KR19980058772U

KR19980058772U - Piston ring

Info

Publication number: KR19980058772U
Application number: KR2019970003227U
Authority: KR
Inventors: 오재훈
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-10-26

Abstract

본 고안은 피스톤링에 관한 것으로, 엔진의 실린더(10)내를 왕복하며 팽창행정에서 고온, 고압의 가스압력을 받아 이것을 커넥팅로드(40)를 거쳐서 크랭크축에 회전력을 전달하며 몸체에 다수개의 끼움홈(21)이 구비된 피스톤(20)과;The present invention relates to a piston ring, reciprocating in the cylinder (10) of the engine receives a high-temperature, high-pressure gas pressure in the expansion stroke and transmits the rotational force to the crankshaft through the connecting rod 40 and a plurality of fittings to the body A piston 20 having a groove 21;

상기 피스톤(20) 몸체의 끼움홈(21)에 끼워져 고정되도록 상기 끼움홈(21)의 크기보다 작도록 형성하며 원형의 단면적을 갖는 피스톤링(30)으로 구성되어 자동차용 엔진의 실린더(10)내를 승,하강하면서 크랭크축에 회전력을 주는 피스톤(20) 몸체에 장착되는 피스톤링(30)의 형상을 갭(GAP)이 없는 원형의 피스톤링(30) 사용하여 연소가스 및 윤활유 소비를 저감하여 엔진의 성능을 향상시킬 수 잇는 매우 유용한 고안인 것이다.The cylinder 10 of the engine of the automobile is formed of a piston ring 30 having a circular cross-sectional area and formed to be smaller than the size of the fitting groove 21 to be fitted and fixed to the fitting groove 21 of the body of the piston 20 Reduce the consumption of combustion gas and lubricating oil by using a circular piston ring (30) without a gap in the shape of the piston ring (30) mounted on the piston (20) body which gives the rotational force to the crankshaft while raising and lowering the inside. It is a very useful design that can improve the performance of the engine.

Description

Piston ring

본 고안은 피스톤링에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동차용 엔진의 실린더내를 승,하강하면서 크랭크축에 회전력을 주는 피스톤의 몸체에 장착되는 피스톤링의 형상을 갭(GAP)이 없는 원형의 피스톤 링을 사용하여 연소가스 및 윤활유소비를 저감하며 엔진의 성능을 향상시킬 수 있도록 고안된 것이다.The present invention relates to a piston ring, and more particularly, a circular piston without a gap in the shape of a piston ring mounted on a body of a piston that gives a rotational force to a crankshaft while moving up and down a cylinder of an automotive engine. The ring is designed to reduce combustion gas and lubricant consumption and to improve engine performance.

일반적으로 피스톤은 실린더내를 왕복하며 팽창행정에서 고온, 고압의 가스압력을 받아 이것을 커넥팅로드를 거쳐서 크랭크축에 회전력을 주는 역할을 한다.In general, the piston reciprocates in the cylinder and receives a gas pressure of high temperature and high pressure in the expansion stroke, and acts to give a rotational force to the crankshaft through the connecting rod.

또, 피스톤 헤드는 2000℃ 이상의 연소가스에 노출되고, 그밖에 40∼60㎏ｆ/㎠ 의 압력을 단시간에 충격적으로 받을뿐 아니라 실린더내를 고속도르 상,하운동하므로 실린더 내벽과의 사이에 강한마찰이 생긴다.In addition, the piston head is exposed to combustion gas of 2000 ° C. or higher, and under 40-60 kg ｆ / ㎠ pressure shocking in a short time, the cylinder moves up and down at high speed, so strong friction between the inner wall of the cylinder This occurs.

그러므로, 피스톤은 실린더내의 폭발가스압력을 유효하게 이용할 수 있도록하고, 실린더 벽과의 마찰을 줄이고 윤활한 오일을 연소실내에 침입시키지 않는구조여야 한다.Therefore, the piston should be constructed so that the explosive gas pressure in the cylinder can be used effectively, reduce friction with the cylinder wall, and prevent lubricated oil from entering the combustion chamber.

