FR2568313A1 - Diesel engine shaped piston - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un piston d'un moteur à combustion interne opérant avec huile lourde et comportant au moins trois segments montés dans des gorges. The present invention relates to a piston of an internal combustion engine operating with heavy oil and comprising at least three segments mounted in grooves.
L'invention est basée sur un piston comportant un ensemble de segments dans lequel le segment le plus proche de la chambre de combustion comporte un joint étanche aux gaz. On doit ainsi empêcher que des gaz de combustion provenant de la chambre de combustion puissent parvenir dans le volume occupé par le mécanisme de propulsion. Avec un piston équipé de cette manière, on empeche évidemment dans une large mesure le passage des gaz de combustion, mais la sollicitation mécanique du segment étanche aux gaz est cependant très grande car il est sollicité pratiquement toujours par la totalité de la pression d'allumage aussi bien dans une direction axiale que dans une direction radiale.Du fait de cette force exercée par les gaz de combustion sur un tel segment étanche aux gaz, on ne peut pratiquement pas éviter une usure relativement grande aussi bien du segment que de la surface de glissement du cylindre, au moins dans la zone du point mort haut du piston. Lorsque le segment le plus proche de la chambre de combustion est pourvu d'un joint étanche aux gaz, les segments suivants, en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion, sont pratiquement déchargés en pression et ne sont que légèrement sollicités,de sorte qu'ils ont tendance, en cours de fonctionnement, à produire ce qu'on appelle un "cliquetis", avec pour conséquence que leur fonction comme organes de régulation de l'étanchéité de la consommation d'huile est pratiquement complètement perdue. The invention is based on a piston comprising a set of segments in which the segment closest to the combustion chamber comprises a gas-tight seal. This must prevent the combustion gases from the combustion chamber from reaching the volume occupied by the propulsion mechanism. With a piston fitted in this way, the passage of combustion gases is obviously largely prevented, but the mechanical stress on the gas-tight segment is very great, however, since it is almost always stressed by the entire ignition pressure. both in an axial direction and in a radial direction. Due to this force exerted by the combustion gases on such a gas-tight segment, it is practically impossible to avoid relatively great wear both of the segment and of the surface of sliding of the cylinder, at least in the top dead center of the piston. When the segment closest to the combustion chamber is provided with a gas-tight seal, the following segments, in the direction of the volume occupied by the propulsion mechanism, are practically discharged in pressure and are only slightly stressed, so that they tend, during operation, to produce what is called a "rattling", with the consequence that their function as organs for regulating the tightness of oil consumption is practically completely lost.
Dans le cas de moteurs à combustion interne fonctionnant avec de l'huile lourde, il se pose maintenant le problème que, lors de la combustion d'une huile lourde comparativement extrêmement mauvaise en ce qui concerne sa qualité, il se produit des résidus, comme ce qu'on appelle de la calamine, du carbonate et analogues, qui se déposent sur la surface de glissement du cylindre et qui se lient en fonctionnement avec de l'huile de lubrification se trouvant en cet endroit.Ces résidus, dans le cas de l'utilisation d'un segment le plus rapproché de la chambre de combustion qui comporte un joint étanche aux gaz, sont raclés de la surface de glissement du cylindre en méme temps que l'huile de lubrification en étant entraînés par ledit joint lors de la course de travail du piston; on ne peut par conséquent pratiquement pas éviter un encrassement relativement fort de l'huile de lubrification. Une autre conséquence consiste en ce que la consommation d'huile de lubrification du moteur augmente car la boue d'huile de lubrification contenant de telles particules résiduelles doit etre remplacée relativement souvent par de l'huile nouvelle.In the case of internal combustion engines operating with heavy oil, the problem now arises that, when a comparatively extremely poor heavy oil is burned as regards its quality, residues occur, such as so-called scale, carbonate and the like, which are deposited on the sliding surface of the cylinder and which bind in operation with lubricating oil located there. These residues, in the case of the use of a segment closest to the combustion chamber which comprises a gas-tight seal, are scraped from the sliding surface of the cylinder at the same time as the lubricating oil while being entrained by said seal during the working stroke of the piston; it is therefore practically impossible to avoid a relatively strong fouling of the lubricating oil. Another consequence is that the consumption of engine lubricating oil increases because the lubricating oil mud containing such residual particles must be replaced relatively often with new oil.
