JP6985110B2 - Internal combustion engine cylinder - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1のおいて書きに記載の内燃機関のシリンダに関する。 The present invention relates to the cylinder of an internal combustion engine according to claim 1.

内燃機関は、典型的には複数のシリンダを有している。内燃機関の各シリンダは、シリンダのシリンダライナ内で誘導されているシリンダピストンを有している。作業サイクルの間、シリンダピストンは、シリンダそれぞれのシリンダライナ内において、上下に移動可能である。 An internal combustion engine typically has a plurality of cylinders. Each cylinder of an internal combustion engine has a cylinder piston guided within the cylinder liner of the cylinder. During the work cycle, the cylinder piston can move up and down within the cylinder liner of each cylinder.

シリンダピストンは、シリンダピストンの径方向外側の面で、シリンダライナの径方向内側に隣接している。これらの面の間に、通過間隙が画定されている。シリンダピストンは、その径方向外側の面に、複数の環状溝を有しており、当該環状溝は、環状ウェブによって区切られ、互いに離間させられている。当該環状溝は、ピストンリングを受容しており、当該ピストンリングは、シリンダピストンの径方向外側の面とシリンダライナの径方向内側の面との間に形成された通過間隙内に突出している。その際、環状溝はいずれも、コンプレッサリングとして、又は、オイルスクレーパーリングとして構成されたピストンリングを受容しており、当該ピストンリングは、径方向外側のピストンリング面で、シリンダライナの径方向内側の摺動面に当接している。 The cylinder piston is a radial outer surface of the cylinder piston and is adjacent to the radial inner surface of the cylinder liner. A passage gap is defined between these surfaces. The cylinder piston has a plurality of annular grooves on its radial outer surface, the annular grooves being separated from each other by an annular web. The annular groove receives a piston ring, which projects into a passage gap formed between the radially outer surface of the cylinder piston and the radial inner surface of the cylinder liner. At that time, each of the annular grooves receives a piston ring configured as a compressor ring or an oil scraper ring, and the piston ring is a piston ring surface on the radial outer side and the radial inner side of the cylinder liner. It is in contact with the sliding surface of.

コンプレッサリングとして構成されたピストンリングは、シリンダピストンとシリンダライナとの間の通過間隙を気密に密封するために用いられる。オイルスクレーパーリングとして構成されたピストンリングは、シリンダライナの径方向内側の摺動面からオイルを掻き落とすために用いられ、それによって、オイルが通過間隙を通って、シリンダそれぞれの内燃機関内に到達することが防止される。 A piston ring configured as a compressor ring is used to airtightly seal the passage gap between the cylinder piston and the cylinder liner. A piston ring configured as an oil scraper ring is used to scrape oil from the radial inner sliding surface of the cylinder liner, thereby allowing the oil to pass through the passage gap and into the internal combustion engine of each cylinder. Is prevented.

内燃機関は、低速内燃機関、中速内燃機関、高速内燃機関の間で区別される。低速内燃機関は、100rpmよりも低い回転速度を有している。高速内燃機関は、1000rpmよりも高い回転速度を有している。中速内燃機関は、100rpmから1000rpmの間、特に400rpmから1000rpmの間の回転速度を有している。 Internal combustion engines are distinguished among low speed internal combustion engines, medium speed internal combustion engines, and high speed internal combustion engines. The low speed internal combustion engine has a rotation speed lower than 100 rpm. The high speed internal combustion engine has a rotation speed higher than 1000 rpm. Medium-speed internal combustion engines have rotational speeds between 100 rpm and 1000 rpm, particularly between 400 rpm and 1000 rpm.

特に中速内燃機関の場合、コンプレッサリングとして構成されたピストンリングに関して、ピストンリングそれぞれを受容する環状溝の対応する側面に対する当接側面変更は、圧力制御下で開始される。それに対して、高速内燃機関の場合、このような側面変更は、慣性力を制御して開始される。シリンダの燃焼室内で圧縮圧力と、従って作業圧力とが増大を続けた結果、中速内燃機関では、コンプレッサリングとして構成されたピストンリングの側面変更を圧力制御下で開始することは、ますます難しくなっている。 Particularly in the case of a medium speed internal combustion engine, with respect to the piston ring configured as a compressor ring, the contact side change with respect to the corresponding side surface of the annular groove receiving each piston ring is initiated under pressure control. On the other hand, in the case of a high-speed internal combustion engine, such a side change is started by controlling the inertial force. As the compression pressure and thus the working pressure continue to increase in the combustion chamber of the cylinder, it is increasingly difficult for medium speed internal combustion engines to initiate side changes of the piston ring configured as a compressor ring under pressure control. It has become.

