JPH04136463A - Piston for internal combustion engine - Google Patents
Piston for internal combustion engineInfo
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- JPH04136463A JPH04136463A JP2259307A JP25930790A JPH04136463A JP H04136463 A JPH04136463 A JP H04136463A JP 2259307 A JP2259307 A JP 2259307A JP 25930790 A JP25930790 A JP 25930790A JP H04136463 A JPH04136463 A JP H04136463A
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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
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、圧力リングとオイルリングを有する内燃機関
用ピストンに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a piston for an internal combustion engine having a pressure ring and an oil ring.
ガソリン機関やディーゼル機関等の内燃機関に使用され
るピストンは、通常、燃焼室側に位置する2個の圧力リ
ングとクランクケース側に位置する1個のオイルリング
の計3本のリングが装着されている。周知のように、ピ
ストンリングは、ピストンとシリンダ壁との間の気密を
保持し、燃焼室の燃焼ガスの漏れ(ブローパイ)を最少
限に抑える機能(主に圧力リングによる)と、シリンダ
内壁に付着したクランクケースからの潤滑油を適度にか
き落として潤滑油消費量を適性に保つ機能(主にオイル
リングによる)等を有していなければならない。Pistons used in internal combustion engines such as gasoline engines and diesel engines are usually equipped with three rings: two pressure rings located on the combustion chamber side and one oil ring located on the crankcase side. ing. As is well known, the piston ring has the function of maintaining airtightness between the piston and the cylinder wall and minimizing the leakage of combustion gases (blow pie) in the combustion chamber (mainly due to the pressure ring), and the function of maintaining airtightness between the piston and the cylinder wall (mainly due to the pressure ring) It must have a function (mainly by the oil ring) to properly scrape off the lubricant that has adhered to the crankcase and keep the lubricant consumption at an appropriate level.
そして、そのリング構成は最低でも3本必要とされてい
た。The ring configuration required at least three rings.
一方、近年のエンジンの高出力、高回転化にともない、
ピストンの軽量、小型化の要請があるため、ピストン自
体の軸方向の長さを短くする必要がある。On the other hand, with the increase in engine output and rotation speed in recent years,
Since there is a demand for lighter weight and smaller pistons, it is necessary to shorten the axial length of the piston itself.
ところで、ピストンにはリングを装着するために環状の
リング溝が複数形成してあり、リング溝周辺の機械的強
度を考慮するとリング溝間の部分(ランド部)も所定の
軸方向長さを有していなければならない。したがって、
ピストン自体の小型、軽量化を図るためにはリング自体
の本数を減らすことが必須条件となる。また、リングの
本数の削減は内燃機関におけるピストン系のフリクショ
ンの低減、燃費改善にも効果がある。By the way, a plurality of annular ring grooves are formed on the piston for mounting rings, and considering the mechanical strength around the ring grooves, the portion between the ring grooves (land portion) also has a predetermined axial length. Must be. therefore,
In order to make the piston itself smaller and lighter, it is essential to reduce the number of rings itself. Reducing the number of rings is also effective in reducing piston system friction in internal combustion engines and improving fuel efficiency.
しかし、リングの本数を減らすことはリングの本来果た
すべき燃焼ガスのクランクケース方向への漏れの防止、
あるいは潤滑油の燃焼室方向へのオイル上がりによる潤
滑油消費の防止等の諸機能の低下を招く。However, reducing the number of rings prevents the combustion gas from leaking toward the crankcase, which is the original role of the rings.
Alternatively, various functions such as prevention of lubricant consumption due to lubricating oil rising toward the combustion chamber may be deteriorated.
