JPH0129978B2 - - Google Patents
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- JPH0129978B2 JPH0129978B2 JP58198062A JP19806283A JPH0129978B2 JP H0129978 B2 JPH0129978 B2 JP H0129978B2 JP 58198062 A JP58198062 A JP 58198062A JP 19806283 A JP19806283 A JP 19806283A JP H0129978 B2 JPH0129978 B2 JP H0129978B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関のシリンダライナ内を往復
動するピストンに備えられたピストンリングとシ
リンダライナ内周面との間のシールを行なう装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for sealing between a piston ring provided on a piston that reciprocates within a cylinder liner of an internal combustion engine and the inner peripheral surface of a cylinder liner.
近年、舶用デイーゼル機関に使用されている燃
料油の質が低下し、燃料油中に微細な硬質粒子が
混在する場合が多い。この硬質粒子は、たとえば
触媒であり、あるいはまた燃料残渣物である高硬
度のカーボンである。このような硬質粒子がピス
トンリングとシリンダライナの間に入り込むと、
これらの摩耗が増大することになる。一方、エン
ジンの燃焼圧力は次第に増大する傾向にあり、ピ
ストンのトツプリングの面圧は極めて苛酷になつ
て来ている。 In recent years, the quality of fuel oil used in marine diesel engines has deteriorated, and fine hard particles are often mixed in the fuel oil. The hard particles are, for example, highly hard carbon which is a catalyst or is also a fuel residue. If such hard particles get between the piston ring and cylinder liner,
Their wear will increase. On the other hand, the combustion pressure of engines tends to gradually increase, and the surface pressure of the top ring of the piston is becoming extremely severe.
このような問題を解決するために、従来では、
シリンダライナの内周面およびピストンリングを
高硬度にしたり、またシリンダライナを充分に冷
却したり、あるいはまた燃料油が燃焼室内に入る
までにこれらの硬質粒子を除去するための構成が
採用されているけれども、これらのいずれの先行
技術も摩耗を根本的に解決することにはならな
い。 In order to solve such problems, conventionally,
The inner peripheral surface of the cylinder liner and the piston ring are made highly hard, the cylinder liner is sufficiently cooled, or a structure is adopted to remove these hard particles before the fuel oil enters the combustion chamber. However, none of these prior art fundamentally solves the problem of wear.
本発明の目的は、トツプリングの面圧を下げる
とともに、高硬質粒子がシリンダライナとピスト
ンリングとの間に入り込んでこれらを摩耗するこ
とを防ぐようにした内燃機関のシール装置を提供
することである。 An object of the present invention is to provide a sealing device for an internal combustion engine that reduces the surface pressure of the top ring and prevents highly hard particles from entering between the cylinder liner and piston ring and abrading them. be.
本発明は、ピストンの外周に、その軸線方向に
間隔をあけて複数のリング溝が形成され、各リン
グ溝にはピストンリングがそれぞれ嵌め込まれ、
これらのピストンリングの外周面がシリンダライ
ナの内周面に摺接するように構成された内燃機関
のシール装置において、
シリンダライナには、高圧力気体供給装置から
の高圧力気体が供給される気体導入孔が形成さ
れ、この高圧力気体は燃焼室の最高圧力よりも高
い圧力を有し、
気体導入孔は、燃焼室内の気体が爆発直前から
最高圧力となる期間において、前記ピストンリン
グのうち最も燃焼室寄りのトツプリングと、その
トツプリングに隣接する第2リングとの間の位置
に形成されており、
前記高圧力気体供給装置は、トツプリングが気
体導入孔よりもシリンダヘツドに対して遠去かつ
たときに高圧力気体の供給を遮断し、
前記リング溝のうち、トツプリングが嵌まり込
んでいる第1リング溝と第2リングが嵌まり込ん
でいる第2リング溝との間のランドに、トツプリ
ングが第1リング溝のシリンダヘツドから遠去か
つた下面に接触している状態で、第1および第2
リング溝を連通する連通部が形成されることを特
徴とする内燃機関のシール装置である。 In the present invention, a plurality of ring grooves are formed on the outer periphery of the piston at intervals in the axial direction thereof, and a piston ring is fitted into each ring groove,
In a sealing device for an internal combustion engine configured such that the outer circumferential surface of a piston ring is in sliding contact with the inner circumferential surface of a cylinder liner, the cylinder liner is supplied with high pressure gas from a high pressure gas supply device. A hole is formed, and this high-pressure gas has a pressure higher than the highest pressure in the combustion chamber. The high-pressure gas supply device is formed at a position between a top ring closer to the room and a second ring adjacent to the top ring, and the top ring is located further away from the cylinder head than the gas introduction hole. the land between the first ring groove in which the top ring is fitted and the second ring groove in which the second ring is fitted among the ring grooves; Then, with the top ring in contact with the lower surface of the first ring groove that is far from the cylinder head, the first and second
This is a sealing device for an internal combustion engine, characterized in that a communication portion that communicates between ring grooves is formed.
