BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Kolbenring für eine Kolbenbrennkraftmaschine, insbesondere für einen Dieselmotor.
Die Entwicklung auf dem Gebiet des Dieselmotors führt zu immer höheren Drücken im Zylinder. Die Zylinder sind bekanntlich durch in den Kolben eingesetzte Kolbenringe gegen aussen abgedichtet, die einen stufenweisen Drukkabbau bewirken. An diesen Kolbenringen, die an einer Stelle ihres Umfanges ein Kolbenringschloss - beispielsweise ein sogenanntes Schrägschloss oder ein z-förmiges Schloss haben, tritt im Bereich dieses Schlosses ein örtliches Durchblasen auf, das sich, wie leicht einzusehen ist, mit steigenden Zylinderdräcken verstärkt.
Darüberhinaus besteht ein weiterer Durchblasquerschnitt in der sogenannten Korrektur im Bereich des Schlosses, diese Korrektur dient dazu, dass der Kolbenring an Schlitzen im Zylindereinsatz - beispielsweise Spül- oder Auspuffschlitzen - nicht anschlägt, oder dass das offene Kolbenringende infolge Wärmedehnung an der Zylinderwand nicht eine unzulässige Anpresskraft ausübt. Das Durchblasen beim Schloss und bei der Schlosskorrektur ist besonders gravierend, wenn die Schlösser von mehreren Kolbenringen eines Kolbens zufällig übereinanderliegen, d. h. in Richtung der Kolbenachse mindestens annähernd fluchten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das örtliche Durchblasen an den Kolbenringschlössern und Schlosskorrekturen möglichst weitgehend zu verhindern. Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der Kolbenring aus zwei Einzelringen zusammengesetzt ist, die übereinander in der gleichen Kolbennut angeordnet und durch ein Halteelement relativ zueinander gegen Verdrehungen fixiert sind, und dass ferner die Kolbenringschlösser der Einzelringe auf dem Umfang gegeneinander versetzt sind.
Durch die erfindungsgemässe Konstruktion wird der Weg für die Gasleckage infolge der relativ langen Strecke entlang des Kolbenumfangs erheblich verlängert und damit der Strömungswiderstand vergrössert, so dass die Gasdichtheit der Anordnung steigt. Die Versetzung der Kolbenringschlösser der beiden Einzelringe in der gleichen Kolbennut soll im Minimum 90 ", vorteilhafterweise jedoch etwa 180 ", betragen.
Als konstruktiv einfache Halteelemente haben sich Scheiben, Keile, Stifte oder Kugeln bewährt, die in Vertiefungen einander gegenüberliegender Stirnflächen der Einzelringe eingelassen sind. Weiterhin hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn in eine der einander gegenüberliegenden Stirnflächen ein nach innen durchgehender Schlitz für den Einschub des Halteelementes vorgesehen ist; dadurch wird das Montieren der beiden Einzelringe zu einem Kolbenring erleichtert.
Es ist möglich, die neue Kolbenringkonstruktion sowohl nur bei einem einzigen oder einzelnen als auch allen Kolbenringen eines Kolbens einzusetzen. Während die Einzelringe gegen Relativdrehungen gegeneinander fixiert sind, können sich der oder die Kolbenringe relativ zum Kolben drehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 gibt den neuen Kolbenring, montiert in einem Kolben, als Schnitt I-I der Fig. 2 wieder;
Fig. 2 ist ein Schnitt II-II von Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A, wobei nur ein kleiner Ausschnitt des Kolbenringumfanges dargestellt ist;
Fig. 3 und 4 sind je eine Ansicht jedes der beiden Einzelringe in Richtung der Pfeile B bzw. C von Fig. 2;
Fig. 5 schliesslich gibt eine Aufsicht auf die Ringfläche eines vollständigen Kolbenringes wieder.
Der nur in einem kleinen Ausschnitt dargestellte Kolben 1 (Fig. 1) hat in seinem äusseren Umfang eine Kolbenringnut 2, in die ein Kolbenring 3 eingelegt ist. Dieser setzt sich zusammen aus zwei Einzelringen 3a und 3b, die gemeinsam in der Nut 2 untergebracht sind. Jeder der beiden Einzelringe 3a und 3b hat auf seinem Umfang ein Kolbenringschloss 4a und 4b, das beispielsweise ein bekanntes Schrägschloss ist.
Wie Fig. 5 zeigt, sind die beiden Kolbenringschlösser 4a und 4b der Einzelringe 3a und 3b in dem gezeigten Beispiel bezüglich des Zentrums des Kolbenringes einander diametral gegenüberliegend angeordnet, bilden also einen Winkel von etwa 180"miteinander.
