(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単に対象物の摩耗量を計測することができる摩耗計測システム、摩耗計測方法及び燃焼室部品を提供する。【解決手段】舶用ディーゼルエンジンの燃焼室の対象物１６の摩耗を計測する摩耗計測システム１００であって、対象物に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影装置１０４と、撮影装置が撮影した画像を解析し、画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて対象物の摩耗量を算出する算出装置１０２と、を備える。【選択図】図２
2018096837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの燃焼室の対象物の摩耗を計測する摩耗計測システムであって、
前記対象物に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置が撮影した画像を解析し、前記画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて前記対象物の摩耗量を算出する算出装置と、を備えることを特徴とする摩耗計測システム。
【請求項２】
前記対象物は、シリンダライナであり、
前記撮影装置は、ピストンの上面に載置され、前記シリンダライナの内周面に形成された基準穴と計測穴を撮影することを特徴とする請求項１に記載の摩耗計測システム。
【請求項３】
前記計測穴は、前記ピストンの移動方向に沿って、前記基準穴と同じ高さ位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の摩耗計測システム。
【請求項４】
前記計測穴は、上死点にある前記ピストンのピストンリングに挟まれる領域に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の摩耗計測システム。
【請求項５】
前記計測穴は、前記シリンダライナの摺動面の温度と水の露点温度との差が最も小さい位置に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の摩耗計測システム。
【請求項６】
前記計測穴は、前記シリンダライナの周方向に複数形成されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の摩耗計測システム。
【請求項７】
前記対象物は、ピストンであることを特徴とする請求項１に記載の摩耗計測システム。
【請求項８】
前記対象物は、排気弁であることを特徴とする請求項１に記載の摩耗計測システム。
【請求項９】
前記計測穴は、テーパー穴であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の摩耗計測システム。
【請求項１０】
前記計測穴は、深さが異なる複数の穴であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の摩耗計測システム。
【請求項１１】
前記計測穴は、深さと径が異なる複数の穴であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の摩耗計測システム。
【請求項１２】
ディーゼルエンジンの燃焼室に少なくとも一部が露出した燃焼室部品であって、
前記燃焼室の内周面に形成された基準穴と計測穴とを有し、
前記基準穴は、径が一定であることを特徴とする燃焼室部品。
【請求項１３】
前記計測穴は、テーパー穴であることを特徴とする請求項１２に記載の燃焼室部品。
【請求項１４】
前記計測穴は、深さが異なる複数の穴であることを特徴とする請求項１２に記載の燃焼室部品。
【請求項１５】
前記計測穴は、深さと径が異なる複数の穴であることを特徴とする請求項１２に記載の燃焼室部品。
【請求項１６】
前記燃焼室部品は、シリンダライナであり、前記計測穴は、ピストンの移動方向に沿って、前記基準穴と同じ高さ位置に形成されていることを特徴とする請求項１２から１５のいずれか一項に記載の燃焼室部品。
【請求項１７】
前記燃焼室部品は、シリンダライナであり、前記計測穴は、上死点にあるピストンのピストンリングに挟まれる領域に形成されていることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか一項に記載の燃焼室部品。
【請求項１８】
