JP2010222985A - Piston ring and internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンリング、及び該ピストンリングを備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to a piston ring and an internal combustion engine provided with the piston ring.
ピストンリングの上下面に被膜を形成することで、ピストンリングのアルミ凝着の防止又は低摩擦を実現しようとする技術が知られている(例えば、特許文献1〜3参照)。また、ガス圧に起因してピストンリングに作用する径方向内向きの力と外向きの力とが互いに打ち消し合うようにする技術が知られている(例えば、特許文献4参照)。
There is known a technique for preventing aluminum adhesion of the piston ring or realizing low friction by forming a coating on the upper and lower surfaces of the piston ring (see, for example,
しかしながら、潤滑油の使用条件下で用いられる場合、ピストンリングとピストンのリング溝との間の摩擦は、これら摺動要素間の境界摩擦係数、固体摩擦係数よりも油膜の形成状態による影響が支配的となる。したがって、特許文献1〜3の従来技術に対し、潤滑油の使用条件下におけるピストンリングとピストンのリング溝との間の摩擦低減については、いまだ改善の余地がある。また、特許文献4記載の従来技術では、ピストンリングのシール性の観点から改善の余地がある。
However, when used under lubricating oil conditions, the friction between the piston ring and the piston ring groove is dominated by the influence of the oil film formation state rather than the boundary friction coefficient between these sliding elements and the solid friction coefficient. It becomes the target. Therefore, there is still room for improvement with respect to the friction reduction between the piston ring and the piston ring groove under the use conditions of the lubricating oil as compared with the conventional techniques of
本発明は、上記事実を考慮して、適用されるピストン溝壁とのシール性を確保しつつ、潤滑油を用いた条件下で適用されるピストンとの摩擦を抑制することができるピストンリングを得ることが目的である。また、本発明は、上記ピストンリングを備え、所要のシール性を確保すると共に、シリンダ内面へのピストンリングの追従性を向上させピストンリングとシリンダボア間の摩擦を低減することができる内燃機関を得ることが目的である。 In consideration of the above facts, the present invention provides a piston ring that can suppress friction with a piston that is applied under conditions using a lubricating oil while ensuring sealing performance with the applied piston groove wall. The purpose is to obtain. In addition, the present invention provides an internal combustion engine that includes the above-described piston ring, ensures required sealing performance, and improves the followability of the piston ring to the inner surface of the cylinder to reduce the friction between the piston ring and the cylinder bore. Is the purpose.
請求項1記載の発明に係るピストンリングは、潤滑油を用いた条件下で用いられ、低圧側でかつ内周側の角部に、適用されるピストンの溝壁との間で油膜形成を促進させるための切欠部が形成されている。 The piston ring according to the first aspect of the invention is used under a condition using lubricating oil, and promotes oil film formation between the groove wall of the applied piston at the corner on the low pressure side and the inner peripheral side. A notch is formed for this purpose.
請求項1記載のピストンリングでは、低圧側すなわちピストンにおける高圧側を向く溝壁に押し付けられる側でかつ内周側の角部に、切欠部が形成されている。このため、本ピストンリングでは、径方向内向きに移動する際には切欠部すなわち微小隙間に入り込んだ潤滑油のウェッジ効果に基づく油膜圧力によって固体接触摩擦が抑制され、又は切欠部に回り込んだ高圧側からの流体圧力によって溝壁への押付力(摩擦抗力)が軽減され、該ピストンに対する径方向の摩擦が低減される。これにより、ピストンリングのシリンダボアへの追従性が向上し、ピストンリングとシリンダボア間の摩擦損失が低減される。また、切欠部はピストンリングの内周側に設けられるので、ピストンリングは、径方向中間部や外周部等の他の部分においてピストンの溝壁に押し付けられ、該ピストンの溝壁とのシール性を確保することができる。 In the piston ring according to the first aspect, a notch is formed at the corner on the low-pressure side, that is, the side that is pressed against the groove wall facing the high-pressure side of the piston and on the inner peripheral side. For this reason, in this piston ring, when moving inward in the radial direction, the solid contact friction is suppressed by the oil film pressure based on the wedge effect of the lubricating oil that has entered the notch, that is, the minute gap, or has entered the notch. The pressing force (friction drag) on the groove wall is reduced by the fluid pressure from the high pressure side, and the radial friction against the piston is reduced. Thereby, the followability of the piston ring to the cylinder bore is improved, and the friction loss between the piston ring and the cylinder bore is reduced. In addition, since the notch is provided on the inner peripheral side of the piston ring, the piston ring is pressed against the groove wall of the piston in other parts such as the radial intermediate part and the outer peripheral part, and sealability with the groove wall of the piston Can be secured.
このように、請求項1記載のピストンリングでは、適用されるピストン溝壁とのシール性を確保しつつ、潤滑油を用いた条件下で適用されるピストンとの摩擦を抑制することができる。なお、本ピストンリングは、例えば内燃機関や外燃機関、往復動圧縮機等に適用することができる。 Thus, in the piston ring according to the first aspect, it is possible to suppress the friction with the piston applied under the condition using the lubricating oil while ensuring the sealing performance with the applied piston groove wall. In addition, this piston ring is applicable to an internal combustion engine, an external combustion engine, a reciprocating compressor, etc., for example.
請求項2記載の発明に係るピストンリングは、請求項1記載のピストンリングにおいて、前記切欠部が周方向に沿って3つ以上形成されている。 A piston ring according to a second aspect of the present invention is the piston ring according to the first aspect, wherein three or more notches are formed along the circumferential direction.
請求項2記載のピストンリングでは、3つ以上の切欠部が周方向に沿って設けられているため、換言すれば、周方向に隣り合う切欠部間には該切欠部の非形成部が位置するため、高圧側からの圧力を受けた場合に上記した3つ以上の非形成部において溝壁に接触(近接)することで、姿勢が安定する。このため、ピストンリングの捩れ等に起因して周方向の各部で切欠部の寸法が変化されることが抑制され、上記の摩擦低減効果を安定的に得ることができる。 In the piston ring according to claim 2, since three or more cutout portions are provided along the circumferential direction, in other words, a non-formed portion of the cutout portion is located between the cutout portions adjacent to each other in the circumferential direction. Therefore, when the pressure from the high pressure side is received, the posture is stabilized by contacting (adjacent) the groove wall in the above-described three or more non-formed portions. For this reason, it is suppressed that the dimension of a notch part changes in each part of the circumferential direction resulting from the twist of a piston ring, etc., and said friction reduction effect can be acquired stably.
