JPH07174697A

JPH07174697A - エンジンの排気色自動測定装置

Info

Publication number: JPH07174697A
Application number: JP34442793A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ibusuki; 康洋指宿; Shoichi Kanda; 昌一神田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】所定量のエンジン排気に含まれる黒鉛量を（％）で表
示されるエンジンの排気汚染度をボッシュ指度に換算し
て表示するようにしたエンジンの排気色自動測定装置に
関する。【構成】所定量のエンジン排気中に含まれる黒煙４１
をろ紙６６により補集し、その黒煙濃度を汚染度（％）
により測定するエンジンの排気色自動測定装置におい
て、このエンジンの排気色自動測定装置により測定され
た汚染度（％）をボッシュ指度に換算する換算器１と、
この換算器１により換算されたボッシュ指度を表示する
表示器２、またはプリンタ３とよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの排気色自動測
定装置に関し、特に（％）で表示されるエンジンの排気
汚染度をボッシュ指度に換算して表示するようにしたエ
ンジンの排気色自動測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ジーゼルエンジン車等のエンジン
から排出される黒煙の量を測定する方法として、ろ紙式
（ボッシュ式）があり、これは一定量の排気中から黒煙
を捕集し、その黒煙の量により黒煙濃度を測定するもの
であるが、その表示方法により、規定の黒煙濃度に対す
る割合を％で表示する汚染度と、０〜１０までの値で表
示するボッシュ指度がある。現在、市販されているスモ
ークメータには手動式と自動式とがあるが、手動式には
汚染度計と、ボッシュ指度計とがあり、自動式には汚染
度計のみがある。

【０００３】図２はボッシュ指度用サンプル採取装置を
示す図で、エンジンの排気管３１端部に止め金具３２に
よりサンプリングプローブ３３を取り付け、三脚３４に
セットされたサンプリング装置３５に規定量のエンジン
排気を採取するために、サンプリングプローブ３３とサ
ンプリング装置３５とをホース３６にて接続する。ま
た、３７はピストンロッドで、ばね３８に抗して一定ス
トローク押し込むと図示しない止め具によりピストンロ
ッド３７を収縮状態に保持し、リリース摘み３９を摘む
とこの止め具が外れてばね３８によりピストンロッド３
７が前記一定ストローク伸長して、規定量のエンジン排
気を採取することができる。

【０００４】図３はボッシュ指度測定器を示す図で、図
２に示すサンプリング装置３５には前記規定量のエンジ
ン排気を採取する際に、このエンジン排気が全てろ紙４
０を通過するようにセットされているため、エンジン排
気中の黒鉛４１がろ紙４０上に採取される。先ず、光セ
ンサ４４から発光する光線により基準資料４２を照射
し、その反射光を光センサ４４が受光すると、ボッシュ
指度測定器４５により基準のボッシュ指度が測定される
ので、調整ツマミ４９にてボッシュ指度測定器４５を較
正する。次に、光センサ４４から発光する光線により黒
鉛４１の付着したろ紙４０を照射するとその反射光を光
センサ４４が受光し、その受光量に応じたボッシュ指度
を目盛４６上の指針４７により測定する。なお、４８は
ボッシュ指度測定器４４のスイッチである。

【０００５】次に、図４は手動式の汚染度測定装置を示
す図で、（Ａ）はサンプル採取装置、（Ｂ）は汚染度測
定器を示す図で、５０は汚染度測定器、５３はサンプリ
ングプローブ、５５はサンプリング装置、５６はホース
であり、図２、図３に示すボッシュ指度の測定方法と同
様にして汚染度を％により測定することができる。

