JPH09133043A - Structure for cylinder liner having wear detecting means - Google Patents
Structure for cylinder liner having wear detecting meansInfo
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- JPH09133043A JPH09133043A JP31376995A JP31376995A JPH09133043A JP H09133043 A JPH09133043 A JP H09133043A JP 31376995 A JP31376995 A JP 31376995A JP 31376995 A JP31376995 A JP 31376995A JP H09133043 A JPH09133043 A JP H09133043A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F2001/006—Cylinders; Cylinder heads having a ring at the inside of a liner or cylinder for preventing the deposit of carbon oil particles, e.g. oil scrapers
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、セラミックスから成
るシリンダライナの摩耗量、クラックや折損の破損を検
出できる摩耗感知手段を持つシリンダライナの構造に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a cylinder liner having wear detecting means capable of detecting wear amount of a cylinder liner made of ceramics and damage such as cracks and breakages.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、窒化ケイ素等のセラミックスから
作製されているエンジン部品では、常にその信頼性、耐
久性が懸念される。遮熱形エンジンでは、例えば、シリ
ンダブロックに形成された孔部に配置されたシリンダを
構成するシリンダライナはセラミックスで作製されてい
るものがあるが、シリンダライナをセラミック材料で作
製した場合には、シリンダライナ内にはピストンが往復
動しており、シリンダライナが摩耗したり、クラック、
割れ等の破損が発生する。一般に、エンジンのオーバホ
ール時期や定期点検が行われているが、シリンダライナ
の摩耗に応じてエンジンのオーバホール時期を検出でき
れば、無駄なオーバホールの手間が省けるばかりか、シ
リンダライナの過剰摩耗や破損も早期に発見でき、未然
の事故の発生を防止できることになる。2. Description of the Related Art Conventionally, engine parts made of ceramics such as silicon nitride are always concerned about their reliability and durability. In a heat shield type engine, for example, a cylinder liner that constitutes a cylinder arranged in a hole formed in a cylinder block is made of ceramics, but when the cylinder liner is made of a ceramic material, The piston reciprocates inside the cylinder liner, which may cause wear or cracks in the cylinder liner.
Damage such as cracking occurs. Generally, engine overhaul timing and periodic inspections are performed, but if the engine overhaul timing can be detected according to the wear of the cylinder liner, not only unnecessary overhaul work but also excessive wear of the cylinder liner Damage can be detected early and accidents can be prevented.
【０００３】また、天然ガスを燃料とするコージェネレ
ーションエンジンのように、高価格で、寿命が１０年以
上も要求されるエンジンでは、エンジン部品の信頼性が
優れていることが最も要求される。例えば、シリンダラ
イナの摩耗、クラック、ひび等の軽微な損傷を知らない
で運転を継続すると、シリンダライナのみならず、エン
ジンの他の部品への悪影響となり、部品交換では済まな
くなる。Further, in a cogeneration engine using natural gas as a fuel, which is expensive and requires a life of 10 years or more, it is most required that engine parts have excellent reliability. For example, if the operation is continued without knowing slight damage such as wear, cracks, and cracks of the cylinder liner, not only the cylinder liner but also other parts of the engine will be adversely affected, and it will not be necessary to replace the parts.
【０００４】従来、コージェネレーションエンジンとし
て利用されるガスエンジンとして、特開平７−１５８４
４８号公報に開示されたものがある。該ガスエンジン
は、シリンダヘッドに形成したキャビティに遮熱空気層
を形成するように、副室を構成する副室壁体を配置する
と共に、ヘッド下面部とライナ上部とを一体化した主燃
焼室を構成するヘッドライナを配置し、副室のヘッド部
に絞り部を通じて連通するガス室をシリンダヘッドに形
成し、天然ガスをガス通路を通じて副室に供給するため
ガス室にガス導入口を形成し、副室と主室間に圧縮行程
終端近傍で連絡孔を開放する制御弁を設け、連絡孔の閉
鎖状態で開放するガス導入弁をガス室に形成されたガス
導入口に設けたものである。該ガスエンジンでは、ガス
室に配置したガス導入弁を開放することによって天然ガ
スがガス室に供給され、天然ガスがガス室及び絞り部近
傍に滞留できる。従って、該ガスエンジンについては、
ガス室及び絞り部近傍の領域では濃混合気が形成され、
この状態において加圧された高温空気が主燃焼室から連
絡孔を通じて副室に導入されると、ガス室及び絞り部近
傍の領域で確実に着火燃焼が発生し、火炎伝播が良好に
行われ、着火ミスは発生せず、この現象は、特に、部分
負荷時には、天然ガスのガス室出口近傍での滞留効果が
発揮され、着火燃焼がスムースに進行する。A conventional gas engine used as a cogeneration engine is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1584.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 48. In this gas engine, a sub-chamber wall constituting a sub-chamber is arranged so as to form a heat-shielding air layer in a cavity formed in a cylinder head, and a main combustion chamber in which a head lower surface portion and a liner upper portion are integrated with each other. The head liner that configures the sub-chamber is arranged, the gas chamber communicating with the head of the sub-chamber through the throttle is formed in the cylinder head, and the gas inlet is formed in the gas chamber for supplying natural gas to the sub-chamber through the gas passage. A control valve for opening the communication hole near the end of the compression stroke is provided between the sub chamber and the main chamber, and a gas introduction valve for opening the communication hole when the communication hole is closed is provided at the gas introduction port formed in the gas chamber. . In the gas engine, the natural gas is supplied to the gas chamber by opening the gas introduction valve arranged in the gas chamber, and the natural gas can stay near the gas chamber and the throttle portion. Therefore, for the gas engine,
A rich mixture is formed in the gas chamber and the area near the throttle,
When the pressurized high-temperature air in this state is introduced from the main combustion chamber into the sub chamber through the communication hole, ignition combustion is reliably generated in the region near the gas chamber and the throttle portion, and flame propagation is performed well, Ignition mistakes do not occur, and this phenomenon exhibits a staying effect of the natural gas in the vicinity of the gas chamber outlet, particularly during partial loading, so that ignition combustion proceeds smoothly.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなガスエンジンをエンジン部品としてセラミックス
を用いて遮熱形エンジンに構成すると、セラミック部品
には、高温ガス、遮熱構造等によるセラミック部品の温
度上昇し、熱負荷がかかり、或いは熱衝撃等を受ける
が、それらが原因になってセラミック部品にクラック、
割れ、破損等の損傷が発生することがある。一方、シリ
ンダライナは、ピストンリングとの間の相対摺動では、
境界潤滑と流体潤滑、更にその混合潤滑条件が反復さ
れ、エンジンのクランクシャフトのジャーナルやタービ
ンシャフトのような他の部品で発生する流体潤滑のみと
は異なり摩耗が大きくなる現象がある。そこで、シリン
ダライナの摩耗、クラック、ひび等が発生した状態で運
転を継続すると、エンジン性能が低下することは勿論の
こと、セラミック破片等によって他の部品の損傷を発生
させ、エンジンの大破に至ることとなり、高コストのも
のとなり、十分な信頼性を確保することができない。そ
のため、部品交換だけで済まなくなり、エンジンの寿命
が短くなり、コージェネレーションエンジンの場合には
高コストとなる。However, when the gas engine as described above is constructed as a heat shield type engine by using ceramics as an engine component, the temperature of the ceramic component due to the high temperature gas, the heat shield structure, etc. It rises, is subjected to heat load, or is subjected to thermal shock, etc., but these cause cracks in the ceramic parts,
Damage such as cracking or breakage may occur. On the other hand, the cylinder liner, in relative sliding with the piston ring,
Boundary lubrication, fluid lubrication, and mixed lubrication conditions are repeated, and there is a phenomenon that wear is increased unlike fluid lubrication that occurs in other parts such as the crankshaft journal and turbine shaft of an engine. Therefore, if the cylinder liner wears, cracks, cracks, etc., and continues to operate, engine performance will not only deteriorate, but ceramic debris, etc. will also cause damage to other parts, leading to a major engine damage. As a result, the cost becomes high and sufficient reliability cannot be ensured. Therefore, it is not necessary to replace only the parts, the life of the engine is shortened, and the cost is high in the case of the cogeneration engine.
