JPH0143482Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0143482Y2 JPH0143482Y2 JP1984076068U JP7606884U JPH0143482Y2 JP H0143482 Y2 JPH0143482 Y2 JP H0143482Y2 JP 1984076068 U JP1984076068 U JP 1984076068U JP 7606884 U JP7606884 U JP 7606884U JP H0143482 Y2 JPH0143482 Y2 JP H0143482Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt portion
- support surface
- sliding
- skirt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 5
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、内燃機関のピストンに関し、特に、
スカート部の摺動面に係る。
スカート部の摺動面に係る。
ピストンのスカート部は、ピストンがシリンダ
内を往復運動する際に、ピン孔の軸方向と直交す
る方向のスラスト力を受けつつシリンダボア面と
油膜を介して摺動している。ピストンスカート部
の外周面はピンボス付近を除いたほとんどの面が
ボア面との摺動面となつているため、往復運動の
際に流体潤滑域では、この二面間の潤滑油をせん
断する仕事(油粘度に起因する内部摩擦)が大き
くなる。特に、爆発工程では、スラスト力を受け
るスカート部の摺動面とボア面との間の油膜は小
さくなり、部分的には混合潤滑状態に至る場合も
あり、二面間接触(摩擦係数増大)による摩擦仕
事が大きい。ちなみにガソリンエンジン車の一般
走行時において供給エネルギの5〜10%(図示出
力の20〜30%)が機関の摩擦損失に費やされる。
その摩擦損失のうち約10〜20%がピストン(ピス
トンリングを除く)によるものである。
内を往復運動する際に、ピン孔の軸方向と直交す
る方向のスラスト力を受けつつシリンダボア面と
油膜を介して摺動している。ピストンスカート部
の外周面はピンボス付近を除いたほとんどの面が
ボア面との摺動面となつているため、往復運動の
際に流体潤滑域では、この二面間の潤滑油をせん
断する仕事(油粘度に起因する内部摩擦)が大き
くなる。特に、爆発工程では、スラスト力を受け
るスカート部の摺動面とボア面との間の油膜は小
さくなり、部分的には混合潤滑状態に至る場合も
あり、二面間接触(摩擦係数増大)による摩擦仕
事が大きい。ちなみにガソリンエンジン車の一般
走行時において供給エネルギの5〜10%(図示出
力の20〜30%)が機関の摩擦損失に費やされる。
その摩擦損失のうち約10〜20%がピストン(ピス
トンリングを除く)によるものである。
以上の摩擦損失をできるかぎり少なくするため
に、実開昭56−29246号のように、スカート部外
周の円周方向にテーパー状溝断面を有する複数の
条痕を設けて接触面積を少なくする工夫が成され
ている。しかし、上記の公報中にも述べられてい
るように、単に、接触面積を少なくするだけで
は、面圧が高くなつて油膜の厚さも薄くなり、金
属接触が生じて摩擦力が上昇するという懸念があ
り、シリンダボアに大きな摩耗を併発する恐れが
ある。そして、スカート部の摺動面とボア面との
間にできる油膜が、吸気行程中、燃焼室へ吸出さ
れるオイル上りの現象面から考慮しても、前述の
摩耗は好ましくない。従つて、摩擦損失を少なく
するにあたつては、これまでの点を考慮し、改良
していく必要がある。
に、実開昭56−29246号のように、スカート部外
周の円周方向にテーパー状溝断面を有する複数の
条痕を設けて接触面積を少なくする工夫が成され
ている。しかし、上記の公報中にも述べられてい
るように、単に、接触面積を少なくするだけで
は、面圧が高くなつて油膜の厚さも薄くなり、金
属接触が生じて摩擦力が上昇するという懸念があ
り、シリンダボアに大きな摩耗を併発する恐れが
ある。そして、スカート部の摺動面とボア面との
間にできる油膜が、吸気行程中、燃焼室へ吸出さ
れるオイル上りの現象面から考慮しても、前述の
摩耗は好ましくない。従つて、摩擦損失を少なく
するにあたつては、これまでの点を考慮し、改良
していく必要がある。
本考案の目的は、スカート部の摺動面に油膜を
保持する機能を与えることとともに、接触面積を
減少させたことによつて、生ずる恐れのある悪影
響を少なくして機関の出力を向上させることにあ
る。
保持する機能を与えることとともに、接触面積を
減少させたことによつて、生ずる恐れのある悪影
響を少なくして機関の出力を向上させることにあ
る。
この目的を、達成するために、本考案のピスト
ンにおいては、支え面をスカート部の円周方向に
連続して形成するとともに、ピストンの運動方向
に沿つた断面が山と谷から成る円弧列の形状を成
すことを特徴とする。
ンにおいては、支え面をスカート部の円周方向に
連続して形成するとともに、ピストンの運動方向
に沿つた断面が山と谷から成る円弧列の形状を成
すことを特徴とする。
上記構成により、スカート部摺動面積を大幅に
減少させ、かつ円弧列の谷の部分の油保持性が向
上されることになる。
減少させ、かつ円弧列の谷の部分の油保持性が向
上されることになる。
上記作用により、支え面とボア面との間は流体
潤滑から境界潤滑に移行しにくくなり、円滑な潤
滑を保つとともに、機関の出力を向上させること
にある。
潤滑から境界潤滑に移行しにくくなり、円滑な潤
滑を保つとともに、機関の出力を向上させること
にある。
以下、本考案の望ましい実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