第1図は本発明の一実施例の断面図である。シ
リンダライナ1内には、ピストン2が第1図の上
下に往復動する。シリンダライナ1上には、シリ
ンダヘツド8が取り付けられている。ピストン2
には、燃焼室9側から順にトツプリング3および
2番目のピストンリング4が設けられており、さ
らに他のピストンリングが設けられる。シリンダ
ライナ1には、気体導入孔6が形成されている。 FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention. Inside the cylinder liner 1, a piston 2 reciprocates up and down in FIG. A cylinder head 8 is mounted on the cylinder liner 1. piston 2
A top ring 3 and a second piston ring 4 are provided in this order from the combustion chamber 9 side, and furthermore, other piston rings are provided. A gas introduction hole 6 is formed in the cylinder liner 1 .
高圧コンプレツサ11からの高圧力の空気など
の気体は、冷却器12によつて冷却され高圧容器
13に貯留され、管路14から高圧力気体供給装
置15を介して気体導入孔6に与えられる。この
高圧力気体供給装置15は、クランク軸に同期し
て開閉制御される。 Gas such as high-pressure air from the high-pressure compressor 11 is cooled by a cooler 12, stored in a high-pressure container 13, and supplied to the gas introduction hole 6 from a pipe 14 via a high-pressure gas supply device 15. This high pressure gas supply device 15 is controlled to open and close in synchronization with the crankshaft.
第2図は気体導入孔6付近の拡大断面図であ
る。トツプリング3および第2リング4は、ピス
トン2に形成された第1および第2第2リング溝
2a,2bにそれぞれ嵌り込んでいる。トツプリ
ング3と第2リング4との間に空間7が形成され
る。このリング溝2a,2b間のランド16に
は、トツプリング3がリング溝2aのシリンダヘ
ツド8から遠去かつた下面17に接触している状
態で、リング溝2a,2bを連通する連通部であ
る連通孔5を形成する。 FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the gas introduction hole 6. The top ring 3 and the second ring 4 fit into first and second second ring grooves 2a and 2b formed in the piston 2, respectively. A space 7 is formed between the top ring 3 and the second ring 4. The land 16 between the ring grooves 2a and 2b is provided with a communication portion that communicates the ring grooves 2a and 2b with the top ring 3 in contact with the lower surface 17 of the ring groove 2a that has been moved away from the cylinder head 8. A certain communication hole 5 is formed.
