JPH07286667A - 内燃機関のピストンおよびピストンリング - Google Patents
内燃機関のピストンおよびピストンリングInfo
- Publication number
- JPH07286667A JPH07286667A JP10167894A JP10167894A JPH07286667A JP H07286667 A JPH07286667 A JP H07286667A JP 10167894 A JP10167894 A JP 10167894A JP 10167894 A JP10167894 A JP 10167894A JP H07286667 A JPH07286667 A JP H07286667A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- piston ring
- ring
- angle
- internal combustion
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オイル消費量を節減できる内燃機関のピスト
ンおよびピストンリングを提供する。 【構成】 ピストン１に設けられたピストンの中心とピ
ストンリング溝２の下面との成す角度をθP とし、ピス
トンリング５の水平面とピストンリング５の下面との成
す角度をθR とし、９０°−θP −θR ＞−１０′とな
るようにする。これにより、ピストンリング溝２とピス
トンリング５とはわずかな外側接触、乃至、内側接触と
なり、ピストンリングの適正な磨耗角αを確保すること
ができ、オイル消費量を節減することができる。
ンおよびピストンリングを提供する。 【構成】 ピストン１に設けられたピストンの中心とピ
ストンリング溝２の下面との成す角度をθP とし、ピス
トンリング５の水平面とピストンリング５の下面との成
す角度をθR とし、９０°−θP −θR ＞−１０′とな
るようにする。これにより、ピストンリング溝２とピス
トンリング５とはわずかな外側接触、乃至、内側接触と
なり、ピストンリングの適正な磨耗角αを確保すること
ができ、オイル消費量を節減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のピストンとピ
ストンリング、特にはキーストンリングを用いたピスト
ンのピストンリング溝とピストンリングとの構造に関す
る。
ストンリング、特にはキーストンリングを用いたピスト
ンのピストンリング溝とピストンリングとの構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関のピストンリングは、
ガスの吹き抜けの防止、および潤滑油の消費量の節減を
図りうるものであることが要求されている。その要求を
満たすために、特開昭５９─４３２６０が提案されてい
る。
ガスの吹き抜けの防止、および潤滑油の消費量の節減を
図りうるものであることが要求されている。その要求を
満たすために、特開昭５９─４３２６０が提案されてい
る。
【０００３】図７は上記提案の説明図であり、ピストン
１０の上部にはトップリング溝１１が設けられ、トップ
リング１２が装着されている。トップリング１２はプレ
ーンリングである。図に示すように、トップリング１２
の下面の、トップリング溝１１の下面に対して成す角度
βが５′〜２５′となるようにすることにより潤滑油消
費量を節減するようになっている。
１０の上部にはトップリング溝１１が設けられ、トップ
リング１２が装着されている。トップリング１２はプレ
ーンリングである。図に示すように、トップリング１２
の下面の、トップリング溝１１の下面に対して成す角度
βが５′〜２５′となるようにすることにより潤滑油消
費量を節減するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エンジンの潤滑油消費
量をコントロールする上で、図７に示すピストンリング
摺動面の磨耗角度αが重要であることは従来から知られ
ており、このαをコントロールすることが重要である。
しかしながら、上記方法のみではαをコントロールする
ことができないため、十分な効果が得られなかった。
量をコントロールする上で、図７に示すピストンリング
摺動面の磨耗角度αが重要であることは従来から知られ
ており、このαをコントロールすることが重要である。
しかしながら、上記方法のみではαをコントロールする
ことができないため、十分な効果が得られなかった。
【０００５】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、ピストンリング摺動面の磨耗角度αをコントロ
ールし、潤滑油消費量を節減できる内燃機関のピストン
およびピストンリングを提供することを目的としてい
る。
もので、ピストンリング摺動面の磨耗角度αをコントロ
ールし、潤滑油消費量を節減できる内燃機関のピストン
およびピストンリングを提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る内燃機関のピストンおよびピストンリングの
第１の発明においては、内燃機関のピストンおよびピス
トンリングにおいて、ピストンリング溝の下面のピスト
ン中心に対する角度θP と、ピストンリングの下面の水
平面に対する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１
０′の関係にあるようにしたことを特徴としている。
発明に係る内燃機関のピストンおよびピストンリングの
第１の発明においては、内燃機関のピストンおよびピス
トンリングにおいて、ピストンリング溝の下面のピスト
ン中心に対する角度θP と、ピストンリングの下面の水
平面に対する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１
０′の関係にあるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、内燃機関のピストンのピス
トンリング溝の下面のピストン中心に対する角度θ
P と、ピストンリングの下面の水平面に対する角度θR
