KR102512199B1 - Valve-piston system of an internal combustion engine and internal combustion engine - Google Patents

Valve-piston system of an internal combustion engine and internal combustion engine Download PDF

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Abstract

내연 기관의 실린더의 밸브-피스톤 시스템(20)으로서, 위아래로 이동 가능하게 안내되는 피스톤(26)을 구비하고, 적어도 하나의 흡입측 가스 교환 밸브(21) 및 적어도 하나의 배기측 가스 교환 밸브(22)를 구비하며, 상기 피스톤(26)은, 상기 가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는 단부에, 상기 가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는, 중앙 피스톤 홈통부(27) 및 상기 중앙 피스톤 홈통부(27) 내로 병합되는 횡방향 밸브 포켓들(28)을 포함하는 것인, 밸브-피스톤 시스템(20)에 있어서, 상기 개별적인 밸브 포켓(28)은, 상기 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)를 지향하는 밸브 포켓의 면(29)이 상기 피스톤(26)의 축 방향에 대한 수직선(30) 또는 상기 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 밸브 몸체(24)의 축 방향(25)에 대한 수직선(30)에 대해 경사지는 방식으로, 디스크 섹션형 또는 깔때기 섹션형으로 형성되는 것인, 밸브-피스톤 시스템이 제공된다. A valve-piston system (20) of a cylinder of an internal combustion engine, comprising a piston (26) guided movably up and down, at least one intake-side gas exchange valve (21) and at least one exhaust-side gas exchange valve ( 22), wherein the piston (26) has a central piston trough (27), at the end of which is directed to the gas exchange valves (21, 22), which is directed to the gas exchange valves (21, 22). and transverse valve pockets (28) merged into the central piston trough (27), wherein the individual valve pockets (28) are adapted to the individual gas exchange valves. The face 29 of the valve pocket facing 21, 22 is perpendicular 30 to the axial direction of the piston 26 or the axial direction of the valve body 24 of the individual gas exchange valve 21, 22. A valve-piston system is provided, which is formed in the form of a disk section or a funnel section, in an inclined manner with respect to the vertical line (30) with respect to (25).

Description

내연 기관의 밸브-피스톤 시스템 및 내연 기관{VALVE-PISTON SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE}Valve-piston system of internal combustion engine and internal combustion engine

본 발명은, 내연 기관의 밸브-피스톤 시스템 및 내연 기관에 관한 것이다.The present invention relates to internal combustion engine valve-piston systems and internal combustion engines.

일반적으로, 내연 기관들은 전형적으로, 복수의 실린더를 구비한다. 내연 기관의 각 실린더는, 개별적인 실린더의 실린더 라이너 내에서 위아래로 이동 가능하게 안내되는, 피스톤을 구비한다. 이에 부가하여, 내연 기관의 각 실린더는, 적어도 충전 공기를 위한 적어도 하나의 흡입측 가스 교환 밸브 및 배기 가스를 위한 적어도 하나의 배기측 가스 교환 밸브를 구비한다. 특히 내연 기관이 가스 기관으로서 실시될 때, 연소를 위해 개별적인 실린더에 공급되는 충전 공기뿐만 아니라 가스-공기 혼합물의 형태의 기체상 연료가 또한 존재한다. 특히 내연 기관이 디젤 내연 기관으로서 실시될 때, 각 실린더는, 연료가 그를 통해 실린더에 공급될 수 있는 것인, 적어도 하나의 분사기를 구비한다.In general, internal combustion engines typically have a plurality of cylinders. Each cylinder of an internal combustion engine has a piston, which is guided movably up and down within the cylinder liner of the respective cylinder. In addition to this, each cylinder of the internal combustion engine has at least one intake-side gas exchange valve for charge air and at least one exhaust-side gas exchange valve for exhaust gas. In particular when the internal combustion engine is implemented as a gas engine, there is also gaseous fuel in the form of a gas-air mixture as well as charge air supplied to the individual cylinders for combustion. In particular when the internal combustion engine is implemented as a diesel internal combustion engine, each cylinder has at least one injector through which fuel can be supplied to the cylinder.

