JPS58197455A - 圧力リング - Google Patents
圧力リングInfo
- Publication number
- JPS58197455A JPS58197455A JP17708082A JP17708082A JPS58197455A JP S58197455 A JPS58197455 A JP S58197455A JP 17708082 A JP17708082 A JP 17708082A JP 17708082 A JP17708082 A JP 17708082A JP S58197455 A JPS58197455 A JP S58197455A
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- ring
- pressure
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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
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/26—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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】
本発明はピストンリングに関するものであり１特に往復
動内燃ａｉｉ関に適用するのに最適な圧力リングに関す
るものである。
動内燃ａｉｉ関に適用するのに最適な圧力リングに関す
るものである。
近年内燃機関は増々その高性能化が要求され、高出力、
ＩＩＩ＋速化の一途をたどり、加えて排ガス対策をも儂
えなけれ位ならず内燃機関の馬力低下、燃費増という問
題に対する対策の必要性が増大してきている。
ＩＩＩ＋速化の一途をたどり、加えて排ガス対策をも儂
えなけれ位ならず内燃機関の馬力低下、燃費増という問
題に対する対策の必要性が増大してきている。
従来内燃Ｉ！ｉ−には鋳鉄製圧力リングが用いられてい
たか、圧力リング軸方向に薄いものが極道しにくく比較
的断面積の大きな重量のあるものになり慣性が大きくな
りフラッタリング現象を発生し易くなる間一点がある。
たか、圧力リング軸方向に薄いものが極道しにくく比較
的断面積の大きな重量のあるものになり慣性が大きくな
りフラッタリング現象を発生し易くなる間一点がある。
また鋳鉄−圧力リングは耐摩耗性や耐熱性が不足し排ガ
ス対策に有利なようにピストンの頂点に近い位置に鋳鉄
製圧力リングを取り付けることが出来ず、かつ圧力リン
グ間隔を小さく出来ないためピストンの重量が菖くなり
高出力、高速化が出来ないという間−があった。
ス対策に有利なようにピストンの頂点に近い位置に鋳鉄
製圧力リングを取り付けることが出来ず、かつ圧力リン
グ間隔を小さく出来ないためピストンの重量が菖くなり
高出力、高速化が出来ないという間−があった。
内燃機−において、爆発、鎖編時の燃焼室の気密を保持
する圧力リングはその寿命と性能に敢も大きな影響な与
えるものである。そこで本考案は内燃機関において燃焼
室の気密を充分―保できる範囲内で、圧力リング軸方向
の幅をできるだけ薄くすることによりシリンダー檄との
接触面積を小さくし摩擦損失を少なくすると共に圧力リ
ング自体の重量軽減と各圧力リング間隔を小さくするこ
とによるピストンの重量の軽減によって、ピストン往復
動時の慣性によるエネルギー抽失を少なくしようとする
ものである。即ち本発明は良好な気密性を維持しながら
内燃Ｉ！１１４１の高出方、高速化を達成でき、る圧力
リングに−するものである。
する圧力リングはその寿命と性能に敢も大きな影響な与
えるものである。そこで本考案は内燃機関において燃焼
室の気密を充分―保できる範囲内で、圧力リング軸方向
の幅をできるだけ薄くすることによりシリンダー檄との
接触面積を小さくし摩擦損失を少なくすると共に圧力リ
ング自体の重量軽減と各圧力リング間隔を小さくするこ
とによるピストンの重量の軽減によって、ピストン往復
動時の慣性によるエネルギー抽失を少なくしようとする
ものである。即ち本発明は良好な気密性を維持しながら
内燃Ｉ！１１４１の高出方、高速化を達成でき、る圧力
リングに−するものである。
以下本発明に係る圧力リングについて述べる。
内燃機関の一部断１ｉｌｉ図を第１図に、圧力リングの
斜視図を第２図に示す。１はシリンダー、２はピストン
、３．４は圧力リング、５はオイルリング、６は合口す
きま、７は外周面である。圧力リングとしては気密性、
耐摩耗性、耐焼付性、耐折損性がすぐれている必要があ
るが、内燃＠８４１の高山カ高達化のためにはより一層
の対策が必要である。
斜視図を第２図に示す。１はシリンダー、２はピストン
、３．４は圧力リング、５はオイルリング、６は合口す
きま、７は外周面である。圧力リングとしては気密性、
耐摩耗性、耐焼付性、耐折損性がすぐれている必要があ
るが、内燃＠８４１の高山カ高達化のためにはより一層
の対策が必要である。