L'invention a en conséquence pour but et pour objectif de créer un piston dont la forme et l'équipement en segments permettent de garantir, d'une part, le bon effet d'étanchéité désiré et de faire en sorte, d'autre part que, pendant la course de travail du piston, le film d'huile de lubrification adhérant sur la surface de glissement du cylindre puisse être enlevé par raclage de telle sorte que le degré d'encrassement de l'huile de lubrification soit maintenu aussi réduit que possible. The invention therefore has the aim and objective of creating a piston whose shape and equipment in segments make it possible to guarantee, on the one hand, the desired good sealing effect and, on the other hand, to ensure that, during the working stroke of the piston, the film of lubricating oil adhering to the sliding surface of the cylinder can be removed by scraping so that the degree of contamination of the lubricating oil is kept as low as possible.
Ce problème est résolu dans le cas d'un piston du type défini ci-dessus par un agencement spécial de celui-ci et par un ensemble particulier de segments, le piston étant caractérisé en ce que seulement le segment placé le plus bas par rapport au volume contenant le mécanisme de propulsion comporte un joint étanche aux gaz et est constitué par ailleurs par un anneau conique comportant un petit chanfrein extérieur et un angle de conicité compris entre 0,50 et 20, tandis que::
- le segment le plus proche de la chambre de combustion comporte une surface de glissement incurvée ou anguleuse avec asymétrie, avec transition arrondie pour rejoindre le flanc inférieur du segment, ainsi qu'un joint non étanche aux gaz, et
- l'avant-dernier segment en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion est constitué par un anneau conique qui comporte un joint non étanche aux gaz, un angle de conicité de 0,5 à 20 et en outre une courte partie cylindrique de surface, à la suite de laquelle il est prevu en bas un chanfrein extérieur ou une cannelure ayant une hauteur pouvant atteindre jusqu'à 40to de la hauteur du segment, en ce qu'en outre l'espacement X17 X2/2 de la surface extérieure d'une nervure située entre le segment complètement supérieur et 1' avant-dernier segment par rapport à la surface de glissement du cylindre est égal ou légèrement supérieur à l'espacement X0, prédéterminant le jeu de piston, entre le coté extérieur du piston et la su ace de glissement du cylindre, en ee qu'en outre l'espacement X2, X2/1 de la surface extérieure de la nervur disposée entre levant dernier segment et le segment complètement inférieur et la surtaxe de glissement du cylindre est à peu près égal au double de l'espacement X0 entre le coté extérieur du piston et la surface de glissement du cylindre, en ce qu'en outre la gorge recevant le segment complètement inférieur est suivie directement par un évidement périphérique d piston, dont la base est espacée de la surface de glissement du cylindre de la dimension X3, qui est a peu près égale à trois à quatre fois l'espa- cement YO existant entre le coté extérieur du piston et la surrace de glissement du cylindre, et en ce qu'enfin, le volume récepteur de gaz V2 ou V2/1 tormé entre l'avant-dernier segment et le segment place avant est égal à peu près au double du volume récepteur de gaz V1 entouré par le-segment complètement supérieur dans sa gorge.This problem is solved in the case of a piston of the type defined above by a special arrangement thereof and by a particular set of segments, the piston being characterized in that only the segment placed lowest relative to the volume containing the propulsion mechanism comprises a gas-tight seal and is also constituted by a conical ring comprising a small external chamfer and a taper angle between 0.50 and 20, while:
the segment closest to the combustion chamber has a curved or angular sliding surface with asymmetry, with rounded transition to join the lower flank of the segment, as well as a gas-tight seal, and
- the penultimate segment towards the volume occupied by the propulsion mechanism consists of a conical ring which has a gas-tight seal, a taper angle of 0.5 to 20 and in addition a short cylindrical part of surface, following which there is provided at the bottom an external chamfer or a groove having a height of up to 40to the height of the segment, in that in addition the spacing X17 X2 / 2 of the external surface a rib located between the completely upper segment and the penultimate segment relative to the sliding surface of the cylinder is equal to or slightly greater than the spacing X0, predetermining the piston clearance, between the outer side of the piston and the cylinder sliding suce, in addition that the spacing X2, X2 / 1 of the outer surface of the rib disposed between the last segment raising and the completely lower segment and the cylinder sliding surcharge is approximately equal to double of the spacing X0 between the outer side of the piston and the sliding surface of the cylinder, in that in addition the groove receiving the completely lower segment is followed directly by a peripheral recess of the piston, the base of which is spaced from the surface of sliding of the cylinder of dimension X3, which is roughly equal to three to four times the spacing YO existing between the outer side of the piston and the sliding sliding surface of the cylinder, and in that, finally, the receiving volume of V2 or V2 / 1 gas formed between the penultimate segment and the front place segment is approximately twice the volume of gas receptor V1 surrounded by the completely upper segment in its throat.
