KR100328600B1 - 내연기관 - Google Patents

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KR100328600B1
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combustion chamber
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wall
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폴 안쏘니 맥라클란
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피벗탈 엔지니어링 리미티드
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Abstract

선회축(60)을 중심으로 왕복운동을 하는 피스톤(10)을 포함하는 내연기관으로서, 상기 피스톤(10)은 크랭크축을 구동시키는 연접봉(12)의, 선회축(60)으로부터 동떨어진 인접 일단부에 연결되어진다. 상기 피스톤(10)은 제 1 아치형 밀봉면(41)과 상기 제 1 밀봉면(41)에서 방사상으로 엇갈린 제 2 아치형 밀봉면(42)을 구비하며, 상기 제 1 밀봉면(41) 및 제 2 밀봉면(42)은 바닥(44)에 연결되어 있다. 상기 제 1 아치형 밀봉면(41)은 연소실(20)의 아치형벽(51)에 대하여 밀봉할 수 있고, 연소실(20)의 한쪽 벽면에 형성된 제 2 아치형 밀봉면(42)은 승압실(53)의 벽(52)에 대하여 밀봉할 수 있다. 상기 기관은 압축점화 또는 불꽃점화기관으로 구성될 수 있고 2 행정 불꽃점화기관 또는 4 행정 불꽃점화기관으로 구성될 수도 있다.

Description

내연 기관
본 발명은 내연 기관에 관한 것이다.
발명의 분야
내연기관은 크게 두 가지 형식으로 구분되며, 일반적으로 이들은 왕복기관 및 회전기관으로 불리워진다. 왕복기관은 일반적으로 한 개 또는 다수개의 실린더와 그 실린더내에서 왕복운동하는 왕복 피스톤으로 구성되며, 실린더와 피스톤의 단면은 사실상 원형으로 이루어져 있다. 각각의 피스톤은 연접봉을 관통하는 피스톤 핀에 의해 크랭크축의 일부를 형성하는 크랭크 핀에 연결된다. 가스의 연소에 의해 피스톤 위의 실린더 내부에 압력이 발생함으로써 야기되는 피스톤의 왕복운동은 크랭크축에 의해 회전운동으로 변환된다.
왕복형 내연기관은 크게 두 가지 부류로 또한 분류될 수 있는 바, 가솔린/가스기관 및 석유기관으로 분류된다. 가솔린/가스기관의 경우, 고휘발성 연료, 예컨대 일반적으로 석유 제품에서 얻어지는 가솔린 또는 가스가 연소실내에서 공기와 혼합되고, 압축되고, 전기적으로 점화된다. 그러한 형식의 기관은 일반적으로 불꽃점화기관으로 알려져 있다.
석유기관은 일반적으로 비휘발성 연료를 사용하며, 연소실내에서 공기를 압축한 후에, 연료가 분사되고, 압축의 결과 얻어진 공기의 온도는 연료를 점화하기에 충분하다. 이러한 형식의 기관은 일반적으로 압축점화기관으로 알려져 있다.
이들 두 부류의 기관은 각각 4 행정기관 및 2 행정기관으로 세분될 수 있다. 본 발명이 2 행정가솔린/가스기관에 관한 것이지만, 이하에서 명백히 밝혀지는 본 발명의 구성원리는 상기한 형식의 어떠한 기관에 대해서도 적용될 수 있다.
발명의 배경
2 행정 불꽃점화기관은, 끊임없이 개발되고 있기는 하지만, 기름의 소모가 과도하게 많다는 결점을 가지고 있다. 이는 기화에 앞서 기름과 가솔린을 혼합할 필요가 있거나 기관의 운동부에 적절한 윤활을 제공하기 위해 흡입구내로 직접 윤활유를 분사할 필요가 있기 때문이다. 가솔린/기름 혼합물내의 기름의 극히 일부만이 사실상 윤활이 필요한 기관의 영역에 도달하기 때문에, 적절한 윤활을 보장하는데 필요한 기름의 양보다 많은 기름이 가솔린과 혼합되어야 한다. 따라서, 2 행정 기관은 매연을 과도하게 내뿜어서 대기를 오염시키기 쉽다.
