JPS5957137A - 光フアイバを用いた往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法 - Google Patents
光フアイバを用いた往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法Info
- Publication number
- JPS5957137A JPS5957137A JP16653282A JP16653282A JPS5957137A JP S5957137 A JPS5957137 A JP S5957137A JP 16653282 A JP16653282 A JP 16653282A JP 16653282 A JP16653282 A JP 16653282A JP S5957137 A JPS5957137 A JP S5957137A
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- JP
- Japan
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- cylinder
- optical fiber
- combustion
- internal combustion
- combustion engine
- 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
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ガソリンおよびディーゼル機関等の往復動機関（以下、
これをし機関］という）の燃郷。
これをし機関］という）の燃郷。
室等。燃料。燃焼状況。詳細、たよえ。ｉ燃ρ流動状況
、着火の時期、火炎の伝播状況および排ガスの流れなど
は不明の点が少なくない。
、着火の時期、火炎の伝播状況および排ガスの流れなど
は不明の点が少なくない。
これらの因子は機関の性能に大きく関与するため、関係
者の間でこれについて精力的な研究がなされ、ある程度
の現象解明がなされてはいる。
者の間でこれについて精力的な研究がなされ、ある程度
の現象解明がなされてはいる。
しかし、これらの殆どは横形を用いたテストでの結果で
あり、実機での詳細については依然不明の点が多い。と
いうのも機関のシリンダ内部等の燃焼室は高温高圧ガス
の存在によって環境条件は著しい悪条件下にあり、これ
が各種の計測を妨げているからである。
あり、実機での詳細については依然不明の点が多い。と
いうのも機関のシリンダ内部等の燃焼室は高温高圧ガス
の存在によって環境条件は著しい悪条件下にあり、これ
が各種の計測を妨げているからである。
最近、光ファイバか各種のデータ伝送や医学において人
体内部の目視などに用いられつつあるが、この光ファイ
バは耐高圧性に優れ、かつある程度の高温にも耐えるだ
けでなく、各種の外部からの雑廿等に強く、シかも可撓
性に富むなどの優れた特性を有する。
体内部の目視などに用いられつつあるが、この光ファイ
バは耐高圧性に優れ、かつある程度の高温にも耐えるだ
けでなく、各種の外部からの雑廿等に強く、シかも可撓
性に富むなどの優れた特性を有する。
したがってこれをシリンダ内…；と外部との隔壁を貫通
設置し、シリンダ内部の状況を外部に伝送すれば、たと
え部分的ではあってもシリンダ内部の現象が解明される
だけでなく、燃料の燃焼状況などを検知できる。という
のは、燃焼ガスは高温で輝度を有するため、これの存在
やその発生状況は光ファイバを通じて容易に外部へ伝送
できるからである。本発明の特徴は、この様に従前解明
至難な機関シリンダ内部燃料の燃焼状況等を光ファイバ
を用いて検知することにある。
設置し、シリンダ内部の状況を外部に伝送すれば、たと
え部分的ではあってもシリンダ内部の現象が解明される
だけでなく、燃料の燃焼状況などを検知できる。という
のは、燃焼ガスは高温で輝度を有するため、これの存在
やその発生状況は光ファイバを通じて容易に外部へ伝送
できるからである。本発明の特徴は、この様に従前解明
至難な機関シリンダ内部燃料の燃焼状況等を光ファイバ
を用いて検知することにある。
光ファイバを用いてシリンダ内部の燃焼状況を検知する
方法はいろいろ考えられる。たとえば燃焼ガスの発生状
況のみを検知するのであれば、当ガス自体が輝度を有す
る物体であるから、その発生自体を光ファイバを通じ、
外部で容易に検知し、必要に応じては湿度分布を調べる
ため周波数分析などを行えばよい。
方法はいろいろ考えられる。たとえば燃焼ガスの発生状
況のみを検知するのであれば、当ガス自体が輝度を有す
る物体であるから、その発生自体を光ファイバを通じ、
外部で容易に検知し、必要に応じては湿度分布を調べる
ため周波数分析などを行えばよい。
またディーゼル機関等で検知が困難な燃料着火時期を調
べるのであれば、光ファイバでシリンダまたは燃焼室等