〔第1実施例〕
第1図の如く、ピストン1はピストンリング装
着溝4を備えたヘツド部2とスカート部3とから
成る。ピストン1のピン孔(図示せず)の軸方向
と直交(図の紙面に垂直な方向)する方向のスラ
スト力を受けるスカート部3の摺動面に、円周方
向に帯状分布した支え面6が複数形成されてい
る。さらに、ピストン1の運動方向に断面を切る
と、第2図の如く、山7と谷8とから成る円弧列
9の形状が示されるように、支え面6はその表面
を円弧状に施されている。ところで、支え面6の
高さHo=15〜150μm、幅lo=1〜5mmの範囲と
する。
着溝4を備えたヘツド部2とスカート部3とから
成る。ピストン1のピン孔(図示せず)の軸方向
と直交(図の紙面に垂直な方向)する方向のスラ
スト力を受けるスカート部3の摺動面に、円周方
向に帯状分布した支え面6が複数形成されてい
る。さらに、ピストン1の運動方向に断面を切る
と、第2図の如く、山7と谷8とから成る円弧列
9の形状が示されるように、支え面6はその表面
を円弧状に施されている。ところで、支え面6の
高さHo=15〜150μm、幅lo=1〜5mmの範囲と
する。
以下、第1実施例の作用・効果について図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
支え面6はピストンのスラスト力を受け、かつ
シリンダボア面との摺動領域となる。ここで、摩
擦力をF、摩擦係数をμ、粘度をη、スラスト力
をP、油膜厚さをh、摺動速度をV、摺動面積を
A、スラスト面圧をp(=P/A)とすると、 F∝(η・V・A)/h μ∝(η・V・A)/(Ph) あるいは (η・V)/(ph) となる関係が示される。円弧列の谷8の部分では
潤滑油保持性が高いため、面圧pが高くなつても
油膜が破壊されにくく油膜厚さhをほぼ一定に保
てる。従つて、摺動面積Aを小さくすることおよ
び面圧pの増大によつて、摩擦力Fと摩擦係数μ
を小さくする効果が大きく現われる。
シリンダボア面との摺動領域となる。ここで、摩
擦力をF、摩擦係数をμ、粘度をη、スラスト力
をP、油膜厚さをh、摺動速度をV、摺動面積を
A、スラスト面圧をp(=P/A)とすると、 F∝(η・V・A)/h μ∝(η・V・A)/(Ph) あるいは (η・V)/(ph) となる関係が示される。円弧列の谷8の部分では
潤滑油保持性が高いため、面圧pが高くなつても
油膜が破壊されにくく油膜厚さhをほぼ一定に保
てる。従つて、摺動面積Aを小さくすることおよ
び面圧pの増大によつて、摩擦力Fと摩擦係数μ
を小さくする効果が大きく現われる。
以上のように、スカート部3の摺動面とボア面
との間の潤滑油保持能力が向上するので、摩擦
力、摩擦係数が減少する。この結果、機関の摩擦
損失を大きく減らすことができる(全装備摩擦損
失が4〜10%減)。これに伴つて、燃費が改善さ
れ(2〜4%)、NOxが低減されてガスの適合が
容易となり、さらに機関の信頼性、寿命が向上す
る。
との間の潤滑油保持能力が向上するので、摩擦
力、摩擦係数が減少する。この結果、機関の摩擦
損失を大きく減らすことができる(全装備摩擦損
失が4〜10%減)。これに伴つて、燃費が改善さ
れ(2〜4%)、NOxが低減されてガスの適合が
容易となり、さらに機関の信頼性、寿命が向上す
る。
〔第2実施例〕
第3図に示す如く、ピストン1の運動方向に切
つた断面において、円弧列10の谷11の部分が
平面底をしている。これにより、潤滑油を保持す
る量を増す効果を有する。
つた断面において、円弧列10の谷11の部分が
平面底をしている。これにより、潤滑油を保持す
る量を増す効果を有する。
〔第3実施例〕
第4図に示す如く、円弧列を成す低摩擦材12
をピストン1に嵌合または鋳込むことにより、ス
カート部3に円弧列9を形成してものである。ピ
ストン1と材質を変えることで、摺動摩擦抵抗の
低減をいつそう図つている。
をピストン1に嵌合または鋳込むことにより、ス
カート部3に円弧列9を形成してものである。ピ
ストン1と材質を変えることで、摺動摩擦抵抗の
低減をいつそう図つている。
〔第4実施例〕
第5図に示す如く、第2実施例のような円弧列
10のタイプに対しては、円弧状の低摩擦材14
が個々に嵌合または鋳込まれている。
10のタイプに対しては、円弧状の低摩擦材14
が個々に嵌合または鋳込まれている。
〔第5実施例〕
第6図に示す如く、ピストン21はスカート部
23の表面に支え面26を螺旋状に形成されてい
る。そして、第2図ないし第5図に示すような円
弧列が設けられる。
23の表面に支え面26を螺旋状に形成されてい
る。そして、第2図ないし第5図に示すような円
弧列が設けられる。
最後に、上記実施例の効果をより明瞭にするた
めに、実験データを第7図に示す。
めに、実験データを第7図に示す。
第1図は、本考案の第1実施例によるピストン
の正面図、第2図は、第1図のピストンのスカー
ト部の表面を示す部分断面図、第3図は、本考案
の第2実施例によるピストンのスカート部の表面
を示す部分断面図、第4図は、本考案の第3実施
例によるピストンのスカート部の表面を示す部分
断面図、第5図は、本考案の第4実施例によるピ
ストンのスカート部の表面を示す部分断面図、第
6図は、本考案の第5実施例によるピストンの正
面図、第7図は、本実施例の実験データ図であ
る。 1,21……ピストン、3,23……スカート
部、6,26……支え面、9,10……円弧列。
の正面図、第2図は、第1図のピストンのスカー
ト部の表面を示す部分断面図、第3図は、本考案
の第2実施例によるピストンのスカート部の表面
を示す部分断面図、第4図は、本考案の第3実施
例によるピストンのスカート部の表面を示す部分
断面図、第5図は、本考案の第4実施例によるピ