本発明ではフラッタリング掴象を生じさせるこトナ＜内
ｔ＃ｈ−の１転数を増加させるために圧力リングとして
従来の鋳鉄製リングよりも材質の＾強度化とリング幅の
縮少化をはかること、排ガス高出力対策のために圧力リ
ングの位置をピストンヘッド部に近づけピストンの１量
を小どくするためには圧力リングとしては前述したｌＷ
１様に従来の鋳鉄製リングよりも材質のｉ１！強度化と
リング幅の縮少化をはかり、高出力、高速化させても良
好な内燃ＩＩＩＡ関の性能を維持出来るようにするため
軸力リングとして必要な耐焼付性、耐摩耗性を兼備させ
、かつ内燃機関使用時の圧力リングの張力減少を少なく
することに留意してなされたものである。
ｔ＃ｈ−の１転数を増加させるために圧力リングとして
従来の鋳鉄製リングよりも材質の＾強度化とリング幅の
縮少化をはかること、排ガス高出力対策のために圧力リ
ングの位置をピストンヘッド部に近づけピストンの１量
を小どくするためには圧力リングとしては前述したｌＷ
１様に従来の鋳鉄製リングよりも材質のｉ１！強度化と
リング幅の縮少化をはかり、高出力、高速化させても良
好な内燃ＩＩＩＡ関の性能を維持出来るようにするため
軸力リングとして必要な耐焼付性、耐摩耗性を兼備させ
、かつ内燃機関使用時の圧力リングの張力減少を少なく
することに留意してなされたものである。
即ち本発明は圧力リングの材質としては従来の普通鋳鉄
や特殊鋳鉄（ダクタイル、マレアプルンと異なり、マル
テンサイト糸ステンレス鋤でありかつ少くともＯを０２
〜ＬＱｗｔ％、Ｏｒを１１．０〜ｌ ９．ＯＷ を蛤有
するものであり、熱処理後の焼入れ焼戻し硬さが顯０３
５〜４４になるように熱処理をしてＯｒ炭化物を析出さ
せたものであって、シリンダー壁と摺動する圧力リング
の摺動向には少なくとも表面処理層を形成させた構造と
なっている。圧力リングの部分断面図を第３図に示す。
や特殊鋳鉄（ダクタイル、マレアプルンと異なり、マル
テンサイト糸ステンレス鋤でありかつ少くともＯを０２
〜ＬＱｗｔ％、Ｏｒを１１．０〜ｌ ９．ＯＷ を蛤有
するものであり、熱処理後の焼入れ焼戻し硬さが顯０３
５〜４４になるように熱処理をしてＯｒ炭化物を析出さ
せたものであって、シリンダー壁と摺動する圧力リング
の摺動向には少なくとも表面処理層を形成させた構造と
なっている。圧力リングの部分断面図を第３図に示す。
本発明の構成を図面を ′用いて説明すると、本発明の
圧力リング３又は４は合金組成として少なくともα２〜
ＬＯｗｔ％の０ 、１１，０〜１９．Ｏｖ ｔ％のＯｒ
を含むマルテンサイト系ステンレス−であって焼入れ焼
戻し硬さがＨＲ０３５〜４４のリングであり、圧力リン
グ６１０の内少くともシリンダー壁と摺動する圧力リン
グの摺動向である外周面７に表面処理層８を有するもの
である。
圧力リング３又は４は合金組成として少なくともα２〜
ＬＯｗｔ％の０ 、１１，０〜１９．Ｏｖ ｔ％のＯｒ
を含むマルテンサイト系ステンレス−であって焼入れ焼
戻し硬さがＨＲ０３５〜４４のリングであり、圧力リン
グ６１０の内少くともシリンダー壁と摺動する圧力リン
グの摺動向である外周面７に表面処理層８を有するもの
である。
従来の鋳鉄製リングと本発明の圧力リングの特′性を表
に示す。
に示す。
表
熱処珈硬さ １１１ＲＯ３９
◆鋳鉄製リングの張カ減退度に対する比を表わす
表かられかるように本発明の圧力リングは尚弾性率、高
引張強さを有しており、かつ騎＃製リングに比べ張力減
退度が約り０％少なくなっている。内燃機関の４１１造
と作動面がらみれは、圧力リングはピストンに装着され
シリンダーに挿入された状態で規定合口をもち、自己張
力を有しシリンダー壁面に接している。内燃ＩＩｉ胸作
動中の撚紐室内で、燃料の爆発がらもたらされるため張
力減退を生じ−る。張力減退度が大きいと、圧縮工程に
ガス漏れを生じ、所定の圧縮圧力が得られず圧力低下を
起こし１熱効岸も低下する。又燃焼ガスの吹き抜けによ
りシリンダーＭｋ油膜が依願され、焼付けや、カジリの
原因となり、ピストンやシリンダーの異常摩耗その他の
トラブルを生じるので本発明の如く圧力リングの張カ減
過度を小さくすると内燃−−とじての高性能を灸抛維持
できる。即ち圧力リングの材質としては楠々の材料が考
Ｘられるが、合金組成として少くともαｊ２〜ＬＱｗｔ
％の０ 、 ＩＬＯＰ−１１９，Ｑｖｒｔ外のｏｒを含
むマルテンサイト系ステンレス−で焼入れ焼戻し硬さが
顯０３５〜４４のＯｒ炭化物を析出させたマルテンサイ
ト組織を有する構造とすることによって、従来の鋳鉄製
リングの場合と同等の性能を得るためには圧力リングの
軸方向の輪を約ＩＡにすることができ内燃機関の高出力
、高連化をはかることができる。
引張強さを有しており、かつ騎＃製リングに比べ張力減
退度が約り０％少なくなっている。内燃機関の４１１造
と作動面がらみれは、圧力リングはピストンに装着され
シリンダーに挿入された状態で規定合口をもち、自己張
力を有しシリンダー壁面に接している。内燃ＩＩｉ胸作
動中の撚紐室内で、燃料の爆発がらもたらされるため張
力減退を生じ−る。張力減退度が大きいと、圧縮工程に
