KR100626932B1 - Piston for diesel engine - Google Patents

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KR100626932B1
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삼영기계주식회사
김천곤
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J9/06Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging

Abstract

본 발명은 엔진의 작동중 오일이 연소실로 유입되는 것을 차단함과 동시에 폭발압력 또는 터보압력이 크랭크실내로 유출되는 것을 차단할 수 있는 2사이클 디젤엔진용 피스톤을 제공한다. 그 피스톤의 본체에 구비된 6개의 링들 중 본체의 제1수용홈에 삽입되는 제1링의 상부면에는 폭발행정시 폭발압의 이동을 안내하기 위한 복수의 통로가 형성되고, 상부변에는 경사부가 형성되며; 본체의 제3수용홈에 삽입되는 제3링의 상부변 및 하부변에는 각각 경사부가 형성되고, 외주변은 오일의 흡착성을 위해 평탄면을 이루며; 본체의 제4수용홈에 삽입되는 제4링은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하기 위해 상부변에는 경사부가 형성되고, 하부변에는 오일을 긁어내리기 위한 스크레이핑부가 형성되며, 외주변에는 오일을 수용할 수 있는 포켓홈이 형성되며; 본체의 제5수용홈에 삽입되는 제5링은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하고 터보압력이 크랭크실로 유입되는 것을 방지하기 위해 외주의 상부에는 하방으로 경사져 연장되는 연속적으로 형성되는 제1외주연과 제1외주연보다는 작으며 복수의 오일관통홈이 불연속적으로 형성되는 제2외주연을 일체로 구비한다. The present invention provides a piston for a two-cycle diesel engine that can block oil from flowing into the combustion chamber while operating the engine, and at the same time, prevent explosion pressure or turbo pressure from flowing into the crank chamber. Of the six rings provided in the main body of the piston, a plurality of passages are formed on the upper surface of the first ring inserted into the first receiving groove of the main body to guide the movement of the explosion pressure during the explosive stroke, and the inclined portion is provided on the upper side of the first ring. Formed; An inclined portion is formed at each of the upper and lower sides of the third ring inserted into the third accommodating groove of the main body, and the outer periphery forms a flat surface for adsorption of oil; The fourth ring inserted into the fourth receiving groove of the main body has an inclined portion formed on the upper side, a scraping portion formed on the lower side to scrape oil off, and an outer periphery of the oil to prevent oil from flowing into the combustion chamber. Pocket grooves are formed to accommodate the; The fifth ring inserted into the fifth accommodating groove of the main body has a continuously formed first outer circumference which is inclined downward on the upper part of the outer circumference to prevent the oil from flowing into the combustion chamber and prevent the turbo pressure from flowing into the crank chamber. And a second outer periphery smaller than the first outer periphery and in which a plurality of oil through grooves are formed discontinuously.

2사이클 디젤엔진, 피스톤, 오일링, 압축링, 스크레이핑, 실린더 라이너2-cycle diesel engine, piston, oil ring, compression ring, scraping, cylinder liner

Description

2사이클 디젤엔진용 피스톤{PISTON FOR DIESEL ENGINE}Piston for two cycle diesel engine {PISTON FOR DIESEL ENGINE}

도 1은 종래의 2사이클 디젤엔진용 피스톤을 보여주는 사시도.1 is a perspective view showing a piston for a conventional two-cycle diesel engine.

도 2는 도1의 피스톤에 삽착되는 링들을 순차적으로 보여주는 부분확대 단면도.2 is a partially enlarged cross-sectional view sequentially showing rings inserted into the piston of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 2사이클 디젤엔진용 피스톤을 보여주는 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a piston for a two cycle diesel engine according to the present invention.

도 4a 내지 4f는 도 3의 피스톤에 삽착되는 링들을 순차적으로 보여주는 부분확대 단면도.4A-4F are partially enlarged cross-sectional views sequentially showing the rings inserted into the piston of FIG. 3.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10: 본체 12-22: 수용홈10: main body 12-22: receiving groove

30: 제1링 32: 통로30: first ring 32: passage

40: 제2링 50: 제3링40: second ring 50: third ring

56: 평탄면 60: 제4링56: flat surface 60: fourth ring

64: 스크레이핑부 66: 포켓홈64: scraping part 66: pocket groove

70: 제5링 80: 제6링70: fifth ring 80: sixth ring

본 발명은 2사이클 디젤엔진용 피스톤에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 매연을 감소시키고 열차의 운행시 화재를 방지할 수 있으며 엔진의 수명을 연장시킬 수 있고 기관차의 안정적이고 친환경적인 운영을 위해 복수의 기능성 링을 구비하는 2사이클 디젤엔진용 피스톤에 관한 것이다. The present invention relates to a piston for a two-cycle diesel engine, and more particularly, to reduce smoke and prevent fire during operation of the train, to extend the life of the engine, and to provide a stable and environmentally friendly operation of a locomotive. A piston for a two cycle diesel engine having a functional ring.