前記燃焼室部品は、シリンダライナであり、前記計測穴は、前記燃焼室の摺動面の温度と水の露点温度との差が最も小さい位置に形成されていることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか一項に記載の燃焼室部品。
【請求項１９】
ディーゼルエンジンの燃焼室の対象物の摩耗を計測する摩耗計測方法であって、
撮影装置で前記対象物に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影ステップと、
撮影した画像を解析し、前記画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて前記対象物の摩耗量を算出する算出ステップと、を備えることを特徴とする摩耗計測方法。
【請求項２０】
ピストンの上面に撮影装置を配置するステップと、
前記ピストンを移動させ、前記撮影装置でシリンダライナの内周面に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影ステップと、
撮影した画像を解析し、前記画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて前記シリンダライナの摩耗量を算出する算出ステップと、を備えることを特徴とする摩耗計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼室の摩耗量を計測する摩耗計測システム、燃焼室部品及び摩耗計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶に搭載される主機としての内燃機関は、燃料の燃焼で上下動するピストンとピストンを収容するシリンダライナと、ピストンとシリンダライナとで囲まれる燃焼室から空気を排出する排気弁と、を有する。シリンダライナは、ピストンが摺動するため使用することで、摩耗が発生する。シリンダライナの摩耗量が多くなると、交換が必要となる。特許文献１には、ピストンリングの摩耗量の計測方法として、溝を形成し、溝の状態に基づいて摩耗量を計測する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−３１７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えば、シリンダライナの摩耗量は、シリンダライナの内部に作業員が入り、シリンダライナの内部の径を計測することで、測定している。しかしながら、シリンダライナに作業員が入るためには、内燃機関のシリンダライナの上部の部材等を取り外す必要があり、作業に時間がかかり、また、作業の負担が大きい。また、同様に燃焼室に露出している部分である排気弁も、燃焼室内に配置されているため、摩耗量の計測に時間がかかり、作業の負担が大きい。また、ピストンは、燃焼室に空気を供給する掃気ポートから表面の状態を視認することができるが、摩耗量を計測するためには、専用の冶具が必要となり、作業の負担が大きい。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ディーゼルエンジンの燃焼室の測定対象物の摩耗量を簡単に計測することができる摩耗計測システム、燃焼室部品及び摩耗計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼室の対象物の摩耗を計測する摩耗計測システムであって、前記対象物に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影装置と、前記撮影装置が撮影した画像を解析し、前記画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて前記対象物の摩耗量を算出する算出装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
対象物に形成された基準穴と計測穴を画像で取得し、基準穴を用いて、計測穴の径を算出する。これにより、撮影装置を対象物に対して設置することで、燃焼室内の対象物の摩耗量を計測することができる。これにより、内燃機関のシリンダライナの上部の部品等を取り外さずに、摩耗量を計測できる。また、基準穴を用いて計測穴の径を算出することで、撮影装置による撮影位置を任意の位置にすることができ、計測が簡単になる。
【０００８】
また、ディーゼルエンジンの燃焼室に少なくとも一部が露出した燃焼室部品であって、前記燃焼室の内周面に形成された基準穴と計測穴とを有し、前記基準穴は、径が一定であることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記計測穴は、テーパー穴であることが好ましい。
