DE19942242A1

DE19942242A1 - Reciprocating machine

Info

Publication number: DE19942242A1
Application number: DE1999142242
Authority: DE
Inventors: Lech Moczulski; Fogh Jesper Weis
Original assignee: MAN B&W Diesel AS
Current assignee: MAN B&W Diesel AS
Priority date: 1999-09-04
Filing date: 1999-09-04
Publication date: 2001-03-15
Also published as: AU6997500A; WO2001018433A1

Abstract

The invention relates to a reciprocating internal combustion engine with at least one piston (5). Said piston is provided with at least one piston ring (6) that is provided with at least one channel (11) that extends in the area of the circumference thereof. The aim of the invention is to facilitate a wear-free operation and a high durability of such a piston. To this end, at least the upper circumferential channel (11), across the entire circumference of the pertaining piston ring (6), is set off from the upper face of the piston ring that faces the cylinder head (3) by a continuous web (12) to form an oil pocket (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen Zweitakt-Großdieselmotor, mit wenigstens einem Kolben, der mit wenigstens einem Kolbenring versehen ist, der im Bereich seiner umfangsseitigen Lauffläche mit wenigstens einem in Umfangsrichtung verlaufenden Kanal versehen ist.The invention relates to a reciprocating piston machine, in particular a large two-stroke diesel engine with at least one piston, which is provided with at least one piston ring in the area its circumferential tread with at least one in Circumferential direction channel is provided.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der GB 2 124 332 A bekannt. Die im Bereich der Lauffläche der Kolbenringe vorgesehenen, umlaufenden Kanäle sollen eine gute Schmierölverteilung gewährleisten. Bei der bekannten Anordnung kommunizieren die genannten Kanäle jedoch über quer hierzu angeordnete Seitenarme mit dem oberhalb des jeweils zugeordneten Kolbenrings sich befindenden Bereich des vom Brennraum abgehenden Spalts zwischen Kolben und Zylinderbüchse. Dieser Bereich wird daher bei jedem Arbeitstakt mit heißen Verbrennungsgasen beaufschlagt, die nach Art einer Flamme mit hoher Geschwindigkeit und Temperatur in die Seitenarme und über diese in den jeweils zugeordneten, umlaufenden Kanal eintreten und das dort vorhandene Schmieröl verbrennen und austreiben. In der Folge davon kann es zu einer unzureichenden Schmierölversorgung und damit zu einer Wärmekorrosion und einer schnellen Ausbreitung beginnender Kolbenfresser kommen. Ein weiterer, ganz besonderer Nachteil der bekannten Anordnung ist darin zu sehen, dass das in die Seitenarme und über diese in den umlaufenden Kanal eintretende Gas den betreffenden Kolbering von der Zylinderbüchse nach radial innen wegdrückt. Die Folge davon sind ein schlechter Wirkungsgrad sowie eine große seitliche Bewegbarkeit des Kolbens, was sich verschleißfördernd auswirkt. Bei der bekannten Anordnung kommt daher die erwünschte Wirkung einer guten Schmierölverteilung praktisch nicht zum Tragen.An arrangement of this type is known from GB 2 124 332 A. The provided in the area of the running surface of the piston rings circumferential channels should have a good lubricating oil distribution guarantee. In the known arrangement, the communicate mentioned channels, however, arranged transversely thereto Side arms with the one assigned above Piston ring located area of the combustion chamber outgoing gap between piston and cylinder liner. This The area is therefore called with every work cycle Combustion gases, which act like a flame with high speed and temperature in the side arms and via this into the respectively assigned circulating channel enter and burn the existing lubricating oil and cast out. As a result, it can become inadequate Lube oil supply and thus to thermal corrosion and a rapid spread of beginning piston eaters. Another, very special disadvantage of the known arrangement can be seen in that in the side arms and over this in the gas entering the circulating channel Kolbering pushes radially inward away from the cylinder liner. The result of this is poor efficiency and one great lateral movement of the piston, what is has a wear-promoting effect. In the known arrangement therefore comes the desired effect of a good one Lubricating oil distribution practically not to be carried.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass ein verschleißarmer Betrieb und damit eine lange Lebensdauer gewährleistet sind.Based on this, it is therefore the task of the present one Invention, an arrangement of the type mentioned with simple and cost effective means to improve that low-wear operation and therefore a long service life are guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der gattungsgemäßen Anordnung zumindest der oberste, in Umfangsrichtung verlaufende Kanal zur Bildung einer Öltasche auf dem ganzen Umfang des zugeordneten Kolbenrings von der dem Zylinderkopf zugewandten Kolbenringoberseite durch einen ununterbrochenen Steg abgesetzt ist. This object is achieved in that generic arrangement at least the top, in Circumferential channel to form an oil pocket over the entire circumference of the associated piston ring from the the top of the piston ring facing the piston ring by a continuous web is set down.

