JPS6131293B2 - - Google Patents

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JPS6131293B2
JPS6131293B2 JP53045790A JP4579078A JPS6131293B2 JP S6131293 B2 JPS6131293 B2 JP S6131293B2 JP 53045790 A JP53045790 A JP 53045790A JP 4579078 A JP4579078 A JP 4579078A JP S6131293 B2 JPS6131293 B2 JP S6131293B2
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JP
Japan
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piston
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crown
ring
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JP53045790A
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JPS549312A (en
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Ludwig Elsbett
Guenter Elsbett
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    • 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
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/10Connection to driving members
    • F16J1/14Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0675Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston the combustion space being substantially spherical, hemispherical, ellipsoid or parabolic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/0015Multi-part pistons
    • F02F3/0069Multi-part pistons the crown and skirt being interconnected by the gudgeon pin
    • 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
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • 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
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/02Bearing surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エンジンの燃焼熱にさらされるピス
トン・クラウン部と、前記ピストン・クラウン部
をそれと別体のスラストのみを受持つガイド部に
ピストン・ピンを介して関節状に連結する支持体
部と、更にピストン・クラウン部の頂部に設けら
れた薄肉部を介してピストン・クラウン部につな
がつておりかつシール・リングおよびスクレー
パ・リングを保持しているピストン・リング保持
部とを有し、前記支持体部が、そのピストン・ク
ラウン部と反対側の端部において、二またに分れ
た形に作られている二つの支脚部から成る脚部に
移り変つてゆくとともに、前記支脚部がピストン
の中心線を含む一つの平面をはさんで対称に設け
られておりかつ前記脚部と前記ガイド部とを関節
状に連結するピストン・ピンを通すための穴を有
している、往復動ピストン式内燃機関用、特にデ
イーゼル・エンジン用のピストンに関する。
従来技術およびその問題点 上記種類のピストンは、例えば西独特許公開第
2543478号公報に開示のように、すでにこれまで
にも提案されている。この種のピストンは、その
時々の燃焼過程によく適合した熱分布パターンに
応じて燃焼室内の温度を平準化させることを可能
にし、その結果燃料と燃焼用空気との間の燃焼過
程を最適に完結させ得る上に、他方ではピスト
ン・リング保持部におけるシール・リングないし
はスクレーパ・リングの負荷を軽減させ得るので
ある。この種のピストンは従来から、燃焼過程の
面ならびにシール・リングないしはスクレーパ・
リングにかかる応力の面からその特性が優れたも
のとして認められてはいるが、内燃機関の出力の
著しい増大を考えると、その力学的安定性を向上
させることが必要であることが判明した。
発明の目的 そこで、本発明の目的は、この種のピストンに
おいて、できるだけ少ない材料でかついかなる直
径のものに対しても、その力学的安定性を向上さ
せることのできる構造を提供することにある。
発明の構成 この目的は、前記支持体部を、そのピストン・
クラウン部に接する支持面の直径がその脚部に接
する支持面の直径に対して約2:1の比となる、
一つの回転対称形の円すい台の形に構成すること
によつて、達成される。
発明の効果 この構成によつて、ピストンの断面を広い範囲
にわたつて回転対称形にすることができ、製作し
やすい形状のピストンが生まれる。このような形
状のピストンは旋削部分ならびに鋳造部分として
簡単に構成することが可能で、かつまたこのよう
な製作方法をとることによつて、よくバランスの
とれたものに仕上げることができる。これによつ
てアンバランスその他の不都合な影響因子を排除
し得るので、このようにして製作されたピストン
はシリンダ内での一層正確な運動特性を保証し、
力学的安定性を向上させることができる。
図面による詳細な説明 以下、図面によつて本発明によるピストンの一
実施例について更に詳しく説明する。
ピストン1は基本的には、ピストン・クラウン
部2とこれに連なるピストン・リング保持部3、
ならびにこれら両部分と脚部4とをつなぐ支持体
部5とから成つている。ピストン1の前記支持体
部5は回転対称形の円すい台の形を成しており、
その基底面がピストン・クラウン部2に、切頭面
が脚部4に対応している。また支持体部5の切頭
面に接して、ピストン1の中心をよぎる縦方向断
面Xをはさんで対称的に二つの支脚部6および7
が設けられており、それらには仮想線が示されて
いるピストン・ピン10のための穴8および9が
それぞれ備えられており、ピストンはこれらの部
分を介してピストン・ピンによつてそれと別体の
ガイド部11に関節に連結されている。全体とし
てリング状の形をしているこのガイド部11は、
ピストン・ピン10のための二つの軸受部12お
よび13のほかに、エンジンのシリンダ内壁14
にサイド・スラストだけをかけるスカート部15
をもつており、ピストン1ならびにとりわけその
ピストン・リング保持部3はこの部分を介してシ