たとえばスロットルを閉じたハイバキュームブースト時
、さらに具体的にはエンジンブレーキをかけた場合など
において、吸気マニホールドやシリンダ内が高負圧にな
るため、潤滑油が燃焼室方向に吸い上げられる傾向が出
現することが知られている。すなわち、シリンダ内が負
圧になることによりクランクケース側の潤滑油は、ピス
トンリング周辺を通って燃焼室方向に吸引されるように
なる。For example, during high vacuum boost with the throttle closed, or more specifically when engine braking is applied, high negative pressure builds up in the intake manifold and cylinders, causing a tendency for lubricating oil to be sucked up toward the combustion chamber. It is known. That is, by creating a negative pressure inside the cylinder, lubricating oil from the crankcase side is sucked toward the combustion chamber through the vicinity of the piston ring.
したがってリングの本数を減らせば、このような潤滑油
の吸引現象を阻止することが困難となり、潤滑油の消費
量は増加する。Therefore, if the number of rings is reduced, it becomes difficult to prevent such a lubricating oil suction phenomenon, and the amount of lubricating oil consumed increases.
実開昭61−51455号公報は内周上縁部が切除され
た圧力リングと、薄幅の当り面でシリンダ内周面に接触
するピストンリングの組合せを開示している。その構成
を第6図に示す。第6図において、ピストン101には
、ピストンリング溝102.103が形成され、ピスト
ンリング溝102の上方(燃焼室方向)にはトップラン
ド104が形成され、ピストンリング溝102と103
との間に第2ランド部105が形成されている。そして
、上方のリング溝102には圧力リング106が、下方
のリング溝103にはオイルリング107が装着されて
いる。このオイルリング107は外周面の当り面をオイ
ルリングの上下面に鋭角的に設けた傾斜面で形成するこ
とで当り面を薄幅にしたいわゆるN5OR(Na r
rowSingle Oi l Rtng)と称さ
れているものである。このN5ORを用いてなる内燃機
関用ピストンにおいては、いわゆる逆止弁的作用により
、上昇行程では潤滑油は第6図(a)中に矢印で示した
流路で油逃がし穴108へ流出する。Japanese Utility Model Application Publication No. 61-51455 discloses a combination of a pressure ring whose inner circumferential upper edge is cut off and a piston ring which contacts the cylinder inner circumferential surface with a thin contact surface. Its configuration is shown in FIG. In FIG. 6, piston ring grooves 102 and 103 are formed in a piston 101, a top land 104 is formed above the piston ring groove 102 (in the direction of the combustion chamber), and piston ring grooves 102 and 103 are formed.
A second land portion 105 is formed between. A pressure ring 106 is attached to the upper ring groove 102, and an oil ring 107 is attached to the lower ring groove 103. This oil ring 107 has a so-called N5OR (Na r
This is called ``rowSingle Oil Rtng''. In a piston for an internal combustion engine using this N5OR, lubricating oil flows out to the oil relief hole 108 in the upward stroke through the flow path shown by the arrow in FIG. 6(a) due to a so-called check valve action.
また下降行程では第6図(b)に示したようにオイルリ
ングは上側(燃焼室側)が密着して潤滑油が上がるのを
防止している。Further, in the downward stroke, as shown in FIG. 6(b), the upper side (combustion chamber side) of the oil ring is in close contact to prevent the lubricating oil from rising.
すなわち、このN5ORを用いてなる内燃機関用ピスト
ンにおいては、いわゆる逆止弁的作用を積極的に利用す
ることにより潤滑油消費量の低減を図ることができる。That is, in a piston for an internal combustion engine using this N5OR, the amount of lubricating oil consumed can be reduced by actively utilizing a so-called check valve action.
しかしながら、このN5ORを用いてなる従来の内燃機
関用ピストンにおいても、高回転でボア変形の大きいエ
ンジンでは潤滑油消費量の低減は必ずしも充分ではない
。However, even in conventional pistons for internal combustion engines using N5OR, the reduction in lubricating oil consumption is not necessarily sufficient in engines that rotate at high speeds and have large bore deformations.
