DE10213106A1

DE10213106A1 - Piston ring groove deposit clearance involves sharp-edged humps on piston ring inface to impact groove floor deposit for its forcible clearance each cycle.

Info

Publication number: DE10213106A1
Application number: DE2002113106
Authority: DE
Inventors: Erwin Schmidt; Manfred Ziegler
Original assignee: NPR OF EUROP GmbH; DaimlerChrysler AG
Current assignee: NPR OF EUROP GmbH; Daimler AG
Priority date: 2002-03-23
Filing date: 2002-03-23
Publication date: 2003-10-16

Abstract

The inside of the groove-allotted (13) piston ring (11,12) has a hard or rough structured surface which is pressed against the deposit (15) as the piston switches and in this way bursts the deposit off. The inside face of the ring has raised parts (17) spread all over it and produced by grooves (16) set at an acute angle to the inside casing face of the ring and in this way giving rise to sharp-edges (17). The grooves (16) run round the ring. The raised parts can be spread in groups or singly over the ring face. The raised parts can also be produced by chemical vapor deposition onto a rough hard surface or by spatter technique.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Ablagerungen an einem Ringnutgrund nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Kolbenring zum Durchführen des Verfahrens. The invention relates to a method for removing Deposits on a Ringnutgrund according to the preamble of Claim 1 and a piston ring for carrying out the method.

Bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen wird in einem Brennraum periodisch am Ende eines Verdichtungstaktes und zu Beginn eines Expansionstaktes ein Kraftstoffluftgemisch entzündet und verbrannt. Der Brennraum wird zu einem Kurbelgehäuse hin von einem Kolben begrenzt, der gegenüber einer Zylinderlaufbuchse durch Kolbenringe abgedichtet ist. In der Regel werden mehrere Kolbenringe eingesetzt, wobei ein erster und ein zweiter Ring zum Brennraum hin zur Gasabdichtung dienen und mindestens ein weiterer Ring als Ölabstreifring den Ölhaushalt des Kolbens sowie der Kolbenringe kontrolliert. In reciprocating internal combustion engines is in a combustion chamber periodically at the end of a compression stroke and at the beginning of a Expansion stroke ignites a fuel air mixture and burned. The combustion chamber is towards a crankcase of limited to a piston, which faces a cylinder liner is sealed by piston rings. In general, several will Piston rings used, with a first and a second ring serve to the combustion chamber towards the gas seal and at least one another ring as an oil scraper the oil balance of the piston and the piston rings checked.

Die Kolbenringe sind geschlitzt, besitzen aufgrund ihrer Funktion unterschiedliche Formen und Abmessungen und sind in entsprechenden Ringnuten des Kolbens eingebettet. Sie liegen federnd mit einer äußeren Kolbenringlauffläche an der Zylinderlaufbuchse des Arbeitszylinders an und bilden mit den Ringnuten ein Labyrinth. Dabei wirkt der Gasdruck auch auf die Innenseite der Kolbenringe und verstärkt den Anpressdruck gegen die Zylinderlaufbuchse während des Verdichtungstakts, des Expansionstakts und des Auslasstakts. Während des Ansaugtakts wirkt auf die Innenseite des Kolbenrings ein Unterdruck, der den federnden Anpressdruck entsprechend reduziert. The piston rings are slotted, possess due to their Feature different shapes and dimensions and are in embedded corresponding annular grooves of the piston. they lay resilient with an outer piston ring raceway on the Cylinder liner of working cylinder, forming with the Ring grooves a labyrinth. The gas pressure also acts on the Inside the piston rings and increases the contact pressure against the cylinder liner during the compression stroke, the Expansion strokes and the exhaust stroke. During the intake stroke acts on the inside of the piston ring a negative pressure, the Reduced the resilient contact pressure accordingly.