リンダ内壁14に沿つてガイドされるのである。
このピストン・リング保持部3および支持体部5
をピストン・クラウン部2ともども、ガイド部1
1と切り離すことによつて、シリンダ内壁14に
対して斜めに作用するこのようなサイド・スラス
トがピストン・リング保持部3にかからないよう
にすることができ、従つてこのピストン・リング
保持部が、シール・リングならびにスクレーパ・
リング16および17にかかる応力を一層少なく
しながら、しかもなお与えられた役割を一層よく
果たすことができるのである。
ピストンの運転寿命を長く延ばすのに役立つ力
学的安全性をピストンに付与するために、ピスト
ン1の支持体部5はその形が円すい台状になされ
ているのみならず、この支持体部はピストン・ク
ラウン部2に対して、そのピストン・クラウン部
に対応する支持面18がピストンの頂部円面積の
丁度1/2になるようないわゆる等分円19の範
囲で接しているのである。等分円19としては、
ピストン1の回転対称軸Yを取囲む方の部分円の
直径がピストンの直径の約0.7倍に当たるものと
考えればよい。ピストン1の脚部4につながる部
分における、支持体部5のもう一つの支持面21
は、支持体部5と支脚部6の付け根との間に広が
り、かつピストンの円すい台切頭面をなしている
一つの水平断面内にある。この水平断面は回転対
称軸Yを横切つて、等分円19ないしは支持体部
5のピストン・クラウン部2に接する支持面18
の直径の約半分に相当する長さ22を直径として
広がつている。ピストン・クラウン部2に接する
支持面と、支持体部5の脚部4に接する支持面は
とくにその面積が等しくなるようにすることがで
きるので、その結果この両面には、特にガス圧力
によつて、支持体部5に座屈を生ずることなく、
等しく力がかけられることとなる。ここに図示さ
れている実施例では、支持体部5の内部に一つの
燃焼室23が設けられているが、この燃焼室は簡
単のために球形に作られている。しかしこれは、
支持体部5の内部に燃焼室をもたないピストン1
を作ることを妨げるものではない。
このケースでは支持体部5の内部に設けられて
いる燃焼室23からピストン・リング保持部3へ
の熱の流れを大幅に抑制するために、等分円19
の部分でピストン1のピストン・クラウン部2に
一つのリング状の薄肉部24が設けられていて、
ピストン・リング保持部はこの部分を介してピス
トン・クラウン部と接続されている。かくするこ
とによつて、燃焼熱によつてピストン・リング保
持部に生ずる応力が一層小さくなるように、燃焼
室23の中心部から外へ向つて放射状に流れる熱
の流れを大幅に抑制することができ、その結果、
ピストン・クラウン部2の頂上面25に最も近い
ところにある第一のシール・リング16を、上記
頂上面から、支持体部5のピストン・クラウン部
2に接する支持面18よりもほんの僅かだけ更に
離れたところに設ければよいことになる。ピスト
ン・クラウン部2とピストン・リング保持部3と
の間の薄肉部24の厚みは、頂上面25からピス
トン・リング保持部3にはめ込まれている第一シ
ール・リング16までの距離26よりも小さくな
されている。支持体部5が比較的肉厚の薄い鉢形
になされていて、しかもピストン・クラウン部2
ないしは脚部4につながる支持面18および21
の面積が等しいかあるいはほぼ等しくなるように
しなければならないような場合には、支持体部の
肉厚を、ピストン・クラウン部2につながる支持
面18に隣接した部分の壁の断面が脚部4につな
がる支持面21に隣接した部分の壁の断面よりも
小さくなるように、変えてゆくことができる。支
持体部5の長さ27は支持面18から支持面21
までにわたつている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、第2図の平面―に沿つた、ピス
トンの縦断面図であり、第2図は、第1図のピス
トンを上から見た平面図である。 1…ピストン、2…ピストン・クラウン部、3
…ピストン・リング保持部、4…脚部、5…支持
体部、6,7…支脚部、11…ガイド部、16…
第一シール・リング、17…スクレーパ・リン
グ、18,21…支持面、19…等分円、23…
燃焼室、24…薄肉部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 エンジンの燃焼熱にさらされるピストン・ク
    ラウン部と、前記ピストン・クラウン部をそれと
    別体の、サイド・スラストのみを受持つガイド部
    にピストン・ピンを介して関節状に連結する支持
    体部と、更にピストン・クラウン部の頂部に設け
    られた薄肉部を介してピストン・クラウン部につ
    ながつておりかつシール・リングおよびスクレー
    パ・リングを保持しているピストン・リング保持
    部とを有し、前記支持体部が、そのピストン・ク
    ラウン部と反対側の端部において、二またに分れ
    た形に作られている二つの支脚部から成る脚部に
    移り変つてゆくとともに、前記支脚部がピストン
    の中心線を含む一つの平面をはさんで対称に設け
    られておりかつ前記脚部と前記ガイド部とを関節
    状に連結するピストン・ピンを通すための穴を有
    している、往復動ピストン式内燃機関用ピストン
    において、前記支持体部5を、そのピストン・ク
    ラウン部2に接する支持面18の直径がその脚部
    4に接する支持面21の直径に対して約2:1の
    比となる。一つの回転対称形の円すい台の形に構
    成したことを特徴とするピストン。 2 前記支持体部5の前記脚部4に隣接する部分
    の壁の断面積が前記ピストン・クラウン部2に隣
    接する部分の壁の断面積よりも広い、特許請求の
    範囲第1項に記載のピストン。
JP4579078A 1977-04-18 1978-04-18 Piston of reciprocating internal combustion engine Granted JPS549312A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2717028A DE2717028C2 (de) 1977-04-18 1977-04-18 Kolben für Hubkolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS549312A JPS549312A (en) 1979-01-24
JPS6131293B2 true JPS6131293B2 (ja) 1986-07-19

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Country Status (13)

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JP (2) JPS549312A (ja)
BR (1) BR7802414A (ja)
DD (1) DD136411A1 (ja)
DE (1) DE2717028C2 (ja)
FR (1) FR2388140A1 (ja)
GB (1) GB1603534A (ja)
HU (1) HU177087B (ja)
IN (1) IN150508B (ja)
IT (1) IT1102201B (ja)
NL (1) NL184535C (ja)
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