そこで、本願発明者が鋭意検討を重ねた結果、前記のN
5ORを用いてなる内燃機関用ピストンでは、N5OR
における傾斜面が合口部で潤滑油の通路を形成するため
、ガスと潤滑油とが消失してしまうこと、および下降行
程においては、本来であれば第6図(b)に示すように
オイルリングの上側が密着して潤滑油が上がるのを防止
するはずであるが、場合によっては圧力リングと第2ラ
ンドの縁部とシリンダ内周面とで形成される空間の圧力
が圧力リングから不可避的に漏れ出たガスによって高め
られ、また、その圧力分布が周方向に不均一になるため
、この圧力によりオイルリングが下方に押し下げられる
ばかりでなく、変形してオイル上がりの傾向を示すこと
が判明した。Therefore, as a result of intensive study, the inventor of the present application found that the above-mentioned N.
For internal combustion engine pistons using 5OR, N5OR
Since the sloped surface of the abutment forms a passage for the lubricating oil at the abutment, the gas and lubricating oil will disappear, and in the downward stroke, the oil ring will normally not move as shown in Figure 6(b). The upper side should be in close contact to prevent the lubricating oil from rising, but in some cases, the pressure in the space formed by the pressure ring, the edge of the second land, and the inner peripheral surface of the cylinder may be unavoidably released from the pressure ring. It was found that the oil ring was not only pushed downward by this pressure, but also deformed and showed a tendency for oil to rise because the pressure was increased by the gas that leaked out and the pressure distribution became uneven in the circumferential direction. did.
かかる知見に基づいて本願発明者がさらに検討を重ねた
ところ、オイルリングに前記のN5ORを用いてなる2
本リング構成の内燃機関用ピストンにおいては、圧力リ
ングの合口部とN5ORの合口部とを同方向に揃えて装
着することにより第2ランドの縁部とシリンダ内周面と
で形成される空間の圧力を下げ、しかもその圧力を周方
向に均一にすることが可能であり、前述の現象、すなわ
ち第2ランドの縁部とシリンダ内周面とで形成される空
間の圧力によりオイルリングが押し下げられる現象の発
生を防止して潤滑油消費量をさらに低減させ得るとの知
見を得るに至ったのであるが、従来のいわゆるN5OR
の形状に基づいて合口部にガスおよび潤滑油の通路が形
成されてしまうという問題は未だ解消されていない。Based on this knowledge, the inventor of the present application further investigated and found that 2.
In the internal combustion engine piston with this ring configuration, by aligning the abutment part of the pressure ring and the abutment part of N5OR in the same direction and installing it, the space formed by the edge of the second land and the inner peripheral surface of the cylinder can be reduced. It is possible to reduce the pressure and make the pressure uniform in the circumferential direction, and the oil ring is pushed down by the pressure in the space formed by the edge of the second land and the inner peripheral surface of the cylinder. We have found that it is possible to prevent this phenomenon and further reduce lubricant consumption, but the conventional so-called N5OR
The problem of gas and lubricating oil passages being formed at the joints due to the shape of the joints has not yet been resolved.
本発明は前記の事情に基づいてなされたものである。The present invention has been made based on the above circumstances.
すなわち、本発明の目的は、フリクションが小さく、し
かも潤滑油消費量がさらに低減していると共に充分な気
密保持性が確保された内燃機関用ピストンを提供するこ
とにある。That is, an object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine that has low friction, further reduces lubricating oil consumption, and ensures sufficient airtightness.