Selon d'autres particularités de l'invention
- la hauteur du chanfrein extérieur du segment placé complètement en bas est comprise entre environ 5 et 30% de la hauteur de segment;
- le segment placé complètement en bas comporte, de même que l'avant-dernier segment, une courte partie cylindrique de surface de glissement;
- dans le cas de plus de trois segments, chaque segment disposé entre le segment complètement supérieur et l'avant-dernier segment en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion comporte un joint non étanche aux gaz et une surface de glissement de forme quelconque,
- la cannelure, dans le cas oh celle-ci est prévue à la chambre du chanfrein extérieur, comporte une surface de paroi concave, ou bien des surfaces annulaires qui font un angle droit ou un angle obtus entre elles; ;
- une gorge est formée par tournage dans le piston dans la zone de l'évidement dispose en dessous du segment complètement inférieur; un segment racleur d'huile est logé dans cette gorge et est appliqué contre la surface de glissement du cylindre;
- le volume récepteur de gaz V3 défini entre le segment complètement inférieur et l'avant-dernier segment est légèrement plus petit ou égal ou légèrement supérieur au volume récepteur de gaz V1 entourant le segment complètement supérieur dans sa gorge.According to other features of the invention
- the height of the outside chamfer of the segment placed completely at the bottom is between approximately 5 and 30% of the segment height;
- the segment placed completely at the bottom comprises, like the penultimate segment, a short cylindrical part of the sliding surface;
- in the case of more than three segments, each segment disposed between the completely upper segment and the penultimate segment in the direction of the volume occupied by the propulsion mechanism includes a gas-tight seal and a sliding surface of any shape ,
- The groove, in the case where it is provided to the outer chamfer chamber, has a concave wall surface, or else annular surfaces which make a right angle or an obtuse angle between them; ;
- A groove is formed by turning in the piston in the region of the recess located below the completely lower segment; an oil scraper segment is housed in this groove and is applied against the sliding surface of the cylinder;
- The gas receiving volume V3 defined between the completely lower segment and the penultimate segment is slightly smaller or equal to or slightly greater than the gas receiving volume V1 surrounding the completely upper segment in its groove.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la Fig. 1 est une vue en coupe partielle d'un piston conforme à l'invention comportant trois segments;
- la Fig. 2 est une vue en coupe partielle d'un piston conforme à l'invention comportant quatre segments.Other characteristics and advantages of the invention will be highlighted, in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
- Fig. 1 is a partial sectional view of a piston according to the invention comprising three segments;
- Fig. 2 is a partial sectional view of a piston according to the invention comprising four segments.
Sur les figures7 des parties identiques ou se correspondant mutuellement, ou bien des détails desdites parties ont été désignés par les mêmes références numériques. In FIGS. 7 parts which are identical or which correspond to each other, or else details of said parts have been designated by the same reference numerals.
Sur les figures, on a désigné par 1 une surface de glissement se trouvant sur le coté intérieur d'un cylindre ou bien d'une chemise cylindrique 2, et par 3 un piston d'un moteur à combustion interne à deux temps ou à quatre temps qui fonctionne avec de l'huile lourde. In the figures, 1 designates a sliding surface located on the inner side of a cylinder or of a cylindrical jacket 2, and 3 a piston of a two-stroke or four-stroke internal combustion engine time that works with heavy oil.
On a désigné par Xg sur les figures entre les flèches l'espacement, prédéterminant le jeu de piston, entre le côté extérieur 4 du piston et la surface de glissement 1 du cylindre. On a désigné par 5 une gorge ménagée dans le piston 3, et par 6 un segment complètement supérieur, c'est-à-dire le plus proche de la chambre de combustion.The spacing, predetermining the piston clearance, between the outer side 4 of the piston and the sliding surface 1 of the cylinder has been designated by Xg in the figures between the arrows. A groove in the piston 3 has been designated by 5, and a completely upper segment, that is to say the one closest to the combustion chamber, has been designated by 6.