Der den umlaufenden Kanal von der Kolbenringoberseite trennende, ununterbrochene Steg stellt in vorteilhafter Weise sicher, dass die Verbrennungsgase keinen Zugang zum umlaufenden Kanal finden. Das im Kanal gesammelte Schmieröl wird daher nicht verbrannt und ausgetrieben, sondern bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens auf die ganze Lauffläche des zugeordneten Kolbenrings verteilt. Der umlaufende Kanal fungiert bei der erfindungsgemäßen Anordnung als echte Öltasche, die einen erwünschten Ölvorrat aufnehmen kann. Da die Verbrennungsgase keinen Zugang zum umlaufenden Kanal finden, ist auch sichergestellt, dass die Verbrennungsgase zuverlässig auf die der Kolbenring-Lauffläche gegenüberliegende Rückseite des betroffenen Kolbenrings gelangen und diesen mit seiner Lauffläche an die Lauffläche der Zylinderbüchse anpressen, was eine zuverlässige Spaltabdichtung sowie eine zuverlässige Stabilisierung des Kolbens und damit einen verschleißarmen Lauf sowie einen hohen. Wirkungsgrad gewährleistet. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen werden die Nachteile der bekannten Anordnung ersichtlich vollständig beseitigt und die oben erwähnte Aufgabe auf höchst einfache und kostengünstige Weise gelöst.The circumferential channel from the top of the piston ring separating, uninterrupted web poses in an advantageous manner sure that the combustion gases have no access to the find circumferential channel. The lubricating oil collected in the channel is therefore not burned and expelled, but at the Up and down movement of the piston on the entire tread of the assigned piston ring distributed. The circumferential channel functions in the arrangement according to the invention as a real oil bag, the can hold a desired oil supply. Since the Combustion gases have no access to the circulating duct find, it is also ensured that the combustion gases reliably on the opposite side of the piston ring tread Get back of the affected piston ring and this with press its tread against the tread of the cylinder liner, what a reliable gap seal as well as a reliable Stabilization of the piston and therefore low wear as well as a high. Efficiency guaranteed. With the Measures according to the invention are the disadvantages of known arrangement clearly eliminated and the task mentioned above on extremely simple and inexpensive Way solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So können die oberen Kolbenringe eines Kolbenringpakets zweckmäßig mehr umfangsseitige Öltaschen aufweisen als die unteren Kolbenringe. Dies ergibt eine der höheren Belastung der oberen Kolbenringe entsprechende größere Anzahl von Öltaschen im Bereich der oberen Kolbenringe. Im Bereich der unteren Kolbenringe genügt in der Regel eine umfangsseitige Öltasche, was den Herstellungsaufwand reduziert.Advantageous refinements and practical training of overriding measures are in the subclaims specified. So the upper piston rings one Piston ring set expediently more peripheral oil pockets have than the lower piston rings. This results in one of the higher load on the upper piston rings corresponding larger Number of oil pockets in the area of the upper piston rings. in the The area of the lower piston rings is usually sufficient circumferential oil pocket, which reduces the manufacturing effort.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass die umfangsseitige Öltasche schraubenlinienförmigen Verlauf aufweist. Dies ergibt insbesondere bei Anordnungen mit lediglich einer Öltasche eine besonders gute Ölverteilung.Another advantageous measure can be that the circumferential oil pocket has a helical shape having. This results in particular with arrangements with only an oil bag an especially good oil distribution.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann bei einem offenen Kolbenring mit einen Spalt begrenzenden Enden die umfangsseitige Öltasche im Bereich der Enden verschlossen sein. Die verschlossenen Enden wirken einem Ölverlust entgegen. Das Öl wird vielmehr in der so gebildeten Öltasche gehalten. Außerdem wirkt diese Maßnahme auch einem Zugang der Verbrennungsgase vom Spalt her entgegen. Die genannte Maßnahme stellt daher eine besonders zu bevorzugende Fortbildung dar.In further training of the overarching measures can at an open piston ring with a gap delimiting ends circumferential oil pocket in the area of the ends to be closed. The closed ends counteract oil loss. The Rather, oil is kept in the oil pocket thus formed. In addition, this measure also affects access to the Combustion gases from the gap. The said Measure therefore represents a particularly preferable one Training.

