JP2009216477A - Method and apparatus for measuring film thickness and contact state - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、膜厚・接触状態計測方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a film thickness / contact state measuring method and apparatus.
一般に、エンジン運転時におけるシリンダ内部の潤滑油の油膜の膜厚を計測する方法の一つとして、油膜が形成されているピストンリングとシリンダライナのピストンリング摺動面に設けられたセンサ電極との間隙の静電容量を計測し、該静電容量に基づいて膜厚を算出する方法がある。 In general, as one method for measuring the film thickness of the lubricating oil film inside the cylinder during engine operation, the piston ring on which the oil film is formed and the sensor electrode provided on the piston ring sliding surface of the cylinder liner There is a method of measuring the capacitance of the gap and calculating the film thickness based on the capacitance.
尚、静電容量に基づいてシリンダ内部の潤滑油の油膜の膜厚を計測する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。
ところで、流体潤滑とは、油膜を挟んで摩擦面同士が離れて滑っている状態であり、又、境界潤滑とは、流体潤滑のように充分な厚みの油膜を保持していない状態であり、流体潤滑状態である場合には、静電容量に基づいてシリンダ内部の潤滑油の油膜の膜厚を正確に計測することは可能となっている。 By the way, fluid lubrication is a state where friction surfaces are slipping apart with an oil film interposed therebetween, and boundary lubrication is a state where an oil film having a sufficient thickness is not retained as in fluid lubrication, In the fluid lubrication state, it is possible to accurately measure the film thickness of the lubricating oil film inside the cylinder based on the electrostatic capacity.
しかしながら、境界潤滑状態となってシリンダライナにピストンリングが部分的に金属接触した場合、コンデンサを形成できなくなるため、静電容量に基づいてシリンダ内部の潤滑油の油膜の膜厚を正しく計測することは不可能となっていた。 However, when the piston ring partially contacts the cylinder liner with metal in the boundary lubrication state, a capacitor cannot be formed. Therefore, the film thickness of the lubricating oil film inside the cylinder must be correctly measured based on the capacitance. Was impossible.
本発明は、斯かる実情に鑑み、流体潤滑状態では静電容量計測により潤滑油の油膜の膜厚を正確に計測し得且つ境界潤滑状態では電気抵抗計測によりシリンダライナに対するピストンリングの接触状態の評価を行い得る膜厚・接触状態計測方法及び装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention can accurately measure the film thickness of the lubricating oil film by capacitance measurement in the fluid lubrication state, and in the boundary lubrication state, the contact state of the piston ring to the cylinder liner can be measured by electric resistance measurement. It is an object of the present invention to provide a film thickness / contact state measuring method and apparatus that can be evaluated.
本発明は、シリンダライナのピストンリング摺動面に埋設されたセンサ電極とピストンリングとの間隙に形成された潤滑油の油膜の静電容量を計測する静電容量計測回路と、前記センサ電極とピストンリングとの間隙に形成された潤滑油の油膜の電気抵抗を計測する電気抵抗計測回路とを切換器を介して切換可能に接続し、
エンジン回転に連動してクランク回転角度をクランク回転角度検出器で検出し、該クランク回転角度検出器から一定クランク回転角度毎に計測トリガー信号を、前記静電容量計測回路及び前記電気抵抗計測回路に接続される膜厚・接触状態演算評価器へ出力し、
該膜厚・接触状態演算評価器において、前記クランク回転角度検出器からの計測トリガー信号が入力される一定クランク回転角度毎に、通常は前記切換器を前記静電容量計測回路側へ切り換えて該静電容量計測回路による計測値に基づき流体潤滑状態にある前記油膜の膜厚を求める一方、前記ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過中の膜厚が設定値以下になった場合、前記切換器を前記電気抵抗計測回路側へ切り換えて該電気抵抗計測回路による計測値に基づき境界潤滑状態にある前記シリンダライナに対するピストンリングの接触状態の評価を行うことを特徴とする膜厚・接触状態計測方法にかかるものである。
The present invention relates to a capacitance measuring circuit that measures the capacitance of an oil film of lubricating oil formed in a gap between a sensor electrode embedded in a piston ring sliding surface of a cylinder liner and the piston ring, and the sensor electrode, An electrical resistance measurement circuit that measures the electrical resistance of the oil film of the lubricating oil formed in the gap with the piston ring is connected to be switched via a switcher,
A crank rotation angle is detected by a crank rotation angle detector in conjunction with the engine rotation, and a measurement trigger signal is sent from the crank rotation angle detector to the electrostatic capacitance measurement circuit and the electric resistance measurement circuit at every predetermined crank rotation angle. Output to connected film thickness / contact state calculator / evaluator,
In the film thickness / contact state calculation / evaluator, the switching device is normally switched to the capacitance measuring circuit side at every constant crank rotation angle at which the measurement trigger signal from the crank rotation angle detector is input. When the film thickness of the oil film in the fluid lubrication state is obtained based on the measurement value by the capacitance measurement circuit, and the film thickness while the piston ring is passing through the embedded portion of the sensor electrode is less than the set value, the switching is performed. Film thickness / contact state measurement characterized in that the contact state of the piston ring with respect to the cylinder liner in the boundary lubrication state is evaluated based on the measurement value by the electric resistance measurement circuit by switching the chamber to the electric resistance measurement circuit side It depends on the method.