또 다른 결점은 통상의 구성으로부터 기인하는 바, 실린더 안으로의 가스의 흡입 및 실린더 밖으로의 가스의 배출은 실린더 벽의 흡기구 및 배기구를 통해 이루어지며, 이들 흡기구 및 배기구는 피스톤이 왕복운동을 하는 동안 연속적으로 개폐된다. 적절한 가스 흐름을 얻기 위해 흡기구 및 배기구는 비교적 큰 면적을 차지하는 바, 이것은 피스톤 링 및 피스톤 링 아래에 위치하고 있는 피스톤의 스커트가 과도하게 마모되는 문제점을 야기한다.
공지된 흡기구 및 배기구 배열을 취함으로써 야기되는 또 다른 결점은, 최적의 연소를 얻기 위해 실린더 영역을 통과하는 가스의 경로를 최대한으로 활용하기 어렵다는 것이다.
또 다른 결점은, 연소가스를 충분히 배출하기 위해, 흡입되는 가스의 상단한 부분이 배출되는 연소가스와 혼합될 수 있도록 흡기구 및 배기구의 위치설정이 이루어져야 하기 때문에, 비효율적이라는 것이다.
발명의 목적
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 결점을 최소화할 수 있거나 적어도 일반대중에게 유용한 선택을 제공할 수 있는 왕복내연기관을 제공하는 것이다.
발명의 공개
본 발명의 일실시예에 따라, 연소실과, 승압실과, 기관 블록내의 선회축을 중심으로 왕복운동을 하는 피스톤을 포함하는 기관블록을 갖춘 내연기관으로서;
상기 피스톤은 제 1 아치형 밀봉면과 상기 제 1 밀봉면에서 방사상으로 엇갈린 제 2 아치형 밀봉면을 구비하여, 상기 밀봉면은 상기 선회축 주위에서 원주 경로를 그리고, 상기 피스톤은 상기 제 1 아치형 밀봉면과 사이 제 2 아치형 밀봉면 사이에서 사실상 방사상으로 뻗어있는 바닥을 포함하며,
상기 연소실은 4 개의 벽을 구비하며, 그 중 두 개의 벽은 상호 대향 배치되고, 피스톤의 대응하는 측부가 밀봉될 수 있는 대향 측부를 형성하며, 상기 연소실의 세 번째 벽은 아치형태로 이루어지고, 상기 선회축으로부터 원주 경로를 그리며, 상기 세 번째 벽에 대해 피스톤의 상기 제 1 아치형 밀봉면이 밀봉될 수 있으며,
상기 연소실의 네 번째 벽은 상기 피스톤의 제 2 아치형 밀봉면에 의해 형성되며,
피스톤의 상기 제 2 아치형 밀봉면은 승압실로부터 연소실을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 내연기관이 제공된다.
변형예에 있어서, 피스톤은, 연소실내에서 사전설정된 위치까지 이동하였을 때, 흡인실과 연소실을 소통시키기 위하여 피스톤내에 형성된 이차 안내관을 포함할 수도 있다.
또 다른 변형예에 있어서, 기관은 상기 연소실로부터 연소가스를 배출하기 위하여 포핏 밸브장치를 포함할 수도 있다.
또 다른 변형예에 있어서, 기관은 새로운 연료/공기 혼합물을 흡입하고 연소가스를 배출하기 위한 포핏 밸브장치를 포함할 수도 있다.
또 다른 변형예에서, 승압실은, 승압실 내에서의 피스톤의 왕복운동이 교대로 상기 승압실내로 가스를 흡입하거나 승압실내의 가스를 배출할 수 있도록, 흡입실 및/또는 연소실과 소통할 수도 있다. 배출된 가스는 상기 승압실로부터 상기 흡입실 및/또는 연소실내로 안내될 수도 있다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면:
제 1 도는 하사점 위치에 있는 피스톤을 보인 기관의 일부 개략 단면도,
제 2 도는 상사점 위치에 있는 피스톤을 보인 기관의 일부 개략 단면도,
제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 피스톤의 적절한 구성을 보인 일부 개략 측면도,
제 4 도는 상사점 위치에 있는 기관의 개략도,
제 5 도는 점화후 배기구가 열린 기관의 개략도,
제 6 도는 배기가스가 배출된 하사점에서의 기관의 개략도,
제 7 도는 배기구가 닫힌 상사점 이전의 기관의 개략도,
제 8 도는 포핏 밸브를 사용하여 연소가스의 배출을 제어하는 장치의 개략도이다.
