JPH08512Y2 - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
- Publication number
- JPH08512Y2 JPH08512Y2 JP1989089355U JP8935589U JPH08512Y2 JP H08512 Y2 JPH08512 Y2 JP H08512Y2 JP 1989089355 U JP1989089355 U JP 1989089355U JP 8935589 U JP8935589 U JP 8935589U JP H08512 Y2 JPH08512 Y2 JP H08512Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- combustion chamber
- top land
- center
- land portion
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ピストンの頂部に凹状の燃焼室を有し、こ
の燃焼室の中心がピストンの中心からオフセットしてい
る内燃機関のピストンに関するものである。
の燃焼室の中心がピストンの中心からオフセットしてい
る内燃機関のピストンに関するものである。
内燃機関におけるピストンの部分に供給されるオイル
の消費量が経時的に増大すると言う問題については、従
来から問題にされてきており、このオイル消費量を減少
させるために、そのピストンリングを改良したり、ピス
トンの形状を工夫したりすることが行われている。
の消費量が経時的に増大すると言う問題については、従
来から問題にされてきており、このオイル消費量を減少
させるために、そのピストンリングを改良したり、ピス
トンの形状を工夫したりすることが行われている。
オイル消費量の経時劣化の原因は、第８図に示すピス
トン１のトップリング２とライナー３との摺動面、及び
このトップリング２の背面を通り、トップランド部７を
オイルが矢印Ｆのごとく上昇し、燃焼されずに高温にさ
らされ、その結果ハードカーボン５となってトップラン
ド部７に付着することによる。
トン１のトップリング２とライナー３との摺動面、及び
このトップリング２の背面を通り、トップランド部７を
オイルが矢印Ｆのごとく上昇し、燃焼されずに高温にさ
らされ、その結果ハードカーボン５となってトップラン
ド部７に付着することによる。
そして、このトップランド部７に付着したハードカー
ボン５がピストン１の上昇行程時に、ライナー３に付着
しているオイルを掻き上げるためにオイル消費量が増加
し、さらに、このハードカーボン５は次第に増加してい
くため、次第にオイル消費量も増えてきてオイル消費量
の経時劣化が大となるという問題がある。
ボン５がピストン１の上昇行程時に、ライナー３に付着
しているオイルを掻き上げるためにオイル消費量が増加
し、さらに、このハードカーボン５は次第に増加してい
くため、次第にオイル消費量も増えてきてオイル消費量
の経時劣化が大となるという問題がある。
前記ピストン１のトップランド部７に付着するハード
カーボン５の付着量を低減させるために、従来、ピスト
ン１のスカート部より上記トップランド部７の径を、例
えばスカート部に対して径で0.1mmから0.15mm程度小さ
くすることが採用されている。そしてこのピストン１の
トップランド部７の径を小さくすることを「カットバッ
ク」と称している。
カーボン５の付着量を低減させるために、従来、ピスト
ン１のスカート部より上記トップランド部７の径を、例
えばスカート部に対して径で0.1mmから0.15mm程度小さ
くすることが採用されている。そしてこのピストン１の
トップランド部７の径を小さくすることを「カットバッ
ク」と称している。
このようなカットバックを行うことによりハードカー
ボン５の発生量を少なくすることはできるが、その分、
燃焼室の無駄容積が増加して機関性能を悪化させてしま
うという悪影響が発生する。
ボン５の発生量を少なくすることはできるが、その分、
燃焼室の無駄容積が増加して機関性能を悪化させてしま
うという悪影響が発生する。
一方、前記のトップランド部７のプロフィルの一般的
な形状は、第４図に示すごとくピストン剛性の低い、ピ
ストンピン軸心Ｘ−Ｘ方向の熱膨張を考慮して、ピスト
ンピン軸心に直交する方向の径ｌ′と、ピストンピン軸
心方向の径Ｌ′とがＬ′＜ｌ′となるように設定されて
いる。
な形状は、第４図に示すごとくピストン剛性の低い、ピ
ストンピン軸心Ｘ−Ｘ方向の熱膨張を考慮して、ピスト
