JPH0525024B2 - - Google Patents
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- JPH0525024B2 JPH0525024B2 JP60166053A JP16605385A JPH0525024B2 JP H0525024 B2 JPH0525024 B2 JP H0525024B2 JP 60166053 A JP60166053 A JP 60166053A JP 16605385 A JP16605385 A JP 16605385A JP H0525024 B2 JPH0525024 B2 JP H0525024B2
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- JP
- Japan
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- compression ring
- piston
- ring
- running surface
- compression
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F5/00—Piston rings, e.g. associated with piston crown
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/12—Details
- F16J9/20—Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は重油稼働される内燃機関のピストンで
あつて、環状溝内にそう着された少なくとも３つ
の圧縮リングを有している形式のものに関する。
あつて、環状溝内にそう着された少なくとも３つ
の圧縮リングを有している形式のものに関する。
従来の技術
本発明は、少なくとも燃焼室に最も近い圧縮リ
ングが気密な突き合わせ部を有するピストンリン
グユニツトを備えたピストンを先行技術としてい
る。この構造によつて、燃焼室から伝動装置室内
への燃焼ガスの侵入が防がれる。しかしこのよう
な構造のピストンにおいてはガス貫流は十分に遮
断され得るが、実際的に気密な圧縮リングに常に
全点火圧が半径方向及び軸線方向で作用するので
その圧縮リングへの機械的負荷は極めて大きい。
従つてこのような気密な圧縮リングに作用するガ
ス圧による、少なくとも高い方のピストン思案点
の範囲におけるピストンリング及びシリンダ走行
面への比較的に高い摩耗発生は回避し得ない。ま
た燃焼室に最も近い圧縮リングに気密な突き合わ
せ部が配設されている場合、伝動装置室への方向
で該圧縮リングに後続する各圧縮リングは実際的
に圧力負荷を受けないか又は弱い負荷のみを受
け、従つてこの各圧縮リングは運転中に所謂ばた
つき現象を起こし易く、この結果そのシール部材
及びオイル消費量調整部材としての機能はほとん
ど完全に失われてしまう。この場合、重油稼働さ
れる内燃機関においては、その質の比較において
極めて劣悪な重油の燃焼時に残滓物、例えば所謂
すす、カーボネート等が発生し、それらはシリン
ダ走行面上に沈殿して運転中に、該走行面上に存
在する潤滑オイルと結合されてしまう。更に燃焼
室に最も近い圧縮リングに気密な突き合わせ部が
配設されている場合、これらの残滓物はピストン
の作業行程時に当該のリングによつて潤滑オイル
と一緒にシリンダ走行面から引き離され、それに
よる当該潤滑オイルの比較的に激しい汚損の発生
はほとんど回避し難い。更にそのような残滓粒子
によつて生ぜしめられた泥状潤滑オイルは比較的
頻繁に新しい潤滑オイルと交換されなければなら
ないので、内燃機関の潤滑オイル消費量は増大し
てしまう。
ングが気密な突き合わせ部を有するピストンリン
グユニツトを備えたピストンを先行技術としてい
る。この構造によつて、燃焼室から伝動装置室内
への燃焼ガスの侵入が防がれる。しかしこのよう
な構造のピストンにおいてはガス貫流は十分に遮
断され得るが、実際的に気密な圧縮リングに常に
全点火圧が半径方向及び軸線方向で作用するので
その圧縮リングへの機械的負荷は極めて大きい。
従つてこのような気密な圧縮リングに作用するガ
ス圧による、少なくとも高い方のピストン思案点
の範囲におけるピストンリング及びシリンダ走行
面への比較的に高い摩耗発生は回避し得ない。ま
た燃焼室に最も近い圧縮リングに気密な突き合わ
せ部が配設されている場合、伝動装置室への方向
で該圧縮リングに後続する各圧縮リングは実際的
に圧力負荷を受けないか又は弱い負荷のみを受
け、従つてこの各圧縮リングは運転中に所謂ばた
つき現象を起こし易く、この結果そのシール部材
及びオイル消費量調整部材としての機能はほとん
ど完全に失われてしまう。この場合、重油稼働さ
れる内燃機関においては、その質の比較において
極めて劣悪な重油の燃焼時に残滓物、例えば所謂
すす、カーボネート等が発生し、それらはシリン
ダ走行面上に沈殿して運転中に、該走行面上に存
在する潤滑オイルと結合されてしまう。更に燃焼
室に最も近い圧縮リングに気密な突き合わせ部が
配設されている場合、これらの残滓物はピストン
の作業行程時に当該のリングによつて潤滑オイル
と一緒にシリンダ走行面から引き離され、それに
よる当該潤滑オイルの比較的に激しい汚損の発生
はほとんど回避し難い。更にそのような残滓粒子
によつて生ぜしめられた泥状潤滑オイルは比較的