【０００６】図５は自動式の汚染度測定装置を示す図、
図６は図５に示す汚染度測定装置を乗用車に取り付けた
状態を示す図、図７は図５に示す汚染度測定装置の排気
採取シリンダの詳細図で、（Ａ）は排気採取シリンダの
縦断面図、（Ｂ）は排気採取シリンダの収縮状態におけ
る（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｃ）は排気採取シリンダの
伸長状態における（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図５，
図６において、５０，５３，５５，５６については図４
と同一部品のためその説明は省略する。５１はエンジン
の排気管、５２はこのエンジンの排気管５１にサンプリ
ングプローブ５３を取り付けるための止め具、５４は車
両、５７は車両のアクセルスイッチ、５８は車両５４に
搭載されたバッテリ、５９はコンプレッサ、６０は排気
色自動測定装置、５７は５４は車両のアクセルペダル、
５７ａはアクセルペダル５７上に設置されたアクセルス
イッチ、６１は排気色自動測定装置６０内のソレノイ
ド、６２はソレノイド６１により駆動される開閉弁であ
る。

【０００７】また、６３はリリーサ、６３ａはロッド、
６４は排気採取シリンダ、６４ａは排気採取シリンダ６
４のピストンロッド、６４ｂはピストンロッド６４ａの
外面に形成された切欠、６４ｃはロッド６３ａに固定さ
れた係止具、６４ｄはピストン、６４ｅはピストン６４
ｄの上動を規制するストッパ、６４ｆはピストン６４ｄ
の下動を規制するストッパ、６５はろ紙巻出器、６６は
ろ紙６７は光センサ、６７ａは光センサ６７の光源、６
７ｂは反射光を受光する受光部、６８，６９は開閉弁で
ある。

【０００８】次に、図５乃至図７の作動について説明す
る。乗用車５４を加速するためにアクセルペダル５７を
踏むと、そのアクセルペダル５７上に設置されたアクセ
ルスイッチ５７ａがＯＮになるため、排気色自動測定装
置６０内のソレノイド６１が励磁され、開閉弁６２が開
放される。従って、コンプレッサ５９の圧縮空気がリリ
ーサ６３内に供給され、ロッド６３ａをＰ方向に駆動す
るため、排気採取シリンダ６４のピストンロッド６４ａ
の切欠６４ｂに係合していた、ロッド６３ａに固定され
た係止具６４ｃを解除する。従って、ピストンロッド６
４ａと一体のフランジ６４ｃに当接しているばね６５に
よりピストン６４ｄはその上面がストッパ６４ｅに当た
るまで上昇し、ストロークＳ分だけの排気が採取され
る。この排気は全て、排気採取シリンダ６４にセットさ
れているろ紙巻出器６５から巻き出されるろ紙６６を通
過するため、排気に含まれる黒鉛４１がろ紙６６上に付
着する。

【０００９】その後、図示しない駆動源によりろ紙巻出
器６５を駆動して、ろ紙６６の黒鉛４１が付着した部分
を光センサ６７上に送り出すと、光源６７ａから照射さ
れる光の反射光が受光部６７ｂに受光されると、その受
光量に応じた電気信号が汚染度測定器５０にて検出され
る。汚染度の測定が完了すると、図示しない駆動装置に
より開閉弁６８を開放してコンプレッサ５９の圧縮空気
を排気採取シリンダ６４のロッド室に供給すると、ピス
トン６４ｄはその下面がストッパ６４ｆに当たるまで下
降して、ピストンロッド６４ａの切欠６４ｂに係止具６
４ｃが係合して、ピストンロッド６４ａの収縮状態を保
持する。その後、図示しない駆動装置により開閉弁６９
を開放してコンプレッサ５９の圧縮空気を排気採取シリ
ンダ６４のボトム室に供給して、ホース５６やサンプリ
ングプローブ５３内の黒鉛等の汚れを除去することによ
り、次の排気汚染度を正確に測定することができる。