ンピン軸心に直交する方向の径ｌ′と、ピストンピン軸
心方向の径Ｌ′とがＬ′＜ｌ′となるように設定されて
いる。
しかしながら、トップランド部７に高い熱を受けるピ
ストン１においては、炭化したオイルがトップランド部
７に付着して、第８図のごときハードカーボン５とな
り、ピストン１がピストンピン軸心Ｘ−Ｘに対する直角
方向Ｙ−Ｙに倒れ、トップランド部７がライナー３にぶ
つかる時に、このハードカーボン５がピストン１とライ
ナー３との間に挟まれてトップランド部７面上に固めら
れる。
ストン１においては、炭化したオイルがトップランド部
７に付着して、第８図のごときハードカーボン５とな
り、ピストン１がピストンピン軸心Ｘ−Ｘに対する直角
方向Ｙ−Ｙに倒れ、トップランド部７がライナー３にぶ
つかる時に、このハードカーボン５がピストン１とライ
ナー３との間に挟まれてトップランド部７面上に固めら
れる。
この固められたハードカーボン５は、やがては層をな
し、ライナー３を研磨し、オイル消費量を悪化させる要
因の一つとなる。
し、ライナー３を研磨し、オイル消費量を悪化させる要
因の一つとなる。
そこで、前記直角方向Ｙ−Ｙの寸法をどんどん縮めて
いくことにより上記の問題を解決することも考えられる
が、この直角方向Ｙ−Ｙの寸法を縮めていくことによ
り、燃焼室４内の無駄な容積が増え、機関性能面に悪影
響を及ぼすという問題がある。
いくことにより上記の問題を解決することも考えられる
が、この直角方向Ｙ−Ｙの寸法を縮めていくことによ
り、燃焼室４内の無駄な容積が増え、機関性能面に悪影
響を及ぼすという問題がある。
一方、前記問題を解決するために、ピストンのトップ
ランドをピストンピン軸中心線と直角方向の両側周縁か
ら一部削り落としたピストンに関する実開昭61-171857
号公報の考案や、第５図に示すごとく、ピストンピン軸
心Ｘ−Ｘ方向と径Ｌとその直角方向Ｙ−Ｙの径ｌとが、
Ｌ＞ｌであるトップランド部７のプロフィル形状のもの
が実用化されている。しかし、第６図及び第７図に示す
ように、ピストン１の頂部に凹状の燃焼室４を有する場
合には、矢印Ａで示す燃焼室４の外周がピストン１の外
周に接近している部分が局部的に大きく膨張してライナ
ー３の局部磨耗が発生する。この局部磨耗はオイル消費
量の経時劣化の原因となる。そこで従来通りトップラン
ド部７のカットバックを行うとすれば、さらに第５図の
直角方向Ｙ−Ｙの径ｌを、l-2αに減少させることにな
り、さらに無駄な容積が増して機関性能が悪化し、特に
性能に余裕のない機関にとっては致命的となる。
ランドをピストンピン軸中心線と直角方向の両側周縁か
ら一部削り落としたピストンに関する実開昭61-171857
号公報の考案や、第５図に示すごとく、ピストンピン軸
心Ｘ−Ｘ方向と径Ｌとその直角方向Ｙ−Ｙの径ｌとが、
Ｌ＞ｌであるトップランド部７のプロフィル形状のもの
が実用化されている。しかし、第６図及び第７図に示す
ように、ピストン１の頂部に凹状の燃焼室４を有する場
合には、矢印Ａで示す燃焼室４の外周がピストン１の外
周に接近している部分が局部的に大きく膨張してライナ
ー３の局部磨耗が発生する。この局部磨耗はオイル消費
量の経時劣化の原因となる。そこで従来通りトップラン
ド部７のカットバックを行うとすれば、さらに第５図の
直角方向Ｙ−Ｙの径ｌを、l-2αに減少させることにな
り、さらに無駄な容積が増して機関性能が悪化し、特に
性能に余裕のない機関にとっては致命的となる。
〔考案の解決しようとする課題〕 本考案は、前記従来の問題点を解決するためになされ
たものであり、ピストンスカート部に対してトップラン
ド部の径を小さくする、所謂カットバック量を極力小さ
くして、燃焼室の無駄容積の増大による機関性能の悪化
を防止しつつ、トップランド部へのハードカーボンの付
着量を低減させ、ライナーの局部磨耗を減少させること
のできる内燃機関のピストンを提供することを目的とし
たものである。
たものであり、ピストンスカート部に対してトップラン
ド部の径を小さくする、所謂カットバック量を極力小さ
くして、燃焼室の無駄容積の増大による機関性能の悪化
を防止しつつ、トップランド部へのハードカーボンの付
着量を低減させ、ライナーの局部磨耗を減少させること
のできる内燃機関のピストンを提供することを目的とし
たものである。
前記課題を解決するための手段として、本考案の内燃
機関のピストンは、燃焼室の中心がピストンの中心から
オフセットしている内燃機関のピストンにおいて、トッ
プランド部の形状を、ピストンの中心と、燃焼室の外周