La référence 7 désigne une gorge ménagée également dans le piston 3 tandis que la référence 8 désigne le segment placé le plus bas par rapport au volume occupé par le mécanisme de propulsion, ce segment étant logé dans la gorge 7. On a désigné par 9 une gorge également ménagée dans le piston 3, et par 10 l'avant-dernier segment par rapport au volume occupé par le mécanisme de propulsion.The reference 7 designates a groove also provided in the piston 3 while the reference 8 designates the segment placed lowest relative to the volume occupied by the propulsion mechanism, this segment being housed in the groove 7. A 9 has designated a groove also provided in the piston 3, and by the penultimate segment 10 relative to the volume occupied by the propulsion mechanism.
Dans l'exemple de réalisation de la Figure 1, les segments 6, 8, 10, forment le jeu complet de segments alors que, dans l'exemple de réalisation de la Figure 2, il est prévu entre le segment complètement supérieur 6 et l'avant-dernier segment 10 encore un autre segment 12 loge dans une gorge 11, c'est- -dire que dans ce cas le jeu de segments du piston se compose de quatre segments.In the exemplary embodiment of Figure 1, the segments 6, 8, 10, form the complete set of segments whereas, in the exemplary embodiment of Figure 2, it is provided between the completely upper segment 6 and the 'penultimate segment 10 yet another segment 12 is housed in a groove 11, that is to say that in this case the set of piston rings consists of four segments.
La solution conforme à l'invention n'est cependant pas limitée à un ensemble de segments se composant de trois ou quatre segments, et elle peut également être appliquée à des pistons comportant plus de quatre segments.The solution according to the invention is not however limited to a set of segments consisting of three or four segments, and it can also be applied to pistons comprising more than four segments.
Sur les figures, on a en outre désigné par 13 une nervure subsistant sur le piston entre la gorge 5 recevant le segment placé complètement en haut et la gorge 9 ou 11 recevant le segment 10 ou 12 venant à la suite en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion, et on a désigné entre des flèches par X1 la distance séparant le côté extérieur 14 de cette nervure 13 de la surface de glissement 1 du cylindre. On a désigné par 15 une nervure subsistant entre le piston entre la gorge 9 recevant l'avant-dernier segment et la gorge 7 recevant le segment placé complètement en bas, et on a désigné par X2 ou X2/1 l'espacement entre la surface extérieure 16 de la nervure 15 et la surface de glissement 1 du cylindre. In the figures, a rib remaining on the piston has also been designated by 13 between the groove 5 receiving the segment placed completely at the top and the groove 9 or 11 receiving the segment 10 or 12 coming in the direction of the volume occupied by the propulsion mechanism, and the distance separating the outer side 14 of this rib 13 from the sliding surface 1 of the cylinder has been designated between arrows by X1. There is designated by 15 a rib remaining between the piston between the groove 9 receiving the penultimate segment and the groove 7 receiving the segment placed completely at the bottom, and the spacing between the surface is designated by X2 or X2 / 1 outer 16 of the rib 15 and the sliding surface 1 of the cylinder.
Sur la Figure 2, dans l'exemple de réalisation correspondant, il est prévu entre la gorge 11 et la gorge 9 sur le piston 3 une nervure 17 entre la surface extérieure 18 duquel et la surface de glissement 1 du cylindre existe un espacement désigné entre des flèches par X2/2.In Figure 2, in the corresponding embodiment, there is provided between the groove 11 and the groove 9 on the piston 3 a rib 17 between the outer surface 18 of which and the sliding surface 1 of the cylinder exists a designated spacing between arrows by X2 / 2.
Le piston 3 comporte, conformément à l'invention, un profil particulier et un ensemble de segments possédant les particularités spéciales qui vont etre décrites dans la suite. The piston 3 comprises, in accordance with the invention, a particular profile and a set of segments having the special features which will be described below.