바람직한 실시예의 상세한 설명
이하, 흡기구 및 배기구가 연소실의 벽에 형성된 2 행정 불꽃 점화 기관으로 구성되는 본 발명의 실시예를 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이하의 설명으로 알 수 있는 바와 같이, 개시된 구성이 바람직하지만, 본 발명의 피스톤 장치를 사용하는 기관은 압축점화 또는 불꽃점화기관으로 구성될 수 있다. 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 피스톤(10)에는 연접봉(12)의 일단부를 수용하는 피스톤 핀(11)이 제공되어 있고, 연접봉의 타단부는 기관 블록(21)의 일부를 형성하는 크랭크 케이스(14)내에 적절히 수용된 크랭크축의 크랭크 핀(13)에 수용되어 있다. 제거 가능한 헤드(23)는 기관블록(21)을 관통하는 스터드(24)에 의해 블록(21)에 적절히 부착되어 있다. 연소실(20)에는 헤드(23)내에 형성된 반구상 또는 다른 형상의 공동(22)이 포함될 수도 있으며, 도면부호 26으로 도시된 점화플러그 따위의 점화수단이 제공되어 있다.
리드 또는 다른 적절한 밸브(32)가 제공될 수도 있는 흡기구(31)는 연료/공기 혼합물을 기화기(도시되어 있지 않음)에서 기관 블록(21)의 크랭크 케이스 내부의 일부를 형성하는 흡입실(30)로 안내한다. 흡기구(31)는, 연료/공기 혼합물이 흡입실(30)내로 들어갈 수 있도록 흡입관 어댑터(34)를 수용하고 고정하기 위한 내부 나사 따위의 적절한 고정수단을 구비할 수도 있다. 흡입실은 흡입실과 연소실(20)을 소통시키는 일차 안내관(36)을 또한 포함한다. 피스톤이 안내구(37)를 열었을 때, 압축된 연료/공기 혼합물이 흡입실(30)에서 연소실(20)로 들어갈 수 있도록, 일차 안내관(36)은 연소실(20)의 벽안에 형성된 안내구(37)에서 종료된다. 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
특히 제 3 도에 도시된 바와 같이, 피스톤은 제 1 아치형 밀봉면(41)과, 제 1 아치형 밀봉면에서 방사상으로 엇갈린 제 2 아치형 밀봉면(42)을 구비하고 있다. 밀봉면(41, 42)은 공통 선회축(60) 주위에서 원주 경로를 그린다. 제 1 아치형 밀봉면(41)은, 피스톤이 운동하는 동안 연소실(20)의 대응하는 아치형 벽(51)에 대해 제 1 아치형 밀봉면이 밀봉될 수 있도록 밀봉수단(도시되어 잇지 않음)을 수용하는 적절한 밀봉 홈(43)을 구비하고 있다. 제 2 아치형 밀봉면(42) 또한 상기 제 2 아치형 밀봉면(42)에 대한 밀봉을 제공하기 위한 적절한 밀봉수단이 위치하고 있는 벽(52)내에 형성된 홈(54)에 의해 승압실(53)의 대응하는 아치형 벽(52)에 대해 밀봉될 수 있도록 구성되어 있다. 피스톤은 아치형 밀봉면(41, 42) 사이에 뻗어있는 바닥(44)을 또한 포함하고 있다. 매우 바람직한 실시예에 있어서, 바닥은 피스톤의 선회축(60)에 대해 사실상 방사상으로 놓이는 표면을 형성한다. 도면에 도시된 바와 같이, 바닥(44)은 평면을 형성하고 있지만, 필요에 따라 블록하거나 오목하게 아니면 다른 적절한 형상을 취할 수 있다. 바닥(44)의 표면은 선회축(60)에 대해 사실상 방사상으로 배열된 선 위에 놓이는 것이 바람직하지만, 반경에 대해 직각으로 배열된 선 위에 놓일 수도 있다.
피스톤(10)은 기관 블록(21)의 일부를 형성하는 연소실 벽에 적절히 내장된 선회 핀(61)과 함께 적절한 베어링으로 구성된 선회축(60)에 의해 연소실(20)내에서 왕복운동을 한다. 선회축(60)은, 피스톤(10)이 왕복운동을 하는 동안, 흡입실(30)이 승압실로부터 밀봉될 수 있도록 피스톤의 축선(도시되어 있지 않음) 위에 놓이는 적절한 밀봉부재를 포함할 수도 있다. 흡입실 및 스압실 사이를 밀봉하는 밀봉부재는 공지되어 있는 형태로 구성될 수도 있으며, 그 중 한가지는 선회축(60)의 말단에 위치하는 스크래핑 밀봉부재이다. 아치형 밀봉면에 또는 선회축에 인접하게 밀봉부재를 제공하는 것 이외에, 공지된 적절한 스크래핑 밀봉부재가 피스톤의 측부와 피스톤의 측부에 인접한 연소실 벽 사이 제공된다.
