KR200212883Y1

KR200212883Y1 - Piston for diesel engine

Info

Publication number: KR200212883Y1
Application number: KR2019970042999U
Authority: KR
Inventors: 이경원
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 2001-04-02
Also published as: KR19990030318U

Abstract

본 고안은 피스톤의 승강작동시 탑링의 상면이 항상 링 그루브에 밀착되도록 하여 연소실로부터 블로바이 가스 유입이 차단되도록 하므로서 오일 유입에 따른 카본형성을 방지시키는 동시에 링 그루브내로 유입되는 카본은 오일 유동에 의해 증착이 완벽하게 방지될 수 있도록 하는 디젤엔진용 피스톤에 대한 것으로서, 상기한 목적달성을 위하여 본 고안은The present design ensures that the upper surface of the top ring is always in close contact with the ring groove during the lifting operation of the piston to block blow-by gas inflow from the combustion chamber. As a piston for a diesel engine to be completely prevented deposition, the present invention for achieving the above object is

고온 고압의 가스에 의해 실린더내에서 상하로 왕복운동하면서 링 벨트의 피스톤 링에 의해 기밀과 오일 제거 및 열전도작용을 하는 피스톤 구조에 있어서,In the piston structure that the airtight and oil removal and heat conduction action by the piston ring of the ring belt while reciprocating up and down in the cylinder by the gas of high temperature and high pressure,

상하면이 평면으로 이루어지는 탑링(20)과; 상기의 탑링(20)이 삽입되게 요설되며, 외측 상단부에는 스토퍼(31)가 저부로 미세하게 돌출되도록 하고, 내측 하단부에는 저부로 집유홀(32)이 요설되도록 한 탑링 그루브(30)와; 상기한 탑링 그루브(30)의 스토퍼(31) 안쪽에서 상기한 탑링(20)의 상부면과 탑링 그루브(30) 상부면간이 밀착되게 탄설되도록 하는 스페이서(40)와; 바디(10)에 형성되는 오일 갤러리(11)로부터 탑링(20)이 안착되는 탑링 그루브(30) 저면으로 연통되게 형성되는 오일 피딩 홀(50)과; 그리고 상기한 탑링 그루브(30)의 집유홀(32)로부터 바디(10) 중심부로 향하게 형성되는 드레인 홀(60)이 구비되도록 하는 구성이 특징이다.A top ring 20 having an upper and lower surface formed in a plane; The top ring 20 is inserted to be inserted, the top ring groove 30 so that the stopper 31 is minutely protruded to the bottom of the outer upper end, and the collecting hole 32 is recessed to the bottom of the inner lower end; A spacer 40 to allow the top surface of the top ring 20 and the top surface of the top ring groove 30 to be closely adhered to each other inside the stopper 31 of the top ring groove 30; An oil feeding hole 50 formed in communication with the bottom surface of the top ring groove 30 on which the top ring 20 is seated from the oil gallery 11 formed in the body 10; And it is characterized in that the configuration to be provided with a drain hole 60 which is formed toward the center of the body 10 from the collecting hole 32 of the top ring groove 30.

Description

Piston for diesel engine

본 고안은 디젤엔진용 피스톤에 대한 것으로서, 상세하게는 피스톤 상단부로 끼워지는 탑링에서의 카본 증착과 연소실로의 블로바이 가스 유동이 저감될 수 있도록 하는 구조개선에 대한 것이다.The present invention relates to a piston for a diesel engine, and more particularly, to an improvement in structure in which carbon deposition and blow-by gas flow into a combustion chamber are reduced in a top ring fitted to an upper end of a piston.