内部から伝播される光があるレベルに達したことをもっ
てその旨とみなせばよく、燃焼持続時間の検知について
も概ね同じ方法で実施口■能である。
べるのであれば、光ファイバでシリンダまたは燃焼室等
内部から伝播される光があるレベルに達したことをもっ
てその旨とみなせばよく、燃焼持続時間の検知について
も概ね同じ方法で実施口■能である。
以下に、光ファイバを用い、従前実機での検知が困難で
あった燃料の着火時期等を調査する方法について述べる
。
あった燃料の着火時期等を調査する方法について述べる
。
第７図は機−のシリンダ内部およびその周辺部の構造概
念図に本発明の一実施例を示すプ四ツク図を併記したも
のであって、機関の燃焼室たるシリンダ室Ｃｙはシリン
ダヘッドＯＨ，シリンダライナＯｙＬおよびピストンＰ
１等の隔壁で外部と隔離され、機関運転中は常時高温ま
たは高圧ガスを充満する。
念図に本発明の一実施例を示すプ四ツク図を併記したも
のであって、機関の燃焼室たるシリンダ室Ｃｙはシリン
ダヘッドＯＨ，シリンダライナＯｙＬおよびピストンＰ
１等の隔壁で外部と隔離され、機関運転中は常時高温ま
たは高圧ガスを充満する。
このシリンダ内部の状況を検知するため１隔壁の一部た
るシリンダライナＯｙＬを十分な気密を保持しつつ光フ
ァイバーか貫通し、その先端の受光部ｌはシリンダ室ａ
ｙの内部に生じた火炎像等を検知した場合には光ファイ
バコを通じ、その状況は公知の光・電気変換部３に伝送
される。当該光・電気変換部３はこの様な場合、その光
の入力レベルに応じ、これを電気信号に置き・換えると
ともに、その信号を増幅部ダへ伝送して、レベルを増幅
させたうえ、これを公知の比較器Ｏｏｍｐへ出力する。
るシリンダライナＯｙＬを十分な気密を保持しつつ光フ
ァイバーか貫通し、その先端の受光部ｌはシリンダ室ａ
ｙの内部に生じた火炎像等を検知した場合には光ファイ
バコを通じ、その状況は公知の光・電気変換部３に伝送
される。当該光・電気変換部３はこの様な場合、その光
の入力レベルに応じ、これを電気信号に置き・換えると
ともに、その信号を増幅部ダへ伝送して、レベルを増幅
させたうえ、これを公知の比較器Ｏｏｍｐへ出力する。
比較器Ｃａｍｐは、予めその内部にメモリされたレベル
（そのレベルは予め横形実験等により既知となっている
シリンダ室Ｏｙ内部に火炎が生じた訛。
（そのレベルは予め横形実験等により既知となっている
シリンダ室Ｏｙ内部に火炎が生じた訛。
き増１１１畠部が出力するわそれと同一とする）と比１
較し、そのレベルを上越っだときはシリンダ室ａｆ←は
炎が存在する旨の着火情報を出力し、か＜Ｌ”（この情
報の出力から、機関の燃料着火時期や燃焼持続期間を検
知できる。
較し、そのレベルを上越っだときはシリンダ室ａｆ←は
炎が存在する旨の着火情報を出力し、か＜Ｌ”（この情
報の出力から、機関の燃料着火時期や燃焼持続期間を検
知できる。
機関内部の燃焼状況検知の上で最も難しいとされている
のはピストン２１頂部付近およびディーゼル機関におけ
る噴孔Ｎｚ付近の火炎の動きである。
のはピストン２１頂部付近およびディーゼル機関におけ
る噴孔Ｎｚ付近の火炎の動きである。
というのは、このような地点の状況の詳細を調べようと
すれば、ピストン２１頂部付近からの状況調査が不可欠
だが、このピストンＰ１は高温高圧ガスの下で高速の往
復運転を行うため、これに計測機器を装置させることは
著しく困難だがらである。
すれば、ピストン２１頂部付近からの状況調査が不可欠
だが、このピストンＰ１は高温高圧ガスの下で高速の往
復運転を行うため、これに計測機器を装置させることは
著しく困難だがらである。
しかし耐熱性の優れた光ファイバの受光部をこの付近に
装着させることは可能であり、しかも光ファイバは十分
な可撓性を有するので、ピストン下部から機関の他の可
動部位の干渉を受けることなく、そのケーブルを機関外
部へ引ぎ出すこともまた可能である。
装着させることは可能であり、しかも光ファイバは十分
な可撓性を有するので、ピストン下部から機関の他の可
動部位の干渉を受けることなく、そのケーブルを機関外
部へ引ぎ出すこともまた可能である。
次にかような方法によりピストン頂部例近に光ファイバ
の受光部を設け、その付近の燃焼状況を検知する方法を
述べよう。第１図において、ピストンＰ１の下部から頂
部まで十分な気密を保持しつつピストン内を貫通引き通
された十分な可撓性のある光ファイバ（これをＬ可撓フ
ァイバ］と呼ぶ）コ′の先端にはピストンＰ１頂部中央
付近の火炎像を検知するための受光部ｌ′が設けられて
いる。可撓ファイバコ′はピストン往復連動中、機関の
他の部位、たとえば連棒ＯＬやシリンダライナＯｙＬに
干渉しないよう十分なたわみ代をもってシリンダライナ
ＯＬ ｙの下部付近に設けられた端子Ｓまで引き通され
ており、この点で通常の光ファイバに接続されている。
の受光部を設け、その付近の燃焼状況を検知する方法を
述べよう。第１図において、ピストンＰ１の下部から頂