ストンのスカート部の表面を示す部分断面図、第
6図は、本考案の第5実施例によるピストンの正
面図、第7図は、本実施例の実験データ図であ
る。 1,21……ピストン、3,23……スカート
部、6,26……支え面、9,10……円弧列。
Claims (1)
- ピン孔の軸方向と直交する方向のスラスト力を
受けるスカート部の摺動面に台地状の支え面を形
成したピストンにおいて、前記支え面を前記スカ
ート部の円周方向に連続して形成するとともに、
ピストンの運動方向に沿つた断面が山と谷から成
る円弧列の形状を平行または螺旋状に成すことを
特徴とするピストン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7606884U JPS60188850U (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7606884U JPS60188850U (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | ピストン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60188850U JPS60188850U (ja) | 1985-12-14 |
JPH0143482Y2 true JPH0143482Y2 (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=30617867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7606884U Granted JPS60188850U (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | ピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60188850U (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0519559Y2 (ja) * | 1986-12-08 | 1993-05-24 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5431205U (ja) * | 1977-08-04 | 1979-03-01 | ||
JPS5557756A (en) * | 1978-10-25 | 1980-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cylinder liner |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5371108U (ja) * | 1976-11-17 | 1978-06-14 |
-
1984
- 1984-05-24 JP JP7606884U patent/JPS60188850U/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5431205U (ja) * | 1977-08-04 | 1979-03-01 | ||
JPS5557756A (en) * | 1978-10-25 | 1980-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cylinder liner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60188850U (ja) | 1985-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6523456B1 (en) | Sliding members and piston for internal combustion engine | |
EP0072228B1 (en) | Pistons | |
JP2542071B2 (ja) | 保持器外径輪郭 | |
US4535682A (en) | Pistons | |
JPH064349U (ja) | ハイトップリングピストン | |
EP0238152B1 (en) | Improvements in or relating to pistons for internal combustion engines | |
US3991455A (en) | Coupled piston ring method of manufacture | |
JPH0143482Y2 (ja) | ||
JPS6236147B2 (ja) | ||
JP4165119B2 (ja) | 内燃機関のピストンリング | |
JP2004137955A (ja) | 内燃機関用ピストン | |
JPH074337Y2 (ja) | 溝付きベアリング | |
JPH0143481Y2 (ja) | ||
JPH0143483Y2 (ja) | ||
GB2245317A (en) | Bearing bush | |
JPH07279967A (ja) | すべり軸受の加工装置 | |
JPH0972418A (ja) | 内燃機関用ピストンピン | |
JPS6410653B2 (ja) | ||
JPH0754592Y2 (ja) | 内燃機関のピストン | |
JPS6338348Y2 (ja) | ||
JPS6338342Y2 (ja) | ||
JP6860328B2 (ja) | 内燃機関用ピストンの圧力リング | |
JPS6220687Y2 (ja) | ||
JPH03194156A (ja) | 内燃機関のピストン | |
JPS6338349Y2 (ja) |