JPS61243359A - 内燃機関の弁の吹き抜け監視装置 - Google Patents
内燃機関の弁の吹き抜け監視装置Info
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- JPS61243359A JPS61243359A JP60085024A JP8502485A JPS61243359A JP S61243359 A JPS61243359 A JP S61243359A JP 60085024 A JP60085024 A JP 60085024A JP 8502485 A JP8502485 A JP 8502485A JP S61243359 A JPS61243359 A JP S61243359A
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- Japan
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- sensor
- detection signal
- internal combustion
- combustion engine
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は内燃機関の弁の吹き扱けを監視する装置の改
良に関し、アコースティックエミッションを利用して早
期発見を可能としたものである。
良に関し、アコースティックエミッションを利用して早
期発見を可能としたものである。
内燃機関の運転中に生ずる異常現象のひとつに吸気弁ま
たは排気弁における吹ぎ扱は現象があり、早期に発見す
ることが重大な損傷を防止し、機関の性能低下を防止す
るために重要である。
たは排気弁における吹ぎ扱は現象があり、早期に発見す
ることが重大な損傷を防止し、機関の性能低下を防止す
るために重要である。
例えば、内燃機関の排気弁の構造は、第３図に示すよう
に、図示省略したピストンが摺動可能に装着されるシリ
ンダライナの上部を塞ぐようシリンダカバー１が設けら
れ、このシリンダカバー１に排気弁箱２が取付（ブられ
ており、排気弁箱２の上端部の弁シート部３と密着され
る弁体４が上下方向に摺動可能に装着しである。
に、図示省略したピストンが摺動可能に装着されるシリ
ンダライナの上部を塞ぐようシリンダカバー１が設けら
れ、このシリンダカバー１に排気弁箱２が取付（ブられ
ており、排気弁箱２の上端部の弁シート部３と密着され
る弁体４が上下方向に摺動可能に装着しである。
そして、排気弁箱２の上端面と弁体４の上端部に取イ］
けられたスプリング押え５との間にバルブスプリング６
が介装され、弁体４を常時開基するよう付勢する一方、
図示しない動弁別構で所定の期間（排気行程中）弁体４
を押し下げて聞くようになっている。また、排気弁箱２
には、排気通路７が形成されて排気枝管８が接続され、
この排気枝管８を介して排気管９が接続されている。
けられたスプリング押え５との間にバルブスプリング６
が介装され、弁体４を常時開基するよう付勢する一方、
図示しない動弁別構で所定の期間（排気行程中）弁体４
を押し下げて聞くようになっている。また、排気弁箱２
には、排気通路７が形成されて排気枝管８が接続され、
この排気枝管８を介して排気管９が接続されている。
このような内燃機関の排気弁における吹き抜け現象は、
弁体４または、弁シート部３の高温腐食や異物の介入に
よって生ずる凹状の損傷によって爆発行程中に燃焼カス
がこの凹状の部分から吹き出１現象である。
弁体４または、弁シート部３の高温腐食や異物の介入に
よって生ずる凹状の損傷によって爆発行程中に燃焼カス
がこの凹状の部分から吹き出１現象である。
この吹き扱（プ現象を放置すると、高温寝食等が進み損
傷が増大することとなり１機関出力の低下をさたりとと
もに、弁体４や弁シート部３が修理・再使用不可能とな
ってしまう。
傷が増大することとなり１機関出力の低下をさたりとと
もに、弁体４や弁シート部３が修理・再使用不可能とな
ってしまう。
そこで、排気枝管８に排気ガス温度を測定する熱電対１
０を取付け、この熱雷対１０による測定結宋を温度計１
１で表示し、排気弁が閉じられている場合の温度を測定
することや他のシリンダとの温度上品を比較することに
よって吹き抜【）現象を検出するようにしていた。
０を取付け、この熱雷対１０による測定結宋を温度計１
１で表示し、排気弁が閉じられている場合の温度を測定
することや他のシリンダとの温度上品を比較することに
よって吹き抜【）現象を検出するようにしていた。
このような熱雷対１０を用いて排気ガス温度から吹き扱