頻繁に新しい潤滑オイルと交換されなければなら
ないので、内燃機関の潤滑オイル消費量は増大し
てしまう。
発明の課題
従つて本発明の課題は、冒頭に述べた形式のピ
ストンの形状とピストンリングユニツトとを改良
して、一方では所望の高いシール作用が保証さ
れ、他方ではピストンの作業行程中にシリンダ走
行面に付着した潤滑オイル膜を掻取り、それによ
つて潤滑オイルの汚損程度ができるだけ低く保た
れ得るものを提供することである。
ストンの形状とピストンリングユニツトとを改良
して、一方では所望の高いシール作用が保証さ
れ、他方ではピストンの作業行程中にシリンダ走
行面に付着した潤滑オイル膜を掻取り、それによ
つて潤滑オイルの汚損程度ができるだけ低く保た
れ得るものを提供することである。
課題を解決するための手段
上記の課題は本発明によれば、伝動装置室に向
つて１番下の圧縮リングだけが気密な突き合わせ
部を有し、他の圧縮リングは小さな外側面取り部
と0.5゜から2゜のテーパ角αとを有するテーパリン
グから形成されており、また燃焼室に最も近い圧
縮リングが、リング下面に向う丸味付けられた移
行面を備え非対象的に有角形状か又は球面状に形
成された走行面と気密形成されていない突き合わ
せ部とを有しており、伝動装置室に対して下から
２番めの圧縮リングが、非気密性の突き合わせ部
と0.5゜から2゜のテーパ角度βと円筒状の短い走行
面区分とを有するテーパリングによつて形成され
ており、前記の円筒状の短い走行面区分の下側
に、外側面取り部又は中空みぞが当該のリング高
さの40％までの高さを以つて接続せしめられてお
り、更に１番上の圧縮リングと下から２番めの圧
縮リングとの間に位置するウエブの外面の、シリ
ンダ走行面に対する距離X1，X2/2が、ピストン外
面とシリンダ走行面との間でピストン遊びを形成
せしめる距離X0と同じか又はそれより僅かに大
きくなつており、更に下から２番めの圧縮リング
と１番下の圧縮リングとの間に配置されたウエブ
の外面とシリンダ走行面との間の距離X2，X2/1が
ピストン外面とシリンダ走行面との間の距離X0
のほぼ２倍の値に相応し、更に１番下の圧縮リン
グを受容する環状溝に、ピストンの周面に形成さ
れた切欠きが直接接続されており、この切欠きの
底部が、ピストン外面とシリンダ走行面との間に
形成された距離X0の約３倍から４倍に相応する
値X3を以つてシリンダ走行面から距離を置いて
位置しており、更に下から２番めの圧縮リングと
該圧縮リングの１つ上に位置する圧縮リングとの
間に形成されるガス受容容積V2又はV2/1が、１番
上の圧縮リングの環状溝内で該圧縮リングを取り
囲んで形成されるガス受容容積V1の約２倍の値
であることによつて解決された。
つて１番下の圧縮リングだけが気密な突き合わせ
部を有し、他の圧縮リングは小さな外側面取り部
と0.5゜から2゜のテーパ角αとを有するテーパリン
グから形成されており、また燃焼室に最も近い圧
縮リングが、リング下面に向う丸味付けられた移
行面を備え非対象的に有角形状か又は球面状に形
成された走行面と気密形成されていない突き合わ
せ部とを有しており、伝動装置室に対して下から
２番めの圧縮リングが、非気密性の突き合わせ部
と0.5゜から2゜のテーパ角度βと円筒状の短い走行
面区分とを有するテーパリングによつて形成され
ており、前記の円筒状の短い走行面区分の下側
に、外側面取り部又は中空みぞが当該のリング高
さの40％までの高さを以つて接続せしめられてお
り、更に１番上の圧縮リングと下から２番めの圧
縮リングとの間に位置するウエブの外面の、シリ
ンダ走行面に対する距離X1，X2/2が、ピストン外
面とシリンダ走行面との間でピストン遊びを形成
せしめる距離X0と同じか又はそれより僅かに大
きくなつており、更に下から２番めの圧縮リング
と１番下の圧縮リングとの間に配置されたウエブ
の外面とシリンダ走行面との間の距離X2，X2/1が
ピストン外面とシリンダ走行面との間の距離X0
のほぼ２倍の値に相応し、更に１番下の圧縮リン
グを受容する環状溝に、ピストンの周面に形成さ
れた切欠きが直接接続されており、この切欠きの
底部が、ピストン外面とシリンダ走行面との間に
形成された距離X0の約３倍から４倍に相応する
値X3を以つてシリンダ走行面から距離を置いて
位置しており、更に下から２番めの圧縮リングと
該圧縮リングの１つ上に位置する圧縮リングとの
間に形成されるガス受容容積V2又はV2/1が、１番
上の圧縮リングの環状溝内で該圧縮リングを取り
囲んで形成されるガス受容容積V1の約２倍の値
であることによつて解決された。
実施例
各図には、シリンダ又はシリンダスリーブ２の
内側のシリンダ面に符号１、また燃料として重油
を用いられる２サイクル又は４サイクル内燃機関
のピストンに符号３が付されている。また矢印の
間の符号X0は、ピストン外面４とシリンダ走行
面１との間の、ピストン遊びを形成すべき間隔を
示している。また符号５はピストン３内に形成さ
れた環状溝、符号６は図面上で見て１番上の、即
ち燃焼室に最も近い圧縮リングを示している。符
号７はやはりピストン３内に形成された環状溝、
符号８はこの環状溝内に装着され、図面上で見て
１番下の、即ち伝動装置室に最も近い圧縮リング
を示している。符号９はやはりピストン３内に形
成された環状溝、符号１０は伝動装置室に対して
２番めに近い圧縮リングを示している。第１図に
示された実施例においては圧縮リング６，８，１
０が１つの完全な圧縮リングユニツトを形成し、
第２図に示された実施例においては１番上の圧縮
