KR100242182B1 - Apparatus for measuring friction coefficient of piston ring - Google Patents
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- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials
Abstract
다이나모미터를 사용하여 피스톤링과 라이너의 마찰계수를 측정하기 위하여 연소실의 역할을 하게 되는 승강부와, 상기 승강부에 연동하여 피스톤의 역할을 하게되는 고정부로 구성되는 피스톤링 마찰 계수 측정장치를 제공하는데 있다.Piston ring friction coefficient measuring device consisting of a lifting unit which serves as the combustion chamber to measure the friction coefficient of the piston ring and the liner using a dynamometer, and a fixed part that acts as a piston in conjunction with the lifting unit To provide.
Description
제1도는 본 발명에 따른 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치를 도시한 일측면도.1 is a side view showing a piston ring friction coefficient measuring apparatus according to the present invention.
제2도는 종래 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치를 도시한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing a conventional piston ring friction coefficient measuring device.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 승강부 2 : 고정부1: lifting part 2: fixing part
3 : 테이블 4 : 지지대3: table 4: support
5 : 크랭크 부재 6 : 컨넥팅 부재5 crank member 6 connecting member
7 : 플레이트 8 : 가이드7: plate 8: guide
9 : 모터 10 : 벨트9: motor 10: belt
11 : 피스톤 부재 12 : 상부 고정대11: piston member 12: upper fixture
13 : 로드 셀 14 : 측정기13 load cell 14 meter
15 : 레귤레이터 16 : 고압 파이프15 regulator 16 high pressure pipe
17 : 통기공17: ventilator
본 발명은 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설계 변경이 용이한 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a piston ring friction coefficient measuring device, and more particularly to a piston ring friction coefficient measuring device easy to change the design.
일반적으로, 챠량은 기계적인 요소와, 전기적인 요소가 결합되어 작동 가능한 차량을 구성하게 되는 바, 상기한 기계적인 요소는 엔진, 동력 전달 장치, 서스펜션, 스티어링 장치등으로 구성된 새시와, 차체로 구성되어 있다.In general, the vehicle is composed of a mechanical element, the electric element is combined to form a vehicle that can be operated, the mechanical element is composed of a chassis consisting of the engine, power transmission, suspension, steering device, and the body It is.
상기한 엔진은 실질적으로 자동차의 동력을 발생시키는 부분은 밸브의 설치 위치에 따라 OHV(VOver Head Valve)형과 OHC(Over Head Camshaft)형으로 대별되고, 실린더의 배치에 따라 수직형, 수평형, V형등으로 구별된다.In the engine, parts of the vehicle which generate power substantially are classified into OHV (Vover Head Valve) type and OHC (Over Head Camshaft) type according to the installation position of the valve, and vertical, horizontal, It is distinguished by V type.
여기서, 상기한 엔진은 통상 워터 재킷이 형성된 실린더 블록과, 상기한 실린더 블록의 연소실에 삽입됨과 아울러 크랭크 축과 컨넥팅 로드로 연결된 피스톤과, 상기한 실린더 블록의 상부에 결합되고 흡, 배기 밸브가 설치된 실리더 헤드로 구성되어 있다.The engine includes a cylinder block having a water jacket, a piston which is inserted into a combustion chamber of the cylinder block and is connected to a crank shaft and a connecting rod, and is coupled to an upper portion of the cylinder block and has an intake and exhaust valve. It consists of installed cylinder heads.
특히, 자동차의 동력 발생 부분인 피스톤은 실린더 블록과 헤드에 의해 형성된 연소실에 삽입되어 연소실에서의 폭발력을 회전 운동으로 변화시키게 되는 바, 폭발력이 누출됨을 방지하기 위해 다수의 피스톤 링이 결합되어 있게 된다.In particular, the piston, which is the power generating part of the vehicle, is inserted into the combustion chamber formed by the cylinder block and the head to change the explosive force in the combustion chamber by rotational movement, and thus, a plurality of piston rings are combined to prevent the explosive force from leaking. .
상기한 피스톤 링은 연소실의 기밀을 유지하게 되는 압축링과, 윤활유를 긁어 내릴 뿐만 아니라 연소실 내벽에 유막을 형성하게 되는 오일 링으로 구분 설치된다.The piston ring is divided into a compression ring for maintaining the airtight of the combustion chamber, and an oil ring that not only scrapes off the lubricating oil but also forms an oil film on the inner wall of the combustion chamber.
