JPS61190152A - Air-tight device for combustion chamber of internal-combustion engine - Google Patents

Air-tight device for combustion chamber of internal-combustion engine

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Publication number
JPS61190152A
JPS61190152A JP3111985A JP3111985A JPS61190152A JP S61190152 A JPS61190152 A JP S61190152A JP 3111985 A JP3111985 A JP 3111985A JP 3111985 A JP3111985 A JP 3111985A JP S61190152 A JPS61190152 A JP S61190152A
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JP
Japan
Prior art keywords
piston ring
piston
groove
side wall
crank chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP3111985A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Okazaki
正喜 岡崎
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.)
Yamaha Marine Co Ltd
Original Assignee
Sanshin Kogyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanshin Kogyo KK filed Critical Sanshin Kogyo KK
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Publication of JPS61190152A publication Critical patent/JPS61190152A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16J9/20Rings with special cross-section; Oil-scraping rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the area of a surface to which heat of a piston is transmitted to be ensured by forming a recess in one of contact surfaces of a piston ring and a crank chamber side wall of a piston ring groove and a wedge type of the groove sides having an opening diverging toward the crank chamber. CONSTITUTION:At least one of contact surfaces of a piston ring 21 and a crank chamber side wall 22a of a piston ring groove 22 is formed with a recess 29. And the sides of the piston ring groove 22 formed like a wedge having an opening diverging toward the crank chamber side. Thus, the area of piston ring surface contacting the side walls of the groove is ensured so that heat flow bundle flowing from a piston 8 to a cylinder through the piston ring 21 is sufficiently ensured to cool sufficiently the piston while the function of interrupting combustion gas can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) ピストンにピストンリングを配設してなる内燃機関燃焼
室の気密装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to an airtight device for a combustion chamber of an internal combustion engine, in which a piston ring is disposed on a piston.

(従来技術) 一般にピストンリングの役割には、弾性力でシリンダ内
壁面に密着して気密性を保ちガス洩れを防止すること、
ピストンの熱をシリンダに逃がすことがある。
(Prior art) In general, the role of a piston ring is to adhere tightly to the cylinder inner wall surface with elastic force to maintain airtightness and prevent gas leakage.
Heat from the piston may be lost to the cylinder.

最近のエンジンは性能を向上するため圧縮比を上げたり
、燃費の節約のため希薄混合気で運転される傾向にあり
、このためピストンの高温化をもたらしている。そして
その結果、ピストンリングとピストンリング溝側壁とが
膠着することが起こり易くなっている。
Modern engines tend to have higher compression ratios to improve performance and run with lean mixtures to save fuel, which causes the pistons to become hotter. As a result, the piston ring and the piston ring groove side wall tend to stick together.

ところで一方特開昭54−125345号にはピストン
リング溝のクランク室側側壁を平に形成するとともに該
側面に接するピストンリング面に凹部を形成した構成に
より、ピストンリングを油の冷却作用と接触面積を減少
することによる温度低下を利用して、ピストンリングと
ピストンリング溝側壁との膠着を防止するものが開示さ
れていた。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-125345 has a structure in which the side wall of the piston ring groove on the crank chamber side is formed flat, and a recess is formed in the piston ring surface in contact with the side wall, thereby reducing the cooling effect of the oil and the contact area of the piston ring. It has been disclosed that the piston ring and the piston ring groove side wall are prevented from sticking together by utilizing the temperature reduction caused by the reduction of the piston ring groove.

(発明が解決しようとする問題点) しかるに、車に凹部を形成するのみでは、ピストンより
ピストンリングを伝わってシリンダに流れる熱流束を阻
害することになる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, simply forming a recess in the vehicle will impede the heat flux flowing from the piston through the piston ring and into the cylinder.

つまりピストン自身の冷却が充分行われないためピスト
ン頂部に穴明きが発生したり、ピストンとシリンダとの
焼付きが発生する問題があった。
In other words, since the piston itself is not cooled sufficiently, there are problems such as a hole forming at the top of the piston and seizure between the piston and the cylinder.

