JPS58158352A - 内燃機関用ピストンリング - Google Patents

内燃機関用ピストンリング

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Publication number
JPS58158352A
JPS58158352A JP57041866A JP4186682A JPS58158352A JP S58158352 A JPS58158352 A JP S58158352A JP 57041866 A JP57041866 A JP 57041866A JP 4186682 A JP4186682 A JP 4186682A JP S58158352 A JPS58158352 A JP S58158352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston ring
wear
piston
surface roughness
roughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57041866A
Other languages
English (en)
Inventor
Joji Miyake
譲治 三宅
Yoshikazu Yamamoto
義和 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP57041866A priority Critical patent/JPS58158352A/ja
Priority to ZA831767A priority patent/ZA831767B/xx
Priority to AU12544/83A priority patent/AU1254483A/en
Publication of JPS58158352A publication Critical patent/JPS58158352A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動車等の内燃−一に使用されるピストンリ
ングに関し、特にピストンリングおよびシリンダボア(
シリンダライナを含む)の摩耗を暖滅するよう(したピ
ストンリングを提供するものである。
近年、内1−調においては性−向上のため高回転、真圧
纏tの場内が働くな)ており、また軽量化および霞費向
上対箪の要■から畷合金の使用や小!!化の必要性が高
まっている。そのためシリンダ車アヤピストンリングに
対しても耐庫耗牲や副部付性についての要求が益々厳し
くなりつつある。
周知のよう(ピストンとシリンダ内置との間に配置され
るピストンリングは、一般にガス■れ防止用のコンブレ
ッジ1ンリングとシリンダ内置の余分なオイルをかき蕩
とすだめのオイルリングとに分けられる。そして例えば
自−車用エンジンの場合には場数(ピストン1−につき
2〜3−のコンブレッジジンリングと1〜2儂のオイル
リングとが1合せ配置される。このような構造のピスト
ンおよびピストンリングを用いた内燃機関、特にディー
ゼルエンジンにおいては、高温、高荷重および油中のカ
ーボンスーツなどによりピストンリングおよびシリンダ
ボアの摩耗が発生し賜い。そこで従来から少くとも摺動
画の一部にCr  (クロム)メッキを施したピストン
リング、あるい紘鉄や鉄系合金、MO(モリブデン)や
Mo基合金を少くとも一動向の一部に溶射して溶射層を
形成したピストンリングが用いられているが、これらの
従来のピストンリングではピストンリング自体の摩耗と
シリンダボアの摩耗とを同時に充分に軽減させることは
困難であった。すなわちC「メッキを施したピストンリ
ングの場合には、相手方のシリンダボアの摩耗は少ない
がピストンリング自体の摩耗が大きくなる欠貞があり、
逆&:l#i層を形成したピストンリングにおいてはピ
ストンリング自体の摩耗は少ないものの、相手方のシリ
ンダボアの摩耗がQrメッキの場合よりも大きくなる欠
虜があった。
この発明は以上の事惰に鑑みてなされたもので、シリン
ダボア及ビズトンリングの両者の摩耗が従来よりも格段
に少くなるようにしたピストンリングを提供することを
目的とするものである。
すなわち本発明1等が上述の目的を連成するべく種々実
験・検討を行ったところ、l耐■を形成した型式のピス
トンリングにおいて、そのI射面のあらさをII*より
も格段に小さくすること、すなわら日木工Jlllll
に定める十点平均あうさくRZ)にして2声以下とする
ことによって、ピストンリング自体の摩耗のみならずシ
リンダボアの摩耗も箸しく小さくなることを見出し、こ
の発明をなすに至ったのである。
したがってこの発明のピストンシリンダは、少くとも一
一画の一部にl1111■を形成したピストンリングに
おいて、その3I射層の表面あらさな、十点平均あらさ
で23Jl以下としたことを特徴とするものである。
以下この発明のピストンリングをさらに詳細に説明する
この発明のピストンリングにおけるS樹材としては、耐
摩耗性に優れかつ耐焼付性に優れたものであれば従来公
知のII耐樹材用いることができ、例えば鉄、あるいは
Fe−Cr合金等の鉄系含金、モリブデン、モリブデン
菖合金等を用いることができる。またピストンリングの
基材としては鋳鉄など、従来と同様なものを用いれば良
い。溶射■の表面あらさを十点平均あらさで2声RZ以
下に調整するためには、溶射後に研磨加工し、さらにラ
ッピング等によって寸法精度を出すとともに表面をある
程度平滑にし、その後ざらにパフ研磨等によって表面の
lll1な凹凸を餘去すれば良い、ここで従来の通常の
溶射型のピストンリングにおいては、十点平均あらさが