ここから出発して、本発明の課題は、内燃機関の新型のシリンダを創出することにある。本課題は、請求項1に記載のシリンダによって解決される。本発明によると、シリンダライナは、少なくとも1つのボアを有しており、当該ボアを通じて、シリンダピストンの下死点において、少なくとも2つの環状ウェブ、又は、環状ウェブ及びシリンダライナによって径方向に区切られた少なくとも2つの空間が、圧力側で互いに連結されている。シリンダピストンの下死点において、少なくとも2つの環状ウェブを圧力側で連結することによって、コンプレッサリングとして構成されたピストンリングの、環状溝の対応する当接面に対する、圧力制御された当接側面変更が改善され得る。さらに、環状ウェブの集中的な換気も保証され得る。 Starting from here, an object of the present invention is to create a new type of cylinder for an internal combustion engine. This problem is solved by the cylinder according to claim 1. According to the present invention, the cylinder liner has at least one bore, through which at least two annular webs, or annular webs and cylinder liners, are radially separated at bottom dead center of the cylinder piston. At least two spaces are connected to each other on the pressure side. At the bottom dead center of the cylinder piston, pressure controlled contact side changes to the corresponding contact surface of the annular groove of the piston ring configured as a compressor ring by connecting at least two annular webs on the pressure side. Can be improved. In addition, intensive ventilation of the annular web can be guaranteed.

シリンダピストンは、シリンダの燃焼室を区切っているピストンベースを有しており、当該シリンダピストンは、N個の環状溝を有しており、当該環状溝は、N+1個の環状ウェブによって区切られ、互いに離間させられている。好ましくは、ピストンベースを始点として見て、1番目から(N−1)番目の環状溝が、それぞれコンプレッサリングとして構成されたピストンリングの受容に用いられ、ピストンベースを始点として見て、N番目の環状溝が、オイルスクレーパーリングとして構成されたピストンリングの受容に用いられる。 The cylinder piston has a piston base that separates the combustion chambers of the cylinder, the cylinder piston has N annular grooves, which are separated by N + 1 annular webs. They are separated from each other. Preferably, the first to (N-1) th annular grooves are used to receive the piston rings configured as compressor rings, respectively, with the piston base as the starting point, and the Nth with the piston base as the starting point. The annular groove of is used to receive a piston ring configured as an oil scraper ring.

本発明の有利なさらなる発展形態によると、シリンダライナの少なくとも1つのボアが、シリンダピストンの下死点において、ピストンベースから見て1番目の、シリンダの燃焼室に隣接する1番目の環状溝を区切っている環状ウェブを、2番目の環状溝と3番目の環状溝とを互いに離間させる3番目の環状ウェブから、(N−1)番目の環状溝とN番目の環状溝とを互いに離間させるN番目の環状ウェブまでの環状ウェブの内の少なくとも1つに、圧力側において連結している。それによって、対応する圧力側で連結された環状ウェブ、又は、対応する環状ウェブ及びシリンダライナによって径方向に区切られ、圧力側において連結された空間に対して、空気の作用による均圧が行われ、それによって、少なくとも1つの隣接するピストンリング、すなわちコンプレッサリングにおいて、圧力制御下での当接側面変更が、目標を定めて引き起こされる。 According to an advantageous further development of the invention, at least one bore of the cylinder liner at the bottom dead center of the cylinder piston is the first annular groove adjacent to the combustion chamber of the cylinder, first seen from the piston base. The (N-1) th annular groove and the Nth annular groove are separated from each other from the third annular web that separates the separating annular web from the second annular groove and the third annular groove from each other. It is connected to at least one of the annular webs up to the Nth annular web on the pressure side. Thereby, pressure equalization by the action of air is performed on the annular web connected on the corresponding pressure side or the space radially separated by the corresponding annular web and the cylinder liner and connected on the pressure side. Thereby, in at least one adjacent piston ring, i.e., the compressor ring, a contact side change under pressure control is triggered in a targeted manner.

本発明の別の代替的な、有利なさらなる発展形態によると、シリンダライナの少なくとも1つのボアが、シリンダピストンの下死点において、ピストンベースから見て(N+1)番目の、N番目の環状溝をシリンダの燃焼室から離れる方向において区切っている環状ウェブを、2番目の環状ウェブからN番目の環状ウェブまでの環状ウェブのそれぞれに、圧力側において連結している。それによって、対応する圧力側で連結された環状ウェブ、又は、対応する環状ウェブ及びシリンダライナによって径方向に区切られた空間に対して、換気が行われる。 According to another alternative, advantageous further development of the invention, at least one bore of the cylinder liner is the (N + 1) th, Nth annular groove from the piston base at bottom dead center of the cylinder piston. An annular web that separates the cylinder in a direction away from the combustion chamber is connected to each of the annular webs from the second annular web to the Nth annular web on the pressure side. Thereby, ventilation is performed to the annular web connected on the corresponding pressure side or the space radially separated by the corresponding annular web and cylinder liner.