실무적으로, 내연 기관의 실린더의 피스톤이, 가스 교환 밸브들을 지향하는 면 상에 또는 가스 교환 밸브들을 지향하는 단부 상에, 중앙 피스톤 홈통부(central piston trough)를 구비한다는 것이, 공지된다. 더불어, 피스톤의 이러한 단부 상에 가스 교환 밸브들을 지향하는 밸브 포켓들이 형성되고, 그러한 밸브 포켓들을 통해, 내연 기관의 작동 도중에 가스 교환 밸브들의 밸브 몸체들과 피스톤 사이의 충돌이 회피될 수 있다는 것이, 공지된다.In practice, it is known that the piston of a cylinder of an internal combustion engine has a central piston trough, either on the side facing the gas exchange valves or on the end facing the gas exchange valves. In addition, valve pockets are formed on this end of the piston that direct the gas exchange valves, and through such valve pockets, collisions between the valve bodies of the gas exchange valves and the piston can be avoided during operation of the internal combustion engine, It is notified.

이로부터 시작하여, 본 발명은, 새로운 유형의, 내연 기관의 밸브-피스톤 시스템 및 그러한 밸브-피스톤 시스템을 갖는 내연 기관을 생성하는 것에 대한 목적에 기초하게 된다.Starting from this, the invention is based on the object of creating a valve-piston system of a new type of internal combustion engine and an internal combustion engine with such a valve-piston system.

이러한 목적은, 청구항 제 1항에 따른 내연 기관의 밸브-피스톤 시스템을 통해 해소된다. 본 발명에 따르면, 개별적인 밸브 포켓은, 밸브 포켓의 개별적인 가스 교환 밸브를 지향하는 면이 피스톤의 축 방향에 대한 수직선 또는 개별적인 가스 교환 밸브의 밸브 몸체의 축 방향에 대한 수직선에 대해 경사지는 방식으로, 디스크 섹션형 또는 깔때기 섹션형으로 형성된다. 본 발명에 따른 밸브-피스톤 시스템과 더불어, 밸브 포켓들이 디스크 섹션형 또는 깔때기 섹션형으로 형성된다는 사실로 인해, 밸브 포켓들과 피스톤 홈통부 사이의 전이 구역 내에서의 소위 핫스팟들(hotspots)의 형성이, 회피된다. 더불어, 더 적은 소용돌이들이 연소 도중에 생성되고, 따라서 연료의 연소가, 더욱 효율적으로 그리고 그에 따라 더 높은 효율을 동반하는 가운데, 일어날 수 있도록 한다.This object is solved by the valve-piston system of an internal combustion engine according to claim 1 . According to the invention, the individual valve pocket is constructed in such a way that the side facing the individual gas exchange valve of the valve pocket is inclined with respect to a perpendicular to the axial direction of the piston or a vertical to the axial direction of the valve body of the individual gas exchange valve, It is formed in the form of a disk section or a funnel section. With the valve-piston system according to the invention, due to the fact that the valve pockets are formed in the form of a disk section or funnel section, so-called hotspots are formed in the transition zone between the valve pockets and the piston trough. this is avoided In addition, fewer vortices are created during combustion, thus allowing the combustion of fuel to take place more efficiently and thus with accompanying higher efficiency.

우선적으로, 개별적인 가스 교환 밸브를 지향하는 개별적인 밸브 포켓의 면은, 피스톤 홈통부의 방향으로 경사지게 된다. 이는, 핫스팟들을 감소시키거나 또는 회피하는데 그리고 소용돌이들을 감소시키는데, 특히 바람직하다,Preferentially, the face of the individual valve pocket, which faces the individual gas exchange valve, is inclined in the direction of the piston trough. This is particularly desirable for reducing or avoiding hotspots and reducing vortices.