3.0声RZ程度以上であり、したがってこの発明のピ
ストンリングにおいては従来のものより格段に表面あら
さを小さくする。
この発明のピストンリングにおいて溶射層の表面あらさ
を2.θ声RZ以下とする必要があることは、饋遥する
実施例で示すように本発明者等が詳細な実験を行った結
果明らかとなったのであり、2.0声1(zを越える表
面あらさではシリンダボアとピストンリングの両者の摩
耗を充分に軽減する効果が得られない。またこのような
sisのうちでも、特に1.(IIIIRZ以下とする
ことが好ましい。
以下にこの発明の実施例を記す。
實論偶1 球状鳳翰鋳鉄■ピストンリングを1111mとし、その
−一−に41111の処層、加工を施し、次の(A)〜
(D)に配す4−のピストンリングを得た。
(A)Crメッキを施したもの。
(B)高*lFe−Cr合金(Fe −65%Cr −
8,2%c−i、s%Sl :以下同じ)を溶射したも
の、但し*m■の表−あらさは3.6jjlRZ’t’
ある。
(C)(B)のピストンリングのI射■の裏向にパフ研
磨を膳して表面あらさを1.9JJRZとしたもの。
(D)高炭11”a−Cr合金論末70%と低炭素Fe
−Cr合金(1−e −66%Cr −0,03%C;
淑下同じ)粉末30%との混合粉末をS射し、表−あら
ざを1.8jjlRZとしたもの。
以上4■のピストンリングをそれでれディーゼルエンジ
ンに組込み、実機による耐久試論を実施した。但し使用
したディーゼルエンジンは、排気12188cc、シリ
ンダの孔!!905m、ストローり8611の4サイク
ル4気筒のものであり、シリンダライナとしては低合金
鋳鉄−のものを用いた。
マタ試験条件は、エンジン回転数5200rp園全負萄
トし、燃料として経由を用い、500時園実施した。こ
の耐久試験によるシリンダライナおよびピストンリング
の摩耗量をw1図に示す。
第1図に示すように、C「メッキを施したピストンリン
グ(A)においてはシリンダライナの摩耗が少ない反面
、ピストンリング自体の摩耗が大きく、また溶射■を形
成した場合であってもその表面あらさが2声RZを越え
ているピストンリング(B)においてはピストンリング
自体の摩耗は少ない反面、シリンダライナの摩耗が大き
かった。
これに対し11射■の表向あらさを2.0yaRzより
も小さくしたピストンシリンダ(C)、(D)において
は、ピストンシリンダおよびシリンダライナ双方の摩耗
が1しく小さくなることが明らかである。
実施例2 高底11!Fe−Cr合金粉末30%と低次11Fe−
Qr合金粉末70%との瀝白粉末を用いて球状黒船鋳鉄
製のピストンリング基材の摺動面に溶射を施し、そのW
側■の表面加工の程度を種々変化させて第1表の(E)
〜(H)に示すような種々の表向あらさのピストンリン
グを得た。また高炭lFe−Cr合金論末を用いて同じ
く球状黒船鋳鉄−のピストンリング基材の摺動面にIl
lを施し、そのS側層の表向加工の程度を種々変化させ
て第1表の(1)〜(K)に示すような種々の表面あら
さのピストンリングを臀だ。各ピストンリング(E) 
〜(K)に]”tr、実施例1トr4I11ニシテ耐久
試論を行った結果を12図に示す。但し第2図において
縦軸の上側はシリンダライナの上死点部における摩耗l
I8を表面あらざ計によって求めたシリンダライナ摩耗
量を示し、縦軸の下側はピストンリングの厚さ変化をマ
イクロメータにより求めたピストンリング摩耗量を示す
第2図において、(E)〜(H)は同じ11射材を使用
したピストンリングであるが、溶射層の表面あらさくR
z )を(E)の3.5声から(F)の2.1声とする
ことによりシリンダライナの摩耗量が看しく減少し、(
G)の1.0−とすることによってシリンダライナ摩耗
量がさらに減少し、(H)の0.6声では(G)の10
ylAとほぼ同等であった。
また(1)〜(K)もそれぞれ同じ溶射材を使用したピ
ストンリングであるが、この場合もII射射腸表面あら
さを小さくすることによってシリンダライナ摩耗−が1
しく減少した。なおピストンリング自体の摩耗量は第2
mから明らかなようにいずれの場合も10声前俵で、実
用上支障のないレベルである。
第2■に示すデータに基いて、実施例2におけるS側■
の表面あらさくRz)とシリンダライナ摩耗−との−儀
を第311に示す。第3図から明らかなようにピストン
リングII!II■の表面あらさを小さくすることによ
ってシリンダライナ摩耗量が減少し、特に表−あらさが
2IJaRZ以下で著しく小さくなり、1−Rz以下で
はほぼ同等となる。
したがってこの発明のピストンリングにおいてはW射腸
の1画あらさを2jllRZ以下に規定し、特に1JI
IIRZ以下を好適な範囲とした。
実施例3 球状JIIm#銑■ピストンリング菖材の摺動面にMO
1111を施し、かつそのS射腸の表向加工の程度を変
えてMo1e射■の11mあらさが4.5yIaRzの
ピストンリングと、MO11■の表面あらさが2.0F
RZのピストンリングとを得た。各ピストンリングにつ
いて実施例1で行った試験を同一の条件で寅―耐久試験
を行ったところ、この場合も11射■の表面あらさが4
,5JJIRZのピストンリングではピストンリング自
体の摩耗は少ないものの、シリンダライナの摩耗が大き
く、一方溶射層の表面あらさが2.0JJIRzのピス
トンリングにおいてはピストンリング自体およびシリン
ダライナの双方の摩耗が著しく小さいことが*sit+
された。したがってこの発明は鉄系1射材に限らず、M
o JKI射材にも適用しても有効であることが明らか
である。
以上の説明で明らかなようにこの発明のピストンリング