前記の目的を達成するための本発明の要旨は、エンジン
燃焼室側のトップランドと、該トップランドに隣接して
圧力リングを装着するための第1環状リング溝と、オイ
ルリングを装着するための第2環状リング溝と、該第1
環状リング溝および第2環状リング溝間に形成された第
2ランドを有してシリンダ内を往復運動する内燃機関用
ピストンにおいて、前記第2ランドの表面中間部分に前
記第1環状リング溝および前記第2環状リング溝のいず
れにも通じない第2ランド環状溝を有すると共に、前記
第2環状リング溝に装着するオイルリングのシリンダ内
壁と対向する外周面の中間部分に中央環状凸状帯を存す
ることを特徴とする内燃機関用ピストンであり、
エンジン燃焼室側のトップランドと、該トップランドに
隣接して圧力リングを装着するための第1環状リング溝
と、オイルリングを装着するための第2環状リング溝と
、該第1環状リング溝および第2環状リング溝間に形成
された第2ランドを有してシリンダ内を往復運動する内
燃機関用ピストンにおいて、前記第2ランドの表面中間
部分に前記第1環状リング溝および前記第2環状リング
溝のいずれにも通じない第2ランド環状溝を有すると共
に、前記第2環状リング溝に装着するオイルリングのシ
リンダ内壁と対向する外周面の圧力リング側端縁に端部
環状凸状帯を有し、オイルリング内周面におけるシリン
ダ底面側を切欠いた内周面環状切欠部を有することを特
徴とする内燃機関用ピストンである。The gist of the present invention to achieve the above object is to provide a top land on the engine combustion chamber side, a first annular ring groove adjacent to the top land for mounting a pressure ring, and a first annular ring groove for mounting an oil ring. a second annular ring groove;
In a piston for an internal combustion engine that has an annular ring groove and a second land formed between the second annular ring groove and reciprocates within a cylinder, the first annular ring groove and the The oil ring has a second land annular groove that does not communicate with any of the second annular ring grooves, and has a central annular convex band in the middle portion of the outer circumferential surface facing the inner wall of the cylinder of the oil ring installed in the second annular ring groove. A piston for an internal combustion engine, which is characterized by a top land on the engine combustion chamber side, a first annular ring groove adjacent to the top land for mounting a pressure ring, and a first ring groove for mounting an oil ring. In an internal combustion engine piston having two annular ring grooves and a second land formed between the first annular ring groove and the second annular ring groove and reciprocating within a cylinder, a surface intermediate portion of the second land. has a second land annular groove that does not communicate with either the first annular ring groove or the second annular ring groove, and the pressure on the outer peripheral surface facing the cylinder inner wall of the oil ring installed in the second annular ring groove. This piston for an internal combustion engine is characterized in that it has an end annular convex band on the ring side edge and an inner circumferential annular notch cut out on the cylinder bottom side of the oil ring inner circumferential surface.
下降行程においては、第2ランドおよびシリンダ壁面で
形成される空間に圧力リングから不可避的にガスが漏れ
出るが、この空間の容積は第2ランドの表面に形成され
た第2ランド環状溝により増加しているので、空間内の
圧力上昇率は小さく、また圧力分布は周方向に均一にな
る。したがって、第2ランドおよびシリンダ壁面で形成
される空間の圧力によってオイルリングがシリンダの底
面の方向に部分的に変形することによる押し下げがなく
なり、オイル上がりは生じない。During the downward stroke, gas inevitably leaks from the pressure ring into the space formed by the second land and the cylinder wall, but the volume of this space is increased by the second land annular groove formed on the surface of the second land. Therefore, the rate of pressure increase in the space is small, and the pressure distribution is uniform in the circumferential direction. Therefore, the pressure of the space formed by the second land and the cylinder wall surface eliminates the pushing down of the oil ring due to partial deformation toward the bottom surface of the cylinder, and no oil leakage occurs.
また、第2環状リング溝に装着されるオイルリングが、
シリンダ内壁との当接面を有する中央環状凸状帯を有し
ているため、フリクシタンが低減し、且つ従来のN5O
Rに比較して合口部に形成されるガスおよび潤滑油の通
路が狭く、単位時間当たりのガスおよび潤滑油の消失量
が減少する。Moreover, the oil ring attached to the second annular ring groove is
Since it has a central annular convex band with a contact surface with the cylinder inner wall, frixitane is reduced, and compared to conventional N5O
Compared to R, the gas and lubricant passages formed at the abutment are narrower, and the amount of gas and lubricant lost per unit time is reduced.
