JPS6336417B2 - - Google Patents
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- JPS6336417B2 JPS6336417B2 JP58129567A JP12956783A JPS6336417B2 JP S6336417 B2 JPS6336417 B2 JP S6336417B2 JP 58129567 A JP58129567 A JP 58129567A JP 12956783 A JP12956783 A JP 12956783A JP S6336417 B2 JPS6336417 B2 JP S6336417B2
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、円周方向に対し横断方向に延在する
少なくとも１つのダクトによつて、シリンダヘツ
ドに近い方のピストンリング側と連通する、ピス
トンリング軸心に対し横断方向に延在する溝をそ
の走行面に形成された割りピストンリング、及び
潤滑オリフイスを形成されたシリンダ走行面を有
する往復内燃エンジンに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a duct transverse to the piston ring axis that communicates with the side of the piston ring near the cylinder head by means of at least one duct extending transversely to the circumferential direction. The present invention relates to a reciprocating internal combustion engine having a split piston ring having a groove formed in its running surface extending in a direction, and a cylinder running surface having a lubrication orifice formed therein.
上記のような種類のリングを有する内燃エンジ
ンは周知である。例えばコツパー社の第８版の
「ピストンリング、シールリング、機械軸シール
の技術者ハンドブツク」はその第55頁に、ピスト
ンリング軸心に対し直角方向に延在し且つ該軸心
と平行なダクトを有する円周溝を形成されたピス
トンリングを記載している。 Internal combustion engines with rings of the type described above are well known. For example, Kotsper's 8th edition "Engineer's Handbook for Piston Rings, Seal Rings, and Machine Shaft Seals" states on page 55 that a duct extending perpendicular to the piston ring axis and parallel to the axis A piston ring having a circumferential groove formed therein is described.
しかし、そのような従来技術の欠点として、ガ
ス流が円周溝に入るとき力学的に不都合に曲らぬ
ばならず、このためにガス流の力学的エネルギー
が多量に失われるので、その溝に沿つたオイルの
分配が特に不充分になるということがある。この
結果、円周方向のオイル分配と円周溝の清掃とが
不充分なものになり、従つて溝の中に燃焼残留物
が溜まり、溝は直ぐ詰まつてしまう。また別の欠
点として、従来のピストンリングでは、円周方向
におけるピストンに対するピストンリングの位置
を決定すること、あるいはピストンリングの摩耗
状態を検知することができない。 However, a drawback of such prior art is that the gas flow has to bend mechanically unfavorably when entering the circumferential groove, which results in a large loss of mechanical energy of the gas flow. The distribution of oil along the lines may be particularly poor. As a result, the circumferential oil distribution and cleaning of the circumferential grooves is insufficient, so that combustion residue accumulates in the grooves and the grooves quickly become clogged. Another drawback is that conventional piston rings do not permit determining the circumferential position of the piston ring relative to the piston or detecting the wear condition of the piston ring.
本発明の目的は、先述のような種類の往復内燃
エンジンにおいて、ピストンリングの円周方向の
オイル分配を実質的に改良し、従つてその走行性
を向上させ、またピストンリングの位置と摩耗の
検知を可能にするようなエンジンを提供すること
である。 It is an object of the invention to substantially improve the circumferential oil distribution of the piston rings in a reciprocating internal combustion engine of the type mentioned above, and thus to improve their running properties, and to improve the position and wear of the piston rings. The objective is to provide an engine that enables detection.
そこで本発明によれば、該開いた溝がピストン
リングの円周全体に亘つて連続的な螺施条として
延在するようにされる。 According to the invention, therefore, the open groove extends as a continuous thread over the entire circumference of the piston ring.
この結果、ピストンリングが潤滑ボア上を通過
するとき、ガス圧力によつて、その螺旋溝内にピ
ストンリングの円周方向且つ軸方のオイルの流れ
が作られ、これによつてオイルの円周方向の分配
だけでなく、そのピストンリング溝内の摩耗材料
と燃焼残留物を除去する清掃が充分に行われる。 As a result, when the piston ring passes over the lubrication bore, the gas pressure creates a flow of oil circumferentially and axially of the piston ring within its helical groove, thereby causing oil to flow around the circumference of the piston ring. The directional distribution as well as the cleaning to remove wear material and combustion residues in the piston ring grooves is sufficient.