請求項3記載の発明に係るピストンリングは、請求項2記載のピストンリングにおいて、合口を成す周方向両端部の少なくとも一方に、前記切欠部の非形成部が配置されている。 A piston ring according to a third aspect of the present invention is the piston ring according to the second aspect, wherein the non-formed portion of the notch portion is arranged at at least one of both circumferential end portions forming the joint.
請求項3記載のピストンリングでは、合口に対する周方向の少なくとも一方側に切欠部の非形成部が配置されているため、高圧側からの圧力を受けた場合により良好に姿勢が安定する。このため、上記の摩擦低減効果を一層安定的に得ることが可能になる。 In the piston ring according to the third aspect, since the non-formed portion of the notch portion is arranged on at least one side in the circumferential direction with respect to the joint, the posture is more stably stabilized when receiving pressure from the high pressure side. For this reason, it becomes possible to acquire the above-mentioned friction reduction effect more stably.
請求項4記載の発明に係るピストンリングは、請求項1〜請求項3の何れか1項記載のピストンリングにおいて、前記切欠部は、リング径方向の寸法に対しリング厚み方向の寸法が小とされている。 The piston ring according to a fourth aspect of the present invention is the piston ring according to any one of the first to third aspects, wherein the notch has a smaller dimension in the ring thickness direction than a dimension in the ring radial direction. Has been.
請求項4記載のピストンリングでは、ピストンの低圧側の溝壁への投影面積に対し内周側(溝底)への投影面積が十分に小さい。このため、潤滑油の油膜圧力をピストンリング厚み方向(ピストン軸線方向の高圧側に向けて)に生じさせるような油膜の形成が促進される。 In the piston ring according to the fourth aspect, the projected area on the inner peripheral side (groove bottom) is sufficiently smaller than the projected area on the groove wall on the low pressure side of the piston. For this reason, formation of the oil film that causes the oil film pressure of the lubricating oil to be generated in the piston ring thickness direction (toward the high-pressure side in the piston axial direction) is promoted.
請求項5記載の発明に係るピストンリングは、請求項4記載のピストンリングにおいて、前記切欠部によって、勾配が1/1000〜1/10となるテーパ面が形成されている。 A piston ring according to a fifth aspect of the present invention is the piston ring according to the fourth aspect, wherein a tapered surface having a gradient of 1/1000 to 1/10 is formed by the notch.
請求項5記載のピストンリングでは、低圧側を向く径方向の寸法に対する内周側を向く厚み方向の寸法の比が1/1000〜1/10となる勾配を有するテーパ面に、潤滑油の油膜圧力が主に作用する。これにより、径方向(ピストンリング幅方向)に油膜圧力の急変部が発生することがなく、安定した油膜を形成することができる。 6. The piston ring according to claim 5, wherein the oil film of the lubricating oil is formed on the tapered surface having a gradient in which the ratio of the dimension in the thickness direction facing the inner peripheral side to the dimension in the radial direction facing the low pressure side is 1/1000 to 1/10. Pressure mainly acts. Thereby, the oil film pressure does not suddenly change in the radial direction (piston ring width direction), and a stable oil film can be formed.
請求項6記載の発明に係るピストンリングは、請求項4記載のピストンリングにおいて、前記溝壁を向く面が、リング径方向の略中央部において前記溝壁に向けて最も突出した湾曲形状に形成されることで、該径方向の中央部に対する内周側に前記切欠部が形成されている。 A piston ring according to a sixth aspect of the present invention is the piston ring according to the fourth aspect, wherein a surface facing the groove wall is formed in a curved shape that protrudes most toward the groove wall at a substantially central portion in a ring radial direction. Thus, the notch is formed on the inner peripheral side with respect to the central portion in the radial direction.
請求項6記載のピストンリングでは、ピストンリングの幅方向略中央部がピストンの低圧側の溝壁に最も突出しており、該部分に対する内周側が楔状の切欠部とされる。このピストンリングは、周方向直角断面視で溝壁への接触位置を幅方向に変化させるように転がることで、リング捩れ方向の変形を許容しつつピストン溝壁とのシール性(略線接触状態)を確保することができる。 In the piston ring of the sixth aspect, the substantially central portion in the width direction of the piston ring protrudes most into the groove wall on the low pressure side of the piston, and the inner peripheral side with respect to this portion is a wedge-shaped notch. This piston ring rolls so that the contact position with the groove wall changes in the width direction in a cross-sectional view at a right angle in the circumferential direction, thereby allowing a seal with the piston groove wall (substantially linear contact state) while allowing deformation in the ring torsional direction. ) Can be secured.
請求項7記載の発明に係るピストンリングは、請求項4記載のピストンリングにおいて、前記切欠部は、前記溝壁を向く面に対し段状に凹んだ凹部として形成されている。 The piston ring according to a seventh aspect of the present invention is the piston ring according to the fourth aspect, wherein the notch is formed as a recess recessed stepwise with respect to the surface facing the groove wall.
請求項7記載のピストンリングでは、その低圧側の一般面と凹部の低圧側を向く面との段部(境界部)に主に油膜圧力が作用する。この油膜によってピストンとの摩擦を抑制することができる。 In the piston ring according to the seventh aspect, the oil film pressure mainly acts on the step portion (boundary portion) between the general surface on the low pressure side and the surface facing the low pressure side of the recess. This oil film can suppress friction with the piston.
請求項8記載の発明に係るピストンリングは、請求項1〜請求項7の何れか1項記載のピストンリングにおいて、前記切欠部におけるリング厚み方向の寸法は、1μm以上0.1mm以下とされている。 The piston ring according to an eighth aspect of the present invention is the piston ring according to any one of the first to seventh aspects, wherein a dimension in the ring thickness direction at the notch is 1 μm or more and 0.1 mm or less. Yes.