일반적으로, 다양한 시스템, 기계, 장치 등은 그들 자체의 구동을 위해 또는 필요 동력을 발생시키기 위해 엔진 또는 기관이 탑재되어 있다. 이 같은 기관들은 사용되는 연료에 따라, 가솔린엔진, 디젤엔진, 가스엔진, 전기엔진 등으로 분류될 수 있으며, 또한 작동에 따라 2사이클 기관, 4사이클 기관 등으로 분류될 수 있다. In general, various systems, machines, devices and the like are equipped with engines or engines for their own drive or for generating the required power. Such engines may be classified into gasoline engines, diesel engines, gas engines, electric engines, etc., depending on the fuel used, and may also be classified into two-cycle engines, four-cycle engines, and the like depending on the operation.

기본적으로, 이 같은 모든 엔진에는 필수적으로 하나 이상의 실린더와 각각의 실린더에서 왕복동가능한 피스톤을 구비하고 있다. 즉, 통상적인 엔진은 하나 이상의 실린더를 구비하며, 그 실린더의 내측에는 실린더라이너가 설치되어 있다. 또한, 실린더의 중앙부에는 도시되지 않은 터보챠저로부터 공기를 실린더내로 공급하기 위한 공기 인입포트가 형성되어 있다. Basically, all such engines are essentially equipped with one or more cylinders and pistons reciprocating in each cylinder. That is, a typical engine has one or more cylinders, and a cylinder liner is provided inside the cylinder. In the center of the cylinder, an air inlet port is provided for supplying air into the cylinder from a turbocharger (not shown).

한편, 철도차량의 경우에는 레일 즉, 철도를 따라 주행해야 하는 특수성으로 인해 일반차량과는 다른 엔진을 구비하고 있으며, 특히 엔진을 구성하는 피스톤의 경우에는 복수의 기능성 링을 구비하고 있다. 즉, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 2사이클 디젤엔진용 피스톤은 실린더(C)의 실린더라이너(L)내에서 커넥팅로드에 의해 상하로 작동 가능한 원기둥형의 본체(B)를 구비한다. 본체(B)의 둘레에는 6개의 수용홈(R)이 형성되며 각각의 수용홈에는 피스톤링 즉, 제1 내지 제6링(1, 2, 3, 4, 5, 6)이 삽입된다. 여기서, 제1링(1) 내지 제4링(4)은 압축링으로서, 압축행정 중 압축공기의 누설과 폭발행정에 있어서의 폭발가스가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이 같은 각각의 피스톤링 즉, 압축링(1~4)은 가스압력이 그 압축링에 전달되어 실린더라이너, 피스톤, 피스톤링사이에서 상호 작용할 때 마모, 엔진효율 및 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 각각의 압축링 중 제1링(1)은 상부면은 평탄하고, 상부변 및 하부변이 모따기 가공되어 있으며, 주변을 따라 일정간격의 수용홈(1a)이 형성되어 있으며, 상부면 및 각각의 수용홈들이 크롬으로 도금되어 있다. 제2링(2)은 제1링과 유사하게 형성되며, 각각의 수용홈(2a)들이 크롬으로 도금되어 있다. 제3링(3)에는 수용홈(3a)이 형성되어 있으며 제2링(2)과 동일하게 형성된다. 제4링(4)은 상부변 및 하부변이 모따기가 이루어지지 않았으며, 주변에 일정간격으로 산화철(ferrox)(4a)이 인서트되는 구성을 갖는다. On the other hand, in the case of railway vehicles, due to the rail, that is, due to the particularity of traveling along the railway, the engine is different from the general vehicle, and in particular, the piston constituting the engine is provided with a plurality of functional rings. That is, as shown in Figs. 1 and 2, the two-cycle diesel engine piston has a cylindrical body (B) that can be operated up and down by a connecting rod in the cylinder liner (L) of the cylinder (C). Six accommodating grooves R are formed around the main body B, and piston rings, that is, first to sixth rings 1, 2, 3, 4, 5, and 6, are inserted into each receiving groove. Here, the first ring (1) to the fourth ring (4) is a compression ring, and serves to prevent the leakage of compressed air during the compression stroke and the explosion gas in the explosion stroke. Each of these piston rings, that is, compression rings 1 to 4, has a great influence on wear, engine efficiency and performance when gas pressure is transmitted to the compression rings to interact between the cylinder liner, piston, and piston ring. The first ring (1) of each of the compression ring is the top surface is flat, the upper side and the lower side is chamfered, the receiving groove (1a) of a predetermined interval is formed along the periphery, the upper surface and each receiving groove Are plated with chrome. The second ring 2 is formed similarly to the first ring, and each of the receiving grooves 2a is plated with chromium. The receiving ring 3a is formed in the third ring 3 and is formed in the same manner as the second ring 2. The fourth ring 4 has a configuration in which the upper side and the lower side have not been chamfered, and ferrous oxide 4a is inserted at a predetermined interval around the fourth ring 4.

