 comprises a set of photomultiplier tubes and an amplifier. In contrast, the second
The detector 25 is composed of four sets of photomultiplier tubes and amplifiers, and the optical fiber 2 for guiding light to the photomultiplier tubes.
The incident end 6 is arranged at a position corresponding to the wavelength of light to be detected. Reference numeral 27 indicates a wavelength adjusting handle, which is operated to operate the diffraction grating 2
The wavelength of the light to be detected is adjusted by changing the angle of 1.
【0009】このような第1検知器24または第2検知
器25の出力は、図1において、9チャンネルのデータ
レコーダ13に導入され、このデータレコーダ13にて
収集されたデータは、コンピュータを利用した解析処理
装置30に入力される。この解析処理装置30は、解析
処理の結果をX−Yプロッタなどの表示装置31にあた
える。その結果、表示装置31には、解析結果が図4乃
至図9に示すような波形の画像として表示される。な
お、符号32はディジタルメモリを示している。The output of the first detector 24 or the second detector 25 as described above is introduced into the data recorder 13 of 9 channels in FIG. 1, and the data collected by the data recorder 13 is used by a computer. Is input to the analyzed processing device 30. The analysis processing device 30 gives the result of the analysis process to a display device 31 such as an XY plotter. As a result, the analysis result is displayed on the display device 31 as an image having a waveform as shown in FIGS. Reference numeral 32 indicates a digital memory.
【0010】燃焼室6内の末端ガス部分の発光、または
吸収強度の測定に加えて、ガソリン機関1のシリンダ内
圧力、およびクランク角なども測定される。この場合、
シリンダ内圧力は、シリンダヘッドに設けられた圧力ト
ランスデューサ33によって検出され、この圧力トラン
スデューサ33の出力はデータレコーダ13に供給され
る。また、ノック強度は高周波帯域フィルタ34を用い
て測定される。クランク角はシャッタ35を介してクラ
ンク角検出器36により検出され、このクランク角検出
器36の出力はデータレコーダ13に導入される。In addition to the measurement of light emission or absorption intensity of the end gas portion in the combustion chamber 6, the pressure in the cylinder of the gasoline engine 1 and the crank angle are also measured. in this case,
The pressure in the cylinder is detected by a pressure transducer 33 provided on the cylinder head, and the output of this pressure transducer 33 is supplied to the data recorder 13. Further, the knock intensity is measured using the high frequency band filter 34. The crank angle is detected by the crank angle detector 36 via the shutter 35, and the output of the crank angle detector 36 is introduced into the data recorder 13.
【0011】本実施例による内燃機関用燃焼測定装置
は、基本的には、以上のように構成されるものであり、
次に、この測定装置を用いた測定について説明する。表
1は、供試機関であるガソリン機関1の仕様を示したも
ので、このガソリン機関1において、図3に示すように
燃焼室6の末端部に設けられた2本の観測窓ホルダ3
8、38間の末端ガス部分における三種類のラジカル、
すなわち、OH(306.4nm)、CH(431.5
nm)、C2(516.5nm)の挙動を発光法および
吸収法で測定する。The combustion measuring apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is basically constructed as described above,
Next, measurement using this measuring device will be described. Table 1 shows the specifications of the gasoline engine 1 which is the test engine. In this gasoline engine 1, two observation window holders 3 provided at the end of the combustion chamber 6 as shown in FIG.
Three kinds of radicals in the terminal gas portion between 8 and 38,
That is, OH (306.4 nm), CH (431.5)
nm) and the behavior of C 2 (516.5 nm) are measured by a light emission method and an absorption method.
【0012】[0012]
【表1】測定にあたっては、オクタン価の異なる3種類
の燃料、 N-heptane (オクタン価;0)、Iso-oc
tane(オクタン価;100)、Gasoline(オクタン価;
91)を燃料とし、それぞれ正常燃焼、異常燃焼におけ
る上記三種類のラジカルの発光強度の挙動を燃焼ガス温
度(発光法の場合)、シリンダ内圧力に対応させて同時
に測定をする。この場合、ガソリン機関1のシリンダヘ
ッドへの冷却風量を減じ、正常状態から次第に過熱状態
とし、正常燃焼から異常燃焼に移行することができる。[Table 1] In measurement, three types of fuel with different octane numbers, N-heptane (octane number; 0), Iso-oc
tane (octane number; 100), Gasoline (octane number;
91) is used as a fuel, and the behavior of the emission intensity of the above-mentioned three types of radicals in normal combustion and abnormal combustion is measured at the same time corresponding to the combustion gas temperature (in the case of the emission method) and the cylinder pressure. In this case, it is possible to reduce the amount of cooling air to the cylinder head of the gasoline engine 1 to gradually change from the normal state to the overheated state, and shift from the normal combustion to the abnormal combustion.