本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明するが、それに限定されるものではない。示されているのは以下の図である: Preferred further developments of the invention will be apparent from the dependent claims and the following description. Examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. Shown is the figure below:

本発明に係る第1のシリンダの概略的な横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the 1st cylinder which concerns on this invention. 本発明に係る第2のシリンダの概略的な横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the 2nd cylinder which concerns on this invention. 本発明に係る第3のシリンダの概略的な横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the 3rd cylinder which concerns on this invention. 本発明に係る第4のシリンダの概略的な横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the 4th cylinder which concerns on this invention. 本発明に係る第5のシリンダの概略的な横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the 5th cylinder which concerns on this invention. 本発明に係るさらなるシリンダの概略的な横断面図である。It is a schematic cross-sectional view of the further cylinder which concerns on this invention.

本発明は、内燃機関のシリンダに関する。図1は、内燃機関のシリンダ10の横断面を概略的に示しており、図1では、シリンダ10に関して、シリンダライナ11と、シリンダライナ11内で誘導されるシリンダピストン12と、が示されている。シリンダピストン12は、内燃機関又はシリンダ10の動作中、シリンダ10それぞれの作業サイクルの間に、シリンダライナ11内で上下に移動可能である。シリンダピストン12のいわゆるピストンベース13は、シリンダ10それぞれの燃焼室14を、セクションを形成するように区切っている。図1では、後続の図2から図6と同じく、シリンダピストン12はそれぞれ、その下死点の領域において示されている。 The present invention relates to a cylinder of an internal combustion engine. FIG. 1 schematically shows a cross section of a cylinder 10 of an internal combustion engine, and FIG. 1 shows a cylinder liner 11 and a cylinder piston 12 guided in the cylinder liner 11 with respect to the cylinder 10. There is. The cylinder piston 12 is movable up and down in the cylinder liner 11 during the working cycle of each of the cylinders 10 during the operation of the internal combustion engine or the cylinder 10. The so-called piston base 13 of the cylinder piston 12 divides the combustion chambers 14 of each cylinder 10 so as to form a section. In FIG. 1, as in FIGS. 2 to 6 that follow, each cylinder piston 12 is shown in the region of its bottom dead center.

シリンダピストン12は、径方向外側の面15を有しており、当該面は、シリンダライナ11の径方向内側の摺動面16と共に、通過間隙17を区切っている。シリンダピストン12のための通過間隙17は、一方では、気密に密封されなければならず、他方では、この通過間隙17を通ってオイルがシリンダの燃焼室14に到達することを回避しなければならない。 The cylinder piston 12 has a surface 15 on the outer side in the radial direction, and the surface, together with the sliding surface 16 on the inner side in the radial direction of the cylinder liner 11, separates a passing gap 17. The passage gap 17 for the cylinder piston 12 must, on the one hand, be hermetically sealed and, on the other hand, prevent oil from reaching the combustion chamber 14 of the cylinder through this passage gap 17. ..

シリンダ10のシリンダピストン12は、複数の環状溝18を有しており、図1に示した実施例では、N=3個の環状溝18(1)、18(2)及び18(3)を有している。これらの環状溝18は、環状ウェブ19によって区切られ、互いに離間している。すなわち、N=3個の環状溝18(1)、18(2)、18(3)であれば、4つの対応する環状ウェブ19(1)、19(2)、19(3)、19(4)によってである。ピストンベース13を始点として見て、1番目の環状溝18(1)は、2つの環状ウェブ19(1)、19(2)によって区切られている。ピストンベース13から見て2番目の環状溝18(2)は、環状ウェブ19(2)及び19(2)によって区切られている。環状ウェブ19(3)及び19(4)は、シリンダピストン12の、ピストンベース13から見て3番目の環状溝18(3)を区切っている。従って、1番目の環状ウェブ19(1)は、1番目の環状溝18(1)の、ピストンベース13及び燃焼室14に対向する面に配置されている。2番目の環状ウェブ19(2)は、1番目の環状溝18(1)と2番目の環状溝18(2)との間に配置されており、これら2つの環状溝18(1)と18(2)とを互いに離間させる。3番目の環状ウェブ19(3)は、2番目の環状溝18(2)と3番目の環状溝18(2)との間に配置されており、これら2つの環状溝18(2)と18(3)とを互いに離間させる。4番目の環状ウェブ19(4)は、3番目の環状溝(18)の、燃焼室14に背向する面に配置されている。 The cylinder piston 12 of the cylinder 10 has a plurality of annular grooves 18, and in the embodiment shown in FIG. 1, N = 3 annular grooves 18 (1), 18 (2) and 18 (3) are provided. Have. These annular grooves 18 are separated from each other by an annular web 19. That is, if N = 3 annular grooves 18 (1), 18 (2), 18 (3), then the four corresponding annular webs 19 (1), 19 (2), 19 (3), 19 ( By 4). Looking at the piston base 13 as a starting point, the first annular groove 18 (1) is separated by two annular webs 19 (1) and 19 (2). The second annular groove 18 (2) seen from the piston base 13 is separated by the annular webs 19 (2) and 19 (2). The annular webs 19 (3) and 19 (4) delimit the third annular groove 18 (3) of the cylinder piston 12 as viewed from the piston base 13. Therefore, the first annular web 19 (1) is arranged on the surface of the first annular groove 18 (1) facing the piston base 13 and the combustion chamber 14. The second annular web 19 (2) is disposed between the first annular groove 18 (1) and the second annular groove 18 (2), and these two annular grooves 18 (1) and 18 are arranged. Separate (2) from each other. The third annular web 19 (3) is disposed between the second annular groove 18 (2) and the third annular groove 18 (2), and these two annular grooves 18 (2) and 18 are arranged. Separate (3) from each other. The fourth annular web 19 (4) is arranged on the surface of the third annular groove (18) facing the combustion chamber 14.