【０００６】そこで、セラミック部品でシリンダライナ
を作製した場合に、シリンダライナの軽微な摩耗、クラ
ック等の損傷が発生時に、その損傷を早期に検出して発
見し、損傷したシリンダライナを直ちに交換を行うこと
によって、エンジンの他の部品への悪影響がなく、大破
を避け、信頼性を確保できることが望まれている。Therefore, when a cylinder liner is made of ceramic parts, when the cylinder liner is slightly worn or damaged by cracks, the damage is detected and detected early, and the damaged cylinder liner should be immediately replaced. By doing so, it is desired that the other parts of the engine are not adversely affected, the catastrophic damage is avoided, and the reliability is secured.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、セラミック
材料から作製されたシリンダライナ、前記シリンダライ
ナの内壁面の長手方向に延びるスパイラル状の導電ライ
ン、前記シリンダライナの上端部に設けられ且つ前記導
電ラインと接続する端子、前記シリンダライナに設けら
れた前記導電ラインと接続するラインに設けられた電流
検出器、前記ラインを通じて前記導電ラインに常時又は
間欠的に微小電流を流す電流供給手段、及び前記電流検
出器からの断線検出信号を受けて警告灯をオンする制御
を行うコントローラから構成した摩耗感知手段を持つシ
リンダライナの構造に関する。According to the present invention, there is provided a cylinder liner made of a ceramic material, a spiral conductive line extending in a longitudinal direction of an inner wall surface of the cylinder liner, and provided on an upper end portion of the cylinder liner. A terminal connected to a conductive line, a current detector provided in a line connected to the conductive line provided in the cylinder liner, a current supply means for constantly or intermittently flowing a minute current through the line to the conductive line, and The present invention relates to a structure of a cylinder liner having a wear detecting means composed of a controller for controlling a warning lamp to be turned on upon receiving a disconnection detection signal from the current detector.
【０００８】また、前記導電ラインは、前記シリンダラ
イナの長手方向内壁面に配置されたＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｗ
Ｃ，ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＮｂＢ2 ，ＴａＢ
2 ，ＴｉＮの導電性材を含浸又はコーティングすること
によって形成される。また、前記導電ラインの感度は、
ＳｉＣに混合するＺｒＢ2 の配合によってコントロール
することができる。例えば、ＳｉＣへのＺｒＢ2 の添加
量を変更することによって、抵抗温度係数がプラスから
マイナスに変化する。即ち、ＺｒＢ2 のＳｉＣへの添加
量を、３０％程度にすれば前記導電ラインは高温時には
電流が流れ難くなり、１０％程度にすれば前記導電ライ
ンは高温時に電流が流れ易くなり、検出感度をアップで
きる。Further, the conductive line is formed of TiC, ZrC, W arranged on the inner wall surface in the longitudinal direction of the cylinder liner.
C, ZrB 2 , TiB 2 , HfB 2 , NbB 2 , TaB
2 , formed by impregnating or coating a conductive material such as TiN. The sensitivity of the conductive line is
It can be controlled by the composition of ZrB 2 mixed with SiC. For example, the temperature coefficient of resistance changes from positive to negative by changing the amount of ZrB 2 added to SiC. That is, if the amount of ZrB 2 added to SiC is set to about 30%, it becomes difficult for current to flow in the conductive line at high temperature, and if it is set to about 10%, current easily flows in the conductive line at high temperature, resulting in detection sensitivity. Can be up.
【０００９】また、前記シリンダライナに設けた前記導
電ラインは、厚さを１０〜２０μｍ程度で且つ幅を数ｍ
ｍのサイズで設けた配線によって形成できる。The conductive line provided on the cylinder liner has a thickness of about 10 to 20 μm and a width of several meters.
It can be formed by wiring provided in a size of m.
【００１０】また、前記導電ラインは、前記シリンダラ
イナの内壁面にその一端から他端へ複数個の旋回による
スパイラル状即ち螺旋状に延びるように配置されてい
る。The conductive line is arranged on the inner wall surface of the cylinder liner so as to extend from one end to the other end in a spiral shape by a plurality of turns.
【００１１】また、前記導電ラインは、その一端が前記
シリンダライナの上端の端子から前記電流検出器に延び
る前記ラインに接続し、他端が前記シリンダライナの下
端の端子から金属製シリンダブロックに接続したもので
ある。The conductive line has one end connected to the line extending from the terminal at the upper end of the cylinder liner to the current detector, and the other end connected to the metal cylinder block from the terminal at the lower end of the cylinder liner. It was done.
【００１２】また、前記シリンダライナに配置された前
記導電ラインの厚さは前記シリンダライナの長手方向に
関して厚さが異なっている。或いは、前記シリンダライ
ナに配置された前記導電ラインは複数条形成され、前記
各導電ラインの厚さを変更し、前記各導電ラインの断線
検出に対応して前記シリンダライナの摩耗量を検出でき
る。前記シリンダライナの摩耗量を検出できれば、例え
ば、その摩耗量でメンテナンスの管理を行うことがで
き、定期的な期間メンテナンスを行う必要がなく、メン
テナンスが容易になり、コスト低減ができる。Further, the conductive lines arranged in the cylinder liner have different thicknesses in the longitudinal direction of the cylinder liner. Alternatively, a plurality of the conductive lines arranged in the cylinder liner are formed, the thickness of each conductive line is changed, and the wear amount of the cylinder liner can be detected in response to the disconnection detection of each conductive line. If the amount of wear of the cylinder liner can be detected, for example, maintenance can be managed based on the amount of wear, maintenance is not required for a regular period, maintenance is facilitated, and costs can be reduced.
【００１３】更に、前記コントローラは、前記電流検出
器が前記導電ラインの導通電流が零であることに応答し
て燃焼室への燃料供給を停止するように制御するように
構成されている。Further, the controller is configured to control the current detector to stop the fuel supply to the combustion chamber in response to the conduction current of the conductive line being zero.
【００１４】この摩耗感知手段を持つシリンダライナの
構造は、上記のように構成されており、シリンダライナ
自体には電流が流れる導電ラインが構成されているの
で、その導電ラインに常時微小電流を流して前記シリン
ダライナの摩耗、クラック、割れ等の破損を常時検出で
き、シリンダライナの破損が発生すれば、前記電流検出
器からの断線検出信号で警告灯がオンし、該シリンダラ
イナの摩耗程度やクラック等の破損を早期に検出でき、
前記シリンダライナを直ちに交換することができ、エン
ジンが大破するのを防止できる。The structure of the cylinder liner having the wear detecting means is constructed as described above, and since the cylinder liner itself is formed with the conductive line through which the current flows, a minute current is always applied to the conductive line. If the cylinder liner is damaged, the warning light is turned on by the disconnection detection signal from the current detector, and the degree of wear of the cylinder liner can be detected. Damages such as cracks can be detected early,
The cylinder liner can be immediately replaced and the engine can be prevented from being seriously damaged.