リング６と下から２番めの圧縮リング１０との間
に更にもう１つの、環状溝１１内にそう着された
圧縮リング１２が配置されており、即ちこの例で
はピストンの圧縮リングユニツトが４つの圧縮リ
ングから成つている。しかし本発明の構成は、３
つ又は４つの圧縮リングから成る圧縮リングユニ
ツトに制限されるものではなく、４つ以上の圧縮
リングを有するピストンにおいても同様に実施可
能である。
内側のシリンダ面に符号１、また燃料として重油
を用いられる２サイクル又は４サイクル内燃機関
のピストンに符号３が付されている。また矢印の
間の符号X0は、ピストン外面４とシリンダ走行
面１との間の、ピストン遊びを形成すべき間隔を
示している。また符号５はピストン３内に形成さ
れた環状溝、符号６は図面上で見て１番上の、即
ち燃焼室に最も近い圧縮リングを示している。符
号７はやはりピストン３内に形成された環状溝、
符号８はこの環状溝内に装着され、図面上で見て
１番下の、即ち伝動装置室に最も近い圧縮リング
を示している。符号９はやはりピストン３内に形
成された環状溝、符号１０は伝動装置室に対して
２番めに近い圧縮リングを示している。第１図に
示された実施例においては圧縮リング６，８，１
０が１つの完全な圧縮リングユニツトを形成し、
第２図に示された実施例においては１番上の圧縮
リング６と下から２番めの圧縮リング１０との間
に更にもう１つの、環状溝１１内にそう着された
圧縮リング１２が配置されており、即ちこの例で
はピストンの圧縮リングユニツトが４つの圧縮リ
ングから成つている。しかし本発明の構成は、３
つ又は４つの圧縮リングから成る圧縮リングユニ
ツトに制限されるものではなく、４つ以上の圧縮
リングを有するピストンにおいても同様に実施可
能である。
更に各図面には、１番上の圧縮リング６のため
の環状溝５と伝動装置室への方向で該圧縮リング
６の下に続く圧縮リング１０又は１２のための環
状溝９又は１１との間でピストン３に残留形成さ
れたウエブが符号１３で示され、また矢印の間の
符号X1によつて、このウエブ１３の外面１４と
シリンダ走行面１との間の距離が示されている。
更に符号１５は、下から２番めの圧縮リングのた
めの環状溝９と１番下のピストンリングのための
環状溝７との間でピストン３に残留形成されたウ
エブを示し、更に符号X2又はX2/1はウエブ１５の
外面１６とシリンダ走行面１との間の距離を示し
ている。第２図に示された実施例においては環状
溝１１と９との間でピストン３にウエブ１７が付
与形成されており、そのウエブ１７の外面１８と
シリンダ走行面１との間には、矢印の間の符号
X2/2を以つて示された距離が形成されている。
の環状溝５と伝動装置室への方向で該圧縮リング
６の下に続く圧縮リング１０又は１２のための環
状溝９又は１１との間でピストン３に残留形成さ
れたウエブが符号１３で示され、また矢印の間の
符号X1によつて、このウエブ１３の外面１４と
シリンダ走行面１との間の距離が示されている。
更に符号１５は、下から２番めの圧縮リングのた
めの環状溝９と１番下のピストンリングのための
環状溝７との間でピストン３に残留形成されたウ
エブを示し、更に符号X2又はX2/1はウエブ１５の
外面１６とシリンダ走行面１との間の距離を示し
ている。第２図に示された実施例においては環状
溝１１と９との間でピストン３にウエブ１７が付
与形成されており、そのウエブ１７の外面１８と
シリンダ走行面１との間には、矢印の間の符号
X2/2を以つて示された距離が形成されている。
次に本発明によるピストン３の特別の形状及び
ピストンリングユニツトの構成について述べる。
ピストンリングユニツトの構成について述べる。
本発明によるピストンリングユニツトにおいて
は、伝動装置室に対して最も近い、即ち１番下の
圧縮リング８のみが気密な突き合わせ部を有し、
更にこの１番下の圧縮リング８が、0.5゜から2゜の
テーパ角αを有しかつ下側に小さな外側面取り部
１９を備えたテーパリングとして形成されてい
る。本発明によるピストンリングユニツトの内の
燃焼室に最も近い圧縮リングは、リング下面へ向
う丸味付けられた移行部２１を備え非対称的に有
角形状又は球面状に形成された走行面２０と、気
密でない突き合わせ部とを有している。この突き
合わせ部は図示されていないがその構造自体は公
知であり、即ち当該ピストンリングを半径方向で
貫通する横スリツトであり、それによつて両方の
リング端部がほぼ平面平行な面を以つて互いに距
離を置いて位置している。
は、伝動装置室に対して最も近い、即ち１番下の
圧縮リング８のみが気密な突き合わせ部を有し、
更にこの１番下の圧縮リング８が、0.5゜から2゜の
テーパ角αを有しかつ下側に小さな外側面取り部
１９を備えたテーパリングとして形成されてい
る。本発明によるピストンリングユニツトの内の
燃焼室に最も近い圧縮リングは、リング下面へ向
う丸味付けられた移行部２１を備え非対称的に有
角形状又は球面状に形成された走行面２０と、気
密でない突き合わせ部とを有している。この突き
合わせ部は図示されていないがその構造自体は公
知であり、即ち当該ピストンリングを半径方向で
貫通する横スリツトであり、それによつて両方の
リング端部がほぼ平面平行な面を以つて互いに距
離を置いて位置している。
本発明によるピストンリングユニツトの内の伝
動装置室に対して２番めに近い圧縮リング１０も
やはりテーパリングから形成され、このテーパリ
ングも前述のように気密でない突き合わせ部と、
0.5゜から2゜までのテーパ角βと、円筒状の短い走