아치형 밀봉면(41, 42)은 각각 선회축(60)으로루터 일정한 방사상 치수를 갖는다. 피스톤(10)이 제 1 도에 도시된 바와 같은 하사점 위치에 있을 때, 압축된 연료/공기 혼합물이 흡입실(30)에서 연소실(20)로 들어갈 수 있도록, 안내구(37)는 연소실(20) 쪽으로 열리게 된다. 제 4 도는 압축된 연료/공기혼합물의 점화가 일어난 상사점 위치에서의 기관의 상태를 개략적으로 보인 것이다. 이 지점에서, 리드 밸브(32)는 여전히 열려있고, 흡입실(30)은 새로운 연료/공기 혼합물로 채워지고, 흡입실(30)은 피스톤의 표면(41)에 의해 배기구로부터 밀봉된다. 연소력이 피스톤에 작용하여 피스톤과 연접봉을 아래로 구동함으로써, 도면에서 화살표로 나타낸 바와 같이 반시계 방향으로 크랭크축이 회전하게 된다.
제 5 도는 상사점 이후 약 95°에서의 기관의 상태를 보인 것으로, 이 상태에서 배기구(65)는 열리기 시작하고, 흡입실(30)내의 새로운 연료/공기 혼합물이 압축되기 시작한다. 리드 밸브(32)는 닫혀 있다.
제 6 도는 거의 하사점에 이르렀을 때의 기관의 상태를 보인 것이다. 이 상태에서, 배기가스는 배기구(65) 밖으로 그리고 배출구(66)를 통해 배출되었다. 새로운 연료/공기 혼합물이 일차 안내관(36) 및 안내구(37)를 통해 연소실(20)을 채우기 시작한다. 리드 밸브(32)는 여전히 닫혀 있다.
제 7 도는 연소실내의 연료/공기 혼합물이 압축되고 연소실내의 연소가스는 배기되고 있는 압축행정을 보인 것이다. 안내구는 흡기구(31)로부터 지금 열려 있는 리드 밸브(32)를 통해 새로운 연료/공기 혼합물을 끌어들이고 있는 흡입실에 대해 닫혀 있다. 이 상태에서는, 다 써버린 연료/가스 혼합물의 적절한 배출이 안내구 및 배기구의 적절한 위치설정에 의해 달성된다.
도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 피스톤은 피스톤의 몸체내에 형성된 또 다른 안내구를 포함하는 것이 바람직하다. 안내구의 한가지 바람직한 형태는 피스톤의 크랭크축 위에서 흡입실(30)로 열려 있는 이차 안내관(68)이다. 이차 안내관(68)은 제 2 아치형 밀봉면(42)을 통해 나와서 이차 안내구(69)를 형성한다(특히 제 3 도 참조). 피스톤이 제 1 도에 도시한 바와 같은 하사점에 인접하여 있을 때, 이차 안내구(69) 및 안내관(68)은 흡입실(30)과 연소실(20)을 소통시킨다. 이러한 연소실로의 이중 흡입은 연소실 내에서의 연료/공기 혼합물에 대한 소용돌이 효과를 설정하는데 도움을 준다. 종래의 안내구 구성에 있어서는, 안내구를 경사진 각으로 배치할 필요가 있었으나, 본 발명의 안내구는, 연소실 내부로 연료/공기 혼합물이 직접 흐르기 때문에, 최적의 상태로 연소실(20)을 채우게 된다. 그밖에 새로운 연료/공기 혼합물이 연소실(20)의 대각선으로 대향 배치된 모서리에서 안내구를 통해 동시에 안내되기 때문에, 연소실을 채우기 위해 새로운 연료/공기 혼합물이 이동하여야 하는 거리가 최소화되고, 따라서 거리 및 가스의 유동방향이 제어됨으로써 연소실내에는 깨끗한 연료/공기 혼합물이 채워질 수 있게 된다.
