ISO 6627:2000
(Main)Internal combustion engines — Piston rings — Expander/segment oil-control rings
Internal combustion engines — Piston rings — Expander/segment oil-control rings
Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Segments racleurs régulateurs d'huile/expandeurs
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6627
First edition
2000-09-15
Internal combustion engines — Piston
rings — Expander/segment oil-control rings
Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Segments
racleurs régulateurs d'huile/expandeurs
Reference number
ISO 6627:2000(E)
©
ISO 2000
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ISO 6627:2000(E)
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ISO 6627:2000(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Symbols and abbreviated terms .2
4 Ring types and designations.3
5 Common features .5
6 Dimensions.9
7 Materials .11
8 Tangential force and nominal contact pressure.11
Bibliography.13
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ISO 6627:2000(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 6627 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles.
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ISO 6627:2000(E)
Introduction
ISO 6627 is one of a series of International Standards dealing with piston rings for reciprocating internal
combustion engines. Others are ISO 6621, ISO 6622, ISO 6623; ISO 6624, ISO 6625 and ISO 6626 (see clause 2
and the bibliography).
The common features and dimensional tables included in ISO 6627 represent a broad range of variables. In
selecting a ring type, the designer will above all need to consider the particular operating conditions. Moreover, it is
essential that the designer refer to the specifications and requirements of ISO 6621-3 and ISO 6621-4 before
completing the selection.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6627:2000(E)
Internal combustion engines — Piston rings — Expander/segment
oil-control rings
1 Scope
This International Standard specifies the essential dimensional features of expander/segment oil-control rings,
without providing a complete product description (because expander-spacer design varies from piston-ring
manufacturer to piston-ring manufacturer, the interaction between the manufacturer and the client will determine
specific design details).
This International Standard applies to expander/segment oil-control rings of nominal diameters ranging from 40 mm
to 125 mm for reciprocating internal combustion engines. It also applies to piston rings for compressors working
under analogous conditions.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 6621-2, Internal combustion engines — Piston rings — Part 2: Inspection measuring principles.
ISO 6621-3, Internal combustion engines — Piston rings — Part 3: Material specifications.
ISO 6621-4, Internal combustion engines — Piston rings — Part 4: General specifications.
ISO 6626, Internal combustion engines — Piston rings — Coil-spring-loaded oil control rings.
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ISO 6627:2000(E)
3 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this International Standard, the symbols and abbreviated terms in Table 1 apply.
Table 1 — Symbols and abbreviations
Symbol
Description
Abbreviation
a
Segment radial wall thickness
1
a
8 Spacer radial thickness
a
Expander radial thickness
9
a
Assembly radial thickness
11
a
14 Seating tab height
d
Nominal ring assembly diameter (nominal diameter)
1
h
Nominal assembly width
1
h
9 Expander width
h
Segment width near inside diameter (ID), after coiling
10
h
Segment width near outside diameter (OD), after coiling and surface treatment or plating
11
h
12 Nominal segment width
h
Spacer width
13
p
o Nominal contact pressure
p
Unit contact pressure
ou
s
Segment closed gap; stagger gap
1
F
t Tangential force
F
Specific tangential force
tc
� Nominal seating tab angle
CR1.CR3 Chromium-plating thickness
ES1.ES4 Types of expander/segment oil-control rings
PNH High nominal pressure
PNL Low nominal pressure
PNM Medium nominal pressure
PNR Reduced nominal pressure
PNV Very high nominal pressure
NS010-NS050 Nitrided surface (segment)
NX Nitrided surface (expander-spacer)
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ISO 6627:2000(E)
4 Ring types and designations
4.1 Types of expander/segment oil-control rings
The more common designs (expander-spacers, segments and corresponding assemblies) in general use are
showninFigure1.
NOTE The designations of design types ES3 and ES4 are different to the designations for those types given in
ISO/TR 6627:1992.
ES1
ES2
ES3
ES4
Key
1 Centring pad (optional)
Figure 1 — Expander/segment oil-control ring designs
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ISO 6627:2000(E)
4.2 General features
The expander/segment assembly shall be in accordance with Figure 2.
a) Assembly
b) Expander-spacer c) Segment d) Section A-A
Key
1 Seating tab
2 Expander-spacer ends
3 Peripheral surface
a, b
4 Stagger segments gaps and expander ends (all three components)
a
Stagger angle should be larger than 30°.
b
For assembly arrangement regarding tangential force, see ISO 6621-2.
c
Seating tab angle dimensions are defined in Table 2.
Figure 2 — Expander/segment assembly
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ISO 6627:2000(E)
4.3 Designation examples
The following are examples of piston ring designations in accordance with this International Standard.