部まで十分な気密を保持しつつピストン内を貫通引き通
された十分な可撓性のある光ファイバ（これをＬ可撓フ
ァイバ］と呼ぶ）コ′の先端にはピストンＰ１頂部中央
付近の火炎像を検知するための受光部ｌ′が設けられて
いる。可撓ファイバコ′はピストン往復連動中、機関の
他の部位、たとえば連棒ＯＬやシリンダライナＯｙＬに
干渉しないよう十分なたわみ代をもってシリンダライナ
ＯＬ ｙの下部付近に設けられた端子Ｓまで引き通され
ており、この点で通常の光ファイバに接続されている。
このような構造において受光部７′が検知したピストン
Ｐ１頂部付近の火炎像およびピストンが死点付近にある
時の唄・孔Ｎｚから噴出する火炎像は可撓ファイバコ′
を通じその端末に設けられた公知のファイバスコープ６
を介し目視および撮影等の手段により十分な調査を行う
ことができる。
Ｐ１頂部付近の火炎像およびピストンが死点付近にある
時の唄・孔Ｎｚから噴出する火炎像は可撓ファイバコ′
を通じその端末に設けられた公知のファイバスコープ６
を介し目視および撮影等の手段により十分な調査を行う
ことができる。
なお、これとあわせ図中破線で示すように光・１ｕ気変
換部３へその状況を伝播させ、…１述と同じ方法により
燃料の着火時期や燃焼持続期間を検知することも司能で
ある。
換部３へその状況を伝播させ、…１述と同じ方法により
燃料の着火時期や燃焼持続期間を検知することも司能で
ある。
以上述べた方法によって従前その実施か至難であった機
関シリンダ内部の燃焼状況をきわめて容易に調査するこ
とができる。なお光フアイバ端末のシリンダ室Ｏｙ内の
設置箇所や設置点数はこれにとられれるものではなく、
必要に応じ他の多様な実施方法か考えられる。
関シリンダ内部の燃焼状況をきわめて容易に調査するこ
とができる。なお光フアイバ端末のシリンダ室Ｏｙ内の
設置箇所や設置点数はこれにとられれるものではなく、
必要に応じ他の多様な実施方法か考えられる。
第１図は往復動内燃機関シリンダ付近の構造概念図に本
発明の一実施例を示すブロック図を併記した図である。 ＯＨ・・・シリンダヘッド、ａｙ、、、シリ ンダ室、
Ｐｌ・・・ ヒ：ス ト ン、０７Ｌ ・、シリンダラ
イナ、Ｏｌ、−・・連棒、ＮＺ・・・噴孔、Ｏｏｍｐ−
・・比較器、７ 、 ｌ／ 、、・受光部、コ・・・光
ファイバ、！・・・可撓ファイバ、３・・・光・電気変
換部、り・・・増１１１１ｉ部、−５−・・・端子、６
・・・ファイバスコープ指定代理人 日本国有鉄道総裁
室法務鳳艮関場大資 ￥ｆ図
発明の一実施例を示すブロック図を併記した図である。 ＯＨ・・・シリンダヘッド、ａｙ、、、シリ ンダ室、
Ｐｌ・・・ ヒ：ス ト ン、０７Ｌ ・、シリンダラ
イナ、Ｏｌ、−・・連棒、ＮＺ・・・噴孔、Ｏｏｍｐ−
・・比較器、７ 、 ｌ／ 、、・受光部、コ・・・光
ファイバ、！・・・可撓ファイバ、３・・・光・電気変
換部、り・・・増１１１１ｉ部、−５−・・・端子、６
・・・ファイバスコープ指定代理人 日本国有鉄道総裁
室法務鳳艮関場大資 ￥ｆ図
Claims (2)
- （１） 往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況を検
知するためにシリンダの隔壁等を貫通した光ファイバを
設け、シリンダ内部にある該光ファイバの一端が受光し
たシリンダ内部の燃焼火炎像を、光ファイバを通じて外
部にある他端部へ伝播して検知するに際し、その検知し
た受光レベルか定められた一定値を超過したことをもっ
てシリンダ内部で燃料が着火したことを検知することを
特徴とする光ファイバを用いた往復動内燃機関シリンダ
内部の燃焼状況検知方法。 - （２）往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況を検知す
るために、シリンダの隔壁等を貫通した光ファイバを設
けるに際し、受光部となる一端部はピストン頂部付近に
設置され、かつ他端部はシリンダ外部に設けられた可撓
性を有する光ファイバを用いるとともにピストンの往復
動に際しても当該光ファイバを他の部品に干渉しない配
置とすることによって、ピストン頂部付近の燃焼火炎像
を当該光ファイバを通じシリンダ外部にある他端、部に
伝播し、かく伝播された火炎像を検知することにより、
燃焼室内部ピストン頂部付近の燃焼状況をシリンダ外部
で検知することを特徴とする光ファイバを用いた往復動
内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16653282A JPS5957137A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光フアイバを用いた往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16653282A JPS5957137A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光フアイバを用いた往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957137A true JPS5957137A (ja) | 1984-04-02 |
