JPS6088276A - Oil feed for cylinder - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To form the sufficient lubrication state over the all range and prevent wear-out by starting and completing oil feed during the time when the top ring of a piston is under an oil feeding hole, in the timely scraping-up for the lubrication of a cylinder. CONSTITUTION:In the timely scraping-up for the lubrication of a cylinder, oil feed is completed during the time when the top ring 11 of a piston 1 is under an oil feeding hole 12. In this case, the oil feeding groove on a cylinder liner is removed, and a ring equipped with a piston-ring slidable-surface oil groove 14 is adopted for the top ring 11 and other rings 13. Therefore, the sufficient lubrication state can be generated in the all range of the cylinder liner and the piston ring by combining the above-described three conditions. Therefore, the errosion wear-out of the cylinder liner is reduced, and the amount of the effective oil feed can be increased, and the amount of oil feed itselt can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリンダ注油方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for lubricating a cylinder.

従来、第１図に示すようなシリンダライナの潤滑法・特
にタイムリかき上げ方式についての特許がある。しかし
、それはシリンダ内に油を注油することについての特許
であり、注油された後について５例えば油のシリンダ内
での展開等については言及されていない。なお１図中、
１はピストン。Conventionally, there have been patents on a cylinder liner lubrication method, particularly a timely scraping method, as shown in FIG. However, this patent is about filling oil into a cylinder, and does not mention, for example, how the oil spreads inside the cylinder after the oil is filled. In addition, in Figure 1,
1 is the piston.

２はシリンダライナ、３は注油棒、４は注油管。2 is the cylinder liner, 3 is the oiling rod, and 4 is the oiling pipe.

５は注油器である。5 is a lubricator.

本発明の目的を次に示す。タイムリかき上げ方式による
シリンダ潤滑法において、その注油タイミングの重要性
はいかばかりもそこなわれることはないが、一旦注油さ
れた油の展開及びその方法についても併せ考えることが
大事である。舶用ディーゼル機関の場合は燃料に粗悪重
油を用いるため、燃料に３〜４％含まれる硫黄によって
腐食摩耗を誘発させら扛てピストンリング、シリンダラ
イナに過大摩耗を生じることがある。故に舶用ディーゼ
ル機関の場合は、純然たる潤滑という目的の他に、含有
硫黄の燃焼にょシ生成される硫酸を中和する目的でシリ
ンダ潤滑油に高価な中和添加剤等が含有されている。The objects of the present invention are as follows. In the cylinder lubrication method using the timely scraping method, the importance of the timing of oil application remains the same, but it is also important to consider how the oil is distributed once it has been applied. In the case of marine diesel engines, poor quality heavy oil is used as fuel, and the 3 to 4% sulfur contained in the fuel may induce corrosive wear and cause excessive wear on piston rings and cylinder liners. Therefore, in the case of marine diesel engines, cylinder lubricating oil contains expensive neutralizing additives, etc., in addition to the purpose of pure lubrication, to neutralize the sulfuric acid produced by combustion of the sulfur contained therein.

このように高価なシリンダ油をシリンダ内に有効に展開
し、かつまたその成果としてシリンダ油の消費を低減す
るという目的で、タイムリ注油のタイミングを始め、ピ
ストンリング、シリンダライナの油溝等の項目について
研究がなされている。In order to effectively deploy expensive cylinder oil inside the cylinder and reduce cylinder oil consumption as a result, we have improved the timing of oil lubrication, oil grooves in piston rings, cylinder liners, etc. Research is being conducted on

ここにその成果の一つのシリンダ潤滑法について述べ省
エネに答えようとするものである。Here, we will describe one of the results of this research, a cylinder lubrication method, and try to answer the question of energy saving.

舶用ディーゼル機関のシリンダ内の潤滑の特徴をふまえ
て、っま月１）純然たる潤滑上の特性（ｐｖ値等）、（
２）ピストンリング、シリンダライナの熱負荷及び（３
）酸の生成とそれに引続くピストンリング、シリンダラ
イナ上へのそれらの凝縮特性を考慮して、舶用ディーゼ
ル機関のシリンダ４蜀滑について最適状態を得るべき潤
滑システムを提供することにある。Based on the characteristics of lubrication inside the cylinder of a marine diesel engine,
2) Heat load on piston rings and cylinder liners and (3)
) The object of the present invention is to provide a lubrication system in which optimum conditions are to be obtained for cylinder 4 slippage of a marine diesel engine, taking into account the formation of acids and their subsequent condensation properties on piston rings and cylinder liners.

