JPH02157461A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- JPH02157461A JPH02157461A JP63311929A JP31192988A JPH02157461A JP H02157461 A JPH02157461 A JP H02157461A JP 63311929 A JP63311929 A JP 63311929A JP 31192988 A JP31192988 A JP 31192988A JP H02157461 A JPH02157461 A JP H02157461A
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- piston
- ring
- heat insulating
- ring holder
- trager
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Links
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 22
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Classifications
-
- 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
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/0023—Multi-part pistons the parts being bolted or screwed together
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0696—W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
-
- 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
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分計）
本発明は、一般車両、荷役運搬車両、建設機械、特車、
船舶等に汎用されている２サイクル、４サイクル等の内
燃機関用ピストンに関するものである。
船舶等に汎用されている２サイクル、４サイクル等の内
燃機関用ピストンに関するものである。
（従来の技術）
前記内燃機関用ピストンの従来例を第３図によって説明
すると、ピストンボディ（１）上に超耐熱鋼製のピスト
ンクラウン（２）をネジ締結（６）シて、ピストンクラ
ウン（２）の外周に複数のピストンリング溝０Ｉを設け
るとともに、ピストンクラウン（２）の内面側にリング
状の断熱空気層（８）、冷却油路（９）を設けて、熱抵
抗を高め燃焼室の冷却損失を低減した構造になっている
（例えば、実開昭６１−１８１８４５号公報）、また、
ソリッド型セラミックのピストンクラウンを使用したり
、合金鋼製のピストンクラウンの燃焼室側面にセラミッ
クスを溶射したものもある。
すると、ピストンボディ（１）上に超耐熱鋼製のピスト
ンクラウン（２）をネジ締結（６）シて、ピストンクラ
ウン（２）の外周に複数のピストンリング溝０Ｉを設け
るとともに、ピストンクラウン（２）の内面側にリング
状の断熱空気層（８）、冷却油路（９）を設けて、熱抵
抗を高め燃焼室の冷却損失を低減した構造になっている
（例えば、実開昭６１−１８１８４５号公報）、また、
ソリッド型セラミックのピストンクラウンを使用したり
、合金鋼製のピストンクラウンの燃焼室側面にセラミッ
クスを溶射したものもある。
（発明が解決しようとする課題）
従来の前記内燃機関用ピストンにおいて、燃焼室の冷却
損失を低減するためにピストンの断熱度ヲ高めると、ピ
ストンクラウン部の温度が上昇して、ピストンクラウン
部に設けたピストンリング溝、即ちピストンリングのト
ップ位置を下げる必要が生じ、燃焼室の無駄な容積増加
となり、ピストンクラウンの上面、即ち燃焼室側の触火
面からピストンボディまでの間の熱抵抗を大きくするた
めに、ピストンの高さ（前記上面からピストンピン中心
までの高さ）が増加してピストンの重量が増大し、耐火
鋼のピストンクラウンの場合は、難加工性のためピスト
ンリング溝、締結用のネジ加工等が非常に困難になるな
どの問題点がある。
損失を低減するためにピストンの断熱度ヲ高めると、ピ
ストンクラウン部の温度が上昇して、ピストンクラウン
部に設けたピストンリング溝、即ちピストンリングのト
ップ位置を下げる必要が生じ、燃焼室の無駄な容積増加
となり、ピストンクラウンの上面、即ち燃焼室側の触火
面からピストンボディまでの間の熱抵抗を大きくするた
めに、ピストンの高さ（前記上面からピストンピン中心
までの高さ）が増加してピストンの重量が増大し、耐火
鋼のピストンクラウンの場合は、難加工性のためピスト
ンリング溝、締結用のネジ加工等が非常に困難になるな
どの問題点がある。
本発明は、前記のような課題に対処するために開発され
