JP2002188509A - プロテクトリング - Google Patents
プロテクトリングInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F2001/006—Cylinders; Cylinder heads having a ring at the inside of a liner or cylinder for preventing the deposit of carbon oil particles, e.g. oil scrapers
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
を緩和でき、内燃機関の用途に応じた最適な設計ができ
るプロテクトリングを提供する。 【解決手段】 ディーゼル機関のシリンダライナ2の上
端内周面に設けられた環状段部8に、ピストン4の頂部に
付着したカーボンを掻き落とす環状のプロテクトリング
9を装着する。プロテクトリング9の内周面に、ディーゼ
ル機関の吸排気バルブ6の開閉動作との干渉を避けるた
めの4つのバルブリセス12を設ける。プロテクトリング
9の径方向貫通穴13に位置決めピン14を挿入し、その頭
部14aを環状段部8の上縁に設けた位置決め溝15に嵌め込
んで、プロテクトリング8の回転を防止する。
Description
け比較的中小型のディーゼル機関などにおいてシリンダ
ライナの上端内周面に装着されるプロテクトリングに関
する。
機関のシリンダライナ(内筒)の上端内周面に全周に亘っ
て設けられた環状の段部に装着されている。このプロテ
クトリングは、シリンダライナ内に嵌装されて内周面と
吸排気バルブ動作時の干渉を避けるため、バルブ位置は
シリンダ径内に配置できる比較的大型機関に用いられて
いた。プロテクトリングの役割は、往復摺動するピスト
ンの頂部外周面に付着した硬質のカーボンを下端内周縁
で掻き落とし、ピストンに装着されたリングとシリンダ
ライナを保護して燃焼ガスのブローバイと潤滑油の過度
な上がりを防止する。もって燃焼室に関連する部品の寿
命を延ばすと共に潤滑油消費量を低減させる役割を果た
している。
着されたシリンダライナの上端には、2組の吸排気バル
ブを備えたシリンダヘッドが固定され、このシリンダヘ
ッドとシリンダライナとピストンによって密閉された燃
焼室が区画されるとともに、吸排気バルブがディーゼル
機関の吸入・圧縮・膨張・排出の動作に合わせて開閉し
て、燃焼室に空気を供給し、燃焼室から燃焼ガスを排出
するようになっている。プロテクトリングは、ピストン
頂部に付着したカーボンを掻き落とすべく、シリンダラ
イナの内周面から僅かに突出していて、内径がシリンダ
ライナの内径よりも僅かに小さい。
シリンダライナよりも僅かに小さい内径を有し、このプ
ロテクトリングの内径によって外周を区画された燃焼室
内で吸排気バルブが自在に開閉動作できる必要があるた
め、吸排気バルブの開閉動作がプロテクトリングと干渉
するようなシリンダヘッドの外周部に吸排気バルブを配
置することができないという問題がある。換言すれば、
従来、シリンダヘッド上の吸排気弁の設置位置は、シリ
ンダ中心軸から吸排気バルブ軸心までの距離と吸排気バ
ルブの最大半径との和がプロテクトリングの半径以下に
なるような範囲に制限されており、ディーゼル機関の用
途によっては上記制限が最適な設計を妨げる場合もあっ
た。
グの形状を工夫することによって、吸排気バルブの開閉
動作との干渉を避け、吸排気バルブの配置位置や寸法に
関する制約を緩和でき、内燃機関の用途に応じた最適な
設計を可能にすることができるプロテクトリングおよび
斯かるプロテクトリングを備えた内燃機関を提供するこ
とにある。
め、請求項1に係る発明は、内燃機関のシリンダライナ
の上端内周面に装着され、ピストン頂部に付着したカー
ボンを掻き落とす環状のプロテクトリングにおいて、上
記プロテクトリングの内周面に、上記内燃機関の吸排気
バルブの開閉動作との干渉を避けるための複数のバルブ
リセスが設けられていることを特徴とする。
内燃機関の吸排気バルブの開閉動作との干渉を避けるた
めの複数のバルブリセスが設けられているので、吸排気
バルブの最外縁がプロテクトリングの内周を越えて外側
になるような位置に吸排気バルブを配置しても、吸排気
バルブは、開閉動作の際に上記バルブリセスに入り込ん
でプロテクトリングに接触することがない。従って、吸
排気バルブの設置位置や寸法に関する制約が緩和され、
内燃機関の用途に応じた最適な設計が可能になり、吸入
空気量の増大、燃焼ガス排出の迅速化が図れ、内燃機関
の性能を向上させることができる。また、プロテクトリ
ングが環状なので、複数のバルブリセスがあっても強度
の低下が少ない。勿論、下端内周は環状であるため、プ
ロテクトリングが本来有する付着カーボンの掻き落と
し、ピストンに装着されたリングとシリンダライナを保
護して燃焼ガスのブローバイ防止と潤滑油消費量低減等
の作用効果を奏することができる。
1に記載のプロテクトリングをシリンダライナに装着し
たことを特徴とする。
閉動作との干渉を避けるため複数のバルブリセスを有す
る環状のプロテクトリングがシリンダライナに装着され
