JPS6024307B2 - 動的噴射時期測定器 - Google Patents

動的噴射時期測定器

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JPS6024307B2
JPS6024307B2 JP8972579A JP8972579A JPS6024307B2 JP S6024307 B2 JPS6024307 B2 JP S6024307B2 JP 8972579 A JP8972579 A JP 8972579A JP 8972579 A JP8972579 A JP 8972579A JP S6024307 B2 JPS6024307 B2 JP S6024307B2
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output signal
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暉広 高間
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OKUDA KOKI KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンの動的噴射時期をエンジン
側の部品を取外したり、又は予め部品に加工することな
く、測定できる動的噴射時期測定器に関するものである
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕デ
ィーゼルエンジンの燃料噴射時期は噴射ポンプ側の噴射
時期と噴射ノズル側の噴射時期の二つが存在する。
前者はエンジン停止時において、エンジン本体と噴射ポ
ンプを組付る場合に相互に合マークを一致させて組付る
事により得られるもので、静的噴射時期と呼ばれる。後
者はエンジン回転中において実際に噴射ノズルから燃料
が噴射される時期であり、動的噴射時期と呼ばれる。動
的噴射時期はディーゼルエンジンの燃焼状態を直接左右
する重要な要素であるが、エンジン回転中の気筒内部に
おける現象であるから、容易に観察したり測定する事が
出釆ない。噴射ポンプの取付角度を、正規の静的噴射時
期を示す合マークの位置からすらす事によって静的噴射
時期は変化し、これに伴って動的噴射時期も変化する訳
であるが、噴射ポンプ、噴射パイプ、噴射ノズルなどの
機構上ならびに調整上などの理由から、静的噴射時期と
動的噴射時期との時間的関係は必らずしも一定しない。
従って、静的噴射時期を示す合マークを利用して、動的
噴射時期を間接的に調整する事は適当ではない。ところ
が近年、ディーゼルエンジンの排気や黒煙などの公害規
制が強化されるに伴て、動的噴射時期の微細な調整が必
要とされるに至っている。
従来、実験・研究的な測定においては、実験用エンジン
の噴射ノズルに加工して予め感応素子を組込むなどの方
法が行われてきたが、一般の整備工場においては、不特
定の車輪を対象とするため、このような測定方法の適用
は困難である。また、噴射パイプの中間に圧力変換セン
サなどを挿入して、パイプ内部における燃料噴射時の圧
力上昇を直接に検出する方法も行なわれているが、セン
サの挿入によって噴射パイプの長さが変り、また流量の
変化が生ずるため誤差が生じ正確な測定を期し難い。
動的噴射時期を一般の整備工場においても比較的容易に
測定できるようにした発明として特公昭57−5590
5「ディーゼルエンジンの燃料噴射時期測定方法」があ
る。
本引用文献の測定器は、燃料噴射ポンプの噴射作動に同
期した信号を電気信号に変換してクセノン放電発光管を
発光させるタイミングライトを発光させ、このタイミン
グライトに遅延回路を備えたものである。
このタイミングライトによって、大気中に噴射するよう
にセットされた第1気筒の噴射ノズル先端部を照射し、
噴射される燃料の形状を静止状態として観察しながら、
遅延時間を調節する事によってクセノン放電発光管のト
リガ信号の発生を遅延させ、次のピストンサイクルの噴
射のために噴射ノズル先端からまさに燃料が噴射されよ
うとしている時点を観測することにより、動的噴射時期
に一致した発光を得て、その時の遅延された光をエンジ
ンのフライホイール又はクランクプーリ円周上に刻印さ
れたクランク軸回転角度目盛に向けて照射し、エンジン
本体側に固定された合せ指標に正対する目盛値を読みと
る事により、動的噴射時期をクランク軸回転角度によっ
て測定するものである。
本引用文献の発明は現在、実用に供されつつあるが、第
1気筒の噴射ノズルを空中噴射させる必要があるため、
測定作業には多少の手間がかかり、また危険防止に十分
の注意を必要とする。
本発明は前記引用文献の発明を更に発展させてエンジン
側の部品を取外すことなく、エンジン回転中でもエンジ
ンを停止する必要ないこ、容易かつ安全に動的噴射時期
を測定できる菱定器を提供することを目的とするもので
ある。〔問題点を解決するための手段および作用〕本発
明の測定器は、被測定エンジンの噴射系部品の外側に装
着する検出器と、検出器の出力信号を処理する回路と電
源部、遅延回路を有するトリガ電圧発生器とクセノン放
電発光管ならびに二現象測定のできるブラウン管オシロ
スコープによって構成されている。
検出器の出力信号をブラウン管オシロスコープに波形と
して画かせると、この波形の中には噴射ポンプのプラン
ジャが作動して燃料に加圧した時に生ずる高周波振動、
噴射ノズルが関弁する時に生ずる高周波振動、噴射終了
時に噴射ノズルが閉弁する時に生ずる高周波振動などが
時間の経過に従って画かれる。
この中で、噴射ノズルが開弁する時の振動波形が動的噴
射時期を示すもので、これを以下、関弁信号と伝う。
しかし、この開弁信号のレベルは他の振動のレベルに比
して低いために、検出器を関弁信号によって直接作動さ
せる事は困難である。このため、例えばディーゼルエン
ジン用の回転速度検出用としては、この振動に着目され
る事は無かった。しかし、検出器の出力信号を増中し帯
城フィル夕によって所望の信号が判別できるような信号
に変換し、ブラウン管オシロスコープにより観察すれば
、レベルの低いこの振動も、その存在を明確に指摘する
事が可能である。なお、ここで例えばエンジンのクラン
クプーリ上の上死点を示す位置に磁石を装着し、エンジ
ン本体の合せ指標の位置にコイルを装着するなどして、
上死点を示す信号をブラウン管オシロスコ−プ入力すれ
ば、関弁信号と上死点信号との位置関係から、クランク
軸回転角度により動的噴射時期を測定する事が出来るが
、磁石の装着やコイルの装着は一般の整備工場において
日常の業務の中で使用される事を前提として考えると、
きわめて精密さを要する作業であり、しかも車種によっ
て取付部の寸法、形状などの相違から取付方法も異つて
くるので適当であるとは言えない。
そこで、本発明においては、取扱操作を一層容易にする
ため、クセノン放電発光管両極間の電圧変化を波形2と
して前記の波形1と並列して画かせる方法を探っている
波形1と波形2を同時に二現象ブラウン管オシロスコー
プで観察しながら、波形1の開弁信号の位層そ、波形2
のクセノン放電発光管の発光を示す波形部分(以下、発
光信号と云う)の位置とを遅延回路を調節する事によっ
て発光信号を遅延させて一致させる。
これによってクセノン放電発光管は関弁信号と一致して
発光している事になるから、その時の遅延調節された光
でフライホイール又はクランクプーリを照射し、合せ指
標に正対する角度目盛を読みとれば良い。また、一定の
エンジン回転速度に対応するクランク軸回転角度目盛を
ブラウンン管スクリーン上に施こしておけば、発光信号
の遅延操作を更に続けてフライホイール又はクランクブ
ーリ上の上死点を示す上死点マークが合せ指標に正対し
て見えるように調節すると、ブラウン管オシロスコープ
の発光信号の位置は上死点を示すことになるから、ブラ
ウン管オシロスコープの波形上の関弁信号と発光信号と
の位置関係によって、動的噴射時期の上死点からの角度
を知る事も可能である。
〔実施例〕以下、本発明の実施例の一つについて図によ
って説明する。
第1図は本発明の具体例の一つを示す概略系統図である
第1図中、4は振動を検出する検出器(センサ)で、該