EXAMPLE 1 Expander/segment oil-control ring type ES1 (ES1) of nominal diameter d = 90 mm (90) and nominal assembly
1
width h = 3 mm (3), with segments made of unalloyed steel subclass 68 (MC68), a chromium-plated peripheral surface of
1
minimum thickness 0,05 mm (CR1), and with an expander made of 16 % Cr (min.) austenitic steel, of material subclass
67 (MC67) and tangential force, F , according to the medium nominal contact pressure class (PNM):
t
Piston ring ISO 6627 ES1-90 × 3-MC68/CR1-MC67/PNM
EXAMPLE 2 Expander/segment oil-control ring type ES2 (ES2) of nominal diameter d = 90 mm (90) and nominal assembly
1
width h = 2,5 mm (2,5), with segments made of 11 % Cr (min.) martensitic steel, subclass 65 (MC65), nitrided on the peripheral
1
and inside surfaces (NS020) to a minimum depth of 0,020 mm on the peripheral surface, and with an expander made of
16 % Cr (min.) austenitic steel, of material subclass 67 (MC67), nitrided on the surface (NX), and tangential force, F , according
t
to the reduced nominal contact pressure class (PNR):
Piston ring ISO 6627 ES2-90 × 2,5-MC65/NS020-MC67/NXPNR
5 Common features
5.1 Expander-spacer
5.1.1 Design considerations
In order to optimize the fit of the oil ring assembly into the engine cylinder bore, the following should be considered
in the design of the expander/segment oil-control rings:
� total circumferential deflection of the expander;
� piston groove depth;
� features on the lands adjacent to the oil ring groove;
� groove-corner radius.
5.1.2 Without
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6627
Première édition
2000-09-15
Moteurs à combustion interne — Segments
de piston — Segments racleurs régulateurs
d'huile/expandeurs
Internal combustion engines — Piston rings — Expander/segment
oil-control rings
Numéro de référence
ISO 6627:2000(F)
©
ISO 2000
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ISO 6627:2000(F)
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Version française parue en 2002
Imprimé en Suisse
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ISO 6627:2000(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives.1
3 Symboles et termes abrégés.2
4 Types de segments et désignations.3
5 Caractéristiques communes.5
6 Dimensions.9
7 Matériaux.11
8 Force tangentielle et pression de contact nominale.11
Bibliographie.13
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ISO 6627:2000(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 6627 peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 6627 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers.
Cette première édition de l’ISO 6627 annule et remplace l’ISO/TR 6627:1992; dont elle constitue une révision
technique.
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ISO 6627:2000(F)
Introduction
L’ISO 6627 fait partie d'une série de Normes internationales en cours d’élaboration traitant des segments de piston
pour les moteurs alternatifs à combustion interne. Les autres Normes internationales dans cette série sont
l’ISO 6621; l’ISO 6622, l’ISO 6623, l’ISO 6624, l’ISO 6625 et l’ISO 6626 (voir article 2 et bibliographie).
Les caractéristiques communes et les tableaux de dimensions présentés dans l’ISO 6627 constituent une large
plage de variables. En sélectionnant un type particulier de segment, le concepteur devra tenir compte des
conditions dans lesquelles le segment devra fonctionner. En outre, il est essentiel que le concepteur se réfère aux
spécifications et aux exigences de l’ISO 6621-3 et de l’ISO 6621-4 avant d'achever sa sélection.
© ISO 2000 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 6627:2000(F)
Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Segments
racleurs régulateurs d'huile/expandeurs
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques dimensionnelles essentielles des segments racleurs
régulateurs d'huile/expandeurs sans fournir de description complète du produit (du fait que la conception de la cale
d'expansion varie suivant le fabricant du segment de piston, c’est l'interaction entre le fabricant et le client qui
déterminera les détails de la conception spécifique du fabricant).