【００１５】この摩耗感知手段を持つシリンダライナの
構造において、前記シリンダライナは、前記シリンダラ
イナの成形体を主成分をＳｉ3 Ｎ4 材で作製し、その成
形体の摺動面にＳｉＣにＴｉＣ，ＺｒＣ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｎ，ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＮｂＢ2 ，ＴａＢ
2 から成る一種以上を混合した混合粉を前記シリンダラ
イナ成形体の長手方向に螺旋状に塗布したり、含浸させ
たりし、これを焼成して前記シリンダライナ焼結体を作
製し、前記シリンダライナの内壁面に前記導電ラインが
配置される。或いは、Ｓｉ3 Ｎ4 で作製した前記シリン
ダライナの内壁面に、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＷＣ，ＴｉＮ，
ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＮｂＢ2，ＴａＢ2 の
導電性材をＳｉＣに混合した混合ペーストを塗布し、こ
れを焼成して導電ラインを形成することができる。In the structure of the cylinder liner having this wear detecting means, the cylinder liner is made of a molded body of the cylinder liner whose main component is Si 3 N 4 , and the sliding surface of the molded body is made of SiC and TiC. , ZrC, WC, Ti
N, ZrB 2 , TiB 2 , HfB 2 , NbB 2 , TaB
A mixed powder of one or more of the two is spirally applied or impregnated in the longitudinal direction of the cylinder liner molded body, and this is baked to produce the cylinder liner sintered body, and the cylinder liner The conductive line is disposed on the inner wall surface of the. Alternatively, on the inner wall surface of the cylinder liner made of Si 3 N 4 , TiC, ZrC, WC, TiN,
It is possible to form a conductive line by applying a mixed paste in which a conductive material of ZrB 2 , TiB 2 , HfB 2 , NbB 2 , and TaB 2 is mixed with SiC and firing the same.
【００１６】また、前記シリンダライナへの前記導電ラ
インは、厚さ１０〜２０μｍ程度で幅数ｍｍのサイズで
設ければよく、また、前記シリンダライナの内壁面上に
隔置して複数条の導電ラインを形成してもよく、その場
合には導電ラインの厚さ即ち深さを変更し、各導電ライ
ンを並列に結線すれば、前記シリンダライナに対して全
長にわたって摩耗量も監視することができる。また、前
記シリンダライナの内壁面に設ける前記導電ラインの導
電層の深さは、前記シリンダライナの摩耗程度に対応し
て変更でき、摩耗程度が厳しい領域を深く形成し、摩耗
程度が厳しくない領域を浅く形成してコントロールする
こともできる。従って、この摩耗感知手段を持つシリン
ダライナの構造は、前記シリンダライナの摩耗量が検出
できるので、メインテナンス管理が適正に且つ容易に行
えるから、特に、コージェネレーションエンジンのよう
な定置式のエンジンに適用して好ましいものである。The conductive line to the cylinder liner may be provided with a thickness of about 10 to 20 μm and a width of several mm, and a plurality of strips may be provided on the inner wall surface of the cylinder liner. Conductive lines may be formed. In that case, if the thickness or depth of the conductive lines is changed and the conductive lines are connected in parallel, it is possible to monitor the wear amount over the entire length of the cylinder liner. it can. Further, the depth of the conductive layer of the conductive line provided on the inner wall surface of the cylinder liner can be changed according to the degree of wear of the cylinder liner, and a region where the degree of wear is severe is formed deep, and a region where the degree of wear is not severe is formed. It is also possible to form a shallow and control. Therefore, the structure of the cylinder liner having the wear detecting means can detect the wear amount of the cylinder liner, so that maintenance management can be properly and easily performed, and is particularly applied to a stationary engine such as a cogeneration engine. Is preferable.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による摩耗感知手段を持つシリンダライナの構造の実施
例を説明する。この摩耗感知手段を持つシリンダライナ
の構造は、セラミック部品を使用したコージェネレーシ
ョンエンジンとして適用される遮熱形ガスエンジン、或
いは、セラミック部品を使用した一般のエンジンや遮熱
形エンジンに適用できる。図１はこの発明による摩耗感
知手段を持つシリンダライナの構造の一実施例を示す説
明図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the structure of a cylinder liner having wear detecting means according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The structure of the cylinder liner having the wear detecting means can be applied to a heat shield type gas engine applied as a cogeneration engine using a ceramic component, or a general engine or a heat shield type engine using a ceramic component. FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the structure of a cylinder liner having wear detecting means according to the present invention.
【００１８】図１には、この発明による摩耗感知手段を
持つシリンダライナの構造は、遮熱形ガスエンジンや遮
熱形エンジンに組み込まれたバルブに適用した実施例が
示されている。この摩耗感知手段を持つバルブの構造
は、主として、シリンダヘッド９に形成したキャビティ
３に配置されたヘッドライナ１、ヘッドライナ１に形成
されたポート２１、シリンダヘッド９が取り付けられた
シリンダブロック２４、シリンダブロック２４に形成さ
れた孔部４９に配置されたセラミック材料から作製され
たシリンダライナ２５、シリンダライナ２５の内壁面５
０の長手方向に延びる導電ライン２、シリンダライナ２
５の上端部に設けられ且つ導電ライン２と接続する接続
端子６、接続端子６を通じて導電ライン２と接続するラ
イン１６に設けられた電流検出器８、ライン１６を通じ
て導電ライン２に常時又は間欠的に微小電流を流す電流
供給手段の電池１５、及び電流検出器８からの断線検出
信号を受けて警告灯１３をオンし、燃料ポンプ１４を停
止して燃焼室２０への燃料供給を停止する制御を行うコ
ントローラ１０から構成されている。導電ライン２への
電流を流すタイミングは、電池１５から常時流したり、
又は一定間隔や定期的に間欠的に流してもよく、その状
態を電流検出器８で検出すればよい。FIG. 1 shows an embodiment in which the structure of a cylinder liner having wear detecting means according to the present invention is applied to a heat shield type gas engine or a valve incorporated in a heat shield type engine. The structure of the valve having the wear detecting means is mainly composed of a head liner 1 arranged in the cavity 3 formed in the cylinder head 9, a port 21 formed in the head liner 1, a cylinder block 24 to which the cylinder head 9 is attached, A cylinder liner 25 made of a ceramic material arranged in a hole 49 formed in the cylinder block 24, and an inner wall surface 5 of the cylinder liner 25.
Conducting line 2 extending in the longitudinal direction of 0, cylinder liner 2
5, a connection terminal 6 provided on the upper end portion of 5 and connected to the conductive line 2, a current detector 8 provided on a line 16 connected to the conductive line 2 through the connection terminal 6, and a continuous or intermittent connection to the conductive line 2 through the line 16. Control for turning on the warning light 13 in response to the disconnection detection signal from the battery 15 of the current supply means for supplying a small amount of current and the current detector 8 and stopping the fuel pump 14 to stop the fuel supply to the combustion chamber 20. It is composed of a controller 10 for performing. As for the timing of flowing the electric current to the conductive line 2,
Alternatively, the current may be supplied intermittently at regular intervals or periodically, and the state may be detected by the current detector 8.