けを検出する方法では、他のシリンダと比べ′Ｃ！ｒＩ
著な温度差が現われるときには、吹き扱ＩＪによる損傷
はかなり進行しており、修理・再使用が不可能なことが
多く、弁体４や弁シート部３の交換が必要となってしま
う。
けを検出する方法では、他のシリンダと比べ′Ｃ！ｒＩ
著な温度差が現われるときには、吹き扱ＩＪによる損傷
はかなり進行しており、修理・再使用が不可能なことが
多く、弁体４や弁シート部３の交換が必要となってしま
う。
このため吹き抜（）による損（セの発見は監視員の経験
内助にたよることが大となっているのが現状であり、未
然に防什するには、一定期間（時間）の運転毎に、排気
弁箱２ごとシリンダカバー１から取り外して点検し、必
要に応じて弁のすり合せ等を行なうしか方法がない。
内助にたよることが大となっているのが現状であり、未
然に防什するには、一定期間（時間）の運転毎に、排気
弁箱２ごとシリンダカバー１から取り外して点検し、必
要に応じて弁のすり合せ等を行なうしか方法がない。
この発明はかかる現状に鑑みてなされたもので、弁の吹
き抜けを発生初期に検出することで、弁体や弁シート部
に修理不可能な損傷を与えたり、様関出力の低下を招く
ことのない内燃機関の弁の吹き抜け監視装置を提供しよ
うとするものである。
き抜けを発生初期に検出することで、弁体や弁シート部
に修理不可能な損傷を与えたり、様関出力の低下を招く
ことのない内燃機関の弁の吹き抜け監視装置を提供しよ
うとするものである。
上記問題点を解決するためこの発明は、内燃機関の弁体
が摺動可能に装着される弁箱にガス吹き扱けにＪ：るア
コースティックエミッションを検出するセンサを取付け
、クランク角度を検出する角度センサを設ける一方、こ
の角度センサの検出信号により弁体が閉じられている期
間に前記センサの検出信号を処理し弁の吹き抜けを判定
する制御装置を備えたことを特徴とするものである。
が摺動可能に装着される弁箱にガス吹き扱けにＪ：るア
コースティックエミッションを検出するセンサを取付け
、クランク角度を検出する角度センサを設ける一方、こ
の角度センサの検出信号により弁体が閉じられている期
間に前記センサの検出信号を処理し弁の吹き抜けを判定
する制御装置を備えたことを特徴とするものである。
ガス吹き後【ノが生ずると、弁体と弁シート部との局所
的隙間を介してガスが吹き出すため超音波を伴うアコー
スティックエミッションがあるということに基づき弁体
が装着される弁箱にアコースティックエミッションを検
出するセンサを設け、この検出信号をクランク角度セン
サで検出される弁が閉塞されている期間中に制御装置に
よって処理することで通常のガスの通過と区別して弁の
吹き抜りを判定するようにしている。
的隙間を介してガスが吹き出すため超音波を伴うアコー
スティックエミッションがあるということに基づき弁体
が装着される弁箱にアコースティックエミッションを検
出するセンサを設け、この検出信号をクランク角度セン
サで検出される弁が閉塞されている期間中に制御装置に
よって処理することで通常のガスの通過と区別して弁の
吹き抜りを判定するようにしている。
以下この発明の一実施例を図面に基づき訂細に説明する
。
。
第１図および第２図はこの発明の内燃機関の弁の吹き抜
け監視装置を４サイクル内燃機関の排気弁に適用した概
略構成図および動作説明図である。
け監視装置を４サイクル内燃機関の排気弁に適用した概
略構成図および動作説明図である。
この排気弁の構造は既に説明した第３図のものと同一部
分に同一番号を記しである。
分に同一番号を記しである。
燃焼室の上端を塞ぐよう取付けられるシリンダカバー１
にｉＪｌ気弁箱２が取付【ノられ、排気弁箱２の弁シー
ト部３に密着される弁体４が上下方向に活動可能に装着
しである。この弁体４を常時閉塞状態とするため弁体４
上端部に取付けられたスプリング押え５と排気弁箱２と
の間にバルブスプリング６が介装しである。一方、この
弁体４を押し下げて聞くため図示しない動弁機構で揺動
されるロッカーアーム１２が弁体４の上端面と所定の間
隙を介して対向するようになっている。また、排気弁箱
２の弁シート部３上部に排気通路７が形成されている。
にｉＪｌ気弁箱２が取付【ノられ、排気弁箱２の弁シー
ト部３に密着される弁体４が上下方向に活動可能に装着
しである。この弁体４を常時閉塞状態とするため弁体４
上端部に取付けられたスプリング押え５と排気弁箱２と
の間にバルブスプリング６が介装しである。一方、この
弁体４を押し下げて聞くため図示しない動弁機構で揺動
されるロッカーアーム１２が弁体４の上端面と所定の間
隙を介して対向するようになっている。また、排気弁箱
２の弁シート部３上部に排気通路７が形成されている。