ているので、吸排気バルブの最外縁がバルブリセスに入
り込む範囲内で、吸排気バルブをプロテクトリングの内
周面を越えて外側に配置することができる。従って、ピ
ストンに付着したカーボンを掻き落とし、燃焼ガスのブ
ローバイ防止と潤滑油消費量の低減を図ることは勿論、
上記外側配置により吸排気バルブの設置位置や寸法に関
する制約が緩和され、内燃機関の用途に応じた最適な設
計が可能になり、吸入空気量の増大、燃焼ガス排出の迅
速化が図れ、内燃機関の性能を向上させることができ
る。また、プロテクトリングが環状なので、複数のバル
ブリセスがあっても強度の低下が少ない。
より詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態であ
るプロテクトリングを装着したディーゼル機関のシリン
ダの縦断面図である。同図において、1はシリンダブロ
ック(外筒)、2はシリンダブロック1に内嵌されたシリ
ンダライナ(内筒)、3はシリンダブロック1およびシリ
ンダライナ2の上端に図示しないスタッドボルトで固定
されたシリンダヘッド、4はシリンダライナ2に上下方
向に摺動自在に嵌装されたピストン、5はシリンダライ
ナ2,シリンダヘッド3,ピストン4で囲まれて閉ざされ
た燃焼室、6は上下方向に駆動されてシリンダヘッド3
の吸気孔7を開閉し、燃焼室5に空気を供給する吸気バ
ルブ、9はシリンダライナ2の上端内周面に全周に亘っ
て設けられた環状段部8に装着されたプロテクトリング
である。ピストン4の頂部付近の外周には、上から順に
燃焼室の気密を保つコンプレッションリング10,10
および潤滑油をシールするオイルリング11が装着され
ている。
なったピストン4の頂部に合わせてシリンダライナ2の
内径よりも僅かに小径になっていて、シリンダライナ2
の内周面から内側へ突出する下端内周縁9aでピストン
4の頂部外周面に付着した硬質のカーボンを掻き落とす
ようになっている。
リンダヘッド3に設けられた吸気バルブ6および排気バ
ルブ(図示せず)の位置に合わせて、図2に示すように、
これらバルブの開閉動作との干渉を避けるために矩形状
の4つのバルブリセス12が設けられ、例えば吸気バル
ブ6は、図1からも判るように開閉動作に伴なってバル
ブリセス12を出入りする。一方、図1に示すように、
プロテクトリング9のバルブリセス12がない部分の上
端近傍に設けた径方向の貫通穴13に位置決めピン14
を挿入し、この位置決めピン14の頭部14aを環状段
部8の上縁に設けた位置決め溝15に嵌め込んで、プロ
テクトリング9の回転で吸(排)気バルブ6に対するバル
ブリセス12の位置がずれないようにしている。
次のとおりである。プロテクトリング9は、内周面に吸
(排)気バルブ6の開閉動作との干渉を避けるための4つ
のバルブリセス12が設けられているので、バルブリセ
スのない従来のプロテクトリングを装着した場合より
も、吸(排)気バルブ6をシリンダヘッド3上のシリンダ
中心軸から離れた位置に設けることができる。即ち、吸
(排)気バルブ6の最外縁をプロテクトリング9の内周面
を越えて外側へバルブリセス12の径方向深さまで移動
させることができるから、従来例に対して吸(排)気バル
ブ6のシリンダ中心軸からの離心距離が同じなら、吸
(排)気バルブ6の最大半径を上記径方向深さだけ増加
し、また、吸(排)気バルブ6の最大半径が同じなら、シ
リンダ中心軸からの離心距離を上記径方向深さだけ増加
しても、吸(排)気バルブ6は、開閉動作に伴なってバル
ブリセス12を出入りするだけで、プロテクトリング9
と干渉しないのである。
ブリセス12の径方向深さだけシリンダ中心からより遠
くに配置できる分だけ、設置位置や寸法に関する制約が
緩和されて、バルブ配置及びバルブ径の自由度が上が
り、ディーゼル機関の用途に応じた最適の設計が可能と
なり、吸入空気量の増大、燃焼ガス排出の迅速化が図
れ、内燃機関の性能を向上させることができる。また、
プロテクトリング9は、全周に亘って環状に連なってい
るので、4箇所にバルブリセス12があっても十分な強
度を有して、熱応力による亀裂の発生を防止できる。さ
らに、プロテクトリング9が、ピストン4の頂部に装着
されたリング10とシリンダライナ2を保護して燃焼ガ
スのブローバイ防止と潤滑油消費量の低減を図るという
本来の作用効果を奏するのは勿論である。また、上述の
作用効果は、上記プロテクトリング9をシリンダライナ
2に装着したディーゼル機関の作用効果でもあるのは言
うまでもない。
貫通穴13に位置決めピン14を挿入し、この位置決め
ピン14の頭部14aをシリンダライナ2の位置決め溝
15に嵌め込んで、プロテクトリング9の回転を防止し
ているので、開閉する吸(排)気バルブ6は必ずバルブリ
セス12を出入りし、プロテクトリング9と吸(排)気バ
ルブ6の干渉を確実に防止できるという利点がある。な
お、上記実施形態では、4つの吸排気バルブに対応した
4つのバルブリセスをもつプロテクトリングについて述
べたが、バルブリセスの数は4つに限らない。また、こ
のプロテクトリングは、上記実施形態で述べたディーゼ
ル機関に限らず、内燃機関全般に適用することができ
る。
の発明は、プロテクトリングの内周面に内燃機関の吸排