Dans l'ensemble de segments conforme à l'invention, seul le segment 8 placé complètement en bas en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion possède un joint étanche aux gaz; en outre, ce segment 8 placé complètement en bas est constitué par- un anneau conique ayant un angle de conicité a compris entre 0,50 et 20 et pourvu Inférieurement d'un petit chanfrein extérieur 19. Le segment le plus proche de la chambre de combustion dans l'ensemble de segments conforme à l'invention comporte une surface de glissement 20 incurvée ou anguleuse avec asymétrie, cette surface comportant une zone arrondie de transition 21 avec le flanc inférieur de l'anneau et en outre un joint non étanche aux gaz.Ce dernier n'a évidemment pas été représenté mais il est connu dans sa structure; il s'agit à cet égard d'une fente transversale traversant radialement le segment de façon que les. In the set of segments according to the invention, only the segment 8 placed completely below in the direction of the volume occupied by the propulsion mechanism has a gas-tight seal; in addition, this segment 8 placed completely at the bottom consists of a conical ring having a conical angle a of between 0.50 and 20 and provided below with a small external chamfer 19. The segment closest to the combustion in the set of segments in accordance with the invention comprises a curved or angular sliding surface 20 with asymmetry, this surface comprising a rounded transition zone 21 with the lower flank of the ring and in addition a gas-tight seal .The latter has obviously not been represented but it is known in its structure; in this regard, it is a transverse slot radially crossing the segment so that the.
deux extrémités du segment soient placées en regard lune de l'autre en étant légèrement espacées avec des surfaces planes et à peu près parallèles
L'avant-dernier segment 10 en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion est également cons titué par un anneau conique, qui comporte aussi un joint non étanche aux gaz, comme explique ci-dessus, un angle de conicité B compris entre 0,50 et 20 et en outre une courte partie cylindrique de surface de glissement 22, à la suite de laquelle il est prévu inférieurement un chanfrein extérieur 23 (comme dans le cas de l'exemple de la Fig. 1) ou bien une cannelure 24 (comme dans le eas de l'exemple de la Fig. 2), ayant une hauteur pouvant s'élever jusqu'à 40% de la hauteur de l'anneau.two ends of the segment are placed opposite one another, being slightly spaced with flat and roughly parallel surfaces
The penultimate segment 10 towards the volume occupied by the propulsion mechanism is also constituted by a conical ring, which also includes a gas-tight seal, as explained above, an angle of conicity B between 0 , 50 and 20 and in addition a short cylindrical part of sliding surface 22, after which an external chamfer 23 is provided below (as in the case of the example in FIG. 1) or else a groove 24 (as in the eas of the example in Fig. 2), having a height which can rise up to 40% of the height of the ring.
Ln correspondance à un autre critère de l'inven- tion les espacements X1 et X2/ des surfaces extérieures 14, 18 d'une nervure 14, 17 situé entre le segment complètement supérieur 6 et 1 'avant-dernier segment 10 par rapport à la surface de glissement 1 du cylindre, sont oraux ou légèrement supérieurs à l'espacement X0, prédéterminant le jeu de piston7 entre le coté extérieur 4 du piston et la surface de glissement 1 du cylindre.En coutre, les espacements X2 et X2/1 entre la surface extérieure de la nervure 15,disposée entre l'avant-dernier segment 10 et le segment complètement inférieur 8, et la surface de glissement 1 du cylindre sont à peu pres égaux double de l'espacement X0 existant entre le côté extérieur 4 du piston et la surface de glissement 1 du cylindre. On obtient ainsi entre les différents segments, et en progressant du haut vers le bas, des volumes utiles de réception de gaz V2, V3 (dans le cas de l'exemple de la Fig. 1) ou V2/2, V2/11 V3 (dans le cas de l'exemple de la-Fig. 2) qui sont dans un ordre croissant. Ln correspondence to another criterion of the invention the spacings X1 and X2 / of the outer surfaces 14, 18 of a rib 14, 17 situated between the completely upper segment 6 and the penultimate segment 10 relative to the sliding surface 1 of the cylinder, are oral or slightly greater than the spacing X0, predetermining the piston clearance7 between the outer side 4 of the piston and the sliding surface 1 of the cylinder. In coulter, the spacings X2 and X2 / 1 between the outer surface of the rib 15, disposed between the penultimate segment 10 and the completely lower segment 8, and the sliding surface 1 of the cylinder are approximately equal to twice the spacing X0 existing between the outer side 4 of the piston and the sliding surface 1 of the cylinder. There is thus obtained between the different segments, and progressing from top to bottom, useful volumes for receiving gas V2, V3 (in the case of the example in FIG. 1) or V2 / 2, V2 / 11 V3 (in the case of the example in FIG. 2) which are in ascending order.