行面区分２２とを有しており、この区分２２の下
側には、外側面取り部２３（第１図の例）又は中
空みぞ２４（第２図の例）がリング高さの40％ま
での高さを以つて形成されている。
動装置室に対して２番めに近い圧縮リング１０も
やはりテーパリングから形成され、このテーパリ
ングも前述のように気密でない突き合わせ部と、
0.5゜から2゜までのテーパ角βと、円筒状の短い走
行面区分２２とを有しており、この区分２２の下
側には、外側面取り部２３（第１図の例）又は中
空みぞ２４（第２図の例）がリング高さの40％ま
での高さを以つて形成されている。
本発明の更に別の構成（第２図）によれば、１
番上の圧縮リング６と下から２番めの圧縮リング
１０との間に位置するウエブ１３，１７の外面１
４，１８とシリンダ走行面１との間の距離X1及
びX2/2が、ピストン外面４とシリンダ走行面１と
の間にピストン遊びを形成せしめる距離X0と同
じ値か又は僅かに大きくなつている。更に下から
２番めの圧縮リング１０と１番下の圧縮リング８
との間に配置されたウエブ１５の外面１６とシリ
ンダ走行面１との間の距離X2又はX2/1は、ピスト
ン外面４とシリンダ走行面１との間の距離X0の
ほぼ２倍の値である。これによつて個々の圧縮リ
ングの間で、上から下へ向つて見て次第に大きく
なる有効なガス受容容積V2，V3（第１図の例の場
合）又はV2/2，V2/1，V3（第２図の例の場合）が
形成されている。
番上の圧縮リング６と下から２番めの圧縮リング
１０との間に位置するウエブ１３，１７の外面１
４，１８とシリンダ走行面１との間の距離X1及
びX2/2が、ピストン外面４とシリンダ走行面１と
の間にピストン遊びを形成せしめる距離X0と同
じ値か又は僅かに大きくなつている。更に下から
２番めの圧縮リング１０と１番下の圧縮リング８
との間に配置されたウエブ１５の外面１６とシリ
ンダ走行面１との間の距離X2又はX2/1は、ピスト
ン外面４とシリンダ走行面１との間の距離X0の
ほぼ２倍の値である。これによつて個々の圧縮リ
ングの間で、上から下へ向つて見て次第に大きく
なる有効なガス受容容積V2，V3（第１図の例の場
合）又はV2/2，V2/1，V3（第２図の例の場合）が
形成されている。
更に本発明の構成によれば、１番下の圧縮リン
グ８を受容する環状溝７に直接に接続して、ピス
トン３の周面上に切欠き２５が形成されており、
この切欠き２５の底部２６は、ピストン外面４と
シリンダ走行面１との間に形成された距離X0の
約３倍から４倍に相応する値X3の分だけシリン
ダ走行面１から距離を置いている。
グ８を受容する環状溝７に直接に接続して、ピス
トン３の周面上に切欠き２５が形成されており、
この切欠き２５の底部２６は、ピストン外面４と
シリンダ走行面１との間に形成された距離X0の
約３倍から４倍に相応する値X3の分だけシリン
ダ走行面１から距離を置いている。
更に本発明の構成によれば、下から２番めの圧
縮リング１０とそれより上に位置する圧縮リング
６又は１２との間に形成されるガス受容容積V2
（第１図の例）又はV2/1（第２図の例）は、燃焼室
に最も近い圧縮リング６のための環状溝５内で該
リング６を取り囲んで形成される容積V1の大き
さの２倍の大きさである。
縮リング１０とそれより上に位置する圧縮リング
６又は１２との間に形成されるガス受容容積V2
（第１図の例）又はV2/1（第２図の例）は、燃焼室
に最も近い圧縮リング６のための環状溝５内で該
リング６を取り囲んで形成される容積V1の大き
さの２倍の大きさである。
下から２番めの圧縮リング１０と１番下の圧縮
リング８との間で形成されるガス受容容積V3は、
環状溝５内で１番上の圧縮リング６を取り囲んで
形成される気体受容容積V1と同じか又はそれよ
り僅かに小さいか又は僅かに大きい。また第２図
の実施例において、１番上の圧縮リング６と２番
めの圧縮リング１２との間で形成されるガス受容
容積V2/2はガス受容容積V2/1と同じか又はそれよ
り小さい。
リング８との間で形成されるガス受容容積V3は、
環状溝５内で１番上の圧縮リング６を取り囲んで
形成される気体受容容積V1と同じか又はそれよ
り僅かに小さいか又は僅かに大きい。また第２図
の実施例において、１番上の圧縮リング６と２番
めの圧縮リング１２との間で形成されるガス受容
容積V2/2はガス受容容積V2/1と同じか又はそれよ
り小さい。
距離X0に比べてより大きな距離X2とX2/1及び
X2/2、また場合によつてはX1及び切欠き２５も、
ピストン３への旋削加工によつて所定の範囲内で
形成されている。
X2/2、また場合によつてはX1及び切欠き２５も、
ピストン３への旋削加工によつて所定の範囲内で
形成されている。
１番下の圧縮リング８の外側面取り部１９の高
さはリング全高の５％から30％の値である。更に
この１番下の圧縮リング８は下から２番めの圧縮
リング１０と同様に円筒状の短い走行面区分を有
しており、即ちその走行面区分は第２図の例にお
いて符号２７を以つて示されている。
さはリング全高の５％から30％の値である。更に
この１番下の圧縮リング８は下から２番めの圧縮
リング１０と同様に円筒状の短い走行面区分を有
しており、即ちその走行面区分は第２図の例にお
いて符号２７を以つて示されている。
ピストンのピストンリングユニツトが３つ以上
の圧縮リングから成る場合、即ち例えば第２図に
示されたように４つの圧縮リングから成る場合一
般的に、１番上の圧縮リング６と伝動装置室に対