ガス漏れを生じ、所定の圧縮圧力が得られず圧力低下を
起こし１熱効岸も低下する。又燃焼ガスの吹き抜けによ
りシリンダーＭｋ油膜が依願され、焼付けや、カジリの
原因となり、ピストンやシリンダーの異常摩耗その他の
トラブルを生じるので本発明の如く圧力リングの張カ減
過度を小さくすると内燃−−とじての高性能を灸抛維持
できる。即ち圧力リングの材質としては楠々の材料が考
Ｘられるが、合金組成として少くともαｊ２〜ＬＱｗｔ
％の０ 、 ＩＬＯＰ−１１９，Ｑｖｒｔ外のｏｒを含
むマルテンサイト系ステンレス−で焼入れ焼戻し硬さが
顯０３５〜４４のＯｒ炭化物を析出させたマルテンサイ
ト組織を有する構造とすることによって、従来の鋳鉄製
リングの場合と同等の性能を得るためには圧力リングの
軸方向の輪を約ＩＡにすることができ内燃機関の高出力
、高連化をはかることができる。
また圧力リングとしては外周の摩耗の大小が気密性に影
暢を及はし、内燃機関の高出方、高速化をはかるために
は出来るだけＩｌｋ耗を減少させる必要がある。そこで
本発明では圧力リングを一つの材質から１＄１成Ｔるの
ではなく１内緻−胸の作動時に圧力リンダがシリンダー
壁に自己張力による良好な気密性を維持させるために合
成組成として少くとも０２〜ＬＯｗｔ％のＯ、ＩＬＯ−
１９，０ｗｔ％のＯｒを含むマルテンサイト系ステンレ
ス−であって焼入れ焼戻し硬さをＨＲＯ３５〜４４とし
Ｏｒ炭化物を析出させた組織とし、耐摩耗性および耐焼
付性の会費とされる圧力リングの部分即ちシリンダー壁
と摺動する圧力リングの摺動向には少くとも嫉質でかつ
耐焼付性の良好な表面熱処理層を設けるものである０我
面処理としては硬質Ｏｒメッキ、ポーラスＯｒメッキ、
複合メッキ、Ｏｒ溶射、ＭＯ溶射の他各種表面処理を適
宜適用することができる。とくに表面処理層を硬質Ｏｒ
メッキ層とした揚台、シリンダー壁とｍｍする圧力リン
グの摺動向は硬さがＨＲＯ６２以上と高くかつ摩擦係数
が小さく耐摩耗性、耐焼付性、耐食性にすぐれているの
で圧力リングの摺動向としては良好な気密性を発挿し、
か・つ前述した如く圧力リング自体が持つ高弾性率、Ａ
強度、小張力減退度によってもたらされる圧力リング自
体の自己張力による良好な気密性とが相挨って作用する
ため本発明の圧力リングは圧力リングとしてすぐれた機
能を発揮するものである。
暢を及はし、内燃機関の高出方、高速化をはかるために
は出来るだけＩｌｋ耗を減少させる必要がある。そこで
本発明では圧力リングを一つの材質から１＄１成Ｔるの
ではなく１内緻−胸の作動時に圧力リンダがシリンダー
壁に自己張力による良好な気密性を維持させるために合
成組成として少くとも０２〜ＬＯｗｔ％のＯ、ＩＬＯ−
１９，０ｗｔ％のＯｒを含むマルテンサイト系ステンレ
ス−であって焼入れ焼戻し硬さをＨＲＯ３５〜４４とし
Ｏｒ炭化物を析出させた組織とし、耐摩耗性および耐焼
付性の会費とされる圧力リングの部分即ちシリンダー壁
と摺動する圧力リングの摺動向には少くとも嫉質でかつ
耐焼付性の良好な表面熱処理層を設けるものである０我
面処理としては硬質Ｏｒメッキ、ポーラスＯｒメッキ、
複合メッキ、Ｏｒ溶射、ＭＯ溶射の他各種表面処理を適
宜適用することができる。とくに表面処理層を硬質Ｏｒ
メッキ層とした揚台、シリンダー壁とｍｍする圧力リン
グの摺動向は硬さがＨＲＯ６２以上と高くかつ摩擦係数
が小さく耐摩耗性、耐焼付性、耐食性にすぐれているの
で圧力リングの摺動向としては良好な気密性を発挿し、
か・つ前述した如く圧力リング自体が持つ高弾性率、Ａ
強度、小張力減退度によってもたらされる圧力リング自
体の自己張力による良好な気密性とが相挨って作用する
ため本発明の圧力リングは圧力リングとしてすぐれた機
能を発揮するものである。
なお本発明では圧力リング材としては０．２〜Ｌｏｆｔ
％のＯ、ＩＬＯ−１９，０ｗｔ％のＯｒを含むマルテン
サイ）糸ステンレス−とするために圧力リング自体の耐
食性は内燃機関用としては十分なる性能を有しておりガ
ソリン機関用に比して耐食性か贅求されるディーゼル機
１用に対しても１８ｗｔ％Ｏｒの様に高Ｏｒにすれはよ
い。本発明においては圧力リングの材質としてはマルテ
ンサイト系ステンレス−であり、かつ少くとも０をα２
〜ｌｏｗｔ％、ＯｒをＬＬＯＡ１９．０ｗｔ％含有し焼
入れ焼戻し硬さか１ｔＨＯ３６−４４になるマルテンサ
イト系ステンレス−であれはよく、船食性向上、強度増
大鯵の観点から、Ｍｅ、Ｎｉ、Ｖ、８１、馳他の元素を
適宜含有させてもよい。また圧力１ノング外局面の内少
くともシリンダー壁と摺動する圧力リングの摺動向は表
面魁堆階を南してい匂ことか会費であり、従って摺動面
と同時に圧力リングの上下向に表面処理層を設けてもよ
いことは勿論であるＯ 以上に述べた如く本発明の圧力リングは気密性耐焼付性
、耐折佃性略にすぐれ、かつ圧力リング重量、ピストン
重量を軽減でき慣性によるエネルギー損失を少なくでき
ると共に、シリンダー壁との接触面積を少なくし摩擦損
失を少なくでき、内燃ＩｔＩ−の高出力と同時に排ガス
対策舶来をも可能とするものである。
％のＯ、ＩＬＯ−１９，０ｗｔ％のＯｒを含むマルテン