En correspondance à un autre critère de l'invention, il est prévu directement à la suite de la gorge 7 recevant le segment 8 placé complètement en bas un évidement 25 ménagé dans la périphérie du piston et dont la base 26 est espacée de la surface de glissement du cylindre d'une distance X3, qui est comprise entre environ trois et quatre fois l'espacement Xg existant entre le côté extérieur 4 du piston et la surface de glissement 1 du cylindre. In correspondence with another criterion of the invention, there is provided directly following the groove 7 receiving the segment 8 placed completely below a recess 25 formed in the periphery of the piston and whose base 26 is spaced from the surface of sliding of the cylinder by a distance X3, which is between approximately three and four times the spacing Xg existing between the outer side 4 of the piston and the sliding surface 1 of the cylinder.
En correspondance à un autre critère de l'invention, le volume récepteur de gaz V2 (dans le cas.de l'exemple de réalisation de la Fig. 1) où V2/1 (dans le cas de l'exemple de réalisation de la Fig. 2), existant entre l'avant-dernier segment 10 et le segment précédent 6 ou 12, a une grosseur qui correspond à peu près au double de la grosseur du volume vu qui entoure le segment 6 le plus proche de la chambre de combustion dans sa gorge 5. In correspondence with another criterion of the invention, the gas receiver volume V2 (in the case of the example embodiment of FIG. 1) where V2 / 1 (in the case of the example embodiment of the Fig. 2), existing between the penultimate segment 10 and the preceding segment 6 or 12, has a size which corresponds approximately to twice the size of the volume seen which surrounds the segment 6 closest to the combustion in his throat 5.
Le volume récepteur de gaz V3 existant entre l'avant-dernier segment 10 et le segment 8 place compld- tement en bas peut être légèrement plus petit, ou bien égal, ou bien légèrement plus grand que le volume récepteur de gaz V1 entouré par le segment complètement supérieur 6 dans sa gorge 5. Le volume récepteur de gaz V2/2 défini dans le cas de l'exemple de réalisation de la
Fig. 2 entre le segment complètement supérieur 6 et le second segment 12 peut être inférieur ou égal au volume récepteur de gaz V2/1.The gas receiving volume V3 existing between the penultimate segment 10 and the segment 8 placed completely at the bottom may be slightly smaller, or even, or even slightly larger than the gas receiving volume V1 surrounded by the completely upper segment 6 in its groove 5. The gas receiving volume V2 / 2 defined in the case of the example embodiment of the
Fig. 2 between the completely upper segment 6 and the second segment 12 may be less than or equal to the gas receiving volume V2 / 1.
Les espacements X2 et X2/1 et X2/2, qui sont supérieurs à l'espacement X0 et, le cas échéant, également X1, et aussi l'évidement 25, sont réalisés dans cette zone par des opérations de tournage du piston 3. The spacings X2 and X2 / 1 and X2 / 2, which are greater than the spacing X0 and, where appropriate, also X1, and also the recess 25, are produced in this zone by operations of turning the piston 3.
La hauteur du chanfrein extérieur 19 qui est prévue dans le segment 8 placé complètement en bas s'élève à 5 à 30% de la hauteur de l'anneau. En outre, le segment 8 placé complètement en bas, de même que l'avant-dernier segment 10, peut comporter une courte partie cylindrique de surface de glissement; une telle partie de surface de glissement est prévue dans l'exemple de réalisation de la Figure 2 et a été désignée ici par 27. The height of the external chamfer 19 which is provided in the segment 8 placed completely below is 5 to 30% of the height of the ring. In addition, the segment 8 placed completely at the bottom, as well as the penultimate segment 10, may comprise a short cylindrical portion of sliding surface; such a sliding surface part is provided in the embodiment of FIG. 2 and has been designated here by 27.
Lorsque l'ensemble de segments prévu sur un piston se compose de plus de trois segments, par exemple comme sur la Fig. 2 qui représente quatre segments, chaque segment 12 qui est disposé entre le segment complètement supérieur 6 et l'avant-dernier segment 10 par rapport au volume du mécanisme de propulsion, comporte un joint non étanche aux gaz; en outre, ce segment 12 peut comporter une surface de glissement 28 de profil quelconque. When the set of segments provided on a piston consists of more than three segments, for example as in FIG. 2 which represents four segments, each segment 12 which is arranged between the completely upper segment 6 and the penultimate segment 10 relative to the volume of the propulsion mechanism, comprises a gas-tight seal; in addition, this segment 12 may include a sliding surface 28 of any profile.