環状溝18はそれぞれ、ピストンリング20を受容する。ピストンベース13を始点として見て1番目の環状溝18(1)及び2番目の環状溝18(2)内に配置されたピストンリング20は、いわゆるコンプレッサリング21であり、通過間隙17を気密に密封するために用いられる。ピストンベース13を始点として見て3番目の環状溝18(3)内に配置されたピストンリング20は、オイルスクレーパーリング22であり、当該オイルスクレーパーリングを用いて、シリンダライナ11の摺動面16からオイルを掻き落とすことが可能であり、それによって、オイルがシリンダ10の燃焼室14に流入することが回避される。 Each of the annular grooves 18 receives the piston ring 20. The piston ring 20 arranged in the first annular groove 18 (1) and the second annular groove 18 (2) with the piston base 13 as the starting point is a so-called compressor ring 21, and the passage gap 17 is airtight. Used for sealing. The piston ring 20 arranged in the third annular groove 18 (3) with the piston base 13 as a starting point is an oil scraper ring 22, and the sliding surface 16 of the cylinder liner 11 is used by using the oil scraper ring. It is possible to scrape the oil from the cylinder 10 so that the oil does not flow into the combustion chamber 14 of the cylinder 10.

図1からわかるように、コンプレッサリング21として構成されたピストンリング20は、径方向外側の面23で、好ましくは面全体で、シリンダライナ11の内側摺動面16に当接している。それに対して、オイルスクレーパーリング22として構成されたピストンリング20は、その径方向外側の面で、シリンダライナ11の内側摺動面16に、面全体ではなく、スクレーパーリップ24の領域だけで当接している。 As can be seen from FIG. 1, the piston ring 20 configured as the compressor ring 21 is in contact with the inner sliding surface 16 of the cylinder liner 11 on the radial outer surface 23, preferably the entire surface. On the other hand, the piston ring 20 configured as the oil scraper ring 22 abuts on the inner sliding surface 16 of the cylinder liner 11 on its radial outer surface only in the area of the scraper lip 24, not the entire surface. ing.

シリンダライナ11には、少なくとも1つのボア25が設けられている。1つ又は各ボア25は、シリンダピストン12の下死点において、少なくとも2つの環状ウェブ19を圧力側において互いに連結している。言い換えると、1つ又は各ボア25は、シリンダピストン12の下死点において、シリンダライナ11と、シリンダピストン12の圧力側で連結された環状ウェブ19それぞれとによって、少なくともセクションを形成するように、すなわち径方向に区切られた2つの空間を、圧力側で連結している。 The cylinder liner 11 is provided with at least one bore 25. One or each bore 25 connects at least two annular webs 19 to each other on the pressure side at bottom dead center of the cylinder piston 12. In other words, one or each bore 25 forms at least a section at the bottom dead center of the cylinder piston 12 by the cylinder liner 11 and the annular web 19 connected on the pressure side of the cylinder piston 12, respectively. That is, the two spaces separated in the radial direction are connected on the pressure side.

シリンダピストン12がN=3個の環状溝18とN+1=4個の環状ウェブ19を有している図1の実施例では、シリンダライナ11のボア25それぞれは、シリンダピストン12の下死点において、ピストンベース13を始点として見て、シリンダ10の燃焼室14に隣接する1番目の環状溝18(1)を区切っている1番目の環状ウェブ19(1)を、2番目の環状溝18(2)を3番目の環状溝18(3)から分離している3番目の環状ウェブ19(3)に連結している。それによって、2番目の環状溝18(2)内に受容された、コンプレッサリング21として構成されたピストンリング20に関して、シリンダピストン12の下死点において、圧力側で連結された環状ウェブ19a、19c、又は、当該環状ウェブ19a、19cとシリンダライナ11とによって径方向に区切られた空間の、空気の作用による均圧を通じて、ピストンリング20の、対応する環状溝18bの境界面に対する所定の当接側面変更を引き起こすことが可能である。 In the embodiment of FIG. 1, where the cylinder piston 12 has N = 3 annular grooves 18 and N + 1 = 4 annular webs 19, each of the bores 25 of the cylinder liner 11 is at bottom dead center of the cylinder piston 12. , The first annular web 19 (1) separating the first annular groove 18 (1) adjacent to the combustion chamber 14 of the cylinder 10 with the piston base 13 as the starting point is the second annular groove 18 ( 2) is connected to a third annular web 19 (3) that is separated from the third annular groove 18 (3). Thereby, with respect to the piston ring 20 configured as the compressor ring 21 received in the second annular groove 18 (2), the annular webs 19a, 19c connected on the pressure side at the bottom dead center of the cylinder piston 12. Or, a predetermined contact of the piston ring 20 with the interface of the corresponding annular groove 18b through pressure equalization by the action of air in the space radially separated by the annular webs 19a, 19c and the cylinder liner 11. It is possible to cause side changes.