물론, 상기한 연소실에는 라이너가 삽입되어 연소실이 마모됨을 방지하게 되는바, 상기한 피스톤 링은 상기한 라이너와 밀착되면서 왕복 운동함으로써 자체 기능을 수행하게 되는 것이다.Of course, the liner is inserted into the combustion chamber to prevent the combustion chamber from being worn. The piston ring performs its function by reciprocating while being in close contact with the liner.
여기서, 상기한 피스톤 링은 라이너와 밀착 시 간격이 작아 마찰 계수가 너무 크면 쉽게 마모되고, 압력이 너무 적으면 압축 효과가 저하됨과 아울러 윤활작용이 저하되기 때문에 적절한 압력 즉, 간격이 필요하게 된다.Here, the piston ring is small when the contact with the liner is small, the friction coefficient is too large, the wear is easy, if the pressure is too small, the compression effect is reduced and the lubrication action is reduced, so that the appropriate pressure, that is, the space is required.
상기한 간격을 측정하기 위하여 종래에는 제2도에 도시된 바와 같이 실린더 헤드(미 도시)를 분리시킨 실린더 블록(B)의 연소실(C)에 삽입된 피스톤(P)과, 상기한 피스톤(P)과 크랭크 축(CS)을 연결한 컨넥팅 로드(CR)와, 상기한 크랭크 축(CS)에 연결된 다이나모미터(50)로 구성된 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치를 사용하게 된다.In order to measure the above gap, the piston P inserted into the combustion chamber C of the cylinder block B in which the cylinder head (not shown) is separated as shown in FIG. 2, and the piston P described above. ) And a piston ring friction coefficient measuring device comprising a connecting rod CR connecting the crank shaft CS and the dynamometer 50 connected to the crank shaft CS.
즉, 다이나모미터(50)를 회전시켜 피스톤(P)을 연소실(C) 내부 즉, 라이너(L)와 밀착시킨 상태에서 왕복 운동시킴으로써 상기한 피스톤(P)에 결합된 피스톤링(PR)과 라이너(L)의 마찰력에 의해 다이나모미터(50)에 인가되는 토오크를 측정하게 된다.That is, the piston ring PR and the liner coupled to the piston P by rotating the dynamometer 50 to reciprocate in the state in which the piston P is in close contact with the combustion chamber C, that is, the liner L. The torque applied to the dynamometer 50 is measured by the frictional force of (L).
다이나모미터(50)에 의해 측정된 토오크는 마찰력으로 환산됨으로써 피스톤링(PR)과 라이너(L)의 마찰 계수를 측정하게 되고 이에 따라 피스톤 링(PR)과 라이너(L)의 간격을 계산하게 되는 것이다.Torque measured by the dynamometer 50 is converted into friction force to measure the friction coefficient of the piston ring (PR) and the liner (L) to calculate the distance between the piston ring (PR) and the liner (L) accordingly will be.
그러나, 상기한 바와 같이 다이나모미터(50)를 사용하여 피스톤 링(PR)과 라이너(L)의 마찰 계수를 측정함은 측정 시 엔진 자체의 실린더 헤드를 분리시켜야 함과 아울러 마찰 계수가 적정 수준을 초과할 경우 설계 변경이 어렵게 되는 문제점이 있다.However, as described above, measuring the friction coefficient of the piston ring PR and the liner L using the dynamometer 50 requires the cylinder head of the engine itself to be separated at the time of measurement, and the friction coefficient can be adjusted to an appropriate level. If exceeded, the design change is difficult.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피스톤 링과 라이너의 마찰 계수를 측정할 수 있는 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a piston ring friction coefficient measuring device capable of measuring the friction coefficient of the piston ring and the liner as to solve the above problems.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 연소실의 역할을 하게 되는 승강부와, 상기한 승강부에 연동하여 피스톤의 역할을 하게 되는 고정부로 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치를 구성함을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention is characterized in that the piston ring friction coefficient measuring device is configured as a lifting unit which serves as a combustion chamber, and a fixed unit which serves as a piston in conjunction with the lifting unit.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 상세한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 피스톤 링 마찰 계수 측정 장치를 도시한 일측면도로서, 연소실의 역할을 하게 되는 승강부(1)와, 상기한 승강부(1)에 연동하여 피스톤(P)의 역할을 하게 되는 고정부(2)로 구성되어 있다.1 is a side view showing a piston ring friction coefficient measuring apparatus according to the present invention, the lifting unit (1) to serve as the combustion chamber and the piston (1) in conjunction with the lifting unit (1). It consists of a fixed part (2).