La cannelure 24 prevue sur l'avant-dernier segment 10 peut (dans le cas ot cette cannelure est prévue à la place du chanfrein extérieur 23) comporter comme dans l'exemple de réalisation de la Fig. 2 une surface annulaire concave ou bien elle peut être délimitée par des surfaces annulaires faisant entre elles un angle droit ou un angle obtus. The groove 24 provided on the penultimate segment 10 may (in the case where this groove is provided in place of the outer chamfer 23) include as in the embodiment of FIG. 2 a concave annular surface or else it may be delimited by annular surfaces forming between them a right angle or an obtuse angle.
Enfin, comme dans l'exemple de la Fig. 2, il est prévu dans le piston par tournage, dans la zone de l'évidement 25 disposée en dessous du segment 8 placé complètement en bas, une gorge 29 qui reçoit un segment racleur d'huile 30 qui vient s'appliquer contre la surface de glissement 1 du cylindre. Finally, as in the example in FIG. 2, there is provided in the piston by turning, in the region of the recess 25 disposed below the segment 8 placed completely below, a groove 29 which receives an oil scraper segment 30 which is applied against the surface slide 1 of the cylinder.
Grâce à l'agencement spécial, conforme à l'invention, du piston et de l'ensemble de segments de ce dernier, on peut obtenir une réduction de charge sur le segment le plus rapproché de la chambre de combustion et, simultanément, une sollicitation contrôlée des segments qui viennent à la suite de celui-ci en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion. Thanks to the special arrangement, in accordance with the invention, of the piston and of the set of segments of the latter, it is possible to obtain a reduction in load on the segment closest to the combustion chamber and, simultaneously, a stress controlled segments that come after it towards the volume occupied by the propulsion mechanism.
On empêche ainsi dans une large mesure un passage de gaz d'échappement de la chambre de combustion en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion. Les volumes récepteurs de gaz existant dans la zone des segments entre ceux-ci sont en outre remplis et vidés par de l'air de balayage ou de l'air d'alimentation; les segments et les nervures annulaires restent pour cette raison propres et ne sont pas calaminés.This largely prevents passage of exhaust gas from the combustion chamber towards the volume occupied by the propulsion mechanism. The gas receiving volumes existing in the area of the segments between them are further filled and emptied by purge air or supply air; the segments and the annular ribs therefore remain clean and are not scaled.
En outre, les parties de joint des segments s'échauffent moins. Des essais ont montré que, sur un piston agence et équipé conformément à l'invention, on enregistrait, par comparaison à un piston comportant un équipement normal de segments et dans lequel le segment-le plus proche de la chambre de combustion comporte un joint étanche aux gaz, que de segment le plus rapproché de la chambre de combustion était appliqué par une pression de gaz bien plus faible contre la surface de glissement du cylindre mais que, simultanément, les segments venant à la suite en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion étaient sollicités comparativement plus fortement, la pression de gaz agissant dans une direction radiale en arrière de ces segments pouvant atteindre une valeur de deux à trois fois supérieure.La force d'application radiale en résultant est augmentée additionnellement jusqu'à environ 40% par la prévision d'un chanfrein extérieur sur les segments. Cela n'est cependant possible que parce que le segment placé complètement en bas en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion comporte un joint étanche aux gaz.In addition, the joint parts of the segments heat up less. Tests have shown that, on a piston arranged and equipped in accordance with the invention, one recorded, by comparison with a piston comprising a normal equipment of segments and in which the segment-closest to the combustion chamber comprises a tight seal to gases, that the segment closest to the combustion chamber was applied by a much lower gas pressure against the sliding surface of the cylinder but that, simultaneously, the segments coming in the direction of the volume occupied by the mechanism of propulsion were requested comparatively more strongly, the gas pressure acting in a radial direction behind these segments being able to reach a value of two to three times higher. The resulting radial application force is increased additionally up to approximately 40% by forecasting an external chamfer on the segments. This is only possible, however, because the segment placed completely below in the direction of the volume occupied by the propulsion mechanism has a gas-tight seal.
On peut ainsi obtenir, en relation avec une optimisation des volumes récepteurs de gaz entre les différents segments, une répartition de pression qui assure une stabilisation accentuée desdits segments dans leur gorge.One can thus obtain, in relation to an optimization of the gas receiving volumes between the different segments, a pressure distribution which ensures an accentuated stabilization of said segments in their groove.