【0013】そこで、図1において、まず燃焼ガスの温
度測定をする場合は、比較光源としてハロゲンランプ8
を用い、スペクトルD線反転法を利用して燃焼室6から
の放射エネルギによる出力波形に対してハロゲンランプ
8の輝度を変化させ、温度較正して燃焼ガス温度を測定
する。次に、発光法によりOH、CH、C2のラジカル
について同時に発光強度を測定する場合には、ガソリン
機関1の運転条件(吸気圧、混合比)を設定してから温
度目盛りふりの操作を行い、D線干渉フィルタ(58
9.3nm)の代わりに、光学系IIに切り換えて燃焼
室6からの光を光ファイバ14を介して分光装置15に
導くことで、発光強度の変化を測定する。この場合、図
2において、分光装置15では、上記三種類のラジカル
について同時測定を実施するために、鏡23は、4組の
光電子増倍管、増幅器の組からなる第2検知器25側に
切り換えておく。なお、光ファイバ26のそれぞれ入射
端は、OH(306.4nm)、CH(431.5n
m)、C2(516.5nm)の各ラジカルに対応する
波長、および燃焼ガス測定に用いるNa−D線(58
9.3nm)の波長を検出する位置に予め設定してお
く。Therefore, in FIG. 1, when the temperature of the combustion gas is first measured, a halogen lamp 8 is used as a comparative light source.
Using the spectrum D line inversion method, the luminance of the halogen lamp 8 is changed with respect to the output waveform of the radiant energy from the combustion chamber 6, and the temperature is calibrated to measure the combustion gas temperature. Next, in the case of simultaneously measuring the emission intensity of OH, CH, and C 2 radicals by the light emission method, the operating conditions (intake pressure, mixing ratio) of the gasoline engine 1 are set, and then the temperature scale is adjusted. , D-line interference filter (58
Instead of 9.3 nm), the optical system II is switched to and the light from the combustion chamber 6 is guided to the spectroscopic device 15 via the optical fiber 14 to measure the change in emission intensity. In this case, in FIG. 2, in the spectroscopic device 15, the mirror 23 is provided on the side of the second detector 25 including four photomultiplier tubes and amplifiers in order to perform simultaneous measurement of the above three types of radicals. Switch it. The incident ends of the optical fiber 26 are OH (306.4 nm) and CH (431.5n).
m), wavelengths corresponding to the respective radicals of C 2 (516.5nm), and used in a combustion gas measurement Na-D line (58
It is set in advance at a position for detecting a wavelength of 9.3 nm).
【0014】また、吸収法によりOH、CH、C2の各
ラジカルについて同時に吸収強度を測定する場合には、
比較光源としては、キセノンランプ7を用いる。このキ
セノンランプ7を一定の輝度にて点灯させたままガソリ
ン機関1を運転する。燃焼室6からの光を光学系IIに
切り換えて光ファイバ14を介して分光装置15に導い
て、光の吸収の度合いの変化を測定する。なお、このと
き、燃焼ガス温度の測定は行わない。When the absorption intensity is simultaneously measured for each radical of OH, CH and C 2 by the absorption method,
A xenon lamp 7 is used as a comparative light source. The gasoline engine 1 is operated with the xenon lamp 7 lit at a constant brightness. The light from the combustion chamber 6 is switched to the optical system II and guided to the spectroscopic device 15 via the optical fiber 14 to measure the change in the degree of light absorption. At this time, the combustion gas temperature is not measured.
【0015】以上のようにして、燃焼室6内の末端ガス
部分の発光および吸収をオクタン価の異なる燃料で測定
した例が図4乃至図9である。図4乃至図7は、正常燃
焼の測定例である。このうち、図4はN-heptane 、図5
はIso-octane、図6はGasolineについての測定例であ
る。これら図4乃至図6は吸収の1サイクルと発光の1
サイクルの結果を示している。三種類のOH、CH、C
2の各ラジカルの挙動は上が吸収、下が発光となってい
る。図7はIso-octaneでの吸収の1サイクルと混合燃料
での吸収の1サイクルの結果を表示してある。図8と図
9はN-heptane を燃料に用いたときの異常燃焼の測定例
である。図8は図4乃至図6と同様の表示方法であり、
図9は図8における吸収の波形を拡大表示したものであ
る。上記各図とも上からノック振動(圧力振幅)、シリ
ンダ内圧力、OH、CH、C2ラジカルの挙動、燃焼ガ
ス温度(発光法の場合)およびクランク角を示してい
る。また、上記各図において、B点は前炎反応が始まっ
ていると考えられる点で、A点は火炎が末端ガス部にま
で到達して燃焼が始まった点で、B−A区間が前炎反応
期間である。FIGS. 4 to 9 show examples of the light emission and absorption of the end gas portion in the combustion chamber 6 measured with the fuels having different octane numbers as described above. 4 to 7 are examples of measurement of normal combustion. Of these, Fig. 4 shows N-heptane and Fig. 5
Is Iso-octane, and FIG. 6 is a measurement example for Gasoline. 4 to 6 show one cycle of absorption and one of emission.