상기한 승강부(1)는 테이블(3)과, 상기한 테이블(3) 상부에 설치된 지지대(4)와, 상기한 지지대(4)에 회전 자재하도록 삽입되어 있는 크랭크 부재(5)와, 상기한 크랭크 부재(5)에 컨넥팅 부재(6)로 연결되어 크랭크 부재(5)의 회전에 따라 승강 운동하는 플레이트(7)와, 상기한 플레이트(7)에 고정되어 있는 라이너(L)와, 상기한 플레이트(7)의 승강 운동을 지지하기 위해 테이블(3)에 고정되어 있는 가이드(8)로 구성되어 있다.The lifting unit 1 includes a table 3, a support 4 provided above the table 3, a crank member 5 inserted into the support 4 to rotate, and A plate 7 which is connected to one crank member 5 by a connecting member 6 and moves up and down as the crank member 5 rotates, a liner L fixed to the plate 7, It consists of the guide 8 fixed to the table 3 in order to support the lifting motion of the said plate 7.
또한, 상기한 크랭크 부재(5)는 회전을 위해 모터(9)에 벨트(10)로 연결되어 있게된다.In addition, the crank member 5 is connected to the motor 9 by a belt 10 for rotation.
물론, 상기한 크랭크 부재(5)에 컨넥팅 부재(6)는 엔진에 사용되는 크랭크축(CS)과 컨넥팅 로드(CR)와 동일한 특성을 나타내게 된다.Of course, the connecting member 6 to the crank member 5 exhibits the same characteristics as the crank shaft CS and the connecting rod CR used in the engine.
또한, 상기한 고정부(2)는 상기한 라이너(L)와 밀착되는 피스톤 링(PR)이 결합되어 있는 피스톤 부재(11)와, 상기한 피스톤 부재(11)와 상부 고정대(12) 사이에 개재되어 있는 로드 셀(13)과, 상기한 로드 셀(13)에 연결되어 있는 측정기(14)와, 상기한 피스톤 부재(11)에 설치되어 고압 가스를 라이너(L)내측에 분사하게 되는 분사 수단으로 구성되어 있다.In addition, the fixing part 2 is a piston member 11 to which the piston ring PR in close contact with the liner L is coupled, and between the piston member 11 and the upper holder 12. A load cell 13 interposed therebetween, a measuring device 14 connected to the load cell 13 and the piston member 11 which are installed to inject high pressure gas into the liner L. It consists of means.
상기한 분사 수단은 라이너(L) 내벽에 고압을 분사함으로써 고온, 고압인 연소실과 유사한 상태를 유도하게 되는 바, 이는 고압 가스를 정제하는 레귤레이터(15)와, 상기한 레귤레이터(15)에 연결된 고압 파이프(16)와, 상기한 고압 파이프(16)에서 공급된 고압 가스가 라이너(L) 내벽으로 분사되도록 피스톤 부재(11)에 형성된 통기공(17)으로 구성되어 있다.The injection means induces a state similar to the combustion chamber of high temperature and high pressure by injecting a high pressure to the inner wall of the liner L, which is a regulator 15 for purifying a high pressure gas and a high pressure connected to the regulator 15. It consists of the pipe 16 and the ventilation hole 17 formed in the piston member 11 so that the high pressure gas supplied from the high pressure pipe 16 may be injected to the inner wall of the liner L. As shown in FIG.
상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 측정에 사용되는 라이너(L)를 플레이트(7)에 고정하고 피스톤 부재(11)에 피스톤 링(PR)을 결합시킨 후 모터(9)를 동작시키게 된다.When explaining the operation and effect of the present invention as described above to fix the liner (L) used for the measurement to the plate (7) and to couple the piston ring (PR) to the piston member 11 to operate the motor (9). do.
모터(9)가 동작되면 여기에 벨트(10)로 연결된 크랭크 부재(5)가 회전하게 되고 여기에 켠넥팅 부재(6)로 연결된 플레이트(7)가 가이드(8)를 타고 승강 운동하게 된다.When the motor 9 is operated, the crank member 5 connected thereto by the belt 10 rotates, and the plate 7 connected by the connecting member 6 connected thereto moves up and down by the guide 8.