サイ）糸ステンレス−とするために圧力リング自体の耐
食性は内燃機関用としては十分なる性能を有しておりガ
ソリン機関用に比して耐食性か贅求されるディーゼル機
１用に対しても１８ｗｔ％Ｏｒの様に高Ｏｒにすれはよ
い。本発明においては圧力リングの材質としてはマルテ
ンサイト系ステンレス−であり、かつ少くとも０をα２
〜ｌｏｗｔ％、ＯｒをＬＬＯＡ１９．０ｗｔ％含有し焼
入れ焼戻し硬さか１ｔＨＯ３６−４４になるマルテンサ
イト系ステンレス−であれはよく、船食性向上、強度増
大鯵の観点から、Ｍｅ、Ｎｉ、Ｖ、８１、馳他の元素を
適宜含有させてもよい。また圧力１ノング外局面の内少
くともシリンダー壁と摺動する圧力リングの摺動向は表
面魁堆階を南してい匂ことか会費であり、従って摺動面
と同時に圧力リングの上下向に表面処理層を設けてもよ
いことは勿論であるＯ 以上に述べた如く本発明の圧力リングは気密性耐焼付性
、耐折佃性略にすぐれ、かつ圧力リング重量、ピストン
重量を軽減でき慣性によるエネルギー損失を少なくでき
ると共に、シリンダー壁との接触面積を少なくし摩擦損
失を少なくでき、内燃ＩｔＩ−の高出力と同時に排ガス
対策舶来をも可能とするものである。
第１図は内燃機関の一部断商図、第２図は圧力リングの
斜視図、第３図は圧力リングの部分−［面図である。 １ニジリンダ−１ｊｊ１ピストン、３．４：圧力リング
、５＝オイルリング、６：合口すきま、７：外周面、８
：表面処理層。 才 １［ｎ 才３凹 ｔ− ２ ３ 才 ２ 圀
斜視図、第３図は圧力リングの部分−［面図である。 １ニジリンダ−１ｊｊ１ピストン、３．４：圧力リング
、５＝オイルリング、６：合口すきま、７：外周面、８
：表面処理層。 才 １［ｎ 才３凹 ｔ− ２ ３ 才 ２ 圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｂＥＥ力リングの材質としてはマルテンサイト系ステン
レス−であり、かつ少くともＣをα２〜ＬＵｗｔ％、Ｏ
ｒをＩ ＬＯ−１９，０ｗ ｔ％金含有るものであり、
熱処理後の焼入れ焼戻し験さをＨＢＯ３５”−４４にし
たリングの動 少くともシリンダー−と摺−するＷｉ動向には表面処理
層を有することを特徴とする圧力リング。 ２ 表面処理層を硬質Ｏｒメッキ層とした特許請求の範
囲第１項記載の圧力リング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17708082A JPS58197455A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 圧力リング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17708082A JPS58197455A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 圧力リング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197455A true JPS58197455A (ja) | 1983-11-17 |
| JPS6122131B2 JPS6122131B2 (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=16024771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17708082A Granted JPS58197455A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 圧力リング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197455A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948556A (en) * | 1988-08-10 | 1990-08-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Piston ring material and piston ring |
| DE4200489A1 (de) * | 1991-01-19 | 1992-07-23 | Hitachi Metals Ltd | Zweiteiliger oelring zur verwendung in einem verbrennungsmotor, stahldraht mit modifiziertem querschnitt zur verwendung als material fuer den oelring und verfahren zur herstellung des stahldrahts |
| DE19940022C2 (de) * | 1998-08-31 | 2003-06-12 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Kolbenringkombination für einen Dieselmotor mit Direkteinspritzung |