Da der Kolben über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist, wirken auf ihn während einer Hubbewegung Seitenkräfte, die ihn gegen die Zylinderlaufbuchse drücken. Dabei weichen die Kolbenringe in die Ringnuten zurück, so dass sich der Kolben großflächig mit einer relativ geringen Flächenpressung abstützen kann. Dadurch kann sich ein Schmierfilm ausbilden, der die Reibung und den Verschleiß minimal hält. Bei einer Umdrehung der Kurbelwelle wechseln die Seitenkräfte die Richtung und es findet ein Anlagewechsel des Kolbens an der Zylinderlaufbuchse statt. Because the piston has a connecting rod with a crankshaft connected, act on him during a lifting movement Side forces that press him against the cylinder liner. there The piston rings are then returned to the annular grooves, leaving themselves the piston over a large area with a relatively small Can support surface pressure. This can cause a lubricating film training, which minimizes friction and wear. at one revolution of the crankshaft change the side forces the Direction and there is a change of plant of the piston at the Cylinder liner instead.

Durch die heißen Brenngase und die hohen Temperaturen bilden sich vor allem am Ringnutgrund der Ringnuten und insbesondere der ersten Ringnut zum Brennraum hin Ablagerungen aus Verbrennungsrückständen und überhitztem Öl, so genannter Koks. Wenn die Ablagerungen ein bestimmtes Maß überschreiten, kann der Kolbenring beim Anlagewechsel des Kolbens nicht mehr in die Ringnut zurückweichen. Er "reitet" auf den harten Ablagerungen, wodurch eine hohe Flächenpressung an der Kolbenringlauffläche entsteht. Daraus resultiert, dass der Schmierfilm durchgedrückt wird, was zu einer Mischreibung und zu einem erhöhten Verschleiß an der Lauffläche des Kolbenrings und der Zylinderlauffläche der Zylinderlaufbuchse führt und die Reibungsverluste erhöht. By the hot fuel gases and the high temperatures form especially at the Ringnutgrund the annular grooves and in particular the first annular groove to the combustion chamber out deposits Combustion residues and superheated oil, so-called coke. If The deposits can exceed a certain level, the Piston ring when plant change of the piston no longer in the Fall back on the ring groove. He "rides" on the hard Deposits, causing a high surface pressure at the Piston ring running surface arises. As a result, the lubricating film is pushed through, resulting in a mixed friction and a increased wear on the running surface of the piston ring and the Cylinder surface of the cylinder liner leads and the Increased friction losses.

Um die Dichtwirkung und die Laufleistung von Kolbenringen zu verbessern, sind bereits unterschiedliche Prinzipien bekannt. In der DE 34 20 404 C1 ist ein Kolbenring beschrieben, der durch verschiedenartig gestaltete Hinterschneidungen der oberen und/oder der unteren Ringflanke durch die Bewegung des Kolbens und durch unterschiedlich an ihm wirksame Gas- und Reibungskräfte in Drehung versetzt wird, so dass die Zonen der Hauptbelastung am Kolbenring ständig wechseln. Aus der DE 32 27 583 C2 ist ein weiterer Kolbenring für eine Brennkraftmaschine bekannt, deren Zylinderlauffläche Schmieröffnungen aufweist. Eine ölführenden Nut kommuniziert über mindestens einen schräg zur Umfangsrichtung des Kolbenrings verlaufenden Kanal mit der den Brennraum zugewandten Seite des Kolbenrings. Während des Betriebs findet unter Gasdruck eine Ölströmung in Umfangsrichtung des im Kolbenring verlaufenden Kanals statt. Dabei soll das Öl gut am Umfang des Kolbenrings verteilt und zudem der Kolbenringkanal zwecks Reinigen von Abrieb und Verbrennungsrückständen durchspült werden. Aus der DE 195 04 803 C2 ist ferner eine Kolbenzylinder-Baugruppe bekannt, deren Freiräume zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Kolbenrings und der zugeordneten Ringnut sehr gering und mit einem Feststoffschmiermittelfilm beschichtet sind. Durch die Oberflächenadhäsion wird ein Wandern des Öls durch den Zwischenraum gehemmt und zudem ein Flattern des Kolbenrings im Zwischenraum verringert. To the sealing effect and the mileage of piston rings too improve, different principles are already known. In DE 34 20 404 C1 a piston ring is described which by variously shaped undercuts the upper and / or lower ring flank by the movement of the Pistons and by different effective on him gas and Frictional forces is set in rotation so that the zones of the Always change the main load on the piston ring. From DE 32 27 583 C2 is another piston ring for one Internal combustion engine known whose cylinder surface lubrication openings having. An oil-carrying groove communicates via at least one obliquely to the circumferential direction of the piston ring extending channel with the combustion chamber facing side of the piston ring. During operation, an oil flow takes place under gas pressure Circumferential direction of the running in the piston ring channel. The oil should be well distributed around the circumference of the piston ring and In addition, the piston ring channel for the purpose of cleaning abrasion and Combustion residues are flushed through. From the DE 195 04 803 C2 is also a piston-cylinder assembly known, whose spaces between each other opposite surfaces of the piston ring and the associated annular groove very low and coated with a solid lubricant film are. Due to the surface adhesion is a migration of the oil inhibited by the gap and also a flutter of the Reduced piston ring in the space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine höhere Standzeit von Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsen von Hubkolbenbrennkraftmaschinen zu erreichen und die Reibungsverluste zu verringern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The invention is based on the object, a higher Service life of piston rings and cylinder liners of To reach reciprocating internal combustion engines and the friction losses to decrease. This object is achieved according to the invention by the Characteristics of claim 1 solved. Further embodiments emerge from the dependent claims.