또, 피스톤의 헤드부는 연소실의 일부를 형성하는 실린더와 같은 고온을 받지만, 냉각수나 외기로 직접냉각할 수 없다.Moreover, although the head part of a piston receives high temperature like the cylinder which forms a part of a combustion chamber, it cannot cool directly with cooling water or external air.

때문에 실린더에 비해 그 팽창비율이 훨씬 크다.Therefore, the expansion ratio is much larger than that of the cylinder.

따라서 피스톤의 설계치수는 온도의 상위에 의한 팽창을 고려하여 베드부의 직경은 스커트부의 직경보다 약간작게 되어 있다.Therefore, the diameter of the bed is slightly smaller than the diameter of the skirt in consideration of expansion due to the temperature difference.

피스톤의 상부주위에는 3∼4개의 피스톤링을 장치하여 기밀을 유지하고 동시에 오일이 연소실로 들어가는 것을 방지하고 있다.Three to four piston rings are installed around the top of the piston to maintain airtightness and to prevent oil from entering the combustion chamber.

피스톤링은 적당한 탄성이 필요하기 때문에 원의 한쪽이 개방되어 있는 주철성 또는 강체의 링으로서 피스톤링 그루브에 끼워져 있다.The piston ring is fitted in the piston ring groove as a ring of cast iron or rigid body, in which one side of the circle is open, because a proper elasticity is required.

피스톤링의 역할은 압축과 팽창가스 압력에 대해서 연소실의 기밀을 유지하고, 팽창가스를 연소실에서 크랭크 케이스로 누설되는 것을 방지함과 동시에 피스톤이 받은 열의 대부분을 실린더 벽에 전달한다.The role of the piston ring is to maintain the tightness of the combustion chamber against compression and expansion gas pressure, to prevent the expansion gas from leaking from the combustion chamber into the crankcase and to transfer most of the heat received by the piston to the cylinder wall.

또한 실린더 벽에 뿌려진 오일을 긁어내려 필요 최소한의 유막을 만듬과 동시에 남은 오일이 연소실로 침입해서 올라가는 것을 방지하고 있다.It also scrapes off oil from the cylinder walls, creating the minimum amount of oil required to prevent the remaining oil from entering and escalating into the combustion chamber.

이중에서 주로 기밀유지에 사용되는 링을 압축링이라고 하며, 오일을 긁어 내리는 작용을 하는 링을 오일링이라고 한다.Among them, the ring mainly used for airtightness is called a compression ring, and the ring that scrapes oil is called an oil ring.

자동차용 가솔린 엔진에는 일반적으로 2개의 압축링과 1∼2개의 오일링이 사용된다.Automotive gasoline engines typically use two compression rings and one to two oil rings.

또한 2개의 오일링을 사용하는 경우에는 1개를 스커크 하부에 장치한다.In case of using two oil rings, one is installed under the skirk.

그리고 피스톤링은 원주상의 한부분이 절단되어 초기 벌어짐량으로 장력을 조절할 수 있도록 되어있다.And the piston ring is cut one part of the circumference to adjust the tension to the initial opening amount.

상기와 같이 구성된 종래 피스톤링은 원주상의 한부분이 절단되어 초기벌어짐량으로 장력을 조절할 수 있게 되어있으나 상기 갭(GAP)부에의해 연소가스 및 윤활유소비가 증가되어 많은 문제점을 일으키는 폐단이 있었던 것이다.In the conventional piston ring configured as described above, a portion of the circumference is cut to adjust the tension at the initial opening amount, but the gas gap has increased, and the consumption of the combustion gas and the lubricating oil is increased, causing a lot of problems. .

본 고안의 목적은 자동차용 엔진의 실린더(10)내를 왕복하며 크랭크축에 회전력을 주는 피스톤(20)에 장착되는 피스톤링(30)의 형상을 갭(GAP)이 없는 원형의 피스톤링을 사용하여 연소가스 및 윤활유소비를 저감하며 엔진의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 피스톤링(30)을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to use a circular piston ring without a gap in the shape of the piston ring 30 mounted on the piston 20 reciprocating in the cylinder 10 of the automobile engine and giving a rotational force to the crankshaft. In order to reduce the combustion gas and lubricating oil consumption to provide a piston ring 30 to improve the performance of the engine.