La présente Norme internationale s'applique aux segments racleurs régulateurs d'huile/expandeurs de diamètres
nominaux de 40 mm à 125 mm pour les moteurs alternatifs à combustion interne. Elle s'applique aussi aux
segments de piston des compresseurs fonctionnant dans des conditions analogues.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 6621-2, Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Part 2: Principes de mesure pour inspection
ISO 6621-3, Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Part 3: Spécifications des matériaux
ISO 6621-4, Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Part 4: Spécifications générales
ISO 6626, Moteurs à combustion interne — Segments de piston — Segments racleurs régulateurs d’huile mis en
charge par ressort hélicoïdal
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ISO 6627:2000(F)
3 Symboles et termes abrégés
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les symboles et termes abrégés donnés dans le Tableau 1
s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles et abréviations
Symbole ou
Description
abréviation
a
Épaisseur radiale du segment
1
a
Épaisseur radiale de la cale
8
a
Épaisseur radiale de l’expandeur
9
a
Épaisseur radial de l’ensemble
11
a
Hauteur de l’épaulement
14
d
Diamètre nominal de l’ensemble du segment (diamètre nominal)
1
h
Largeur nominale de l’ensemble du segment
1
h
Largeur de l’expandeur
9
h
Largeur du segment près du diamètre intérieur (ID), après enroulement
10
h
Largeur du segment près du diamètre extérieur (OD), après enroulement et traitement de surface
11
ou chromage
h
Largeur nominale du segment
12
h
Largeur de la cale
13
p
Pression de contact nominale
o
p
Pression de contact unitaire
ou
s
Jeu gradué; jeu à la coupe
1
F
Force tangentielle
t
F
Force tangentielle spécifique
tc
Angle nominal de l’épaulement
θ
CR1.CR3 Épaisseur de chromage
ES1.ES4 Types de segments racleurs régulateurs d’huile/expandeurs
PNH Pression nominale haute
PNL Pression nominale faible
PNM Pression nominale moyenne
PNR Pression nominale réduite
PNV Pression nominale très élevée
NS010-NS050 Surface nitrurée (segment)
NX Surface nitrurée (cale d’expansion)
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 6627:2000(F)
4 Types de segments et désignations
4.1 Types de segments racleurs régulateurs d'huile/expandeurs
Les modèles les plus communs (cales d'expansion, segments et ensembles correspondants) qui sont utilisés, sont
représentés à la Figure 1.
NOTE Les désignations des types ES3 et ES4 sont différentes de celles données dans l’ISO/TR 6627:1992.
ES1
ES2
ES3
ES4
Légende
1 Coussinet de centrage (optionnel)
Figure 1 — Modèles de segments racleurs régulateurs d'huile/expandeurs
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ISO 6627:2000(F)
4.2 Caractéristiques générales
L'ensemble segment/expandeur doit être conforme à la Figure 2.
a) Ensemble
b) Cale d'expansion c) Segment d) Section A-A
Légende
1 Languette de portée
2 Bouts de la cale d’expension
3 Surface périphérique
a, b
4 Jeu gradué des segments et bouts de la cale d’expansion (les trois éléments)
a
Il convient que l’angle de jeu gradué soit supérieur à 30°.
b
Pour le montage de l'ensemble concernant la force tangentielle, voir l’ISO 6621-2.
c
Les valeurs de l'angle d'épaulement sont définies dans le Tableau 1.
Figure 2 — Ensemble expandeur/segment
4 © ISO 2000 – Tous droits réservés
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ISO 6627:2000(F)
4.3 Exemples de désignation
Les désignations de segments de piston suivantes sont conformes à la présente Norme internationale.
EXEMPLE 1 Segment racleur régulateur d'huile/expandeur de type ES1 (ES1) d'un diamètre nominal d = 90 mm (90) et
1
d'une largeur nominale d'ensemble h = 3 mm (3), dont les segments sont fabriqués en acier non allié de la sous-classe 68
1
(MC68), à surface périphérique chromée d'une épaisseur minimale de 0,05 mm (CR1), avec un expandeur en acier austénitique
contenant 16 % de chrome (min.), de sous-classe de matériau 67 (MC67) et de force tangentielle, F , conforme à la classe de
t
pression de contact nominale moyenne (PNM):
Segment de piston ISO 6627 ES1-90 ¥¥¥¥ 3-MC68/CR1-MC67/PNM
EXEMPLE 2 Segment racleur régulateur d'huile/expandeur de type ES2 (ES2) d'un diamètre nominal d = 90 mm (90) et
1
d'une largeur nominale d'ensemble h = 2,5 mm (2,5), dont les segments sont fabriqués en acier martensitique contenant 11 %
1
de chrome (min.), de sous-classe 65 (MC65), nitruré sur la surface périphérique et la surface intérieure (NS020), sur une
profondeur minimale de 0,020 mm sur la surface périphérique, avec un expandeur fabriqué en acier austénitique contenant
16 % de chrome (min.), de sous-classe de matériau 67 (MC67), nitruré sur la surface (NX) et de force tangentielle, F , conforme
t
à la classe de pression de contact nominale réduite (PNR):
Segment de piston ISO 6627 ES2-90 ¥¥ 2,5-MC65/NS020-MC67/NXPNR
¥¥
5 Caractéristiques communes
5.1 Cale d'expansion
5.1.1 Caractéristiques de conception
Afin d'optimiser l'ajustement de l'ensemble du segment racleur régulateur d'huile dans l'alésage du cylindre du
moteur, il convient de tenir compte des éléments suivants lors de la conception des segments ra
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.