がピストンの外周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径
とし、この方向に直交する方向を長径とする楕円形とな
るように形成したことにより構成される。
機関のピストンは、燃焼室の中心がピストンの中心から
オフセットしている内燃機関のピストンにおいて、トッ
プランド部の形状を、ピストンの中心と、燃焼室の外周
がピストンの外周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径
とし、この方向に直交する方向を長径とする楕円形とな
るように形成したことにより構成される。
以下図面を参照して本考案の内燃機関のピストンの一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
第１図及び第２図に示す一実施例のピストン１は、第
６図及び第７図と同様に、凹状の燃焼室４の中心Ｍがピ
ストン１の中心Ｎに対しオフセットして形成されてお
り、かつ燃焼室４がピストンピン軸心Ｘ−Ｘに対する直
角方向Ｙ−Ｙに対して角度θの傾きをもって配置されて
いる。
６図及び第７図と同様に、凹状の燃焼室４の中心Ｍがピ
ストン１の中心Ｎに対しオフセットして形成されてお
り、かつ燃焼室４がピストンピン軸心Ｘ−Ｘに対する直
角方向Ｙ−Ｙに対して角度θの傾きをもって配置されて
いる。
このような配置により、ピストン１の外周に燃焼室４
の外周が最も近寄った部分、即ち矢印Ａで示すトップラ
ンド部７においては、燃焼室４の接近により、他の部分
に比較して温度が高くなり、その分熱膨張も大きくな
る。
の外周が最も近寄った部分、即ち矢印Ａで示すトップラ
ンド部７においては、燃焼室４の接近により、他の部分
に比較して温度が高くなり、その分熱膨張も大きくな
る。
そこで、第１図に示すように、トップランド部７のプ
ロフィルをこの燃焼室４の位置に合わせ、矢印Ａの部分
のカットバックを大きくとっている。このカットバック
を行うに当たって、ピストン１の中心Ｎと、燃焼室４の
外周がピストン１の外周に最も接近する部位（矢印Ａの
部分）を結ぶ方向を短径とし、この方向に直交する方向
を長径とする楕円形となるように、前記トップランド部
７の形状を形成した。
ロフィルをこの燃焼室４の位置に合わせ、矢印Ａの部分
のカットバックを大きくとっている。このカットバック
を行うに当たって、ピストン１の中心Ｎと、燃焼室４の
外周がピストン１の外周に最も接近する部位（矢印Ａの
部分）を結ぶ方向を短径とし、この方向に直交する方向
を長径とする楕円形となるように、前記トップランド部
７の形状を形成した。
第５図の従来例では、トップランド部７のプロフィル
をl-2αとしなければならなかったが、この実施例で
は、ｌ−ｌ″とカットバックを少なくすることができ、
その分だけ燃焼室４の無駄容積を増加することなくライ
ナーの局部磨耗を防止することができる。従って全体の
カットバック量を必要以上に大きくすることなしに、エ
ンジンの作動時にはライナー３と前記トップランド部７
との間隙が均一化され、トップランド部７に付着するハ
ードカーボン５の付着量を少なくすることができる。
をl-2αとしなければならなかったが、この実施例で
は、ｌ−ｌ″とカットバックを少なくすることができ、
その分だけ燃焼室４の無駄容積を増加することなくライ
ナーの局部磨耗を防止することができる。従って全体の
カットバック量を必要以上に大きくすることなしに、エ
ンジンの作動時にはライナー３と前記トップランド部７
との間隙が均一化され、トップランド部７に付着するハ
ードカーボン５の付着量を少なくすることができる。
なお、この実施例におけるピストン１のカットバック
量を0.74mm、トップランド部７の中心をピストン１の中
心Ｎから偏心させた偏心量を0.04mmとした場合のオイル
補給量と運転時間との関係を、第３図において実線で示
した。そしてカットバック量を1.0mmとし、トップラン
ド部７の中心をピストン１の中心Ｎから偏心させていな
い従来のピストン１のオイル補給量を破線で示した。
量を0.74mm、トップランド部７の中心をピストン１の中
心Ｎから偏心させた偏心量を0.04mmとした場合のオイル
補給量と運転時間との関係を、第３図において実線で示
した。そしてカットバック量を1.0mmとし、トップラン
ド部７の中心をピストン１の中心Ｎから偏心させていな
い従来のピストン１のオイル補給量を破線で示した。
この実施例のピストン１では、カットバック量が従来
のピストン１に比較して小さいにも拘らず、従来のピス