つまＤ　、　（１）注油タイミング（注油鵬期）として
は、タイムリかき上げ方式であるトッ、ノ０リングが注
油孔の下方にあるうちに吐出を行うこと、（２ン吐出さ
れたばかシの新しいシリンダ油がかき下げられることな
く、吐出後すぐにかき上げるために。(1) Lubricating timing (lubricating period) is to discharge the oil while the top and no-0 rings are below the oil filling hole, which is a timely raising method, and to To scrape up cylinder oil immediately after discharge without scraping it down.

シリンダ摺動面の注油溝を廃止すること、　（３）　’
／　！ｊンダ油のシリンダライナ摺動面最上部（トップ
リングのＴＤＣ位置）を始めとするシリンダライナ上下
位置いずれにおいても円周方向の分布を良好にするビス
１ンリング摺動面に油溝のついたビット／リングを用い
ることである。(3) 'Abolish the lubrication groove on the cylinder sliding surface;
/! Oil grooves are provided on the sliding surface of the cylinder liner to ensure good distribution of oil in the circumferential direction at both the top and bottom of the cylinder liner, including at the top of the sliding surface of the cylinder liner (TDC position of the top ring). Using bits/rings.

以上３つを組合せることにより、シリンダライナ及びピ
ストンリングの全域において充分満足のできる潤滑状態
を作り出す。ひいては、潤滑油の過不足のないつまシ有
効注油量を増加できるので余分な油は減じることができ
る。By combining the above three factors, a fully satisfactory lubrication condition is created throughout the cylinder liner and piston ring. Furthermore, since the effective amount of lubricating oil can be increased without excess or deficiency of lubricating oil, excess oil can be reduced.

本発明は粗悪油を用いる内燃機関に適用できる。The present invention can be applied to internal combustion engines that use inferior oil.

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（１）注油はすべてピストン１のトップリング１１が注
油孔１２の下側にあるうちに完了する（タイムリかき上
げ）（第３図（ａ）　＋　（ｂ）参照）。(1) All lubrication is completed while the top ring 11 of the piston 1 is below the lubrication hole 12 (timely lubrication) (see FIGS. 3(a) + (b)).

（２）シリンダライナの注油溝を廃止する。(2) Eliminate the oil lubrication groove in the cylinder liner.

（３）ピストンリング摺動面油溝１４付きリングをトッ
プリング１１及びその他のり／グ１３に採用する（第４
図参照）。(3) A ring with an oil groove 14 on the piston ring sliding surface is adopted for the top ring 11 and other glue/glue 13 (fourth
(see figure).

上記構成の場合の作用について述べる。The operation in the case of the above configuration will be described.

一般的に往復動内燃機関、特に粗悪油を用いる場合、シ
リンダライナ摺動部上部２ａが潤滑上及び硫酸生成と凝
縮腐食という観点からみてきびしい状況下にある。つｔ
、６シリンダライナ上部の油膜厚さは摺動部中央と比べ
て極端に薄く、数μいやμ以下とも言われる位に薄い。In general, in a reciprocating internal combustion engine, especially when using poor quality oil, the cylinder liner sliding portion upper part 2a is under severe conditions from the viewpoints of lubrication, sulfuric acid formation, and condensation corrosion. Tsut
The thickness of the oil film at the top of the 6-cylinder liner is extremely thin compared to the center of the sliding part, so thin that it is said to be several microns or even less than microns.

そういった油膜状態で、高いｐｖ値（Ｐ・・・油圧、■
・・・周速度）や。In such an oil film state, a high pv value (P...oil pressure, ■
...peripheral speed).

高温の燃焼ガスにさらされていると、潤滑油の劣化は早
い。故にたえず新油の供給が必要である。Lubricating oil deteriorates quickly when exposed to high-temperature combustion gases. Therefore, a constant supply of new oil is necessary.

かつまた、シリンダライナ上部の油膜の薄い状態でサル
ファアタックに耐える必要がある。一部油膜がピストン
リング合口ブローパイ等で破断されても１間断なく油膜
修復がなされるだけの耐久力も要求されている。さもな
ければ、シリンダライナまたはピストンリングの金属表
面は酸におかされ腐食摩耗を増大せしめて、ひいては異
常摩耗を発生してしまう。さらに、Ｐｖが大きい場合に
は凝着反応をも生じしめることになる。Furthermore, the oil film on the top of the cylinder liner needs to be able to withstand sulfur attacks in a thin state. Durability is also required to allow the oil film to be repaired without interruption even if a portion of the oil film is broken by a piston ring joint blow pipe or the like. Otherwise, the metal surface of the cylinder liner or piston ring will be exposed to acid, increasing corrosive wear and eventually causing abnormal wear. Furthermore, if Pv is large, an adhesion reaction will also occur.