Nach der Erfindung ist ein der Ringnut zugeordneter Kolbenring an seinem Ringrücken mit einer harten, rauen oder strukturierten Oberfläche versehen, mit der er bei einem Anlagewechsel des Kolbens gegen die Ablagerung gepresst wird und die Ablagerung abträgt bzw. absprengt. Wächst im Laufe der Zeit am Ringnutgrund die Ablagerung so weit, dass der Kolbenring bei einem Anlagewechsel nicht mehr in die Ringnut zurückweichen kann, wird seine harte, raue oder strukturierte Oberfläche gegen die Ablagerung gepresst und trägt diese bei einer Bewegung in Umfangsrichtung ab. Da die Ablagerung in der Regel recht spröde ist, kann sie aber auch bei einem entsprechenden Druck abgesprengt werden, insbesondere wenn die zugewandte Oberfläche des Kolbenrings scharfkantig strukturiert ist, z. B. durch Erhebungen in Form von Rillen, Kegeln, Pyramiden oder dgl. Die abgetragenen oder abgesprengten, zertrümmerten Ablagerungen wandern durch die Bewegung des Kolbenrings aus der Ringnut und/oder werden von dem Schmieröl mitgenommen. Dadurch ist über die gesamte Betriebsdauer der Brennkraftmaschine eine einwandfreie Funktion der Kolbenringe gewährleistet und das so genannte "Kolbenreiten" mit seinen negativen Folgen wird vermieden. According to the invention, an annular groove assigned to the piston ring on his ringback with a hard, rough or provided with a textured surface, with which he at a plant change of the piston is pressed against the deposit and the Remove deposits or break off. Grows over time Ringnutgrund the deposit so far that the piston ring at a System change can no longer retreat into the annular groove, will its hard, rough or textured surface against the Pressed deposit and carries this in a movement in Circumferential direction. As the deposit is usually quite brittle is, but it can also at a corresponding pressure be blasted off, especially if the facing surface the piston ring is sharp-edged, z. B. by Elevations in the form of grooves, cones, pyramids or the like. Die worn or blasted, smashed deposits migrate through the movement of the piston ring from the annular groove and / or are taken from the lubricating oil. This is over the entire service life of the internal combustion engine a Ensures perfect function of the piston rings and so called "piston riding" with its negative consequences avoided.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Kolbenring zum Durchführen des Verfahrens vorgeschlagen, dessen Ringrücken entsprechende Erhebungen aufweist, die über den Umfang verteilt angeordnet sind. Diese Erhebungen werden z. B. durch Rillen gebildet, die zur inneren Mantelfläche des Kolbenrings unter einem Flankenwinkel eine scharfkantige Erhebung bilden. Die Rillen können im Wesentlichen nach Art eines Schraubengewindes in Umfangsrichtung des Kolbenrings verlaufen. Sie können aber auch unter einem Rillenwinkel β stärker geneigt zur Umfangsrichtung des Kolbenrings verlaufen, um den Austrag der abgetragenen Ablagerung aus der Ringnut zu beschleunigen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die Rillen einen unterschiedlichen Rillenwinkel auf, so dass sie sich kreuzen. Dadurch entsteht eine Vielzahl kleinflächiger, spitzer Erhebungen, die den Abtrag der Ablagerung beschleunigen. According to one embodiment of the invention, a piston ring proposed for carrying out the method, whose Ring back has corresponding elevations over the circumference are arranged distributed. These surveys are z. B. by Grooves formed to the inner circumferential surface of the piston ring form a sharp-edged elevation under a flank angle. The grooves can be essentially like a Screw thread run in the circumferential direction of the piston ring. she But also at a groove angle β more inclined to Circumferential direction of the piston ring run to the discharge of the accelerate removed deposit from the annular groove. According to a further embodiment, the grooves have a different groove angle, so that they intersect. This results in a large number of small area, sharper Elevations that accelerate the removal of the deposit.