請求項8記載のピストンリングでは、油膜厚さ方向の寸法が0.1mm以下であるため、径方向内向きに移動するのに伴って潤滑油のウェッジ効果が良好に生じやすく、ピストンの溝壁の摩擦を低減し得る良好な油膜の形成が促進される。
In the piston ring according to
請求項9記載の内燃機関は、シリンダと、軸線方向に並列された複数のリング溝を有し、前記シリンダ内に軸線方向に往復動可能に設けられて該シリンダとで前記燃焼室を形成するピストンと、前記ピストンにおける最も前記燃焼室側に配置されたリング溝に装着された請求項1〜請求項8の何れか1項記載のピストンリングと、を備えている。
The internal combustion engine according to claim 9 has a cylinder and a plurality of ring grooves arranged in parallel in the axial direction, and is provided in the cylinder so as to be capable of reciprocating in the axial direction, thereby forming the combustion chamber with the cylinder. A piston, and a piston ring according to any one of
請求項9記載の内燃機関では、ピストンにおける最も燃焼室側すなわち高圧側に位置するリング溝に装着されたピストンリングは、他のリング溝に装着されるものと比較して、圧縮行程・膨張行程で燃焼室側から高い圧力でピストンのリング溝に押し付けられる。ここで、このリング溝には請求項1〜請求項8の何れか1項記載のピストンリングが装着されているので、該リング溝とピストンリングとの摩擦が小さい。このため、本内燃機関は、ピストンリングがシリンダ内面(形状の変動)に良好に追従して、所要のシール性が確保される。
In the internal combustion engine according to claim 9, the compression stroke / expansion stroke of the piston ring attached to the ring groove located closest to the combustion chamber side, that is, the high pressure side of the piston is compared with those attached to the other ring grooves. Thus, it is pressed against the ring groove of the piston with high pressure from the combustion chamber side. Here, since the piston ring according to any one of
このように、請求項9記載の内燃機関では、上記ピストンリングを備え、所要のシール性を確保すると共に、シリンダ内面へのピストンリングの追従性を向上させピストンリングとシリンダボア間の摩擦を低減することができる。 Thus, in the internal combustion engine according to claim 9, the piston ring is provided to ensure the required sealing performance, improve the followability of the piston ring to the cylinder inner surface, and reduce the friction between the piston ring and the cylinder bore. be able to.
以上説明したように本発明に係るピストンリングは、適用されるピストン溝壁とのシール性を確保しつつ、潤滑油を用いた条件下で適用されるピストンとの摩擦を抑制することができるという優れた効果を有する。 As described above, the piston ring according to the present invention can suppress the friction with the piston applied under the condition using the lubricating oil while ensuring the sealing performance with the applied piston groove wall. Has an excellent effect.
また、本発明に係る内燃機関は、上記ピストンリングを備え、所要のシール性を確保すると共に、シリンダ内面へのピストンリングの追従性を向上させピストンリングとシリンダボア間の摩擦を低減することができるという優れた効果を有する。 Further, the internal combustion engine according to the present invention includes the above-described piston ring, and can ensure the required sealing performance, improve the followability of the piston ring to the cylinder inner surface, and reduce the friction between the piston ring and the cylinder bore. It has an excellent effect.
本発明の第1の実施形態に係るピストンリング10及び内燃機関としてエンジン11について、図1〜図6に基づいて説明する。先ず、エンジン11の概略全体構成を説明し、次いで、ピストンリング10について説明することとする。
A
(エンジンの概略全体構成)
図3には、エンジン11におけるクランクシャフト12の軸線との直交面に沿った断面図が示されている。この図に示される如く、エンジン11は、シリンダブロック14と、シリンダブロック14の下部に接合されたオイルパン16と、シリンダブロック14の上部に接合されたシリンダヘッド18と、シリンダヘッド18の上部に接合されたシリンダヘッドカバー20とを備えている。
(Schematic overall configuration of the engine)
FIG. 3 shows a cross-sectional view along a plane orthogonal to the axis of the
このシリンダブロック14の下部とオイルパン16とは、内部にクランクシャフト12が収容されるクランク室22が形成されたクランクケース24を構成している。エンジン11のクランクシャフト12には、コネクティングロッド26を介して、シリンダブロック14のシリンダ28内に該シリンダ28の軸方向に変位可能に配置されたピストン30が連結されている。
The lower part of the
このピストン30と、シリンダブロック14のシリンダ28と、シリンダヘッド18とで燃料が燃焼される燃焼室Cが形成されている。また、シリンダブロック14におけるシリンダ28の側部には、エンジン冷却水を流通させるための冷却水路14Aが形成されている。