이 같은 압축링의 하방의 피스톤의 수용홈에 삽입되는 다른 피스톤링 즉 제5링(5) 및 제6링(6)은 오일링으로서, 윤활유가 실린더의 상부, 즉 연소실의 상부로 올라가는 것을 긁어내려 연소실로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기서, 제5링(5)은 스크레이핑 역할을 하는 오일링으로서, 외주에서 2개의 외주연(5a)를 구비하며 하부의 외주연에는 오일관통홈(5b)이 형성되어 있다. 제6링(6)은 내측에 탄성링(6a)이 삽설되어 있으며, 외측변의 중앙 및 하부에는 그 주변을 따라 오일을 긁어낼 수 있는 돌출편(6b)이 일체로 형성되어 있다.The other piston ring, i.e. the fifth ring 5 and the sixth ring 6, inserted into the receiving groove of the piston below this compression ring is an oil ring, to scrape the lubricant from rising to the upper part of the cylinder, that is, the upper part of the combustion chamber. It prevents the inflow into the combustion chamber. Here, the fifth ring 5 is an oil ring that serves as a scraping role, and has two outer circumferential edges 5a at the outer circumference thereof and an oil through groove 5b is formed at the outer circumferential edge of the lower portion. An elastic ring 6a is inserted into the sixth ring 6, and a protruding piece 6b capable of scraping oil along its periphery is integrally formed at the center and the bottom of the outer side.

그러나 이와 같은 종래의 2사이클 디젤엔진용 피스톤은 여러 가지 문제점이 초래되는 것으로 나타났다. 먼저, 피스톤의 상부에 구비되는 압축링들 중 제1링이 실린더라이너와 과도하게 접촉되어 압력이 상승함은 물론 마모가 증대되고 링의 플 러터 현상이 초래되고, 제3링은 오일의 흡착성이 약하여 압력의 유출이 초래되며, 제4링에 의해 오일이 연소실로 유입되는 문제점이 있다. However, this conventional two-cycle diesel engine piston has been shown to cause a variety of problems. First, among the compression rings provided on the upper part of the piston, the first ring is in excessive contact with the cylinder liner, so that the pressure increases, wear is increased, and the flutter of the ring is caused. Outflow of pressure is caused, there is a problem that the oil flows into the combustion chamber by the fourth ring.

또한, 제5링에 의해 연소실로의 오일의 유입 및 크랭크실로의 터보압력이 유입되는 문제점이 있다. In addition, there is a problem in that oil flows into the combustion chamber and turbo pressure flows into the crank chamber by the fifth ring.

결과적으로, 위와 같은 문제점들에 의해 매연 및 질소산화물(NOx)가 증가하고, 엔진오일의 분출 및 배기가스 화염의 대기방출이 초래되며, 연료의 소모가 증가하고 엔진의 수명이 단축되며, 기관차의 불안정적이고 비환경적인 운영이 초래되는 문제점이 있다. As a result, the above problems result in an increase in soot and nitrogen oxides (NOx), emissions of engine oil and atmospheric emissions of exhaust gas flames, increased fuel consumption and shortened engine life, There is a problem that results in unstable and unenvironmental operation.