気バルブの開閉動作との干渉を避けるための複数のバル
ブリセスが設けられているので、吸排気バルブをその最
外縁がプロテクトリングの内周を越えて外側になるよう
な位置に配置しても、開閉動作する吸排気バルブがバル
ブリセスに入り込んでプロテクトリングに接触すること
がないから、吸排気バルブの設置位置や寸法に関する制
約が緩和され、内燃機関の用途に応じた最適な設計が可
能になり、吸入空気量の増大、燃焼ガス排出の迅速化が
図れ、内燃機関の性能を向上させることができる。ま
た、プロテクトリングが環状なので、バルブリセスによ
る強度の低下が少なく熱応力による亀裂の発生を防止で
きる。勿論、下端内周は環状であるため、プロテクトリ
ングが本来有する付着カーボンの掻き落とし、ピストン
に装着されたリングとシリンダライナを保護して燃焼ガ
スのブローバイ防止と潤滑油消費量低減等のプロテクト
リング本来の作用効果も奏することができる。
閉動作との干渉を避けるため複数のバルブリセスを有す
る環状の上記プロテクトリングがシリンダライナに装着
されているので、ピストンに付着したカーボンを掻き落
とし、燃焼ガスのブローバイ防止と潤滑油消費量の低減
を図ることは勿論、上記外側配置により吸排気バルブの
設置位置や寸法に関する制約が緩和され、内燃機関の用
途に応じた最適な設計が可能になり、吸入空気量の増
大、燃焼ガス排出の迅速化が計れ、内燃機関の性能を向
上させることができる。
を装着したディーゼル機関の縦断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 内燃機関のシリンダライナの上端内周面
に装着され、ピストン頂部に付着したカーボンを掻き落
とす環状のプロテクトリングにおいて、 上記プロテクトリングの内周面に、上記内燃機関の吸排
気バルブの開閉動作との干渉を避けるための複数のバル
ブリセスが設けられていることを特徴とするプロテクト
リング。 - 【請求項2】 請求項1に記載のプロテクトリングをシ
リンダライナに装着したことを特徴とする内燃機関。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000388949A JP3527889B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | プロテクトリング |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JP2002188509A true JP2002188509A (ja) | 2002-07-05 |
JP3527889B2 JP3527889B2 (ja) | 2004-05-17 |
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1398492A1 (en) * | 2002-09-11 | 2004-03-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
KR20060007818A (ko) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | 현대중공업 주식회사 | 디젤엔진의 연소실에 설치되는 점화링 |
JP2011127577A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 4ストローク内燃機関と排気弁 |
JP2013530340A (ja) * | 2010-06-16 | 2013-07-25 | スカニア シーブイ アクチボラグ | 燃焼機関における装置 |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000388949A patent/JP3527889B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US6925981B2 (en) | 2002-09-11 | 2005-08-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
KR20060007818A (ko) * | 2004-07-22 | 2006-01-26 | 현대중공업 주식회사 | 디젤엔진의 연소실에 설치되는 점화링 |
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US20120266840A1 (en) * | 2009-12-21 | 2012-10-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Four-stroke internal combustion engine and exhaust valve |
JP2013530340A (ja) * | 2010-06-16 | 2013-07-25 | スカニア シーブイ アクチボラグ | 燃焼機関における装置 |
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