【００１９】この摩耗感知手段を持つシリンダライナの
構造において、シリンダライナ２５はＳｉ3 Ｎ4 等のセ
ラミックスから作製されている。また、ヘッドライナ１
は、ヘッド下面部１２とライナ上部１１とを一体構造に
窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックス材から作製さ
れ、ヘッドライナ１によって燃焼室２０が構成されてい
る。ヘッド下面部１２には、シリンダヘッド９に形成さ
れた吸・排気ポート２２に連通するポート２１が形成さ
れ、ポート２１に形成されたバルブシートには吸・排気
バルブ（図示せず）が配置されている。また、燃料噴射
ポンプ或いは副燃焼室をシリンダヘッド９に配置する場
合には、ヘッド下面部１２に形成した貫通ポートを通じ
て達成できる。In the structure of the cylinder liner having this wear detecting means, the cylinder liner 25 is made of ceramics such as Si 3 N 4 . Also, headliner 1
The head lower surface portion 12 and the liner upper portion 11 are integrally formed from a ceramic material such as silicon nitride or silicon carbide, and the head liner 1 constitutes a combustion chamber 20. A port 21 communicating with an intake / exhaust port 22 formed in the cylinder head 9 is formed in the head lower surface portion 12, and an intake / exhaust valve (not shown) is arranged in a valve seat formed in the port 21. ing. Further, when the fuel injection pump or the auxiliary combustion chamber is arranged in the cylinder head 9, it can be achieved through the through port formed in the head lower surface portion 12.
【００２０】また、導電ライン２は、その一端が電流検
出器８に延びるライン１６に接続され、他端がシリンダ
ライナ２５の下端の金属製のシリンダブロック２４に接
続されている。接続端子６はシリンダブロック２４に対
して絶縁部材４２によってシリンダブロック２４から絶
縁されている。接続端子６は、導電ライン２とライン１
６とを接続している。電流検出器８からの検出信号は、
ライン１７を通じてコントローラ１０に接続されてい
る。The conductive line 2 has one end connected to the line 16 extending to the current detector 8 and the other end connected to the metal cylinder block 24 at the lower end of the cylinder liner 25. The connection terminal 6 is insulated from the cylinder block 24 by an insulating member 42 with respect to the cylinder block 24. The connection terminals 6 are conductive lines 2 and lines 1.
6 and are connected. The detection signal from the current detector 8 is
It is connected to the controller 10 through a line 17.
【００２１】この摩耗感知手段を持つシリンダライナの
構造は、シリンダライナ２５に設けた導電ライン２が、
Ｓｉ3 Ｎ4 で作製したシリンダライナ２５の内壁面５０
に導電性材から成る導電層を形成することによって構成
される。導電ライン２は、図１では、シリンダライナ２
４の上端の端子６から下端の端子７へ螺旋状に延びて形
成されているが、１条或いは３条以上に隔置して設けて
もよいものである。また、導電ライン２は、螺旋状に限
らず、シリンダライナ２５の上端から下端へストレート
に延びて形成されてもよい。更に、シリンダライナ２５
の内壁面５０に設ける導電ライン２の導電層の深さは、
シリンダライナ２５の摩耗程度に対応して変更でき、摩
耗程度が厳しい領域を深く形成し、摩耗程度が厳しくな
い領域を浅く形成してコントロールすることもできる。In the structure of the cylinder liner having the wear detecting means, the conductive line 2 provided on the cylinder liner 25 is
Inner wall surface 50 of the cylinder liner 25 made of Si 3 N 4
Is formed by forming a conductive layer made of a conductive material. The conductive line 2 is the cylinder liner 2 in FIG.
4 is formed by spirally extending from the terminal 6 at the upper end to the terminal 7 at the lower end, but it may be provided with one or three or more lines. Further, the conductive line 2 is not limited to the spiral shape, and may be formed to extend straight from the upper end to the lower end of the cylinder liner 25. In addition, the cylinder liner 25
The depth of the conductive layer of the conductive line 2 provided on the inner wall surface 50 of
It can be changed according to the degree of wear of the cylinder liner 25, and a region where the degree of wear is severe can be deeply formed, and a region where the degree of wear is not severe can be formed shallow to control.
【００２２】導電ライン２を構成する導電層は、ＳｉＣ
にＴｉＣ，ＺｒＣ，ＷＣ，ＴｉＮ，ＺｒＢ2 ，Ｔｉ
Ｂ2 ，ＨｆＢ2 ，ＮｂＢ2 ，ＴａＢ2 のいずれか一種以
上導電性材を混合した混合粉末をシリンダライナ２４の
内壁面５０に塗布したり、含浸することから構成され
る。導電ライン２は、シリンダライナ２５の作製工程に
おいて、シリンダライナ２５の成形体内に上記混合粉末
を含浸させるか、又は内壁面５０にコーティングして焼
成することで構成できる。或いは、シリンダライナ２５
に螺旋状溝を加工し、該螺旋状溝に上記導電性材を埋設
したり、蒸着して導電ライン２を配置することができ
る。また、導電ライン２としては、厚さを１０〜２０μ
ｍ程度で幅を数ｍｍのサイズで形成した螺旋状の配線に
よって構成することができる。The conductive layer forming the conductive line 2 is SiC.
TiC, ZrC, WC, TiN, ZrB 2 , Ti
The inner wall surface 50 of the cylinder liner 24 is coated with or impregnated with a mixed powder in which one or more conductive materials selected from B 2 , HfB 2 , NbB 2 , and TaB 2 are mixed. The conductive line 2 can be formed by impregnating a molded body of the cylinder liner 25 with the above-mentioned mixed powder or coating the inner wall surface 50 and firing it in the manufacturing process of the cylinder liner 25. Alternatively, the cylinder liner 25
The conductive line 2 can be arranged by processing a spiral groove on the substrate, embedding the conductive material in the spiral groove, or by vapor deposition. The conductive line 2 has a thickness of 10 to 20 μm.
It can be configured by a spiral wiring formed with a width of about m and a size of several mm.
【００２３】次に、図２を参照して、この発明による摩
耗感知手段を持つバルブの構造の別の実施例を説明す
る。図２はこの発明の摩耗感知手段を持つシリンダライ
ナの構造におけるシリンダライナの別の実施例を示す斜
視図である。この実施例は、図１の実施例に比較して、
シリンダライナに設けた導電ラインの形状が相違する以
外は、図１の実施例と同一であるので、同一の部品には
同一の符号を付す。この実施例の摩耗感知手段を持つシ
リンダライナの構造は、シリンダライナ２５の内壁面５
０にリードの長い螺旋状の導電ライン２で形成されてい
る。Next, another embodiment of the structure of the valve having the wear detecting means according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the cylinder liner in the structure of the cylinder liner having the wear detecting means of the present invention. This embodiment compares with the embodiment of FIG.
The parts are the same as those in the embodiment of FIG. 1 except that the shapes of the conductive lines provided on the cylinder liner are different, and thus the same parts are designated by the same reference numerals. The structure of the cylinder liner having the wear detecting means of this embodiment is the inner wall surface 5 of the cylinder liner 25.