【００１０】
また、前記計測穴は、深さが異なる複数の穴であることが好ましい。
【００１１】
また、前記計測穴は、深さと径が異なる複数の穴であることが好ましい。
【００１２】
また、前記対象物は、シリンダライナであることが好ましい。シリンダライナは、内周面に形成された基準穴と計測穴とを有し、前記基準穴は、径が一定であることが好ましい。
【００１３】
また、前記撮影装置は、前記ピストンの上面に載置され、前記シリンダライナの内周面に形成された基準穴と計測穴を撮影することが好ましい。これにより、シリンダライナの摩耗量を計測することができる。
【００１４】
また、前記計測穴は、前記ピストンの移動方向に沿って、前記基準穴と同じ高さ位置に形成されていることが好ましい。ピストンとともに移動する撮影装置で、計測穴と基準穴をより確実に撮影することができる。
【００１５】
また、前記計測穴は、上死点にある前記ピストンのピストンリングに挟まれる領域に形成されていることが好ましい。これにより、摩耗が発生しやすい位置の摩耗を計測することができる。
【００１６】
また、前記計測穴は、前記シリンダライナの摺動面の温度と水の露点温度との差が最も小さい位置に形成されていることが好ましい。これにより、摩耗が発生しやすい位置の摩耗を計測することができる。
【００１７】
また、前記計測穴は、前記シリンダライナの周方向に複数形成されていることが好ましい。これにより、周方向の各位置での摩耗量を計測することができる。
【００１８】
また、前記対象物は、ピストンであることが好ましい。これにより、ピストンの摩耗量を計測することができる。また、対象物がピストンである場合、前記計測穴は、ピストンの周方向において、前記ピストンの内部の冷却媒体通路から最も遠い位置に設けることが好ましい。これにより、運転時に温度が高くなる位置の摩耗量を検出することができる。また、前記計測穴は、ピストンの周方向において、燃料を噴射する燃焼弁位置から燃料の噴射方向に９０°以上１８０°以下の角度回転させた触火面位置（火炎が接近する位置）に設けることも好ましい。これにより、ピストンの最大摩耗量を計測することができる。
【００１９】
また、前記対象物は、排気弁であることが好ましい。これにより、排気弁の摩耗量を計測することができる。また、対象物が排気弁である場合、前記計測穴は、前記排気弁の中心から半径方向へ前記排気弁の傘部の半径の１／４以上１／２以下の距離移動した触火面位置に設けることが好ましい。また、前記計測穴は、燃焼室の周方向において、燃焼弁の位置から噴射方向に９０°から１８０°角度回転させた触火面位置に設けることも好ましい。これにより、排気弁の最大摩耗量を計測することができる。
【００２０】
また、前記計測穴は、テーパー穴であることが好ましい。摩耗量に応じて径が線形で変化するため、摩耗量をより高い分解能で計測することができる。
【００２１】
また、前記計測穴は、深さが異なる複数の穴であることが好ましい。残っている穴の数に基づいて、摩耗量を判定することができる。
【００２２】
また、前記計測穴は、深さと径が異なる複数の穴であることが好ましい。複数の穴の状態を比較できるため、目視でも摩耗量を判定しやすくなる。
【００２３】
上記の目的を達成するための本発明は、ディーゼルエンジンの燃焼室の対象物の摩耗を計測する摩耗計測方法であって、撮影装置で前記対象物に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影ステップと、撮影した画像を解析し、前記画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて前記対象物の摩耗量を算出する算出ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２４】
例えば、前記シリンダライナの摩耗計測の場合、ピストンの上面に撮影装置を配置するステップと、前記ピストンを移動させ、前記撮影装置でシリンダライナの内周面に形成された基準穴と計測穴を撮影する撮影ステップと、撮影した画像を解析し、前記画像に含まれる基準穴に基づいて計測穴の大きさを算出し、計測穴の大きさに基づいて前記シリンダライナの摩耗量を算出する算出ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、簡単に燃焼機器の対象物の摩耗量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本実施形態の内燃機関を表す概略構成図である。