トン１よりもオイル補給量は少なくてすむことが確認さ
れている。
のピストン１に比較して小さいにも拘らず、従来のピス
トン１よりもオイル補給量は少なくてすむことが確認さ
れている。
なお、このようなプロフィル形状はトップランド部７
に加えて、第２、第３ランド部に対して適用しても良
い。
に加えて、第２、第３ランド部に対して適用しても良
い。
以上に説明したごとく、本考案の内燃機関のピストン
は、燃焼室の中心がピストンの中心からオフセットして
いる内燃機関のピストンにおいて、トップランド部の形
状を、ピストンの中心と、燃焼室の外周がピストンの外
周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径とし、この方向
に直交する方向を長径とする楕円形となるように形成し
ている。
は、燃焼室の中心がピストンの中心からオフセットして
いる内燃機関のピストンにおいて、トップランド部の形
状を、ピストンの中心と、燃焼室の外周がピストンの外
周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径とし、この方向
に直交する方向を長径とする楕円形となるように形成し
ている。
従って、ピストンの中心と、燃焼室の外周がピストン
の外周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径としている
ため、燃焼室が最も接近するトップランド部のカットバ
ック量を最大とすることができ、それ故、熱膨張が最大
となる部位のカットバック量が最大となり、カットバッ
ク量が最小か又はゼロとなる前記長径方向のトップラン
ド部には、無駄容積が生じないため、この無駄容積によ
る機関性能の低下を可及的に低減することができる。
の外周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径としている
ため、燃焼室が最も接近するトップランド部のカットバ
ック量を最大とすることができ、それ故、熱膨張が最大
となる部位のカットバック量が最大となり、カットバッ
ク量が最小か又はゼロとなる前記長径方向のトップラン
ド部には、無駄容積が生じないため、この無駄容積によ
る機関性能の低下を可及的に低減することができる。
また、これにより、従来のピストンのように必要以上
に大きなカットバックを行う必要がなくなったので、オ
イル上がりを低減することができると共に、オイルが変
質して発生するハードカーボンの発生量を減少させるこ
とができる。
に大きなカットバックを行う必要がなくなったので、オ
イル上がりを低減することができると共に、オイルが変
質して発生するハードカーボンの発生量を減少させるこ
とができる。
更に、このハードカーボンによるライナーの局部磨耗
を低減することができるので、オイル消費の経時劣化を
防止することができる。
を低減することができるので、オイル消費の経時劣化を
防止することができる。
第１図は本考案の一実施例におけるピストンのトップラ
ンド部のプロフィル説明用の燃焼室を省略した平面図、
第２図は第１図の側面図、第３図は第１図のピストンと
従来のピストンとのオイル消費量を比較する線図であ
る。 第４図及び第５図はそれぞれ異なる従来のピストンのト
ップランド部のプロフィル説明用の燃焼室を省略した平
面図であり、第６図は第５図のピストンの平面図、第７
図は第６図の要部側面図である。そして第８図は従来の
ピストンのオイル上昇を説明する要部側断面図である。 １……ピストン、４……燃焼室、７……トップランド
部、Ｍ……燃焼室の中心、Ｎ……ピストンの中心。
ンド部のプロフィル説明用の燃焼室を省略した平面図、
第２図は第１図の側面図、第３図は第１図のピストンと
従来のピストンとのオイル消費量を比較する線図であ
る。 第４図及び第５図はそれぞれ異なる従来のピストンのト
ップランド部のプロフィル説明用の燃焼室を省略した平
面図であり、第６図は第５図のピストンの平面図、第７
図は第６図の要部側面図である。そして第８図は従来の
ピストンのオイル上昇を説明する要部側断面図である。 １……ピストン、４……燃焼室、７……トップランド
部、Ｍ……燃焼室の中心、Ｎ……ピストンの中心。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｊ 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼室の中心がピストンの中心からオフセ
ットしている内燃機関のピストンにおいて、トップラン
ド部の形状を、ピストンの中心と、燃焼室の外周がピス