たものであって、その目的とする処は、合金鋼製のリン
グトレーガによって加工性を高め、断熱用シール材と、
断熱板材収容の断熱空気層および冷却油路によって熱抵
抗の増加とともにリングトレーガ部の昇温を低減し、ピ
ストン性能、信頼性とともに耐久性を向上した内燃機関
用ピストンを提供するにある。
たものであって、その目的とする処は、合金鋼製のリン
グトレーガによって加工性を高め、断熱用シール材と、
断熱板材収容の断熱空気層および冷却油路によって熱抵
抗の増加とともにリングトレーガ部の昇温を低減し、ピ
ストン性能、信頼性とともに耐久性を向上した内燃機関
用ピストンを提供するにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、ピストンボディに合金鋼製のリングトレーガ
をネジ締結し、該リングトレーガ上に耐熱鋼製のピスト
ンクラウンを溶接して一体に連設するとともに、前記リ
ングトレーガと前記ピストンボディ間に断熱用シール材
を介装して、前記ピストンクラウンと前記ピストンボデ
ィ間に断熱板材を収容した全面にわたる断熱空気層を設
け、前記リングトレーガの内側に冷却油路を設けた構成
に特徴を有し、前記リングトレーガによってピストンリ
ング溝、ネジ部、断熱空気層、冷却油路等の加工、形成
を容易とし、前記断熱用シール材と、前記断熱板材収容
の断熱空気量および前記冷却油路によって、熱抵抗を増
大するとともに、リングトレーガの昇温を低減している
。
をネジ締結し、該リングトレーガ上に耐熱鋼製のピスト
ンクラウンを溶接して一体に連設するとともに、前記リ
ングトレーガと前記ピストンボディ間に断熱用シール材
を介装して、前記ピストンクラウンと前記ピストンボデ
ィ間に断熱板材を収容した全面にわたる断熱空気層を設
け、前記リングトレーガの内側に冷却油路を設けた構成
に特徴を有し、前記リングトレーガによってピストンリ
ング溝、ネジ部、断熱空気層、冷却油路等の加工、形成
を容易とし、前記断熱用シール材と、前記断熱板材収容
の断熱空気量および前記冷却油路によって、熱抵抗を増
大するとともに、リングトレーガの昇温を低減している
。
（作 用）
ピストンボディに合金鋼＆のリングトレーガをネジ締結
し、リングトレーガ上に耐熱鋼製のピストンクラウンを
溶接して一体に連結したことにより、ピストンリング溝
、ネジ部、断熱空気層、冷却油路等の加工、形成を容易
とし、リングトレーガとピストンボディ間に介装した断
熱用シール材と、ピストンクラウンとピストンボディ間
の断熱板材収容の全面にわたる断熱空気層、およびリン
グトレーガ内側の冷却油路により、熱抵抗が効果的に増
加されているとともに、リングトレーガの昇温か効果的
に低減され、ピストンの軽量化、ピストン高さの低減、
ピストンリング溝の上部設置による燃焼室の無駄な容積
の減少等が可能になっている。
し、リングトレーガ上に耐熱鋼製のピストンクラウンを
溶接して一体に連結したことにより、ピストンリング溝
、ネジ部、断熱空気層、冷却油路等の加工、形成を容易
とし、リングトレーガとピストンボディ間に介装した断
熱用シール材と、ピストンクラウンとピストンボディ間
の断熱板材収容の全面にわたる断熱空気層、およびリン
グトレーガ内側の冷却油路により、熱抵抗が効果的に増
加されているとともに、リングトレーガの昇温か効果的
に低減され、ピストンの軽量化、ピストン高さの低減、
ピストンリング溝の上部設置による燃焼室の無駄な容積
の減少等が可能になっている。
（実施例）
第１図および第２図に本発明の一実施例を示し、図中α
υはピストンボディ、図中（１ｚはピストンクラウン、
α３はリングトレーガ、０４１は断熱用シール材、（１
５）ｔ’ｉ断熱板材であって、ピストンボディ（υに合
金鋼製のリングトレーガ（１３Ｊをネジ締結（ＩＯＬ、
リングトレーガ住３上に耐熱鋼製のピストンクラウン（
１ｚを溶接ａ？）シて一体に連設するとともに、リング
トレーガ１３１とピストンボデ４００間に断熱用シール
材（１４）を介装して、ピストンクラウンａカとピスト
ンボディｅｌｌ）間に断熱板材ａ９を収容した全面にわ
たる断熱空気層（１８１を設け、リングトレーガ０の内
側に冷却油路ａ優を設けた内燃機関用ピストンになって
いる。
υはピストンボディ、図中（１ｚはピストンクラウン、
α３はリングトレーガ、０４１は断熱用シール材、（１
５）ｔ’ｉ断熱板材であって、ピストンボディ（υに合
金鋼製のリングトレーガ（１３Ｊをネジ締結（ＩＯＬ、
リングトレーガ住３上に耐熱鋼製のピストンクラウン（
１ｚを溶接ａ？）シて一体に連設するとともに、リング
トレーガ１３１とピストンボデ４００間に断熱用シール
材（１４）を介装して、ピストンクラウンａカとピスト
ンボディｅｌｌ）間に断熱板材ａ９を収容した全面にわ
たる断熱空気層（１８１を設け、リングトレーガ０の内
側に冷却油路ａ優を設けた内燃機関用ピストンになって
いる。
前記ピストンクラウン（ｉｌｌは、耐熱鋼製であって図
示上面側が燃焼室（ａ）となり、図示下側の周囲面部に
リングトレーガα鵠を電子ビーム溶接（１？）シて一体
に連設し、電子ビーム溶接Ｑ７＋によって内側に断熱空
気ＩＷｌａＳの周囲部分が形成される。