さらにピストンリング溝のクランク室側側壁と、該側壁
に接するピストンリング面との間の全長が短く、核間の
通路抵抗が小さいので、着火爆発後の高圧の燃焼ガスが
、前記間を通ってクランク室へ流れ易い問題があった。
Furthermore, the total length between the crank chamber side side wall of the piston ring groove and the piston ring surface in contact with the side wall is short, and the passage resistance between the cores is small, so the high pressure combustion gas after ignition and explosion can pass through the gap. There was a problem that it easily flowed into the crank chamber.

このためせっかく前記凹部を形成しオイル分を溜めるよ
うにしても、燃焼ガス流によってオイル分が凹部よりク
ランク室へ戻されてしまい、油の冷却作用を利用しての
ピストンリングと、ピストンリング溝側壁との膠着を防
止する作用も充分引き出すことは困歎であった。
For this reason, even if the recess is formed to store the oil, the oil will be returned to the crank chamber from the recess due to the flow of combustion gas, and the piston ring and piston ring groove will not be connected to each other using the cooling effect of the oil. It was also difficult to fully utilize the effect of preventing adhesion to the side wall.

(問題点を解決するための手段) ピストンに配置されるピストンリング溝と該溝に嵌合す
るピストンリングとよりなる、内燃機関燃焼室の気密装
置において、前記ピストンリングと前記ピストンリング
溝のクランク室側側壁との接面の少なくとも一方に凹部
を形成するとともに、溝側面が口もと程クランク室側に
拡がる楔型形状としたことを特徴とする内燃機関燃焼室
の気密装置。
(Means for Solving the Problem) In an airtight device for an internal combustion engine combustion chamber, which includes a piston ring groove disposed in a piston and a piston ring fitted into the groove, the piston ring and the crank of the piston ring groove An airtight device for a combustion chamber of an internal combustion engine, characterized in that a recess is formed in at least one of the surfaces in contact with the chamber side wall, and the groove side surface has a wedge-shaped shape that widens toward the crank chamber side toward the mouth.

(作 用) 凹部を形成していても、ピストンリングとピストンリン
グ溝との接触面積が減少することはなく、ピストンより
の熱伝達面の面積を確保できる。
(Function) Even if the concave portion is formed, the contact area between the piston ring and the piston ring groove does not decrease, and the area of the heat transfer surface from the piston can be secured.

さらにピストンリングとピストンリング溝の接触部の長
さが充分確保できるので、この間の通路抵抗が太き(な
り゛、燃焼ガスに対する遮断機能が向上する。
Furthermore, since a sufficient length of the contact portion between the piston ring and the piston ring groove can be ensured, the passage resistance between the piston ring and the piston ring groove is increased (thus, the blocking function against combustion gas is improved).

(実施例の説明) 第1図は船舶推進用船外機のエンジン部分を示す部分断
面図、第2図は第1図の■−■線に沿ったシリンダ部分
の横断面図である。
(Description of Embodiments) FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an engine portion of an outboard motor for marine propulsion, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the cylinder portion taken along the line ■-■ in FIG.

船外機1のエンジン本体2はシリンダヘッド3とシリン
ダ4とクランクケース5と、シリンダ4とクランクケー
ス5との間に挟止される立て軸のクランク軸6と、シリ
ンダ4に嵌合するスリーブ7と、その内部に収容される
ピストン8と、ピストン8とクランク軸6をピストンピ
ン9を介して連結するコンロッド10を有する。
The engine body 2 of the outboard motor 1 includes a cylinder head 3, a cylinder 4, a crankcase 5, a vertical crankshaft 6 sandwiched between the cylinder 4 and the crankcase 5, and a sleeve that fits into the cylinder 4. 7, a piston 8 housed therein, and a connecting rod 10 that connects the piston 8 and the crankshaft 6 via a piston pin 9.