플레이트(7)가 승강 운동하면 여기에 고정된 라이너(L)가 피스톤 링(PR)과 밀착된 상태로 승강 운동하는 바, 상기한 라이너(L)와 피스톤 링(RP)의 마찰 계수에 따라 피스톤 부재(11)와 상부 고정대(12) 사이에 설치된 로드 셀(13)에 인가되는 압력이 변화된다.When the plate 7 moves up and down, the liner L fixed thereto moves up and down in close contact with the piston ring PR, and according to the friction coefficient between the liner L and the piston ring RP, the piston The pressure applied to the load cell 13 provided between the member 11 and the upper stand 12 is changed.
즉, 피스톤 링(PR)과 라이너(L)의 간격이 너무 좁으면 로드 셀(13)에 인가되는 압력이 적정치를 초과하게 되고 너무 넓으면 압력이 미달되어 여기에 연결된 측정기에 마찰 게수 즉, 압력이 표시된다.That is, if the distance between the piston ring PR and the liner L is too narrow, the pressure applied to the load cell 13 exceeds an appropriate value. The pressure is displayed.
이때, 상기한 레귤레이터(15)와 고압 파이프(16)를 통과한 고압 가스가 통기공(71)을 통해 라이너(L) 내벽에 고압 가스를 분사시키게 되어 라이너(L)를 팽창시키는 압력을 발생시켜 연소실(C)의 상태와 유사하게 만들게 된다.At this time, the high pressure gas passing through the regulator 15 and the high pressure pipe 16 injects the high pressure gas to the inner wall of the liner L through the air vent 71 to generate a pressure to expand the liner L. It is made similar to the state of the combustion chamber (C).
상기한 바와 같이 라이너(L)에 고압 가스를 분사하게 되면 라이너(L)가 외측으로 미미하게 팽창되어 라이너(L)와 피스톤 링(PR)의 마찰 계수 측정이 보다 정밀하게 된다.As described above, when the high-pressure gas is injected onto the liner L, the liner L is slightly inflated to the outside so that the friction coefficient measurement between the liner L and the piston ring PR is more precise.
물론, 상기한 크랭크 부재(5)의 속도는 정상 엔진의 회전수와 동일하게 작동시키게 된다.Of course, the speed of the crank member 5 is operated at the same speed as that of the normal engine.
상기한 바와 같은 측정 후 마찰 계수가 적절하지 않게 되면 피스톤 링(PR)의 크기 또는 라이너(L)의 크기를 조절하여 적절한 마찰 계수를 유지하게 되고 이를 엔진 설계에 적용하게 된다.If the friction coefficient is not appropriate after the measurement as described above to maintain the appropriate friction coefficient by adjusting the size of the piston ring (PR) or the size of the liner (L) and apply it to the engine design.
이상과 본 발명은 엔진의 연소실과 유사하게 고정부와 승강부를 설치하여 엔진을 조립하지 않는 상태에서 피스톤 링과 라이너의 마찰 계수를 측정하여 설계에 반영함으로써 엔진의 설계가 용이하게 되는 잇점이 있는 것이다.As described above, the present invention has the advantage that the design of the engine is facilitated by measuring the friction coefficient of the piston ring and the liner in the state of not assembling the engine by installing the fixing part and the lifting part similarly to the combustion chamber of the engine. .
Claims (3)
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KR1019940028690A KR100242182B1 (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Apparatus for measuring friction coefficient of piston ring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019940028690A KR100242182B1 (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Apparatus for measuring friction coefficient of piston ring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR960018543A KR960018543A (en) | 1996-06-17 |
KR100242182B1 true KR100242182B1 (en) | 2000-03-02 |
Family
ID=19396962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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KR (1) | KR100242182B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106018267A (en) * | 2016-07-06 | 2016-10-12 | 安徽宏锦包装设备有限公司 | Sliding block fixture for friction coefficient instrument |
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1994
- 1994-11-02 KR KR1019940028690A patent/KR100242182B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106018267A (en) * | 2016-07-06 | 2016-10-12 | 安徽宏锦包装设备有限公司 | Sliding block fixture for friction coefficient instrument |
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KR960018543A (en) | 1996-06-17 |
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