JPS61175220A - シリンダライナの温度制御装置 - 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〕 本発明は内燃機関用シリンダライナの改善に関する。

〔従来の技術〕

一般に、内燃機関に於ては、シリンダライナの温度を適
温に保つため水や油等の媒体でシリンダライナ會冷却し
ているが、この様な場合には冷却媒体の機関の入口や出
口の温度を検出し。

これを一定の温度に保持するように制御する例が多い。

第６図はかかるシリンダライナを用いた２サイクルデイ
一ゼル機関の１例を、また第７図には冷却媒体の流動系
統図を夫々示す。

第６図に於て、１はシリンダカバー、２はピストン、３
はピストンリング、４はシリンダライナ、５はシリンダ
ジャケット、６はシリンダ潤滑油の注油器、７は冷却媒
体の機関入口、８は同出口、９は冷却媒体の温度検出セ
ンサ、である。

第７図は第６図の冷却媒体の機関出口温度を計測してこ
れを一定の温度に保持するように制御する系統の１例で
あり２図において１０は冷却水ポンプ、１１は冷却器、
１２は冷却水の加熱器、１３はディーゼル機関である。

ところで上記の様な冷却を行うシリンダライナに於ては
、運転が定常状態にあるときには。

シリンダライナの温度會はソ意図する適当な範囲に保つ
ことは比較的容易であるが１機関・の発停や負荷の増減
を伴う過渡的々状態にあるときには冷却媒体の温度制御
によってシリンタライナの温度を適温に保持しようとす
る間接的な制御方式ではシリンダライナの温度を予め意
図する範囲内に安定して保つことは困難である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

他方、近年２世界的な燃料事情から燃料中に含まれる硫
黄分は漸次増加する傾向にあり、又。

内燃機関自身も出力率や燃焼効率の向上ケ図るために燃
焼室内のガス圧力も高くとる傾向がある。

これらの傾向はいずれも後述する理由によって、シリン
ダライナ摺動面に於ける硫酸腐蝕に起因する摩耗量を著
しく増加させる要因となり易い０ 即ち、一般的に硫黄分を含む燃料を使用する内燃機関に
おいては、その硫黄分はシリンダ内での燃焼の際に亜硫
酸ガスから無水硫酸の経路ケ経てガス中の水蒸気と反応
Ｉ−硫硫酸蒸気２生生せるが、これがシリンダ内の温度
が低いところで凝縮して激しい腐蝕性を有する液状硫酸
となり、シリンダライナのピストンリングとの摺動面ケ
腐蝕し、過大な摩耗ケ発牛させる原因となると云われて
いる。

ところで、この時の硫酸露点温度は燃料中に含まれる硫
黄分の量や燃焼室内の圧力ＦＣよって影響されるか、い
ずれも高いほど露点温度も上昇する傾向にある。第４図
にその傾向を模式的にグラフで示す。

この様な観点からシリンダライナの硫酸腐蝕による摩耗
ケ少なくする為ＶｔＣは８該摺動面の温度を出来るだけ
高目に保持する事か望捷しい。

しかるに、他面、シリンタライナとピストンリングとの
間に潤滑油膜ケ介する摺動面では。

この部の温度がある限度を超えると急激に潤滑油の潤滑
能力か低下して境界潤滑や金属接触を生じて機械的磨耗
が増加し甚だしい場合には焼付きの発生等の不具合に到
る事がある。

以上の様なシリンダライナの腐蝕的な要因による摩耗と
機械的々要因による摩耗の傾向をライナ摺動面の温度ケ
ベースに模式的に示すと第５図の如くなる。

即ち、この両要因による摩耗の合計で示されるライナの
総合摩耗量ケ最低に押えるためには両要因による摩耗傾
向の兼ね合いで決まる最適温度範囲Ｔにライナ摺動面の
温度を常に保持する事が有効となる。この最適温度範囲
Ｔは前述の如く燃料中の硫黄分の増加や９機関の性能向
上に伴う燃焼室内ガス圧力の増加等によって次第に狭ば
められる傾向にある。

本発明の目的は９以上の様な問題点に着目し。

シリンダライナ摺動面を最適温度範囲内に、常に、かつ
容易に保持して核部の総合的摩耗をより少なく押える事
が出来る経済的な内燃機関のシリンダライナを提供する
にある。

Ｃ問題点？解決するだめの手段および作用〕本発明は、
硫黄分ケ含む燃料ケ使用する内燃機関に於て、シリンダ
ライナのピストンリングとの摺動面の硫酸腐働ヲ伴う最
大摩耗の発生位置附近の軸方同各位置に１個ないし複数
個の温度計測センサを挿入設置し、この検出温度により
シリンダライナの冷却媒体の温度や流量全制御して、シ
リンダライナ摺動面を意図した最適温度範囲内に常に、
かつ容易に保持可能となしたことケ特徴とするものであ
る。