また螺旋溝は、ドイツ特許明細書第2517751号
に記述されているようにして、ピストンリングの
位置と摩耗状態を知るための手段になる。しかし
その従来の溝は非磁性の固体物質が詰められるた
め、本発明における潤滑目的には使えない。 The helical groove also provides a means for determining the position and wear status of the piston rings, as described in German Patent Specification No. 2517751. However, because the conventional grooves are filled with non-magnetic solid material, they cannot be used for lubrication purposes in the present invention.
非常に好適に、開いた溝と連通するダクトを円
周方向に対し斜めに延在させることができる。こ
のような特徴を備えた場合、溝内のオイルの流れ
方向にガス流が作用してそのオイル流を加速し、
そしてまた渦流効果が追加的に作られて或る所定
の傾斜をもつた特定の円周方向内のオイルの分配
を著しく改善する。 Very advantageously, the duct communicating with the open groove can extend obliquely to the circumferential direction. When equipped with such characteristics, the gas flow acts in the direction of oil flow in the groove and accelerates the oil flow,
And also a vortex effect is additionally created which significantly improves the distribution of the oil within a particular circumferential direction with a certain predetermined slope.
開いた溝は、ピストンリングの走行面からの距
離の増大と共に減少する幅の断面を有することが
できる。この簡単な特徴は、周知のようにしてピ
ストンリング走行面の摩耗を検知するための助け
になる。 The open groove can have a cross section whose width decreases with increasing distance from the running surface of the piston ring. This simple feature aids in detecting wear on piston ring running surfaces in a known manner.
開いた溝の断面は三角形にすることができる。
この特徴は溝のオイル貯蔵性能を非常に助長す
る。 The cross section of the open groove can be triangular.
This feature greatly facilitates the oil storage performance of the groove.
開いた溝の底フランクはピストンリングの走行
面に対し直角に延在するようにできる。この特徴
はピストンリングの位置または回転位置の決定を
非常に簡単にする。 The bottom flank of the open groove can extend at right angles to the running surface of the piston ring. This feature greatly simplifies the determination of the position or rotational position of the piston rings.
また本発明のピストンリングの溝システムはシ
リンダ走行面内のボア状潤滑オリフイスと共同で
きる。この特徴はシリンダへの潤滑オイルの供給
を著しく簡単にする。 The groove system of the piston ring of the present invention can also cooperate with a bore-like lubrication orifice in the cylinder running surface. This feature greatly simplifies the supply of lubricating oil to the cylinder.
次に添付図面に示す実施例を参照して本発明を
更に詳細に説明する。 The invention will now be explained in more detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.
第１図に示される、例えば船舶用の２ストロー
クデイーゼルエンジンのシリンダライナー１０は
周知のように吸入口１２と排出口１４を有し、そ
してそのシリンダ内壁１６に、潤滑オイルが供給
される潤滑ボア２０を形成されている。ライナー
１０内で動くピストン２２はこれの頂部分２４に
設けられたピストンリング溝の中に、通常のピス
トンリング２６と、円周螺旋溝を形成されたピス
トンリング２８及び３０とを受ける。頂部分２４
は、これの外径より小さい外径の実質的に円筒形
の外面を有する底部分３２につながる。ピストン
２２は図示されないピストンロツドと結合され
る。これの他端部は周知のようにしてクロスヘツ
ド（図示せず）に枢着される。 As is well known, a cylinder liner 10 of a two-stroke diesel engine for ships, as shown in FIG. 20 is formed. A piston 22 moving within liner 10 receives in piston ring grooves in its top portion 24 a conventional piston ring 26 and piston rings 28 and 30 formed with circumferential helical grooves. Top part 24
leads to a bottom portion 32 having a substantially cylindrical outer surface with an outer diameter less than the outer diameter thereof. Piston 22 is connected to a piston rod, not shown. Its other end is pivotally connected to a crosshead (not shown) in a known manner.
ピストンリング２８（第２図と第３図）は周知
のように、シリンダライナー壁１６と係合する走
行面３４、及び、ラツチとして、弾性を作り、そ
して面３４をシリンダ壁１６に対して押圧できる
ようにする割り３８を有する。 The piston ring 28 (FIGS. 2 and 3) has a running surface 34 that engages the cylinder liner wall 16 and, as a latch, creates elasticity and presses the surface 34 against the cylinder wall 16, as is well known. It has a split 38 that allows it to be used.