다른 개선예에 따르면, 개별적인 가스 교환 밸브의 밸브 몸체가, 가스 교환 밸브의 개별적인 밸브 포켓을 향한 면이 밸브 몸체의 축 방향에 대한 수직선에 대해 경사지는 방식으로, 원뿔 섹션형 또는 절두 원뿔 섹션형으로 형성된다. 우선적으로, 개별적인 밸브 포켓을 지향하는 개별적인 밸브 몸체의 면은, 피스톤 홈통부로부터 멀어지게 경사지게 된다. 이는 또한, 핫스팟들을 회피하는데 그리고 소용돌이들을 감소시키는데, 바람직하다, 더불어, 가스 교환 밸브들의 밸브 몸체들과 피스톤 사이의 안전 거리가, 최소의 설치 공간을 동반하도록, 유지된다.According to another refinement, the valve body of the individual gas exchange valve is shaped like a conical section or truncated conical section in such a way that the side facing the individual valve pocket of the gas exchange valve is inclined with respect to a perpendicular to the axial direction of the valve body. is formed Preferentially, the face of the individual valve body, which faces the individual valve pocket, is inclined away from the piston trough. It is also desirable to avoid hotspots and to reduce vortices, in addition, a safe distance between the valve bodies and the piston of the gas exchange valves is maintained, accompanied by a minimum installation space.

본 발명의 다른 개선예에 따르면, 개별적인 가스 교환 밸브를 지향하는 개별적인 밸브 포켓의 면은, 제1 각도를 갖도록 경사지게 되고, 개별적인 밸브 포켓을 지향하는 개별적인 밸브 몸체의 면은, 제2 각도를 갖도록 경사지게 된다. 우선적으로, 제1 각도 및 제2 각도는 동등한 크기이고, 따라서 경사진 면들이 서로 평행하게 연장되도록 한다. 대안적으로, 제2 각도는 제1 각도보다 더 크다. 본 발명의 이러한 구성은, 가스 교환 밸브들의 밸브 몸체들과 피스톤 사이의 안전 거리를 최소의 설치 공간을 동반하도록 유지하는 가운데, 실린더의 연소 챔버 내에서 핫스팟들을 감소시키거나 회피하는데 그리고 소용돌이들을 감소시키는데 바람직하다.According to another refinement of the invention, the face of the individual valve pocket facing the individual gas exchange valve is inclined with a first angle and the face of the individual valve body facing the individual valve pocket is inclined with a second angle. do. Preferentially, the first angle and the second angle are of equal magnitude, thus allowing the inclined faces to extend parallel to each other. Alternatively, the second angle is greater than the first angle. This configuration of the present invention is useful in reducing or avoiding hot spots and reducing swirls in the combustion chamber of a cylinder, while maintaining a safe distance between the valve bodies and the piston of the gas exchange valves accompanied by a minimum installation space. desirable.

본 발명에 따른 내연 기관이, 청구항 제 10항에서 한정된다.An internal combustion engine according to the invention is defined in claim 10 .

본 발명의 바람직한 다른 개선예들이, 종속 청구항들 및 뒤따르는 설명으로부터 달성된다.Advantageous further refinements of the invention emerge from the dependent claims and the description that follows.

본 발명의 예시적인 실시예들이, 이에 제한되지 않는, 도면을 통해, 더욱 상세하게 설명된다.Exemplary embodiments of the present invention are described in more detail through drawings, which are not limited thereto.

도 1은 내연 기관의 실린더의 평면도이고;
도 2는 실무적으로 공지되는 내연 기관의 밸브-피스톤 시스템의 발췌도이며;
도 3은 본 발명에 따른 내연 기관의 밸브-피스톤 시스템의 발췌도이다.1 is a plan view of a cylinder of an internal combustion engine;
2 is an excerpt of a valve-piston system of an internal combustion engine known in practice;
3 is an excerpt of a valve-piston system of an internal combustion engine according to the present invention.

본 발명은, 내연 기관의 밸브-피스톤 시스템 및 내연 기관에 관한 것이다.The present invention relates to internal combustion engine valve-piston systems and internal combustion engines.