このような排気弁の吹き抜けを監視するため、排気弁箱
２の上端面に吹き抜け時に発生ずる超音波（アコーステ
ィックエミッション）を検出する超音波振動子で構成さ
れたアコースティックエミッション検出用のセンサ（以
下、△Ｅセン吠とする。）２０が取付けである。
２の上端面に吹き抜け時に発生ずる超音波（アコーステ
ィックエミッション）を検出する超音波振動子で構成さ
れたアコースティックエミッション検出用のセンサ（以
下、△Ｅセン吠とする。）２０が取付けである。
このＡＥセンザ２０で検出された検出信号はプリアンプ
２１を介してメインアップ２２に入力されて増幅され、
制御装置２３に入力されるようになっている。
２１を介してメインアップ２２に入力されて増幅され、
制御装置２３に入力されるようになっている。
一方、この制御装置２３には、クランク軸１３の回転角
度を検出する角度センサ２４からの検出信号が入力され
るようになっており、この検出信号に基づき排気弁の開
閉時期や吸気弁の開閉時期が判断され、吹き扱は現象を
判定する場合のタイミングを指示する。
度を検出する角度センサ２４からの検出信号が入力され
るようになっており、この検出信号に基づき排気弁の開
閉時期や吸気弁の開閉時期が判断され、吹き扱は現象を
判定する場合のタイミングを指示する。
この角度センサ２４としては、例えばクランク軸１３に
取付けられたフライホイール１４のリングギＡ７を利用
し、回転角度に対応したパルス数をカウントするマグネ
ットピックアップを用いたり（ただし、上死点がわかる
ようにしておく。）、アブソリュートパルスエンコーダ
やインクリメンタルパルスエンコーダあるいは光学式の
パルス発生器等を使用する。
取付けられたフライホイール１４のリングギＡ７を利用
し、回転角度に対応したパルス数をカウントするマグネ
ットピックアップを用いたり（ただし、上死点がわかる
ようにしておく。）、アブソリュートパルスエンコーダ
やインクリメンタルパルスエンコーダあるいは光学式の
パルス発生器等を使用する。
制御装置２３は、ＡＥセンサ２０からの検出信号と、角
度センサ２４からの検出信号とから吹き扱は状態を判断
するものである。すなわち、ＡＥセンサ２０からの検出
信号がプリアンプ２１およびメインアンプ２２を介して
制御回路２３のゲート回路２５に入力され、ゲート回路
２５に入力される角度センサ２４からの検出信号で排気
弁が閉じている期間である圧縮行程の場合のみゲート回
路２５をオンどしてＡＥセンサ２０の検出信号をＡＥ処
理回路２６に入力する。ゲート回路２５に入ツノされる
メインアンプ２２からのＡＥ検出信号は、第２図（ｂ）
にその波形を示すように、吹き抜け現象によるものへの
ほか、通常の排気によるものＢが含まれるが、通常の排
気によるものＢは、ここで遮断される結果、ゲート回路
２５からは、第２図（Ｃ）に示すように排気弁が閉じら
れた期間である圧縮行程中のみＡＥ処理回路２６に出力
される。
度センサ２４からの検出信号とから吹き扱は状態を判断
するものである。すなわち、ＡＥセンサ２０からの検出
信号がプリアンプ２１およびメインアンプ２２を介して
制御回路２３のゲート回路２５に入力され、ゲート回路
２５に入力される角度センサ２４からの検出信号で排気
弁が閉じている期間である圧縮行程の場合のみゲート回
路２５をオンどしてＡＥセンサ２０の検出信号をＡＥ処
理回路２６に入力する。ゲート回路２５に入ツノされる
メインアンプ２２からのＡＥ検出信号は、第２図（ｂ）
にその波形を示すように、吹き抜け現象によるものへの
ほか、通常の排気によるものＢが含まれるが、通常の排
気によるものＢは、ここで遮断される結果、ゲート回路
２５からは、第２図（Ｃ）に示すように排気弁が閉じら
れた期間である圧縮行程中のみＡＥ処理回路２６に出力
される。
ＡＥ処理回路２６では、グー１〜回路２５から入力され
る信号の大きさに応じた勾配を有する出力電圧をリング
ダウン係数法笠で得てコンパレータ２７に出力するとと
もに、表示器２８に送られて出力電圧が表示される（第
２図（ｄ）参照）。
る信号の大きさに応じた勾配を有する出力電圧をリング
ダウン係数法笠で得てコンパレータ２７に出力するとと
もに、表示器２８に送られて出力電圧が表示される（第
２図（ｄ）参照）。
コンパレータ２７では、ＡＥ処理回路２６で処理された
出力電圧と、吹き抜け現象が生じたと判断される値とし
て予め設定した設定値Ｖｒとが比較され、設定値Ｖｒを
越えた場合にその出力が、第２図（ｅ）に示すように′
１′′となって警報器２９により警報を発する。この場
合、コンパレータ２７は一旦吹き抜け現象が生じたと判
定したら、信号′“１′″を出力し続け、警報を発し続