トンの外周に最も接近する部位を結ぶ方向を短径とし、
この方向に直交する方向を長径とする楕円形となるよう
に形成した内燃機関のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989089355U JPH08512Y2 (ja) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989089355U JPH08512Y2 (ja) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0327855U JPH0327855U (ja) | 1991-03-20 |
| JPH08512Y2 true JPH08512Y2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=31638935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989089355U Expired - Lifetime JPH08512Y2 (ja) | 1989-07-29 | 1989-07-29 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08512Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5743340U (ja) * | 1980-08-26 | 1982-03-09 | ||
| JPS60194150U (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 直噴デイ−ゼルピストン |
-
1989
- 1989-07-29 JP JP1989089355U patent/JPH08512Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0327855U (ja) | 1991-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6357341B1 (en) | Piston of internal combustion engine | |
| US20070272078A1 (en) | Piston Device for Internal Combustion Engine | |
| EP0952326A2 (en) | Piston of internal combustion engine | |
| US7506575B2 (en) | Piston | |
| US7493850B2 (en) | Piston | |
| JPH08512Y2 (ja) | 内燃機関のピストン | |
| US2130923A (en) | Piston land construction | |
| US5809946A (en) | Structure of an open deck type cylinder block | |
| US5906182A (en) | Engine piston | |
| US6189500B1 (en) | Internal combustion engine piston | |
| JPS5923048A (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JPS6251741A (ja) | ライナ中間部材を備えた内燃機関 | |
| JPH0447403Y2 (ja) | ||
| JPS6338344Y2 (ja) | ||
| JPS6314042Y2 (ja) | ||
| JPH03194156A (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JPH0231557Y2 (ja) | ||
| JPH0515556Y2 (ja) | ||
| JPH0636284Y2 (ja) | 内燃機関のピストンのピストンリング溝構造 | |
| JPH0229304Y2 (ja) | ||
| JPS59155552A (ja) | サイドレ−ル | |
| JP2004197820A (ja) | 組合せオイルリング | |
| JPH0415970Y2 (ja) | ||
| JPS60206957A (ja) | 鋳鉄製ピストン | |
| JPH0530445U (ja) | エンジンのピストン |