本発明によれば、ピストンリング２８は、この
ピストンリングの円周上に連続的な螺旋溝として
延在する開いた溝３６を形成され、また、円周方
向に或る傾斜をもつて延在し、溝３６内に開口
し、そしてリングの頂端面４２または円周方向に
対して角度αをもつて延在するダクト４０を有す
る。好適に角度αは約30゜より大きいが、90゜より
小さいものにされる。 According to the invention, the piston ring 28 is formed with an open groove 36 extending as a continuous helical groove on the circumference of the piston ring and also extending with a certain inclination in the circumferential direction. and has a duct 40 opening into the groove 36 and extending at an angle α to the top surface 42 or circumferential direction of the ring. Preferably angle α is greater than about 30° but less than 90°.
第４図と第５図に示されるガス密ピストンリン
グ３０は、ラツチ４４として、例えばスイス特許
明細書第482954号に記載のようにしてリング端部
で相互に係合する部材またはフインガ４６，４８
その他同様なものを有する。この場合、開いた螺
旋溝５０はラツチ４４の前で終了し、そしてダク
ト５２が、頂端面４２に対して、即ち円周方向に
対して直角方向に延在して螺旋溝５０内に開口す
る。 The gas-tight piston ring 30 shown in FIGS. 4 and 5 has a latch 44 with mutually engaging members or fingers 46, 48 at the ring ends as described in Swiss Patent Specification No. 482,954, for example.
It has other similar items. In this case, the open helical groove 50 ends before the latch 44 and a duct 52 opens into the helical groove 50 extending perpendicularly to the top surface 42, i.e. to the circumferential direction. .
エンジンの操作態様の１つの実例として、ガス
圧力がピストン２２をこれの上死点位置からクラ
ンク軸の方へ動かしているときを想定する。第４
図において概略的に示される潤滑ボア２０が溝５
０と整合している。ガスはダクト５２と溝５０を
通つて矢印５４で示される方向に流れる。ガスは
潤滑ボア２０を通過して矢印５６で示される方向
に流れ、溝５０を通る潤滑オイルの流れを加速す
る。そのガス流はまた矢印５８で示されるように
円周溝５０を清掃、即ちごみの排除を行う。ダク
ト４０，５２はまたそれぞれの溝３６，５０にお
ける圧力の均等化に役立つ。 As an example of engine operation, consider when gas pressure is moving piston 22 from its top dead center position toward the crankshaft. Fourth
The lubrication bore 20 shown schematically in the figure is located in the groove 5.
Consistent with 0. Gas flows through duct 52 and groove 50 in the direction indicated by arrow 54. Gas flows through the lubrication bore 20 in the direction indicated by arrow 56 and accelerates the flow of lubrication oil through the groove 50. The gas flow also cleans the circumferential groove 50, ie, removes debris, as indicated by arrow 58. The ducts 40,52 also help equalize the pressure in the respective grooves 36,50.
第５図に示されるように、溝５０の底フランク
６０はピストンリング３０の走行面３４に対し直
角に延在する。ピストンリング３０の底端面６２
までの距離Ｌは、円周方向におけるピストン２２
上のピストンリング３０の位置を表示する。また
幅Ｂの測定によつて面３４の摩耗程度を知ること
ができる。 As shown in FIG. 5, the bottom flank 60 of the groove 50 extends at right angles to the running surface 34 of the piston ring 30. Bottom end surface 62 of piston ring 30
The distance L to the piston 22 in the circumferential direction is
Displays the position of the upper piston ring 30. Furthermore, by measuring the width B, the degree of wear on the surface 34 can be determined.
ダクト４０，５２はもちろん少なくとも一部分
ボアにすることができる。 The ducts 40, 52 can of course be at least partially bored.