도면을 통해 명백히 알 수 있는 바와 같이, 연소실의 방사상 외벽(51) 위에서의 배기구의 위치설정은 우수한 일소 면적을 제공하며, 따라서 안내구가 열리기 전에 배기구를 최적의 상태로 열 수가 있다. 그러므로, 안내구 벽에 걸쳐 폭이 넓은, 즉 피스톤 핀과 한 줄로 배치되는 연소실과의 조합에서, 효과적인 안내구 설정영역을 현저히 향상시킬 수 있다.
배기구(65)는 비교적 곧게 구성되어 있기 때문에, 배기구용으로 여러 가지 효과적인 타이밍 기구를 제공할 수 있다.
기관은 제 2 밀봉면(42)과 밀봉접촉하는 벽(52)에 의해 형성되는 승압실(53)을 또한 포함한다. 승압실의 나머지 부분은 적절한 측면 및 안내구(57)를 포함하는 머리 벽(56)에 의해 형성된다. 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 기관의 매우 바람직한 실시예에 있어서, 승압실의 벽(52)은 선회 핀(61)을 축으로 하는 원주 경로를 그릴 수 있도록 구성되어 있다. 피스톤이 왕복운동을 하는 동안, 대기가 안내구(57)를 통해 승압실(53)내로 도입되거나 승압실(53)로부터 방출된다. 승압실(53) 및 그 안내구(57)는, 관(55)을 통해 안내구와 리드 밸브(32)의 상류에 위치하고 있는 흡기구(31)를 연결함에 의해, 승압실로서 또한 활용될 수 있다. 피스톤이 왕복운동을 하는 동안, 연료/공기 혼합물은 승압실내로 끌어들여지고, 안내구(57)를 통해 흡기구(31) 안으로 배출될 수 있다. 이렇게 필요에 따라 승압실이 활용될 수도 있고 활용되지 않을 수도 있지만, 피스톤이 설명된 방식으로 동작할 수 있도록 하기 위해서는 그러한 승압실이 제공될 필요가 있다. 승압실이 흡기구(31)에 연결되어 있지 않을 경우, 먼지 또는 기타의 부스러기가 승압실내로 유입되는 것을 최소화할 수 있는 수단을 제공하는 것이 매우 바람직하다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 기술분야의 당업자에 명백한 수단이 채용될 수 있다.
승압실의 변형예에 있어서, 승압실의 벽(52)은 선회 핀(61)으로부터 원주경로를 그리지 않는다. 이 변형예에서는, 밀봉수단이 아치형 밀봉면(42) 내에 형성되지 않고, 대신에 피스톤의 아치형 밀봉면(42)이 밀봉하게 되는 승압실내에 적절한 라인 밀봉부재가 형성된다. 라인 밀봉부재의 위치 결정에 따라 그리고 특정 요건에 따라, 피스톤은 이차 안내관(68)을 포함하지 않는다.
바람직한 실시예의 승압실의 특정 동작을 제 4 도 내지 제 7 도를 참조하여 설명하기로 한다. 제 4 도에는, 승압실(53)내의 새로운 연료/공기 혼합물이 관(55)을 통해 배출되어, 열려 있는 리드 밸브(32)를 지나 흡입실(30)내로 들어간 후에 점화가 막 일어났다. 제 5 도에 도시된 바와 같이, 연소공정에 의해 피스톤이 아래로 이동함에 따라, 리드 밸브(32)는 닫히고, 관(55)이 흡기구(31)와 소통됨에 따라 승압실(53)은 새로운 연료/공기 혼합물로 채워지고 있다. 기관이 제 6 도에 도시된 하사점 위치로 회전하는 동안, 승압실은 기화기에서 나온 새로운 연료/공기 혼합물로 계속해서 채워지게 된다. 기관이 제 7 도에 도시된 하사점 위치를 지나 회전한후에, 흡입실은 리드 밸브를 열게 되는 부압을 받게 되며, 연료/공기 혼합물은 흡기구(31)로부터 흡입실내로 흐르기 시작한다. 동시에, 승압실(53)내의 연료/공기 혼합물은 관(55)을 통해 배출되며, 기화기로부터 이제 열려 있는 리드 밸브를 통해 흡입실(30)내로 들어가는 혼합물로 증가된다.
승압실의 위상이 다른 작용으로 인해, 이전에 가능하였던 것보다 기화기를 통해 더 많은 가스를 얻을 수 있기 때문에, 이러한 혼합물의 증가에 의해 기화기는 효율적으로 기능을 할 수 있게 된다.