Dans la totalité du temps de travail, tous les segments, et également ceux qui sont placés en dessous du segment le plus proche de la chambre de combustion, sont appliqués d'une manière stable contre le flanc inférieur correspondant dé gorge, ce qui garantit à nouveau une bonne application des surfaces de glissement des segments contre la surface de glissement du cylindre et, par conséquent, une action optimale de raclage d'huile pendant toute la course de travail du piston, avec pour conséquence qu'une grande quantité d'huile de lubrification relativement plus propre est enlevée de la surface de glissement du cylindre et .peut être refoulée en direction du volume occupé par le mécanisme de propulsion. D'autre part, par suite du déphasage entre la sollicitation en pression des différents segments du haut vers le bas et par suite d'un choix correct des différents volumes récepteurs de baz V2, V2/1, V2/2 et notrmment V3, on est assuré que, lors du mouvement alternatif du piston, il puisse se produire un écoulement de gaz du bas vers la chambre de combustion à l'intérieur de L'ensemble de segments conforme à 1' invention Cet écoulement fait en sorte que des particules de crasse, qui sont contenues dans le film d'huile de lubrification encore adhérant sur la surface de glissement du cylindre, soient entr-ainees avec ce film en direction de la chambre de combustion
La description faite ciUdessus montre de façon nette qu'il est possible de réduire la consommation huile avec un piston agencé conformément à 1' invention La conserFiation de pureté et la régénération de 1' huile de lubrification sont également possibles deune manière simple, m2me pour de tries mauvaises qualités du carburant. During the entire working time, all the segments, and also those placed below the segment closest to the combustion chamber, are applied in a stable manner against the corresponding lower flank of the groove, which guarantees again a good application of the sliding surfaces of the segments against the sliding surface of the cylinder and, therefore, an optimal oil scraping action during the entire working stroke of the piston, with the consequence that a large amount of oil relatively cleaner lubrication is removed from the sliding surface of the cylinder and can be pumped towards the volume occupied by the propulsion mechanism. On the other hand, as a result of the phase shift between the pressure demand of the different segments from top to bottom and as a result of a correct choice of the different receiver volumes of baz V2, V2 / 1, V2 / 2 and notably V3, we is ensured that, during the reciprocating movement of the piston, there may be a flow of gas from the bottom to the combustion chamber inside the set of segments according to the invention This flow causes particles of dirt, which are contained in the film of lubricating oil still adhering to the sliding surface of the cylinder, are inter-grated with this film in the direction of the combustion chamber
The description given above clearly shows that it is possible to reduce the oil consumption with a piston arranged in accordance with the invention. The preservation of purity and the regeneration of the lubricating oil are also possible in a simple manner, even for sorts bad qualities of fuel.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2206909A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-14 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Piston device for internal combustion engines |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749043A (en) * | 1986-06-25 | 1988-06-07 | Otis Engineering Corp. | Subsurface safety valves and seals |
| DE4011535A1 (en) * | 1990-04-10 | 1991-10-17 | Man B & W Diesel Ag | Piston for IC engine - has several compression ring below which is oil scraper ring with pressure unloading holes leading from its groove to piston interior |
| JP2579840Y2 (en) * | 1992-06-22 | 1998-09-03 | 株式会社リケン | High top ring piston |
| DE4331324C2 (en) * | 1993-09-15 | 1998-04-02 | Man B & W Diesel Ag | Piston ring system |
| DE10340313A1 (en) | 2003-09-02 | 2005-05-19 | Mahle Gmbh | Oil scraper ring groove arrangement for pistons of internal combustion engines |
| DE102004021662A1 (en) * | 2004-05-03 | 2005-12-01 | Man B & W Diesel Ag | Piston with piston ring grooves |
| DE102012000241B4 (en) * | 2011-05-10 | 2016-12-08 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Piston ring for 2-stroke engines |
| DE102015009587B4 (en) * | 2015-07-24 | 2018-11-22 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Compression piston ring |
| CN105673451A (en) * | 2016-04-01 | 2016-06-15 | 奉化市鼎联汽车空压机厂 | Novel oil carry-over preventing piston structure |
| DE102017105952A1 (en) * | 2017-03-20 | 2018-09-20 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Flutter-suppression piston ring |
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS55146252A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-14 | Yamaha Motor Co Ltd | Piston ring for two-cycle engine |
-
1984
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-
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- 1985-07-29 JP JP16605385A patent/JPS6140448A/en active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Neant. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2206909A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-14 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Piston device for internal combustion engines |
| US8365696B2 (en) | 2008-12-25 | 2013-02-05 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Piston device for internal combustion engines |
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