【図２】図２は、燃焼室及び摩耗計測システムの概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、シリンダライナの断面図である。
【図４】図４は、穴ユニットの正面図である。
【図５】図５は、穴ユニットの断面図である。
【図６】図６は、摩耗計測方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、穴ユニットの他の例を示す断面図である。
【図８】図８は、穴ユニットの他の例を示す断面図である。
【図９】図９は、穴ユニットの配置位置の一例を説明する正面図である。
【図１０】図１０は、穴ユニットの他の例を示す正面図である。
【図１１】図１１は、ピストンの穴ユニットを示す斜視図である。
【図１２】図１２は、排気弁の穴ユニットを示す斜視図である。
【図１３】図１３は、摩耗計測方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２８】
本発明のシリンダライナを有する内燃機関の一例を説明する。図１は、ディーゼルエンジンを表す概略図である。図１に示すディーゼルエンジン１０は、例えば、船舶推進用の主機として用いられ、２ストローク１サイクルのユニフロー掃気方式のクロスヘッド式内燃機関である。このディーゼルエンジン１０は、下方に位置する台板１１と、台板１１上に設けられる架構１２と、架構１２上に設けられるシリンダジャケット１３とを有している。この台板１１と架構１２とシリンダジャケット１３は、上下方向に延在する複数のテンションボルト（タイボルト／連結部材）１４及びテンションボルトナット１５により一体に締結されて固定されている。
【００２９】
シリンダジャケット１３は、シリンダライナ１６が挿入され、シリンダライナ１６の上端にシリンダカバー１７が設けられている。シリンダライナ１６とシリンダカバー１７は、空間部１８を区画しており、この空間部１８内にピストン１９が上下に往復動自在に設けられることで、燃焼室２０が形成される。また、シリンダカバー１７は、排気弁２１が設けられている。この排気弁２１は、燃焼室２０と排ガス管２２とを開閉するものである。なお、排気弁２１は、燃焼室２０と排ガス管２２とを開閉する機能を有していればよく、必ずしもシリンダカバー１７の中央部に設ける必要はない。
【００３０】
そのため、燃焼室２０に対して、図示しない燃料噴射ポンプから供給された燃料（例えば、低質油、天然ガス、またはその混合燃料）と、図示しない圧縮機により圧縮された燃焼用ガス（例えば、空気、ＥＧＲガス、またはその混合ガス）が供給されることで燃焼する。そして、この燃焼で発生したエネルギによりピストン１９が上下動する。また、このとき、排気弁２１により燃焼室２０が開放されると、燃焼によって生じた排ガスが排ガス管２２に押し出される一方、図示しない掃気ポートから燃焼用ガスが燃焼室２０に導入される。
【００３１】
ピストン１９は、下端部にピストン棒２３の上端部が回動可能に連結されている。台板１１は、クランクケースとされており、クランクシャフト２４を回転自在に支持する軸受２５が設けられている。また、クランクシャフト２４は、クランク２６を介して連接棒２７の下端部が回動自在に連結されている。架構１２は、上下方向に延在する一対のガイド板２８が所定間隔を空けて固定されており、一対のガイド板２８の間にクロスヘッド２９が上下に移動自在に支持されている。クロスヘッド２９は、ピストン棒２３の下端部と連接棒２７の上端部がそれぞれ回動自在に連結されている。
【００３２】
そのため、燃焼によりエネルギが伝達されたピストン１９は、ピストン棒２３と共に、ディーゼルエンジン１０の設置面の方向（台板１１側の方向、即ち、鉛直方向における下向き）に押し下げる。すると、ピストン棒２３は、クロスヘッド２９を同方向に押し下げ、連接棒２７及びクランク２６を介してクランクシャフト２４を回転させる。
【００３３】
次に、図２から図６を用いて、シリンダライナを含む燃焼室と、摩耗計測システムについて、説明する。本実施形態では、燃焼室２０の一部となるシリンダライナ１６の摩耗量を計測する場合として説明する。図２は、内燃機関及び摩耗計測システムの概略構成を示す模式図である。図３は、シリンダライナの断面図である。図４は、穴ユニットの正面図である。図５は、穴ユニットの断面図である。図６は、シリンダライナ摩耗計測方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【００３４】