さらにエンジン本体2は、気化器11、逆止弁であるリ
ード弁12とシリンダ4とクランクケース5とピストン
8により形成されるクランク室13と、シリンダヘッド
3とピストン8とスリーブ7にて形成される燃焼室14
を有する。
Furthermore, the engine body 2 is formed by a carburetor 11, a reed valve 12 which is a check valve, a crank chamber 13 formed by a cylinder 4, a crank case 5, and a piston 8, a cylinder head 3, a piston 8, and a sleeve 7. combustion chamber 14
has.

シリンダ4には排気通路15、副掃気通路16、二つの
主掃気通路17a、17bが形成されている。そしてス
リーブ7に開口する各排気ボート18、副掃気ボート1
9、主掃気ボート20a。
The cylinder 4 is formed with an exhaust passage 15, an auxiliary scavenging passage 16, and two main scavenging passages 17a and 17b. Each exhaust boat 18 and sub-scavenging boat 1 open to the sleeve 7.
9. Main scavenging boat 20a.

20bにそれぞれ連通している。20b, respectively.

クランク室13に吸引された新気は、ピストン8のクラ
ンク軸6方向への移動に伴って圧縮力を受けつつ、副掃
気通路16あるいは主掃気通路17a、17bを通り、
各副掃気ボート19、主掃気ボート20a、20bを経
て、燃焼室14に入る。
The fresh air sucked into the crank chamber 13 passes through the sub-scavenging passage 16 or the main scavenging passages 17a and 17b while being subjected to compressive force as the piston 8 moves in the direction of the crankshaft 6.
It enters the combustion chamber 14 through each sub-scavenging boat 19 and main scavenging boats 20a and 20b.

第3図は第2図の矢視■線に沿って見たピストン側面図
である。
FIG. 3 is a side view of the piston taken along the line 2 in FIG. 2. FIG.

第4図はピストンリング溝まわりの詳細断面図、第5図
はピストンリングの詳細断面図、第6図は第5図の矢視
■線に沿った見たピストンリングの要部外観図である。
Fig. 4 is a detailed cross-sectional view of the piston ring groove, Fig. 5 is a detailed cross-sectional view of the piston ring, and Fig. 6 is an external view of the main parts of the piston ring as seen along the arrow ■ line in Fig. 5. .

2ケの共通のピストンリング21がピストンリング溝2
2にそれぞれ嵌合し、ピストンリング21の回り止めピ
ン23がピストン8に圧入されている。
The two common piston rings 21 are in the piston ring groove 2.
2, and the locking pin 23 of the piston ring 21 is press-fitted into the piston 8.

ピストンリング21には円周状の凹部24が2ケ形成さ
れている。
Two circumferential recesses 24 are formed in the piston ring 21.

第7図は凹部24まわりの状況図である。FIG. 7 is a diagram showing the situation around the recess 24.

(イ)の点火爆発時、燃焼室14の圧力は急激に上昇す
る。この時(い)に示すように、燃焼室14の高圧の燃
焼ガス25はピストンリング溝22に侵入し、クリアラ
ンスC3を通ってクランク室13に抜けようとする。
During the ignition explosion in (a), the pressure in the combustion chamber 14 rises rapidly. At this time, as shown in (a), the high-pressure combustion gas 25 in the combustion chamber 14 enters the piston ring groove 22 and attempts to escape into the crank chamber 13 through the clearance C3.

しかし、ピストンリング溝22のクランク室側側壁22
aが傾斜し半径方向に長いので管路抵抗が大となる。こ
のため凹部24に溜まるオイル分は流されることはない
However, the crank chamber side side wall 22 of the piston ring groove 22
Since a is inclined and long in the radial direction, the resistance of the pipe becomes large. Therefore, the oil that accumulates in the recess 24 is not washed away.