일반적으로 엔진에서 고온 고압의 가스로부터 받은 압력에 의해 실린더 내를 왕복 운동하면서 커넥팅 로드를 거쳐 크랭크 샤프트에 회전력을 전달하는 것이 피스톤이다. 이같은 피스톤은 크게 피스톤 헤드와 링 벨트와 스커어트부 및 보스로 나누어지며, 헤드의 상면은 디젤 엔진의 경우 통상 연소실의 일부를 이룬다.In general, the piston transmits rotational force to the crankshaft through the connecting rod while reciprocating in the cylinder by the pressure received from the gas of high temperature and high pressure in the engine. Such a piston is divided into a piston head, a ring belt, a skirt and a boss, and the upper surface of the head generally forms part of a combustion chamber in a diesel engine.

상기와 같은 구성에서 특히 링 벨트(Ring belt)에는 피스톤 링을 끼울 수 있도록 하는 다수개의 링 그루브(ring groove)가 파져 있는데 맨 하단의 링 그루브에는 다수개의 구멍이 천공되도록 하여 오일 링에 의해 실린더 벽에 뿌려진 과잉의 오일을 긁어 내리면서 피스톤 안쪽을 통해 오일 팬으로 회수되도록 하고 있다.In the above configuration, in particular, the ring belt has a plurality of ring grooves for inserting the piston rings, and the bottom ring groove has a plurality of holes to be drilled to allow the cylinder wall to be perforated. The excess oil sprayed on the surface is scraped off and returned to the oil pan through the inside of the piston.

한편 상기한 오일 링이 끼워지는 링 그루브의 상부로 형성되는 링 그루브에는 각각 압축 링이 끼워지면서 피스톤과 실린더 벽 사이의 기밀을 유지하는 동시에 일부의 오일도 긁어 내리도록 하고 있는바 그중에서도 도 3에서 보는바와 같이 연소실과 가장 근접한 거리에 위치되는 링 그루브(1)와 탑링(2)은 내측으로 두께가 좁아지는 테이퍼진 형상으로 형성시키기도 하여 링 그루브(1)내에 증착되는 카본(Carbon) 생성이 저감될 수 있도록 하고 있다.Meanwhile, each of the ring grooves formed at the upper portion of the ring groove into which the oil ring is fitted is fitted with a compression ring to maintain airtightness between the piston and the cylinder wall, and at the same time scrape off some of the oil. As described above, the ring groove 1 and the top ring 2 located at the closest distance to the combustion chamber may be formed in a tapered shape, the thickness of which is narrowed inward, so that the generation of carbon deposited in the ring groove 1 may be reduced. To make it possible.

하지만 상기한 탑링(2)과 링 그루브(1)는 항상 연소실과 연통되면서 특히 피스톤이 상승하게 될 때는 연소실내에서 미처 배출시키지 못한 잔존 배출가스가 그리고 폭발 행정시 하강하게 될 때에는 연소가스가 링 그루브(1)내로 유도되면서 지속적으로 카본을 증착시키게 되고, 카본 증착이 심해지는 경우에는 탑링(2)이 링 그루브(1)에 소착되면서 제기능을 발휘하지 못하게 되므로서 기밀성 저하와 오일의 지나친 소모를 유발시키게 되며, 특히 탑링(2)의 파단을 초래하기도 하는 대단히 심각한 문제점을 야기시키기도 한다.However, the top ring (2) and the ring groove (1) are always in communication with the combustion chamber, especially when the piston rises, the remaining exhaust gas which has not been discharged in the combustion chamber, and the combustion gas is ring groove when it descends during the explosion stroke. The carbon is continuously deposited as it is induced in (1), and when carbon deposition is severe, the top ring (2) is squeezed into the ring groove (1), thereby failing to function properly, thereby reducing airtightness and excessive consumption of oil. This may cause a very serious problem, in particular causing breakage of the top ring 2.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 개선시키기 위해 안출한 것으로 본 고안은 피스톤의 승강작동시 탑링의 상면이 항상 링 그루브에 밀착되도록 하여 연소실로부터 블로바이 가스 유입이 차단되도록 하므로서 오일 유입에 따른 카본형성을 방지시키는 동시에 링 그루브내로 유입되는 카본은 오일 유동에 의해 증착이 완벽하게 방지될 수 있도록 하는 디젤엔진용 피스톤을 제공하는데 주된 목적이 있다.The present invention is devised to improve the above problems, the present invention is to ensure that the upper surface of the top ring is always in close contact with the ring groove during the lifting operation of the piston to block the blow-by gas inlet from the combustion chamber to prevent the carbon formation according to the oil inflow The main purpose is to provide a piston for a diesel engine that prevents carbon from flowing into the ring groove while preventing it from being deposited completely by oil flow.