The result of the cycle is shown. Three types of OH, CH, C
The behavior of each radical of 2 is absorption at the top and emission at the bottom. FIG. 7 shows the results of one cycle of absorption in Iso-octane and one cycle of absorption in the mixed fuel. 8 and 9 are examples of measurement of abnormal combustion when N-heptane is used as the fuel. FIG. 8 shows a display method similar to that shown in FIGS.
FIG. 9 is an enlarged display of the absorption waveform in FIG. In each of the above figures, knock vibration (pressure amplitude), cylinder internal pressure, behavior of OH, CH, C 2 radicals, combustion gas temperature (in the case of light emission method) and crank angle are shown from the top. Further, in each of the above figures, point B is the point at which the preflame reaction is considered to have started, point A is the point at which the flame has reached the end gas portion and combustion has started, and section B-A shows the preflame. The reaction period.
【0016】上記図4乃至図9から、燃焼機構を解析し
た結果、次のようなことがわかる。As a result of analyzing the combustion mechanism, the following can be seen from FIGS. 4 to 9.
【0017】先ず、前炎反応期間におけるOH、CH、
C2ラジカルの同時測定により、これらのラジカルの挙
動は燃料のオクタン価により相違があることが明らかに
なる。また、火花ノックの異常燃焼が発生するサイクル
では、正常燃焼の前炎反応で生じていたOH、CH、C
2ラジカルのうち、ノック領域の前炎反応でCH、C2
ラジカルはほとんど現われないのに対し、OHラジカル
は次第に増加する。その後、自己着火の発生で各ラジカ
ルは急激に増加し、最高値を示す直前でノック振動が開
始することがわかる。このように前炎反応からノック振
動開始までの期間でOH、CH、C2の各ラジカルに対
応する波長の光を同時測定することで、これらのラジカ
ルがオクタン価の相違や、正常燃焼と異常燃焼とで異な
る挙動を現すことが明らかにされ、末端ガス中の前炎反
応から自己着火に至るまでの反応機構の解析に有効なデ
ータが得られる。First, OH, CH, and
Simultaneous measurement of C 2 radicals reveals that the behavior of these radicals depends on the octane number of the fuel. Further, in the cycle in which abnormal combustion of spark knock occurs, OH, CH, C generated in the preflame reaction of normal combustion
Of the two radicals, CH, C 2 in the preflame reaction in the knock region
Radicals rarely appear, while OH radicals gradually increase. After that, it is understood that the radicals rapidly increase due to the occurrence of self-ignition, and the knock oscillation starts immediately before the maximum value is exhibited. Thus, by simultaneously measuring the light of the wavelengths corresponding to the radicals of OH, CH, and C 2 in the period from the preflame reaction to the start of knock oscillation, these radicals have different octane numbers, normal combustion and abnormal combustion. It is clarified that and show different behaviors, and it is possible to obtain effective data for analysis of reaction mechanism from pre-flame reaction in end gas to self-ignition.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、3種類のラジカルに対応する波長の光を発光
法、吸収法で測定でき、燃焼機構の解析に有効なデータ
を得ることができる。従って、本発明は、ノッキング発
生のメカニズムの解明や、燃費、熱効率の改良を目的と
する研究開発に資する手段を提供するものである。As is apparent from the above description, according to the present invention, light having wavelengths corresponding to three kinds of radicals can be measured by the emission method and the absorption method, and data effective for analysis of combustion mechanism can be obtained. be able to. Therefore, the present invention provides means for contributing to research and development for the purpose of elucidating the mechanism of occurrence of knocking and improving fuel efficiency and thermal efficiency.
【図1】本発明による内燃機関用燃焼測定装置のシステ
ム全体の一実施例を示す構成説明図である。FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment of the entire system of a combustion measuring apparatus for an internal combustion engine according to the present invention.
