JPH0610302Y2 - 内燃機関のガス温度測定装置 - Google Patents
内燃機関のガス温度測定装置Info
- Publication number
- JPH0610302Y2 JPH0610302Y2 JP1986201120U JP20112086U JPH0610302Y2 JP H0610302 Y2 JPH0610302 Y2 JP H0610302Y2 JP 1986201120 U JP1986201120 U JP 1986201120U JP 20112086 U JP20112086 U JP 20112086U JP H0610302 Y2 JPH0610302 Y2 JP H0610302Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive material
- combustion chamber
- combustion engine
- internal combustion
- gas temperature
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、内燃機関の燃焼室内のガス温度を推定により
検出するための、内燃機関のガス温度測定装置に関する
ものである。
検出するための、内燃機関のガス温度測定装置に関する
ものである。
（従来の技術） 内燃機関の燃焼室内に存在するガスの温度を検出するこ
とは、内燃機関の燃焼制御を行なう上で重要なことでは
あるが、実際に行なうことは非常に難しい。これを行な
う技術としては、燃焼室の内部に感熱素子を配設し、ガ
スの温度を直接的に測定するものと、燃焼室を形成する
シリンダヘッド等の壁の燃焼室内部側壁の表面温度の検
出、さらには壁の熱流速を測定する必要がある。ガス温
度を測定する方法としては、熱電対を用いた電気的な測
定や、燃焼中の火炎をスペクトル分析して温度を算出す
る方法がある。
とは、内燃機関の燃焼制御を行なう上で重要なことでは
あるが、実際に行なうことは非常に難しい。これを行な
う技術としては、燃焼室の内部に感熱素子を配設し、ガ
スの温度を直接的に測定するものと、燃焼室を形成する
シリンダヘッド等の壁の燃焼室内部側壁の表面温度の検
出、さらには壁の熱流速を測定する必要がある。ガス温
度を測定する方法としては、熱電対を用いた電気的な測
定や、燃焼中の火炎をスペクトル分析して温度を算出す
る方法がある。
（考案が解決しようとする課題） 上記いずれの測定方法も燃焼室内の測定には問題が多
く、適さないものとされる。すなわち、熱電対の場合、
燃焼室の内部は非常に高温となるため、熱電対の耐久性
がなく、熱損することが多く、また燃焼室内部に設置す
ることは難しい。一方、スペクトル分析等の光学測定に
ついては測温部の内部を外部から観察できない内燃機関
の燃焼室等においては、その技術が充分に確率されてい
ない。
く、適さないものとされる。すなわち、熱電対の場合、
燃焼室の内部は非常に高温となるため、熱電対の耐久性
がなく、熱損することが多く、また燃焼室内部に設置す
ることは難しい。一方、スペクトル分析等の光学測定に
ついては測温部の内部を外部から観察できない内燃機関
の燃焼室等においては、その技術が充分に確率されてい
ない。
そこで本考案は、上記したような現状に鑑みて成された
ものであり、内燃機関の燃焼室を形成する壁に燃焼室側
と冷却水側とを連通する孔を形成し、この孔にプローブ
を装着することにより、燃焼室内部のガス温度を推定に
より検出できる、内燃機関のガス温度測定装置を提供し
ようとするものである。
ものであり、内燃機関の燃焼室を形成する壁に燃焼室側
と冷却水側とを連通する孔を形成し、この孔にプローブ
を装着することにより、燃焼室内部のガス温度を推定に
より検出できる、内燃機関のガス温度測定装置を提供し
ようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本考案は、上記課題を解決するための手段として、内燃
機関の燃焼室を形成する壁に燃焼室側と冷却水側とを連
通する孔を形成し、該孔に、第１の伝導材と、一面を前
記燃焼室側に臨ませ前記伝導材と同心で内側に配設され
た第２の伝導材と、これら第１、第２の伝導材の間に設
けられ、これらの間の熱移動を防止する第３の伝導材
と、前記第１の伝導材および第２の伝導材の前記燃焼室
に臨むところおよび燃焼室側から離れたところに設けら
れた熱電対とを備えた計測プローブを装着し、該計測プ
ローブの前記各部に配設された各熱電対により前記第
１、第２の伝導材の燃焼室側表面温度と表面以外の温度
を検出し、これらの検出から得る第１、第２の伝導材の
伝導率から第１、第２の伝導材の熱流速を算出し、第
１、第２の伝導材の燃焼室側表面温度と熱流速とから燃