도 1은 내연 기관의 실린더에 대한 매우 개략적인 평면도를 도시한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 도 1의 실린더(10)는, 복수의 흡입측 가스 교환 밸브(11) 및 복수의 배기측 가스 교환 밸브(12)를 구비한다. 따라서, 적어도 충전 공기가 그를 통해 실린더(10)의 연소 챔버 내로 도입될 수 있는 것인, 2개의 흡입측 가스 교환 밸브(11)가, 도 1에 도시된다. 도 1에서, 연료는, 예를 들어 경유, 중유 또는 잔유와 같은 액체 연료가 그를 통해 개별적인 실린더의 연소 챔버 내로 분사될 수 있는 것인, 분사기(13)를 통해 개별적인 실린더의 연소 챔버 내로 도입된다. 연료의 연소 도중에 생성되는 배기 가스는, 배기측 가스 교환 밸브들(12)을 통해 연소 챔버로부터 방출될 수 있다.Figure 1 shows a very schematic plan view of a cylinder of an internal combustion engine. In the exemplary embodiment shown, the cylinder 10 in FIG. 1 has a plurality of gas exchange valves 11 on the suction side and a plurality of gas exchange valves 12 on the exhaust side. Accordingly, two intake-side gas exchange valves 11 are shown in FIG. 1 , through which at least charge air can be introduced into the combustion chamber of the cylinder 10 . 1 , fuel is introduced into the combustion chamber of an individual cylinder via an injector 13 through which liquid fuel, such as for example light oil, heavy oil or residual oil, can be injected into the combustion chamber of the individual cylinder. Exhaust gas produced during combustion of fuel can be discharged from the combustion chamber through exhaust-side gas exchange valves 12 .

본 발명은, 경유, 중유 또는 잔유와 같은 액체 연료가 그 내부에서 연소되는 것인, 내연 기관들과 함께하는 용도로 제한되지 않는다는 점을, 여기에서 알아야 한다. 대조적으로, 본 발명은 또한, 기체상 연료가 그 내부에서 연소되는 것인, 가스 기관들과 함께 사용될 수 있고, 그러한 가스 기관들과 함께하는 경우, 충전 공기 및 기체상 연료의 혼합물이, 흡입측 가스 교환 밸브들(11)을 통해 실린더의 연소 챔버 내로 도입된다. 더불어, 본 발명은, 이중-연료 기관들과 함께 활용될 수 있다.It should be noted here that the present invention is not limited to use with internal combustion engines, in which a liquid fuel such as light oil, heavy oil or residual oil is burned. In contrast, the present invention can also be used with gas engines, in which gaseous fuel is burned, and with such gas engines, the mixture of charge air and gaseous fuel is Through exchange valves 11 it is introduced into the combustion chamber of the cylinder. Additionally, the present invention may be utilized with dual-fuel engines.

도 2는, 내연 기관의 실린더(10)를 통한 발췌에 의한 단면도를 도시하고, 도 2에 도시된 세부사항은 실무 또는 종래기술에 대응한다. 도시된 가스 교환 밸브(11 또는 12)에 따르면, 도 2는, 개별적인 가스 교환 밸브(11 또는 12)를 개방 또는 폐쇄하기 위해, 자체의 축 방향(15)의 방향으로 작동 도중에 위아래로 이동될 수 있는, 밸브 몸체(14)를 도시한다. 더불어, 도 2는, 도시되지 않은 실린더의 라이너 내에서 위아래로, 말하자면, 일반적으로 개별적인 가스 교환 밸브(11, 12)의 밸브 몸체(14)의 축 방향(15)과 평행하게 연장되는 실린더(10)의 축 방향의 방향으로, 이동 가능하게 안내되는, 피스톤(16)을 도시한다.FIG. 2 shows a section view taken through cylinder 10 of an internal combustion engine, the details shown in FIG. 2 correspond to practice or prior art. According to the illustrated gas exchange valve 11 or 12 , FIG. 2 can be moved up and down during operation in the direction of its axial direction 15 to open or close the individual gas exchange valve 11 or 12 . , shows the valve body 14 . In addition, FIG. 2 shows a cylinder 10 extending up and down within the liner of a cylinder, not shown, that is to say generally parallel to the axial direction 15 of the valve body 14 of the individual gas exchange valves 11 , 12 . ) shows the piston 16, which is movably guided in the axial direction of .