〔実施例〕

以下１図面を参照して９本発明の実施例について説明す
る。

こ＼において、前記従来装置と同一もしくは均等構成部
分には同一符号ケ用いて説明する。

第１図は本発明ケ２サイクルディーゼル機関のシリンダ
ライナに適用した実施例を示す。

また、第２図はこの場合の冷却媒体の系統の例を簡単に
示したものである。

第１図及び第２図において、１はシリンダカバー、２け
ピストン、３はピストンリング、４はシリンダライナ、
５はシリンダジャケット。

６は注油器、７は冷却水の機関入口、８は出口。

９はシリンダライナ４の壁内に装着をれた温度センサで
ある。上記温度センサ９はシリンダライナ４の上部の摩
耗量の大きい部位の摺動面４ａ近傍に装着される。

１０は冷却水ポンプ、１］は冷却器、１２は冷却水の加
熱器、１３はディーゼル機関、１４は制御装置、１５．
１６は調整弁である。

上記制御装置１４は温度センサ９からのシリンダライナ
温度の検出信号１７を受けて調整弁１５．１６の開度を
変化させ、加熱器１２及び冷却器１１内を流れる冷却水
量を制御する。

２サイクルデイ一ゼル機関の場合には、一般に、最大摩
耗はピストン上死点附近のピストンリングの所謂Ｐ・■
値（Ｐ：荷重、■：摺動速度）が大きい位置附近に発生
し易い。しかし。

腐蝕的要因を伴う摩耗を生ずる場合には、燃焼室内の圧
力モードやシリンダライナの摺動面温度のモードによっ
て最大摩耗の発生位置が変化する事がある。

例えば２機関の負荷変動によって燃焼室内圧力とライナ
の熱負荷が変化した場合に、第１図のＡ点のライナ摺動
面温度が硫酸露点温度？回避し得ていても、Ｂ点では回
避し得ていないこともあり得、又、逆の場合も起り得る
。

この様な場合には、シリンダライナの軸方向に第１図の
Ａ点及びＢ点の如く、複数個の温度センサ９を設置する
ことが効果的である。又。

円周方向の温度の不均等を考慮して円周方向にも複数個
設置する事も有効である。

第１図のＩ及び■部拡太図（第３図）に示す様に、温度
センサ９は摺動面４ａのＡ及びＢ点から、将来の摩耗を
見越して距離ｔだけ各々内側の点ａ及びｂの位置迄挿入
する。

最終的に保持したい摺動面４ａのＡ点及びＢ点の最適温
度ｙｔだけ内側のａ点及びｂ点での検出値に補正を加え
て近似し、この温度會ベースとして第２図に示すシステ
ムで以って冷却簿体の機関入口温度又は、流量等全制御
する。

即ち、摺動面４ａの最適温度は制御装置１４によりその
時々の使用燃料中の硫黄分や燃１暁室内ガス圧カケイン
プットして求めたものに見合う硫酸の露点温度から設定
し、一方、温度センサ９で得た検出値は、第３図に示す
ｔ寸法の摩耗に伴う減少量を補正してライナ摺動面を最
適温度に保つ様に制御する。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されており９本発明によれば
、シリンダライナの壁内温度を検出してライナの冷却媒
体の流量、温度等全コントロールするので、シリンダラ
イナの摺動面全常時最適温度に制御することができ、ラ
イナの摩耗を低減し耐久性を向上せしめることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の１実施例を示の し、第１図はそ瞑要部断面図、第２図はその冷却媒体系
統図、第３図は第１図の■部拡犬図で第６図及び第７図
は従来例の説明図であり。 第６図は要部断面図、第７図はその冷却媒体系統図を示
す。 １はシリンダカバー、２はピストン、３はピストンリン
グ、４はシリンダライナ、５はシリンダジャケット、６
はシリンダ潤滑油の注油器。 ７は冷却媒体の機関入口、８は同出口、９は冷却媒体の
温度センサ、１４は制御装置、１５゜１６は調整弁であ
る。 棹ぜ徊虻長（司に 碍　は歇樒ぼ鴫簀　嘗 ℃１ト刈り一奇誠キ　　を 沼す図 垢７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関等の往復動機関において、シリンダライナのピ
   ストンリングとの摺動面の上部位置に該ライナの壁温度
   を検出する温度センサを設けるとともに、該センサの検
   出温度により冷却媒体の温度、流量等を制御する制御装
   置を具えたことを特徴とするシリンダライナの温度制御
   装置。