Family
ID=15833034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16653282A Pending JPS5957137A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 光フアイバを用いた往復動内燃機関シリンダ内部の燃焼状況検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957137A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216015A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 内燃機関における吸気弁または排気弁の吹き抜け監視装置 |
| JPS61217726A (ja) * | 1985-03-23 | 1986-09-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃焼状態を観測する装置 |
| EP0325917A2 (de) * | 1988-01-23 | 1989-08-02 | FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Messung und Übertragung der Verbrennungsstrahlung im Brennraum von Verbrennungskraftmaschinen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613730B2 (ja) * | 1972-06-17 | 1981-03-31 | ||
| JPS5773647A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nippon Soken Inc | Preignition detector for spark ignition engine |
| JPS57157136A (en) * | 1981-02-25 | 1982-09-28 | Bosch Gmbh Robert | Detector |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16653282A patent/JPS5957137A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5613730B2 (ja) * | 1972-06-17 | 1981-03-31 | ||
| JPS5773647A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nippon Soken Inc | Preignition detector for spark ignition engine |
| JPS57157136A (en) * | 1981-02-25 | 1982-09-28 | Bosch Gmbh Robert | Detector |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216015A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 内燃機関における吸気弁または排気弁の吹き抜け監視装置 |
| JPH0562202B2 (ja) * | 1984-04-11 | 1993-09-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | |
| JPS61217726A (ja) * | 1985-03-23 | 1986-09-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃焼状態を観測する装置 |
| EP0325917A2 (de) * | 1988-01-23 | 1989-08-02 | FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG | Vorrichtung zur Messung und Übertragung der Verbrennungsstrahlung im Brennraum von Verbrennungskraftmaschinen |
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