第3図は第1図および第2図に示された4サイ
クルデイーゼル機関の圧力線図である。第2図1
で示されるようにピストン2が圧縮行程において
クランク角がΘ1であるとき、トツプリング3は
リング溝2aの下面17に接しており、燃焼室9
内の圧縮された空気は連通孔5を通つて空間7に
満たされる。このとき高圧気体供給装置15の働
きによつて気体導入孔6は塞がれている。 FIG. 3 is a pressure diagram of the four-stroke diesel engine shown in FIGS. 1 and 2. FIG. Figure 2 1
As shown in , when the piston 2 is in the compression stroke and the crank angle is Θ1, the top ring 3 is in contact with the lower surface 17 of the ring groove 2a, and the combustion chamber 9
The compressed air inside passes through the communication hole 5 and fills the space 7. At this time, the gas introduction hole 6 is closed by the action of the high-pressure gas supply device 15.
第2図2は、燃焼室9における爆発直前であ
り、ピストン2が上死点に達する前である。この
とき高圧気体供給装置15は、気体導入孔6を開
く。このクランク角Θ2以降において高圧力気体
が空間7に供給される。この空間7の圧力P1
は、爆発燃焼が始まる前にシリンダ内の圧力PZ
よりも高くなり、トツプリング3はリング溝2a
の下面17を離れ、リング溝2aの上面19に密
接する。気体導入孔6に供給される管路14から
の気体の圧力はクランク角Θ3におけるシリンダ
内最高圧力PZ1よりも大きい値に選ばれている。 FIG. 2 shows the state immediately before explosion in the combustion chamber 9, and before the piston 2 reaches top dead center. At this time, the high-pressure gas supply device 15 opens the gas introduction hole 6. High pressure gas is supplied to the space 7 after this crank angle Θ2. Pressure P1 in this space 7
is the pressure PZ in the cylinder before the explosive combustion begins
The top ring 3 is higher than the ring groove 2a.
It leaves the lower surface 17 of the ring groove 2a and comes into close contact with the upper surface 19 of the ring groove 2a. The pressure of the gas from the conduit 14 supplied to the gas introduction hole 6 is selected to be greater than the maximum cylinder pressure PZ1 at the crank angle Θ3.
クランク角Θ3では、第2図3で示されるよう
にピストン2が下降行程にあり、高圧気体供給装
置15が閉じる時点である。すなわち、前記高圧
力気体供給装置15は、トツプリング3が気体導
入孔6よりもシリンダヘツド8に対して遠去かつ
たときに高圧力気体の供給を遮断している。この
ときには、空間7の圧力P1はシリンダ内圧力
PZよりも高くなつている。したがつてトツプリ
ング3を境にして燃焼室9からピストントツプラ
ンド20を経て燃焼ガスが空間7に侵入すること
がない。 At the crank angle Θ3, the piston 2 is on its downward stroke, as shown in FIG. 2, and the high pressure gas supply device 15 is closed. That is, the high-pressure gas supply device 15 cuts off the supply of high-pressure gas when the top ring 3 is farther away from the cylinder head 8 than the gas introduction hole 6. At this time, the pressure P1 in the space 7 is the cylinder internal pressure.
It is higher than PZ. Therefore, combustion gas does not enter the space 7 from the combustion chamber 9 via the piston top land 20 with the top ring 3 as a boundary.
第2図4はピストン2が上死点から充分に下降
した位置にある状態を示している。 FIG. 2 shows a state in which the piston 2 is at a position sufficiently lowered from the top dead center.
このようにして空間7内に清浄な気体を満た
し、燃焼ガスがピストン2のトツプリング3およ
びそれ以下のクランク室側に侵入することを防ぐ
ことができる。これによつて燃焼ガスに含まれる
燃焼残渣物や硬質粒子に起因するピストンリング
とシリンダライナとのアブレシブ摩耗を減少する
ことが可能となる。このように、圧縮行程中の圧
縮空気を空間7に連結孔5を介して導入すること
により、
気体導入孔6から導入する高圧力気体の供給量
を可及的に減少することができ、これによつてコ
ンプレツサ11の動力を軽減することができる。 In this way, the space 7 is filled with clean gas, and combustion gas can be prevented from entering the top ring 3 of the piston 2 and the crank chamber below. This makes it possible to reduce abrasive wear between the piston ring and the cylinder liner caused by combustion residues and hard particles contained in the combustion gas. In this way, by introducing the compressed air during the compression stroke into the space 7 through the connecting hole 5, the amount of high-pressure gas introduced from the gas introduction hole 6 can be reduced as much as possible. Accordingly, the power of the compressor 11 can be reduced.