前記膜厚・接触状態計測方法においては、前記ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過する直前の複数点の計測値若しくは直後の複数点の計測値を記録してその計測平均値を求め、該直前の計測平均値若しくは直後の計測平均値を、ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過中の計測値から差し引いて補正し、該補正した計測値に基づいて、前記油膜の膜厚を求めるようにすることが望ましい。 In the film thickness / contact state measurement method, the measurement value immediately before the piston ring passes through the buried portion of the sensor electrode or the measurement values at the plurality of points immediately after recording is obtained to obtain the measurement average value, The previous measurement average value or the next measurement average value is corrected by subtracting from the measurement value while the piston ring is passing through the embedded portion of the sensor electrode, and the film thickness of the oil film is obtained based on the corrected measurement value. It is desirable to make it.
一方、本発明は、シリンダライナのピストンリング摺動面に埋設されたセンサ電極と、
該センサ電極に切換器を介して接続され、該センサ電極とピストンリングとの間隙に形成された潤滑油の油膜の静電容量を計測する静電容量計測回路と、
前記センサ電極に前記切換器を介して接続され、該センサ電極とピストンリングとの間隙に形成された潤滑油の油膜の電気抵抗を計測する電気抵抗計測回路と、
エンジン回転に連動してクランク回転角度を検出し、一定クランク回転角度毎に計測トリガー信号を出力するクランク回転角度検出器と、
該クランク回転角度検出器からの計測トリガー信号が入力される一定クランク回転角度毎に、通常は前記切換器を前記静電容量計測回路側へ切り換えて該静電容量計測回路による計測値に基づき流体潤滑状態にある前記油膜の膜厚を求める一方、前記ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過中の膜厚が設定値以下になった場合、前記切換器を前記電気抵抗計測回路側へ切り換えて該電気抵抗計測回路による計測値に基づき境界潤滑状態にある前記シリンダライナに対するピストンリングの接触状態の評価を行う膜厚・接触状態演算評価器と
を備えたことを特徴とする膜厚・接触状態計測装置にかかるものである。
On the other hand, the present invention provides a sensor electrode embedded in a piston ring sliding surface of a cylinder liner,
A capacitance measuring circuit that is connected to the sensor electrode via a switch, and that measures a capacitance of an oil film of lubricating oil formed in a gap between the sensor electrode and a piston ring;
An electrical resistance measuring circuit connected to the sensor electrode via the switch, and measuring an electrical resistance of an oil film of lubricating oil formed in a gap between the sensor electrode and a piston ring;
A crank rotation angle detector that detects the crank rotation angle in conjunction with the engine rotation and outputs a measurement trigger signal for each constant crank rotation angle;
At every fixed crank rotation angle at which a measurement trigger signal is input from the crank rotation angle detector, normally, the switch is switched to the capacitance measuring circuit side, and the fluid is based on the measured value by the capacitance measuring circuit. While determining the film thickness of the oil film in a lubricated state, if the film thickness while the piston ring passes through the sensor electrode embedment is below a set value, switch the switch to the electrical resistance measurement circuit side. A film thickness / contact state calculator for evaluating a contact state of a piston ring with respect to the cylinder liner in a boundary lubrication state based on a measurement value obtained by the electric resistance measurement circuit. It relates to a measuring device.
