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

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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
Prior art date
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Pending
Application number
JP10167894A
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English (en)
Inventor
Kenji Mihara
健治 三原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【図7】従来のピストンのトップリング部の断面図であ
る。
【符号の説明】
1‥‥ピストン、2‥‥トップリング溝、5‥‥ピスト
ンリング。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP10167894A 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 Pending JPH07286667A (ja)

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JPH07286667A true JPH07286667A (ja) 1995-10-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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