第１図は、ピストンリングを有するピストンが
その中に設置される、往復内燃エンジンのシリン
ダの長手方向断面図、第２図は、第１図に示され
るピストンリングの１つの部分を拡大した、その
リングの平面内で見た前面図、第３図は第２図に
対応する平面図、第４図は、ガス密ピストンリン
グの、第２図と同様な図面、第５図は第４図の
−線における断面図である。
１０……エンジンのシリンダライナー、１６…
…同内壁、２０……潤滑ボア、２２……ピスト
ン、２８，３０……開いた螺旋溝付きピストンリ
ング、３４……同走行面、３６，５０……開いた
螺旋溝、３８……割り、４０，５２……ダクト、
４２……ピストンリング頂端面、４４……ラツ
チ、４６，４８……同フインガ、５４，５６，５
８……ガス流、６０……溝の底フランク、６２…
…ピストンリング底端面。
1 is a longitudinal sectional view of a cylinder of a reciprocating internal combustion engine in which a piston with a piston ring is installed; FIG. 2 is an enlarged view of one of the piston rings shown in FIG. 1; 3 is a plan view corresponding to FIG. 2; FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 of a gas-tight piston ring; FIG. 5 is a view similar to FIG. 4; FIG. 10... Engine cylinder liner, 16...
...Same inner wall, 20... Lubricating bore, 22... Piston, 28, 30... Piston ring with open spiral groove, 34... Same running surface, 36, 50... Open spiral groove, 38... Split, 40,52...Duct,
42... Piston ring top end surface, 44... Latch, 46, 48... Same finger, 54, 56, 5
8... Gas flow, 60... Bottom flank of groove, 62...
...Piston ring bottom end surface.
Claims (1)
ピストンリング軸を横断する方向へ延在する溝を
形成され、前記溝が円周方向を横断する方向へ延
在する少なくとも１つのダクトによつてシリンダ
ヘツドに近いピストンリング側部と連通している
割りピストンリングと、潤滑オリフイスを形成さ
れたシリンダ走行面とを有する往復内燃エンジン
において、前記溝は該溝内に潤滑オイルおよび燃
焼ガスを流れさせるよう前記ピストンリング２
８，３０の円周全体に亘つて連続的な螺旋条とし
て延在する開いた溝３６，５０であることを特徴
とするエンジン。 ２ 特許請求の範囲第１項のエンジンにおいて、
前記溝３６と連通する前記ダクト４０が円周方向
に対し斜めに延在することを特徴とするエンジ
ン。 ３ 特許請求の範囲第１項のエンジンにおいて、
前記溝３６，５０が、前記ピストンリング２８，
３０の走行面３４からの距離の増大と共に減少す
る幅Ｂの断面を有することを特徴とするエンジ
ン。 ４ 特許請求の範囲第１項のエンジンにおいて、
前記溝の断面が三角形であることを特徴とするエ
ンジン。 ５ 特許請求の範囲第１項のエンジンにおいて、
前記溝の底フランク６０が前記ピストンリング２
８，３０の前記走行面３４に対し直角に延在する
ことを特徴とするエンジン。 ６ 特許請求の範囲第１項のエンジンにおいて、
前記溝３６，５０が、前記シリンダ走行面１６の
ボア状潤滑オリフイス２０と共同することを特徴
とするエンジン。[Scope of Claims] 1. A split piston ring, the running surface of which is formed with a groove extending in a direction transverse to the piston ring axis, and at least one split piston ring in which the groove extends in a direction transverse to the circumferential direction. In a reciprocating internal combustion engine having a split piston ring communicating with the side of the piston ring near the cylinder head by two ducts, and a cylinder running surface formed with a lubricating orifice, said groove has lubricating oil and oil in said groove. The piston ring 2 is configured to allow combustion gas to flow.
An engine characterized in that it is an open groove 36, 50 extending in a continuous spiral over the entire circumference of the engine 8, 30. 2. In the engine according to claim 1,
An engine characterized in that the duct 40 communicating with the groove 36 extends obliquely with respect to the circumferential direction. 3 In the engine according to claim 1,
The grooves 36, 50 are connected to the piston ring 28,
An engine characterized in that it has a cross section with a width B that decreases with increasing distance from the running surface 34 of 30. 4 In the engine according to claim 1,
An engine characterized in that the groove has a triangular cross section. 5 In the engine according to claim 1,
The bottom flank 60 of the groove is connected to the piston ring 2.
An engine characterized in that it extends perpendicularly to the running surface 34 of No.8,30. 6 In the engine according to claim 1,
An engine characterized in that said grooves 36, 50 cooperate with a bore-shaped lubrication orifice 20 in said cylinder running surface 16.
Applications Claiming Priority (2)
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