본 명세서에서 설명되는 기관에 의해 드러나는 특별한 장점은, 피스톤이 선회하기 때문에, 피스톤에 의해 실에 인가되는 트러스트 하중이 최소화된다는 것이다. 그밖에, 각을 두고 배치되는 연접봉 위에 가해진 하중에 의해 생성되는 피스톤 선회축에 대한 하중은 연소실의 방사상 내벽을 구성하는 피스톤의 일부에 가해지는 힘에 의해 크게 방해를 받는다. 연소실 벽이 피스톤을 보유하는데 필요한 요건이 없기 때문에, 이전의 공지된 형태의 피스톤에 대해 필요한 윤활의 정도가 줄어든다. 베어링 및 밀봉부재는 계량된 윤활에 의해 직접 공급을 받을 수 있어서, 2 행정 왕복기관에 의해 현재 요구되는 기름의 소모량을 현저히 감소시킬 수 있다.
둘러싸는 피스톤 스커트가 제공되지 않기 때문에 그리고 피스톤의 여러가지 기능적인 속성으로 인하여, 피스톤을 매우 적절히 냉각할 수 있으며, 피스톤의 블록한 영역의 하부를 가로지르고 피스톤 안내구를 통과하는 새로운 연료/공기 혼합물의 유량은 피스톤의 볼록한 부분이 과열되기 전에 피스톤의 잠재적인 일률을 증가시킨다.
특히 실(53)을 승압실로 활용할 때, 리드 밸브에 대한 밀고 당기는 효과에 의해 최대의 연료/공기 혼합물이 고속으로 흡입실내로 유입될 수 있도록 승압실이 흡입실(30)과는 역으로 동작하기 때문에, 흡입실(30)을 고속으로 채울 수 있다.
본 발명의 기관의 구성에 의해 얻어지는 또 다른 장점은, 피스톤 핀에 의해 그려지는 방사상 경로가 최적의 피스톤 가속 및 기계적인 레버장치의 생성을 가능케 하는 바람직한 크랭크축 회전 방향을 야기하며, 동력 행정이 초기 단계에서 크랭크축을 구동할 수 있다는 것이다. 또한, 피스톤 핀의 방사상 경로는 피스톤이 배기구를 여는 지점에서 크랭크축의 상사점 및 하사점 라인에 대해 엇갈린 위치에 피스톤 핀을 두게 된다. 이는 배기구 타이밍에 대해 "조기 개방, 조기 폐쇄" 효과를 생성하지만, 상사점 및 하사점 사이의 180° 분리는 여전히 유지된다. 이 효과는 안내구 폐쇄 및 배기구 폐쇄와 비교화여 배기구 개방 및 안내구 개방 사이의 각도의 타이밍에도 영향을 미친다.
본 발명의 기관의 구성에 의해 얻어지는 다른 장점은, 연소실(20)의 일소면적보다 흡입실(30)의 일소 면적이 더 크기 때문에, 새로운 연료/공기 혼합물의 안내가 더욱 용이해지고, 특히 기관이 고속으로 동작할 때 연소실을 최적의 상태로 채울 수가 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 구성이 연소실 벽안의 배기구와 힘께 연소실 벽 안의 안내구 및 피스톤 안의 안내구를 활용하는 2 행정 불꽃점화기관과 관련하여 설명되었지만, 이는 본 발명을 개시하기 위한 일 예에 지나지 않는다. 제 8 도에 도시된 바와 같이, 기관은 2 행정 압축점화 또는 불꽃점화기관내의 연소가스의배출을 제어하기 위해 배기구(71)와 함께 포핏밸브(70)를 포함할 수도 있다. 이러한 구성에 있어서는, 연소실의 벽 안에 형성된 흡기구(72)가 적절한 관을 통해 연료/공기 혼합물 공급원에 연결될 수도 있다. 이와 유사하게, 승압실(74) 또한 피스톤(10) 안에 형성된 안내구(75)를 통해 연소실에 연결될 수 있다. 승압실(74)에는 흡기구(72)로 공급을 행하는 공급원과 동일하거나 다른 공급원일 수 있는 연료/공기 혼합물 공급원과의 연결을 위한 관(76)이 제공되어 있다. 연료/공기 혼합물 공급원은 통상적으로 빨아들여질 수 있다.