焼室内部のガス温度を推定するような構成としたもので
ある。
機関の燃焼室を形成する壁に燃焼室側と冷却水側とを連
通する孔を形成し、該孔に、第１の伝導材と、一面を前
記燃焼室側に臨ませ前記伝導材と同心で内側に配設され
た第２の伝導材と、これら第１、第２の伝導材の間に設
けられ、これらの間の熱移動を防止する第３の伝導材
と、前記第１の伝導材および第２の伝導材の前記燃焼室
に臨むところおよび燃焼室側から離れたところに設けら
れた熱電対とを備えた計測プローブを装着し、該計測プ
ローブの前記各部に配設された各熱電対により前記第
１、第２の伝導材の燃焼室側表面温度と表面以外の温度
を検出し、これらの検出から得る第１、第２の伝導材の
伝導率から第１、第２の伝導材の熱流速を算出し、第
１、第２の伝導材の燃焼室側表面温度と熱流速とから燃
焼室内部のガス温度を推定するような構成としたもので
ある。
（作用） このような構成とすれば、各部に設けられた熱電対によ
り各部の伝導材の熱流速を算出し、この各部の熱流速と
表面温度から燃焼室内のガス温度を容易に推定すること
ができる。
り各部の伝導材の熱流速を算出し、この各部の熱流速と
表面温度から燃焼室内のガス温度を容易に推定すること
ができる。
（実施例） 次に、本考案の一実施例を図について説明する。１は本
考案に係る計測プローブであって、被測定部となる内燃
機関の燃焼室を形成するシリンダヘッド等からなる壁２
に設けた孔３に、密に嵌合する大きさと形状とを有する
ものである。壁２は、図における上方の燃焼室からＴｇ
なるガス温度を受け、これを図における下方の冷却水１
３側に温度Ｔｃとして伝達することになる。
考案に係る計測プローブであって、被測定部となる内燃
機関の燃焼室を形成するシリンダヘッド等からなる壁２
に設けた孔３に、密に嵌合する大きさと形状とを有する
ものである。壁２は、図における上方の燃焼室からＴｇ
なるガス温度を受け、これを図における下方の冷却水１
３側に温度Ｔｃとして伝達することになる。
壁２の孔３に嵌合装着される計測プローブ１は、第１の
伝導材４と、この第１の伝導材４と同一基材からなり、
この第１の伝導材４の中心位置に設けられる中心材５
と、この中心材５の端部の、この中心材５の伝熱面側に
接着された低熱伝導材である第２の伝導材６と、第１の
伝導材４および中心材５の各内部にその長手方向（熱流
方向）に所定の間隔をおいて配設された各複数個の熱電
対７，８と、第１の伝導材４と中心材５との間に介装さ
れた、前記第１の伝導材４の基材に対して熱伝導性が著
しく低い第３の伝導材９とを備えた構成になっている。
１０，１１は熱電対７，８に接続されたリード線、１２
は外筒４と中心材５とを、冷却水１３側において結合す
る螺子である。
伝導材４と、この第１の伝導材４と同一基材からなり、
この第１の伝導材４の中心位置に設けられる中心材５
と、この中心材５の端部の、この中心材５の伝熱面側に
接着された低熱伝導材である第２の伝導材６と、第１の
伝導材４および中心材５の各内部にその長手方向（熱流
方向）に所定の間隔をおいて配設された各複数個の熱電
対７，８と、第１の伝導材４と中心材５との間に介装さ
れた、前記第１の伝導材４の基材に対して熱伝導性が著
しく低い第３の伝導材９とを備えた構成になっている。
１０，１１は熱電対７，８に接続されたリード線、１２
は外筒４と中心材５とを、冷却水１３側において結合す
る螺子である。
このように構成されたこのプローブ１を使用して行なう
ガス温度の測定方法を説明する。前述のように、壁２の
孔３にこの計測プローブ１を密に嵌合装着し、内燃機関
を始動させる。内燃機関の始動により、図における上方
側には燃焼ガスが発生する。このガスの温度Ｔｇは、壁
２の内面とともに計測プローブ１の内端にも接触する。
したがって、燃焼室側から冷却水１３側に向かっては、
ＴｇからＴｃの温度変化が生ずることになる。
ガス温度の測定方法を説明する。前述のように、壁２の
孔３にこの計測プローブ１を密に嵌合装着し、内燃機関
を始動させる。内燃機関の始動により、図における上方
側には燃焼ガスが発生する。このガスの温度Ｔｇは、壁
２の内面とともに計測プローブ１の内端にも接触する。
したがって、燃焼室側から冷却水１３側に向かっては、
ＴｇからＴｃの温度変化が生ずることになる。
各複数個設けた熱電対７，８を図示しない測定装置に接
続し、それぞれの熱電対７，８の位置における温度の測
定ができるようにし、温度測定を開始する。この場合に
おいて第１の伝導材４と中心材５とは同一基材からなっ
ており、またこれら第１の伝導材４と中心材５との間に
は、これらのものより熱伝導性が著しく低い材質からな
る第３の伝導材９が設けられているので、壁２の温度は
第１の伝導材４から中心材５には容易には伝達されな
い。したがって中心材５に設けられた壁２の影響を殆ど