Unabhängig von der Rillenform können die Erhebungen beliebig kegelförmig oder pyramidenförmig gestaltet werden und vereinzelt, gruppenweise oder flächenweise über den Umfang der Rückseite des Kolbenrings verteilt angeordnet sein. Regardless of the groove shape, the surveys can be arbitrary be designed cone-shaped or pyramidal and isolated, in groups or by area over the circumference of the Be arranged distributed rear of the piston ring.

Die Erhebungen können durch spangebende oder spanlose Verformungsverfahren, z. B. durch Drehen, Schleifen oder Prägen, aus der Oberfläche des Kolbenrings herausgeformt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Erhebungen durch eine raue Schicht gebildet werden, die in einem Sputter-, PVD- oder CVD-Verfahren aufgetragen ist. Mit den genannten Verfahren, die zum allgemeinen Stand der Technik gehören, lassen sich gezielt mehr oder weniger grobkörnige und harte Schichten auftragen. The surveys can be done by cutting or non-cutting Deformation process, eg. B. by turning, grinding or embossing, from be formed out of the surface of the piston ring. According to Another embodiment of the invention is proposed that the elevations are formed by a rough layer, applied in a sputtering, PVD or CVD process is. With the mentioned methods, the general state belonging to the technology, can be targeted more or less Apply coarse and hard coats.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages result from the following Drawing description. In the drawing, embodiments of the Invention shown. The description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will expediently consider the features individually and to summarize meaningful further combinations.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Hubkolbenbrennkraftmaschine im Bereich eines Kolbens, Fig. 1 is a partial longitudinal section of a reciprocating internal combustion engine in the area of a piston,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Kolbenring nach Fig. 1 und Fig. 2 is a partial longitudinal section through a piston ring of FIG. 1 and

Fig. 3 bis 7 Varianten zu Fig. 2. Fig. 3 to 7 variants to FIG. 2.

In einer Zylinderlaufbuchse 2, die in einem Zylindergehäuse 1 gelagert und von einem Kühlwasserraum 3 umgeben ist, befindet sich ein Kolben 5 kurz vor einem oberen Totpunkt, in dem er sich einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf nähert und mit diesem, der Zylinderlaufbuchse 2 und einer Brennraummulde 7 im Kolbenboden 6 einen Brennraum bildet, in der ein Kraftstoffluftgemisch entzündet und verbrannt wird. Der Kolben 5 bewegt sich in der Zylinderlaufbuchse 2 auf und ab, wobei seine Hubbewegung in bekannter Weise über eine Pleuelstange auf eine Kurbelwelle übertragen und in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Dabei wirken auf den Kolben 5 Querkräfte die bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle ihre Richtung wechseln und eine radiale Kolbenbewegung 18 mit einem Anlagewechsel zwischen dem Kolben 5 und der Zylinderlaufbuchse 2 bewirken. In a cylinder liner 2 , which is mounted in a cylinder housing 1 and surrounded by a cooling water chamber 3 , there is a piston 5 just before a top dead center in which he approaches a cylinder head, not shown, and with this, the cylinder liner 2 and a combustion bowl 7 forms a combustion chamber in the piston head 6 , in which a fuel-air mixture is ignited and burned. The piston 5 moves up and down in the cylinder liner 2 , wherein its stroke is transmitted in a known manner via a connecting rod to a crankshaft and converted into a rotary motion. In this case, acting on the piston 5 transverse forces change their direction with each revolution of the crankshaft and cause a radial piston movement 18 with a system change between the piston 5 and the cylinder liner 2 .