또한 본 고안은 탑링 그루브에서의 카본증착을 방지시켜 탑링의 내구력과 기밀작용력이 향상될 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another purpose to prevent carbon deposition in the top ring groove to improve the durability and airtight force of the top ring.

특히 본 고안은 오일의 불필요한 소모와 에미션이 저감될 수 있도록 하는데 또다른 목적이 있다.In particular, the present invention has another object to reduce unnecessary consumption and emission of oil.

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로서 본 고안은The present invention as a means for achieving the above object

상하면이 평면으로 이루어지는 탑링과;A top ring having a top and bottom plane;

상기의 탑링이 삽입되게 요설되며, 외측 상단부에는 스토퍼가 저부로 미세하게 돌출되도록 하고, 내측 하단부에는 저부로 집유홀이 요설되도록 한 탑링 그루브와;A top ring groove recessed so that the top ring is inserted, a top end having a stopper finely projected to the bottom, and a bottom end grooved to the bottom end;

상기한 탑링 그루브의 스토퍼 안쪽에서 상기한 탑링의 상부면과 탑링 그루브 상부면간이 밀착되게 탄설되도록 하는 스페이서와;A spacer which allows the top surface of the top ring and the top surface of the top ring groove to be coalesced closely inside the stopper of the top ring groove;

바디에 형성되는 오일 갤러리로부터 탑링이 안착되는 탑링 그루브 저면으로 연통되게 형성되는 오일 피딩 홀과; 그리고An oil feeding hole formed to communicate with a bottom of a top ring groove on which the top ring is seated from an oil gallery formed in the body; And

상기한 탑링 그루브의 집유홀로부터 바디 중심부로 향하게 형성되는 드레인 홀을 구비시킨 구성이 특징이다.Characterized in that the configuration provided with a drain hole formed from the collecting hole of the top ring groove toward the center of the body.

도 1은 본 고안에 따른 일실시예 요부 구조도1 is a structural diagram showing an embodiment of the present invention

도 2는 본 고안에 따른 작동 구조도2 is a structural view of operation according to the present invention

도 3은 종래의 링벨트 구조도3 is a conventional ring belt structure diagram

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of the code for the main part of the drawing

10 : 바디10: body

20 : 탑링20: top ring

30 : 탑링 그루브30: top ring groove

31 : 스토퍼31: stopper

32 : 집유홀32: collection hall

40 : 스페이서40: spacer

50 : 오일 피딩 홀50: oil feeding hole

60 : 드레인 홀60: drain hole

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 일실시예 구조를 도시한 것으로서, 도면부호 10은 피스톤 바디이다.Figure 1 shows an embodiment structure according to the present invention, 10 is a piston body.

상기한 바디(10)의 외주면에 다수개의 링 그루브가 요설되도록 하고, 상기한 링 그루브에는 각각 피스톤 링이 끼워지도록 하는 구성은 종전과 동일하다.A plurality of ring grooves are recessed on the outer circumferential surface of the body 10, and the configuration in which the piston rings are fitted in the ring grooves is the same as before.