前記した（１）のタイムリかき上げ方式及び（２）のシ
リンダライナ注油溝なしとも注油孔から吐出したばかり
の新油のかき上げ量を増加するに通じる。Even without the above-mentioned (1) timely scraping method and (2) cylinder liner oiling groove, the amount of fresh oil just discharged from the oiling hole is increased.

（１）のタイムリかき上げ方式がかき上げ量の増加をも
たらすことは説明を要しないだろう。It is unnecessary to explain that the timely scraping method (1) results in an increase in the scraping amount.

（２）について第３図を用いて説明する。第２図に示す
ように注油溝１０があると、たとえトラフ０リング１１
が来る前に注油しようとも、かき上げられて来た油が注
油溝１０に逃げこんでしまい、新油全部がピストンリン
グによってかき上げられない。その後はピストンが下降
行程の際にピストンリング間の圧力差によってシリンダ
ライナ下方に吹き飛ばされてしまう。そして、空になっ
た注油溝に新たな油が注油される。(2) will be explained using FIG. 3. If there is a lubrication groove 10 as shown in FIG.
Even if you try to lubricate before the piston ring arrives, the oil that has been scraped up will escape into the lubrication groove 10, and all of the new oil will not be scraped up by the piston ring. Thereafter, during the downward stroke of the piston, the pressure difference between the piston rings causes the piston to be blown away below the cylinder liner. New oil is then filled into the empty oil groove.

これをサイクリックに繰返すことになる。This will be repeated cyclically.

（３）ｌ：１″ストンリング摺動に１本または複数本の
油溝を設けることにより、油溝自身が油を７リンダライ
ナの上下に運ぶスクレーｔＲとして働きかつまた円周方
向につけられた溝自身の当然の特性として、油の円周方
向への拡がりを助ける。(3) l: By providing one or more oil grooves on the 1″ stonring slide, the oil groove itself acts as a scrape tR that carries oil up and down the 7 cylinder liner, and the grooves formed in the circumferential direction As a natural property of itself, it helps the oil to spread in the circumferential direction.

つまり、シリンダライナ上部の油膜の薄いところに、相
対的に多量の油を運ぶことができるので。In other words, a relatively large amount of oil can be carried to the thin oil film at the top of the cylinder liner.

油膜の切れ易いシリンダライナ上部での油膜の修復能力
が高い。かつまた１円周方向に油の過不足があっても油
溝によシ相互にゆずシ合い、シリンダライナ上部の偏摩
耗等を防止できる。High ability to repair oil film on the upper part of the cylinder liner where oil film easily breaks. Furthermore, even if there is an excess or deficiency of oil in one circumferential direction, the oil grooves will shift against each other, and uneven wear on the upper part of the cylinder liner can be prevented.

以上の（１）〜（３）の項目を実施適用することによシ
。By implementing and applying the items (1) to (3) above.

シリンダライナの腐食摩耗を低減できる。特にシリンダ
ライナ上部の異常摩耗（過大摩耗）とか７リンダライナ
の偏摩耗とかを防止することができる。ひいては、有効
注油量の増加となり、注油量そのものを低減することが
できる。Can reduce corrosion wear on cylinder liners. In particular, abnormal wear (excessive wear) of the upper part of the cylinder liner and uneven wear of the 7-cylinder liner can be prevented. As a result, the effective amount of lubrication increases, and the amount of lubrication itself can be reduced.

これらのことを実機上において実証するために。In order to demonstrate these things on an actual machine.

陸上において各潤滑方式で運転し、急停止後、シリンダ
ライナ内面の付着物のサンプリングを行い。Each lubrication method was operated on land, and after a sudden stop, samples of deposits on the inner surface of the cylinder liner were taken.

それらのＰＨ計測を行った。その計測結果の代表例を第
５図に示す。潤滑条件３ケースの場合の結果を比較して
示す。Their PH was measured. A representative example of the measurement results is shown in FIG. The results for three cases of lubrication conditions are compared and shown.

第５図の（ａ）のケースの場合、即ちタイムリ注油（か
き上げ方式）で、シリンダライナに注油溝がある場合、
注油孔高さ付近ではＰＨ値は全般的に高いが、ドッグリ
ング位置では平均的にＩｌＨ値が低くかつまたバラツキ
が犬きくなっている。In the case of (a) in Fig. 5, that is, when timely lubrication (scraping method) is used and there is a lubrication groove in the cylinder liner,
The PH value is generally high near the height of the oil fill hole, but the IlH value is low on average at the dog ring position and has a large variation.