Der Kolben 5 besitzt zwischen seinem Kolbenmantel 8 und der Zylinderlaufbuchse 2 ein definiertes Kolbenspiel 9, das durch mehrere Kolbenringe 11, 12 abgedichtet wird. Diese sind in Ringnuten 13 des Kolbenmantels 8 eingelassen und als Federringe ausgebildet, so dass sie unter einer gewissen Vorspannung mit einer Kolbenringlauffläche 19 (Fig. 2 bis 4) an einer Zylinderlauffläche 4 der Zylinderlaufbuchse 2 anliegen. Von den Kolbenringen sind nur zwei 11, 12 dargestellt. Zum Kurbelgehäuse hin folgen in bekannter Weise noch weitere nicht dargestellte Kolbenringe, für die die Aussagen in gleicher Weise gelten. Wegen seines trapezförmigen Querschnitts wird der erste Kolbenring 11 auch Trapezring genannt. Der zweite Kolbenring 12 heißt wegen seiner leichten geschrägten Kolbenringlauffläche Minutenring. Er besitzt ferner in der Regel eine Innenphase 24. Bei einer Anlage des Kolbenmantels 8 an die Zylinderlauffläche 4 weichen die Kolbenringe 11, 12, in die Ringnut 13 bzw. den entsprechend zugeordneten Ringnuten zurück, so das sich zwischen dem Kolben 5 und der Zylinderlaufbuchse 2 ein großflächiger Schmierfilm bilden kann. The piston 5 has between its piston skirt 8 and the cylinder liner 2 a defined piston clearance 9 , which is sealed by a plurality of piston rings 11 , 12 . These are embedded in annular grooves 13 of the piston skirt 8 and designed as spring rings, so that they rest under a certain bias with a piston ring raceway 19 ( FIGS. 2 to 4) on a cylinder running surface 4 of the cylinder liner 2 . Of the piston rings only two 11, 12 are shown. The crankcase follow in a known manner, not shown further piston rings, for which the statements apply in the same way. Because of its trapezoidal cross-section of the first piston ring 11 is also called trapezoidal ring. The second piston ring 12 is called because of its slight tapered piston ring raceway minute ring. He also has usually an inner phase 24th In a system of the piston skirt 8 to the cylinder surface 4 , the piston rings 11 , 12 , in the annular groove 13 and the corresponding associated annular grooves back so that between the piston 5 and the cylinder liner 2 can form a large-scale lubricating film.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nur an Hand des ersten Kolbenrings 11 erläutert. Es gilt entsprechend auch für die übrigen Kolbenringe. Auf Grund der Druckverhältnisse im Brennraum wirkt im Zwischenraum 9 zwischen dem Kolben 5 und der Zylinderlaufbuchse ein Gasdruck 10. Da im Verdichtungstakt, im Expansionstakt und im Auslasstakt im Brennraum ein Überdruck herrscht, entsteht zwischen dem Brennraum und dem Kurbelgehäuse ein Druckgefälle in Richtung der Pfeile 10. Dieses wird durch ein Labyrinth, das durch die Kolbenringe 11, 12 usw. im Zusammenwirken mit den zugeordneten Ringnuten 13 usw. abgebaut, so dass nur relativ geringe Gasmengen am Kolben 5 vorbei in das Kurbelgehäuse gelangen. Dabei wirkt der Gasdruck 10 gleichzeitig auf die Rückseite des Kolbenrings 11 und drückt diesen zusätzlich zu den Federkräften gegen die Zylinderlauffläche 4. Durch die heißen Verbrennungsgase bilden sich am Ringnutgrund 14 Ablagerungen 15, ein so genannter Koks, der aus Rückständen der Verbrennung und überhitztem Öl besteht. Die Ablagerungen 15 entstehen vor allem am Ringnutgrund 14 der Ringnut 13, die dem ersten Kolbenring 11 mit einer balligen Kolbenringlauffläche 19 zugeordnet ist. Der Kolbenring 11 besitzt an seiner Innenseite Erhebungen 17. Diese können verschieden gestaltet sein, z. B. durch Rillen 16 (Fig. 2), die im Wesentlichen nach Art eines Gewindes in Umfangsrichtung verlaufen, und deren Flanken unter einem Flankenwinkel α scharfe Kanten bilden. Bei einem anders ausgeführten Kolbenring 20 (Fig. 3) können die Erhebungen auch durch Rillen 22 gebildet werden, die unter einem Rillenwinkel β geneigt zur Umfangsrichtung des Kolbenrings 20 verlaufen. Dabei werden der Rillenwinkel β und der Flankenwinkel α so gewählt, dass die gelösten Ablagerungen leicht aus dem Spalt zwischen dem Kolbenring 20 und der Ringnut 13 durch die Gasströmung und das Öl sowie durch die Bewegung des Kolbenrings 20 beim Anlagewechsel heraus getragen werden können. Fig. 4 zeigt einen Kolbenring 21, bei dem die Rillen 23 unterschiedliche Rillenwinkel β aufweisen und sich somit kreuzen. Dadurch entstehen kleinflächige Spitzen, die besonders wirksam die Ablagerungen 15 aufbrechen. Die Variante nach Fig. 5 zeigt einen kegelförmigen Kolbenring 25 mit Erhebungen 17, wobei die Erhebungen 17 einzeln und über den Umfang gleichmäßig verteilt sind, während ein Kolbenring 26 nach Fig. 6 pyramidenförmige Erhebungen 17 in Gruppen angeordnet besitzt, die ihrerseits über den gesamten Umfang verteilt sind. Schließlich zeigt Fig. 7 eine Alternative, bei der an der Innenseite eines Kolbenrings 27 eine raue, harte Schicht 28 aufgetragen ist, z. B. durch Sputtern, oder in einem PVD- bzw. CVD-Verfahren. The inventive method will be explained only with reference to the first piston ring 11 . It also applies to the other piston rings. Due to the pressure conditions in the combustion chamber, a gas pressure 10 acts in the intermediate space 9 between the piston 5 and the cylinder liner. Since an overpressure prevails in the compression stroke, in the expansion stroke and in the exhaust stroke in the combustion chamber, a pressure gradient arises in the direction of the arrows 10 between the combustion chamber and the crankcase. This is degraded by a labyrinth through the piston rings 11 , 12 , etc., in cooperation with the associated annular grooves 13 , etc., so that only relatively small amounts of gas pass the piston 5 past the crankcase. In this case, the gas pressure 10 simultaneously acts on the rear side of the piston ring 11 and presses it in addition to the spring forces against the cylinder surface 4 . The hot combustion gases form deposits 15 on the annular groove base 14 , a so-called coke consisting of residues of combustion and superheated oil. The deposits 15 arise mainly on the annular groove bottom 14 of the annular groove 13 , which is associated with the first piston ring 11 with a crowned piston ring raceway 19 . The piston ring 11 has elevations 17 on its inside. These can be designed differently, for. B. by grooves 16 ( Fig. 2), which extend substantially in the manner of a thread in the circumferential direction, and whose flanks form sharp edges at a flank angle α. In a differently designed piston ring 20 ( FIG. 3), the elevations can also be formed by grooves 22 which extend at a groove angle β inclined relative to the circumferential direction of the piston ring 20 . In this case, the groove angle β and the flank angle α are chosen so that the dissolved deposits can be easily carried out of the gap between the piston ring 20 and the annular groove 13 by the gas flow and the oil and by the movement of the piston ring 20 during system change out. Fig. 4 shows a piston ring 21, in which the grooves have different groove 23 angle β and thus intersect. This results in small-area peaks that break up the deposits 15 particularly effectively. The variant of FIG. 5 shows a conical piston ring 25 with elevations 17 , wherein the elevations 17 are distributed uniformly and uniformly over the circumference, while a piston ring 26 of FIG. 6 pyramidal elevations 17 has arranged in groups, which in turn over the entire circumference are distributed. Finally, Fig. 7 shows an alternative in which on the inside of a piston ring 27, a rough, hard layer 28 is applied, for. B. by sputtering, or in a PVD or CVD method.