이에 본 고안은 상기한 링 그루브와 피스톤 링 중 탑링(20)은 상하면이 수평의 평면으로 형성되도록 하고, 상기한 탑링(20)이 삽입되는 탑링 그루브(30)는 탑링(20) 높이보다는 크게 형성되도록 하되 외측 상단에는 저부로 미세하게 돌출시켜 스토퍼(31)가 돌설되도록 하고, 내측의 하단부 저면은 일부가 요입되게 하여 집유홀(32)이 요설되도록 하는 구성으로 형성한다.Therefore, the present invention allows the top ring 20 of the ring groove and the piston ring to have a top and bottom surfaces formed in a horizontal plane, and the top ring groove 30 into which the top ring 20 is inserted is formed larger than the top ring 20 height. The outer upper end is minutely protruded to the bottom so that the stopper 31 protrudes, and the lower end of the inner bottom is formed to be recessed so that the collecting hole 32 is recessed.

또한 상기한 탑링(20)의 상부면과 탑링 그루브(30)의 스토퍼(31) 안쪽 상부면간에는 양측면에 밀착되게 일정한 탄성을 갖는 스페이서(40)가 삽입되도록 한다.In addition, the spacer 40 having a constant elasticity is inserted between the upper surface of the top ring 20 and the inner upper surface of the stopper 31 of the top ring groove 30.

그리고 종전과 같이 바디(10)에 형성되는 오일 갤러리(11)로부터는 상기한 탑링(20)이 안착되는 탑링 그루브(20)의 저면으로 연통되는 오일 피딩 홀(50)이 형성되도록 하되 상기한 오일 피딩 홀(50)은 오일 갤러리(11)로부터 탑링 그루브(20)로 방사상으로 다수개로서 형성되도록 하는 것이 보다 바람직하다.And the oil gallery 11 formed in the body 10 as before, so that the oil feeding hole 50 is communicated to the bottom surface of the top ring groove 20, the top ring 20 is seated, the oil More preferably, the feeding holes 50 are formed radially in plural from the oil gallery 11 to the top ring grooves 20.

한편 상기한 탑링 그루브(20)의 안쪽으로 형성되는 집유홀(32)에는 바디(10) 안쪽으로 유도되면서 바디 내부의 저부로 개방된 공간과 연통되는 드레인 홀(60)이 형성되도록 하되 상기의 드레인 홀(60) 또한 상기한 오일 피딩 홀(50)과 마찬가지로 바디(10) 중심부로 방사상이 되게 다수개로서 형성되도록 하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, in the collecting hole 32 formed inside of the top ring groove 20, the drain hole 60 is formed while being guided into the body 10 and communicating with the open space to the bottom of the body. It is more preferable that the holes 60 are formed as a plurality of radially to the center of the body 10 like the oil feeding holes 50 described above.

도면 중 미설명부호 70은 세컨드 링이고, 80은 오일 링이다.In the figure, reference numeral 70 is a second ring, and 80 is an oil ring.

이상과 같은 구조에 따른 피스톤 작용시 피스톤이 상승시에는 탑링(20)은 도 1에서와 같이 탑링 그루브(30)의 저면에 밀착되고, 상부면은 스페이서(40)에 밀착되므로 연소실로부터 채 배출되지 못하고 잔류하게 되는 연소가스가 탑링 그루브(30)내로 유입되지 못하게 된다.When the piston rises during the action of the piston according to the above structure, the top ring 20 is in close contact with the bottom surface of the top ring groove 30, as shown in Figure 1, the top surface is in close contact with the spacer 40 can not be discharged from the combustion chamber The remaining combustion gas does not flow into the top ring groove 30.

그리고 피스톤이 하강시 탑링(20)은 상부의 스페이서(40)를 압축시키면서 상승하게 되는데 상부는 스페이서(40)와 긴밀하게 밀착되므로 연소가스가 거의 유입되지 않게 될 뿐만 아니라 만일 극소량의 연소가스가 유입되더라도 탑링(20)이 상승하면서 탑링(20)의 저면이 탑링 그루브(30)의 저면과 이격되므로 탑링(20)에 의해 실린더 벽면으로부터 긁어 내리게 되는 오일에 의해 탑링 그루브(30)내에서의 고착이 방지된다.And when the piston descends, the top ring 20 rises while compressing the spacer 40 of the upper part, and the upper part is in close contact with the spacer 40 so that the combustion gas is hardly introduced. Even if the top ring 20 is raised while the bottom surface of the top ring 20 is spaced apart from the bottom of the top ring groove 30, the fixing in the top ring groove 30 by oil that is scraped off from the cylinder wall surface by the top ring 20 Is prevented.