示上面側が燃焼室（ａ）となり、図示下側の周囲面部に
リングトレーガα鵠を電子ビーム溶接（１？）シて一体
に連設し、電子ビーム溶接Ｑ７＋によって内側に断熱空
気ＩＷｌａＳの周囲部分が形成される。
前記リングトレーガ（１′３は、合金鋼製であって外周
に複数のピストンリング溝翰を設は内周面にネジ部を設
けるとともに、内面側とピストンボディａυの短径上部
間に断熱用シール材０１）を介装して、断熱用シール材
α滲により断熱空気層＜１８１と冷却油路（１９を区画
し、ピストンボディａυへの断熱性を高め、該冷却油路
員は、断熱空気層α印肉への油漏洩が防止されリングト
レーガαＪのネジ締結（１０部とともにリングトレーガ
全体を効果的に冷却する。
に複数のピストンリング溝翰を設は内周面にネジ部を設
けるとともに、内面側とピストンボディａυの短径上部
間に断熱用シール材０１）を介装して、断熱用シール材
α滲により断熱空気層＜１８１と冷却油路（１９を区画
し、ピストンボディａυへの断熱性を高め、該冷却油路
員は、断熱空気層α印肉への油漏洩が防止されリングト
レーガαＪのネジ締結（１０部とともにリングトレーガ
全体を効果的に冷却する。
前記断熱空気層Ｑ８１は、ピストンクラウンαりとリン
グトレーガＱ３）の内側面部に設けた空間部と、ピスト
ンクラウンＱ３の下面とピストンボディ圓の上面間の全
面に形成された空間部と、ピストンボディαυの上面中
央部に設けた凹孔部からなり、核凹孔部内に上下隙間を
設けて複数枚の断熱板材Ｑ！９を多層に収容した構造と
し、該断熱空気層αｇは、多層の断熱板材（１５）を収
容しピストンボディαυの全面にわたり設けられ、空気
層および断熱板材の断熱性によって優れた熱抵抗が得ら
れる。
グトレーガＱ３）の内側面部に設けた空間部と、ピスト
ンクラウンＱ３の下面とピストンボディ圓の上面間の全
面に形成された空間部と、ピストンボディαυの上面中
央部に設けた凹孔部からなり、核凹孔部内に上下隙間を
設けて複数枚の断熱板材Ｑ！９を多層に収容した構造と
し、該断熱空気層αｇは、多層の断熱板材（１５）を収
容しピストンボディαυの全面にわたり設けられ、空気
層および断熱板材の断熱性によって優れた熱抵抗が得ら
れる。
ピストンクラウンα２下部の筒状部分を、合金鋼製のリ
ングトレーガ０として電子ビーム溶接ａηで一体に連設
し形成しているため、ピストンリング溝翰、ネジ部さら
に断熱空気層部、冷却油路部の加工、形成が容易になり
、リングトレーガαＪの内面とピストンボデイａ０間に
断熱用シール材ａ４を介装して、ピストンクラウンＵＪ
とピストンボディ（１１）間に断熱板材（ｌＥ９を収容
して全面にわたる断熱空気層ａ砂を設け、さらに断熱用
シール材Ｉにより区画された冷却油路α９をリングトレ
ーガＱ３）の内側に配設して、ピストンボディαυに対
する熱抵抗が著しく増大され、リングトレーガの昇温か
効果的に低減されて、ピストンリング溝に配設されるピ
ストンリングの劣化が防止されて摺動性が確保され、ピ
ストンの軽量化、ピストン高さの低減、ピストンリング
溝の上部設置による燃焼室の無駄な容積の減少等が可能
となっている。
ングトレーガ０として電子ビーム溶接ａηで一体に連設
し形成しているため、ピストンリング溝翰、ネジ部さら
に断熱空気層部、冷却油路部の加工、形成が容易になり
、リングトレーガαＪの内面とピストンボデイａ０間に
断熱用シール材ａ４を介装して、ピストンクラウンＵＪ
とピストンボディ（１１）間に断熱板材（ｌＥ９を収容
して全面にわたる断熱空気層ａ砂を設け、さらに断熱用
シール材Ｉにより区画された冷却油路α９をリングトレ
ーガＱ３）の内側に配設して、ピストンボディαυに対
する熱抵抗が著しく増大され、リングトレーガの昇温か
効果的に低減されて、ピストンリング溝に配設されるピ
ストンリングの劣化が防止されて摺動性が確保され、ピ
ストンの軽量化、ピストン高さの低減、ピストンリング
溝の上部設置による燃焼室の無駄な容積の減少等が可能
となっている。
（発明の効果）
本発明は、前述のような構成からなり、ピストンボディ
に合金鋼製のリングトレーガをネジ締結し、リングトレ
ーガ上に耐熱鋼製のピストンクラウンを溶接して一体に
連設したことにより、ピストンリング溝、ネジ部さらに
は断熱空気層や冷却油路の形成を容易にするとともに、
リングトレーガとピストンボディ間に断熱用シール材を
介装して、ピストンクラウンとピストンボディ間に断熱
板材を収容した全面にわたる断熱空気層を設け、リング
トレーガの内側に冷却油路を設けたことにより、ピスト
ンクラウンおよびリングトレーガとピストンボディ間の
熱抵抗を効果的に増大するとともに、少くともリングト
レーガの昇温を効果的に低減して、ピストンの軽量化、
ピストン高さの低減、ピストンリング溝の上部設置によ
る燃焼室の無駄な容積の減少等を可能とし、ピストン性
能、信頼性とともに耐久性を著しく向上している。従っ
てまた、燃焼室の冷却損失が減少され、ピストンリング
等の劣化、損傷等が防止されている。
に合金鋼製のリングトレーガをネジ締結し、リングトレ
ーガ上に耐熱鋼製のピストンクラウンを溶接して一体に
連設したことにより、ピストンリング溝、ネジ部さらに