A combustion chamber C in which fuel is combusted is formed by the
シリンダブロック14のシリンダ28の内面とピストン30との間は、ピストンリング10、32、33にてシールされている。この実施形態では、ピストンリング10がコンプレッションリングのトップリング、ピストンリング32がコンプレッションリングのセカンドリング、ピストンリング33がオイルリングとされている。
The inner surface of the
シリンダヘッド18には、シリンダ28にガソリンと空気との混合気を導入するための吸気ポート34、シリンダ28から燃焼排ガス(排気ガス)を排出するための排気ポート36が設けられている。吸気ポート34は、シリンダ28との連通部分において吸気バルブ38にて開閉されるようになっている。吸気バルブ38は、シリンダヘッド18とシリンダヘッドカバー20とで形成するシリンダヘッド室40に突出されたバルブステム38Aを介して、動弁系42の吸気カム44にて駆動されるようになっている。
The
同様に、排気ポート36は、シリンダ28との連通部分において排気バルブ46にて開閉されるようになっている。排気バルブ46は、シリンダヘッド室40に突出されたバルブステム46Aを介して、動弁系42の排気カム48にて駆動されるようになっている。吸気カム44、排気カム48は、それぞれ図示しないタイミングスプロケット、タイミングチェーン等を介して伝達されるクランクシャフト12の駆動力にて同期して回転されるようになっている。
Similarly, the
そして、このエンジン11では、オイルパン16内の潤滑油Lが図示しないオイルポンプによってクランクシャフト12、ピストン30、コネクティングロッド26、動弁系42に供給されて、各摺動部分が潤滑されるようになっている。各摺動部分(被潤滑部)の潤滑に供された潤滑油は、重力等によってオイルパン16に戻されるようになっている。
In the engine 11, the lubricating oil L in the
この実施形態では、エンジン11は、シリンダブロック14に複数のシリンダ28が形成された列型エンジンとされている。
In this embodiment, the engine 11 is a row type engine in which a plurality of
(ピストンリングの構成)
図1(B)には、ピストンリング10の底面図が示されており、図1(A)には、ピストンリング10の周方向直角断面図が示されている。なお、図中に示す矢印Rはピストンリング10の幅方向に略一致するピストン30の径方向、矢印Tはピストンリング10の厚み方向をそれぞれ示している。
(Structure of piston ring)
1B shows a bottom view of the
図1(B)に示される如く、ピストンリング10は、周方向の1箇所に合口52を有する、ピストン30の軸方向視で略C状に形成されている。合口52の形状は、適宜選択し得る。このピストンリング10は、図1(A)に示される如くピストン30に形成されたリング溝50に装着されている。
As shown in FIG. 1 (B), the
この状態でピストンリング10は、自らの復元力にてシリンダブロック14のシリンダ28の内面に押し付けられるようになっている。すなわち、ピストンリング10は、シリンダブロック14のシリンダ28に対するピストン30の往復動に伴って、シリンダ28への押し付け状態が維持されるようになっている。換言すれば、後述する如きシリンダ28の変形に追従可能とされている。なお、図2(A)に示される如く、シリンダ28とピストンリング10の間には、潤滑油の油膜Fslが形成されるようになっている。
In this state, the
そして、図1(A)及び図1(B)に示される如く、ピストンリング10におけるリング溝50への装着状態で燃焼室C側すなわち高圧側とは反対側を向く面(以下、便宜上、下面という)10Aと内周面10Bとの角隅部には、切欠部54が形成されている。すなわち、切欠部54は、リング溝50におけるピストンリング10の下面10Aと対向する(燃焼室C側を向く)下側溝壁50A、及びリング溝50におけるピストンリング10の内周面10Bと対向する(径方向外側を向く)溝底50Bの両側に向けて開口するように形成されている。
1A and 1B, the surface of the
より具体的には、この実施形態における切欠部54は、図1(A)に示される如く、ピストンリング10における下面10Aと内周面10Bとの角部に、下側溝壁50A及び溝底50Bを共に向くテーパ面10Cを形成している。テーパ面10Cは、切欠部54の底面として把握することも可能である。テーパ面10Cは、周方向直角断面視で、下側溝壁50Aに投影する幅W1が、溝底50Bに投影する高さHに対し十分に大(W1>>H)である設定とされている。この実施形態では、0.001mm≦H≦0.1mm、テーパ面10Cの勾配である上記幅W1に対する高さHの比(H/W1)が1/1000〜1/10の範囲内であって、略1/200とされている。
More specifically, as shown in FIG. 1 (A), the
この高さHの設定について、図7(A)及び図7(B)を参照しつつ補足する。図7(A)に示される如く、ピストンリング10の下面10Aと下側溝壁50Aとの矢印T方向の間隔(油膜厚さ)をh0、h0に対する切欠部54(テーパ面10C)の上記高さHの比をK(H=K×h0)、上記幅W1と幅W2との和に対する幅W1の比をλ(W1=λ×(W1+W2)とすると、くさび形状の油膜Fplで生じる油膜圧力Pfの合力(油膜力)Pは、
P ∝ λ2ln(1+K)/K2 + A/B
但し、 A = Kλ(1−λ2)−2λ2{(2/K)+3(1−λ)}
B = 4+2(4−3λ)K+4(1−λ)K2
とされる。この合力PをK、λについてプロットすると、図7(B)の如くなる(以上、A.Cameron ”Principles of Lubrication” Longmans 1966 Chapter6−7 p.143参照)。この図7(B)から、λが1/2〜4/5の範囲でかつKが1.0〜2.0の範囲で、大きな油膜圧力Pfが得られることが解る。
The setting of the height H will be supplemented with reference to FIGS. 7A and 7B. As shown in FIG. 7A, the distance (oil film thickness) in the direction of arrow T between the
P λ λ 2 ln (1 + K) / K 2 + A / B
However, A = Kλ (1-λ 2 ) -2λ 2 {(2 / K) +3 (1-λ)}
B = 4 + 2 (4-3λ) K + 4 (1-λ) K 2
It is said. The resultant force P is plotted with respect to K and λ as shown in FIG. 7B (see A. Cameron “Principles of lubrication” Longman 1966 Chapter 6-7 p. 143). It can be seen from FIG. 7B that a large oil film pressure Pf is obtained when λ is in the range of 1/2 to 4/5 and K is in the range of 1.0 to 2.0.