シリンダライナ１６は、ピストン１９が往復移動する領域であり、筒形状である。シリンダライナ１６は、掃気ポート９０が接続されている。掃気ポート９０は、掃気トランク９２に接続されている。シリンダライナ１６は、運転時、ピストン１９が掃気ポート９０よりも下側（シリンダカバー１７から離れた位置）となると、シリンダカバー１７とピストン１９との間の空間に掃気ポート９０から空気が供給される。
【００３５】
シリンダライナ１６は、内部及び外部の少なくとも一方に冷却媒体流路１１０が形成されている。冷却媒体流路１１０は、シリンダライナ１６の周方向の全周に設けられている。冷却媒体流路１１０は、冷却媒体供給ライン１１２と、冷却媒体排出ライン１１４に接続されている。冷却媒体供給ライン１１２は、冷却媒体流路１１０に冷却媒体を供給する。冷却媒体排出ライン１１４は、冷却媒体流路１１０を流れた冷却媒体が排出される。シリンダライナ１６は、冷却媒体流路１１０に冷却媒体が供給されることで加熱が抑制される。冷却媒体としては、油、水等の液体の媒体が例示される。シリンダライナ１６は、ピストン１９が往復移動するストローク範囲Ｓｔの内周面に穴ユニット１０６が形成されている。本実施形態の穴ユニット１０６は、複数形成されている。穴ユニット１０６は、シリンダライナ１６の摩耗量の計測に用いられる。穴ユニット１０６については、後述する。
【００３６】
摩耗計測システム１００は、算出装置１０２と、撮影装置１０４と、を有する。算出装置１０２は、撮影装置１０４と有線無線で通信可能に接続されており、撮影装置１０４で撮影した画像を処理して、シリンダライナの摩耗量を計測する。摩耗計測システム１００は、撮影装置１０４で画像（動画、静止画）を撮影し、撮影した画像を通信または記録媒体を介して算出装置１０２に出力してもよい。
【００３７】
撮影装置１０４は、作業員によって搬送可能で画像を撮影する装置である。撮影装置１０４は、静止画を撮影しても、動画を撮影してもよい。撮影装置１０４は、撮影領域をシリンダライナ１６の周方向及び軸方向に移動可能にしてもよいし、固定された状態で、シリンダライナ１６の内周の３６０度を撮影可能としてもよい。また、撮影装置１０４は、画像を撮影する撮影部と、撮影領域を照明する照明部と、を有してもよい。
【００３８】
穴ユニット１０６は、シリンダライナ１６の摩耗量の計測時に撮影装置１０４で撮影される。穴ユニット１０６は、シリンダライナ１６の周方向の複数個所、及びシリンダライナ１６の軸方向（ピストン１９が移動する方向）の複数個所に形成されている。穴ユニット１０６は、シリンダライナ１６の周方向において、掃気ポート９０と重なる位置に形成されていることが好ましい。また、穴ユニット１０６は、シリンダライナ１６の軸方向において、ストローク領域Ｓｔに含まれる範囲に形成されている。穴ユニット１０６は、図４及び図５に示すように、基準穴１２２と、計測穴１２４と、を有する。基準穴１２２と計測穴１２４は、シリンダライナ１６の表面に形成されている。基準穴１２２は、摩耗を計測する深さの範囲で径が一定の穴である。計測穴１２４は、深さ方向で径が変化するテーパー穴である。また、基準穴１２２と計測穴１２４とは、シリンダライナ１６の軸方向における長さが、ピストン１９に配置されたシール部材であるピストンリングの幅（シリンダライナ１６の軸方向の距離）よりも短い。ここで、ピストンリングが複数ある場合は、最も幅が短いピストンリングよりも長さが短い。
【００３９】
次に、図６を用いて、シリンダライナ摩耗量計測システムを用いた摩耗量計測方法について説明する。まず、ピストン１９を掃気ポート９０よりも下側、つまり、ピストン１９を下死点側に移動させ、掃気ポート９０をシリンダライナ１６とピストン１９で囲まれた領域に繋がった状態とする（ステップＳ１２）。
【００４０】
次に、撮影装置１０４をピストン１９の上面に設置する（ステップＳ１４）。具体的には、作業員が撮影装置１０４を所持して掃気マニホールド３０もしくは燃料ポンプ側の点検窓３１からアクセスし、掃気ポート９０からシリンダライナ１６内に撮影装置１０４を入れ、ピストン１９の上面に設置する。掃気ポート９０からピストン１９の上面を確認できる状態なので、作業員は、シリンダライナ１６の中に入らずにピストン１９の上面に撮影装置１０４を設置することができる。次に、撮影装置１０４を設置したら、ピストン１９を移動させ、シリンダライナ１６を撮影する（ステップＳ１６）。シリンダライナ１６を撮影することで、撮影領域に含まれる穴ユニット１０６の画像を取得する。
【００４１】