도 2로부터 명백한 바와 같이, 피스톤(16)이, 가스 교환 밸브들(11, 12)을 지향하는 단부 상에, 중앙 피스톤 홈통부(17)를 구비한다는 것이, 이미 실무적으로 공지된다. 피스톤(16)의 이러한 단부에서, 도 2는, 더불어, 개별적인 가스 교환 밸브(11 또는 12)의 개별적인 밸브 몸체(14)를 지향하는, 밸브 포켓(18)을 도시하고, 작동 도중에 개별적인 실린더(10)의 개별적인 가스 교환 밸브(11 또는 12)의 개별적인 밸브 몸체(14)와 개별적인 실린더의 피스톤(16) 사이의 충돌을 방지하기 위한, 개별적인 가스 교환 밸브(11, 12)의 밸브 몸체(14)와 피스톤(16) 사이의 최소의 거리가, 개별적인 밸브 포켓(18)을 통해, 작동 도중에, 제공된다.As is evident from FIG. 2 , it is already known in practice that the piston 16 has, on the end facing the gas exchange valves 11 , 12 , a central piston trough 17 . At this end of the piston 16 , FIG. 2 shows a valve pocket 18 , together with which the individual valve body 14 of the individual gas exchange valve 11 or 12 is directed, during operation the individual cylinder 10 The valve body 14 of the individual gas exchange valves 11 and 12 for preventing collision between the individual valve body 14 of the individual gas exchange valve 11 or 12 of the individual cylinder and the piston 16 of the individual cylinder and A minimal distance between the pistons 16 is provided during operation, via the individual valve pockets 18 .

도 3은, 말하자면 흡입측 또는 배기측 가스 교환 밸브(21 또는 22)의 밸브 몸체(24) 및 피스톤(26)의 구역에서의, 본 발명에 따른 내연 기관의 실린더(23)의 밸브-피스톤 시스템(20)의 발췌도를 도시한다. 작동 도중에, 밸브 몸체(24)는, 개별적인 가스 교환 밸브(21 또는 22)를 개방 또는 폐쇄하기 위해, 자체의 축 방향(25)의 방향으로 이동 가능하다. 실린더(23)의 피스톤(26)은, 도시되지 않은 실린더(23)의 라이너 내에서 자체의 축 방향(미도시)의 방향으로 위아래로 이동 가능하게 안내되고, 피스톤(26)의 축 방향은 일반적으로, 개별적인 가스 교환 밸브(21 또는 22)의 개별적인 밸브 몸체(24)의 축 방향(25)과 평행하게 연장된다.3 shows a valve-piston system of a cylinder 23 of an internal combustion engine according to the invention, namely in the region of a valve body 24 and a piston 26 of a gas exchange valve 21 or 22 on the intake or exhaust side. An excerpt from (20) is shown. During operation, the valve body 24 is movable in its axial direction 25 to open or close the respective gas exchange valve 21 or 22 . The piston 26 of the cylinder 23 is movably guided up and down in its own axial direction (not shown) within the liner of the cylinder 23, which is not shown, and the axial direction of the piston 26 is generally , which extends parallel to the axial direction 25 of the individual valve body 24 of the individual gas exchange valve 21 or 22 .

가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는 단부 상에서, 피스톤(26)은, 가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는 피스톤(26)의 단부 상의 중앙에 형성되는, 피스톤 홈통부(27)를 구비한다.On the end facing the gas exchange valves 21 , 22 , the piston 26 is formed centrally on the end of the piston 26 facing the gas exchange valves 21 , 22 , the piston trough 27 ) is provided.

가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는 이러한 단부에서, 개별적인 실린더(23)의 피스톤(26)은 더불어, 가스 교환 밸브들(21, 22)과 상호 작용하는, 밸브 포켓들(28)을 포함한다. 이러한 밸브 포켓들(28)은, 중앙 피스톤 홈통부(27) 내로 병합된다.At this end towards the gas exchange valves 21 , 22 , the piston 26 of the individual cylinder 23 together with the valve pockets 28 interact with the gas exchange valves 21 , 22 . include These valve pockets 28 are incorporated into the central piston trough 27 .

본 발명의 관점에서, 개별적인 밸브 포켓(28)은, 디스크 섹션형 또는 깔때기 섹션형으로, 말하자면, 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)를, 말하자면 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 밸브 몸체(24)를, 지향하는, 개별적인 밸브 포켓(28)의 면(29)이, 말하자면 제1 각도(α)를 갖는 피스톤(26)의 피스톤 홈통부(27)의 방향으로, 피스톤(26)의 축 방향에 또는 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 밸브 몸체(24)의 축 방향(25)에 대한 수직선(30)에 대해 경사지는 방식으로, 형성된다.From the point of view of the present invention, the individual valve pocket 28 is in the form of a disk section or a funnel section, that is to say for the individual gas exchange valve 21 , 22 , that is to say for the valve body of the individual gas exchange valve 21 , 22 . 24), the face 29 of the individual valve pocket 28 is, so to speak, in the direction of the piston groove 27 of the piston 26 with a first angle α, the axis of the piston 26. It is formed in such a way that it is inclined with respect to the vertical line 30 relative to the direction or the axial direction 25 of the valve body 24 of the individual gas exchange valve 21 , 22 .