第５図の（ｂ）のケースの場合、即ち夕・１ムリ白油で
、シリンダライナに注油溝がない場合、シリンダライナ
上下方向のＰＨ値の変化が小さく、１；＃トノシリング
位置でのＰＨ値のノ々ラツキが（ａ）のケースの場合に
比べて小さい。In the case of (b) in Figure 5, that is, when the cylinder liner has no lubrication groove with white oil and there is no lubrication groove in the cylinder liner, the change in the PH value in the vertical direction of the cylinder liner is small, and the PH value at the 1; The unevenness of the values is smaller than in case (a).

第５図の（Ｃ）のケースの場合、即ちタイムリ注油で、
シリンダライナに注油溝がなく、油溝付きピストンリン
グの場合、う）のケースに比較して、さらに７リンダラ
イナ上下方向のＰＨ値変化カニｌ」・さくなり、かつま
た円周方向の・マラツキかどの」ユニ位置においても小
さくなっている。In the case of (C) in Figure 5, that is, with timely lubrication,
If the cylinder liner does not have a lubrication groove and the piston ring has an oil groove, the pH value change in the vertical direction of the cylinder liner will become even smaller and uneven in the circumferential direction. It is small in any uni position.

以上の潤滑方式の比較試験結果より。Based on the comparative test results of the above lubrication methods.

（１）注油溝を廃止することは、実質上・／リンタ゛ラ
イナ上部への油のかき上げ量を増加することに寄与する
。(1) Eliminating the oil lubrication groove substantially contributes to increasing the amount of oil that is swept up to the top of the cylinder liner.

（２）油溝付きリングはシリンダライナ内面全体のＰＨ
値の均一化に大きな効果をはたしている。(2) The oil grooved ring is the PH of the entire inner surface of the cylinder liner.
This has a great effect on making the values uniform.

これら潤滑方式は実船においても、腐食に起因する異常
摩耗に対して有効改善方式ということ力；できる。These lubrication methods can also be used on actual ships to effectively improve abnormal wear caused by corrosion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図（ａ）はピストンが下方にある場合の・ン；ノン
ダ注油装置を示す説明図、第１図（ｂ）はピストンが上
昇した場合を示す説明図、第２図（ａ）は／リンダライ
ナの注油溝の１例を示す説明図、第２図（ｂ）は同じく
他の例を示す説明図、第３図（ａ）はシリンダライナの
注油孔に対しピストンが下刃にある場合を示す説明図、
第３図（ｂ）はピストンが上昇した場合を示す説明図、
第４図（、）は油溝付きピストンリングを示す側面図、
第４図（ｂ）は第４図（、）のピストンリングの径方向
断面図、第４図（ｃ）　＆：Ｊ第・１図（ｂ）のＡ部を
拡大して示す断面図、第５図ｔｊプリンタ゛ライナ軸方
向ＰＨ分布ｄ］を示す線図である。 １・・ピストン、２・・・シリンダライノー、１０・・
・注油溝、１１・・・トップリング、１２・・注油孔、
１４・・・油溝。 （ｂ＞ 第２図 第４図 第５口Fig. 1(a) is an explanatory diagram showing the non-da lubricating device when the piston is in the downward position, Fig. 1(b) is an explanatory diagram showing the case in which the piston is raised, and Fig. 2(a) is an explanatory diagram showing the nonda lubricating device. An explanatory diagram showing one example of the lubricating groove of the cylinder liner, Fig. 2(b) is an explanatory diagram showing another example, and Fig. 3(a) shows the case where the piston is located at the lower blade with respect to the lubricating hole of the cylinder liner. An explanatory diagram showing,
FIG. 3(b) is an explanatory diagram showing the case where the piston rises;
Figure 4 (,) is a side view showing a piston ring with an oil groove;
Fig. 4(b) is a radial sectional view of the piston ring in Fig. 4(,), Fig. 4(c) is an enlarged sectional view of section A in Fig. 1(b), FIG. 5 is a diagram showing the printer liner axial direction PH distribution d. 1...Piston, 2...Cylinder rhino, 10...
・Lubricant groove, 11...Top ring, 12...Lubricant hole,
14... Oil groove. (b> Figure 2 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １　シリンダを潤滑するタイムリがき上げ方法において
、ピストンのトップリングが注油孔よシも下方にある間
に注油を開始しがっ終了することを特徴とするシリンダ
注油方法。1. A cylinder lubrication method in a timely manner for lubricating a cylinder, characterized in that lubrication is started and ended while the top ring of the piston is below the lubrication hole.