撮影装置１０４で画像を取得したら、取得した画像から穴ユニット１０６を検出する（ステップＳ１８）。穴ユニット１０６の画像を検出したら、基準穴に基づいて計測穴の径を算出する（ステップＳ２０）。具体的には、径が一定の基準穴に基づいて画像上の大きさと実際の径とを相対関係を特定し、特定した相対関係と画像の計測穴の大きさに基づいて、計測穴の径を算出する。計測穴の径を算出したら、計測穴の径に基づいて、摩耗量を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、テーパー形状の計測穴の径と深さとの関係と、計測穴１２４の現在の径に基づいて、摩耗量を計測する。
【００４２】
以上のように、摩耗計測装置１００は、シリンダライナ１６に形成された基準穴１２２と計測穴１２４を画像で取得し、基準穴１２２を用いて、計測穴１２４の径を算出し、計測穴１２４の径に基づいて摩耗量を計測する。これにより、撮影装置１０４をシリンダライナ１６の内部に設置することで、シリンダライナ１６の摩耗量を計測することができる。また、掃気ポート９０から撮影装置を設置できるため、シリンダライナの内部に作業員が入らずに、摩耗量を計測できる。つまり、シリンダライナの上部のカバーを取り外さずに計測することができる。また、基準穴１２２を用いて計測穴１２４の径を算出することで、撮影装置による撮影位置を任意の位置にすることができ、計測が簡単になる。つまり、撮影位置と穴ユニット１０６との位置が変化しても、基準穴１２２で計測穴１２４の径を算出することができる。このため、作業者は穴ユニット１０６が撮影できる位置に撮影装置１０４を設置すればよいため、簡単に設置ができ、かつ高い精度で摩耗量を計測することができる。また、測定対象を穴ユニット１０６とすることで、つまり、シリンダライナ１６の周方向の一部に設ける構造とすることで、穴ユニット１０６がピストン１９の移動に与える影響を少なくすることができる。基準穴１２２と計測穴１２４のシリンダライナ１６の軸方向における長さを、ピストンリングの幅よりも短くすることで、穴ユニット１０６を設けても、シリンダライナ１６とピストンリング１９との間のシール性を維持することができる。
【００４３】
また、シリンダライナ１６は、基準穴を用いて、計測穴の径を算出することが可能となり、摩耗量を計測しやすいシリンダライナとすることができる。計測穴１２４をテーパー穴とすることで、摩耗量に応じて径が線形で変化するため、摩耗量をより高い分解能で計測することができる。
【００４４】
また、シリンダライナ１６は、周方向において、穴ユニット１０６を掃気ポート９０と重なる位置に設けることが好ましい。これにより、撮影装置を設置する位置の近くに穴ユニットを形成することができ、穴ユニット１０６をより確実に撮影することができ、摩耗量を簡単に計測することができる。
【００４５】
図７は、穴ユニットの他の例を示す断面図である。穴ユニット１０６ａは、計測穴１３２、１３４、１３６と基準穴１３８とを有する。計測穴１３２、１３４、１３６は、深さが異なる穴である。計測穴１３２、１３４、１３６は、径が一定の穴である。穴ユニット１０６ａは、深さが異なる計測穴１３２、１３４、１３６を有することで、摩耗量に応じて残っている穴を変化させることができる。このように複数の穴を設けることで、複数の穴の状態を比較できるため、目視でも摩耗量を判定しやすくなる。また、複数の穴のうち、１つ、基本的には、最も深い穴を基準穴とし、基準穴と他の計測穴との位置関係（距離）を比較することで、正確に残っている計測穴を特定することができる。残っている計測穴を特定することで、シリンダライナの摩耗量を測定することができる。
【００４６】
図８は、穴ユニットの他の例を示す断面図である。穴ユニット１０６ｂは、複数の計測穴と基準穴が重ねられ、段差が形成された段差穴１４０が形成されている。段差穴１４０は、段差１４０、１４２、１４４、１４６を有する。このように、穴を重ねて配置しても上記と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、穴ユニット１０６は、ピストン１９が上死点に移動した状態において、ピストン１９のピストンリングで挟まれる領域に配置することが好ましい。つまり、穴ユニット１０６は、シリンダライナ１６の軸方向において、上死点にあるピストン１９のピストンリングが配置された領域に重なる位置に配置することが好ましい。
【００４８】
図９は、穴ユニットの配置位置の一例を説明する正面図である。図９に示す穴ユニット１０６は、計測穴１２４及び基準穴１２２が、シリンダライナ１６の軸中心から見た場合、シリンダライナに冷却媒体を供給する冷却媒体供給ライン１１４と冷却媒体流路１１０との接続位置である冷却媒体供給ライン１１２と重なる領域に形成されている。これにより、摩耗が発生しやすい位置の摩耗を計測することができる。具体的には、冷却媒体が供給され、温度が低くなる領域の摩耗量を計測することができる。なお、本実施形態では、冷却媒体供給ライン１１２と重なる領域に計測穴１２４と基準穴１２２を配置したが、ライナ摺動面の温度と水の露点温度との差が最も小さい位置に計測穴を配置することが好ましい。