図3は本発明の変形例を示しており、当該変形例においては、ピストンリング12はN=4個の環状溝18と、N+1=5個の環状溝18を区切っている環状ウェブ19と、を含んでいる。その際、図3の実施例では、シリンダライナ11の図示されたボア25が、シリンダピストン12の下死点において、1番目の環状ウェブ19(1)を、3番目の環状ウェブ19(3)に圧力側で連結し、それによって、環状溝18(2)内に受容された、環状ウェブ19(3)に隣接するピストンリング20に関して、下死点において、所定の当接側面変更が、圧力側で連結された環状ウェブ19(1)と19(3)との間における空気の作用による均圧を通じて引き起こされる。 FIG. 3 shows a modification of the present invention, in which the piston ring 12 has an annular web 19 separating N = 4 annular grooves 18 and N + 1 = 5 annular grooves 18. Includes. At that time, in the embodiment of FIG. 3, the illustrated bore 25 of the cylinder liner 11 has the first annular web 19 (1) and the third annular web 19 (3) at the bottom dead center of the cylinder piston 12. With respect to the piston ring 20 adjacent to the annular web 19 (3), thereby being received in the annular groove 18 (2) on the pressure side, at the bottom dead center, a predetermined contact side change is pressure. It is triggered through pressure equalization by the action of air between the side-connected annular webs 19 (1) and 19 (3).

図4は本発明の変形例を示しており、当該変形例においては、図3の実施例と同じく、シリンダピストン12はN=4個の環状溝18と、当該環状溝18を区切っているN+1=5個の環状ウェブ19と、を有しているが、図4の実施例では、図3の実施例とは異なり、シリンダライナ11に設けられた1つ又は各ボア25は、シリンダピストン12の下死点において、1番目の環状ウェブ19(1)を4番目の環状ウェブ19(4)に、圧力側で連結しており、それによって、圧力側で連結された環状ウェブ19(1)及び19(4)の、対応する空気の作用による均圧を通じて、環状溝18(3)内に配置された、コンプレッサリング21として構成されたピストンリング20に関して、当接側面変更が保証される。 FIG. 4 shows a modified example of the present invention. In the modified example, the cylinder piston 12 has N = 4 annular grooves 18 and N + 1 separating the annular grooves 18 as in the embodiment of FIG. = 5 annular webs 19 and, but in the embodiment of FIG. 4, unlike the embodiment of FIG. 3, one or each bore 25 provided in the cylinder liner 11 is a cylinder piston 12. At the bottom dead point, the first annular web 19 (1) is connected to the fourth annular web 19 (4) on the pressure side, thereby connecting the annular web 19 (1) on the pressure side. And 19 (4), through the corresponding pressure equalization by the action of air, the contact side changes are guaranteed for the piston ring 20 configured as the compressor ring 21 located in the annular groove 18 (3).

図5は、N=4個の環状溝18を有するシリンダピストン12の、さらなる実施例を示しており、図5の実施例では、1つ又は各ボア25は、シリンダライナ11において、当該ボアが、シリンダピストン12の下死点において、1番目の環状ウェブ19(1)を、3番目の環状ウェブ19(3)、及び、4番目の環状ウェブ19(4)に、圧力側で連結するように構成されている。それによって、シリンダピストン12の下死点において、環状溝18(2)内に受容されたコンプレッサリング21に関しても、環状溝18(3)内に受容されたコンプレッサリング21に関しても、対応する環状溝18(2)又は18(3)の対応する面に対する、所定の当接側面変更が保証され得る。 FIG. 5 shows a further embodiment of a cylinder piston 12 having N = 4 annular grooves 18, where in the embodiment of FIG. 5, one or each bore 25 has the bore in the cylinder liner 11. , At the bottom dead center of the cylinder piston 12, connect the first annular web 19 (1) to the third annular web 19 (3) and the fourth annular web 19 (4) on the pressure side. It is configured in. Thereby, at the bottom dead center of the cylinder piston 12, both the compressor ring 21 received in the annular groove 18 (2) and the compressor ring 21 received in the annular groove 18 (3) correspond to the annular groove. A predetermined contact side change to the corresponding surface of 18 (2) or 18 (3) can be guaranteed.