ここで、本実施形態では下面10Aと下側溝壁50Aとの間隔すなわち極小部の油膜厚さh0は未知であるが、現実的には、下面10Aと下側溝壁50Aとが接触を始めるときの平均隙間すなわち下面10A及び下側溝壁50Aの表面粗さの和である略1〜5μm程度であると推定される。また、油膜圧力にて下面10Aが下側溝壁50Aから浮上した状態でのh0は略20μm程度と推定される。したがって、切欠部54の隙間高さHは、上記の通りK=1.0〜2.0であるから、上記の接触開始時において略1〜10μm(中央値で略5μm)、油膜形成状態まで考慮すると略1〜40μmとされる。さらに、図7(B)によれば、K=5程度までは十分な油膜圧力発生効果が認められるので、この実施形態では、切欠部54の隙間高さH=1〜100μm(最適値5μm)とした。幅W1≒1mm(=1000μm)としてテーパ面10Cの勾配(H/W1)に換算すると、上記の通り1/1000〜1/10(最適値1/200)が得られる。
Here, in this embodiment, the distance between the
また、ピストンリング10では、テーパ面10Cの幅W1は、下面10Aにおけるテーパ面10Cが形成されていない部分がリング溝50下側溝壁50Aと対向する(径方向にオーバラップする)ラップ幅W2が、所定幅以上確保されるように設定されている。この実施形態では、ラップ幅W2≧1mmとなる設定が採用されている。なお、ピストンリング10の全幅Wは、2〜4mmとされる。
In the
以上説明した切欠部54は、図1(B)に示される如く、ピストンリング10における下面10A(合口52を除く部分)の周方向の全長に亘り形成されている。
The
そして、上記した通りトップリングであるピストンリング10は、図3に示される如くピストン30における最も燃焼室C側に位置するリング溝50に、装着されている。図2(A)及び図2(B)に示される如く、ピストンリング10の下面10A(少なくともラップ幅W2の部分)とピストン30におけるリング溝50の下側溝壁50Aとの間には、潤滑油Lの油膜Fplが形成されている。なお、図2は、吸気行程での状態を模式的に示している。
As described above, the
エンジン11を構成する他のピストンリング32、33(特に、コンプレッションリングであるピストンリング32)は、ピストンリング10と同様に構成されても良いが、この実施形態では切欠部54を有しない構成とされている。ピストンリング32、33は、リング溝50よりもクランク室22側に形成されたリング溝(図示省略)にそれぞれ独立して装着されている。
The
次に、第1の実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
上記構成のエンジン11では、例えばシリンダ28内で吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程がこの順で繰り返されることで、ピストン30の往復直線運動がクランクシャフト12の回転運動に変換され、動力が発生する。また、クランクシャフト12の回転によって吸気カム44、排気カム48が回転駆動され、吸気バルブ38、排気バルブ46が駆動されて上記吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が維持される。
In the engine 11 configured as described above, for example, the reciprocating linear motion of the
このようなエンジン11の運転中には、通常、シリンダ28は、燃焼室C側において相対的に低圧であるクランク室22側よりも内径が拡大するように変形している。また、列型エンジンであるエンジン11では、シリンダブロック14の組付締結力によって、周方向の変形を生じている。そして、ピストンリング10は、上記の如く変形したシリンダ28に追従するべく、ピストン30(リング溝50)に対する軸直角方向すなわち略径方向への相対変位を生じる。
During the operation of the engine 11, the
ところで、ピストンリングとピストン30との相対変位に伴う摩擦力が大きいと、ピストン30に対するピストンリングの相対変位、すなわち上記の通り変形されたシリンダ28内面(シリンダボア)に対するピストンリングの追従動作が拘束されやすい。特に、圧縮行程及び膨張行程において、ピストン30のリング溝50に装着されたトップリングとしてのピストンリングは、上記の通り変形したシリンダ28内面に倣ってリング溝50内で相対変位することとなるが、その上面に作用する燃焼室Cの圧力Pc(図2(A)、図2(B)参照)によって、その下面がリング溝50の下側溝壁50A側に強く押し付けられる。これにより摩擦抗力が大きくなるため、ピストンリングのシリンダ28への追従動作(径方向内向きへの相対変位)が摩擦により拘束される問題が生じやすい。
When the frictional force accompanying the relative displacement between the piston ring and the
ここで、ピストンリング10は、その下面10Aと内周面10Bとの角隅部に切欠部54が設けられているため、換言すれば、切欠部54を設けることでテーパ面10Cが形成されているため、ピストン30に対する径方向の摩擦が低減される。
Here, since the
すなわち、図2(A)に示される如く、切欠部54に潤滑油Lが満たされた状態で、膨張行程等でピストンリング10がピストン30に対し径方向内向きに相対変位すると、流体潤滑(ウェッジ)効果によって油膜圧力Pfが発生し、該ピストンリング10が燃焼室C側に持ち上げられる(浮上する)。これにより、ピストンリング10の下面10Aとリング溝50の下側溝壁50Aとの間の固体接触摩擦が抑制されて潤滑油Lの粘性摩擦(せん断)の成分が主体的になり、すなわち摩擦係数の低減効果が得られ、ピストン30に対するピストンリング10の径方向の摩擦が低減される。
That is, as shown in FIG. 2A, when the
一方、図2(B)に示される如く、切欠部54に潤滑油Lが満たされない場合は、テーパ面10Cには、圧縮行程や膨張行程での燃焼室Cの圧力Pcが回り込んで作用する。このため、テーパ面10Cを軸線方向に投影した面積分だけ、上面10Dに作用する燃焼室Cの圧力Pcに基づいてピストンリング10にかかる下側溝壁50Aへの押付力が相殺され、すなわち摩擦抗力の低減効果が得られ、ピストン30に対するピストンリング10の径方向の摩擦が低減される。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the lubricating oil L is not filled in the
以上により、ピストンリング10は、潤滑油Lを用いた条件下で、適用されるピストン30との径方向の相対変に伴う摩擦が低減されるので、シリンダ28の内面に対する追従性が良好である。特に、ピストンリング10では、切欠部54が全長に亘り連続的に形成されているので、シリンダ28の周方向の各部において摩擦低減効果が得られる。一方、ピストンリング10の下面10Aにおけるテーパ面10Cの非形成部分は、下側溝壁50Aとのラップ幅W2が所定幅以上確保されているため、ピストンリング10の下面10Aとピストン30の下側溝壁50Aとの間のガスシール性も確保される。
As described above, the
そして、上記したピストンリング10が適用されたエンジン11では、ピストンリング10のシリンダ28に対する追従性確保により、該シリンダ28とピストン30との間で所要のシール性を確保することができると共に、下面10Aと内周面10Bとの角隅部に切欠部54を設けた構成において、上記の通り下面10Aと下側溝壁50Aとの間のガスシール性も確保される。すなわち、エンジン11は、ピストンリング10を適用することで、所要のシール性を得ることができる。
In the engine 11 to which the above-described
また、ピストンリング10では、下面10Aと内周面10Bとの角隅部に切欠部54を形成するといった簡単な機械加工によって、上記の通り摩擦低減効果を実現することができる。
Further, in the
次に、ピストンリング10の摩擦低減効果について、図4に示す実験結果及び図5に示す解析結果を参照しつつ補足する。実験は、急速圧縮膨張装置を用いて、クランク角度とピストンリング10−シリンダ28間の瞬時摩擦トルクとの関係を測定したものであり、解析は、ピストンリング挙動−潤滑連成解析CAEによって、クランク角度とピストンリング10−シリンダ28間の瞬時摩擦トルクとの関係を解析したものである。