한편, 전술된 바와 같은 문제점들은, 종래의 실린더 또는 실린더라이너와 오일 스크레이핑기능을 갖는 오일링의 구조에 의해 필연적으로 나타날 수 있는 것으로 발견됐다. 즉, 실린더의 인입포트는 열팽창을 고려하여 확장 가공되어 있는 반면 오일 스크레이핑 오일링은 상부 및 하부에 위치하는 각각의 후크의 직경이 동일하기 때문에, 피스톤이 상사점에 있을 때 또는 하방운동으로 전환된 후 하부의 후크는 실린더 라이너에 접촉하는 반면 상부의 후크는 실린더라이너와 접촉을 이루지 못하게 된다. 이에 따라 실린더 라이너와 스크레이핑기능을 갖는 오일링간에 틈새 또는 간격이 형성되어, 이 틈새를 통해 실린더 내부 및 피스톤 내부로의 누압이 초래되어 전술된 바와 같은 문제점을 일으키는 주요 원인이다. On the other hand, it has been found that the problems as described above may inevitably be caused by the structure of the conventional cylinder or the cylinder liner and the oil ring having the oil scraping function. That is, the inlet port of the cylinder is expanded to take into account thermal expansion while the oil scraping oil ring has the same diameter of each of the hooks located at the top and the bottom, so that when the piston is at top dead center or downward motion After switching, the lower hook contacts the cylinder liner while the upper hook does not make contact with the cylinder liner. As a result, a gap or gap is formed between the cylinder liner and the oil ring having the scraping function, and the pressure is introduced into the cylinder and the piston through the gap, which is the main cause of the problems described above.

이에 본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 연료를 절감하고, 매연 및 질소산화물을 감소시키며, 열효율 및 엔진효 율을 증대시킬 수 있는 2사이클 디젤엔진용 피스톤을 제공하는데 있다. Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a piston for a two-cycle diesel engine that can save fuel, reduce soot and nitrogen oxides, and increase the thermal efficiency and engine efficiency. To provide.

본 발명의 다른 목적은, 대기환경을 개선할 수 있고, 친환경적으로 될 수 있는 2사이클 디젤엔진용 피스톤을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a piston for a two-cycle diesel engine that can improve the atmospheric environment and become environmentally friendly.

이 같은 목적들은, 내부에 실린더 라이너가 구비되고 측부가 공기 공급원에 연통하는 실린더내에서 왕복동하며, 외측변의 상부로부터 4개의 수용홈이 형성되고 하부에 2개의 수용홈이 형성되어 제1 내지 제6의 수용홈이 형성되는 몸체를 구비하며, 각각의 수용홈에는 제1 내지 제6링이 수용되는 2사이클 디젤엔진용 피스톤에 있어서, 본체의 제1수용홈에 삽입되는 제1링의 상부면에는 폭발행정시 폭발압의 이동을 안내하기 위한 복수의 통로가 형성되고, 상부변에는 경사부가 형성되며; 본체의 제3수용홈에 삽입되는 제3링의 상부변 및 하부변에는 각각 경사부가 형성되고, 외주변은 오일의 흡착성을 위해 평탄면을 이루며; 본체의 제4수용홈에 삽입되는 제4링은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하기 위해 상부변에는 경사부가 형성되고, 하부변에는 오일을 긁어내리기 위한 스크레이핑부가 형성되며, 외주변에는 오일을 수용할 수 있는 포켓홈이 형성되며; 본체의 제5수용홈에 삽입되는 제5링은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하고 터보압력이 크랭크실로 유입되는 것을 방지하기 위해 외주의 상부에는 하방으로 경사져 연장되는 연속적으로 형성되는 제1외주연과 제1외주연보다는 작으며 복수의 오일관통홈이 불연속적으로 형성되는 제2외주연을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 2사이클 디젤엔진용 피스톤에 의해 달성될 수 있다. These objects are provided with a cylinder liner therein and reciprocate in a cylinder in which the side communicates with an air source, four receiving grooves are formed from the upper side of the outer side, and two receiving grooves are formed in the lower portion of the first to sixth ends. In the piston for the two-cycle diesel engine, the first to sixth ring is accommodated in each receiving groove, the upper surface of the first ring is inserted into the first receiving groove of the body A plurality of passages are formed to guide the movement of the explosion pressure during the explosion stroke, and an inclined portion is formed on the upper side; An inclined portion is formed at each of the upper and lower sides of the third ring inserted into the third accommodating groove of the main body, and the outer periphery forms a flat surface for adsorption of oil; The fourth ring inserted into the fourth receiving groove of the main body has an inclined portion formed on the upper side, a scraping portion formed on the lower side to scrape oil off, and an outer periphery of the oil to prevent oil from flowing into the combustion chamber. Pocket grooves are formed to accommodate the; The fifth ring inserted into the fifth accommodating groove of the main body has a continuously formed first outer circumference which is inclined downward on the upper part of the outer circumference to prevent the oil from flowing into the combustion chamber and prevent the turbo pressure from flowing into the crank chamber. And smaller than the first outer circumference, and may be achieved by a piston for a two cycle diesel engine, characterized in that it is integrally provided with a second outer circumference in which a plurality of oil through grooves are formed discontinuously.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디젤엔진, 특히 2사이클 디젤엔진용 피스톤은 전술된 바와 같이 기본적으로, 실린더에서 왕복동가능한 피스톤 본체(10)를 구비한다. 그 피스톤 본체(10)에는 상부에 다수의 수용홈이 형성되어 있고, 각각의 수용홈에는 피스톤링이 삽설되어 있다. First, referring to FIG. 3, a piston for a diesel engine, in particular a two cycle diesel engine, according to the present invention basically has a piston body 10 reciprocating in a cylinder, as described above. The piston body 10 is provided with a plurality of receiving grooves in the upper portion, the piston ring is inserted in each receiving groove.