けるようになっている。
出力電圧と、吹き抜け現象が生じたと判断される値とし
て予め設定した設定値Ｖｒとが比較され、設定値Ｖｒを
越えた場合にその出力が、第２図（ｅ）に示すように′
１′′となって警報器２９により警報を発する。この場
合、コンパレータ２７は一旦吹き抜け現象が生じたと判
定したら、信号′“１′″を出力し続け、警報を発し続
けるようになっている。
このように排気弁の吹き抜け現象をＡ Ｅ ｔシナ２０
で検出し、この検出信号を、クランク角度を検出する角
度レンザ２４の信号に基づいて圧縮行程中だけ信号処理
を行１つようにしているので、掻くわずかな吹き抜けが
生じても容易に検出することができ、早期発見ができる
とともに、予防保全も可能となる。
で検出し、この検出信号を、クランク角度を検出する角
度レンザ２４の信号に基づいて圧縮行程中だけ信号処理
を行１つようにしているので、掻くわずかな吹き抜けが
生じても容易に検出することができ、早期発見ができる
とともに、予防保全も可能となる。
なお、上記実施例では、４サイクル内燃機関について説
明したが、２サイクルの排気弁を備えた内燃機関にも適
用できる。また、排気弁に限らず吸気弁の吹き抜けも同
様にして監視することができる。さらに、排気弁等が１
個の場合に限らず、複数設けられる場合には、ウェーブ
ガイドを用いて１個のへＥセンサで検出したり、各弁箱
ごとにＡ、Ｅセンサを設けるようにしても良い。
明したが、２サイクルの排気弁を備えた内燃機関にも適
用できる。また、排気弁に限らず吸気弁の吹き抜けも同
様にして監視することができる。さらに、排気弁等が１
個の場合に限らず、複数設けられる場合には、ウェーブ
ガイドを用いて１個のへＥセンサで検出したり、各弁箱
ごとにＡ、Ｅセンサを設けるようにしても良い。
以上実施例とともに具体的に説明したように、この発明
によれば、内燃機関の弁体が装着される弁箱に吹き扱け
により発生する超音波を検出するアコースティックエミ
ッション検出用のセンサを取付１ノ、クランク角度を検
出する角度センサを設ける一方、この角度センサにより
弁体が閉じられている期間に前記センサの検出信号を処
理して吹き抜けの有無を判定する制御装置を設けたので
、吹き抜けの初期にあって、極くわずかな間隙を燃焼ガ
スが通過する場合に発する超音波であっても容易にＡＥ
センサで検出することができ、弁体や弁箱の弁シー１一
部に修理不可能となる大きな損傷を受けることを未然に
防止でき、予防保全を行なうことができる。
によれば、内燃機関の弁体が装着される弁箱に吹き扱け
により発生する超音波を検出するアコースティックエミ
ッション検出用のセンサを取付１ノ、クランク角度を検
出する角度センサを設ける一方、この角度センサにより
弁体が閉じられている期間に前記センサの検出信号を処
理して吹き抜けの有無を判定する制御装置を設けたので
、吹き抜けの初期にあって、極くわずかな間隙を燃焼ガ
スが通過する場合に発する超音波であっても容易にＡＥ
センサで検出することができ、弁体や弁箱の弁シー１一
部に修理不可能となる大きな損傷を受けることを未然に
防止でき、予防保全を行なうことができる。
また、従、来の温度を検出する方法や監視者の肋にたよ
る場合に比べ、正確に吹き扱は現象を検出でき、信頼性
も向上できる。
る場合に比べ、正確に吹き扱は現象を検出でき、信頼性
も向上できる。
第１図および第２図はこの発明の内燃機関の弁の吹き扱
は監視装置の一実施例にかかる概略構成図および動作説
明図、第３図は従来装置の概略構成図である。 １・・・シリンダカバー、２・・・排気弁箱、３・・・
弁シート部、４・・・弁体、５・・・スプリング押え、
６・・・バルブスプリング、７・・・排気通路、２０・
・・△Ｅセンサ、２１・・・プリアンプ、２２・・・メ
インアンプ、２３・・・制御装置、２４・・・角度セン
サ、２５・・・ゲート回路、２６・・・ＡＥ処理回路、
２７・・・コンパレータ、２８・・・表示器、２９１報
器。
は監視装置の一実施例にかかる概略構成図および動作説
明図、第３図は従来装置の概略構成図である。 １・・・シリンダカバー、２・・・排気弁箱、３・・・
弁シート部、４・・・弁体、５・・・スプリング押え、
６・・・バルブスプリング、７・・・排気通路、２０・
・・△Ｅセンサ、２１・・・プリアンプ、２２・・・メ
インアンプ、２３・・・制御装置、２４・・・角度セン
サ、２５・・・ゲート回路、２６・・・ＡＥ処理回路、
２７・・・コンパレータ、２８・・・表示器、２９１報
器。
Claims (1)
- 内燃機関の弁体が摺動可能に装着される弁箱にガス吹き
抜けによるアコースティックエミッションを検出するセ