Vorteilhaft kann die Öltasche einen im Bereich der Ecken durch Radien abgerundeten Querschnitt aufweisen. Dies gewährleistet einen guten Abtransport der Wärme aus den gefährdeten Eckbereichen, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Erzielung einer langen Lebensdauer auswirkt.The oil pocket can advantageously pass through in the area of the corners Radii have a rounded cross-section. This ensures good removal of heat from the endangered Corner areas, which is also beneficial to achieving a long lifespan.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass der umfangsseitig umlaufende Kanal nach radial außen divergierende Seitenflanken aufweist. Dies erleichtert in vorteilhafter Weise die Anbringung einer Beschichtung. Bei beschichteten Kolbenringen kann der oben erwähnte, im Bereich der Kolbenringenden vorgesehene Verschluß des umlaufenden Kanals einfach durch entsprechende Verdickung der Beschichtung erreicht werden.Another useful measure can be that the circumferential channel running radially outwards has diverging side flanks. This facilitates in advantageously applying a coating. At Coated piston rings can be the one mentioned above in the range the piston ring ends provided closure of the circumferential Channel by simply thickening the Coating can be achieved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung an Hand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous configurations and expedient Further training of the overarching measures are in the remaining subclaims specified and from the Example description below using the drawing removable.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:In the drawing described below:

Fig. 1 einen Zylinder eines Zweitakt-Großdieselmotors teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a cylinder of a large two-stroke diesel engine, partly in section,

Fig. 2 die Einzelheit A aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 shows the detail A from Fig. 1 in an enlarged scale;

Fig. 3 eine Ansicht des Endbereichs eines mit einem Spalt versehenen Standard-Kolbenrings, Fig. 3 is a view of the end portion of a gapped standard piston ring,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch einen oberen Kolbenring und Fig. 4 is a partial cross section through an upper piston ring and

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch einen unteren Kolbenring. Fig. 5 shows a partial cross section through a lower piston ring.

Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei Hubkolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrenn kraftmaschinen, vorzugsweise langsam laufende Zweitakt- Großdieselmotoren in Kreuzkopfbauweise. Der Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Anordnungen sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr.The present invention applies to Reciprocating machines, in particular reciprocating piston burners engines, preferably slow-running two-stroke Large cross-sectional diesel engines. The construction and the Operation of such arrangements are known per se and therefore need no closer in the present context Explanation more.