0 is formed by a spiral conductive line 2 having a long lead.
【００２４】次に、図３を参照して、この発明による摩
耗感知手段を持つバルブの構造の更に別の実施例を説明
する。この実施例は、図１の実施例に比較して、バルブ
自体を導電性材で作製したものであり、それ以外につい
ては図１の実施例と同一であるので、同一の部品には同
一の符号を付す。この実施例では、導電ラインの厚み即
ち深さが異なる螺旋状配線の導電ライン２Ａ，２Ｂがシ
リンダライナ２５の内壁面５０に複数条（図３では２
条）形成されている。導電ライン２Ａ，２Ｂは、ライン
１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ接続され、断線状態が独立し
て電流検出器８で検出される。導電ライン２Ａ，２Ｂの
一端は、接続端子６Ａ，６Ｂを通じてライン１６Ａ，１
６Ｂに接続され、ライン１６Ａ，１６Ｂには電流検出器
８が設けられている。また、導電ライン２Ａ，２Ｂの他
端は、接続端子７Ａ，７Ｂを通じてアースとなるシリン
ダブロックに接続されている。従って、この実施例で
は、シリンダライナ２５の摩耗量を検出することがで
き、シリンダライナ２５の寿命を予測することができ、
シリンダライナ２５の交換時期等のメインテナンスを適
正に且つ容易に行うことができる。Next, another embodiment of the structure of the valve having the wear detecting means according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the valve itself is made of a conductive material as compared with the embodiment of FIG. 1, and is otherwise the same as the embodiment of FIG. Add a sign. In this embodiment, a plurality of spiral conductive lines 2A and 2B having different conductive line thicknesses, that is, depths are formed on the inner wall surface 50 of the cylinder liner 25 (2 in FIG. 3).
Article) is formed. The conductive lines 2A and 2B are connected to the lines 16A and 16B, respectively, and the disconnection state is independently detected by the current detector 8. One ends of the conductive lines 2A, 2B are connected to the lines 16A, 1 through the connection terminals 6A, 6B.
A current detector 8 is provided on lines 16A and 16B, which is connected to 6B. The other ends of the conductive lines 2A and 2B are connected to a cylinder block that serves as ground through connection terminals 7A and 7B. Therefore, in this embodiment, the wear amount of the cylinder liner 25 can be detected, the life of the cylinder liner 25 can be predicted,
Maintenance such as the replacement time of the cylinder liner 25 can be properly and easily performed.
【００２５】更に、図４を参照して、この摩耗感知手段
を持つシリンダライナの構造の更に他の実施例を説明す
る。この実施例は、上記各実施例のシリンダライナが遮
熱形ガスエンジンのシリンダライナに適用されたもので
あり、シリンダライナ自体の構成については上記各実施
例の構成及び機能と同一のものを有するので、同一の部
品には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。Still another embodiment of the structure of the cylinder liner having the wear detecting means will be described with reference to FIG. In this embodiment, the cylinder liner of each of the above embodiments is applied to a cylinder liner of a heat shield type gas engine, and the configuration of the cylinder liner itself has the same as the configuration and function of each of the above embodiments. Therefore, the same reference numerals are given to the same components, and duplicated description will be omitted.
【００２６】この実施例では、シリンダブロック２４に
形成された孔部４９に配置されたシリンダライナ２５に
導電ライン２を配置したことを特徴とするものである。
シリンダライナ２５に設けられた導電ライン２は、上記
各実施例の導電ライン２，２Ａ又は２Ｂと同一の構造を
有し、同一の機能を有するものである。従って、シリン
ダライナ２５にクラック、ひび、割れ等の損傷が発生す
ると、その損傷を導電ライン２の断線検出によって直ち
に検出することができると共に、導電ライン２を深さの
異なる導電ライン（図３の２Ａ又は２Ｂ）をシリンダラ
イナ２５に形成した場合には、シリンダライナ２５の摩
耗量を検出できるものである。This embodiment is characterized in that the conductive line 2 is arranged in the cylinder liner 25 arranged in the hole 49 formed in the cylinder block 24.
The conductive line 2 provided on the cylinder liner 25 has the same structure and the same function as the conductive line 2, 2A or 2B of each of the above-described embodiments. Therefore, when the cylinder liner 25 is damaged, such as cracks, cracks, or breaks, the damage can be immediately detected by detecting the disconnection of the conductive line 2, and the conductive line 2 can have different depths (see FIG. 3). When 2A or 2B) is formed on the cylinder liner 25, the amount of wear of the cylinder liner 25 can be detected.
【００２７】この遮熱形ガスエンジンは、シリンダブロ
ック２４に固定されたシリンダヘッド９に吸・排気ポー
ト（図示せず）が形成され、該吸・排気ポートとをそれ
ぞれ開閉する吸・排気バルブを有している。この遮熱形
ガスエンジンは、シリンダヘッド９に形成したキャビテ
ィ２９に配置した遮熱構造の副室構造体３１で形成した
副燃焼室３０、シリンダブロック２４に形成した孔部に
嵌合したシリンダライナ２５、シリンダライナ２５に形
成したシリンダ２６内を往復運動するピストン２７、シ
リンダ２６側に形成される遮熱構造の主燃焼室２０、及
び主燃焼室２０と副燃焼室３０とを連通する副室構造体
３１に形成した連絡孔３５を有している。この遮熱形ガ
スエンジンは、ヘッドライナ１及び副室構造体３１は、
窒化ケイ素や炭化ケイ素のセラミックスから構成されて
いる。また、シリンダヘッド９とシリンダブロック２４
との間には孔部を備えた中間構造体３９が介在してい
る。シリンダヘッド９は中間構造体３９を介在してシリ
ンダブロック２４にボルト４１で固定されている。ピス
トン２７は、耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミック
スから成るピストンヘッド３７と、ピストンヘッド３７
に結合リング４４でメタルフローによって固定したピス
トンスカート３８から構成されている。In this heat shield type gas engine, intake / exhaust ports (not shown) are formed in the cylinder head 9 fixed to the cylinder block 24, and intake / exhaust valves for opening / closing the intake / exhaust ports are provided. Have This heat shield type gas engine includes a sub combustion chamber 30 formed by a sub chamber structure 31 having a heat shield structure arranged in a cavity 29 formed in the cylinder head 9, and a cylinder liner fitted in a hole formed in the cylinder block 24. 25, a piston 27 that reciprocates in a cylinder 26 formed in the cylinder liner 25, a main combustion chamber 20 having a heat shield structure formed on the cylinder 26 side, and a sub chamber that connects the main combustion chamber 20 and the sub combustion chamber 30. It has a communication hole 35 formed in the structure 31. In this heat shield type gas engine, the headliner 1 and the sub chamber structure 31 are
It is composed of ceramics such as silicon nitride and silicon carbide. In addition, the cylinder head 9 and the cylinder block 24
An intermediate structure 39 having a hole portion is interposed between and. The cylinder head 9 is fixed to the cylinder block 24 with bolts 41 with an intermediate structure 39 interposed. The piston 27 includes a piston head 37 made of ceramics such as silicon nitride having excellent heat resistance, and a piston head 37.
And a piston skirt 38 fixed by a metal flow with a coupling ring 44.
