KR100271497B1 - 2사이클 기관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소기구멍을 통해서는 공기만이 강제 흡입되도록 하고, 연소실 상부로는 상기 소기구멍으로부터 도입되는 공기에 대응되는 위치에 연료 분사용 인젝터가 장착되도록 하므로서 연소실에서의 공기와 연료의 혼합성 및 연소성능이 향상되도록 하는 동시에 연료의 불필요한 소모가 방지될 수 있도록 하는 2사이클 기관에 대한 것으로서, 상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 루츠 블로어(12)에 의해 다이렉트로 소기구(2)를 통해서 연소실(3)로 공기가 강제 흡입되도록 하고, 공기 흡입 방향에 대응되는 연소실(3) 상부로는 연료 분사용 인젝터(4)가 장착되도록 하는 구성이 주된 특징이다.

Description

2사이클 기관

본 발명은 2사이클 기관에 대한 것으로서, 특히 흡기가 강제적으로 크랭크실을 통하지 않고 직접 연소실로 유입되면서 연소실에서 인젝터에 의해 공급되는 연료와 함께 혼합기를 형성되도록 하므로서 연소효율이 보다 향상되도록 하는 2사이클 기관에 대한 것이다.

일반적으로 2사이클 기관은 기화기 타입의 연료 공급 방식으로 크랭크 샤프트의 1회전에 의해 피스톤이 2행정을 하면서 소기, 압축, 연소, 배기를 수행토록 하는 구조이다.

이같은 2사이클 기관의 특징은 도 2에서와 같이 흡배기 밸브를 사용하지 않고, 실린더(100) 벽면으로 형성시킨 소기구멍(110)과 배기구멍(120)을 통해 혼합기가 흡입되도록 하는 동시에 연소된 가스는 배출되도록 하는 구성이다.

2사이클 기관의 작동을 살펴보면 기화기(200)에서 공기와 연료를 혼합시킨 혼합기를 흡기 매니폴드(300)와 크랭크실(400)을 거쳐서 소기구멍(110)을 통해 흡입이 되도록 하면 피스톤(410)이 상승하면서 소기구멍(110)과 배기구멍(120)을 닫고 혼합기를 압축시키게 된다.

압축된 혼합기는 피스톤(410)이 상사점 조금전에서 점화 플러그(500)에 의해 점화되므로서 연소되고, 이때 발생되는 고압가스에 의해 피스톤(410)이 하강하게 되면 배기구멍(120)이 개방되면서 연소가스를 배출시키게 되는 동시에 소기구멍 (110)을 통해서는 새로운 혼합기를 흡입시키게 된다.

그러나 상기와 같은 2사이클 기관에서 기화기(200)로부터 혼합되어 유도되는 혼합기는 흡기 매니폴드(300)를 거쳐 크랭크실(400)을 통하게 되므로 소기구멍 (110)을 통해서 연소실(130)로 유입하게 되는 혼합기에는 다량의 오일 성분이 혼합되면서 연소 효율이 좋지 못하게 될 뿐만 아니라 이러한 오일을 함유한 혼합기를 연소시키게 되면 유해한 배기가스가 다량 배출되므로서 심각한 대기 오염을 초래하게 되고, 또한 배기 행정 말기에 흡기가 동시에 이루어지게 되면서 일부의 흡입 혼합기가 그대로 방출되면서 불필요한 연료 소모가 이루어지게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선시키기 위하여 소기구멍을 통해서는 공기만이 강제 흡입되도록 하고, 연소실 상부로는 상기 소기구멍으로부터 도입되는 공기에 대응되는 위치에 연료 분사용 인젝터가 장착되도록 하므로서 연소실에서의 혼합성과 연소성능이 향상되도록 하는 동시에 연료의 불필요한 소모가 방지될수 있도록 하는 2사이클 기관을 제공하는 것이 본 발명의 주된 목적이다.

또한 본 발명은 연소실에서 순수한 공기와 연료만이 혼합되도록 하므로서 오일 혼입에 의한 연소력 저하 및 다량의 유해 배기가스 배출을 방지시킬 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 루츠 블로어에 의해 다이렉트로 소기구를 통해서 연소실로 공기가 강제 흡입되도록 하고, 공기 흡입 방향에 대응되는 연소실 상부로는 연료 분사용 인젝터가 장착되도록 하는 구성이 특징이다.

제1도는 본 발명에 따른 2사이클 기관의 일실시예 구조도.

제2도는 종래의 2사이클 기관의 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 흡기 매니폴드 2 : 소기구

3 : 연소실 4 : 인젝터

5 : 점화 플러그 6 : 배기구

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 도시한 것으로서, 도면부호 1은 흡기 매니폴드로서, 상기의 흡기 매니폴드(1)에는 전방으로 스로틀 바디(11)가 형성되고, 그 직후방으로는 루츠 블로워(12)가 장착된다.

상기 루츠 블로워(12)는 스로틀 바디(11)를 통해 유입되는 공기를 강제적으로 압송되도록 하는 흡기 촉진 장치로서 이렇게 압송되는 공기는 바로 소기구(2)를 통해서 연소실(3)로 유입된다.

한편 상기 소기구(2)를 통해 유입되는 공기에 대응되는 연소실(3) 상부로는 전자적인 제어에 의해 연료가 분사될 수 있도록 하는 인젝터(4)가 장착되도록 하고, 상기 인젝터(4)의 반대측 연소실(3) 상부로는 상기 인젝터(4)의 장착 방향과 대향되는 방향으로 점화 플러그(5)가 장착되도록 한다.

이에 본 발명에 따른 2사이클 기관의 작동을 살펴보면 스로틀 바디(11)를 통해 유입되는 공기는 루츠 블로워(12)에 의해 강제 송풍되면서 소기구(2)로 압송되며, 이렇게 압송되는 공기는 연소실(3)로 유입된다.

연소실(3)내로 도입된 공기는 피스톤 상승으로 압축이 되며, 이때 배기구(6)가 폐쇄된 상태에서 흡입되는 공기에 대응되게 인젝터(4)로부터 연료가 분사되면서 혼합기를 형성하게 되며, 다시 소기구(2) 마저 폐쇄되어 혼합기가 일정한 압력으로 압축되면 이때 점화 플러그(5)에 의해 점화되어 폭발을 하게 된다.

이렇게 피스톤(7)의 상사점 부근에서 점화 플러그(4)에 의해 점화가 되면 혼합기가 연소되면서 동시에 폭발력에 의해 피스톤(7)을 하강시키게 된다.

피스톤(7)이 일정정도 하강하게 되면 먼저 소기구(2)와 배기구(6)가 동시에 열려지면서 상기 소기구(2)를 통해 강제도입되는 공기에 의해 연소가스의 배출을 촉진시키게 되고, 동시에 연소실(3)을 보다 신속하게 청정화시키게 되면서 흡기의 충진 효율을 증대시키게 된다.

따라서 상기한 작동 구조에 따라 크랭크실(8)을 거치지 않고 흡기 매니폴트 (1)로부터 루츠 블로워(12)에 의해 다이렉트로 연소실(3)로 공기가 강제 압송되도록 하게 되면 연소실(3)에서의 흡기 충진 효율은 대폭 증대되는 동시에 연료와의 혼합성은 향상된다.

또한 소기구(2)와 배기구(6)가 완전히 폐쇄된 상태에서 인젝터(4)에 의해 연료를 분사시키게 되므로 흡기 및 배기시 불필요한 연료의 소모를 방지시킬 수가 있게 된다.

특히 상기와 같은 구조는 연소실(3) 상부측으로 밸브나 밸브 구동 수단인 캠 및 캠축등이 전혀 필요치가 않게 되므로 구조의 간소화로 연소실(3) 상부의 활용도가 향상되면서 인젝터(4)나 점화 플러그(5)의 장착 위치 선정이 대단히 자유로워져 최적의 혼합기 형성과 연소력이 발휘될 수 있는 설계가 가능해질 수가 있게 된다.

그러므로 본 발명에 다른 기관 구조에 의해 신기의 충진 효율과 혼합기 혼합성 및 연소 가스의 배기 효율이 향상되도록 하면서 최근 법적인 규제가 대단히 심화되고 있는 배기가스 규제 법규에 적절히 대응할 수가 있게 되는 동시에 정밀한 연료 공급량 제어로 보다 경제적인 유지관리와 대폭 증강된 엔진 출력이 기대되고, 특히 구조의 간소화로 설계 및 제작이 용이해지게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 루츠 블로어(12)에 의해 다이렉트로 소기구(2)를 통해서 연소실(3)로 공기가 강제 흡입되도록 하고, 공기 흡입 방향에 대응되는 연소실(3) 상부로는 연료 분사용 인젝터(4)가 장착되도록 하되, 상기 연소실(3) 상부로 장착되는 인젝터(4)의 장착 위치에 대응되는 위치에는 점화 플러그(5)가 상기 인젝터(4)의 장착 방향과 대향되는 형상으로 장착되도록 한 것을 특징으로 하는 2사이클 기관.