【００１０】前記従来の技術において、汚染度とボッシ
ュ指度との二つのエンジン排気色表示方法を比較する
と、汚染度測定時のサンプリングプローブ３３とサンプ
リング装置３５とを接続するホース３６が、ボッシュ指
度測定時のサンプリングプローブ５３とサンプリング装
置５５とを接続するホース５６より極端に短くてよいこ
とが分かる。従って、建設機械のようにエンジンの排気
管の位置が高いときには測定し易い長いホース５３を使
用する汚染度測定が用いられるが、エンジンの急負荷状
態においてはホース５３が長い分、正確な排気色測定が
でない欠点があるため、エンジンの負荷条件によりボッ
シュ指度と汚染度との概略の関係を示す実験式を求めて
おき、測定し易い汚染度を測定した後、ボッシュ指度に
換算することにより、ボッシュ指度により測定した測定
値と比較する方法がとられている。図８はボッシュ指度
と汚染度との関係を示す実験式で、同じ条件の元でボッ
シュ指度と汚染度とを同時に測定して作成したデータで
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術においては、汚染度により測定した測定値をい
ちいち計算によりボッシュ指度に換算する必要があるた
め、その処理が面倒であった。またフィールドにおける
自動式の汚染度測定方法では、測定器の準備の他、コン
プレッサや電源を用意しなければならないと共に、汚染
度が測定されてもこのデータを記録する装置がないた
め、測定者が２名必要となるか、オペレータが測定毎に
データをチェックして記録しなければならない欠点があ
った。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の技術
における課題を解決するためになされたもので、所定量
のエンジン排気中に含まれる黒煙をろ紙により補集し、
その黒煙濃度を汚染度（％）により測定するエンジンの
排気色自動測定装置において、このエンジンの排気色自
動測定装置により測定された汚染度（％）をボッシュ指
度に換算する換算器と、この換算器により換算されたボ
ッシュ指度を表示する表示器、またはプリンタとよりな
る。前記エンジンの排気色自動測定装置は、その駆動源
とするか、測定装置に付着した黒煙を除去するための圧
縮空気を供給するコンプレッサを内蔵してもよく、前記
エンジンの排気色自動測定装置の電源を供給するための
ＤＣ／ＡＣインバータ、または前記エンジンの排気色自
動測定装置を遠隔制御可能なリモートコントローラを備
えてもよく、また、前記ボッシュ指度を表示する表示器
はデジタル表示器であってもよく、また、前記リモート
コントローラは前記表示器を内蔵するように構成しても
よい。

【００１３】

【作用】次に前記構成の作用について説明する。スモー
クメータにより測定された、エンジンの排気色を示す汚
染度（％）を換算器により自動的にボッシュ指度に換算
し、このボッシュ指度を表示器に表示するか、プリンタ
によりプリントすることによりエンジンの排気色測定工
数を大幅に削減できる。また、前記エンジンの排気色自
動測定装置が圧縮空気を供給するコンプレッサを内蔵し
たり、ＤＣ／ＡＣインバータを備えれば、コンプレッサ
を別に用意する必要もなく、直流電源でも直ちに測定可
能となる。また、前記エンジンの排気色自動測定装置を
リモートコントローラにより遠隔制御すれば一人でも自
動的に測定が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明におけるエンジンの排気色自動
測定装置を車両に適用した場合の実施例を図１により詳
述する。なお、前記従来の技術と共通の構成要素には同
一符号を付し、その構成および作用の説明を省略する。
図１において、１は汚染度をボッシュ指度に換算するた
めの換算器、２はボッシュ指度に換算された測定値を表
示するためのデジタル表示器、３はボッシュ指度に換算
された測定値をプリントするためのプリンタ、４はエン
ジンの排気色自動測定装置を遠隔制御するためのリモー
トコントローラ、５はＤＣ／ＡＣインバータ６はエンジ
ンの排気色自動測定装置に内蔵されたコンプレッサであ
る。