【００２８】この遮熱形ガスエンジンにおいて、主燃焼
室２０はシリンダヘッド９に取り付けた中間構造体３９
の孔部４５にガスケット４６を介在して嵌合したヘッド
ライナ１で形成されている。ヘッドライナ１は、上記実
施例と同様の構造を有するものである。中間構造体３９
の孔部４５の壁面とヘッドライナ１の外面５との間には
遮熱空気層４が形成され、主燃焼室２０が遮熱構造に構
成されている。また、シリンダヘッド９のキャビティ２
９の壁面と副室構造体３１の外面４０との間には遮熱空
気層３６が形成され、副燃焼室３０が遮熱構造に構成さ
れている。ヘッド下面部１２には、副燃焼室３０を構成
する副室構造体３１が嵌合する孔部２８が形成されてい
る。副室構造体３１は、シリンダヘッド９のキャビティ
２９にガスケット４７を介在して嵌合され、ヘッドライ
ナ１の孔部２８を貫通し、副室構造体３１とヘッドライ
ナ１とに形成した連絡孔３５が主燃焼室２０に開口して
いる。副室構造体３１に形成される副燃焼室３０は、シ
リンダ２６の中央部に配置されている。ヘッド下面部１
２には、図示していないが、シリンダヘッド９に形成し
た吸・排気ポートに連通するポートがそれぞれ形成さ
れ、該ポートに吸・排気弁が配置されている。In this heat shield type gas engine, the main combustion chamber 20 has an intermediate structure 39 attached to the cylinder head 9.
The head liner 1 is fitted in the hole portion 45 with a gasket 46 interposed therebetween. The headliner 1 has the same structure as that of the above embodiment. Intermediate structure 39
A heat shield air layer 4 is formed between the wall surface of the hole portion 45 and the outer surface 5 of the headliner 1, and the main combustion chamber 20 has a heat shield structure. Also, the cavity 2 of the cylinder head 9
A heat shield air layer 36 is formed between the wall surface of the auxiliary chamber 9 and the outer surface 40 of the sub chamber structure 31, and the sub combustion chamber 30 has a heat shield structure. The head lower surface portion 12 is formed with a hole 28 into which the sub chamber structure 31 forming the sub combustion chamber 30 is fitted. The sub-chamber structure 31 is fitted in the cavity 29 of the cylinder head 9 with the gasket 47 interposed, penetrates the hole 28 of the headliner 1, and is a communication hole formed in the sub-chamber structure 31 and the headliner 1. 35 opens into the main combustion chamber 20. The auxiliary combustion chamber 30 formed in the auxiliary chamber structure 31 is arranged in the center of the cylinder 26. Head bottom part 1
Although not shown in the drawing, the ports 2 are formed to communicate with the intake / exhaust ports formed in the cylinder head 9, and the intake / exhaust valves are arranged at the ports.
【００２９】この遮熱形ガスエンジンにおいて、図示し
ていないが、燃料としてのナチュラルガス即ちガス燃料
を収容した燃料供給源が設けられており、該燃料供給源
から天然ガスが供給する燃料供給管に連通する燃料供給
通路３４がシリンダヘッド９に形成されている。燃料供
給源からの天然ガス即ちガス燃料は、ガス燃料供給通路
３４を通じて副室構造体３１に形成された燃料供給口か
ら副燃焼室３０に供給される。また、燃料供給口には、
燃料供給口を開閉するためガスノズル即ち燃料供給弁３
３が配置されている。また、この遮熱形ガスエンジン
は、主燃焼室２０と副燃焼室３０とを連通する連絡孔３
５を開閉するため連絡孔３５に連絡孔バルブ３２が配置
されている。ガス燃料供給源からガス燃料が燃料供給管
を通じて燃料供給通路３４へと供給されている。燃料供
給弁３３が作動して燃料供給口を開放すると、ガス燃料
は燃料供給通路３４から燃料供給口を通じて副燃焼室３
０に供給される。燃料供給弁３３を作動して燃料供給口
を閉鎖すると、副燃焼室３０へのガス燃料の供給が終了
する。In this heat shield type gas engine, although not shown, a fuel supply source containing a natural gas as a fuel, that is, a gas fuel is provided, and a fuel supply pipe for supplying natural gas from the fuel supply source. A fuel supply passage 34 communicating with the cylinder head 9 is formed in the cylinder head 9. Natural gas from the fuel supply source, that is, gas fuel, is supplied to the auxiliary combustion chamber 30 through the gas fuel supply passage 34 from the fuel supply port formed in the auxiliary chamber structure 31. Also, at the fuel supply port,
Gas nozzle or fuel supply valve 3 for opening and closing the fuel supply port
3 are arranged. Further, this heat shield type gas engine has a communication hole 3 that connects the main combustion chamber 20 and the auxiliary combustion chamber 30.
A communication hole valve 32 is arranged in the communication hole 35 for opening and closing 5. Gas fuel is supplied from the gas fuel supply source to the fuel supply passage 34 through the fuel supply pipe. When the fuel supply valve 33 is activated to open the fuel supply port, the gas fuel flows from the fuel supply passage 34 through the fuel supply port to the auxiliary combustion chamber 3
0 is supplied. When the fuel supply valve 33 is operated to close the fuel supply port, the supply of gas fuel to the auxiliary combustion chamber 30 ends.
【００３０】この遮熱形ガスエンジンは、上記の構成を
有しており、次のように作動される。この遮熱形ガスエ
ンジンは、吸入行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程
の４つの行程を順次繰り返すことによって作動されるも
のである。まず、吸入行程では、吸気弁が吸気ポートを
開放して主燃焼室２０に吸入空気が供給され、連絡孔弁
３２によって連絡孔３５を閉鎖した状態で燃料供給弁３
３が作動して燃料供給口を開放して燃料供給通路３４を
通じてガス供給源から副燃焼室３０に天然ガスのガス燃
料が供給される。圧縮行程では、連絡孔バルブ３２によ
って連絡孔３５を閉鎖しておき、主燃焼室２０で吸入空
気を高圧縮して圧縮比を大きくする。次いで、圧縮行程
終盤で連絡孔バルブ３２が連絡孔３５を開放し、連絡孔
３５を通じて高圧縮で高温化した圧縮空気を主燃焼室２
０から副燃焼室３０へ流入させ、吸入空気は副燃焼室３
０内のガス燃料と混合を促進して着火燃焼し、燃焼が急
速に進展して燃焼し、次いで、副燃焼室３０の火炎が主
燃焼室２０へ噴出し、膨張行程へ移行し、主燃焼室２０
に存在する新気と混合を促進して短期間に二次燃焼を完
結する。膨張行程では、連絡孔３５の開放状態を維持し
て副燃焼室３０から主燃焼室２０へ火炎を噴出させて仕
事をさせ、排気行程終了付近で連絡孔３５を連絡孔バル
ブ３２を作動して閉鎖する。This heat shield type gas engine has the above-mentioned construction and is operated as follows. The heat shield type gas engine is operated by sequentially repeating four strokes of a suction stroke, a compression stroke, an expansion stroke and an exhaust stroke. First, in the intake stroke, the intake valve opens the intake port to supply intake air to the main combustion chamber 20, and the communication hole valve 32 closes the communication hole 35 to close the fuel supply valve 3
3 operates to open the fuel supply port, and the natural gas fuel gas is supplied from the gas supply source to the auxiliary combustion chamber 30 through the fuel supply passage 34. In the compression stroke, the communication hole 35 is closed by the communication hole valve 32, and the intake air is highly compressed in the main combustion chamber 20 to increase the compression ratio. Next, at the end of the compression stroke, the communication hole valve 32 opens the communication hole 35, and the compressed air that has become high in temperature and compressed through the communication hole 35 is heated in the main combustion chamber
From 0 to the sub-combustion chamber 30, and the intake air is
I promotes the mixing with the gas fuel in 0 and ignites and burns, the combustion progresses rapidly and burns, then the flame of the auxiliary combustion chamber 30 ejects to the main combustion chamber 20, shifts to the expansion stroke, and the main combustion Room 20
The secondary combustion is completed in a short time by promoting the mixing with the fresh air existing in the. In the expansion stroke, the open state of the communication hole 35 is maintained, the flame is ejected from the auxiliary combustion chamber 30 to the main combustion chamber 20 to perform work, and the communication hole 35 is operated through the communication hole 35 near the end of the exhaust stroke. Close.