Der in Fig. 1 dargestellte Zylinder eines Zweitakt- Großdieselmotors enthält eine mit Einlaßschlitzen 1 versehene Zylinderbüchse 2, auf die ein nur teilweise dargestellter, eine nicht gezeichnete Auslaßanordnung enthaltender Zylinderkopf 3 aufgesetzt ist. Dieser bildet die obere Begrenzung eines Brennraums 4, dessen untere Begrenzung durch einen im Zylinder angeordneten, auf und abbewegbaren Kolben 5 gebildet wird, der in nicht dargestellter Weise über eine Kolbenstange mit einem Kreuzkopf verbunden ist, der über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle zusammenwirkt.The cylinder of a two-stroke large diesel engine shown in FIG. 1 includes an inlet provided with slots 1 cylinder liner 2, on which an only partially shown, a not shown cylinder head containing outlet assembly 3 is placed. This forms the upper boundary of a combustion chamber 4 , the lower boundary of which is formed by a piston 5 which is arranged in the cylinder and can be moved up and down and which is connected in a manner not shown via a piston rod to a crosshead which interacts with a crankshaft via a connecting rod.

Der Kolben 5 ist mit einem hier aus vier Kolbenringen 6 bestehenden Kolbenringpaket versehen. Die Kolbenringe 6 sind, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, in einer jeweils zugeordneten Nut 7 des Kolbenmantels angeordnet und liegen mit ihrer äußeren Umfangsfläche an der Innenseite der Zylinderbüchse 2 an. Die Nuten 7 besitzen gegenüber dem jeweils zugeordneten Kolbenring 6 Übermaß, so dass sich oberhalb und innerhalb der Kolbenringe 6 ein Spalt 8 ergibt, der im Betrieb mit Brenngas beaufschlagt wird. The piston 5 is provided with a piston ring package consisting of four piston rings 6 here. The piston rings 6 are, as can best be seen from FIG. 2, arranged in a respectively assigned groove 7 of the piston skirt and rest with their outer peripheral surface on the inside of the cylinder liner 2 . The grooves 7 have an oversize compared to the respectively assigned piston ring 6 , so that there is a gap 8 above and within the piston rings 6 , which is acted upon by fuel gas during operation.

Die äußere Umfangsfläche der Kolbenringe 6 und die innere Umfangsfläche der Zylinderbuchse 2 sind als Laufflächen ausgebildet, die mit Schmieröl versorgt werden. Hierzu kann die Zylinderbüchse 2, wie in Fig. 1 angedeutet ist, mit radialen Schmierölbohrungen 9 versehen sein, die über eine nicht näher dargestellte Einrichtung im Takt des Motors mit Schmieröl versorgt werden können.The outer circumferential surface of the piston rings 6 and the inner circumferential surface of the cylinder liner 2 are designed as running surfaces which are supplied with lubricating oil. For this purpose, the cylinder liner 2 , as indicated in FIG. 1, can be provided with radial lubricating oil bores 9 , which can be supplied with lubricating oil in time with the engine via a device (not shown).

Zur Erzielung einer guten Verteilung des Schmieröls über die genannten Laufflächen sind die Kolbenringe 6, wie Fig. 2 weiter erkennen läßt, an ihrer der Zylinderbüchse 2 zugewandten, äußeren Umfangsfläche mit jeweils mindestens einer umlaufenden Öltasche 10 versehen. Diese fungiert als Ölreservoir, das das aufgenommene Schmieröl während der Auf- und Abbewegung des Kolbens 5 auf eine größere Fläche verteilt und so der Entstehung von Kolbenfressern entgegen wirkt bzw. einen beginnenden Kolbenfresser stoppt und damit die bisher befürchtete, schnelle Ausbreitung des beim Beginn eines Kolbenfressers geschädigten Bereichs verhindert.In order to achieve a good distribution of the lubricating oil over the mentioned running surfaces, the piston rings 6 , as can also be seen in FIG. 2, are provided with at least one peripheral oil pocket 10 on their outer peripheral surface facing the cylinder liner 2 . This acts as an oil reservoir, which distributes the absorbed lubricating oil over a larger area during the up and down movement of the piston 5 and thus counteracts the formation of piston seizures or stops a beginning piston seizure and thus the previously feared, rapid spread of the at the beginning of a piston seizure damaged area prevented.