同様に、請求項2に記載の内燃機関用ピストンにおいて
は、第2環状リング溝に装着するオイルリングの外周面
の端部に端部環状凸状帯を有するとともにオイルリング
の内周面に内周面環状切欠部を有しているため、従来の
いわゆるN5ORに比較して合口部に、形成されるガス
および潤滑油の通路がさらに狭く、単位時間当たりのガ
スおよび潤滑油の消失量が減少する。しかも、オイルリ
ング内周面におけるシリンダ底面側の内周面環状切欠部
を形成したため、端部環状凸状帯によるリングのねじれ
がこの内周面環状切欠部により修正され、第2環状リン
グ溝に装着してもねじれを生じない。Similarly, in the piston for an internal combustion engine according to claim 2, the oil ring installed in the second annular ring groove has an end annular convex band at the end of the outer peripheral surface, and an inner peripheral surface of the oil ring has an inner peripheral surface. Because it has an annular notch on the circumference, the gas and lubricant passage formed at the abutment is narrower compared to the conventional so-called N5OR, and the amount of gas and lubricant lost per unit time is reduced. do. Moreover, since an annular notch is formed on the inner circumferential surface of the oil ring on the cylinder bottom side, twisting of the ring due to the annular convex band at the end is corrected by this annular notch, and the second annular ring groove is formed. It does not twist even when installed.
次に本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
第1図において、シリンダ20内を往復運動するピスト
ン1には、その外周に第1環状リング溝2、東2環状リ
ング溝3が形成され、第1環状リング溝2には圧力リン
グ4が、第2環状リング溝3にはオイルリング5がそれ
ぞれ装着される。In FIG. 1, a piston 1 reciprocating within a cylinder 20 has a first annular ring groove 2 and a second east annular ring groove 3 formed on its outer periphery, and a pressure ring 4 is formed in the first annular ring groove 2. Oil rings 5 are installed in the second annular ring grooves 3, respectively.
第1環状リング溝2の上部には燃焼室に対向するトップ
ランド6が形成され、第1環状リング溝2と第2環状リ
ング溝3との間には第2ランド7が形成される。また、
第2環状リング溝3の下方にはクランクケースに対向す
るピストンスカート8が形成される。さらに、ピストン
1内には第1環状リング溝2と第2環状リング溝3とク
ランクケースとを連通させる通路9が形成されている。A top land 6 facing the combustion chamber is formed at the upper part of the first annular ring groove 2 , and a second land 7 is formed between the first annular ring groove 2 and the second annular ring groove 3 . Also,
A piston skirt 8 facing the crankcase is formed below the second annular ring groove 3. Furthermore, a passage 9 is formed in the piston 1 to communicate the first annular ring groove 2, the second annular ring groove 3, and the crankcase.
そして、第2ランド7の表面には第1環状リング溝2お
よび第2環状リング溝3のいずれにも通じない第2ラン
ド環状溝10が形成されている。A second land annular groove 10 that does not communicate with either the first annular ring groove 2 or the second annular ring groove 3 is formed on the surface of the second land 7 .
この第2ランド環状溝10によりシリンダ内壁面と第2
ランド7とで形成される空間の容積は増大し、周方向に
圧力が伝わり易くなる。したがって、第2ランド7およ
びシリンダ壁面で形成される空間に圧力リングから不可
避的にガスが漏れ出ても、この空間内の圧力上昇率は小
さく、また、その圧力分布は周方向に均一になる。した
がって、この空間の圧力によってオイルリング5がシリ
ンダの底面の方向に部分的に変形することによる押し下
げがないためオイル上がりも生じない。This second land annular groove 10 connects the cylinder inner wall surface with the second land annular groove 10.
The volume of the space formed by the land 7 increases, making it easier for pressure to be transmitted in the circumferential direction. Therefore, even if gas inevitably leaks from the pressure ring into the space formed by the second land 7 and the cylinder wall, the rate of pressure increase in this space will be small, and the pressure distribution will be uniform in the circumferential direction. . Therefore, since the oil ring 5 is not pushed down due to partial deformation toward the bottom surface of the cylinder due to the pressure in this space, no oil leakage occurs.