して２番めの近い圧縮リング１０との間に配置さ
れた各圧縮リング１２がそれぞれ気密ではない突
き合わせ部を有し、即ちこの圧縮リング１２は任
意に形成された走行面２８を更に有している。
の圧縮リングから成る場合、即ち例えば第２図に
示されたように４つの圧縮リングから成る場合一
般的に、１番上の圧縮リング６と伝動装置室に対
して２番めの近い圧縮リング１０との間に配置さ
れた各圧縮リング１２がそれぞれ気密ではない突
き合わせ部を有し、即ちこの圧縮リング１２は任
意に形成された走行面２８を更に有している。
下から２番めの圧縮リング１０における中空み
ぞ２４は（この中空みぞが外側面取り部２３の代
りに配置されている場合）第２図に示されている
ように、おう形の環状面を有するか又は、互いに
直角に又は鈍角を以つて位置する複数の環状面か
ら形成されている。
ぞ２４は（この中空みぞが外側面取り部２３の代
りに配置されている場合）第２図に示されている
ように、おう形の環状面を有するか又は、互いに
直角に又は鈍角を以つて位置する複数の環状面か
ら形成されている。
更に第２図に示されたように、１番下の圧縮リ
ング８の下側に配置された切欠き25の範囲内でピ
ストン内に環状溝２９が旋削形成され、そしてこ
の環状溝２９内に、シリンダ走行面１に対して圧
着されたオイル掻取りリング３０がそう着されて
いてもよい。
ング８の下側に配置された切欠き25の範囲内でピ
ストン内に環状溝２９が旋削形成され、そしてこ
の環状溝２９内に、シリンダ走行面１に対して圧
着されたオイル掻取りリング３０がそう着されて
いてもよい。
本発明によるピストンの特殊な構造及び特殊な
ピストンリング装着構造によれば、燃焼室に最も
近い圧縮リングの負荷軽減及び同時に、伝動装置
室への方向でこの圧縮リングに続く各圧縮リング
に対する負荷軽減とが達成される。これによつて
燃焼室から伝動装置室の方向への排ガス貫流は十
分に防がれている。各圧縮リングの間の範囲内で
形成される各ガス受容容積は更に掃気又は過給気
によつて充填及び排気され、従つて各圧縮リング
及び環状ウエブはきれいに保たれ汚物の付着が生
じることはない。更に各圧縮リングの突き合わせ
部の加熱程度も少ない。また実験によれば、本発
明によつて構成されかつ取付けられたピストンに
おいては、燃焼室に最も近いピストンリングが気
密な突き合わせ部を有する従来のリングユニツト
を備えたピストンに比べて、燃焼室に最も近い圧
縮リングが極めて少ない有効ガス圧を以つてシリ
ンダ走行面に圧着され、同時に伝動装置への方向
で該圧縮リングに後続する各圧縮リングは比較的
に強く負荷され、この場合約２倍から３倍の値
の、これらの各圧縮リングの後方から半径方向で
作用するガス圧を引き受けることが可能であるこ
とが判明している。これによつて生ぜしめられる
半径方向の圧着力は、各圧縮リングに外側面取り
部を設けることによつて更に約40％まで高めるこ
とが可能である。しかしこれは、伝動装置室に対
して最も近い、即ち１番下の圧縮リングが気密な
突き合わせ部を有している故にのみ可能である。
従つて個々の圧縮リングの間でのガス受容容積を
最適に設定することと結びついて、該圧縮リング
を所定の環状溝内で良好に安定せしめるための圧
力分配が形成可能である。全作業周期において全
ての、即ち燃焼室に最も近い圧縮リングの下に配
置された各圧縮リングも、それぞれの環状溝の下
面の上に安定して押付けられており、これによつ
て更にシリンダ走行面へのリング走行面の良好な
圧着と、延いてはピストンの全作業行程における
最適なオイル掻取り作用が保証され、更にこの結
果、比較的にきれいな潤滑オイルが多量にシリン
ダ走行面から取り去られて伝動装置室の方向へ送
られる。更に上から下へ個々の圧縮リングの圧力
負荷が移相形成されていることと、個々のガス受
容容積V2，V2/1，V2/2及び特にV3が正しく設定さ
れることによつて、ピストンの走出周期におい
て、本発明によるピストンリングユニツトの内部
で下側から燃焼室への方向でのガス流が形成され
るように保証されている。このガス流によつて、
シリンダ走行面にまだ付着している潤滑オイル膜
内に含まれた汚物粒子が該膜と共に燃焼室の方向
へ送られる。
ピストンリング装着構造によれば、燃焼室に最も
近い圧縮リングの負荷軽減及び同時に、伝動装置
室への方向でこの圧縮リングに続く各圧縮リング
に対する負荷軽減とが達成される。これによつて
燃焼室から伝動装置室の方向への排ガス貫流は十
分に防がれている。各圧縮リングの間の範囲内で
形成される各ガス受容容積は更に掃気又は過給気
によつて充填及び排気され、従つて各圧縮リング
及び環状ウエブはきれいに保たれ汚物の付着が生
じることはない。更に各圧縮リングの突き合わせ
部の加熱程度も少ない。また実験によれば、本発
明によつて構成されかつ取付けられたピストンに
おいては、燃焼室に最も近いピストンリングが気
密な突き合わせ部を有する従来のリングユニツト
を備えたピストンに比べて、燃焼室に最も近い圧
縮リングが極めて少ない有効ガス圧を以つてシリ
ンダ走行面に圧着され、同時に伝動装置への方向
で該圧縮リングに後続する各圧縮リングは比較的
に強く負荷され、この場合約２倍から３倍の値
の、これらの各圧縮リングの後方から半径方向で
作用するガス圧を引き受けることが可能であるこ
とが判明している。これによつて生ぜしめられる
半径方向の圧着力は、各圧縮リングに外側面取り
部を設けることによつて更に約40％まで高めるこ
とが可能である。しかしこれは、伝動装置室に対