【図2】同内燃機関用燃焼測定装置の分光器の構成を示
した説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a spectroscope of the combustion measuring apparatus for an internal combustion engine.
【図3】ガソリン機関のシリンダヘッドにおける測定位
置を示した説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing measurement positions in a cylinder head of a gasoline engine.
【図4】N−heptane を燃料として正常燃焼のときの測
定結果の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of measurement results when normal combustion is performed using N-heptane as a fuel.
【図5】Iso-octane を燃料として正常燃焼のときの測
定結果の例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of measurement results when normal combustion is performed using Iso-octane as fuel.
【図6】Gasoline を燃料として正常燃焼のときの測定
結果の例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of measurement results when normal combustion is performed using Gasoline as fuel.
【図7】Iso-octane とガソリンの混合燃料で正常燃焼
のときの測定結果の例を表した図。FIG. 7 is a diagram showing an example of measurement results when normal combustion is performed with a mixed fuel of Iso-octane and gasoline.
【図8】N−heptane を燃料として異常燃焼のときの測
定結果の例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of measurement results when abnormal combustion is performed using N-heptane as fuel.
【図9】図8の要部を拡大して表した図。FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG.
1 ガソリン機関 2 動力計 3 はずみ車 4 燃料タンク 6 燃焼室 7 ハロゲンランプ 8 キセノンランプ 14 光ファイバ 15 分光装置 23 切り換え用鏡 25 検知器 30 演算装置 31 表示装置 33 圧力トランスデューサ 36 クランク角検出器 1 Gasoline Engine 2 Dynamometer 3 Flywheel 4 Fuel Tank 6 Combustion Chamber 7 Halogen Lamp 8 Xenon Lamp 14 Optical Fiber 15 Spectroscopic Device 23 Switching Mirror 25 Detector 30 Computing Device 31 Display Device 33 Pressure Transducer 36 Crank Angle Detector
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成3年11月12日[Submission date] November 12, 1991
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0005】上記目的を達成するために、本発明は、比
較光源と、内燃機関の燃焼室を通過する光を導く光学系
と、上記光学系に導かれた光を分散させるとともに、燃
焼ガス中の2種類以上のラジカルにそれぞれ対応する波
長を同時に検出する検知器を有する分光装置と、上記検
知器の出力に基づき上記ラジカルに対応する波長での光
の発光および/または吸収を解析する解析処理装置と、
上記解析処理装置の出力に従って解析結果を波形表示す
る表示装置とを具備することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a comparative light source, an optical system for guiding light passing through a combustion chamber of an internal combustion engine, and dispersion of the light guided to the optical system. Spectroscopic device having detectors for simultaneously detecting wavelengths corresponding to two or more types of radicals, and analysis processing for analyzing light emission and / or absorption at wavelengths corresponding to the radicals based on the output of the detectors A device,
And a display device for displaying the analysis result in a waveform according to the output of the analysis processing device.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、2種類以上のラジカルに対応する波長の光を発
光法、吸収法で測定でき、燃焼機構の解析に有効なデー
タを得ることができる。従って、本発明は、ノッキング
発生のメカニズムの解明や、燃費、熱効率の改良を目的
とする研究開発に資する手段を提供するものである。As is clear from the above description, according to the present invention, light having wavelengths corresponding to two or more types of radicals can be measured by the emission method and the absorption method, and data effective for analyzing the combustion mechanism can be obtained. You can Therefore, the present invention provides means for contributing to research and development for the purpose of elucidating the mechanism of occurrence of knocking and improving fuel efficiency and thermal efficiency.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図1】 [Figure 1]
【図2】 [Fig. 2]
【図3】 [Figure 3]
【図4】 [Figure 4]
【図5】 [Figure 5]
【図6】 [Figure 6]
【図7】 [Figure 7]
【図8】 [Figure 8]
【図9】 [Figure 9]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池 田 秀 一 埼玉県朝霞市岡3−9−22 (72)発明者 新 井 淳 一 千葉県流山市駒木台495−26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuichi Ikeda 3-9-22 Oka, Asaka City, Saitama Prefecture (72) Inventor Junichi Arai 495-26 Komakidai, Nagareyama City, Chiba Prefecture
Claims (1)
ス中の3種類のラジカルにそれぞれ対応する波長を同時
に検出する検知器を有する分光装置と、 上記検知器の出力に基づき上記ラジカルに対応する波長
での光の発光および/または吸収を解析する解析処理装
置と、 上記解析処理装置の出力に従って解析結果を波形表示す
る表示装置とを具備することを特徴とする内燃機関用燃
焼測定装置。1. A comparative light source, an optical system for guiding light passing through a combustion chamber of an internal combustion engine, a light for guiding the light guided to the optical system, and wavelengths respectively corresponding to three types of radicals in combustion gas. A spectroscopic device having a detector for simultaneously detecting light, an analysis processing device for analyzing light emission and / or absorption of light at a wavelength corresponding to the radical based on the output of the detector, and an analysis device according to the output of the analysis processing device. A combustion measuring device for an internal combustion engine, comprising: a display device for displaying a result in a waveform.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26893691A JPH05149190A (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Combustion measuring device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26893691A JPH05149190A (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Combustion measuring device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05149190A true JPH05149190A (en) | 1993-06-15 |