前記膜厚・接触状態計測装置においては、前記ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過する直前の複数点の計測値若しくは直後の複数点の計測値を記録してその計測平均値を求め、該直前の計測平均値若しくは直後の計測平均値を、ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過中の計測値から差し引いて補正し、該補正した計測値に基づいて、前記油膜の膜厚を求めるよう前記膜厚・接触状態演算評価器を構成することが望ましい。 In the film thickness / contact state measuring device, the measurement value of a plurality of points immediately before the piston ring passes through the buried portion of the sensor electrode or the measurement values of a plurality of points immediately after it is obtained to obtain the measurement average value, The previous measurement average value or the next measurement average value is corrected by subtracting from the measurement value while the piston ring is passing through the embedded portion of the sensor electrode, and the film thickness of the oil film is obtained based on the corrected measurement value. It is desirable to configure the film thickness / contact state calculator / evaluator.
本発明の膜厚・接触状態計測方法及び装置によれば、流体潤滑状態では静電容量計測により潤滑油の油膜の膜厚を正確に計測し得且つ境界潤滑状態では電気抵抗計測によりシリンダライナに対するピストンリングの接触状態の評価を行い得るという優れた効果を奏し得る。 According to the film thickness / contact state measuring method and apparatus of the present invention, in the fluid lubrication state, the film thickness of the oil film of the lubricating oil can be accurately measured by capacitance measurement, and in the boundary lubrication state, the resistance to the cylinder liner can be measured by electric resistance measurement. An excellent effect that the contact state of the piston ring can be evaluated can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明を実施する形態の一例であって、1はエンジン、2はエンジン1のシリンダ、3はシリンダ2内部に設けられるシリンダライナ、4はシリンダライナ3内に摺動自在に嵌挿されるピストン、5はピストン4の外周部に嵌着されたピストンリング、6は一端がピストン4に連結されるピストンロッド、7はピストンロッド6の他端に連結されるクランクシャフトであり、前記シリンダライナ3のピストンリング5摺動面にセンサ電極8を埋設し、該センサ電極8に切換器9を介して、該センサ電極8とピストンリング5との間隙に形成された潤滑油の油膜の静電容量を計測する静電容量計測回路10と、前記センサ電極8とピストンリング5との間隙に形成された潤滑油の油膜の電気抵抗を計測する電気抵抗計測回路11とを接続すると共に、前記静電容量計測回路10と電気抵抗計測回路11とにA/D変換器12を介して膜厚・接触状態演算評価器13を接続し、又、エンジン回転に連動して前記クランクシャフト7のクランク回転角度を検出し、一定クランク回転角度毎(例えば、0.05°毎)に計測トリガー信号14aを出力するクランク回転角度検出器14を設け、前記膜厚・接触状態演算評価器13において、前記クランク回転角度検出器14からの計測トリガー信号14aが入力される一定クランク回転角度毎に、通常は切換指令信号13aにより前記切換器9を前記静電容量計測回路10側へ切り換えて該静電容量計測回路10による計測値に基づき流体潤滑状態にある前記油膜の膜厚を求める一方、前記ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過中の膜厚が設定値以下になった場合、切換指令信号13aにより前記切換器9を前記電気抵抗計測回路11側へ切り換えて該電気抵抗計測回路11による計測値に基づき境界潤滑状態にある前記シリンダライナ3に対するピストンリング5の接触状態の評価を行うよう構成したものである。