受けずに温度Ｔｇから温度Ｔｃに至る熱伝達系が構成さ
れることになる。故に、第１の伝導材４側と中心材５側
とでは熱抵抗が異なるため、それぞれ異なった表面温度
Ｔω２，Ｔω３および熱流速Ｑｉ，Ｑｏを生ずる。その
結果、未知量であるガス温度Ｔｇと、熱伝達率ｄｇが求
まることになる。
続し、それぞれの熱電対７，８の位置における温度の測
定ができるようにし、温度測定を開始する。この場合に
おいて第１の伝導材４と中心材５とは同一基材からなっ
ており、またこれら第１の伝導材４と中心材５との間に
は、これらのものより熱伝導性が著しく低い材質からな
る第３の伝導材９が設けられているので、壁２の温度は
第１の伝導材４から中心材５には容易には伝達されな
い。したがって中心材５に設けられた壁２の影響を殆ど
受けずに温度Ｔｇから温度Ｔｃに至る熱伝達系が構成さ
れることになる。故に、第１の伝導材４側と中心材５側
とでは熱抵抗が異なるため、それぞれ異なった表面温度
Ｔω２，Ｔω３および熱流速Ｑｉ，Ｑｏを生ずる。その
結果、未知量であるガス温度Ｔｇと、熱伝達率ｄｇが求
まることになる。
具体的に説明する。第１の伝導材４に設けられた複数個
の熱電対７のうちの図におけるもっとも上方に位置する
もので、燃焼室内壁面の表面温度Ｔω２を検出する。こ
れと同時に複数個の熱電対８のうちの図におけるもっと
も上方に位置するもので第２の伝導材６の燃焼室内壁面
の表面温度Ｔω３を測定する。
の熱電対７のうちの図におけるもっとも上方に位置する
もので、燃焼室内壁面の表面温度Ｔω２を検出する。こ
れと同時に複数個の熱電対８のうちの図におけるもっと
も上方に位置するもので第２の伝導材６の燃焼室内壁面
の表面温度Ｔω３を測定する。
続いて熱電対７の図における上方から二つ目以下のもの
により、その部位の温度測定を行なう。この複数箇所の
温度測定により、第１の伝導材４の熱伝導率を算出する
ことができることになる。また第２の伝導材６の表裏両
面に設けられた熱電対８により、第２の伝導材６の熱伝
達率を算出することができることになる。これらの熱伝
導率と、表面温度Ｔω２，Ｔω３から、第１の伝導材４
および第２の伝導材６のの熱流速が得られるので、これ
ら熱流速と燃焼室内壁面の表面温度Ｔω２，Ｔω３か
ら、燃焼室内のガス温度が推定できることになる。
により、その部位の温度測定を行なう。この複数箇所の
温度測定により、第１の伝導材４の熱伝導率を算出する
ことができることになる。また第２の伝導材６の表裏両
面に設けられた熱電対８により、第２の伝導材６の熱伝
達率を算出することができることになる。これらの熱伝
導率と、表面温度Ｔω２，Ｔω３から、第１の伝導材４
および第２の伝導材６のの熱流速が得られるので、これ
ら熱流速と燃焼室内壁面の表面温度Ｔω２，Ｔω３か
ら、燃焼室内のガス温度が推定できることになる。
次に上記作用を式を用いて説明する。いま第２の伝導材
６の熱伝導率をλ３、壁２、第１の伝導材４および中心
材５の熱伝導率をλ２、第２の伝導材６の伝熱面表面温
度をＴω３、第１の伝導材４の表面温度をＴω２とし、
低熱伝導材６の裏面温度をＴ３、外筒４の内部温度をＴ
２、第２の伝導材６の厚さを１３、そしてＴω２，Ｔ２
の測定点の距離を１２とした場合、 中心材５の熱電対８より、 外筒４の熱電対７より、 伝熱面側の基礎式より、 Ｑｉ＝ｄｇ（Ｔｇ−Ｔω３） Ｑｏ＝ｄｇ（Ｔｇ−Ｔω２） が導かれ、両式より、 となって、未知量であるガス温度Ｔｇと、熱伝達率ｄｇ
とが求められることになる。
６の熱伝導率をλ３、壁２、第１の伝導材４および中心
材５の熱伝導率をλ２、第２の伝導材６の伝熱面表面温
度をＴω３、第１の伝導材４の表面温度をＴω２とし、
低熱伝導材６の裏面温度をＴ３、外筒４の内部温度をＴ
２、第２の伝導材６の厚さを１３、そしてＴω２，Ｔ２
の測定点の距離を１２とした場合、 中心材５の熱電対８より、 外筒４の熱電対７より、 伝熱面側の基礎式より、 Ｑｉ＝ｄｇ（Ｔｇ−Ｔω３） Ｑｏ＝ｄｇ（Ｔｇ−Ｔω２） が導かれ、両式より、 となって、未知量であるガス温度Ｔｇと、熱伝達率ｄｇ
とが求められることになる。
（考案の効果） 本考案は、以上説明したように構成した内燃機関のガス
温度測定装置であるから、上記構成のプローブを内燃機
関の燃焼室における壁に孔を設けてその孔に装着し、熱
電対の出力電圧の測定と、その値に基づく算出とを行な
うことによって、従来は測定が非常に困難であった内燃
機関の燃焼室内部のガス温度を、容易に推定できること
になる効果がある。
温度測定装置であるから、上記構成のプローブを内燃機
関の燃焼室における壁に孔を設けてその孔に装着し、熱
電対の出力電圧の測定と、その値に基づく算出とを行な
うことによって、従来は測定が非常に困難であった内燃
機関の燃焼室内部のガス温度を、容易に推定できること
になる効果がある。