とが９０°−θP −θR ＞−１０′の関係にあるように
した。そのため、ピストンリングの摺動面の磨耗角度α
を適正に確保することが可能となり、潤滑油消費量を節
減することが可能となる。
トンリング溝の下面のピストン中心に対する角度θ
P と、ピストンリングの下面の水平面に対する角度θR
とが９０°−θP −θR ＞−１０′の関係にあるように
した。そのため、ピストンリングの摺動面の磨耗角度α
を適正に確保することが可能となり、潤滑油消費量を節
減することが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明に係る内燃機関のピストンオ
よびピストンリングの実施例について、図面を参照して
説明する。
よびピストンリングの実施例について、図面を参照して
説明する。
【０００９】図１はピストンの断面図であり、ピストン
１の上部にはトップリング溝２、ピストンリング溝３、
４が設けられている。
１の上部にはトップリング溝２、ピストンリング溝３、
４が設けられている。
【００１０】ピストンリングの断面形状は種々のものが
あるが、高過給エンジンにおいてはリングスティック
（リング膠着）防止の観点から図２に示すようなキース
トンリングを使用するのが一般的である。そして、キー
ストンリングはキーストン角公差の取り方で、図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように三つの場合があ
る。すなわち、 （ａ）リングの外側Ａ部がリング溝に当たる場合（外側
接触） （ｂ）リングの上、下面と、リング溝の上、下面とが平
行の場合（平行接触） （ｃ）リングの内側Ｂ部がリング溝に当たる場合（内側
接触） である。本発明では図３に示す構成としている。図３は
エンジン停止時を示し、内燃機関のピストンおよびピス
トンリングにおいて、ピストンリング溝の下面のピスト
ン中心に対する角度θP と、ピストンリングの下面の水
平面に対する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１
０′の関係にしている。
あるが、高過給エンジンにおいてはリングスティック
（リング膠着）防止の観点から図２に示すようなキース
トンリングを使用するのが一般的である。そして、キー
ストンリングはキーストン角公差の取り方で、図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように三つの場合があ
る。すなわち、 （ａ）リングの外側Ａ部がリング溝に当たる場合（外側
接触） （ｂ）リングの上、下面と、リング溝の上、下面とが平
行の場合（平行接触） （ｃ）リングの内側Ｂ部がリング溝に当たる場合（内側
接触） である。本発明では図３に示す構成としている。図３は
エンジン停止時を示し、内燃機関のピストンおよびピス
トンリングにおいて、ピストンリング溝の下面のピスト
ン中心に対する角度θP と、ピストンリングの下面の水
平面に対する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１
０′の関係にしている。
【００１１】爆発行程においては、ピストンリングは図
４に示すようにピストンリング５の下面はトップリング
溝２の下面に当接する。ピストン中心とトップリング溝
２の下面との成す角度をθP とし、ピストンリング５の
水平面Ｚ−Ｚとピストンリング５の下面との成す角度を
θR とすると、９０°−θP ＜θR の場合には前記の
（ａ）の外側接触となり、９０°−θP ＝θR の場合に
は（ｂ）の平行接触となり、９０°−θP ＞θR の場合
には（ｃ）の内側接触となる。
４に示すようにピストンリング５の下面はトップリング
溝２の下面に当接する。ピストン中心とトップリング溝
２の下面との成す角度をθP とし、ピストンリング５の
水平面Ｚ−Ｚとピストンリング５の下面との成す角度を
θR とすると、９０°−θP ＜θR の場合には前記の
（ａ）の外側接触となり、９０°−θP ＝θR の場合に
は（ｂ）の平行接触となり、９０°−θP ＞θR の場合
には（ｃ）の内側接触となる。
【００１２】前述のように、従来からエンジンの潤滑油
消費量をコントロールする上で、図３に示すピストンリ
ング摺動面の磨耗角αが重要であることは知られてい
る。そして、磨耗角度αは α＝９０°−θP −θR ＋ｋ ｋ：定数 で表される。９０°−θP −θR はピストンの水平面に
対するトップリング溝２の下面とピストンリング３の下
面との成す角度を表している。上式から、αをコントロ
ールするにはθR 、θP をコントロールすれば良いこと
となる。
消費量をコントロールする上で、図３に示すピストンリ
ング摺動面の磨耗角αが重要であることは知られてい
る。そして、磨耗角度αは α＝９０°−θP −θR ＋ｋ ｋ：定数 で表される。９０°−θP −θR はピストンの水平面に
対するトップリング溝２の下面とピストンリング３の下
面との成す角度を表している。上式から、αをコントロ
ールするにはθR 、θP をコントロールすれば良いこと
となる。
【００１３】そこで、本発明においては、 ９０°−θP −θR ＞−１０′ すなわち、わずかな外側接触、乃至、内側接触である。
上記のうち、特に潤滑油消費に対して効果の高い範囲と
しては、 ０′＜９０°−θP −θR ＜２° である。
上記のうち、特に潤滑油消費に対して効果の高い範囲と
しては、 ０′＜９０°−θP −θR ＜２° である。
【００１４】本発明の効果をグラフに示すと図５および
図６のようになる。図５は初期のオイル消費に対する効
果を示すもので、縦軸はオイル消費率である。図に示す
ように９０°−θP −θR ＝−２０′の外側接触より、
平行接触、乃至、内側接触の方がオイル消費率は少な
い。
図６のようになる。図５は初期のオイル消費に対する効
果を示すもので、縦軸はオイル消費率である。図に示す
ように９０°−θP −θR ＝−２０′の外側接触より、
平行接触、乃至、内側接触の方がオイル消費率は少な
い。
【００１５】図６はオイル消費の経時変化に対する効果
を示すもので、縦軸はオイル消費率である。テストＡは