して最も近い、即ち１番下の圧縮リングが気密な
突き合わせ部を有している故にのみ可能である。
従つて個々の圧縮リングの間でのガス受容容積を
最適に設定することと結びついて、該圧縮リング
を所定の環状溝内で良好に安定せしめるための圧
力分配が形成可能である。全作業周期において全
ての、即ち燃焼室に最も近い圧縮リングの下に配
置された各圧縮リングも、それぞれの環状溝の下
面の上に安定して押付けられており、これによつ
て更にシリンダ走行面へのリング走行面の良好な
圧着と、延いてはピストンの全作業行程における
最適なオイル掻取り作用が保証され、更にこの結
果、比較的にきれいな潤滑オイルが多量にシリン
ダ走行面から取り去られて伝動装置室の方向へ送
られる。更に上から下へ個々の圧縮リングの圧力
負荷が移相形成されていることと、個々のガス受
容容積V2，V2/1，V2/2及び特にV3が正しく設定さ
れることによつて、ピストンの走出周期におい
て、本発明によるピストンリングユニツトの内部
で下側から燃焼室への方向でのガス流が形成され
るように保証されている。このガス流によつて、
シリンダ走行面にまだ付着している潤滑オイル膜
内に含まれた汚物粒子が該膜と共に燃焼室の方向
へ送られる。
発明の効果
上述の各点から明らかなように、本発明の構造
によるピストンにおいてはオイル使用量が減少せ
しめられる。また潤滑オイルをきれいに保ちかつ
再生させることが、極めて質の悪い使用燃料にお
いても容易に可能である。
によるピストンにおいてはオイル使用量が減少せ
しめられる。また潤滑オイルをきれいに保ちかつ
再生させることが、極めて質の悪い使用燃料にお
いても容易に可能である。
図面は本発明の複数の実施例を示すものであつ
て、第１図は３つの圧縮リングを有する本発明に
よるピストンの部分断面図、第２図は４つの圧縮
リングを有する本発明によるピストンの部分断面
図である。 １……シリンダ走行面、２……シリンダスリー
ブ、３……ピストン、４……ピストン外面、５，
７，９，１１，２９……環状溝、６，８，１０，
１２……圧縮リング、１３，１５，１７……ウエ
ブ、１４，１６，１８……外面、１９，２３……
外側面取り部、２０，２８……走行面、２１……
移行部、２２，２７……走行面区分、２４……中
空みぞ、２５……切欠き、２６……底部、３０…
…オイル掻取りリング。
て、第１図は３つの圧縮リングを有する本発明に
よるピストンの部分断面図、第２図は４つの圧縮
リングを有する本発明によるピストンの部分断面
図である。 １……シリンダ走行面、２……シリンダスリー
ブ、３……ピストン、４……ピストン外面、５，
７，９，１１，２９……環状溝、６，８，１０，
１２……圧縮リング、１３，１５，１７……ウエ
ブ、１４，１６，１８……外面、１９，２３……
外側面取り部、２０，２８……走行面、２１……
移行部、２２，２７……走行面区分、２４……中
空みぞ、２５……切欠き、２６……底部、３０…
…オイル掻取りリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重油稼働される内燃機関のピストンであつ
て、環状溝内にそう着された少なくとも３つの圧
縮リングを有している形式のものにおいて、伝動
装置室に向つて１番下の圧縮リング８だけが気密
な突き合わせ部を有し、他の圧縮リングは小さな
外側面取り部１９と0.5゜から2゜のテーパ角αとを
有するテーパリングから形成されており、また燃
焼室に最も近い圧縮リング６が、リング下面に向
う丸味付けられた移行面２１を備え非対象的に有
角形状か又は球面状に形成された走行面２０と気
密形成されていない突き合わせ部とを有してお
り、伝動装置室に対して下から２番めの圧縮リン
グ１０が、非気密性の突き合わせ部と0.5゜から2゜
のテーパ角度βと円筒状の短い走行面区分２２と
を有するテーパリングによつて形成されており、
前記の円筒状の短い走行面区分の下側に、外側面
取り部２３又は中空みぞ２４が当該のリング高さ
の40％までの高さを以つて接続せしめられてお
り、更に１番上の圧縮リング６と下から２番めの
圧縮リング１０との間に位置するウエブ１３又は
１７の外面１４又は１８の、シリンダ走行面１に
対する距離X1，X2/2が、ピストン外面４とシリン
ダ走行面１との間でピストン遊びを形成せしめる
距離X0と同じか又はそれより僅かに大きくなつ
ており、更に下から２番めの圧縮リング１０と１
番下の圧縮リング８との間に配置されたウエブ１
５の外面１６とシリンダ走行面１との間の距離
X2，X2/1が、ピストン外面４とシリンダ走行面１
との間の距離X0のほぼ２倍の値に相応し、更に
１番下の圧縮リング８を受容する環状溝７に、ピ
ストン３の周面に形成された切欠き２５が直接接
続されており、この切欠き２５の底部２６が、ピ
ストン外面４とシリンダ走行面１との間に形成さ
れた距離X0の約３倍から４倍に相応する値X3を
以つてシリンダ走行面１から距離を置いて位置し
ており、更に下から２番めの圧縮リング１０と該
圧縮リング１０の１つ上に位置する圧縮リング
６，１２との間に形成されるガス受容容積V2又
はV2/1が、１番上の圧縮リング６の環状溝５内で
該圧縮リング６を取り囲んで形成されるガス受容
容積V1の約２倍の値であることを特徴とする、
ピストンリングを備えた特殊形状のピストン。 ２ １番下の圧縮リング８における外側面取り部
１９の高さがリング高さの約５％から30％の値で
ある、特許請求の範囲第１項記載のピストン。 ３ １番下の圧縮リング８及び下から２番めの圧