第4図は本発明の他の実施例の一部の断面図で
あり、第5図は切断面線V−Vから見た断面図で
ある。この実施例では、トツプリング3と第2ピ
ストンリング4との間に形成されているランド1
6のリング溝2aの下面に、第5図に明らかに示
されるように連通部である凹溝21を周方向に間
隔をあけて形成している。このようにして圧縮行
程中に圧縮空気を凹溝21によつて形成される連
通経路を介して空間7に導入することができる。 FIG. 4 is a sectional view of a part of another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along the section line V-V. In this embodiment, a land 1 is formed between the top ring 3 and the second piston ring 4.
As clearly shown in FIG. 5, grooves 21 serving as communication portions are formed on the lower surface of the ring groove 2a of No. 6 at intervals in the circumferential direction. In this way, compressed air can be introduced into the space 7 through the communication path formed by the groove 21 during the compression stroke.
上述の実施例では、ピストン2のランド16に
連通孔5や凹溝21を設けたけれども、トツプリ
ング3にこのような連通孔や凹溝を設けて、圧縮
行程中に空間7に圧縮空気を導入するようにして
もよい。 In the above-described embodiment, the land 16 of the piston 2 is provided with the communication hole 5 and the groove 21, but the top ring 3 is provided with such a communication hole and groove 21 to prevent compressed air from flowing into the space 7 during the compression stroke. You may also introduce it.
本発明は、4サイクルだけでなく2サイクルの
内燃機関に関連しても実施されうる。 The invention can be implemented in connection with four-stroke as well as two-stroke internal combustion engines.
以上のように本発明によれば、トツプリングと
第2番目のピストンリングとの間のシリンダライ
ナ内周面とピストンとによつて規定される空間
に、シリンダ内最高圧力よりも高い圧力の気体を
導入して燃焼残渣物や硬質粒子がシリンダライナ
内周面とピストンリングとの間に介在することを
防ぎ、これによつて摩耗を防ぐことが可能にな
る。しかも圧縮行程時にシリンダ内の圧縮空気が
前記空間に導入されるので、その空間が少なくと
も燃焼室とほぼ等しい圧力となり、これによつて
燃焼残渣物および硬質粒子などがシリンダライナ
の内周面とトツプリングの外周面との間に侵入し
てしまうことを防止できるとともに、気体導入孔
から供給する気体の量を軽減することができ、こ
れによつてその気体の供給に必要な動力を軽減す
ることが可能になる。 As described above, according to the present invention, gas having a pressure higher than the maximum pressure inside the cylinder is supplied to the space defined by the inner circumferential surface of the cylinder liner and the piston between the top ring and the second piston ring. By introducing this, it is possible to prevent combustion residues and hard particles from being interposed between the cylinder liner inner circumferential surface and the piston ring, thereby making it possible to prevent wear. Moreover, since the compressed air in the cylinder is introduced into the space during the compression stroke, the pressure in that space is at least approximately equal to that of the combustion chamber, and as a result, combustion residues, hard particles, etc. It is possible to prevent the gas from entering between the ring and the outer peripheral surface of the ring, and also to reduce the amount of gas supplied from the gas introduction hole, thereby reducing the power required to supply the gas. becomes possible.