Next, the friction reduction effect of the
図6(A)は、上記の実験及び解析で用いた、燃焼室C側でクランク室22側よりも内径が拡大された変形シリンダ28(相当モデル)を示す。このシリンダ28は、最小径部と最大径部との半径差ΔRが略50μmとされている。図6(B)は、比較のために用いた、全長に亘り内径が一定とされた真円シリンダ28(相当モデル)を示す。
FIG. 6A shows a deformed cylinder 28 (corresponding model) having an inner diameter enlarged on the combustion chamber C side than on the
図4に示される如く、変形シリンダ28を用いた場合、真円シリンダ28を用いた場合とも、比較例に係る通常のピストンリング(切欠部54を有しないものに相当)をトップリングに用いた構成と比較して、ピストンリング10(に相当するものとして、潤滑条件の設定等により比較例に対し摩擦係数を小さくしたもの)をトップリングに用いた構成では、膨張行程において瞬時摩擦トルクが著しく低減されることがわかる。なお、圧縮行程では、変形シリンダ28では有意差はみられないものの、真円シリンダ28では、ピストンリング10を用いることで瞬時摩擦トルクが低減されることがわかる。
As shown in FIG. 4, when the
また、図5に示される如く、変形シリンダ28を用いた場合、真円シリンダ28を用いた場合とも、比較例に係る通常のピストンリング(切欠部54を有しないものに相当)をトップリングに用いた構成と比較して、ピストンリング10(に相当するものとして比較例に対し摩擦係数を小さく設定したもの)をトップリングに用いた構成では、膨張行程において瞬時摩擦トルクが著しく低減されることがわかる。この点では、本解析結果は、実験結果に良く一致するということができる。なお、本解析では、真円シリンダの場合には、通常のピストンリング(切欠部54を有しないものに相当)とピストンリング10とで有意差はみられなかった。
Further, as shown in FIG. 5, when the deforming
以上により、ピストンリングのピストン30に対する径方向の摩擦を低減することで、すなわちピストンリングとして切欠部54を有するピストンリング10を採用することで、潤滑油Lを用いた環境下で、ピストンリング10とピストン30との摩擦が効果的に抑制され、その結果、シリンダ28への追従性が向上して、ピストンリング10とシリンダ28との摩擦損失が低減されることが実験、数値解析の両者によって確かめられた。
As described above, by reducing the friction in the radial direction of the piston ring with respect to the
すなわち、本実施形態では、ピストンリング10の下面とリング溝50との摩擦が低減されるので、ピストンリング10のシリンダ28への追従性が向上し、シール性の確保に加えて、ピストンリング10とシリンダ28との摩擦も低減することができる。特に、図6(A)に示される上方に開いた変形ボアにおいては、膨張行程でピストンリングはリング溝の中で押し縮められる方向に変形しようとするが、ここでピストンリング下面とリング溝との摩擦が大きいと、上記の変形が拘束されてピストンリングとシリンダとのアタリが強くなり、該ピストンリングとシリンダとの摩擦が大きくなる。これに対して、本発明煮の実施形態に係るエンジン11では、ピストンリング10の下面とリング溝50との摩擦が低減されるので、ピストンリング10がリング溝50内に押し縮められる方向の変形に対する拘束が弱くなり、ピストンリング10とシリンダ28とのアタリ強さが適正レベルに下がる。この結果、本エンジン11では、膨張行程でのピストンリング10とシリンダ28との摩擦が低減される。
That is, in this embodiment, since the friction between the lower surface of the
このように、第1の実施形態に係るピストンリング10では、適用されたピストン30のリング溝50とのシール性及びピストン30とシリンダ28との間のシール性を確保しつつ、潤滑油Lを用いた条件下でピストン30との摩擦を抑制することができる。また、本エンジン11では、ピストンリング10を備えることで、所要のシール性を確保すると共に、シリンダ28内面へのピストンリング10の追従性を向上させ該ピストンリング10とシリンダボア28間の摩擦を低減することができる。
Thus, in the
また、ピストンリング10では、切欠部54がなだらかなテーパ面10Cを形成する(切欠部54の底面がテーパ面10Cである)ため、径方向に油膜圧力Pfの急変部が発生することがなく、安定した油膜を形成することができる。
Further, in the
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第1の実施形態と基本的に同一の部品・部分には、上記第1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。 Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that components / portions that are basically the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof may be omitted, and illustration may be omitted.
(第2の実施形態)
図8には、第2の実施形態に係るピストンリング60が図1(A)に対応する周方向直角断面図にて示されている。この図に示される如く、ピストンリング60におけるリング溝50の下側溝壁50Aと対向する下面60Aは、該下側溝壁50Aに向けて凸となる湾曲面(バレル形状)とされている。この実施形態では、ピストンリング60の下面60Aは、幅方向の略中央部が最も下側溝壁50A側に突出された頂部60Bとされている。頂部60Bは、下面60Aにおける下側溝壁50Aと径方向にオーバラップする範囲に位置する設定(配置)とされている。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a
ピストンリング60は、ピストン30の下側溝壁50Aに対し略線接触(線状の細幅部分が下側溝壁50Aに対する最接近部位とされる)ことで、該下側溝壁50Aとの間のシール性を確保するようになっている。そして、このピストンリング60は、例えばシリンダ28に対するピストン30の往復動に伴い捩れても、周方向の各部において下側溝壁50Aに対する幅方向の接触(最接近)部位が周方向の一部で他の一部と異なるように断面視で転がることで、全体として(略全周に亘り)下側溝壁50Aに対する線接触状態が維持されるようになっている。
The
以上説明したピストンリング60では、下面60Aの頂部60Bよりも内周側に位置する空間、より正確には下側溝壁50Aに対する線接触(最接近)部位よりも内周側に位置する空間が切欠部62とされている。したがって、ピストンリング60では、下面60Aにおける頂部60Bに対し内周面60C側に位置する部分、より正確には下側溝壁50Aに対する線接触(最接近)部位に対し内周面60C側に位置する部分が、油膜圧力Pf又は燃焼室Cの圧力Pcを受ける受圧面60D(テーパ面10Cに相当する面)とされている。
In the
この実施形態では、受圧面60Dは、周方向直角断面視で、下側溝壁50Aに投影する幅W3が、溝底50Bに投影する高さHに対し十分に大(W3>>H)である設定とされている。この実施形態では、0.001mm≦H≦0.1mmとされている。また、ピストンリング60では、受圧面60Dの幅W3は、上記高さHとの比(H/W3)が1/1000〜1/10の範囲内であって、略1/200とされている。なお、ピストンリング60の全幅Wは、2〜4mmとされる。
In this embodiment, the pressure receiving surface 60D has a width W3 projected onto the
