JPS61135939A - ピストンリングの故障診断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はピストンリングの故障診断装置に関し、特にピ
ストンリング折損を検出する手段の改良に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関において、ピストンシリンダ内に設けられたピ
ストンの周面にはリング溝が設けられており、このリン
グ溝には上記ピストンよりも大なる径を有するピストン
リングが嵌合されている。

このピストンリングはピストンの上下動に応じて上記ピ
ストンシリンダの内周面を摺動するため、折損し易いも
のとなっている。ピストンリングが折損すると、機関効
率が低下するばかりでなく、リング折損片の異常挙動に
より前記ピストンシリンダが損傷してしまうおそれがあ
った。そのため、上記ピストンリング折損の早期発見が
望まれていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに従来は、機関停止時に掃気ポートから目視によ
りピストンリングの状態を確認することにより、ピスト
ンリング折損を検出するものとなっていた。したがって
機関停止時でなければピストンリング折損を検出するこ
とができない上、前記掃気ボートから見えない部分に折
損が生じた場合には即時に発見することが困難であった
。

また上記ピストンリング折損に対する補修作業は、部品
の準備等の対応に時間がかがるという問題もあった。

そこで本発明は、ピストンリング折損を即時にかつ適確
に検出することができ、機関効率の低下およびピストン
シリンダの損傷を防止できる上、補修作業にかかる特開
も短縮可能なピストンリングの故障診断装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために次の
ような手段を講じたこを特徴としている。

すなわち、ピストンリングの折損により発生する音波を
検出器により非接触にて検出し、この検出器により検出
された音波の周波数データとピストンリング正常時にお
ける周波数データとを比較器により比較し、この比較器
の出力に基いてピストンリング折損の状態を報知手段に
より判定しかつ報知するようにしたことを特徴としてい
る。

〔作用〕 このような手段を講じたことにより、機関稼動時におい
てピストンリング折損の有無を即座に確認できる上、折
損状態が報知される。

〔実施例〕

図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。

図において１はピストンであり、このピストン１の周面
に設けられた複数のリング溝（不図示）には、上記ピス
トン１よりも大なる径を有するピストンリング２がそれ
ぞれ嵌合されている。

３はピストンシリンダであり、このピストンシリンダ３
の内周面を前記ピストンリング２がピストン１の上下動
に応じて摺動するものとなっている。

図中４はピストンリング２の折損により発生するアコー
スティックエミッションまたは折損したピストンリング
２による摺動振動音を検出するセンサであり、ピストン
シリンダ３の外側において非接触にて上記アコースティ
ックエミ□ツションまたは振動摺動音の音波検出を容易
に行なえる位置、たとえば前記ピストン１が最大速度と
なる位置に設けられている。

上記センサ４の検出信号は折損検知部１ｏに送出される
。この折損検知部１ｏは、前記センサ４からの検出信号
を増幅する増幅器１１と、この増幅器１１により増幅さ
れた検出信号を周波数分析する周波数分析器１２と、正
常時周波数データおよび異常時周波数データを記憶する
第１．第２のデータ記憶部１３．．１４と、前記周波数
分析器１２により周波数分析された検出信号の周波数デ
ータと上記正常時周波数データとを比較するパターン差
分比較器１５と、このパターン差分比較器１５の出力と
前記異常時周波数データとから故障モードの診断を行な
う故障モード診断部１６とから構成されている。

上記折損検知部１０からの出力信号、すなわちパターン
差分比較器１５における比較結果に応じた信号と故障モ
ード診断部１６における故障モードに応じた信号とは、
報知手段としての警報表示部２０に送出される。この警
報表示部２０は、前記折損検知部１０からの出力信号を
入力して解析する信号解析部２１と、この信号解析部２
１の解析結果に応じて故障内容を印字するプリンタ２２
と、前記解析結果に応じて画面表示するＣＲＴ２３とか
ら構成されている。

上記警報表示部２ｏの出力信号、すなわち信号解析部２
１による解析結果に応じた信号は、通信装置３０に送出
される。上記通信装置３０は通信インターフェイス３１
により通信衛生等を利用して上位機器３２としてたとえ
ば地上のサービス機関等に故障情報を伝達する如く構成
されている。

このように構成された本実施例において、機関稼動時に
ピストンリング２に折損が生じていない場合には、報知
手段としての警報表示部２０および通信装［３０からの
出力は何もない。

一方、機関稼動時にピストンシリンダ３との摩耗等によ
り上記ピストンリング２が折損すると、センサ４にてピ
ストンリング折損により生じるアコースティックエミッ
ションまたは折損したピストンリング２による摺動振動
音が検出される。上記センサ４から出力される検出信号
は、折損検知部１０の増幅器１１にて増幅され、周波数
分析器１２にてリアルタイム処理的にあるいはバッチ処
理的に周波数分析された後、周波数データとしてパター
ン差分比較器１５に供給される。

また第１のデータ記憶部１３には、予め調整運戦時に検
出された現在の稼動時における運転条件（回転数、出力
）の正常時周波数データが記憶されており、第２のデー
タ記憶部１４には同一条件における異常時周波数データ
が記憶されている。

かくして前記パターン差分比較器１５において、センサ
出力信号による周波数データと、上記第１のデータ記憶
部１３に記憶されている正常時周波数データとが比較さ
れ、特異差を生じた比較結果は故障モード診断部１６と
警報表示部２ｏの信号解析部２１とに与えられる。上記
故障モード診断部１６においては、前記第２のデータ記
憶部１４に記憶されている異常時周波数データに基いて
故障モードの診断が行なわれ、診断結果は上記信号解析
部２１に与えられる。

信号解析部２１においては、供給されたパターン差分比
較結果と診断モード結果とを解析することにより故障状
態すなわちピストンリングの折損状態を判定される。こ
の判定結果はプリンタ２２にて印字されると共に折損箇
所等がＣＲＴ２３に表示される。かくして、オペレータ
はピストンシリンダの折損を初期段階にて知ることにな
る。

また、前記信号解析部２１における解析結果すなわちピ
ストンリング折損状態は、通信装置３０の通信インター
フェイス３１により、通信衛生等を利用して上位機器３
２としてのサービス機関等に伝達される。

このように本実施例によれば、機関稼動時においてピス
トンリング折損により生じるアコースティックエミッシ
ョンあるいは振動摺動音の音波検出を行なうことにより
上記ピストンリング折損を検知するものとなっているの
で、たとえ掃気ポートからの目視により確認できない部
位に折損が生じたとしても適確に上記折損を検知するこ
とができる。また機関稼動時にピストンリング折損が検
知されるので、折損初期の段階で検知でき、機関効率の
低下を防止できる上、折損リング片によるピストンシリ
ンダに対する二次的な損傷の発生も防止できる。また通
信装Ｗ３０によって折損情報が即時にサービス機関等に
伝達されるので、上記サービス機関において補修部品の
準備等の対応が迅速に行なうことができる。したがって
補修作業等に無駄な時間を費やすおそれはない。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではない。た
とえば前記実施例では、警報表示手段としてプリンタ２
２．およびＣＲＴ２３を用いた場合を示したが、これ以
外の警報表示手段を用いてもよい。このほか本発明の要
旨を越えない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論で
ある。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、ピストンリングの折損に
より発生する音波を検出器により非接触にて検出し、こ
の検出器により検出された音波の周波数データとピスト
ンリング正常時における周波数データとを比較器により
比較し、この比較器の出力に基いてピストンリング折損
の状態を判定しかつ報知手段により報知するようにした
ものである。

したがって本発明によれば、機関稼動時にピストンリン
グ折損の有無が確認される上、折損状態が報知されるの
で、ピストンリング折損を即時にかつ適確に検出するこ
とができ、ｔａ関効率の低下およびピストンシリンダの
損傷を防止できる上、補修作業にかかる時間も短縮可能
なピストンリングの故障診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。 １・・・ピストン、２・・・ピストンリング、３・・・
ピストンシリンダ、４・・・センサ、１０・・・折損検
知部、１２・・・周波数分析器、１３．１４・・・第１
．第２のデータ記憶部、１５・・・パターン差分比較器
、１６・・・故障モード診断部、２０・・・警報表示部
、２１・・・信号解析部、２２・・・プリンタ、２３・
・・ＣＲＴ１３０・・・通信装置、３１・・・通信イン
ターフェイス、３２・・・上位機器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストンリングの折損により発生する音波を非接触にて
   検出する検出器と、この検出器により検出された音波の
   周波数データとピストンリング正常時における周波数デ
   ータとを比較する比較器と、この比較器の出力に基いて
   ピストンリング折損の状態を判定して報知する報知手段
   とを具備したことを特徴とするピストンリングの故障診
   断装置。