1 to 4 show an embodiment of the present invention. 1 is an engine, 2 is a cylinder of the
本図示例の場合、前記センサ電極8は、図2に示す如く、中心電極8aの外周に、絶縁材8bを介して円筒状電極8cを配置してなる構成を有しており、該センサ電極8は、その先端面がピストンリング5摺動面に対して一致するようにセンサ取付孔15に圧入され、前記ピストンリング5と対向した場合に、該ピストンリング5を対向電極とし、油膜を誘電体とするコンデンサ(計測コンデンサ)を形成して静電容量を計測する一方、前記切換器9の切り換えにより油膜の電気抵抗を計測できるようにしてある。尚、前記センサ電極8の中心電極8aは、同軸ケーブル16の中心部を貫通する内部導線16aにより切換器9を介して静電容量計測回路10と電気抵抗計測回路11とに接続し、前記センサ電極8の円筒状電極8cは、前記同軸ケーブル16の図示していない絶縁体外周に配設される外部導線16b(編組線)により切換器9を介して静電容量計測回路10の接地部(GND:グランド)と電気抵抗計測回路11の接地部(GND:グランド)とに接続してある。
In the case of this illustrated example, the
ここで、図3に示す如く、所定のクランク回転角度θの時に前記静電容量計測回路10による計測値(出力電圧値)がVθとなって最も高くなるが、このように計測値(出力電圧値)が最も高くなるのは、静電容量が最も大きい場合、即ち計測点に埋設されたセンサ電極8に対しピストンリング5が対向した時点であり、クランク回転角度θと前記静電容量計測回路10による計測値(出力電圧値)との関係は計測点の位置に応じて一義的に決まっている。従って、センサ電極8に対しピストンリング5が対向する時のクランク回転角度θを予め求めておき、前記クランク回転角度検出器14でクランク回転角度をモニタしてそれがθとなった時点の前記静電容量計測回路10による計測値(出力電圧値)Vθを抽出し、静電容量に変換することで、該静電容量からセンサ電極8とピストンリング5との間隙に形成された油膜の膜厚Lを算出することができる。因みに、前記静電容量計測回路10による計測値(出力電圧値)は、膜厚Lが小さい(つまり静電容量が大きい)場合は大きくなり、膜厚Lが大きい(つまり静電容量が小さい)場合は小さくなる。
Here, as shown in FIG. 3, the measured value (output voltage value) by the
尚、前記静電容量計測回路10においては、前記同軸ケーブル16の振動等が計測値を不安定化させて計測精度が低下し、流体潤滑状態と境界潤滑状態のいずれの状態にあるかの判定が困難となる可能性があるため、前記ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過する直前(例えば、クランク回転角度θ1´=θ−0.05°となる時点を含め、その前0.05°刻みで・・・θ9´,θ10´までの合計10点)の複数の計測値Vθ1´,・・・Vθ9´,Vθ10´を記録してその計測平均値Vθ´を求め、該直前の計測平均値Vθ´を、ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過中の計測値Vθから差し引いて補正し、該補正した計測値(Vθ−Vθ´)に基づいて、前記油膜の膜厚を求めるよう前記膜厚・接触状態演算評価器13を構成してある。因みに、図3には、クランク回転角度θ1´と計測値Vθ1´のみを図示してある。又、前記ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過する直前の代わりに直後の計測値を前述と同様に記録してその計測平均値を求め、該直後の計測平均値を、ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過中の計測値Vθから差し引いて補正し、該補正した計測値に基づいて、前記油膜の膜厚を求めるよう前記膜厚・接触状態演算評価器13を構成しても良いことは言うまでもない。
In the
又、前記電気抵抗計測回路11は、図4に示す如く、電源17(例えば、1.5V)と、既知の二つの抵抗18,19(例えば、1kΩの抵抗と、100Ωの抵抗)とを備え、一方の抵抗19(例えば、100Ωの抵抗)と並列接続される箇所における前記中心電極8aと円筒状電極8cとの間の計測値(出力電圧値)に基づいて電気抵抗を計測するようにしてある。前記電気抵抗計測回路11による計測値(出力電圧値に基づく電気抵抗値)は、膜厚Lが小さい場合は小さくなり、膜厚Lが大きい場合は大きくなる。
The electrical
尚、前記センサ電極8は、必要に応じて、シリンダライナ3の周方向に所定の間隔で複数個設けたり、シリンダライナ3のピストン摺動方向に所定の間隔で複数段設けるようにしても良い。
If necessary, a plurality of
次に、上記図示例の作用を説明する。 Next, the operation of the illustrated example will be described.