Durch die radiale Bewegungen 18 des Kolbens 5 kommen die Erhebungen 17 mit den Ablagerungen 15 in Kontakt, sobald diese so stark geworden sind, dass sie die Bewegung des Kolbenrings 11 beim Anlagenwechsel beeinträchtigen. Durch den Anpressdruck des Kolbens 5 werden die Ablagerungen 15 abgesprengt oder durch die Relativbewegung zwischen dem Kolben 5 und dem Kolbenring 11 in Umfangsrichtung abgetragen. Entfernt sich der Kolben 5 beim Anlagewechsel wieder von der Zylinderlauffläche 4, vergrößert sich der Spalt zwischen dem Kolbenring 11 und der Ringnut 13, so dass die abgesprengten Rückstände aus dem Spalt heraus getragen werden können und die Funktion des Kolbenrings 11 nicht mehr beeinträchtigt wird. Bezugszeichen 1 Zylindergehäuse
2 Zylinderlaufbuchse
3 Kühlwasserraum
4 Zylinderlauffläche
5 Kolben
6 Kolbenboden
7 Brennraummulde
8 Kolbenmantel
9 Kolbenspiel
10 Gasdruck
11 erster Kolbenring
12 zweiter Kolbenring
13 Ringnut
14 Ringnutgrund
15 Koksablagerung
16 Rille
17 Erhebung
18 radiale Kolbenbewegung
19 Kolbenringlauffläche
20 Kolbenring
21 Kolbenring
22 Rille
23 Rille
24 Innenphase
25 Kolbenring
26 Kolbenring
27 Kolbenring
28 Schicht
α Flankenwinkel
β Rillenwinkel
Due to the radial movements 18 of the piston 5 , the elevations 17 come into contact with the deposits 15 as soon as they have become so strong that they impair the movement of the piston ring 11 during system change. By the contact pressure of the piston 5 , the deposits 15 are blasted off or removed by the relative movement between the piston 5 and the piston ring 11 in the circumferential direction. Removes the piston 5 when changing system again from the cylinder surface 4 , the gap between the piston ring 11 and the annular groove 13 increases , so that the blown-off residues can be carried out of the gap and the function of the piston ring 11 is no longer impaired. Reference numeral 1 cylinder housing
2 cylinder liner
3 cooling water room
4 cylinder surface
5 pistons
6 piston bottom
7 combustion chamber
8 piston skirt
9 piston play
10 gas pressure
11 first piston ring
12 second piston ring
13 annular groove
14 ring groove ground
15 coke deposit
16 groove
17 survey
18 radial piston movement
19 piston ring raceway
20 piston ring
21 piston ring
22 groove
23 groove
24 inside phase
25 piston ring
26 piston ring
27 piston ring
28 shift
α flank angle
β groove angle