以上説明した切欠部62は、ピストンリング60における下面60A(合口52を除く部分)の周方向の全長に亘り形成されている。ピストンリング60における他の構成は、図示しない部分を含め、ピストンリング10の対応する構成と同じである。
The notch 62 described above is formed over the entire circumferential length of the
そして、第2の実施形態に係るピストンリング60おいても、切欠部62に潤滑油Lが満たされている場合には受圧面60Dが油膜圧力Pfを受けることによる摩擦係数低減効果が得られ、切欠部62に潤滑油Lが満たされていない場合には受圧面60Dが燃焼室Cの圧力Pcを受けることによる摩擦係数低減効果が得られる。したがって、ピストンリング60、該ピストンリング60を備えた本エンジン11によっても、基本的に第1の実施形態に係るピストンリング10、本エンジン11と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
And also in the
また、ピストンリング60では、略全周に亘る線接触状態でリング溝50の下側溝壁50Aとの間をシールする構成であるため、面接触状態でシールする構成と比較して、ピストンリング60が捩れた場合などでも該リング溝50の下側溝壁50Aとの間のシール性が確保されやすい。さらに、ピストンリング60では、切欠部62がなだらかな湾曲面である受圧面60Dを形成する(切欠部62の底面が受圧面60Dである)ため、径方向に油膜圧力Pfの急変部が発生することがなく、安定した油膜を形成することができる。
Further, since the
(第3の実施形態)
図9には、第3の実施形態に係るピストンリング70が図1(A)に対応する周方向直角断面図にて示されている。この図に示される如く、ピストンリング70におけるリング溝50の下側溝壁50Aと対向する下面70Aと溝底50Bと対向する内周面70Bとの角隅部には、切欠部72が形成されている。
(Third embodiment)
FIG. 9 shows a
すなわち、切欠部72は、リング溝50におけるピストンリング70の下面70Aと対向する(燃焼室C側を向く)下側溝壁50A、及びリング溝50におけるピストンリング70の内周面70Bと対向する(径方向外側を向く)溝底50Bの両側に向けて開口するように形成されている。
That is, the
より具体的には、この実施形態における切欠部72は、ピストンリング70における下面70Aと内周面70Bとの角部に、下側溝壁50Aを向く下向き面70Cを形成している。下向き面70Cは、周方向直角断面視で、下側溝壁50Aに投影する幅W4が、溝底50Bに投影する高さHに対し十分に大(W4>>H)である設定とされている。この実施形態では、0.001mm≦H≦0.1mm、下向き面70Cの勾配である上記幅W4に対する高さHの比(H/W4)が1/1000〜1/10の範囲内であって、略1/200とされている。
More specifically, the
また、ピストンリング70では、下向き面70Cの幅W4は、下面70Aにおける下向き面70Cが形成されていない部分がリング溝50下側溝壁50Aと対向する(径方向にオーバラップする)ラップ幅W5が、所定幅以上確保されるように設定されている。この実施形態では、ラップ幅W5≧1mmとなる設定が採用されている。なお、ピストンリング70の全幅Wは、2〜4mmとされる。
Further, in the
以上説明した切欠部72は、図1(B)に示される如く、ピストンリング70における下面70A(合口52を除く部分)の周方向の全長に亘り形成されている。ピストンリング70における他の構成は、図示しない部分を含め、ピストンリング10の対応する構成と同じである。
The
そして、第3の実施形態に係るピストンリング70おいても、切欠部72に潤滑油Lが満たされている場合には下向き面70Cが油膜圧力Pfを受けることによる摩擦係数低減効果が得られ、切欠部62に潤滑油Lが満たされていない場合には下向き面70Cが燃焼室Cの圧力Pcを受けることによる摩擦係数低減効果が得られる。したがって、ピストンリング70、該ピストンリング70を備えた本エンジン11によっても、切欠部54がなだらかなテーパ面10Cを形成することによる作用効果を除いて、基本的に第1の実施形態に係るピストンリング10、本エンジン11と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。80
And even in the
(第4の実施形態)
図10には、第4の実施形態に係るピストンリング80が図1(B)に対応する底面図にて示されている。この図に示される如く、ピストンリング80は、ピストンリング10の略全長に亘って形成された切欠部54に代えて、ピストンリング80の周方向に長手とされると共に該周方向に離間して配置された4つの切欠部82を有する点で、第1の実施形態に係るピストンリング10とは異なる。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 shows a
このピストンリング80の下面80Aにおける周方向に隣り合う切欠部82間の非加工部(切欠部82の非形成部)を、座部84ということとする。なお、合口52にて周方向に分離された2つの切欠部82は、周長の和が他の2つの切欠部82の周長と略等しく設定されており、これらを1つの切欠部82と捉えることも可能である。これにより、ピストンリング80では、3つの座部84は、周方向に略等間隔に(略120°間隔で)配置されている。
The non-processed part (the non-formed part of the notch part 82) between the
また、ピストンリング80では、座部84の周長は、切欠部82の周長に対し十分に短く設定されている。座部84の周長は、各座部84においてリング溝50の下側溝壁50Aに着座(当接)することで、ピストンリング80の姿勢が安定する範囲の下限側の値として設定されている。この実施形態における切欠部82の断面形状は、第1の実施形態に係る切欠部54の断面形状と同様とされている。すなわち、ピストンリング80は、下面80Aと内周面80Bとの角部に、切欠部82の底面として把握することのできるテーパ面80Cを有する。ピストンリング80における他の構成は、図示しない部分を含め、ピストンリング10の対応する構成と同じである。
In the
したがって、第4の実施形態に係るピストンリング80によっても、基本的に第1の実施形態に係るピストンリング10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ピストンリング70を備えたエンジン11によっても、基本的に第1の実施形態に係るエンジン11と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
Therefore, the
また、本ピストンリング80では、3つ以上の座部84が周方向に略等間隔で配置されているため、燃焼室C側の圧力Pcを受けた場合に、先ず3つの座部84においてリング溝50下側溝壁50Aに接触(油膜を挟んで近接)することで、姿勢が安定される。このため、ピストンリング80は、その捩れ等に起因してテーパ面80Cの寸法(油膜圧力Pfや圧力Pcの受圧面積等)が周方向の各部で変化される(異ならされる)ことが抑制され、上記の摩擦低減効果を安定的に得ることができる。
Further, in the
(第5の実施形態)
図11には、第5の実施形態に係るピストンリング90が図1(B)、図10に対応する底面図にて示されている。この図に示される如く、ピストンリング90は、座部84が合口52に対し周方向に隣接して配置されている点で、第4の実施形態に係るピストンリング10とは異なる。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 shows a
具体的には、ピストンリング90では、周長が同等である3つの切欠部82が周方向に離間して配置されており、このうち2つの切欠部82間に合口52が位置している。そして、ピストンリング90では、合口52に対する周方向の両側に、それぞれ切欠部82の非形成部すなわち座部84が設けられている。
Specifically, in the
合口52を周方向に挟む一対の座部84を1つの座部84と捉えると、ピストンリング90では、計3つの座部84が周方向に略等間隔で配置されているものとして把握することができる。また、周方向に不等間隔で4つの座部84が配置されているものと捉えても良い。ピストンリング90における他の構成は、図示しない部分を含め、ピストンリング80の対応する構成と同じである(ピストンリング80の下面80A、内周面80B、テーパ面80Cに相当する下面90A、内周面90B、テーパ面90Cを有する)。