Zur Bildung jeder derartiger Öltasche 10 sind die Kolbenringe 6 jeweils im Bereich ihrer umfangsseitigen, der Zylinderbüchse 2 zugewandten Lauffläche mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden Kanal 11 versehen, wobei zumindest der oberste Kanal 11 auf dem ganzen Umfang durch einen ununterbrochenen Steg 12 von der dem Zylinderkopf 3 zugewandten Oberseite des zugeordneten Kolbenrings 6 abgesetzt ist, wie aus Fig. 2 erkennbar ist. Der ununterbrochen durchgehende Steg 12 verhindert eine Verbindung jedes darunter sich befindenden Kanals 11 mit dem oberhalb des zugehörigen Kolbenrings 6 sich befindenden, vom Brennraum 4 abgehenden Bereichs des Spalts zwischen Kolben 5 und Zylinderbüchse 2. Die in diesen Spalt eindringenden Verbrennungsgase gelangen daher nicht in einen umfangsseitigen Kanal 11 und können daher den Kolbenring 6 nicht von der Zylinderbüchse 2 wegdrücken. Der umlaufende Steg 12 gewährleistet auch eine zuverlässige Beaufschlagung des Spalts 8 mit Verbrennungsgasen, so dass sich eine wirksame Ausbildung der in Fig. 2 bei K angedeuteten Radialkräfte ergibt, durch welche die Kolbenringe 6 an die Zylinderbüchse 2 gepresst werden.To form each such oil pocket 10 , the piston rings 6 are each provided in the region of their circumferential running surface facing the cylinder liner 2 with a circumferentially extending channel 11 , at least the uppermost channel 11 over the entire circumference by an uninterrupted web 12 from the cylinder head 3 facing top of the associated piston ring 6 is offset, as can be seen from Fig. 2. The continuously continuous web 12 prevents a connection of each channel 11 located underneath with the region of the gap between the piston 5 and the cylinder liner 2 that is located above the associated piston ring 6 and extends from the combustion chamber 4 . The combustion gases entering this gap therefore do not enter a circumferential channel 11 and therefore cannot push the piston ring 6 away from the cylinder liner 2 . The circumferential web 12 also ensures a reliable loading of the gap 8 with combustion gases, so that there is an effective formation of the radial forces indicated at K in FIG. 2, by means of which the piston rings 6 are pressed against the cylinder liner 2 .

Um eine vollständige Abschottung der Öltasche bzw. -taschen 10 gegenüber den in den Spalt zwischen Kolben 5 und Zylinderbüchse 2 eindringenden Brenngasen zu gewährleisten, ist bei einem einen Spalt 13 begrenzende Enden aufweisenden Standard-Kolbenring jeder jeweils eine Öltasche 10 enthaltende Kanal 11 im Bereich jedes Kolbenringendes verschlossen, wie in Fig. 3 durch in den Kanälen 11 angebrachte Füllstücke 14 angedeutet ist. Hierdurch wird auch eine Zugänglichkeit der Kanäle 11 vom Spalt 13 her unterbunden. Zur Bildung endseitig verschlossener Kanäle 11 können auch bei der Bearbeitung der Kanäle Endstücke stehengelassen werden.In order to ensure a complete isolation of the oil pocket or pockets 10 from the fuel gases penetrating into the gap between piston 5 and cylinder liner 2 , in the case of a standard piston ring which has a gap 13 and ends, each channel 11 containing an oil pocket 10 is in the region of each The end of the piston ring is closed, as indicated in FIG. 3 by filler pieces 14 attached in the channels 11 . This also prevents access to the channels 11 from the gap 13 . To form channels 11 that are closed at the ends, end pieces can also be left standing when machining the channels.