ンサを取付け、クランク角度を検出する角度センサを設
ける一方、この角度センサの検出信号により弁体が閉じ
られている期間に前記センサの検出信号を処理し弁の吹
き抜けを判定する制御装置を備えたことを特徴とする内
燃機関の弁の吹き抜け監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085024A JPS61243359A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 内燃機関の弁の吹き抜け監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60085024A JPS61243359A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 内燃機関の弁の吹き抜け監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243359A true JPS61243359A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13847153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60085024A Pending JPS61243359A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 内燃機関の弁の吹き抜け監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243359A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS646540U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| JP2010117330A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Kanto Chem Co Inc | エアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブ |
| JP2017150440A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | 油圧機械の診断方法及び診断システム、油圧機械、並びに再生可能エネルギー型発電装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5065287A (ja) * | 1973-10-09 | 1975-06-02 | ||
| JPS5818141A (ja) * | 1981-07-25 | 1983-02-02 | Hitachi Zosen Corp | 内燃機関の排気弁吹き抜け検出方法およびその装置 |
| JPS59176643A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 弁微少リ−ク量測定装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60085024A patent/JPS61243359A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5065287A (ja) * | 1973-10-09 | 1975-06-02 | ||
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| JPS59176643A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 弁微少リ−ク量測定装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010117330A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Kanto Chem Co Inc | エアオペレートバルブ診断方法、エアオペレートバルブ診断装置、及びエアオペレートバルブ |
| JP2017150440A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | 油圧機械の診断方法及び診断システム、油圧機械、並びに再生可能エネルギー型発電装置 |
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