【００４９】
図１０は、穴ユニットの他の例を示す正面図である。図１０に示す穴ユニット１０６ｃは、１つの計測穴１２４と２つの基準穴１２２とを有する。穴ユニット１０６ｃは、ピストン１９の移動方向１７０に対して、基準穴１２２、計測穴１２４、基準穴１２２の順で同一直線状に並んでいる。基準穴１２２を、ピストンの移動方向１７０と平行な方向において、計測穴１２４と重なる位置に形成することで、ピストンとともに移動する撮影装置で、計測穴と基準穴をより確実に撮影することができる。
【００５０】
ここで、上記実施形態の摩耗計測システムは、シリンダライナの摩耗量を計測するため、シリンダライナに穴ユニットを形成したが、これに限定されない。摩耗計測システムは、少なくとも一部が燃焼室２０に露出している各部の摩耗量を計測することができる。具体的には、摩耗計測システムは、少なくとも一部が燃焼室２０に露出している各部である燃焼室部品の燃焼室の内面となる領域、つまり燃焼室の一部を構成する領域に穴ユニットを形成し、形成した穴ユニットを計測することで、穴ユニットを形成している部品の摩耗量を計測することができる。
【００５１】
図１１は、ピストンの穴ユニットを示す斜視図である。図１１に示すピストン１９は、周囲にピストンリング２０２が設けられている。ピストンリング２０２は、シリンダライナ１６と接する。ピストン１９は、ピストン棒２３と接続されている面と反対側の面、つまり、燃焼室２０に露出する面に穴ユニット１０６ｄが設けられている。穴ユニット１０６ｄは、基準穴１２２と、計測穴１２４と、を有する。基準穴１２２は、計測穴１２４とピストン１９の径方向の異なる位置に配置されている。つまり、ピストン１９は、ピストン１９の中心２１２からの距離が異なる位置に基準穴１２２と計測穴１２４とが形成されている。
【００５２】
摩耗計測システム１００は、ピストン１９の表面に穴ユニット１０６ｄを設けることでも、基準穴１２２と計測穴１２４とを設けることで、計測穴１２４の径を正確に計測することができ、ピストン１９の摩耗量を計測することができる。
【００５３】
また、ピストン１９は、穴ユニット１０６をピストン１９の径方向において異なる位置に設けることで、それぞれの穴を判別しやすくすることができる。
【００５４】
なお、穴ユニット１０６は、基準穴１２２と計測穴１２４と周方向に並べて配置、つまり、穴ユニット１０６は、同じ高さ位置に基準穴１２２と計測穴１２４を配置してもよい。これにより、同じ高さで基準穴１２２と計測穴１２４を比較することができ、摩耗量を高い精度で計測することができる。
【００５５】
計測穴１２４を含む穴ユニット１０６は、ピストン１９の周方向において、ピストン１９の内部の冷却媒体通路から最も遠い位置に設けることが好ましい。これにより、運転時に温度が高くなる位置の摩耗量を検出することができる。また、計測穴１２４を含む穴ユニット１０６は、ピストン１９の周方向において、燃料を噴射する位置となる燃焼弁位置から燃料の噴射方向に９０°以上１８０°以下の角度回転させた触火面位置（火炎が接近する位置又は火炎と接触する位置）に設けることも好ましい。これにより、ピストンの最大摩耗量を計測することができる。
【００５６】
図１２は、排気弁の穴ユニットを示す斜視図である。図１２に示す排気弁２１は、先端面、つまり燃焼室２０に露出する面に穴ユニット１０６ｅが設けられている。穴ユニット１０６ｅは、基準穴１２２と、計測穴１２４と、を有する。基準穴１２２は、計測穴１２４と排気弁２１の径方向の異なる位置に配置されている。つまり、排気弁２１は、排気弁２１の中心２１２からの距離が異なる位置に基準穴１２２と計測穴１２４とが形成されている。
【００５７】
摩耗計測システム１００は、排気弁２１の表面に穴ユニット１０６ｅを設けることでも、基準穴１２２と計測穴１２４とを設けることで、計測穴１２４の径を正確に計測することができ、排気弁２１の摩耗量を計測することができる。
【００５８】
また、排気弁２１は、穴ユニット１０６を排気弁２１の径方向において異なる位置に設けることで、排気弁２１が回転してもそれぞれの穴を判別しやすくすることができる。なお、周方向に穴ユニット１０６を配置してもよい。
【００５９】