Der erste und der zweite Kolbenring 6 des Kolbenringpakets besitzen mehr als eine umlaufende Öltasche 10. Im dargestellten Beispiel sind der erste und der zweite Kolbenring 6 wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, mit jeweils zwei übereinander sich befindenden Öltaschen 10 versehen. Diese können durch parallele, in achsnormalen Ebenen umlaufende Kanäle 11 gebildet werden und symmetrisch zur Mittelebene des zugeordneten Kolbenrings 6 angeordnet sein. Der in Fig. 4 bei a angedeutete Mittenabstand beträgt in derartigen Fällen etwa 40% der Höhe H des zugeordneten Kolbenrings 6. Der dritte und vierte Kolbenring des Kolbenringpakets besitzen jeweils lediglich eine Öltasche 10. Der diese bildende Kanal 11 kann, wie in Fig. 5 dargestellt ist, jeweils auf mittlerer Höhe des zugeordneten Kolbenrings 6 angeordnet sein. In den dargestellten Beispielen verlaufen die jeweils eine Öltasche 10 bildenden Kanäle 11, wie oben schon angedeutet wurde, in achsnormalen Ebenen. Es wäre aber auch ein schraubenlinienförmiger Verlauf der Öltaschen 10 denkbar.The first and the second piston ring 6 of the piston ring package have more than one circumferential oil pocket 10 . In the example shown, the first and second piston rings 6, as shown in FIGS. 2 and 3, are each provided with two oil pockets 10 located one above the other. These can be formed by parallel channels 11 running in planes normal to the axis and arranged symmetrically to the center plane of the associated piston ring 6 . In such cases, the center distance indicated at a in FIG. 4 is approximately 40% of the height H of the associated piston ring 6 . The third and fourth piston rings of the piston ring package each have only one oil pocket 10 . The channel 11 forming this, as shown in FIG. 5, can each be arranged at the middle height of the associated piston ring 6 . In the examples shown, the channels 11 each forming an oil pocket 10 , as has already been indicated above, run in planes normal to the axis. However, a helical course of the oil pockets 10 would also be conceivable.

Die in Fig. 4 bei t angedeutete Tiefe der Öltaschen 10 liegt zweckmäßig im Bereich von 0,25% bis 0,4%, vorzugsweise bei etwa 0,33% des Durchmessers des jeweils zugeordneten Kolbenrings 6. Dies ergibt auch im Falle eines umfangsseitigen Verschleißes des Kolbenrings 6 noch ein zuverlässiges Fassungsvermögen der Öltaschen 10 und damit eine lange Wirkungszeit.The depth of the oil pockets 10 indicated at t in FIG. 4 is expediently in the range from 0.25% to 0.4%, preferably approximately 0.33% of the diameter of the respectively associated piston ring 6 . Even in the event of circumferential wear of the piston ring 6 , this results in a reliable capacity of the oil pockets 10 and thus a long operating time.

Die Kolbenringe 6 gemäß Fig. 4 und 5 sind jeweils zur Bildung ihrer Lauffläche mit einer umfangsseitigen Beschichtung 15 versehen. Diese besteht aus einem gute Gleiteigenschaften aufweisenden, korrossions- und fressfesten Material, wie Aluminium-Bronze, Nickel-Graphit und dergleichen. Auch Oxide und Karbide könnten Verwendung finden. Die Beschichtung 15 ist auch im Bereich der umfangsseitigen Öltaschen 10 vorgesehen. Bei so beschichteten Kolbenringen 6 werden vor der Beschichtung in das Grundmaterial 16 den gewünschten Öltaschen 10 entsprechende Nuten 17 eingeschnitten. Diese besitzen zweckmäßig einen Querschnitt mit nach außen divergierenden Seitenflanken, was die nachträgliche Anbringung der Beschichtung 15, z. B. als Schweiß- oder Spritzauftrag, erleichtert. Die nachträglich aufgebrachte Beschichtung 15 folgt der Kontur des genuteten Grundmaterials, so dass sich nach der Anbringung der Beschichtung 15 unter Berücksichtigung der Dicke d der Beschichtung 15 die jeweils eine Öltasche 10 enthaltenden Kanäle 11 ergeben. Die Dicke d beträgt zweckmäßig 0,5 mm.The piston rings 6 according to FIGS. 4 and 5 are each provided with a circumferential coating 15 to form their running surface. This consists of a good sliding properties, corrosion and seizure resistant material, such as aluminum bronze, nickel graphite and the like. Oxides and carbides could also be used. The coating 15 is also provided in the area of the peripheral oil pockets 10 . In the case of piston rings 6 coated in this way, grooves 17 corresponding to the desired oil pockets 10 are cut into the base material 16 before coating. These advantageously have a cross section with outwardly diverging side flanks, which means the subsequent application of the coating 15 , for. B. as a welding or spraying job, facilitated. The subsequently applied coating 15 follows the contour of the grooved base material, so that after the application of the coating 15 , taking into account the thickness d of the coating 15, the channels 11 each containing an oil pocket 10 result. The thickness d is expediently 0.5 mm.