이러한 구성을 통해, 특히 밸브 포켓들(28)의 구역에서의, 특히 개별적인 밸브 포켓(28)과 피스톤 홈통부(27) 사이의 전이 에지(31)의 구역에서의, 소위 핫스팟들의 형성이 회피되는 가운데, 실린더(23)의 연소 챔버 내에서의 연료의 연소에 부정적으로 영향을 미치는 소용돌이들이, 부가적으로 감소된다. 밸브 포켓들(28)은, 피스톤 홈통부(27) 내로 조화롭게 병합된다.Through this arrangement, the formation of so-called hot spots, in particular in the region of the valve pockets 28, in particular in the region of the transition edge 31 between the respective valve pocket 28 and the piston groove 27, is avoided. In the middle, vortices, which negatively affect the combustion of fuel in the combustion chamber of cylinder 23, are additionally reduced. The valve pockets 28 are harmoniously integrated into the piston trough 27 .

밸브 몸체(24)는, 개별적인 밸브 포켓(28)을 지향하는 면(32)이 개별적인 밸브 몸체(24)의 축 방향(25)에 대한 수직선(33)에 대해 제2 각도(β)를 갖도록 경사지는 방식으로, 말하자면 개별적인 밸브 포켓(28)을 지향하는 개별적인 밸브 몸체(24)의 면(32)이 개별적인 밸브 몸체(24)의 피스톤(26)으로부터 또는 피스톤 홈통부(27)로부터 또는 개별적인 밸브 포켓(28)으로부터 멀어지게 경사지는 방식으로, 피스톤(26)을 지향하는 단부 상에서 원뿔 섹션형 또는 절두 원뿔 섹션형으로 형성된다.The valve body 24 is inclined such that the face 32 facing the respective valve pocket 28 has a second angle β with respect to the normal 33 to the axial direction 25 of the respective valve body 24. in such a way that, so to speak, the face 32 of the individual valve body 24 facing the individual valve pocket 28 is directed either from the piston 26 of the individual valve body 24 or from the piston trough 27 or from the individual valve pocket. It is formed in the form of a conical section or a truncated conical section on the end facing the piston 26 in a manner inclined away from (28).

설명된 바와 같이, 개별적인 가스 교환 밸브 또는 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 개별적인 밸브 몸체(24)를 지향하는 개별적인 밸브 포켓(28)의 면(29)은, 제1 각도(α)를 갖도록 경사지게 되고, 개별적인 밸브 포켓(28)을 지향하는 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 개별적인 밸브 몸체(24)의 면(32)은, 제2 각도(β)를 갖도록 경사지게 된다. 우선적으로, 제1 각도(α) 및 제2 각도(β)는 동일한 크기이고, 따라서 경사진 면들(29, 32)이 서로 평행하게 연장되도록 한다.As described, the face 29 of the individual gas exchange valve or individual valve pocket 28 facing the individual valve body 24 of the individual gas exchange valves 21, 22 has a first angle α. The face 32 of the individual valve body 24 of the individual gas exchange valve 21 , 22 , which is inclined and which faces the respective valve pocket 28 , is inclined with a second angle β. Preferentially, the first angle α and the second angle β are of the same magnitude, thus allowing the inclined faces 29 and 32 to extend parallel to each other.

대안적으로, 경사진 면들이 서로 평행하게 연장되도록 제1 각도(α) 및 제2 각도(β)가 상이한 크기인 것이, 특히 제1 각도(α)가 이 경우 제2 각도(β)보다 더 작거나 또는 제2 각도(β)가 제1 각도(α)보다 더 크고, 경사진 면들(29, 32)의 가상의 연장선들이 이때, 피스톤(26)의 구역에서, 특히 피스톤 홈통부(27)의 구역에서, 교차하는 것이, 또한 가능하다.Alternatively, the first angle α and the second angle β are of different magnitudes so that the inclined faces extend parallel to each other, in particular the first angle α is in this case longer than the second angle β. If the second angle β is smaller or greater than the first angle α, the imaginary extensions of the inclined faces 29, 32 are then in the region of the piston 26, in particular the piston trough 27 In the zone of , it is also possible to intersect.