エンジン1の運転時には、クランク回転角度検出器14によりエンジン回転に連動してクランクシャフト7のクランク回転角度が検出され、一定クランク回転角度毎(例えば、0.05°毎)に計測トリガー信号14aが膜厚・接触状態演算評価器13へ出力され、該膜厚・接触状態演算評価器13において、前記クランク回転角度検出器14からの計測トリガー信号14aが入力される一定クランク回転角度毎に、通常は切換指令信号13aにより切換器9が静電容量計測回路10側へ切り換えられて該静電容量計測回路10による計測値に基づき流体潤滑状態にある潤滑油の油膜の膜厚が求められる。尚、センサ電極8に対しピストンリング5が対向する時のクランク回転角度θ(図3参照)は予め求められており、前記クランク回転角度がθとなった時点の前記静電容量計測回路10による計測値(出力電圧値)Vθが抽出され、これが静電容量に変換されることにより、該静電容量からセンサ電極8とピストンリング5との間隙に形成された油膜の膜厚L(図2参照)が算出される形となる。
During the operation of the engine 1, the crank
一方、前記ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過中の膜厚が設定値以下になった場合、切換指令信号13aにより前記切換器9が前記電気抵抗計測回路11側へ切り換えられて該電気抵抗計測回路11による計測値に基づき境界潤滑状態にある前記シリンダライナ3に対するピストンリング5の接触状態の評価が行われる。
On the other hand, when the film thickness while the
この結果、油膜を挟んで摩擦面同士が離れて滑っている流体潤滑状態である場合には、静電容量に基づいてシリンダ2内部の潤滑油の油膜の膜厚を正確に計測することが可能となる一方、流体潤滑のように充分な厚みの油膜を保持していない境界潤滑状態となってシリンダライナ3にピストンリング5が部分的に金属接触した場合であっても、電気抵抗計測回路11によって計測される電気抵抗に基づいてシリンダ2内部のシリンダライナ3に対するピストンリング5の接触状態の評価を正しく行うことが可能となる。
As a result, in the case of a fluid lubrication state in which the friction surfaces are slipping apart with the oil film interposed therebetween, the film thickness of the oil film of the lubricating oil inside the
尚、前記膜厚・接触状態演算評価器13においては、前記ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過する直前(例えば、クランク回転角度θ1´=θ−0.05°となる時点を含め、その前0.05°刻みで・・・θ9´,θ10´までの合計10点)の複数の計測値Vθ1´,・・・Vθ9´,Vθ10´を記録してその計測平均値Vθ´を求め、該直前の計測平均値Vθ´を、ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過中の計測値Vθから差し引いて補正し、該補正した計測値(Vθ−Vθ´)に基づいて、前記油膜の膜厚が求められるため、前記静電容量計測回路10において、前記同軸ケーブル16の振動等が生じていたとしても、流体潤滑状態と境界潤滑状態のいずれの状態にあるかの判定が確実に行われ、計測精度を向上させることが可能となる。又、前記膜厚・接触状態演算評価器13において、前記ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過する直前の代わりに直後の計測値を前述と同様に記録してその計測平均値を求め、該直後の計測平均値を、ピストンリング5がセンサ電極8の埋設箇所を通過中の計測値Vθから差し引いて補正し、該補正した計測値に基づいて、前記油膜の膜厚を求めるようにしても、前記静電容量計測回路10において、前記同軸ケーブル16の振動等の影響を受けることなく、流体潤滑状態と境界潤滑状態のいずれの状態にあるかの判定が確実に行われ、計測精度を向上させることが可能となる。
In the film thickness / contact state calculator /
こうして、流体潤滑状態では静電容量計測により潤滑油の油膜の膜厚を正確に計測し得且つ境界潤滑状態では電気抵抗計測によりシリンダライナ3に対するピストンリング5の接触状態の評価を行い得る。
Thus, in the fluid lubrication state, the film thickness of the lubricating oil film can be accurately measured by capacitance measurement, and in the boundary lubrication state, the contact state of the
尚、本発明の膜厚・接触状態計測方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the film thickness / contact state measuring method and apparatus of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
1 エンジン
2 シリンダ
3 シリンダライナ
4 ピストン
5 ピストンリング
7 クランクシャフト
8 センサ電極
8a 中心電極
8b 絶縁材
8c 円筒状電極
9 切換器
10 静電容量計測回路
11 電気抵抗計測回路
12 A/D変換器
13 膜厚・接触状態演算評価器
13a 切換指令信号
14 クランク回転角度検出器
14a 計測トリガー信号
17 電源
18 抵抗
19 抵抗
L 膜厚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
エンジン回転に連動してクランク回転角度をクランク回転角度検出器で検出し、該クランク回転角度検出器から一定クランク回転角度毎に計測トリガー信号を、前記静電容量計測回路及び前記電気抵抗計測回路に接続される膜厚・接触状態演算評価器へ出力し、
該膜厚・接触状態演算評価器において、前記クランク回転角度検出器からの計測トリガー信号が入力される一定クランク回転角度毎に、通常は前記切換器を前記静電容量計測回路側へ切り換えて該静電容量計測回路による計測値に基づき流体潤滑状態にある前記油膜の膜厚を求める一方、前記ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過中の膜厚が設定値以下になった場合、前記切換器を前記電気抵抗計測回路側へ切り換えて該電気抵抗計測回路による計測値に基づき境界潤滑状態にある前記シリンダライナに対するピストンリングの接触状態の評価を行うことを特徴とする膜厚・接触状態計測方法。 A capacitance measuring circuit for measuring a capacitance of an oil film of lubricating oil formed in a gap between the sensor electrode embedded in the piston ring sliding surface of the cylinder liner and the piston ring; and the sensor electrode and the piston ring. An electrical resistance measurement circuit that measures the electrical resistance of the oil film of the lubricating oil formed in the gap is connected to be switchable via a switch,