보다 구체적으로 설명하면, 피스톤의 본체(10)에는 6개의 수용홈(12;14;16;18;20;22)이 형성되어 있으며, 이 같은 수용홈들 중 최상부의 제1수용홈(12)에는 압축링의 하나인 제1링(30)이 삽설된다. 제1링(30)의 상부에는 복수의 통로(32)가 형성된다. 본 실시예에서 통로(32)의 개수는 8개가 바람직하다. 이들 각각의 통로(32)는 폭발행정시 폭발압의 이동을 안내하거나 이동을 도모하는 역할을 한다. 제1링의 상부변은 상대적으로 큰 경사부(34)가 형성되고 하부변에는 상대적으로 작은 경사부(36)가 형성된다. 상부변의 경사부(34)의 경사각(a)은 약 30°로 설정되는 것이 바람직하다. 제1링(30)의 주변에는 복수의 홈(38)이 일정 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1링(30)은 크롬으로 도금되는 것이 바람직하다. In more detail, six receiving grooves 12; 14; 16; 18; 20; 22 are formed in the main body 10 of the piston, and the first receiving groove 12 of the uppermost of these receiving grooves is formed. The first ring 30, which is one of the compression rings, is inserted. A plurality of passages 32 are formed on the first ring 30. In the present embodiment, the number of passages 32 is preferably eight. Each of these passages 32 serves to guide or promote the movement of the explosion pressure during the explosion stroke. A relatively large inclined portion 34 is formed on the upper side of the first ring, and a relatively small inclined portion 36 is formed on the lower side. It is preferable that the inclination angle a of the inclination part 34 of the upper side is set to about 30 degrees. It is preferable that a plurality of grooves 38 are formed at predetermined intervals around the first ring 30. In addition, the first ring 30 is preferably plated with chromium.

제2수용홈(14)에 삽입되는 제2링(40)은 역시 압축링으로서 상부변 및 하부변에 각각 비교적 작은 경사부(42;44)가 형성되며, 외주변에는 복수의 홈(46)이 형성된다. 제2링(40)은 크롬으로 도금되는 것이 바람직하다.The second ring 40 inserted into the second accommodating groove 14 is also a compression ring, and relatively small inclined portions 42 and 44 are formed at the upper and lower sides, respectively, and a plurality of grooves 46 are formed at the outer periphery. Is formed. The second ring 40 is preferably plated with chromium.

제3수용홈(16)에 삽입되는 제3링(50)의 상부변 및 하부변에는 각각 비교적 작은 경사부(52;54)가 형성된다. 또한, 외주변에는 전술된 제1링(30) 및 제2링(40)과는 달리 홈이 형성되지 않은 평탄면(56)을 이루는 바, 이는 오일의 흡착성을 강하게 하기 위함이다.Relatively small inclined portions 52 and 54 are formed on the upper and lower sides of the third ring 50 inserted into the third accommodating groove 16, respectively. In addition, unlike the first ring 30 and the second ring 40 described above, the outer circumference forms a flat surface 56 in which no groove is formed, which is to enhance the adsorption of oil.