さらに、第3図に示すように第2環状リング溝3に装着
されるオイルリング5はシリンダ内壁との当接面を有す
る中央環状凸状帯51と、燃焼室側端部環状切欠部52
と、シリンダ底面側端部環状切欠部53とを有している
。この中央環状凸状帯51はオイルリング中央部に形成
されてシリンダ内壁との当接面を有し、燃焼室側端部環
状切欠部52とシリンダ底面側端部環状切欠部53とに
より挾まれている。そして、燃焼室側端部環状切欠部5
2の縦断面形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部5
3の縦断面形状は互いに等しい矩形である。燃焼室側端
部環状切欠部52の縦断面形状およびシリンダ底面側端
部環状切欠部53の縦断面形状が互いに等しくないと、
第2環状リング溝3に装着したときのオイルリング5の
ねじれ現象が生じやすくなる。また、燃焼室側端部環状
切欠部52の縦断面形状およびシリンダ底面側端部環状
切欠部53の縦断面形状が矩形でない場合には、合口部
におけるガスおよび潤滑油の通路の容積の増加を招く。Furthermore, as shown in FIG. 3, the oil ring 5 installed in the second annular ring groove 3 has a central annular convex band 51 having a contact surface with the cylinder inner wall, and an annular notch 52 at the end on the combustion chamber side.
and an annular notch 53 at the bottom end of the cylinder. This central annular convex band 51 is formed at the center of the oil ring, has a contact surface with the cylinder inner wall, and is sandwiched between an annular notch 52 at the end on the combustion chamber side and an annular notch 53 at the end on the bottom side of the cylinder. ing. And the combustion chamber side end annular notch 5
2 and the annular notch 5 at the bottom end of the cylinder.
The longitudinal cross-sectional shapes of No. 3 are equal rectangles. If the vertical cross-sectional shape of the combustion chamber side end annular notch 52 and the vertical cross-sectional shape of the cylinder bottom side end annular notch 53 are not equal to each other,
When installed in the second annular ring groove 3, the oil ring 5 is more likely to be twisted. In addition, if the vertical cross-sectional shape of the combustion chamber side end annular notch 52 and the vertical cross-sectional shape of the cylinder bottom side end annular notch 53 are not rectangular, increase the volume of the gas and lubricating oil passage at the abutment. invite
第5図はオイルリング形状(合口隙間0. 1mmおよ
び0.3mm、圧縮リングの合口とオイルリングの合口
とを同方向に装着)と500゜rpmにおける潤滑油消
費量との関係を示すグラフである。Figure 5 is a graph showing the relationship between the oil ring shape (abutment gaps of 0.1 mm and 0.3 mm, compression ring abutment and oil ring abutment installed in the same direction) and lubricating oil consumption at 500° rpm. be.
同図から明らかなように、本実施例の内燃機関用ピスト
ンでは合口隙間Q、 1mmのときの1時間当たりの
潤滑油消費量が22g1合口隙間0.3mmのときの1
時間当たりの潤滑油消費量が20gである。この値は第
6図に示した従来のいわゆるN5ORを装着した内燃機
関用ピストンについて同条件で測定した1時間当たりの
潤滑油消費量30g(合口隙間0.1mm)および39
g(合口隙間0.3mm)に比較していずれも低減して
いる。As is clear from the figure, in the internal combustion engine piston of this embodiment, the lubricating oil consumption per hour when the abutment gap Q is 1 mm is 22 g, and the amount of lubricating oil consumed per hour is 1 when the abutment gap is 0.3 mm.
Lubricant oil consumption per hour is 20g. This value corresponds to the lubricating oil consumption per hour of 30g (0.1mm gap) and 39g measured under the same conditions for the internal combustion engine piston equipped with the conventional so-called N5OR shown in Figure 6.
Both are reduced compared to g (abutment gap 0.3 mm).