Family
ID=17465343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26893691A Pending JPH05149190A (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Combustion measuring device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05149190A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT1747U1 (en) * | 1996-11-06 | 1997-10-27 | Avl List Gmbh | METHOD FOR MEASURING THE TEMPERATURE IN THE COMBUSTION CHAMBER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01305342A (en) * | 1988-06-02 | 1989-12-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Measuring device for air fuel ratio of engine |
JPH0315646A (en) * | 1989-06-14 | 1991-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | Combustion control device for internal combustion engine |
JPH0325352A (en) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Hitachi Ltd | Flame tomographic measuring method |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP26893691A patent/JPH05149190A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01305342A (en) * | 1988-06-02 | 1989-12-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | Measuring device for air fuel ratio of engine |
JPH0315646A (en) * | 1989-06-14 | 1991-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | Combustion control device for internal combustion engine |
JPH0325352A (en) * | 1989-06-23 | 1991-02-04 | Hitachi Ltd | Flame tomographic measuring method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT1747U1 (en) * | 1996-11-06 | 1997-10-27 | Avl List Gmbh | METHOD FOR MEASURING THE TEMPERATURE IN THE COMBUSTION CHAMBER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Merola et al. | Knock investigation by flame and radical species detection in spark ignition engine for different fuels | |
US8758689B2 (en) | Reaction analysis apparatus, recording medium, measurement system and control system | |
JPH06273322A (en) | Camera, spectroscopic system and combustion evaluating system employing them | |
US7619742B2 (en) | High-speed spectrographic sensor for internal combustion engines | |
Joshi et al. | Laser-induced breakdown spectroscopy for in-cylinder equivalence ratio measurements in laser-ignited natural gas engines | |
Richter et al. | Optical diagnostics applied to a naturally aspirated homogeneous charge compression ignition engine | |
Catapano et al. | Characterization of ethanol blends combustion processes and soot formation in a GDI optical engine | |
US5186146A (en) | Combustion evaluation apparatus and combustion controller | |
Knapp et al. | Polarization separated spatially resolved single laser shot multispecies analysis in the combustion chamber of a realistic SI engine with a tunable KrF excimer laser | |
JPH05149190A (en) | Combustion measuring device for internal combustion engine | |
Gaydon et al. | Chemical and spectroscopic studies of blue flames in the auto-ignition of methane | |
Geiser et al. | Combustion control with the optical fibre fitted production spark plug | |
Shoji et al. | Clarification of abnormal combustion in a spark ignition engine | |
Alger et al. | The effect of sparkplug design on initial flame kernel development and sparkplug performance | |
Niklas et al. | Quantitative measurement of combustion gases in harsh environments using NDIR spectroscopy | |
Wytrykus et al. | Improving combustion process by using a high speed UV-sensitive camera | |
Kawahara et al. | Homogeneous charge compression ignition combustion with dimethyl ether-Spectrum analysis of chemiluminescence | |
JPH07133927A (en) | Combustion unit controller | |
Nagase et al. | Spectroscopic analysis of diesel combustion flame by means of streak camera | |
Tosaka et al. | A study of the influence of intermediate combustion products on knocking | |
JP6444231B2 (en) | Internal combustion engine combustion state determination method and internal combustion engine combustion state determination device | |
Jamette et al. | Laser induced fluorescence detection of NO in the combustion chamber of an optical GDI engine with AX (0, 1) excitation | |
Cheng et al. | Hyperspectral image reconstruction from colored natural flame luminosity imaging in a tri-fuel optical engine | |
Piernikarski et al. | Detection of knocking combustion in a spark ignition engine using optical signal from the combustion chamber | |
Abata et al. | Spectroscopic Investigation of Hydroxyl Radical Formation in the End Gases of a Spark-Ignited Engine Utilizing a Dye Laser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970527 |