縮リング１０が円筒状の短い走行面区分２７を有
している、特許請求の範囲第１項又は第２項記載
のピストン。 ４ ３つ以上の圧縮リングが配設されている場
合、１番上の圧縮リング６と、伝動装置室に向つ
て最後から２番めの圧縮リング１０との間に配置
されたそれぞれの圧縮リング１２が、気密ではな
い突き合わせ部と任意に形成された走行面２８と
を有している、特許請求の範囲第１項から第３項
までのいずれか１項記載のピストン。 ５ 外側面取り部２３の代りに中空みぞ２４が形
成されており、該中空みぞ２４がおう形の壁面を
有するか又は、互いに直角に又は鈍角に位置する
複数の環状面から成つている、特許請求の範囲第
１項記載のピストン。 ６ １番下の圧縮リング８の下方に配置された切
欠き２５の範囲内で、ピストン３内に環状溝２９
が旋削形成されており、この環状溝２９内に、シ
リンダ走行面１に圧着されたオイル掻取りリング
３０がそう着されている、特許請求の範囲第１項
記載のピストン。 ７ １番下の圧縮リング８と下から２番めの圧縮
リング１０との間で形成されるガス受容容積V3
が、１番上の圧縮リング６のための環状溝５内で
該圧縮リング６を取り囲んで形成されるガス受容
容積V1より僅かに小さいか又は同じか又は僅か
に大きい、特許請求の範囲第１項記載のピスト
ン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3428007.3 | 1984-07-28 | ||
| DE19843428007 DE3428007A1 (de) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | Kolben mit spezieller formgebung und kolbenringbestueckung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140448A JPS6140448A (ja) | 1986-02-26 |
| JPH0525024B2 true JPH0525024B2 (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=6241898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16605385A Granted JPS6140448A (ja) | 1984-07-28 | 1985-07-29 | ピストンリングを備えた特殊形状のピストン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140448A (ja) |
| KR (1) | KR860001284A (ja) |
| DE (1) | DE3428007A1 (ja) |
| FI (1) | FI78769C (ja) |
| FR (1) | FR2568313B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12000491B2 (en) | 2021-07-30 | 2024-06-04 | Tpr Co., Ltd. | Combination of piston rings, and combination structure of piston and piston rings |
| US12117084B2 (en) | 2021-07-30 | 2024-10-15 | Tpr Co., Ltd. | Combination of piston rings, and combination structure of piston and piston rings |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749043A (en) * | 1986-06-25 | 1988-06-07 | Otis Engineering Corp. | Subsurface safety valves and seals |
| DE4011535A1 (de) * | 1990-04-10 | 1991-10-17 | Man B & W Diesel Ag | Tauchkolben fuer eine brennkraftmaschine |
| JP2579840Y2 (ja) * | 1992-06-22 | 1998-09-03 | 株式会社リケン | ハイトップリングピストン |
| DE4331324C2 (de) * | 1993-09-15 | 1998-04-02 | Man B & W Diesel Ag | Kolbenring-System |
| DE10340313A1 (de) | 2003-09-02 | 2005-05-19 | Mahle Gmbh | Ölabstreifring-Ringnut-Anordnung für Kolben von Verbrennungsmotoren |
| DE102004021662A1 (de) * | 2004-05-03 | 2005-12-01 | Man B & W Diesel Ag | Kolben mit Kolbenringnuten |
| JP5106376B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2012-12-26 | Ｔｐｒ株式会社 | 内燃機関用ピストン装置 |