도 1은 종래의 엔진내부의 연소실에 위치된 피스톤링을 도시한 부분단면도,1 is a partial cross-sectional view showing a piston ring located in a combustion chamber inside a conventional engine;

도 2는 종래 피스톤링의 형상을 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the shape of a conventional piston ring,

도 3은 본 고안을 적용한 피스톤링을 장착한 피스톤의 승,하강상태를 도시한 부분단면도,3 is a partial cross-sectional view showing a raised and lowered state of a piston equipped with a piston ring according to the present invention;

도 4는 본 고안 피스톤링의 사시도.Figure 4 is a perspective view of the subject innovation piston ring.

*도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 - 실린더20 - 피스톤10-Cylinder 20-Piston

21 - 끼움홈30 - 피스톤링21-fitting groove 30-Piston ring

40 - 커넥팅로드40-connecting rod

이러한 본 고안의 목적은, 엔진의 실린더(10)내를 왕복하며 팽창행정에서 고온, 고압의 가스압력을 받아 이것을 커넥팅로드(40)를 거쳐서 크랭크축에 회전력을 전달하며 몸체에 다수개의 끼움홈(21)이 구비된 피스톤(20)과;The purpose of the present invention is to reciprocate in the cylinder 10 of the engine and receives a gas pressure of high temperature and high pressure in the expansion stroke and transmits the rotational force to the crankshaft through the connecting rod 40 and a plurality of fitting grooves ( A piston 20 provided with 21;

상기 피스톤(20)몸체의 끼움홈(21)에 끼워져 고정되도록 상기 끼움홈(21)의 크기보다 작도록 형성하며 원형의 단면적을 갖는 피스톤링(30)으로 구성되어 달성된다.The piston 20 is formed to be smaller than the size of the fitting groove 21 to be fitted and fixed to the fitting groove 21 of the body is achieved by consisting of a piston ring 30 having a circular cross-sectional area.

그러므로 상기 피스톤(20)이 엔진의 실린더(10)내에서 승,하강할 때 피스톤(20)의 끼움홈(21)이 피스톤링(30)의 단면적보다 크기때문에 피스톤(20)의 승,하강시 피스톤링(30)과 상기 끼움홈(21)의 유격으로 인한 오일의 펌핑작용이 가능한 것이다.Therefore, when the piston 20 ascends and descends in the cylinder 10 of the engine, the fitting groove 21 of the piston 20 is larger than the cross-sectional area of the piston ring 30 so that the piston 20 ascends and descends. It is possible to pump the oil due to the play between the piston ring 30 and the fitting groove 21.

또, 실린더(10)내의 기밀작용도 향상되는 것이다.In addition, the airtight action in the cylinder 10 is also improved.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1과 도 2는 종래의 피스톤링(30)의 구조와 형상을 도시하고 있다1 and 2 show the structure and shape of a conventional piston ring 30.

그리고 도 3 및 도 4는 본 고안을 적용한 피스톤링(30)의 구조와 형상을 도시하고 있다.3 and 4 illustrate the structure and shape of the piston ring 30 to which the present invention is applied.

즉, 도 3에서 도시한 바와같이 엔진의 실린더(10)내부에서 승,하강하는 피스톤(20)의 몸체에는 다수개의 끼움홈(21)이 형성되어 있다.That is, as shown in FIG. 3, a plurality of fitting grooves 21 are formed in the body of the piston 20 rising and falling inside the cylinder 10 of the engine.

상기 끼움홈(21)은 반원형의 단면을 갖는 형상을 갖고 있다.The fitting groove 21 has a shape having a semicircular cross section.

또, 상기 끼움홈(21)에 끼워지는 피스톤링(30)은 끼움홈의 반원형 직경보다 작게 형성되어 있다.In addition, the piston ring 30 fitted into the fitting groove 21 is formed smaller than the semi-circular diameter of the fitting groove.