| DE19911962B4 (de) * | 1998-03-17 | 2008-06-19 | Nippon Piston Ring Co, . Ltd., Yono | Kolbenring und eine Kombination von Verdichtungsringen |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770286A (en) * | 1971-03-11 | 1973-11-06 | Dana Corp | Piston ring |
| JPS524415A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-13 | Mazda Motor Corp | Wear resistant nitriding steel |
| JPS5212010U (ja) * | 1975-07-14 | 1977-01-27 | ||
| JPS6122131A (ja) * | 1984-07-09 | 1986-01-30 | Sharp Corp | オ−ブンレンジ |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17708082A patent/JPS58197455A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770286A (en) * | 1971-03-11 | 1973-11-06 | Dana Corp | Piston ring |
| JPS524415A (en) * | 1975-06-30 | 1977-01-13 | Mazda Motor Corp | Wear resistant nitriding steel |
| JPS5212010U (ja) * | 1975-07-14 | 1977-01-27 | ||
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948556A (en) * | 1988-08-10 | 1990-08-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Piston ring material and piston ring |
| DE4200489A1 (de) * | 1991-01-19 | 1992-07-23 | Hitachi Metals Ltd | Zweiteiliger oelring zur verwendung in einem verbrennungsmotor, stahldraht mit modifiziertem querschnitt zur verwendung als material fuer den oelring und verfahren zur herstellung des stahldrahts |
| US5304262A (en) * | 1991-01-19 | 1994-04-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Two-piece oil ring for use in internal combustion engine, steel wire of modified cross-section for use as material of the oil ring and method of producing the steel wire |
| DE4200489C2 (de) * | 1991-01-19 | 1995-09-28 | Hitachi Metals Ltd | Zweiteiliger Ölring und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE19911962B4 (de) * | 1998-03-17 | 2008-06-19 | Nippon Piston Ring Co, . Ltd., Yono | Kolbenring und eine Kombination von Verdichtungsringen |
| DE19940022C2 (de) * | 1998-08-31 | 2003-06-12 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Kolbenringkombination für einen Dieselmotor mit Direkteinspritzung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6122131B2 (ja) | 1986-05-30 |
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