は、少なくとも一動面の一部に溶射■を形成しかつその
vs一層の表−あらさを十点平均あらざで2.0ym以
下と\、することによって、ピストン\ リング自体の摩耗のみならずシリンダボアの摩耗をも著
しく小さくし−・る顕著な効果が得られ、またそれに伴
って内燃機関のオイル消費量やブローバイガス―を低位
に安定させ得る等の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1FjAは実11の各ピストンリング(A)〜(D)
を用いての耐久試験によるピストンリングおよびシリン
ダライナの摩耗量を示すグラフ、第2B!!は実施例2
の各ピストンリング(E)〜(K)を用いての耐久試験
によるピストンリングおよびシリンダライナの摩耗−を
示すグラフ、13図は実施例2の各ピストンリング(E
)〜(K>を用いての耐久試験によるシリンダライナ摩
耗−とピストンシリンダ溶射■の表面あらざとの間係を
示すグラフである。 出願人  トヨタ自動車工業株式会社 代褒人  弁理士 −1)武 久 (ばか1名)   ゛ 第 3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 少なくとも層動員の一部にll酎耐を形成した
    ピストンリングにおいて、 前記溶側層の表面あらさを、日本工III格(定める十
    点平均あらさにして2ya以下としたことを特徴とする
    内燃−開用ピストンリング。
  2. (2) 前記11射■の表面あら古を、十点平均あらさ
    にして1Jj以下とした特許請求の範囲第1項記載の内
    燃−開用ピストンリング。
  3. (3) 前記sm層として、モリブデン、モリブデン合
    金、鉄、鉄系合金のうちから運ばれたものを用いた特許
    請求の範囲第1項記載の内燃機関用ピストンリング。
JP57041866A 1982-03-17 1982-03-17 内燃機関用ピストンリング Pending JPS58158352A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57041866A JPS58158352A (ja) 1982-03-17 1982-03-17 内燃機関用ピストンリング
ZA831767A ZA831767B (en) 1982-03-17 1983-03-15 Piston ring for use in internal combustion engines
AU12544/83A AU1254483A (en) 1982-03-17 1983-03-17 Piston ring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57041866A JPS58158352A (ja) 1982-03-17 1982-03-17 内燃機関用ピストンリング

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58158352A true JPS58158352A (ja) 1983-09-20

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ID=12620177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57041866A Pending JPS58158352A (ja) 1982-03-17 1982-03-17 内燃機関用ピストンリング

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JP (1) JPS58158352A (ja)
AU (1) AU1254483A (ja)
ZA (1) ZA831767B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000015990A1 (en) 1998-09-16 2000-03-23 Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho Bellows type pressure responding valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5765837A (en) * 1980-10-08 1982-04-21 Teikoku Piston Ring Co Ltd Piston ring

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5765837A (en) * 1980-10-08 1982-04-21 Teikoku Piston Ring Co Ltd Piston ring

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000015990A1 (en) 1998-09-16 2000-03-23 Kabushiki Kaisha Saginomiya Seisakusho Bellows type pressure responding valve

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Publication number Publication date
ZA831767B (en) 1984-04-25
AU1254483A (en) 1983-09-22

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