Claims

1. A method for removing deposits on a Ringnutgrund an annular groove of a piston of a reciprocating internal combustion engine, characterized in that one of the annular groove ( 13 ) associated piston ring ( 11 , 12 , 20 , 21 , 25 , 26 , 27 ) on its inside with a hard , rough or textured surface is provided, with which it is pressed at a plant change of the piston ( 5 ) against the deposit ( 15 ) and this ablates or breaks.

Second piston ring for carrying out a method according to claim 1, characterized in that it has elevations ( 17 ) on its inner side, which are arranged distributed over the circumference.

3. Piston ring according to claim 2, characterized in that the elevations ( 17 ) by grooves ( 16 , 22 , 23 ) are formed.

4. Piston ring according to claim 3, characterized in that the grooves ( 16 , 22 , 23 ) to the inner circumferential surface of the piston ring ( 11 , 20 , 21 ) at a flank angle (α) form a sharp-edged survey.

5. Piston ring according to claim 3 or 4, characterized in that the grooves ( 16 ) extend substantially in the circumferential direction of the piston ring ( 11 ).

6. Piston ring according to claim 3 or 4, characterized in that the grooves ( 22 ) at a groove angle (β) inclined to the circumferential direction of the piston ring ( 20 ) extend.

7. Piston ring according to claim 6, characterized in that the grooves ( 23 ) have a different groove angle (β) and intersect.

8. Piston ring according to claim 2, characterized in that the elevations ( 17 ) are designed conical or pyramidal.

9. Piston ring according to claim 2, characterized in that the elevations ( 17 ) isolated, in groups or by area over the circumference of the rear side of the piston ring ( 25 , 26 ) are arranged distributed.

10. Piston ring according to claim 2, characterized in that the elevations ( 17 ) by a hard, rough layer ( 28 ) are formed, in a sputtering, PVD (Physical Vapor Deposition) or CVD (Chemical Vapor Deposition) method is applied.