(ロ)の点火爆発後の膨張行程において燃焼ガ6一 ス25の押しつけ力26によりクリアランスが03から
04に小さくなる時、凹部24に溜まるオイル分が前記
側壁22aとピストンリング21との接面27に供給さ
れる。
When the clearance decreases from 03 to 04 due to the pressing force 26 of the combustion gas 6-1 in the expansion stroke after the ignition explosion in (b), the oil accumulated in the recess 24 is transferred to the contact surface between the side wall 22a and the piston ring 21. 27.

凹部24を形成していても、前記側壁22aが傾斜し半
径方向に長いので、ピストンリング21とピストンリン
グ溝22との接触面積を減少することはな(、ピストン
8からの熱伝達28を充分確保できるとともに、オイル
分による潤滑作用により、ピストンリング21とピスト
ンリング溝側壁22aとが膠着することを確実に防止可
能である。
Even if the recess 24 is formed, since the side wall 22a is inclined and long in the radial direction, the contact area between the piston ring 21 and the piston ring groove 22 is not reduced (and the heat transfer 28 from the piston 8 is not sufficiently reduced). In addition, due to the lubricating action of the oil, it is possible to reliably prevent the piston ring 21 and the piston ring groove side wall 22a from sticking together.

ピストン8の摩耗粉あるいはシリンダ加工時の切り粉が
ピストンリング溝22に入り込みアルミ溶着し膠着する
ようなことも起きに(くなる。
Abrasion particles from the piston 8 or cutting particles from cylinder machining may enter the piston ring groove 22 and weld the aluminum, resulting in sticking.

また本実施例の船外機では、陸上機関に比べ全開で使用
される頻度が多く、熱伝達を充分確保することおよび膠
着を防止することは、エンジンの耐久性を確保する上で
特に効果がある。
Furthermore, the outboard motor in this example is used at full throttle more often than land-based engines, so ensuring sufficient heat transfer and preventing stalemate are particularly effective in ensuring engine durability. be.

低速においては一般に掃気流速が遅いので、クランク室
13周りの壁には霧化仕切れない混合燃料が付着する。
At low speeds, the scavenging flow rate is generally slow, so the mixed fuel that cannot be atomized adheres to the wall around the crank chamber 13.

本実施例では 主掃気通路17aが最下部に配置されて
いるので、王掃気ボート20aをピストンリング21が
通過する時オイル分を、他の配置のものよりも余計円周
状の凹部24を通して熱負荷の大きい排気ボート側に供
給できる。
In this embodiment, since the main scavenging passage 17a is arranged at the bottom, when the piston ring 21 passes through the main scavenging boat 20a, the oil is heated through the circumferential recess 24 more than in other arrangements. Can be supplied to the exhaust boat side, which has a large load.

第8図は第2の実施例のピストンリング溝側壁まわりの
要部断面図、第9図は第3の実施例のピストンリング溝
側壁まわりの要部断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of the main part around the side wall of the piston ring groove of the second embodiment, and FIG. 9 is a sectional view of the main part around the side wall of the piston ring groove of the third embodiment.

第2の実施例はピストンリング溝側壁22aに四部29
を配設し、第3の実施例は楔型形状が第1実施例のもの
と異なり、ピストンリング溝22の燃焼室側側壁22b
も傾斜し半径方向に長い。
The second embodiment has four parts 29 on the side wall 22a of the piston ring groove.
The third embodiment has a wedge-shaped shape different from that of the first embodiment, and the side wall 22b of the piston ring groove 22 on the combustion chamber side.
is also inclined and radially long.