また、第2図に示した内燃゛機関用ピストンの第2環状
リング溝3に装着されるオイルリング5は、第4図に示
すように、シリンダ内壁との当接面を有する端部環状凸
状帯54と、この端部環状凸状帯54に接するシリンダ
底面側端部環状切欠部55と内周面環状切欠部56とを
有している。The oil ring 5 installed in the second annular ring groove 3 of the piston for an internal combustion engine shown in FIG. It has an annular band 54, an annular notch 55 at the end of the cylinder bottom surface that is in contact with the annular convex band 54, and an annular notch 56 on the inner peripheral surface.
シリンダ底面側端部環状切欠部55と内周面環状切欠部
56とは、オイルリング5を第2環状リング溝3に装着
したときにオイルリング5にねじれが生じないようにバ
ランスさせて形成されている。The cylinder bottom side end annular notch 55 and the inner peripheral surface annular notch 56 are formed in a balanced manner so that the oil ring 5 is not twisted when the oil ring 5 is installed in the second annular ring groove 3. ing.
また、シリンダ底面側端部環状切欠部55の縦断面形状
は矩形である。この断面形状が矩形でない場合には、合
口部におけるガスおよび潤滑油の通路の容積の増加を招
く。Further, the vertical cross-sectional shape of the annular notch 55 at the end of the cylinder bottom surface is rectangular. If this cross-sectional shape is not rectangular, the volume of the gas and lubricating oil passages at the abutment will increase.
すなわち第5図に示すようにこのオイルリングを装着し
てなる内燃機関用ピストンの1時間当たりの潤滑油消費
量は合口隙間0.1mmのとき24g1合口隙間0.3
mmのとき27gであり、第6図に示した従来のいわゆ
るN5ORを装着した内燃機関用ピストンについて同条
件で測定した1時間当たりの潤滑油消費(合口隙間0.
3mm)39gに比較して低減している。In other words, as shown in Fig. 5, the lubricating oil consumption per hour of a piston for an internal combustion engine equipped with this oil ring is 24g per hour when the gap is 0.1 mm.
lubricating oil consumption per hour measured under the same conditions for an internal combustion engine piston equipped with a conventional so-called N5OR shown in Fig. 6 (with a gap of 0.2 mm).
3mm) is reduced compared to 39g.
本発明によれば、第2ランドに環状溝を設けると共に合
口部におけるガスおよび潤滑油の通路が狭い特定形状の
オイルリングを装着しているので、第2ランドとシリン
ダ内壁面とで形成される空間の圧力上昇率が小さくなる
のみならず、圧力分布が周方向に均一になり、したがっ
て下降行程でオイルリングがクランクケースの方向に部
分的に押し下げられてしまうことがないためオイル上が
りがなくて潤滑油消費量が低減していると共にフリクシ
ョンが小さく、しかも気密保持性も充分に確保されてい
る内燃機関用ピストンを提供することができる。According to the present invention, the annular groove is provided in the second land, and an oil ring of a specific shape with a narrow passage for gas and lubricating oil at the abutment part is attached, so that the oil ring is formed by the second land and the inner wall surface of the cylinder. Not only does the rate of pressure increase in the space become smaller, but the pressure distribution becomes uniform in the circumferential direction, so the oil ring is not partially pushed down toward the crankcase during the downward stroke, so there is no oil leakage. It is possible to provide a piston for an internal combustion engine that reduces lubricant consumption, has low friction, and has sufficient airtightness.
第1図および第2図はそれぞれ本発明の内燃機関用ピス
トンの一例を示す断面図、第3図および第4図はそれぞ
れ本発明の内燃機関用ピストンにおけるオイルリングを
示す断面図、第5図はオイルリング形状と潤滑油消費量
との関係を示すグラフ、第6図(a)は従来の2本リン
グ構成の内燃機関用ピストンにおける上昇行程の状態を
示す断面図、同図(b)は同じく下降行程の状態を示す
断面図である。
1・・・ピストン、2・・・第1環状リング溝、3・・
・第2環状リング溝、4・・・圧力リング、5・・・オ
イルリング、6・・・トップランド、7・・・第2ラン
ド、10・・・第2ランド環状溝、51・・・中央環状
凸状帯、54・・・端部環状凸状帯、・・・端部環状凸
状帯、55・・・シリンダ底面側端部環状切欠部、56
・・・内周面環状切欠部。
出願人代理人 石 川 泰 男2’[7
体佼図
平成
年
月18日1 and 2 are cross-sectional views showing an example of a piston for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 3 and FIG. 4 are cross-sectional views showing an oil ring in a piston for an internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 6 is a graph showing the relationship between oil ring shape and lubricating oil consumption, FIG. 6(a) is a sectional view showing the upward stroke state of a conventional two-ring piston for an internal combustion engine, and FIG. It is a sectional view showing a state of a descending stroke similarly. 1... Piston, 2... First annular ring groove, 3...