【００３１】この遮熱形ガスエンジンは、上記のよう
に、副燃焼室３０に連絡孔３５と燃料供給口を設け、天
然ガスを連絡孔バルブ３２で連絡孔３５を閉鎖した状態
で燃料供給口から副燃焼室３０内に供給し、また吸気ポ
ートから主燃焼室２０へ吸入した吸入空気を連絡孔弁３
２で連絡孔３５を閉鎖して副燃焼室３０に吸入空気が供
給されない状態で、ピストン２７の上昇の圧縮行程で圧
縮されるので、吸入空気が主燃焼室２０内で高圧縮され
ても、副燃焼室３０内に供給されたガス燃料は主燃焼室
２０とは連絡孔バルブ３２で遮断されているので自己着
火することがなく、ノッキングが発生することがない。
また、連絡孔バルブ３２が連絡孔３５を開放すること
で、主燃焼室２０から高圧縮比の吸入空気が副燃焼室３
０に流入して燃料ガスと吸入空気とが混合して着火し、
当量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼して燃焼を
完結する。As described above, in this heat shield type gas engine, the auxiliary combustion chamber 30 is provided with the communication hole 35 and the fuel supply port, and the natural gas is closed by the communication hole valve 32 to close the fuel supply port. The intake air supplied from the intake port to the auxiliary combustion chamber 30 from the intake port to the main combustion chamber 20
Since the communication hole 35 is closed at 2 and the intake air is not supplied to the auxiliary combustion chamber 30, it is compressed in the upward compression stroke of the piston 27. Therefore, even if the intake air is highly compressed in the main combustion chamber 20, Since the gas fuel supplied into the auxiliary combustion chamber 30 is blocked from the main combustion chamber 20 by the communication hole valve 32, it does not self-ignite and knock does not occur.
Further, since the communication hole valve 32 opens the communication hole 35, the intake air having a high compression ratio is discharged from the main combustion chamber 20 to the auxiliary combustion chamber 3.
0, the fuel gas and intake air are mixed and ignited,
Combustion is completed by high-speed combustion in a fuel-rich state with a large equivalence ratio.
【００３２】[0032]
【発明の効果】この発明による摩耗感知手段を持つシリ
ンダライナの構造は、上記のように構成されており、次
のような効果を有する。即ち、この摩耗感知手段を持つ
シリンダライナの構造は、シリンダブロックの孔部に配
置されたセラミックスから成るシリンダライナに導電ラ
インを設け、前記導電ラインから延びるラインに常時又
は間欠的に微小電流を流して電流検出器で前記導電ライ
ンの断線を検出して警告灯をオンすると共に燃焼室への
燃料供給を停止し、エンジンが停止するので、シリンダ
ライナにクラックや割れの破損が発生したとしても、他
の部品への影響を最小限に止めることができ、エンジン
大破に至ることを防止でき、耐久信頼性を向上し、エン
ジン寿命を長くしてコストを低減できる。The structure of the cylinder liner having the wear detecting means according to the present invention is constructed as described above and has the following effects. That is, in the structure of the cylinder liner having this wear detecting means, a conductive line is provided in the cylinder liner made of ceramics arranged in the hole of the cylinder block, and a minute current is continuously or intermittently applied to the line extending from the conductive line. With the current detector to detect the disconnection of the conductive line and turn on the warning light and stop the fuel supply to the combustion chamber, the engine stops, so even if cracks or breaks occur in the cylinder liner, The influence on other parts can be minimized, engine damage can be prevented, durability reliability can be improved, engine life can be extended and cost can be reduced.
【００３３】また、前記シリンダライナに配置された前
記導電ラインを複数条形成し、前記各導電ラインの厚さ
即ち深さを変更し、前記各導電ラインの断線検出に対応
して前記シリンダライナの摩耗量を検出するように構成
した場合には、エンジンのオーバホール時期や点検時期
を前記シリンダライナの摩耗量に応じて適正に確実に予
測でき、シリンダライナの交換時期等を予測でき、メイ
ンテナンスを適正に行うことができる。即ち、シリンダ
ライナはピストンの往復運動により、摩耗が徐々に進行
するが、その摩耗量に応じて導電ラインのうち浅いもの
が最初に断線し、その検出断線信号に応じてエンジンの
オーバホール時期や点検時期を確実に予測することがで
きることとなり、シリンダライナの部品交換時期を正確
に決定できる。従って、この摩耗感知手段を持つシリン
ダライナの構造は、高価なコージェネレーションエンジ
ンに適用してメインテナンスが適正に容易に行うことが
でき極めて好ましいものである。Further, a plurality of the conductive lines arranged on the cylinder liner are formed, the thickness, that is, the depth of each conductive line is changed, and the cylinder liner of the cylinder liner is detected in response to the disconnection detection of each conductive line. When configured to detect the amount of wear, it is possible to accurately and reliably predict the engine overhaul time and inspection time according to the amount of wear of the cylinder liner, predict the replacement time of the cylinder liner, etc. It can be done properly. That is, the cylinder liner gradually wears due to the reciprocating motion of the piston, but the shallowest conductive line breaks first according to the amount of wear, and the engine overhaul timing or Since the inspection time can be predicted with certainty, it is possible to accurately determine the replacement time of the cylinder liner parts. Therefore, the structure of the cylinder liner having the wear detecting means is extremely preferable because it can be applied to an expensive cogeneration engine and can be properly and easily maintained.
【００３４】また、前記シリンダライナの長手方向に螺
旋条に配置した前記導電ラインは、前記シリンダライナ
の内壁面に対してＳｉＣにＴｉＣ，ＺｒＣ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｎ，ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＮｂＢ2 ，ＴａＢ
2 のいずれか一種以上が添加された導電性材をコーティ
ング又は含浸させた材料で容易に作製することができ
る。或いは、シリンダライナに螺旋状溝を加工し、該螺
旋状溝に上記導電性材を埋設したり、蒸着して配置する
ことができる。更に、前記導電ラインは、その一端が前
記電流検出器に延びる前記ラインに接続し、他端が金属
製の前記シリンダヘッドやシリンダブロックに接続され
ているものである。Further, the conductive lines arranged in a spiral line in the longitudinal direction of the cylinder liner are made of SiC, TiC, ZrC, WC, Ti with respect to the inner wall surface of the cylinder liner.