(発明の効果) ピストリング溝のクランク室側側壁と、該側壁に接する
ピストンリング面との間の全長が長(し且つ核間に四部
を設けたので、ピストンよりピストンリングを伝わって
シリンダに流れる熱流束を充分確保できる。さらに、燃
焼ガス流によってオイル分が凹部よりクランク室へ戻さ
れることを防止し、オイル分の潤滑作用を利用してのピ
ストンリングとピストンリング溝側壁との膠着を防止す
る作用も充分引き出すことができる。
(Effect of the invention) Since the total length between the crank chamber side side wall of the piston ring groove and the piston ring surface in contact with the side wall is long (and four parts are provided between the cores), the piston travels from the piston through the piston ring to the cylinder. Sufficient heat flux can be secured.Furthermore, it prevents the oil from returning to the crank chamber from the recess due to the flow of combustion gas, and prevents the piston ring from sticking to the side wall of the piston ring groove using the lubricating action of the oil. It is also possible to fully utilize the preventive effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は船舶推進用船外機のエンジン部分を示す部分断
面図である。 第2図は第1図の■−■線に沿ったシリンダ部分の横断
面図である。 第3図は第2図の矢視■線に沿って見たピストン側面図
である。 第4図はピストンリング溝22まわりの詳細断面図であ
る。 第5図はピストンリング21の詳細断面図である。 第6図は第5図の矢視■線に沿った見たピストンリング
21の要部外観図である。 第7図は凹部00まわりの状況図である。 第8図は第2の実施例のピストンリング溝側壁まわりの
要部断面図、第9図は第3の実施例のピストンリング溝
側壁まわりの要部断面図である。 シリンダ・・・・・・・4 ピストン・・・・・・・8 クランク室・・・・・13 燃焼室・・・・・・・14 排気通路・・・・・・15 主掃気通路・・・・・17a 主掃気ボート・・・・20B ピストンリング・・・21 ピストンリング溝・・22 側壁・・・・・・・・22a 凹部・・・・・・・・29 特許出願人   三信工業株式会社 −1〇− 竿3図 第7図 (イ)                 (ロ)(い
〕             (ろ)第8図 第9図
FIG. 1 is a partial sectional view showing an engine portion of an outboard motor for propulsion of a marine vessel. FIG. 2 is a cross-sectional view of the cylinder portion taken along the line ■-■ in FIG. FIG. 3 is a side view of the piston taken along the line 2 in FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a detailed sectional view around the piston ring groove 22. FIG. 5 is a detailed sectional view of the piston ring 21. FIG. 6 is an external view of the main parts of the piston ring 21, taken along the arrow line 2 in FIG. 5. FIG. FIG. 7 is a diagram showing the situation around the recess 00. FIG. 8 is a sectional view of the main part around the side wall of the piston ring groove of the second embodiment, and FIG. 9 is a sectional view of the main part around the side wall of the piston ring groove of the third embodiment. Cylinder...4 Piston...8 Crank chamber...13 Combustion chamber...14 Exhaust passage...15 Main scavenging passage... ...17a Main scavenging boat...20B Piston ring...21 Piston ring groove...22 Side wall...22a Recess...29 Patent applicant Sanshin Kogyo Co., Ltd. Company -1〇- Rod 3 Figure 7 (A) (B) (I) (B) Figure 8 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ピストンに配置されるピストンリング溝と該溝に嵌合す
るピストンリングとよりなる、内燃機関燃焼室の気密装
置において、前記ピストンリングと前記ピストンリング
溝のクランク室側側壁との接面の少なくとも一方に凹部
を形成するとともに、溝側面が口もと程クランク室側に
拡がる楔型形状としたことを特徴とする内燃機関燃焼室
の気密装置。
In an airtight device for a combustion chamber of an internal combustion engine, comprising a piston ring groove disposed in a piston and a piston ring fitted into the groove, at least one of the contact surfaces between the piston ring and a side wall of the piston ring groove on the crank chamber side. An air sealing device for a combustion chamber of an internal combustion engine, characterized in that a recess is formed in the groove, and the side surface of the groove has a wedge-shaped shape that widens toward the crank chamber side toward the mouth.
JP3111985A 1985-02-18 1985-02-18 Air-tight device for combustion chamber of internal-combustion engine Pending JPS61190152A (en)

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JP (1) JPS61190152A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067940A1 (en) * 2001-07-30 2004-08-12 Samyoung Machinery Co., Ltd Piston assembly for an internal combustion engine
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