그러므로 피스톤(20)의 끼움홈(21)에 끼워진 피스톤링(30)은 끼움홈(21)의 반원형의 직경보다 작게 형성되어 있어 커넥팅로드(40)에 의한 피스톤(20)의 승,하강시 피스톤링(30)이 끼움홈(21)안에서 유격으로 인한 이동이 생겨 오일의 펌핑작용이 가능하도록 하는 것이다.Therefore, the piston ring 30 fitted into the fitting groove 21 of the piston 20 is formed smaller than the semi-circular diameter of the fitting groove 21, so that the piston 20 when the piston 20 moves up and down by the connecting rod 40 The ring 30 is moved by the play in the fitting groove 21 to enable the pumping action of the oil.

즉, 피스톤(20)의 승,하강시 끼움홈(21)에 끼워진 피스톤링(30)이 끼움홈(21)의 반원형의 외주면을 타고 상,하부쪽으로 밀착 지지되면서 이동하므로 오일의 펌핑작용이 원할하게 이루어질 수 있는 것이다.That is, the piston ring 30 fitted in the fitting groove 21 when the piston 20 is moved up and down while being supported closely up and down the semicircular outer circumferential surface of the fitting groove 21, so that the pumping action of oil may be desired. It can be done.

또, 피스톤링(30)의 형상이 원형의 단면을 이루고있어 종래의 피스톤링(30)보다 기밀작용이 우수하여 소수의 피스톤링(30)만으로도 사용이 가능한 것이다In addition, since the piston ring 30 has a circular cross section, the piston ring 30 is superior to the conventional piston ring 30, so that only a few piston rings 30 can be used.

또, 피스톤링(30)의 외경을 피스톤(20)의 끼움홈(21)보다 다소 크게 제작하여 피스톤(20)의 승,하강시의 면압과 장력을 충분히 유지할 수 있는 것이다.In addition, the outer diameter of the piston ring 30 is made slightly larger than the fitting groove 21 of the piston 20 to sufficiently maintain the surface pressure and tension at the time of raising and lowering the piston 20.

그리고 종래의 피스톤링(30)이 초기 벌어짐량으로 장력을 조절할 수 있게 갭(GAP)부를 폐지하므로 종래의 갭부로 유출되던 연소가스 및 윤활유소비를 저감할 수 있는 것이다.In addition, since the gap (GAP) is closed to control the tension of the conventional piston ring 30 by the initial amount of opening, it is possible to reduce the consumption of the combustion gas and the lubricating oil that has flowed out of the conventional gap.

또, 연소가스 및 윤활유소비가 저감되면서 엔진의 성능도 향상될 수 있는 것이다.In addition, while reducing the combustion gas and lubricating oil consumption, the performance of the engine can be improved.

상기와 같은 본 고안의 구성에 의하면 자동차용 엔진의 실린더(10)내를 승,하강하면서 크랭크축에 회전력을 주는 피스톤(20) 몸체에 장착되는 피스톤링(30)의 형상을 갭(GAP)이 없는 원형의 피스톤링(30) 사용하여 연소가스 및 윤활유 소비를 저감하여 엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.According to the configuration of the present invention as described above, the gap (GAP) has a shape of the piston ring 30 which is mounted on the piston 20 body which gives a rotational force to the crankshaft while moving up and down the cylinder 10 of the automobile engine. It is a very useful design that can improve the performance of the engine by reducing the combustion gas and lubricating oil consumption by using a circular piston ring (30).

Claims

Reciprocating in the cylinder 10 of the engine receives a gas pressure of high temperature and high pressure in the expansion stroke, and transmits the rotational force to the crankshaft through the connecting rod 40, the piston having a plurality of fitting grooves 21 in the body 20;

Piston ring, characterized in that it is formed to be smaller than the size of the fitting groove (21) to be fitted and fixed to the fitting groove (21) of the body of the piston 20 having a circular cross-sectional area (30).