| DE102012000241B4 (de) * | 2011-05-10 | 2016-12-08 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring für 2-Taktmotoren |
| DE102015009587B4 (de) | 2015-07-24 | 2018-11-22 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kompressionskolbenring |
| CN105673451A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-06-15 | 奉化市鼎联汽车空压机厂 | 一种新型防窜油活塞结构 |
| DE102017105952A1 (de) * | 2017-03-20 | 2018-09-20 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Flatter-Unterdrückungs Kolbenring |
| JP7307778B2 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-07-12 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリングの組合せ、及び内燃機関 |
| DE102023127294A1 (de) | 2023-10-06 | 2025-04-10 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenringanordnung und Kolben für einen Wasserstoffmotor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1667548A (en) * | 1928-04-24 | hanch | ||
| GB502695A (en) * | 1937-09-29 | 1939-03-23 | Vauxhall Motors Ltd | Improved piston rings for internal combustion engines |
| JPS55146252A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-14 | Yamaha Motor Co Ltd | Piston ring for two-cycle engine |
-
1984
- 1984-07-28 DE DE19843428007 patent/DE3428007A1/de active Granted
-
1985
- 1985-07-24 FI FI852889A patent/FI78769C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-07-25 FR FR858511379A patent/FR2568313B1/fr not_active Expired
- 1985-07-27 KR KR1019850005403A patent/KR860001284A/ko not_active Withdrawn
- 1985-07-29 JP JP16605385A patent/JPS6140448A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12000491B2 (en) | 2021-07-30 | 2024-06-04 | Tpr Co., Ltd. | Combination of piston rings, and combination structure of piston and piston rings |
| US12117084B2 (en) | 2021-07-30 | 2024-10-15 | Tpr Co., Ltd. | Combination of piston rings, and combination structure of piston and piston rings |
| EP4206497B1 (en) | 2021-07-30 | 2024-12-25 | Tpr Co., Ltd. | Combination structure of piston and piston rings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI852889L (fi) | 1986-01-29 |
| FI78769C (fi) | 1989-09-11 |
| DE3428007A1 (de) | 1986-02-06 |
| FI78769B (fi) | 1989-05-31 |
| KR860001284A (ko) | 1986-02-24 |
| FR2568313A1 (fr) | 1986-01-31 |
| DE3428007C2 (ja) | 1987-07-30 |
| JPS6140448A (ja) | 1986-02-26 |
| FI852889A0 (fi) | 1985-07-24 |
| FR2568313B1 (fr) | 1989-12-15 |
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