従って、図1から図3の実施例に共通しているのは、シリンダライナ11のボア25それぞれが、シリンダピストン12の下死点において、ピストンベース13を始点として見て、シリンダ10それぞれの燃焼室14に隣接する1番目の環状溝18(1)を区切っている1番目の環状ウェブ19(1)を、3番目の環状ウェブ19(3)からN番目の環状ウェブ19(N)までの環状ウェブ19の内の少なくとも1つに、圧力側で連結しており、3番目の環状ウェブ19(3)は、2番目の環状溝18(2)と3番目の環状溝18(3)とを互いに離間させ、N番目の環状ウェブ19(N)は、(N−1)番目の環状溝18(N−1)とN番目の環状溝18(N)とを、互いに離間させているという点である。それによって、圧力側で連結された環状溝19の間において、シリンダピストン12の下死点における空気の作用による均圧が保証され、その結果、隣接する、コンプレッサリング21として構成されたピストンリング20それぞれにおいて、ピストンリング20それぞれを受容する環状溝18の対応する面に対する、所定の圧力制御下における当接側面変更が可能になる。 Therefore, what is common to the embodiments of FIGS. 1 to 3 is that each of the bores 25 of the cylinder liner 11 burns each of the cylinders 10 at the bottom dead center of the cylinder piston 12, with the piston base 13 as the starting point. The first annular web 19 (1) separating the first annular groove 18 (1) adjacent to the chamber 14 from the third annular web 19 (3) to the Nth annular web 19 (N). It is connected to at least one of the annular webs 19 on the pressure side, and the third annular web 19 (3) has a second annular groove 18 (2) and a third annular groove 18 (3). The Nth annular web 19 (N) separates the (N-1) th annular groove 18 (N-1) and the Nth annular groove 18 (N) from each other. It is a point. Thereby, pressure equalization due to the action of air at the bottom dead point of the cylinder piston 12 is guaranteed between the annular grooves 19 connected on the pressure side, and as a result, the adjacent piston ring 20 configured as the compressor ring 21 is configured. In each case, the contact side surface can be changed under predetermined pressure control with respect to the corresponding surface of the annular groove 18 that receives each of the piston rings 20.

図2は、内燃機関のシリンダ10に関して、本発明のさらなる実施例を示しており、シリンダピストン12は、N=3個の環状溝18を有しており、シリンダピストン12の構成に関しては、図1の実施例に一致している。 FIG. 2 shows a further embodiment of the present invention with respect to the cylinder 10 of the internal combustion engine, wherein the cylinder piston 12 has N = 3 annular grooves 18, and the configuration of the cylinder piston 12 is shown in FIG. It is consistent with the first embodiment.

図2に示された実施例において、シリンダライナ11内に設けられたボア25は、シリンダピストン12の下死点において、少なくとも2つの圧力ランドを、又は、圧力ランド及びシリンダライナ11によって少なくともセクションを形成するように区切られた空間を、圧力側において互いに連結しており、図2では、図示されたボア25は、ピストンベース13を始点として見て、N番目の環状溝18(N)を燃焼室14から離れる方向において区切っている、最後の、従ってN+1番目の環状ウェブ19(N+1)を、2番目からN番目までの環状ウェブ19(2)〜19(N)の環状ウェブの内のそれぞれに、圧力側において連結しており、それによって、シリンダピストン12の下死点において、圧力側に連結された環状ウェブ、又は、環状ウェブそれぞれ及びシリンダライナによって画定された空間の、所定の換気が保証されている。 In the embodiment shown in FIG. 2, the bore 25 provided in the cylinder liner 11 has at least two pressure lands, or at least a section by the pressure lands and the cylinder liner 11, at bottom dead center of the cylinder piston 12. The spaces partitioned to form are connected to each other on the pressure side, and in FIG. 2, the illustrated bore 25 burns the Nth annular groove 18 (N) with the piston base 13 as the starting point. The last, thus N + 1th annular web 19 (N + 1), separated in the direction away from the chamber 14, is each of the second to Nth annular webs 19 (2) to 19 (N). At the bottom dead center of the cylinder piston 12, an annular web connected to the pressure side, or each of the annular webs and the space defined by the cylinder liner, provides predetermined ventilation. Guaranteed.