は断熱空気層や冷却油路の形成を容易にするとともに、
リングトレーガとピストンボディ間に断熱用シール材を
介装して、ピストンクラウンとピストンボディ間に断熱
板材を収容した全面にわたる断熱空気層を設け、リング
トレーガの内側に冷却油路を設けたことにより、ピスト
ンクラウンおよびリングトレーガとピストンボディ間の
熱抵抗を効果的に増大するとともに、少くともリングト
レーガの昇温を効果的に低減して、ピストンの軽量化、
ピストン高さの低減、ピストンリング溝の上部設置によ
る燃焼室の無駄な容積の減少等を可能とし、ピストン性
能、信頼性とともに耐久性を著しく向上している。従っ
てまた、燃焼室の冷却損失が減少され、ピストンリング
等の劣化、損傷等が防止されている。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図の■部分の拡大断面図、第３図は従来例の縦断面図
である。 １１：ピストンボディ １２：ピストンクラウン１３、
リングトレーガ １４：断熱用シール材１５：断熱板材
１６：ネジ締結１７°溶接 １８：
断熱空気層１９°冷却油路
１図の■部分の拡大断面図、第３図は従来例の縦断面図
である。 １１：ピストンボディ １２：ピストンクラウン１３、
リングトレーガ １４：断熱用シール材１５：断熱板材
１６：ネジ締結１７°溶接 １８：
断熱空気層１９°冷却油路
Claims (1)
- ピストンボディに合金鋼製のリングトレーガをネジ締結
し、該リングトレーガ上に耐熱鋼製のピストンクラウン
を溶接して一体に連設するとともに、前記リングトレー
ガと前記ピストンボディ間に断熱用シール材を介装して
、前記ピストンクラウンと前記ピストンボディ間に断熱
板材を収容した全面にわたる断熱空気層を設け、前記リ
ングトレーガの内側に冷却油路を設けたことを特徴とす
る内燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63311929A JPH02157461A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63311929A JPH02157461A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157461A true JPH02157461A (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=18023131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63311929A Pending JPH02157461A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02157461A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006056315A1 (de) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Fev Motorentechnik Gmbh | Leichtbaukolben für thermisch hochbelastete kolben |
| CN110159447A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-08-23 | 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 | 一种钢活塞及其中空内冷油腔成型方法 |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63311929A patent/JPH02157461A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006056315A1 (de) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Fev Motorentechnik Gmbh | Leichtbaukolben für thermisch hochbelastete kolben |
| US7895936B2 (en) | 2004-11-26 | 2011-03-01 | Advanced Propulsion Technologies, Inc. | Piston with a lightweight construction that is subjected to high thermal stress |
| CN110159447A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-08-23 | 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 | 一种钢活塞及其中空内冷油腔成型方法 |
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