また、排気弁２１は、排気弁２１の傘部の半径（先端面の径）をＲｂとした場合、穴ユニット１０６ｅをピストンの中心２１２から距離１／４Ｒｂ以上１／２Ｒｂ以下の領域のに設けることが好ましい。つまり、計測穴は、前記排気弁の中心から半径方向へ前記排気弁の傘部の半径の１／４以上１／２以下の距離移動した触火面位置に設けることが好ましい。また、穴ユニット１０６ｅは、燃焼室の周方向において、燃焼弁の位置から噴射方向に９０°から１８０°角度回転させた触火面位置に設けることも好ましい。これにより、最も摩耗する位置での摩耗を計測することができる。
【００６０】
図１３は、摩耗計測方法の処理の一例を示すフローチャートである。次に、図１３を用いて、摩耗量計測システムをピストン１９または排気弁２１の摩耗量の計測に用いた摩耗量計測方法について説明する。まず、撮影装置１０４を設置する（ステップＳ３２）。具体的には、作業員が撮影装置１０４を所持して対象物（ピストン１９または排気弁２１）の穴ユニット１０６ｄ、１０６ｅが撮影できる位置に撮影装置１０４を設置する。対象物がピストン１９である場合、ピストン１９を掃気ポート９０よりも下側に移動させ、撮影装置１０４を掃気ポートから挿入し、ピストン１８の上面を撮影する。対象物が排気弁２１である場合、撮影装置１０４をピストン１９の上面に設置し、ピストン１９を上死点または上死点の近傍等、撮影装置１０４が排気弁２１を撮影できる位置まで移動させる。
【００６１】
次に、撮影装置１０４を設置したら、対象物を撮影する（ステップＳ３４）。対象物を撮影することで、撮影領域に含まれる穴ユニット１０６ｄ、１０６ｅの画像を取得する。
【００６２】
撮影装置１０４で画像を取得したら、取得した画像から穴ユニット１０６を検出する（ステップＳ３６）。穴ユニット１０６の画像を検出したら、基準穴に基づいて計測穴の径を算出する（ステップＳ３８）。具体的には、径が一定の基準穴に基づいて画像上の大きさと実際の径とを相対関係を特定し、特定した相対関係と画像の計測穴の大きさに基づいて、測定穴の径を算出する（ステップＳ３８）。計測穴の径を算出したら、計測穴の径に基づいて、摩耗量を算出する（ステップＳ４０）。具体的には、テーパー形状の計測穴の径と深さとの関係と、計測穴１２４の現在の径に基づいて、摩耗量を計測する。
【００６３】
以上のように、摩耗計測装置１００は、対象物に形成された基準穴１２２と計測穴１２４を画像で取得し、基準穴１２２を用いて、計測穴１２４の径を算出し、計測穴１２４の径に基づいて摩耗量を計測する。これにより、撮影装置１０４をシリンダライナ１６の内部に設置することで、対象物の摩耗量を計測することができる。また、いずれの対象物の場合も掃気ポート９０から撮影装置を設置できるまた、掃気ポート９０から撮影できるため、シリンダライナの内部に作業員が入らずに、摩耗量を計測できる。つまり、シリンダライナ１６の上部のカバーを取り外さずに計測することができる。また、基準穴１２２を用いて計測穴１２４の径を算出することで、撮影装置による撮影位置を任意の位置にすることができ、計測が簡単になる。つまり、撮影位置と穴ユニット１０６との位置が変化しても、基準穴１２２で計測穴１２４の径を算出することができる。このため、作業者は穴ユニット１０６が撮影できる位置に撮影装置１０４を設置すればよいため、簡単に設置ができ、かつ高い精度で摩耗量を計測することができる。また、測定対象を穴ユニット１０６とすることで、つまり、対象物の一部に設ける構造とすることで、穴ユニット１０６ｄ、１０６ｅが対象物に与える影響を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  ディーゼルエンジン（クロスヘッド式内燃機関）
１１  台板
１２  架構
１３  シリンダジャケット
１４  テンションボルト（連結部材）
１５  テンションボルトナット
１６  シリンダライナ
１７  シリンダカバー
１８  空間部
１９  ピストン
２０  燃焼室
２１  排気弁
２２  排ガス管
２３  ピストン棒
２４  クランクシャフト
２５  軸受
２６  クランク
２７  連接棒
２８  ガイド板
２９  クロスヘッド
３０  掃気マニホールド
３１  点検窓
１００  摩耗計測システム
１０２  制御装置
１０４  撮影装置
１０６  穴ユニット
１１０  冷却媒体流路
１１２  冷却媒体供給ライン
１１４  冷却媒体排出ライン
１２２  基準穴
１２４  計測穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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