제4수용홈(18)에 삽입되는 제4링(60)은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 제4링(60)은 스크레이핑 역할을 하는 오일링이다. 제4링(60)의 상부변은 비교적 큰 경사부(62)가 형성된다. 또한, 하부변에는 거의 직각 또는 예각을 이루는 스크레이핑부(64)가 형성된다. 특히, 외주변에는 오일을 수용할 수 있는 포켓홈(66)이 형성된다. The fourth ring 60 inserted into the fourth accommodating groove 18 serves to prevent oil from flowing into the combustion chamber. The fourth ring 60 is an oil ring serving as a scraping role. The upper side of the fourth ring 60 is formed with a relatively large inclined portion 62. In addition, the lower side is formed with a scraping portion 64 that is almost perpendicular or acute. In particular, the outer periphery is formed pocket groove 66 that can accommodate the oil.

제5수용홈(20)에 삽입되는 제5링(70)은 오일이 연소실로 유입되는 것과 터보압력이 크랭크실로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하는 오일링이다. 제5링(70)의 외주의 상부에는 하방으로 경사져 연장되는 연속적으로 형성되는 제1외주연(72)과 제1외주연보다는 작으며 오일 관통홈(74a)이 불연속적으로 형성되는 제2외주연(74)을 일체로 구비한다. 본 실시예에서 제1외주연(72)과 제2외주연(74)간의 직경의 차이는 약0.2mm 내지 약0.6mm가 바람직하며, 약0.5mm가 가장 바람직하다. 이에 따라, 도면에 도시된 바와 같이 제1외주연(72)과 제2외주연(74)간의 반경방향 돌출차(d)는 약0.1mm 내지 약0.3mm로 되며, 또한 약0.25mm가 바람직하다. The fifth ring 70 inserted into the fifth accommodating groove 20 is an oil ring which serves to prevent oil from flowing into the combustion chamber and turbo pressure from flowing into the crank chamber. The second outer portion of the fifth ring 70 is smaller than the first outer circumference 72 and the first outer circumference continuously formed to be inclined downward and the second outer circumference is formed discontinuously. The peripheral edge 74 is integrally provided. In this embodiment, the difference in diameter between the first outer circumference 72 and the second outer circumference 74 is preferably about 0.2 mm to about 0.6 mm, most preferably about 0.5 mm. Accordingly, as shown in the drawing, the radial protrusion difference d between the first outer circumference 72 and the second outer circumference 74 is about 0.1 mm to about 0.3 mm, and preferably about 0.25 mm. .

제6수용홈(22)에 삽입되는 제6링(80)은 오일링으로서 제5링(70)과 유사한 역할을 한다. 제6링(80)은 일반적으로 내측에 수용홈(82)이 형성되며 그 수용홈에는 탄성을 부여하기 위한 탄성스프링(84)이 삽설된다. 외주변의 중앙 및 그 하부변에는 레일(86)이 일체로 돌출 형성된다. 각각의 레일(86)은 크롬으로 도금되는 것이 바람직하다. The sixth ring 80 inserted into the sixth accommodating groove 22 serves as an oil ring similar to the fifth ring 70. The sixth ring 80 is generally formed with an accommodating groove 82 therein, and an elastic spring 84 for inserting elasticity is inserted into the accommodating groove. The rail 86 is integrally formed to protrude from the center and the lower side of the outer periphery. Each rail 86 is preferably plated with chromium.

이하, 본 발명에 따른 2사이클 디젤엔진용 피스톤의 작용모드에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation mode of the piston for a two-cycle diesel engine according to the present invention will be described in detail.

예컨대, 철도차량의 2사이클 디젤엔진에서 피스톤의 폭발행정시 발생되는 폭발압력이 제1링(30)의 상부면에 형성된 통로(32)를 통해 신속하게 이동 및 유입되어 링에 전달되어 압축성능이 향상되고 폭발 가스의 기밀이 향상됨은 물론, 각각의 통로(32)가 형성된 범위만큼 제1링(30)의 내측에서 가해지는 압력이 감소되어 실린더 라이너(L)의 접촉면적 및 그 접촉압력이 감소되어 링 및 라이너의 마모가 감소될 뿐 아니라 링의 떨림 또는 진동현상, 즉 링의 플러터(flutter)현상이 방지된다. 물론, 제2링(40)은 압축링으로서 압축 및 폭발행정시 연료가스의 누출을 방지한다.For example, in a two-cycle diesel engine of a railway vehicle, the explosion pressure generated during the explosion stroke of the piston is rapidly moved and introduced through the passage 32 formed on the upper surface of the first ring 30 to be delivered to the ring, thereby compressing performance. In addition to improving the airtightness of the explosive gas, the pressure applied to the inside of the first ring 30 is reduced by the range in which the respective passages 32 are formed, thereby reducing the contact area of the cylinder liner L and the contact pressure thereof. This not only reduces the wear of the ring and liner, but also prevents ring oscillation or vibration, ie flutter of the ring. Of course, the second ring 40 is a compression ring to prevent leakage of fuel gas during compression and explosion stroke.