A crank rotation angle is detected by a crank rotation angle detector in conjunction with the engine rotation, and a measurement trigger signal is sent from the crank rotation angle detector to the electrostatic capacitance measurement circuit and the electric resistance measurement circuit at every predetermined crank rotation angle. Output to connected film thickness / contact state calculator / evaluator,
In the film thickness / contact state calculation / evaluator, the switching device is normally switched to the capacitance measuring circuit side at every constant crank rotation angle at which the measurement trigger signal from the crank rotation angle detector is input. When the film thickness of the oil film in the fluid lubrication state is obtained based on the measurement value by the capacitance measurement circuit, and the film thickness while the piston ring is passing through the embedded portion of the sensor electrode is less than the set value, the switching is performed. Film thickness / contact state measurement characterized in that the contact state of the piston ring with respect to the cylinder liner in the boundary lubrication state is evaluated based on the measurement value by the electric resistance measurement circuit by switching the chamber to the electric resistance measurement circuit side Method.
該センサ電極に切換器を介して接続され、該センサ電極とピストンリングとの間隙に形成された潤滑油の油膜の静電容量を計測する静電容量計測回路と、
前記センサ電極に前記切換器を介して接続され、該センサ電極とピストンリングとの間隙に形成された潤滑油の油膜の電気抵抗を計測する電気抵抗計測回路と、
エンジン回転に連動してクランク回転角度を検出し、一定クランク回転角度毎に計測トリガー信号を出力するクランク回転角度検出器と、
該クランク回転角度検出器からの計測トリガー信号が入力される一定クランク回転角度毎に、通常は前記切換器を前記静電容量計測回路側へ切り換えて該静電容量計測回路による計測値に基づき流体潤滑状態にある前記油膜の膜厚を求める一方、前記ピストンリングがセンサ電極の埋設箇所を通過中の膜厚が設定値以下になった場合、前記切換器を前記電気抵抗計測回路側へ切り換えて該電気抵抗計測回路による計測値に基づき境界潤滑状態にある前記シリンダライナに対するピストンリングの接触状態の評価を行う膜厚・接触状態演算評価器と
を備えたことを特徴とする膜厚・接触状態計測装置。 A sensor electrode embedded in the piston ring sliding surface of the cylinder liner;
A capacitance measuring circuit that is connected to the sensor electrode via a switch, and that measures a capacitance of an oil film of lubricating oil formed in a gap between the sensor electrode and a piston ring;
An electrical resistance measuring circuit connected to the sensor electrode via the switch, and measuring an electrical resistance of an oil film of lubricating oil formed in a gap between the sensor electrode and a piston ring;
A crank rotation angle detector that detects the crank rotation angle in conjunction with the engine rotation and outputs a measurement trigger signal for each constant crank rotation angle;
At every fixed crank rotation angle at which a measurement trigger signal is input from the crank rotation angle detector, normally, the switch is switched to the capacitance measuring circuit side, and the fluid is based on the measured value by the capacitance measuring circuit. While determining the film thickness of the oil film in a lubricated state, if the film thickness while the piston ring passes through the sensor electrode embedment is below a set value, switch the switch to the electrical resistance measurement circuit side. A film thickness / contact state calculator for evaluating a contact state of a piston ring with respect to the cylinder liner in a boundary lubrication state based on a measurement value obtained by the electric resistance measurement circuit. Measuring device.
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