Die Einzelringe 3a und 3b sind durch ein Halteelement 5, das im vorliegenden Fall in einer stadionförmigen Scheibe besteht, gegen Verdrehungen relativ zueinander fixiert. Die Scheibe 5 ist in Vertiefungen 6a und 6b eingesetzt, die in die einander zugewandten Stirnflächen 7a und 7b der Einzelringe 3a und 3b eingearbeitet sind. Aus Montagegründen erweitert sich die Vertiefung 6a der Einzelringes 3a zu einem nach innen gerichteten trichterförmigen Schlitz 8, durch den der Einzelring 3a auf einen bereits im Ring 3b sitzendes Halteeelement 5 für die gegenseitige Montage der Einzelringe 3a und 3b aufschiebbar ist.
DESCRIPTION
The invention relates to a piston ring for a piston internal combustion engine, in particular for a diesel engine.
The development in the field of diesel engines leads to ever higher pressures in the cylinder. The cylinders are known to be sealed from the outside by piston rings inserted into the piston, which cause a gradual pressure build-up. On these piston rings, which have a piston ring lock at one point on their circumference - for example a so-called diagonal lock or a z-shaped lock - there is local blowing in the area of this lock, which, as can be easily seen, increases with increasing cylinder pressures.
In addition, there is a further blow-through cross-section in the so-called correction in the area of the lock, this correction serves to ensure that the piston ring does not strike slots in the cylinder insert - for example flushing or exhaust slots - or that the open piston ring end does not have an inadmissible contact force due to thermal expansion on the cylinder wall exercises. The blow-through in the lock and in the lock correction is particularly serious if the locks of several piston rings of a piston happen to lie on top of one another, i. H. Align at least approximately in the direction of the piston axis.
The object of the invention is therefore to largely prevent local blow-through at the piston ring locks and lock corrections. This object is achieved with the invention in that the piston ring is composed of two individual rings, which are arranged one above the other in the same piston groove and are fixed relative to one another by means of a holding element against rotation, and that the piston ring locks of the individual rings are offset with respect to one another on the circumference.
Due to the construction according to the invention, the path for gas leakage is considerably lengthened due to the relatively long distance along the circumference of the piston and thus the flow resistance is increased, so that the gas tightness of the arrangement increases. The displacement of the piston ring locks of the two individual rings in the same piston groove should be at least 90 ", but advantageously about 180".
Disks, wedges, pins or balls, which are embedded in recesses on opposite end faces of the individual rings, have proven to be structurally simple holding elements. Furthermore, it has proven to be expedient if an inwardly continuous slot is provided in one of the opposing end faces for the insertion of the holding element; this makes it easier to assemble the two individual rings into a piston ring.
It is possible to use the new piston ring design with only one or only one or with all piston rings of a piston. While the individual rings are fixed against one another against relative rotations, the piston ring or pistons can rotate relative to the piston.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.
Fig. 1 shows the new piston ring, mounted in a piston, as section I-I of Fig. 2 again;
Fig. 2 is a section II-II of Figure 1 in the direction of arrow A, only a small section of the piston ring circumference is shown.
3 and 4 are views of each of the two individual rings in the direction of arrows B and C of FIG. 2;
5 finally shows a top view of the ring surface of a complete piston ring.
The piston 1 (FIG. 1), which is shown only in a small detail, has a piston ring groove 2 in its outer circumference, into which a piston ring 3 is inserted. This is composed of two individual rings 3a and 3b, which are housed together in the groove 2. Each of the two individual rings 3a and 3b has a piston ring lock 4a and 4b on its circumference, which is a known inclined lock, for example.
As shown in FIG. 5, the two piston ring locks 4a and 4b of the individual rings 3a and 3b in the example shown are arranged diametrically opposite one another with respect to the center of the piston ring, that is to say they form an angle of approximately 180 "with one another.
The individual rings 3a and 3b are fixed against rotation relative to one another by a holding element 5, which in the present case consists of a stadium-shaped disk. The disc 5 is inserted in recesses 6a and 6b, which are incorporated in the mutually facing end faces 7a and 7b of the individual rings 3a and 3b. For reasons of assembly, the recess 6a of the individual ring 3a widens into an inwardly directed funnel-shaped slot 8, through which the individual ring 3a can be pushed onto a holding element 5 already seated in the ring 3b for the mutual assembly of the individual rings 3a and 3b.