2개의 각도(α, β)는, 최대 45°, 바람직하게 최대 40°, 특히 바람직하게 최대 35°에 달한다.The two angles α and β amount to a maximum of 45°, preferably a maximum of 40° and particularly preferably a maximum of 35°.

본 발명에 의해, 특히 밸브 포켓들(28)과 피스톤 홈통부(27) 사이의 전이 구역에서의, 과도한 온도를 갖는 구역들 또는 원치 않는 핫스팟들의 형성이, 회피될 수 있다. 더불어, 개별적인 실린더의 연소 챔버 내에서 연소될 연료의 소용돌이가 감소되며 그리고 연소가 이로 인해 더 높은 효율을 동반하는 가운데 일어날 수 있다. 가스 교환 밸브들(21, 22)의 밸브 몸체들(24)과 피스톤(26) 사이의 충돌이, 회피된다.By means of the invention, the formation of undesirable hotspots or zones with excessive temperatures, in particular in the transition zone between the valve pockets 28 and the piston trough 27 , can be avoided. In addition, the swirling of the fuel to be combusted in the combustion chamber of the individual cylinder is reduced and combustion can thereby take place with higher efficiency. A collision between the valve bodies 24 of the gas exchange valves 21 and 22 and the piston 26 is avoided.

본 발명은, 디젤 내연 기관들 그리고 또한 불꽃 점화 내연 기관 양자 모두와 함께, 말하자면 2행정 내연 기관 그리고 또한 4행정 내연 기관 양자 모두와 함께, 사용될 수 있다. 여기서, 예를 들어 경유, 중유 또는 잔유와 같은 액체 연료 또는 예를 들어 천연 가스와 같은 기체상 연료 양자 모두가, 개별적인 내연 기관의 실린더들 내에서 연소될 수 있다.The invention can be used both with diesel internal combustion engines and also with spark ignition internal combustion engines, that is to say with both two-stroke internal combustion engines and also with four-stroke internal combustion engines. Here, both a liquid fuel, eg light oil, heavy oil or residual oil, or a gaseous fuel, eg natural gas, can be combusted in the individual cylinders of the internal combustion engine.

10: 실린더 11: 흡입측 가스 교환 밸브
12: 배기측 가스 교환 밸브 13: 분사기
14: 밸브 몸체 15: 축 방향
16: 피스톤 17: 피스톤 홈통부
18: 밸브 포켓 20: 밸브-피스톤 시스템
21: 흡입측 가스 교환 밸브 22: 배기측 가스 교환 밸브
23: 실린더 24: 밸브 몸체
25: 축 방향 26: 피스톤
27: 피스톤 홈통부 28: 밸브 포켓
29: 면 30: 수직선
31: 에지 32: 면
33: 수직선10: cylinder 11: suction side gas exchange valve
12: exhaust side gas exchange valve 13: injector
14: valve body 15: axial
16: piston 17: piston gutter
18: valve pocket 20: valve-piston system
21: suction-side gas exchange valve 22: exhaust-side gas exchange valve
23: cylinder 24: valve body
25: axial 26: piston
27: piston groove portion 28: valve pocket
29 face 30 vertical line
31: edge 32: face
33: vertical line

Claims (10)