【００１５】前記構成の作用について説明する。従来の
技術と同様にして汚染度表示で測定された測定値は、換
算器１においてボッシュ指度に換算されてデジタル表示
器２に表示されると共に、必要に応じてプリンタ３によ
りプリントすることができる。また、表示器付きのリモ
ートコントローラ４により、表示器を見ながらエンジン
の排気色自動測定装置を遠隔制御により測定することが
てきる。さらに、ＤＣ／ＡＣインバータ５により車両の
バッテリを電源として使用でき、エンジンの排気色自動
測定装置に内蔵されたコンプレッサ６により、エンジン
の排気色自動測定装置の駆動源としたり、測定装置に付
着した黒煙を除去することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上の通り構成したので次のよ
うな効果がある。（１）エンジンの排気色を示す汚染度（％）を換算器に
より自動的にボッシュ指度に換算し、このボッシュ指度
を表示器に表示するか、プリンタによりプリントするこ
とによりエンジンの排気色測定工数を大幅に削減でき
る。また、リモートコントローラによりエンジンの排気
色自動測定装置を遠隔制御すれば一人でも自動的に測定
が可能となり、さらにエンジンの排気色測定工数を削減
できる。（２）排気管が長いため測定し易い汚染度測定方法によ
り、エンジンの急加速時における排気色を比較的正確に
測定できる。（３）前記エンジンの排気色自動測定装置が圧縮空気を
供給するコンプレッサを内蔵したり、ＤＣ／ＡＣインバ
ータを備えれば、フィールド等においてもコンプレッサ
や交流電源を別に用意する必要もなく、車両のバッテリ
等の直流電源でも直ちにエンジンの排気色を自動測定で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるエンジンの排気色自動測定装置
の一実施例を示す図である。

【図２】従来の技術における、ボッシュ指度用サンプル
採取装置を示す図である。

【図３】従来の技術における、ボッシュ指度測定器を示
す図である。

【図４】従来の技術における、手動式の汚染度測定装置
を示す図である。

【図５】従来の技術における、自動式の汚染度測定装置
を示す図である。

【図６】図５に示す汚染度測定装置を乗用車に取り付け
た状態を示す図である。

【図７】図５に示す汚染度測定装置の排気採取シリンダ
の詳細図で、（Ａ）は排気採取シリンダの縦断面図、
（Ｂ）は排気採取シリンダの収縮状態における（Ａ）の
Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）は排気採取シリンダの伸長状態に
おける（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】ボッシュ指度と汚染度との関係を示す実験式で
ある。

【符号の説明】

１…換算器、２…デジタル表示器、３…プリンタ、４…
リモートコントローラ、５…ＤＣ／ＡＣインバータ、６
…コンプレッサ、５１…排気管、５２…止め具、５３…
サンプリングプローブ、５７…アクセルペダル、５７ａ
…アクセルスイッチ、５８…バッテリ、６０…排気色自
動測定装置、６１…ソレノイド、６２，６８，６９…開
閉弁、６３…リリーサ、６３ａ…ロッド、６４…排気採
取シリンダ、６４ａ…ピストンロッド、６４ｂ…切欠、
６４ｃ…係止具、６４ｄ…ピストン、６４ｅ，６４ｆ…
ストッパ、６５…ろ紙巻出器、６６…ろ紙、６７…光セ
ンサ、６７ａ…光源、６７ｂ…受光部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定量のエンジン排気中に含まれる黒煙
をろ紙により補集し、その黒煙濃度を汚染度（％）によ
り測定するエンジンの排気色自動測定装置において、こ
のエンジンの排気色自動測定装置により測定された汚染
度（％）をボッシュ指度に換算する換算器と、この換算
器により換算されたボッシュ指度を表示する表示器、ま
たはプリンタとよりなることを特徴とするエンジンの排
気色自動測定装置。
【請求項２】前記エンジンの排気色自動測定装置の駆
動源、およびエンジンの排気色自動測定装置に付着した
黒煙を除去するための圧縮空気を供給するコンプレッサ
を内蔵することを特徴とする請求項１のエンジンの排気
色自動測定装置。
【請求項３】前記エンジンの排気色自動測定装置を遠
隔制御可能なリモートコントローラよりなることを特徴
とする請求項１、または請求項２に記載のエンジンの排
気色自動測定装置。
【請求項４】前記エンジンの排気色自動測定装置の電
源を供給するためのＤＣ／ＡＣインバータを備えること
を特徴とする請求項１、または請求項２に記載のエンジ
ンの排気色自動測定装置。
【請求項５】前記ボッシュ指度を表示する表示器はデ
ジタル表示器であることを特徴とする請求項１乃至請求
項３、いずれかに記載のエンジンの排気色自動測定装
置。
【請求項６】前記リモートコントローラは前記表示器
を内蔵することを特徴とする請求項１乃至請求項４、い
ずれかに記載のエンジンの排気色自動測定装置。