検出器4は被測定ェンジンーの第1気筒噴射パイプ2を
噴射ノズルホルダ3に結合する稀付ナット部の、外側か
ら例えば磁力によって装着されている。検出器4は具体
例では霞歪素子を金属製容器内に組込み固着して振動子
として使用している。
燃料噴射時に噴射パイプには様々な周波数の各種の振動
が伝えられるが、この中で検出器を接続した気筒の、‘
/′} 噴射ポンプのプランジャが燃料に加圧圧作動し
た時、ポンプシリンダ内に発生する急激な圧力変化によ
って生ずる高周波振動‘o} 噴射ノズル針弁が燃料油
の圧力上昇によって関弁し、燃料油が急激に狭い噴射通
路を通過することによって生ずる高周波振動し一 一回
の噴射が終了して針弁が閉じるために発生する燃料油の
急激な圧力変化によって生ずる高周波振動ならびに、針
弁がスプリングの力により戻るために生ずる金属面の衝
撃などによる高周波振動が、一回の噴射によって生ずる
運の主要な高周波振動現象である。
検出器4の振動子は、これらの高周波振動の周波数に相
応する帯域に固有の共振周波数を有し、各種の振動の中
から、これら一連の高周波振動選択的に検出する。
し一の針弁閉弁時の振動レベルは、【ィ}のプランジャ
加圧作動時の振動のレベルや(o}針弁閉弁時の振動の
レベルに比してはるかに大きく、【〇)のレベルよりも
数十倍の大きさであ。
本願発明の測定器に必要なのは針弁閉弁時の信号である
から、帯域フィル夕6によって針弁開弁時信号を判別可
能な信号に変換する。
すなわち検出器4の出力信号(第3図a参照)は増中器
5で増中これ(第3図b合参照)、帯城フィル夕6によ
って開弁信号が判別可能な信号(第3図c参照)に変換
され、出力信号1として二現象オシロスコープ13に入
力され(符号16参照)、第2図の波形1を画く。
(なおこの波形1にはノイズは図示されていない。)ま
た、帯域フィル夕6の出力信号1は、検波器7と比較器
8により波形整形され、他の気筒の信号(ノイズ)と選
別されトリガ電圧発生器1川こよりトリガ信号としてク
セノン放電発光管12を発光させる。
クセノン放電発光管12両極間の電圧変化は出力信号2
として二現象オシロスコープ13に入力され(符号17
参照)、第2図の波形2を波形1に並列して画く。第2
図の波形1は帯域フィル夕6によって選別された噴射ノ
ズル針弁の関弁信号と閉弁信号とをブラウン管スクリー
ンに画かせた波形を示す。
検出器4は開弁時の振動レベルよりもはるかに大さし、
閉弁時の振動に同期してしまうから、遅延操作を行なわ
ない場合には、波形2の発光信号は閉弁時の信号の立上
り部分と時間軸において同じ位置に現われる。そこで遅
延回路9を作動させ、抵抗9−3によって遅延調節する
ことによって波形2の発光信号は次のピストンサイクル
の開弁信号の位置まで移動する。位置が一致した時には
、クセノン放電発光管12の発光は関弁時、つまり動的
噴射時期に一致して発光している事になる。従って、こ
の時の遅延調節されたクセノン放電発光管12の光をフ
ライホイール14に向けて照射し、被測定エンジン1の
本体に固定されている合せ指標15に正対して見えるフ
ライホイール14の円周上に刻印されたクランク藤回転
角度目盛を読みとることによって、動的噴射時期を測定
する事ができる。この場合、遅延回路の遅延調節範囲は
4サイクルエンジンの場合にクランク軸回転角度として
7200をカバーする必要があるから、タイミングライ
ト用の検出器をもう1個、測定する気筒の直前に噴射時
期を迎える気筒に装着すれば、900の遅延調節範囲で
すむことになる。
本発明の動的噴射時期測定器においては、上述したよう
にしてディーゼルエンジンの動的噴射時期の測定が行な
われるが、なお第1図に示される実施例においては、特
に関弁信号のレベルが例えば他の気筒などから伝達され
るノイズよりも充分に高い場合に限り、次のようにして
該動的噴射時期の測定を行うそともできるように構成さ
れている。すなわち、比較器8の一方の抵抗を可変調節
できるようにした基準電圧設定器11を付設し、二現象
ブラウン管オシ。
スコープ1上の波形1の開弁信号のレベルを観察しなが
ら適当な値の基準電圧を該基準電圧設定器1 1によっ