내연 기관의 실린더의 밸브-피스톤 시스템(20)으로서,
위아래로 이동 가능하게 안내되는 피스톤(26)을 구비하고,
적어도 하나의 흡입측 가스 교환 밸브(21) 및 적어도 하나의 배기측 가스 교환 밸브(22)를 구비하며,
상기 피스톤(26)은, 상기 가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는 단부에, 상기 가스 교환 밸브들(21, 22)을 지향하는, 중앙 피스톤 홈통부(27) 및 상기 중앙 피스톤 홈통부(27) 내로 병합되는 횡방향 밸브 포켓들(28)을 포함하는 것인,
밸브-피스톤 시스템(20)에 있어서,
개별적인 밸브 포켓(28)은, 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)를 지향하는 밸브 포켓의 면(29)이 상기 피스톤(26)의 축 방향에 대한 수직선(30) 또는 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 밸브 몸체(24)의 축 방향(25)에 대한 수직선(30)에 대해 경사지는 방식으로, 디스크 섹션형 또는 깔때기 섹션형으로 형성되고,
상기 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)의 밸브 몸체(24)는, 상기 개별적인 밸브 포켓(28)을 지향하는 밸브 몸체의 면(32)이 상기 밸브 몸체(24)의 축 방향(25)에 대한 수직선(33)에 대해 경사지는 방식으로, 원뿔 섹션형 또는 절두 원뿔 섹션형으로 형성되며,
상기 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)를 지향하는 상기 개별적인 밸브 포켓(28)의 상기 면(29)은 제1 각도(α)를 갖도록 경사지고, 상기 개별적인 밸브 포켓(28)을 지향하는 상기 개별적인 밸브 몸체(24)의 상기 면(32)은 제2 각도(β)를 갖도록 경사지며,
상기 제2 각도(β)는 상기 제1 각도(α)보다 더 큰 것을 특징으로 하는 밸브-피스톤 시스템.As a valve-piston system (20) of a cylinder of an internal combustion engine,
Equipped with a piston 26 guided to be movable up and down,
at least one intake-side gas exchange valve (21) and at least one exhaust-side gas exchange valve (22);
The piston 26 has, at its end facing the gas exchange valves 21 , 22 , a central piston trough 27 , which faces the gas exchange valves 21 , 22 , and the central piston trough transverse valve pockets (28) merged into (27).
In the valve-piston system 20,
The individual valve pocket 28 is such that the face 29 of the valve pocket facing the individual gas exchange valves 21, 22 is perpendicular to the axial direction of the piston 26 30 or the individual gas exchange valve 21, 22) is formed in a disk section shape or funnel section shape in an inclined manner with respect to the perpendicular line 30 to the axial direction 25 of the valve body 24,
The valve body 24 of the individual gas exchange valves 21, 22 is such that the face 32 of the valve body facing the individual valve pocket 28 is relative to the axial direction 25 of the valve body 24. It is formed in the form of a conical section or a truncated conical section in an inclined manner with respect to the vertical line 33,
The face 29 of the individual valve pocket 28 facing the individual gas exchange valves 21, 22 is inclined to have a first angle α, and the individual valve pocket 28 facing the individual valve pocket 28 is inclined. The surface 32 of the valve body 24 is inclined to have a second angle β,
The valve-piston system, characterized in that the second angle (β) is greater than the first angle (α). 제 1항에 있어서,
상기 개별적인 가스 교환 밸브(21, 22)를 지향하는 상기 개별적인 밸브 포켓(28)의 상기 면(29)은, 상기 피스톤 홈통부(27)의 방향으로 경사지게 되는 것을 특징으로 하는 밸브-피스톤 시스템.According to claim 1,
A valve-piston system, characterized in that the face (29) of the individual valve pocket (28) facing the individual gas exchange valve (21, 22) is inclined in the direction of the piston trough (27). 제 1항에 있어서,
상기 개별적인 밸브 포켓(28)을 지향하는 상기 개별적인 밸브 몸체(24)의 상기 면(32)은, 상기 피스톤 홈통부로부터 멀어지게 경사지게 되는 것을 특징으로 하는 밸브-피스톤 시스템.According to claim 1,
A valve-piston system, characterized in that the face (32) of the individual valve body (24) facing the individual valve pocket (28) is inclined away from the piston trough. 제 1항에 있어서,
상기 제1 각도(α) 및 상기 제2 각도(β)는, 최대 45°에 달하는 것을 특징으로 하는 밸브-피스톤 시스템.According to claim 1,
The valve-piston system, characterized in that the first angle (α) and the second angle (β) reach a maximum of 45 °. 적어도 하나의 실린더를 갖는 내연 기관에 있어서,
실린더 또는 각 실린더는, 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 밸브-피스톤 시스템을 포함하는 것인, 내연 기관.An internal combustion engine having at least one cylinder,
An internal combustion engine, wherein the cylinder or each cylinder comprises a valve-piston system according to any one of claims 1 to 4. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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