JPS61190152A - 内燃機関燃焼室の気密装置 - Google Patents

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

２０ｂにそれぞれ連通している。

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。

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。

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。

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。

第７図は凹部２４まわりの状況図である。

（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。

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
。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。