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は
トツプリング3と第2ピストンリング4付近の断
面図、第3図は第1図より第2図に示された実施
例の圧力線図、第4図は本発明の他の実施例の一
部の断面図、第5図は第4図の切断面線V−Vか
ら見た簡略化した断面図である。
1…シリンダライナ、2…ピストン、3…トツ
プリング、4…第2ピストンリング、5…連通
孔、6…気体導入孔、16…ランド、21…凹
溝。
FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the vicinity of the top ring 3 and second piston ring 4, and FIG. 3 is a sectional view of the embodiment shown in FIGS. 4 is a sectional view of a part of another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a simplified sectional view taken along the section line V-V in FIG. 4. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cylinder liner, 2... Piston, 3... Top ring, 4... Second piston ring, 5... Communication hole, 6... Gas introduction hole, 16... Land, 21... Concave groove.
Claims (1)
けて複数のリング溝が形成され、各リング溝には
ピストンリングがそれぞれ嵌め込まれ、これらの
ピストンリングの外周面がシリンダライナの内周
面に摺接するように構成された内燃機関のシール
装置において、 シリンダライナには、高圧力気体供給装置から
の高圧力気体が供給される気体導入孔が形成さ
れ、この高圧力気体は燃焼室の最高圧力よりも高
い圧力を有し、 気体導入孔は、燃焼室内の気体が爆発直前から
最高圧力となる期間において、前記ピストンリン
グのうち最も燃焼室寄りのトツプリングと、その
トツプリングに隣接する第2リングとの間の位置
に形成されており、 前記高圧力気体供給装置は、トツプリングが気
体導入孔よりもシリンダヘツドに対して遠去かつ
たときに高圧力気体の供給を遮断し、 前記リング溝のうち、トツプリングが嵌まり込
んでいる第1リング溝と第2リングが嵌まり込ん
でいる第2リング溝との間のランドに、トツプリ
ングが第1リング溝のシリンダヘツドから遠去か
つた下面に接触している状態で、第1および第2
リング溝を連通する連通部が形成されることを特
徴とする内燃機関のシール装置。[Claims] 1. A plurality of ring grooves are formed on the outer circumference of the piston at intervals in the axial direction, a piston ring is fitted into each ring groove, and the outer circumferential surface of these piston rings is connected to the cylinder liner. In a sealing device for an internal combustion engine configured to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder liner, a gas introduction hole is formed in the cylinder liner to which high-pressure gas is supplied from the high-pressure gas supply device, and this high-pressure gas is The gas inlet hole has a pressure higher than the maximum pressure of the combustion chamber, and the gas introduction hole connects the top ring closest to the combustion chamber among the piston rings and the top ring during the period when the gas in the combustion chamber reaches the maximum pressure immediately before the explosion. and a second ring adjacent to the top ring, and the high pressure gas supply device is configured to supply high pressure gas when the top ring is further away from the cylinder head than the gas introduction hole. The top ring is inserted into the land between the first ring groove in which the top ring is fitted and the second ring groove in which the second ring is fitted in the ring groove. The first and second
A sealing device for an internal combustion engine, characterized in that a communication portion is formed that communicates a ring groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19806283A JPS6088844A (en) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Seal device in internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19806283A JPS6088844A (en) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Seal device in internal-combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6088844A JPS6088844A (en) | 1985-05-18 |
JPH0129978B2 true JPH0129978B2 (en) | 1989-06-15 |
Family
ID=16384891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19806283A Granted JPS6088844A (en) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | Seal device in internal-combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6088844A (en) |
Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
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KR100986342B1 (en) * | 2008-04-14 | 2010-10-08 | 성창일 | Compressure For High Pressure Air And Gas |
WO2010048202A2 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-29 | Garver Theodore M | Interactive sealing arrangement, pressurized fluid storage system and method |
JP6189399B2 (en) * | 2015-11-25 | 2017-08-30 | 大王製紙株式会社 | Absorbent articles |
DE102020134381A1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-06-23 | NEUMAN & ESSER Deutschland GmbH & Co. KG Vertrieb und Anlagentechnik | Compressor, disc body and gasket |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4891344U (en) * | 1972-02-14 | 1973-11-02 |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP19806283A patent/JPS6088844A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6088844A (en) | 1985-05-18 |
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