図6の実施例では、図示されたシリンダ10のシリンダピストン12は、N=4個の環状溝18を有しており、ピストンベース13を始点として見て、シリンダピストン12の下死点において、(N+1)番目の環状ウェブ19(N+1)が、2番目の環状ウェブ19(2)からN番目の環状ウェブ19(N)までの環状ウェブの内のそれぞれに、圧力側において連結されており、それによって、シリンダピストン12の下死点において、圧力側に連結された環状ウェブ、又は、環状ウェブそれぞれ及びシリンダライナによって画定された圧力空間の、所定の換気が保証される。 In the embodiment of FIG. 6, the cylinder piston 12 of the illustrated cylinder 10 has N = 4 annular grooves 18, and at the bottom dead center of the cylinder piston 12, when the piston base 13 is viewed as a starting point. The (N + 1) th annular web 19 (N + 1) is connected to each of the annular webs from the second annular web 19 (2) to the Nth annular web 19 (N) on the pressure side. Thereby, at the bottom dead center of the cylinder piston 12, a predetermined ventilation is guaranteed in the annular web connected to the pressure side, or the pressure space defined by each of the annular webs and the cylinder liner.

本発明は、特に、100rpmから1000rpmの間、特に400rpmから1000rpmの間の回転速度を有する、過給された中速内燃機関での適用に適している。当該内燃機関は、ディーゼル内燃機関又はオットー内燃機関として、又は、ガスエンジンとしても実施可能である。 The present invention is particularly suitable for application in a supercharged medium speed internal combustion engine having a rotational speed between 100 rpm and 1000 rpm, particularly between 400 rpm and 1000 rpm. The internal combustion engine can be implemented as a diesel internal combustion engine or an Otto internal combustion engine, or as a gas engine.

10 シリンダ
11 シリンダライナ
12 シリンダピストン
13 ピストンベース
14 燃焼室
15 面
16 摺動面
17 通過間隙
18 環状溝
19 環状ウェブ
20 ピストンリング
21 コンプレッサリング
22 オイルスクレーパーリング
23 面
24 オイルスクレーパーリップ
25 ボア
10 Cylinder 11 Cylinder Liner 12 Cylinder Piston 13 Piston Base 14 Combustion Chamber 15 Surface 16 Sliding Surface 17 Passing Gap 18 Circular Groove 19 Circular Web 20 Piston Ring 21 Compressor Ring 22 Oil Scraper Ring 23 Surface 24 Oil Scraper Lip 25 Bore

Claims (5)