제3링(50)은 주철 또는 DCI주철로 형성된 압축링으로서 압축 및 폭발행정시 오일이 강하게 흡착되어 라이너(L)와 링(50)의 외주면간의 틈새를 통해 압력이 유출되는 것을 방지할 수 있는 것이다. The third ring 50 is a compression ring formed of cast iron or DCI cast iron is to be strongly adsorbed during the compression and explosion stroke to prevent the pressure flow through the gap between the liner (L) and the outer peripheral surface of the ring (50). .

제4링(60)은 스크레이핑역할을 하는 링으로서, 경사부(62)에 의해 오일이 링의 주변으로 이동되어 라이너(L)에 고르게 분포됨은 물론 주위의 포켓홈(66)에 오일을 함유할 수 있고 또한 여분의 오일은 스크레이핑 부(64)에 의해 긁어 내려져 결과적으로 오일이 연소실로 유입되거나 진입되는 것이 방지되는 것이다. The fourth ring 60 is a ring that plays a role of scraping. The inclined portion 62 moves the oil to the periphery of the ring and distributes the oil evenly in the liner L as well as providing oil to the surrounding pocket groove 66. It may also contain excess oil that is scraped off by the scraping portion 64 and consequently prevents oil from entering or entering the combustion chamber.

제5링(70)은 공기/오일 유지링으로서, 제1외주연(72)은 실린더라이너(L)와 접촉하는 반면 제2외주연(74)에는 관통홈(76)이 형성됨으로써, 윤활유는 크랭크실로 복귀되는 반면 연소실로의 진입이 방지됨은 물론 터보압력이 크랭크실로 유입되는 것을 차단하게 되는 것이다. The fifth ring 70 is an air / oil retaining ring. The first outer circumference 72 contacts the cylinder liner L, while the second outer circumference 74 has a through groove 76 formed therein, so that the lubricating oil While returning to the crank chamber, entry into the combustion chamber is prevented as well as blocking the turbo pressure from entering the crank chamber.

제6링(80)은 최종의 오일링으로서, 스프링(84)의 팽창력과 레일(86)의 작용 에 의해 실린더내의 여분의 오일을 긁어내려 크랭크실내로 복귀시키는 역할을 한다. The sixth ring 80 is a final oil ring, which serves to scrape excess oil in the cylinder and return it to the crank chamber by the expansion force of the spring 84 and the action of the rail 86.

이와 같이, 엔진의 작동에 의한 피스톤의 왕복동시 각각의 피스톤링들에 의해 오일이 연소실로 유입되는 것을 차단함과 동시에 폭발압력 또는 터보압력이 크랭크실내로 유출되는 것을 차단할 수 있는 것이다. As such, when the piston is reciprocated by the operation of the engine, oil is prevented from entering the combustion chamber by the respective piston rings, and at the same time, the explosion pressure or the turbo pressure can be prevented from flowing into the crank chamber.

결과적으로, 본 발명에 따른 철도차량의 2사이클 디젤엔진용 피스톤에 의하면, 엔진의 작동중 오일이 연소실로 유입되는 것을 차단함과 동시에 폭발압력 또는 터보압력이 크랭크실내로 유출되는 것을 차단할 수 있어 연료가 절감되고, 매연 및 질소산화물이 감소되며, 엔진효율이 증대되어 제품성이 향상되는 효과가 있다. As a result, according to the piston for a two-cycle diesel engine of a railway vehicle according to the present invention, it is possible to block the oil flowing into the combustion chamber during the operation of the engine and at the same time to prevent the explosion pressure or turbo pressure from flowing into the crankcase fuel Is reduced, soot and nitrogen oxides are reduced, and the engine efficiency is increased, thereby improving product quality.