定格を主とするサイクル運転テスト結果であり、テスト
Ｂは定格点と排気ブレーキ作動運転とのサイクル運転テ
スト結果である。図で明らかなように、当初は内側接
触、外側接触の差はないが、一定時間経過後には内側接
触のものは外側接触のものよりもオイル消費率は少な
く、本発明の効果のあることがわかる。
を示すもので、縦軸はオイル消費率である。テストＡは
定格を主とするサイクル運転テスト結果であり、テスト
Ｂは定格点と排気ブレーキ作動運転とのサイクル運転テ
スト結果である。図で明らかなように、当初は内側接
触、外側接触の差はないが、一定時間経過後には内側接
触のものは外側接触のものよりもオイル消費率は少な
く、本発明の効果のあることがわかる。
【００１６】図５、および図６に示した結果は、いずれ
も図４に示すピストンリング５の磨耗角αが適正に確保
された結果である。
も図４に示すピストンリング５の磨耗角αが適正に確保
された結果である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、内燃機
関のピストンの、ピストンリング溝の下面のピストン中
心に対する角度θP と、ピストンリングの下面の水平面
に対する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１０′
の関係にあるようにした。
関のピストンの、ピストンリング溝の下面のピストン中
心に対する角度θP と、ピストンリングの下面の水平面
に対する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１０′
の関係にあるようにした。
【００１８】そのため、ピストンリング溝とピストンリ
ングとはわずかな外側接触か、あるいは内側接触とな
り、ピストンリングの適正な磨耗角を確保することが可
能となり、潤滑油消費量を節減することができる内燃機
関のピストンおよびピストンリングを得ることができ
る。
ングとはわずかな外側接触か、あるいは内側接触とな
り、ピストンリングの適正な磨耗角を確保することが可
能となり、潤滑油消費量を節減することができる内燃機
関のピストンおよびピストンリングを得ることができ
る。
【図１】ピストンの断面図である。
【図２】キーストンリングのキーストン角公差の取り方
の説明図である。
の説明図である。
【図３】本発明のエンジン停止時のトップリング溝とピ
ストンリングとの関係を示す断面図である。
ストンリングとの関係を示す断面図である。
【図４】本発明のピストンリングを用いた稼動時を示す
図である。
図である。
【図５】本発明のピストンおよびピストンリングの初期
のオイル消費に対する効果を示すグラフである。
のオイル消費に対する効果を示すグラフである。
【図６】本発明のピストンおよびピストンリングのオイ
ル消費の経時変化に対する効果を示すグラフである。
ル消費の経時変化に対する効果を示すグラフである。
【図７】従来のピストンのトップリング部の断面図であ
る。
る。
１‥‥ピストン、２‥‥トップリング溝、５‥‥ピスト
ンリング。
ンリング。
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関のピストンおよびピストンリン
グにおいて、ピストンリング溝の下面のピストン中心に
対する角度θP と、ピストンリングの下面の水平面に対
する角度θR とが、９０°−θP −θR ＞−１０′の関
係にあるようにしたことを特徴とする内燃機関のピスト
ンおよびピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10167894A JPH07286667A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 内燃機関のピストンおよびピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10167894A JPH07286667A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 内燃機関のピストンおよびピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286667A true JPH07286667A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=14307015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10167894A Pending JPH07286667A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 内燃機関のピストンおよびピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07286667A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110234912A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-09-13 | 马勒国际有限公司 | 活塞 |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP10167894A patent/JPH07286667A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110234912A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-09-13 | 马勒国际有限公司 | 活塞 |
| CN110234912B (zh) * | 2016-12-21 | 2022-02-22 | 马勒国际有限公司 | 活塞 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20041118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |