KR100262586B1 - 내연기관 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 실린더 용적을 고정한 상태에서 흡배기시 피스터의 상면을 가변시키므로 압축비를 증대시켜 출력 성능을 향상시키는 내연기관을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 내연기관은 실린더 헤드의 하면과 실린더 블록에 내장되어 승강 작용하며 그 상면으로 연소실을 형성하는 주피스턴, 이 주피스턴과 크랭크 샤프트 사이에 동력전달 가능하게 제공되어 주피스턴의 직선 운동을 크랭크 샤프트의 회전 운동으로 변환시키는 주커넥팅 로드, 상기 주피스턴이 승강 작용할 때 주피스턴의 형상을 가변시켜 흡기량을 증대시켜 압축비를 증대시키도록 주피스턴과 주커넥팅 로드 소단부 사이에 제공되는 흡기량 증대수단을 포함하는 내연기관.

Description

내연기관

본 발명은 내연기관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정한 체적을 갖는 연소실의 압축비를 증대시켜 출력 성능을 향상시키는 내연기관에 관한 것이다.

일반적으로 왕복 행정식 엔진은 실린더 헤드에 형성된 흡배기 포트를 단속하는 흡배기 밸브를 제어하여 디젤엔진에서는 공기만을 가솔린엔진에서는 혼합기를 피스턴의 승강작용으로 연소실에 흡입 압축시키고 연소 폭발시키므로 동력을 발생시키도록 구성되어 있다.

따라서 왕복 행정식 엔진의 연소실에 공기 및 혼합기를 흡입하고 압축시킬수 있도록 피스턴과 크랭크 샤프트를 커넥팅 로드로 연결하여 피스턴의 직선 왕복 운동을 크랭크 샤프트의 회전 운동을 변환시킨다.

그러나 상기와 같은 내연기관은 실린더 헤드의 저면과 피스턴의 상면에 의하여 형성되는 연소실의 체적이 실린더 용적, 즉 배기량에 비하여 작다고 볼수 있기 때문에 단위 배기량당 저출력을 내게된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더 용적을 고정한 상태에서 흡배기시 피스턴의 상면을 가변시키므로 압축비를 증대시켜 출력 성능을 향상시키는 내연기관을 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 내연기관은 실린더 헤드의 하면과 실린더 블록에 내장되어 승강 작용하며 그 상면으로 연소실을 형성하는 주피스턴, 이주피스턴과 크랭크 샤프트 사이에 동력전달 가능하게 제공되어 주피스턴의 직선 운동을 크랭크 샤프트의 회전 운동으로 변환시키는 주커넥팅 로드, 상기 주피스턴이 승강 작용할 때 주피스턴의 형상을 가변시켜 흡기량을 증대시켜 압축비를 증대시키도록 주피스턴과 주커넥팅 로드 소단부 사이에 제공되는 흡기량 증대수단을 포함한다.

상술한 바와 같이구성된 내연기관은 주피스턴의 승강 작용시 흡기량 증대수단이 흡기를 증대시켜 연소실의 압축비를 증대시킨다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 관련하는 내연기관의 단면도.

제2도는 본 발명에 관련하는 내연기관의 피스턴과 커넥팅 로드의 연결부를 도시한 부분 단면도.

제3도는 본 발명에 관련하는 내연기관의 커넥팅 로드가 우측으로 선회할 때의 작동 상태를 도시한 단면도.

제4도는 본 발명에 관련하는 내연기관의 커넥팅 로드가 좌측으로 선회할 때의 작동 상태를 도시한 단면도이다.

제1도는 본 발명에 관련하는 내연기관의 단면도로서, 실린더 헤드(1)의 저면과 이의 대향측 실린더 블록(3)에서 승강 작용하는 주피스턴(5)의 상면에 의하여 연소실(7)을 형성하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 연소실(7)에 공기 또는 혼합기를 흡입 압축하여 연소 배출시키면서 동력을 발생시킬 수 있도록 실리더 헤드(1)에 형성된 흡배기 포트(9,11)를 단속하는 흡배기 밸브(13,15)가 제공되어 있다.

그리고 연소실(7)의 폭발력으로 주피스턴(5)을 하강시켜 그 회전 동력을 크갱크 샤프트(미도시)로 전달하고, 상기 주피스턴(5)을 상승시켜 연소실(7)을 압축할 수 있도록 주커넥팅 로드(17)가 주피스턴(5)과 피스턴 핀(19)으로 결합되어 있다.

즉, 상기 주커넥팅 로드(17)는 주피스턴(5)과 크랭크 샤프트 사이에서 주피스턴(5)의 직선 운동을 크랭크 샤프트의 회전 운동 및 크랭크 샤프트의 회전 운동을 주피스턴(5)의 직선 왕복 운동으로 변환시킬 수 있도록 이루어져 있다.

한편 상기와 같이 주피스턴(5)이 승강 작용할 때 주피스턴(5)의 형상을 가변시켜 흡기량을 증대시키므로서 연소실(7)의 압축비를 증대시키도록 주피스턴(5)과 주커넥팅 로드(17)의 소단부 사이에는 흡기량 증대수단으로 부실린더(21)를 형성하고 이에 부피스턴(23)을 내장하여 이 부피스턴(23)을 부커넥팅 로드(25)에 의하여 주커넥팅 로드(17)와 동력전달 가능한 구조로 결합되는 구조를 이루고 있다.

즉, 부실린더(21)는 주피스턴(5)의 일측을 관통하여 상기 연소실(7)과 연통가능하도록 상부가 개방되고, 하부가 가변적인 체적을 갖는 챔버 상태로 형성되어 있다.

그리고 이 부실린더(21)에 내장되는 부피스턴(23)은 부실린더(21) 내에서 주커넥팅 로드(17) 소단부의 상하 운동과 대단부의 회전 운동에 의하여 승강 작용하도록 부피스턴(23)과 주커넥팅 로드(17) 소단부의 일측에 각각 핀(27,29)으로 동력전달 가능하게 연결되어 있다.

따라서 주커넥팅 로드(17)와 부커넥팅 로드(25)는 주피스턴(5)과 부피스턴 (23)의 승강작용시 상호 회전 간섭을 일으키지 않도록 제2도에 도시된 바와 같이 형성 결합되어 있다.

즉, 부커넥팅 로드(25)는 이의 대단부가 주커넥팅 로드(17)의 소단부가 피스턴 핀(19)으로 주 피스턴(5)에 결합되는 위치보다 낮은 이치의 주커넥팅 로드(17)의 소단부상에 장착된다.

특히 주커넥팅 로드(17)는 부커넥팅 로드(25)와의 회전 간섭을 방지하기 위하여 그 소단부가 분지된 형상으로 구성되어 주피스턴(5)의 양측으로 피스턴 핀(19)으로 결합되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 내연기관을 구동시키면, 제3도, 제4도에 도시된 바와 같이 주커넥팅 로드(17)의 소단부가 주피스턴(5)을 상하 운동시키면서 함께 상하 운동을 하면서 좌우 진자 운동을 하게 된다.

즉, 제3도에 도시된 바와 같이 흡입 행정 및 팽창 행정시 주커넥팅 로드(17)의 소단부가 하강 운동하면서 도면에서 보아 우측으로 회전하면, 부커넥팅 로드(25)도 같은 작용을 하면서 주피스턴(5)과 부피스턴(23)이 함께 하강하게 되어 흡기량을 증대시킨다.

그리고 제4도에 도시된 바와 같이 압축 행정 및 배기 행정시 주커넥팅 로드(17)의 소단부가 상승 운동하면서 도면에서 보아 좌측으로 회전하면, 부커넥팅 로드(25)도 같은 작용을 하면서 주피스턴(5)과 부피스턴(23)이 함께 상승하게 되어 압축비를 증대시킨다.

상기와 같이 주피스턴(5) 내부에 형성된 부실린더(21)에서 부피스턴(23)이 부커넥팅 로드(25)의 상하 승가 운동 및 좌우 진자 운동에 의하여 승강 운동하면서 흡기 포트(9)로 다량의 공기 및 혼합기를 흡입하여 연소실(7)의 압축비를 증대시켜 엔진의 출력을 향상시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 내연기관은 주피스턴의 승강작용시 흡기량 증대수단이 흡기를 증대시켜 연소실의 압축비를 증대시키므로 출력 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 실린더 헤드의 하면과 이의 대향측 실린더 블록에 내장되어 승강 작용하며 그 상면으로 연소실을 형성하는 주피스턴과; 상기 주피스턴과 크랭크 샤프트 사이에 동력 전달 가능하게 제공되어 주피스턴의 직선 운동을 크랭크 샤프트의 회전 운동으로 변환시키며, 그 소단부가 분지된 형상으로 구성된 주커넥팅 로드와; 상기 주피스턴이 승강 작용할 때 주피스턴의 형상을 가변하여 흡기량을 증대시켜 압축비를 증대시키도록 주피스턴과 주케넥팅 로드 소단부 사이에 상기 주피스턴의 일측을 관통하여 연소실과 연통 가능하도록 부실린더를 형성하고, 이 부실린더 내에 승강 가능하게 부피스턴이 내장되며, 상기 부피스턴이 부실린더 내에서 주커넥팅 로드의 분지된 소단부의 상하 운동과 대단부의 회전 운동에 의하여 승강 작용하도록 상기 부피스턴과 주커넥팅 로드 소단부의 일측을 동력 전달 가능하게 부커넥팅 로드로 연결하여 된 흡기량 즈대수단을 포함하는 내연기관.
2. 제1항에 있어서, 부커넥팅 로드는 이의 대단부가 주커넥팅 로드의 소단부가 주피스턴에 결합되는 위치보다 낮은 위치의 주커넥팅 로드의 소단부상에 장착됨을 특징으로 하는 내연기관.