Die Kanäle 11 besitzen einen Querschnitt mit abgerundeten Ecken, wie in Fig. 4 durch die Radien r angedeutet ist. Der innere, bodenseitige Radius kann dabei 1,5 mm, der im Bereich der äußeren Kanten vorgesehene Radius etwa 0,5 mm betragen.The channels 11 have a cross section with rounded corners, as indicated by the radii r in FIG. 4. The inner, bottom-side radius can be 1.5 mm, and the radius provided in the area of the outer edges can be about 0.5 mm.

Die abgerundeten Kanten gewährleisten einen schnellen Abtransport der Wärme. Je größer der Radius ist, desto besser ist der Wärmeabtransport. Zur Erzeugung der Radien r besitzen auch die Nuten 17 einen Querschnitt mit abgerundeten Kanten, wie durch die Radien R angedeutet ist. Diese sind unter Berücksichtigung der Dicke der Beschichtung 15, die etwa 0,5 mm betragen kann, auf die Radien r abgestimmt. The rounded edges ensure that the heat is quickly removed. The larger the radius, the better the heat dissipation. To generate the radii r, the grooves 17 also have a cross section with rounded edges, as indicated by the radii R. These are matched to the radii r, taking into account the thickness of the coating 15 , which can be approximately 0.5 mm.

Die den Kolbenringen 6 zugeordneten Auflageflächen der kolbenseitigen Nuten 7 sind vielfach mit einer Chromauflage versehen, an deren Oberfläche CrO entsteht, das eine erwünschte hohe Härte aufweist. Im radial äußeren Kantenbereich wird die CrO-Schicht auf Grund der hohen Pressung stark beansprucht. Sobald die CrO-Schicht verschlissen ist, liegt die Chrom-Schicht frei, deren Härte wesentlich geringer als die Härte von CrO ist. Um das zu verhindern, bzw. dem jedenfalls entgegen zu wirken, werden an der Unterseite der Kolbenringe 6 in Fig. 2 lediglich angedeutete Öltaschen 18 vorgesehen.The bearing surfaces of the piston-side grooves 7 assigned to the piston rings 6 are often provided with a chrome coating, on the surface of which CrO is formed, which has a desired high hardness. In the radially outer edge area, the CrO layer is stressed due to the high pressure. As soon as the CrO layer is worn out, the chrome layer is exposed, the hardness of which is significantly lower than the hardness of CrO. In order to prevent this, or in any case to counteract it, only indicated oil pockets 18 are provided on the underside of the piston rings 6 in FIG. 2.