図は本考案による計測プローブの断面図である。 １……計測プローブ、２……壁 ３……孔、４……第１の伝導材 ５……中心材、６……第２の伝導材 ７，８……熱電対、９……第３の伝導材
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の燃焼室を形成する壁に燃焼室側
と冷却水側とを連通する孔を形成し、該孔に、第１の伝
導材と、一面を前記燃焼室側に臨ませ前記伝導材と同心
で内側に配設された第２の伝導材と、これら第１、第２
の伝導材の間に設けられ、これらの間の熱移動を防止す
る第３の伝導材と、前記第１の伝導材および第２の伝導
材の前記燃焼室に臨むところおよび燃焼室側から離れた
ところに設けられた熱電対とを備えた計測プローブを装
着し、該計測プローブの前記各部に配設された各熱電対
により前記第１、第２の伝導材の燃焼室側表面温度と表
面以外の温度を検出し、これらの検出から得る第１、第
２の伝導材の伝導率から第１、第２の伝導材の熱流速を
算出し、第１、第２の伝導材の燃焼室側表面温度と熱流
速とから燃焼室内部のガス温度を推定することを特徴と
する内燃機関のガス温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986201120U JPH0610302Y2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 内燃機関のガス温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986201120U JPH0610302Y2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 内燃機関のガス温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105853U JPS63105853U (ja) | 1988-07-08 |
| JPH0610302Y2 true JPH0610302Y2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=31164276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986201120U Expired - Lifetime JPH0610302Y2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 内燃機関のガス温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610302Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5931715B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2016-06-08 | 三菱重工業株式会社 | 熱流束センサ及び熱流束センサの製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5015591A (ja) * | 1973-06-07 | 1975-02-19 | ||
| JPS5341494Y2 (ja) * | 1973-06-15 | 1978-10-06 | ||
| JPS51113683A (en) * | 1975-03-28 | 1976-10-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Field measurement method for the thermal conductivity of the surface l ayer inside the ground |
| JPS58213242A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | Showa Denko Kk | 熱物性値の測定法 |
| JPS59137847A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Showa Denko Kk | 熱伝導率測定素子 |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP1986201120U patent/JPH0610302Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63105853U (ja) | 1988-07-08 |
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