N, ZrB 2 , TiB 2 , HfB 2 , NbB 2 , TaB
It is possible to easily prepare two of any one or more is added, conductive material with a coating or material impregnated. Alternatively, a spiral groove may be formed in the cylinder liner, and the conductive material may be embedded in the spiral groove or may be disposed by vapor deposition. Further, the conductive line has one end connected to the line extending to the current detector, and the other end connected to the metal cylinder head or cylinder block.
【図１】この発明による摩耗感知手段を持つシリンダラ
イナの構造の一実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the structure of a cylinder liner having wear detecting means according to the present invention.
【図２】この発明による摩耗感知手段を持つシリンダラ
イナの構造の別の実施例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of the structure of a cylinder liner having wear detecting means according to the present invention.
【図３】この発明による摩耗感知手段を持つシリンダラ
イナの構造の更に別の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing still another embodiment of the structure of the cylinder liner having the wear detecting means according to the present invention.
【図４】この発明による摩耗感知手段を持つシリンダラ
イナの構造の他の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the structure of the cylinder liner having the wear detecting means according to the present invention.
２，２Ａ，２Ｂ 導電ライン ６，６Ａ，６Ｂ，７ 接続端子 ８ 電流検出器 ９ シリンダヘッド １０ コントローラ １３ 警告灯 １４ 燃料ポンプ １５ 電池（電流供給手段） １６，１６Ａ，１６Ｂ，１７ ライン ２４ シリンダブロック ２５ シリンダライナ ５０ 内壁面 2, 2A, 2B Conductive line 6, 6A, 6B, 7 Connection terminal 8 Current detector 9 Cylinder head 10 Controller 13 Warning light 14 Fuel pump 15 Battery (current supply means) 16, 16A, 16B, 17 Line 24 Cylinder block 25 Cylinder liner 50 inner wall surface
Claims (8)
ライナ、前記シリンダライナの内壁面の長手方向に延び
る導電ライン、前記シリンダライナの上端部に設けられ
且つ前記導電ラインと接続する端子、前記シリンダライ
ナに設けられた前記導電ラインと接続するラインに設け
られた電流検出器、前記ラインを通じて前記導電ライン
に常時又は間欠的に微小電流を流す電流供給手段、及び
前記電流検出器からの断線検出信号を受けて警告灯をオ
ンする制御を行うコントローラ、から構成した摩耗感知
手段を持つシリンダライナの構造。1. A cylinder liner made of a ceramic material, a conductive line extending in a longitudinal direction of an inner wall surface of the cylinder liner, a terminal provided at an upper end portion of the cylinder liner and connected to the conductive line, and the cylinder liner. A current detector provided on a line connected to the conductive line provided, a current supply means for constantly or intermittently flowing a minute current to the conductive line through the line, and a disconnection detection signal from the current detector The structure of the cylinder liner that has wear detection means that consists of a controller that turns on the warning light.
の長手方向内壁面に配置されたＴｉＣ，ＺｒＣ，ＷＣ，
ＺｒＢ2 ，ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＮｂＢ2 ，ＴａＢ2 ，
ＴｉＮの導電性材を含浸又はコーティングすることによ
って形成される請求項１に記載の摩耗感知手段を持つシ
リンダライナの構造。2. The conductive line comprises TiC, ZrC, WC arranged on the inner wall surface in the longitudinal direction of the cylinder liner.
ZrB 2 , TiB 2 , HfB 2 , NbB 2 , TaB 2 ,
The structure of a cylinder liner with wear sensing means according to claim 1, formed by impregnating or coating a conductive material of TiN.
インは、厚さを１０〜２０μｍ程度で且つ幅を数ｍｍの
サイズで設けた配線によって形成できる請求項１又は２
に記載の摩耗感知手段を持つシリンダライナの構造。3. The conductive line provided on the cylinder liner can be formed by wiring having a thickness of about 10 to 20 μm and a width of several mm.
Cylinder liner structure with wear sensing means as described in.
の内壁面にその一端から他端へ複数個の旋回による螺旋
状に延びるように配置されている請求項１〜３のいずれ
かの１項に記載の摩耗感知手段を持つシリンダライナの
構造。4. The conductive line is arranged on the inner wall surface of the cylinder liner so as to extend spirally from one end to the other end by a plurality of turns. Cylinder liner construction with wear sensing means as described.
ンダライナの上端の接続端子から前記電流検出器へ延び
る前記ラインに接続し、他端がアースとなる前記シリン
ダライナの下端の端子から金属製シリンダブロックに接
続した請求項１〜４のいずれか１項に記載の摩耗感知手
段を持つシリンダライナの構造。5. The conductive line has one end connected to the line extending from the connection terminal at the upper end of the cylinder liner to the current detector, and the other end made of metal from the terminal at the lower end of the cylinder liner that is grounded. A structure of a cylinder liner having wear detecting means according to any one of claims 1 to 4, which is connected to a cylinder block.
電ラインの厚さは前記シリンダライナの長手方向に関し
て厚さが異なっている請求項１〜５のいずれか１項に記
載の摩耗感知手段を持つシリンダライナの構造。6. The wear sensing means according to claim 1, wherein the conductive lines arranged on the cylinder liner have different thicknesses in the longitudinal direction of the cylinder liner. Cylinder liner structure.
電ラインは複数条形成され、前記各導電ラインの厚さを
変更し、前記各導電ラインの断線検出に対応して前記シ
リンダライナの摩耗量を検出できる請求項１〜６のいず
れか１項に記載の摩耗感知手段を持つシリンダライナの
構造。7. A plurality of the conductive lines arranged on the cylinder liner are formed, the thickness of each conductive line is changed, and the wear amount of the cylinder liner is detected in response to the detection of disconnection of each conductive line. A structure of a cylinder liner having wear detection means according to any one of claims 1 to 6, which can be detected.
記導電ラインの導通電流が零であることに応答して燃焼
室への燃料供給を停止するように制御する請求項１〜７
のいずれか１項に記載の摩耗感知手段を持つシリンダラ
イナの構造。8. The controller controls the current detector to stop the fuel supply to the combustion chamber in response to the conduction current of the conductive line being zero.
A structure of a cylinder liner having the wear sensing means according to any one of the above.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31376995A JPH09133043A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Structure for cylinder liner having wear detecting means |
| EP96307759A EP0773359A1 (en) | 1995-11-08 | 1996-10-25 | Damage detecting apparatus for ceramic parts |
| US08/740,187 US5771855A (en) | 1995-11-08 | 1996-10-28 | Damage detecting apparatus for ceramic parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31376995A JPH09133043A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Structure for cylinder liner having wear detecting means |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133043A true JPH09133043A (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=18045310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31376995A Pending JPH09133043A (en) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | Structure for cylinder liner having wear detecting means |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133043A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020083063A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-01 | 현대자동차주식회사 | Cylinder liner inserted a heating wire |
| KR100389209B1 (en) * | 2000-03-27 | 2003-06-27 | 박헌양 | Wet grinding vessel |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP31376995A patent/JPH09133043A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100389209B1 (en) * | 2000-03-27 | 2003-06-27 | 박헌양 | Wet grinding vessel |
| KR20020083063A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-01 | 현대자동차주식회사 | Cylinder liner inserted a heating wire |
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