て該比較器8に設定すれば、該比較器8は該開弁信号に
応じてパルス信号を出力する。(ここで、該開弁信号の
レベルが例えば他の気筒などから伝達されるノイズより
充分に高い場合には、このノイズによっては該比較器8
からのパルス信号は出力されない。)そしてこのとき、
遅延回路9の前後に付設されている遅延回路切換スイッ
チ9−2を、該遅延回路9が回路から切離されるように
切り換えておき、該比較器8から出力されるパルス信号
を直接(遅延回路9を通すことなく)トリガ電圧発生器
10に入力させてトリガ信号を発生させ、これによって
クセノン放電発光管12を該開弁信号に同期させて発光
させるようにして、ブラウン管オシロスコープ13上に
画かれる波形2の発光信号を波形1における関弁信号に
一致させ、それによって上記動的噴射時期の測定を行う
こともできるように構成されている。しかし、関弁時の
信号レベルが小さく、他の気筒の信号(ノイズ)とその
レベルが大差ない場合には遅延回路9を切換スイッチ9
−2によって作動させるようにすることは勿論であり、
本発明においてはこの遅延回路を設けることを不可欠と
するものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、測定者は1個又は2個の検出器を噴射
系部品の外側から装着すればよいので、噴射系部品を取
外したり、種々の測定具を取付る必要はなく、きわめて
容易に、かつ安全に熟練を必要とせず正確な測定ができ
るから、ディーゼルエンジン整備の質的向上をはかるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の具体例の一つを示す概略系統図、第
2図は、二現象オシ。 スコープに画かれる波形1および波形2を示し、波形2
の点線は遅延操作前を示す図、第3図a,b,cは、そ
れぞれ検出器出力信号、増中器出力信号および帯域フィ
ルタ出力の波形を示す図である。1・・・被測定エンジ
ン、2・・・第1気筒噴射パイプ、3・・・・・・噴射
ノズルホルダ、4・・・検出器、5・・・増中器、6・
・・帯域フィル夕、7・・・検波器、8・・・比較器、
9・・・遅延回路、9−2・・・遅延回路切襖スイッチ
、9一3・・・遅延時間調節可変抵抗器、10・・・ト
リガ電圧発生器、1 1・・・基準電圧設定器、12・
・・クセノン放電発光管、13・・・二現象ブラウン管
オシロスコープ、14…フライホイール、15…合せ指
標、16…信号1入力、17・・・信号2入力。多′図 ※z図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 デイーゼルエンジンの噴射パイプ又は噴射ノズルホ
    ルダ等の噴射系部品の外側に装着して、燃料噴射時に噴
    射系の内部で発生する急激な圧力変化に伴う高周波振動
    を検出して電気信号に変換する検出器を備え、検出器の
    出力信号を入力して増幅する増幅器と、必要な信号を判
    別可能な信号に変換する帯域フイルタを有し、帯域フイ
    ルタの出力信号1を二現象同時観測可能なブラウン管オ
    シロスコープに入力して波形1を画かせ、また、出力信
    号1を検波器と比較器とにより波形整形して、他の気筒
    から伝達される信号と選別してトリガ信号とし該トリガ
    信号により発光されるクセノン放電発光管と、該トリガ
    信号の発生を遅延調節する遅延回路とを備え、クセノン
    放電発光管両極間の電圧変化を出力信号2として、前記
    ブラウン管オシロスコープに入力して波形1に並列して
    波形2を画かせ、遅延回路の遅延時間を調節することに
    より波形2のクセノン放電発光管の発光時点を示す波形
    部分を、波形1の噴射ノズル針弁開弁時点を示す波形の
    立上り部分と時間軸において一致させることによつて、
    動的噴射時期に一致してクセノン放電発光管を発光させ
    る事を特徴とするデイーゼルエンジンの動的噴射時期測
    定器。
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