When the pair of
したがって、第5の実施形態に係るピストンリング90によっても、基本的に第4の実施形態に係るピストンリング80と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ピストンリング90を備えたエンジン11によっても、基本的に第4の実施形態に係るエンジン11と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
Therefore, the
また、ピストンリング90では、合口52に隣接して座部84が配置されているため、換言すれば、ピストンリング90における比較的バタつきが生じやすい部分に近接して座部84が配置されているため、燃焼室C側の圧力Pcを受けた場合に、姿勢が一層安定される。特に、合口52の周方向両側に隣接して84が配置されているピストンリング90は、燃焼室C側の圧力Pcを受けた場合に、姿勢がより一層安定される。これらにより、ピストンリング90は、その捩れ等に起因してテーパ面90Cの寸法が周方向の各部で変化されることが抑制され、上記の摩擦低減効果を一層安定的に得ることができる。
Moreover, in the
(第6の実施形態)
図12には、第6の実施形態に係るピストンリング100が図1(B)に対応する底面図にて示されている。この図に示される如く、ピストンリング100は、座部84が合口52に対し周方向に隣接して配置されている点で、第5の実施形態に係る90と共通するが、計6つの座部84が設けられている点で、計3つ(上記の通り4つと捉えることも可能)の座部84が設けられたピストンリング90とは異なる。
(Sixth embodiment)
FIG. 12 shows a
具体的には、ピストンリング100では、周方向に短い間隔で隣り合う一対の座部84が、該周方向に略等間隔と成るように三対(計6つ)設けられている。三対のうち一対の座部84は、ピストンリング90と同様に合口52を周方向に挟むように配置されている。この対を除く二対の座部84間には、周長が短い切欠部82が形成されている。ピストンリング100における他の構成は、図示しない部分を含め、ピストンリング80、90の対応する構成と同じである(ピストンリング80の下面80A、内周面80B、テーパ面80Cに相当する下面100A、内周面100B、テーパ面100Cを有する)。
Specifically, in the
したがって、第6の実施形態に係るピストンリング100によっても、基本的に第4、第5の実施形態に係るピストンリング80、90と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ピストンリング100を備えたエンジン11によっても、基本的に第1の実施形態に係るエンジン11と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
Therefore, even with the
また、ピストンリング100では、周方向に離間して対を成す座部84が計三対設けられているため、例えばピストンリング90と比較して、各座部84の周長の総和を減じながら、同等の姿勢(着座)安定性を得ることが可能である。
In addition, since the
なお、上記した第4〜第6の実施形態では、周方向に隣り合う切欠部82間に座部84が設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、第3の実施形態における切欠部72間に座部84が設けられた構成としても良い。
In the fourth to sixth embodiments described above, the example in which the
また、上記した第5〜第6の実施形態では、合口52に対する周方向の両側に隣接して座部84が配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、合口52の周方向一方側にのみ座部84を隣接配置した構成としても良い。
In the fifth to sixth embodiments described above, the example in which the
さらに、上記した第4〜第6の実施形態では、周方向に離間して3つ(三対)の座部84が配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、周方向に離間して4つ以上の座部84が等間隔または不等間隔で設けられた構成としても良い。
Furthermore, in the above-described fourth to sixth embodiments, an example in which three (three pairs) seats 84 are arranged apart from each other in the circumferential direction has been shown, but the present invention is not limited to this, for example, Alternatively, a configuration may be adopted in which four or
またさらに、上記した各実施形態では、ピストンリング10、60、70が内燃機関であるエンジン11に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、外燃機関や往復動(レシプロ)圧縮機等にピストンリング10、60、70、80、90、100を適用しても良い。 Furthermore, in each of the above-described embodiments, an example in which the piston rings 10, 60, and 70 are applied to the engine 11 that is an internal combustion engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, an external combustion engine or a reciprocating engine. The piston rings 10, 60, 70, 80, 90, 100 may be applied to a dynamic (reciprocating) compressor or the like.
10 ピストンリング
10C テーパ面
11 エンジン(内燃機関)
30 ピストン
50 リング溝
50A 下側溝壁
54 切欠部
60・70・80・90・100 ピストンリング
62・72・82 切欠部
84 座部(切欠部の非形成部位)
10 piston ring 10C taper surface 11 engine (internal combustion engine)
30
Claims (9)
軸線方向に並列された複数のリング溝を有し、前記シリンダ内に軸線方向に往復動可能に設けられて該シリンダとで前記燃焼室を形成するピストンと、
前記ピストンにおける最も前記燃焼室側に配置されたリング溝に装着された請求項1〜請求項8の何れか1項記載のピストンリングと、
を備えた内燃機関。 A cylinder,
A piston having a plurality of ring grooves arranged in parallel in the axial direction, provided in the cylinder so as to be capable of reciprocating in the axial direction, and forming the combustion chamber with the cylinder;
The piston ring according to any one of claims 1 to 8, wherein the piston ring is mounted in a ring groove arranged closest to the combustion chamber in the piston.
Internal combustion engine equipped with.
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