Hierzu sind zumindest im radial äußeren Bereich der Unterseite der Kolbenringe 6 Ausnehmungen vorgesehen, denen eine Füllung zugeordnet ist, die aus einem eine geringere Verschleißfestigkeit als das Grundmaterial aufweisenden Material besteht. Im Neuzustand können die genannten Ausnehmungen durch die zugeordnete Füllung ganz geschlossen sein, so dass sich eine glatte, unprofilierte Oberfläche ergibt, die einfach bearbeitet werden kann. Bereits während der Einlaufphase bilden sich aber in Folge des schnelleren Verschleißes des weicheren Materials die gewünschten Öltaschen. Diese besitzen eine vergleichsweise geringe Tiefe. Diese Öltaschen 18 füllen sich im Betrieb mit Öl, das bei stoßartiger Pressung seitlich ausgepresst wird und so unter die den Öltaschen 18 benachbarten Stützflächen des betreffenden Kolbenrings 6 gelangt. Auf diese Weise ergibt sich eine zuverlässige Schmierung dieser Stützflächen, wodurch die CrO-Schicht geschont wird. For this purpose, at least in the radially outer region of the underside of the piston rings 6, recesses are provided, to which a filling is assigned, which consists of a material that is less wear-resistant than the base material. In the new state, the above-mentioned recesses can be completely closed by the associated filling, so that a smooth, non-profiled surface results that can be easily machined. The desired oil pockets are already formed during the running-in phase due to the faster wear of the softer material. These have a comparatively shallow depth. During operation, these oil pockets 18 fill with oil which is pressed out laterally in the case of sudden pressure and thus passes under the support surfaces of the piston ring 6 in question, which are adjacent to the oil pockets 18 . This results in reliable lubrication of these support surfaces, which protects the CrO layer.

Zur Bildung der den Öltaschen zu Grunde liegenden Ausnehmungen können radiale Nuten, Bohrungen etc. vorgesehen sein.To form the basis of the oil pockets Radial grooves, bores, etc. can be provided in recesses his.

Claims

1. Reciprocating engine, in particular two-stroke large diesel engine, with at least one piston ( 5 ) which is provided with at least one piston ring ( 6 ) which is provided in the region of its circumferential tread with at least one channel ( 11 ) extending in the circumferential direction, characterized in that at least the uppermost, circumferential channel ( 11 ) for forming an oil pocket ( 10 ) on the entire circumference of the associated piston ring ( 6 ) is offset from the top of the piston ring facing the cylinder head ( 3 ) by an uninterrupted web ( 12 ).

2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the upper piston rings ( 6 ) of a piston ring package have more peripheral oil pockets ( 10 ) than the lower piston rings ( 6 ).

3. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least the uppermost piston ring, preferably the first and the second piston ring, of a piston ring package has or have more than one oil pocket ( 10 ), preferably two oil pockets ( 10 ), and that each one has piston ring ( 6 ) below contains an oil pocket ( 10 ).

4. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the oil pocket or pockets ( 10 ) at least partially has or have a helical course.

5. reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the oil pocket or oil pockets ( 10 ) in the range between 0.25% -0.40%, preferably at about 0.33% of the diameter of the associated piston ring ( 6 ) lies.

6. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that with an open piston ring ( 6 ) with a gap ( 13 ) delimiting ends, each oil pocket ( 10 ) is closed in the region of the piston ring ends.

7. Reciprocating machine according to claim 6, characterized in that the nut-side closure of the oil pocket or pockets ( 10 ) is designed as a filler ( 14 ).

8. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the oil pocket or pockets ( 10 ) has or have a cross section rounded by radii in the region of the corners.

9. A reciprocating piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that, in each case incorporated at least one groove (17) with piston rings (6) having a coating applied to their base material (16), peripheral coating (15) in the base material (16) and that the coating ( 15 ) follows the contour of the groove ( 17 ).

10. Reciprocating machine according to claim 9, characterized characterized in that the groove has a cross section according to has diverging side flanks on the outside.

11. Reciprocating piston machine according to claim 9 or 10, characterized in that in an open piston ring with a gap ( 13 ) delimiting ends, the coating ( 15 ) in the region of the piston ring ends is designed as a closure of the oil pocket or pockets ( 10 ).

12. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the coating ( 15 ) consists of a corrosion and seizure-resistant material, preferably aluminum-bronze and / or nickel-graphite.

13. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rings ( 6 ) are provided in the region of their underside with recesses to which a filling is assigned, the wear resistance of which to form oil pockets ( 18 ) deviates from the wear resistance of the base material.