또 다른 변형예에 있어서, 연소실내의 흡기구 및 피스톤내의 안내구는 없어도 되며, 공지된 형태의 흡기 및 배기 포핏 밸브가 사용될 수 있다. 이 변형예에 있어서는, 스커트(41a)(제 8 도 참조)를 형성하는 아치형 밀봉면(41)의 일부가 없어도 되거나 그 크기가 현저히 줄어들 수 있다. 적절한 변형을 통해, 본 발명은 압축 점화기관으로서 충분히 그 기능을 발휘할 수 있다.
지금까지 개시되고 설명된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 변형 및 개량은 본 기술분야의 당업자 및 본 발명의 원리를 이해하는 자에 의해 이루어질 수도 있다. 그러한 모든 변형 및 개량은, 이하에 기재되는 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 한, 본 발명의 범주에 속한다.

Claims (9)

  1. 제 1 실의 연소실(20), 제 2 실(53) 및 단 하나의 연소실(20)에 설치되어 기관 블록(21)내의 선회축(60)을 중심으로 왕복운동하는 피스톤(10)을 포함하는 기관 블록을 갖춘 내연기관으로서,
    상기 피스톤(10)을 제 1 아치형 밀봉면(41)과 상기 제 1 밀봉면(41)에서 방사상으로 엇갈린 제 2 아치형 밀봉면(42)을 구비하며, 상기 밀봉면(41,42)은 상기 선회축(60) 주위에서 원주 경로를 그리고, 상기 피스톤(10)은 상기 제 1 아치형 밀봉면(41)과 제 2 아치형 밀봉면(42) 사이에서 사실상 방사상으로 뻗어있는 바닥(44)을 포함하며,
    상기 연소실(20)은 4개의 벽을 구비하며, 그 중 두 개의 벽은 상호 대향 배치되고, 피스톤의 대응하는 측부가 밀봉될 수 있는 대향 측부를 형성하며,
    상기 연소실(20)의 세 번째 벽(51)은 아치형태로 이루어지고, 상기 선회축(60)으로부터 원주 경로를 그리며, 상기 세 번째 벽에 대해 피스톤의 상기 제 1 아치형 밀봉면(41)이 밀봉될 수 있으며,
    상기 세 번째 벽(51)은 안내구(37)를 포함함과 아울러 피스톤에 의해 열려질 때 연소실(20)로부터 연소가스가 배출되도록 연소실(20)과 소통된 배기구(65)를 포함하고,
    상기 연소실(20)의 네 번째 벽은 상기 피스톤(10)의 제 2 아치형 밀봉면(42)에 의해 형성되며,
    상기 피스톤(10)의 제 2 아치형 밀봉면(42)은 제 2 실(53)로부터 연소실(20)을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  2. 제 1 항에 있어서, 일차 안내관(36)은 피스톤(10)에 의해 열려지는 연소실(20)의 세 번째 벽(51)에 형성된 안내구(37)를 통해 상기 피스톤(10)아래에 위치한 흡입실(30)과 연소실(20)을 소통시켜서 공기/연료 혼합물이 흡입실(30)에서 연소실(20)로 안내되도록 설치된 것을 특징으로 하는 내연기관.
  3. 제 2 항에 있어서, 이차 안내관(68)이 피스톤(10) 안에 형성되어, 피스톤(10)이 연소실(20) 내에서 설정된 위치로 왕복운동하였을 때, 상기 흡입실(30)과 연소실(20)을 소통시키는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  4. 제 1 항에 있어서, 피스톤(10)의 제 1 아치형 밀봉면(41)은 연소실의 세 번째 벽(51)에 대해 밀봉을 할 수 있도록 밀봉수단을 수용하기 위한 밀봉홈(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 2 실(53)이 상기 선회축(60)으로부터 원주경로를 그리는 아치형 벽(52)을 가지며, 상기 벽(52)은 피스톤의 제 2 아치형 밀봉면(42)을 밀봉하는 수단을 포함하는 승압실(53)인 것을 특징으로 하는 내연기관.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 승압실(53)이 관(55)을 통해 연료/공기 혼합물의 흡기구(31)와 연결되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  7. 제 6 항에 있어서, 리드 밸브(32)는 상기 흡기구(31)와 기관사이의 소통을 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  8. 제 1 항에 있어서, 포핏 밸브(70)에 의해 상기 연소실(20)에 연료 혼합물을 안내하는 안내구(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  9. 제 1 항에 있어서, 포핏 밸브(70)에 의해 배출구를 통해 연소실과 소통되는 배기구(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
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