특히 피스톤의 하강시 피스톤 하부의 일측으로 장착시킨 오일 젯(70, Oil jet)으로부터 공급되는 오일이 바디(10)내 오일 갤러리(11)로 유입되면서 소정의 압력으로 오일 피딩 홀(50)을 통해 답링(20)과 이격된 탑링 그루브(30)의 저면으로 오일을 공급하는 동시에 이렇게 공급된 오일은 탑링 그루브(30) 안쪽의 집유홀(32)에 일단 모아진 후 드레인 홀(11)을 통해 유출되게 하므로서 카본 증착을 근본적으로 방지시키게 된다.In particular, when the piston descends, the oil supplied from the oil jet 70 (Oil jet) mounted to one side of the lower part of the piston flows into the oil gallery 11 in the body 10 and passes through the oil feeding hole 50 at a predetermined pressure. While supplying oil to the bottom surface of the top ring groove 30 spaced apart from the answering ring 20, the oil thus supplied is collected in the collecting hole 32 inside the top ring groove 30 and then flows out through the drain hole 11. This essentially prevents carbon deposition.

이같은 작용은 결국 탑링 그루브(30)내에서의 탑링(20) 소착을 방지하게 되므로 탑링(30)의 파단 가능성이 제거되면서 항상 안정된 기능을 수행할 수가 있도록 한다.This action eventually prevents the top ring 20 from sticking in the top ring groove 30, thereby eliminating the possibility of breaking the top ring 30, thereby enabling a stable function to be performed at all times.

그러므로 본 고안에 따른 개선된 구조에 의해 피스톤 탑링 그루브(40)에서의 카본 증착을 방지시키게 되어 탑링(20)의 내구력을 향상시키게 되는 동시에 탑링(20)의 제기능 발휘가 최대한 안정되면서 오일의 불필요한 소모와 블로바이 가스 누설이 방지될 수 있도록 하므로서 에미션이 저감될 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있게 된다.Therefore, the improved structure according to the present invention prevents carbon deposition in the piston top ring groove 40, thereby improving durability of the top ring 20, and at the same time maintaining the proper function of the top ring 20 while unnecessarily removing oil. There is a very useful effect of reducing emissions while allowing consumption and blow-by gas leakage to be prevented.

Claims

In the piston structure that the airtight and oil removal and heat conduction action by the piston ring of the ring belt while reciprocating up and down in the cylinder by the gas of high temperature and high pressure,

A top ring 20 having an upper and lower surface formed in a plane;

The top ring 20 is inserted to be inserted, the top ring groove 30 so that the stopper 31 is minutely protruded to the bottom of the outer upper end, and the collecting hole 32 is recessed to the bottom of the inner lower end;

A spacer 40 to allow the top surface of the top ring 20 and the top surface of the top ring groove 30 to be closely adhered to each other inside the stopper 31 of the top ring groove 30;

An oil feeding hole 50 formed in communication with the bottom surface of the top ring groove 30 on which the top ring 20 is seated from the oil gallery 11 formed in the body 10; And

Piston for a diesel engine, characterized in that the drain hole 60 is formed to face from the collecting hole 32 of the top ring groove 30 toward the center of the body (10).

The method of claim 1,

The oil feeding hole 50 is a piston for a diesel engine, characterized in that a plurality of radially formed from the oil gallery (11) to the top ring (20).

The method of claim 1,

The drain hole (60) is a diesel engine piston, characterized in that a plurality of radially formed from the collecting hole 32 to the center of the body (10).