KR100229921B1 - 엔진의 피스톤 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 피스톤 구조에 관한 것으로서, 피스톤 톱 랜드부의 원주면에 실린더 보어와의 간격을 제거할 수 있는 차단 돌기를 형성한 엔진의 피스톤 구조를 제공하여, 실린더 보어와 피스톤의 사이 공간에 혼합기가 유입될 수 있는 공간을 배제함으로써, 미연소 가스의 발생이 억제되도록 하는 효과가 있다.

Description

엔진의 피스톤 구조

제1도는 일반적인 연소실의 형상을 도시한 구조도,

제2도는 연소실에서 미연소 가스 발생 부위를 도시한 상세도,

제3도는 본 발명에 의한 피스톤 구조가 도시된 단면도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 차단돌기 50 : 실린더

51 : 실린더 헤드 52 : 피스톤

53 : 연소실

본 발명은 엔진의 피스톤 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤의 톱 랜드(Top land)부분의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 제1도에 도시된 바와 같이 실리더(50)와 실린더 헤드(51) 및 피스톤(52)으로 이루어지는 연소실(53)에서 연료를 폭발시켜, 상기 피스톤(52)에 직선 운동력을 제공하고, 상기 피스톤(52)은 상기 실린더(50) 내에서 직선 왕복 운동을 하면서 크랭크 샤프트(54)에 회전력을 발생시키도록 되어 있다.

상기와 같은 연소실(53)에는 점화 플러그(55)가 형성되어 흡기 밸브(56)를 통해 유입된 혼합기에 착화하도록 되어 있으며, 상기와 같은 착화된 화염이 연소실(53) 내부로 확산되어 연소 작용이 수행된다.

따라서, 상기와 같은 연소 작용은 점화 플러그(55)에서 점화된 화염이 연소실(53) 내부로 어떻게 전파되는가에 따라서, 엔진의 성능에 크게 영향을 주게 된다.

특히, 화염이 원활하게 전파되지 못하는 경우에는 미처 연소되지 못한 미연소가스가 배기가스에 포함된 상태로 배출되며, 상기 미연소가스는 대체로 HC(탄화수소)로서 대기중의 광확화 스모그를 발생시키는 원인이 된다.

따라서, 상기와 같은 미연소 가스를 줄이는 방안이 계속적으로 모색되고 있으며, 그 구체적인 방법으로는 연소실(53) 내에서의 연소효율향상과, 연소실(53) 내부의 미 연소부분의 축소가 있다.

여기서, 상기 연소실(53) 내부의 미 연소부분은 제2도에 도시된 바와 같이 크게 실린더 헤드 가스킷 부분(A)과, 피스톤(52)의 톱 랜드부분과 실린더(50)의 보어가 이루는 틈새(B)가 있으며, 이중 70∼80%는 피스톤(52)의 톱 랜드부에 의한 틈새(B)가 형성하는 미 연소부분으로서, 대부분의 미연소 가스가 생성되는 곳이다.

상기한 바와 같은 부분을 줄이기 위해 피스톤 톱 링(TOP RING)(60)을 피스톤의 톱 랜드측으로 높이는 방법이 있으나 이는 냉각의 문제가 대두됨으로 인해 최근까지 약 3mm의 접근을 보이고 있으며 거의 한계점에 다다른 것으로 분석되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤의 톱 랜드부와 실린더 보어가 이루는 미 연소부분을 제거할 수 있는 엔진의 피스톤 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엔진의 피스톤 구조는 피스톤 톱 랜드부의 원주면에 실린더 보어와의 간격을 제거할 수 있는 차단 돌기를 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 따른 엔진의 피스톤 구조를 도시한 단면도로서, 피스톤 톱 랜드부의 원주면을 따라서 실린더 보어와의 간격을 제거할 수 있는 차단 돌기(1)를 형성하였다.

즉, 피스톤 톱 랜드부와 실린더 보어가 이루는 틈새(B)를 차단할 수 있는 돌기를 피스톤(52)의 원주에 형성하여 연소될 혼합기가 피스톤 톱랜드부와 실린더 보어가 이루는 사이 공간으로 유입되는 것을 방지하도록 한 것이다.

상기한 바와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

흡기 장치로부터 혼합기를 흡입한 후, 피스톤(52)이 하사점으로부터 상사점으로 압축해들어가는 동안 실린더(50) 보어와 피스톤(52)의 톱 랜드부 사이에 위치하는 혼합기는 상기 차단 돌기(1)에 의해 모두 배제되어 최종적으로 점화 플러그(55)에서 화염이 발생되어 전파될 때에는 피스톤(52)과 실린더(50) 및 실린더 헤드(51)가 이루는 연소실(53)의 전영역에 화염이 고르게 전파될 수 있는 상태가 된다.

즉, 종래에 피스톤(52)과 실린더(50) 보어의 사이 틈새에 혼합기가 유입되어 점화 플러그(55)로부터 화염이 발생되어 전 연소실 내부로 확산 될 때에도 그 지역적인 여건상 화염이 전달되지 않아 미연소 가스로 남게되는 현상을 방지하게된 것이다.

따라서, 연소실(53)로 유입된 거의 모든 혼합기가 연소되므로 배기 가스중에는 미연소된 HC의 양이 극히 적게되어 배기 가스 규제를 충족시키고 대기 오염을 저감시키는 효과가 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 피스톤 톱 랜드부의 원주면에 실린더 보어와의 간격을 제거할 수 있는 차단 돌기를 형성한 엔진의 피스톤 구조를 제공하여, 실린더 보어와 피스톤의 사이 공간에 혼합기가 유입될 수 있는 공간을 배제함으로써, 미연소 가스의 발생이 억제되도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 피스톤 톱 랜드부의 원주면에 실린더 보어와의 간격을 제거할 수 있는 차단 돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 피스톤 구조.