シリンダライナ(11)と、前記シリンダライナ(11)内で誘導されるシリンダピストン(12)と、を有する、内燃機関のシリンダ(10)であって、前記シリンダピストンは、環状ウェブ(19)によって区切られ、環状ウェブ(19)によって互いに離間させられた複数の環状溝(18)を有しており、前記環状溝(18)はそれぞれ、コンプレッサリング(21)又はオイルスクレーパーリング(22)として構成されたピストンリング(20)を受容しており、前記ピストンリング(20)は、径方向外側の面(23)又は少なくとも1つのリップ(24)で、前記シリンダライナ(11)の径方向内側の摺動面(16)に当接しているシリンダ(10)において、
前記シリンダライナ(11)は、少なくとも1つのボア(25)を有しており、前記ボアを通じて、前記シリンダピストン(12)の下死点において、少なくとも2つの環状ウェブ(19)、又は、前記少なくとも2つの環状ウェブ(19)及び前記シリンダライナ(11)によって径方向に区切られた少なくとも2つの空間が、圧力側において互いに連結されており、
前記シリンダピストン(12)が、前記シリンダの燃焼室(14)をセクションを形成するように区切っているピストンベース(13)を有し、及び、前記シリンダピストン(12)が、N個の環状溝(18)を有しており、前記環状溝(18)は、N+1個の環状ウェブ(19)によって区切られ、互いに離間させられており、
前記シリンダライナ(11)の少なくとも1つのボア(25)が、前記シリンダピストン(12)の下死点において、前記ピストンベース(13)を始点として見て、前記シリンダの燃焼室(14)に隣接する1番目の環状溝(18(1))を区切っている1番目の環状ウェブ(19(1))を、2番目の環状溝(18(2))と3番目の環状溝(18(3))とを互いに離間させる3番目の環状ウェブ(19(3))から、(N−1)番目の環状溝(19(N−1))とN番目の環状溝19(N)とを互いに離間させるN番目の環状ウェブ(19(N))までの前記環状ウェブ(19)の内の少なくとも1つに、圧力側において連結していることを特徴とするシリンダ(10)。
A cylinder (10) of an internal combustion engine comprising a cylinder liner (11) and a cylinder piston (12) guided within the cylinder liner (11), wherein the cylinder piston is provided by an annular web (19). It has a plurality of annular grooves (18) separated from each other by an annular web (19), each of which is configured as a compressor ring (21) or an oil scraper ring (22). Receiving the piston ring (20) that has been made, the piston ring (20) is a radial outer surface (23) or at least one lip (24) that is radially inner of the cylinder liner (11). In the cylinder (10) in contact with the sliding surface (16)
The cylinder liner (11) has at least one bore (25), through which at least two annular webs (19), or at least said, at bottom dead center of the cylinder piston (12). At least two spaces radially separated by the two annular webs (19) and the cylinder liner (11) are connected to each other on the pressure side .
The cylinder piston (12) has a piston base (13) that divides the combustion chamber (14) of the cylinder so as to form a section, and the cylinder piston (12) has N annular grooves. (18), the annular groove (18) is separated by N + 1 annular webs (19) and separated from each other.
At least one bore (25) of the cylinder liner (11) is adjacent to the combustion chamber (14) of the cylinder at the bottom dead center of the cylinder piston (12), with the piston base (13) as the starting point. The first annular web (19 (1)) separating the first annular groove (18 (1)) is divided into the second annular groove (18 (2)) and the third annular groove (18 (3)). )) From the third annular web (19 (3)) that separates them from each other, the (N-1) th annular groove (19 (N-1)) and the Nth annular groove 19 (N) from each other. A cylinder (10) characterized in that it is connected on the pressure side to at least one of the annular webs (19) up to the Nth annular web (19 (N)) to be separated.
前記ピストンベース(13)を始点として見て、1番目の環状溝(18(1))から、(N−1)番目の環状溝(18(N−1))が、コンプレッサリング(21)として構成されたピストンリング(20)の受容に用いられ、及び、前記ピストンベース(13)を始点として見て、N番目の環状溝(18(N))が、オイルスクレーパーリング(22)として構成されたピストンリング(20)の受容に用いられることを特徴とする、請求項1に記載のシリンダ。 Looking at the piston base (13) as a starting point, the first annular groove (18 (1)) to the (N-1) th annular groove (18 (N-1)) serve as the compressor ring (21). Used for receiving the configured piston ring (20), and the Nth annular groove (18 (N)) is configured as an oil scraper ring (22) with the piston base (13) as the starting point. The cylinder according to claim 1, wherein the cylinder is used for receiving the piston ring (20). N=3であり、前記シリンダライナ(11)の少なくとも1つの前記ボア(25)が、前記シリンダピストン(12)の下死点において、前記ピストンベース(13)を始点として見て、前記シリンダの前記燃焼室に隣接する前記1番目の環状溝(18(1))を区切っている前記1番目の環状ウェブ(19(1))を、前記2番目の環状溝(18(2))と前記3番目の環状溝(18(3))とを互いに離間させている前記3番目の環状ウェブ19(3)に、圧力側において連結していることを特徴とする、請求項1または2に記載のシリンダ。 N = 3, and at least one of the bores (25) of the cylinder liner (11) is at the bottom dead center of the cylinder piston (12), with respect to the piston base (13) as a starting point, of the cylinder. The first annular web (19 (1)) separating the first annular groove (18 (1)) adjacent to the combustion chamber is combined with the second annular groove (18 (2)). The invention according to claim 1 or 2 , wherein the third annular groove (18 (3)) is connected to the third annular web 19 (3) which is separated from the third annular groove (18 (3)) on the pressure side. Cylinder. N=4であり、前記シリンダライナ(11)の少なくとも1つの前記ボア(25)が、前記シリンダピストン(12)の下死点において、前記ピストンベース(13)を始点として見て、前記シリンダの前記燃焼室に隣接する前記1番目の環状溝(18(1))を区切っている前記1番目の環状ウェブ(19(1))を、前記2番目の環状溝(18(2))と前記3番目の環状溝(18(3))とを互いに離間させている前記3番目の環状ウェブ(19(3))、及び/又は、前記3番目の環状溝(18(3))と4番目の環状溝(18(4))とを互いに離間させている4番目の環状ウェブ(19(4))に、圧力側において連結していることを特徴とする、請求項1または2に記載のシリンダ。 N = 4, and at least one of the bores (25) of the cylinder liner (11) is at the bottom dead center of the cylinder piston (12), with respect to the piston base (13) as a starting point, of the cylinder. The first annular web (19 (1)) separating the first annular groove (18 (1)) adjacent to the combustion chamber is combined with the second annular groove (18 (2)). The third annular web (19 (3)) and / or the third annular groove (18 (3)) and the fourth, which separate the third annular groove (18 (3)) from each other. 1 or 2 , wherein the annular web (19 (4)) is connected to a fourth annular web (19 (4)) which is separated from the annular groove (18 (4)) on the pressure side. Cylinder. 対応する圧力側で連結された前記環状ウェブ(19)、又は、対応する前記環状ウェブ(19)及び前記シリンダライナ(11)によって径方向に区切られた空間に関して、空気の作用による均圧が行われ、それによって、少なくとも1つの隣接するピストンリングにおいて、圧力制御下での当接側面変更が引き起こされることを特徴とする、請求項からのいずれか一項に記載のシリンダ。 Pressure equalization by the action of air is performed on the annular web (19) connected on the corresponding pressure side or the space radially separated by the corresponding annular web (19) and the cylinder liner (11). We, whereby at least one Oite the adjacent piston-ring, characterized in that the abutting sides change under pressure control caused, cylinder according to any one of claims 1 to 4.
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