또한, 엔진오일이 연소실로 침입되는 것이 방지됨으로써 그 엔진오일의 온도상승 또는 그로인한 화염이 외부로 방출되는 것이 방지되어 화재의 발생 및 환경오염을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상되는 장점이 있다. In addition, since the engine oil is prevented from intruding into the combustion chamber, the temperature rise of the engine oil or the flame thereof is prevented from being released to the outside, thereby preventing fire and environmental pollution, thereby improving reliability.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다. While a preferred embodiment according to the present invention has been described above, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the appended claims.

Claims (4)

내부에 실린더 라이너가 구비되고 측부가 공기 공급원에 연통하는 실린더내에서 왕복동하며, 외측변의 상부로부터 4개의 수용홈이 형성되고 하부에 2개의 수용홈이 형성되어 제1 내지 제6의 수용홈이 형성되는 몸체를 구비하며, 각각의 수용홈에는 제1 내지 제6링이 수용되는 2사이클 디젤엔진용 피스톤에 있어서, A cylinder liner is provided inside and reciprocates in a cylinder communicating with an air supply source, four receiving grooves are formed from the upper side of the outer side, and two receiving grooves are formed at the lower side to form the first to sixth receiving grooves. In the piston for the two-cycle diesel engine, the first to sixth ring is accommodated in each receiving groove, 상기 본체의 제1수용홈에 삽입되는 제1링의 상부면에는 폭발행정시 폭발압의 이동을 안내하기 위한 복수의 통로가 형성되고, 상부변에는 경사부가 형성되며;A plurality of passages are formed on an upper surface of the first ring inserted into the first accommodating groove of the main body to guide movement of the explosion pressure during an explosion stroke, and an inclined portion is formed on the upper side; 상기 본체의 제3수용홈에 삽입되는 제3링의 상부변 및 하부변에는 각각 경사부가 형성되고, 외주변은 오일의 흡착성을 위해 평탄면을 이루며;An inclined portion is formed at each of the upper and lower sides of the third ring inserted into the third accommodating groove of the main body, and the outer periphery forms a flat surface for adsorption of oil; 상기 본체의 제4수용홈에 삽입되는 제4링은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하기 위해 상부변에는 경사부가 형성되고, 하부변에는 오일을 긁어내리기 위한 스크레이핑부가 형성되며, 외주변에는 오일을 수용할 수 있는 포켓홈이 형성되며;The fourth ring inserted into the fourth accommodating groove of the main body has an inclined portion formed on the upper side, and a scraping portion formed on the lower side to scrape oil off to prevent oil from flowing into the combustion chamber. A pocket groove for accommodating oil is formed; 상기 본체의 제5수용홈에 삽입되는 제5링은 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하고 터보압력이 크랭크실로 유입되는 것을 방지하기 위해 외주의 상부에는 하방으로 경사져 연장되는 연속적으로 형성되는 제1외주연과 제1외주연보다는 작으며 복수의 오일관통홈이 불연속적으로 형성되는 제2외주연을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 2사이클 디젤엔진용 피스톤. The fifth ring, which is inserted into the fifth accommodating groove of the main body, is continuously formed to be inclined downward at an upper portion of the outer circumference to prevent oil from flowing into the combustion chamber and to prevent turbo pressure from flowing into the crank chamber. A piston for a 2 cycle diesel engine, characterized in that it is integrally provided with a second outer circumference which is smaller than the circumference and the first outer circumference, and a plurality of oil through grooves are formed discontinuously. 제1항에 있어서, 상기 제1링의 경사부의 경사각은 30°인 것을 특징으로 하는 2사이클 디젤엔진용 피스톤.The piston for a 2 cycle diesel engine according to claim 1, wherein the inclination angle of the inclined portion of the first ring is 30 degrees. 제1항에 있어서, 제5링의 제1외주연과 제2외주연의 직경의 차이는 0.2mm 내지 0.6mm인 것을 특징으로 하는 2사이클 디젤엔진용 피스톤.The piston for a 2 cycle diesel engine according to claim 1, wherein a difference between the diameters of the first outer circumference and the second outer circumference of the fifth ring is 0.2 mm to 0.6 mm. 제1항에 있어서, 제5링의 제1외주연과 제2외주연간의 반경방향 돌출차는 0.25mm인 것을 특징으로 하는 2사이클 디젤엔진용 피스톤.The piston for a 2 cycle diesel engine according to claim 1, wherein the radial protrusion difference between the first outer circumference and the second outer circumference of the fifth ring is 0.25 mm.
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