- Second annular ring groove, 4... Pressure ring, 5... Oil ring, 6... Top land, 7... Second land, 10... Second land annular groove, 51... Central annular convex band, 54... End annular convex band,... End annular convex band, 55... Cylinder bottom side end annular notch, 56
...An annular notch on the inner peripheral surface. Applicant's representative Yasushi Ishikawa 2'
Claims (1)
ドに隣接して圧力リングを装着するための第1環状リン
グ溝と、オイルリングを装着するための第2環状リング
溝と、該第1環状リング溝および第2環状リング溝間に
形成された第2ランドを有してシリンダ内を往復運動す
る内燃機関用ピストンにおいて、前記第2ランドの表面
中間部分に前記第1環状リング溝および前記第2環状リ
ング溝のいずれにも通じない第2ランド環状溝を有する
と共に、前記第2環状リング溝に装着するオイルリング
のシリンダ内壁と対向する外周面の中間部分に中央環状
凸状帯を有することを特徴とする内燃機関用ピストン。 2、エンジン燃焼室側のトップランドと、該トップラン
ドに隣接して圧力リングを装着するための第1環状リン
グ溝と、オイルリングを装着するための第2環状リング
溝と、該第1環状リング溝および第2環状リング溝間に
形成された第2ランドを有してシリンダ内を往復運動す
る内燃機関用ピストンにおいて、前記第2ランドの表面
中間部分に前記第1環状リング溝および前記第2環状リ
ング溝のいずれにも通じない第2ランド環状溝を有する
と共に、前記第2環状リング溝に装着するオイルリング
のシリンダ内壁と対向する外周面の圧力リング側端縁に
端部環状凸状帯を有し、オイルリング内周面におけるシ
リンダ底面側を切欠いた内周面環状切欠部を有すること
を特徴とする内燃機関用ピストン。[Claims] 1. A top land on the engine combustion chamber side, a first annular ring groove adjacent to the top land for mounting a pressure ring, and a second annular ring groove for mounting an oil ring. and a piston for an internal combustion engine that has a second land formed between the first annular ring groove and the second annular ring groove and reciprocates within the cylinder. It has a second land annular groove that does not communicate with either the annular ring groove or the second annular ring groove, and a central annular groove in the middle part of the outer peripheral surface facing the cylinder inner wall of the oil ring installed in the second annular ring groove. A piston for an internal combustion engine characterized by having a convex band. 2. A top land on the engine combustion chamber side, a first annular ring groove adjacent to the top land for mounting a pressure ring, a second annular ring groove for mounting an oil ring, and the first annular ring groove. In a piston for an internal combustion engine that reciprocates within a cylinder and has a second land formed between a ring groove and a second annular ring groove, the first annular ring groove and the first annular ring groove are formed in a middle portion of a surface of the second land. It has a second land annular groove that does not communicate with either of the two annular ring grooves, and an end annular convex shape on the pressure ring side edge of the outer peripheral surface facing the cylinder inner wall of the oil ring installed in the second annular ring groove. 1. A piston for an internal combustion engine, characterized in that the piston has an annular inner circumferential notch formed on the cylinder bottom side of the inner circumferential surface of an oil ring.
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---|---|---|---|
JP2259307A JP2859409B2 (en) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | Piston for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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-
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