KR100720327B1 - 왕복형 피스톤 엔진의 작동 조건을 최적화하기 위하여 압축비를 조절하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

왕복형 피스톤 엔진의 작동 조건을 최적화하기 위하여 압축비를 조절하는 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100720327B1
KR100720327B1 KR1020027006960A KR20027006960A KR100720327B1 KR 100720327 B1 KR100720327 B1 KR 100720327B1 KR 1020027006960 A KR1020027006960 A KR 1020027006960A KR 20027006960 A KR20027006960 A KR 20027006960A KR 100720327 B1 KR100720327 B1 KR 100720327B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
crankshaft
axis
compression ratio
articulated
main crankshaft
Prior art date
Application number
KR1020027006960A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020081217A (ko
Inventor
미셸 알랭 레옹 마르시쏘
Original Assignee
미셸 알랭 레옹 마르시쏘
앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9915104A external-priority patent/FR2801932B1/fr
Priority claimed from FR0008947A external-priority patent/FR2811373B1/fr
Application filed by 미셸 알랭 레옹 마르시쏘, 앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤 filed Critical 미셸 알랭 레옹 마르시쏘
Publication of KR20020081217A publication Critical patent/KR20020081217A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100720327B1 publication Critical patent/KR100720327B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/047—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of variable crankshaft position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke

Abstract

본 발명은 엔진의 종래의 부품과 유사한 기술적 부품을 사용하여 압축비를 변경한는 것에 관한 것이다. 역방향으로 작동하도록 장착된 이러한 터빈(26, 81)은 스크류(32)에 의하여 구동되며, 아암(6a)의 기단부와 크랭크축의 크랭크핀(5)과의 사이에 위치하는 편심기(8a)와 일체를 이루는 로드(35)와 관절식으로 연결된 피벗(29)을 변위시킨다. 특히, 본 발명은 에너지 효율을 증가시키고, 엔진에서의 오염 배출을 감소시키고자 하는 것이다.

Description

왕복형 피스톤 엔진의 작동 조건을 최적화하기 위하여 압축비를 조절하는 방법 및 그 장치{METHOD AND DEVICE FOR MODIFYING COMPRESSION RATE TO OPTIMIZE OPERATING CONDITIONS OF RECIPROCATING PISTON ENGINES}
본 발명은 특히 왕복형 피스톤 엔진의 압축비를 연속적으로 최적화하기 위한 방법 및 에너지 소비가 매우 적은 반응성 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 최대 부하에서 연속적으로 사용되지 않거나, 또는 각종의 옥탄가를 갖는 다수의 연료를 사용하는 엔진의 에너지 효율을 향상시키기 위한 것이다. 본 발명은 매우 낮은 오염 레벨과 양립할 수 있고, 특히 실린더가 평면형으로, V자형으로 또는 선형으로 배치된 왕복형 피스톤 엔진에 적절하다. 본 명세서에서, "압축비"란 왕복형 피스톤식 내연기관의 기하학적 압축비를 의미하는 것이다.
압축비의 연속적인 최적화는, 연료의 소비를 절감하고, 엔진이 최대 부하 상태가 아닌 용례와, 각종의 옥탄가를 갖는 다수의 연료를 사용하는 엔진에 있어서 온실 효과에 대한 기여와 관련이 있다.
매우 낮은 부하로 사용되는 불꽃 점화 엔진에 있어서의 연소는, 압축비가 작동 중에 최적화될 경우 더욱 완전해진다. 따라서, 일산화탄소, 탄화수소 및 미립자 배출량이 보다 적어진다.
압축비를 연속적으로 최적화하는 것은, 산화제와 연료의 예비 혼합물을 압축하는 것에 의해 엔진을 불꽃 점화 작동 모드로 유지하는 것과 관련이 있다. 특히, WO 99/42718A에 기술되어 있는 작동 방법은, 질소 산화물의 배출량을 매우 낮은 레벨에 이르게 할 수 있다.
또한, 압축비를 최적화하는 것은, 배기 가스 재순환(EGR) 시스템 또는 질소 산화물용 촉매 등과 같이 질소 산화물 배출량을 감소하기 위한 통상의 시스템과 함께 사용될 수 있다.
왕복형 피스톤 엔진의 압축비를 변경하기 위한 다양한 해결책은 종래 기술의 일부를 이루고 있다. 이러한 기술은 하기에 기재한 바와 같다.
압축비를 변경하기 위한 공지된 한 가지 해결책은, 실린더 헤드에 가동 부품을 배치하는 것으로 이루어진다. WO 99/13206A호에는 그 일례가 기재되어 있다. 이러한 가동 부품은 연소 중에 가스의 존재하에 활주하여야 한다. 불완전 연소물을 제한하기 위하여 간극을 최소화되어야 한다. 가동 부품은 실린더 헤드에 밸브와 함께 배치되며, 연소실의 형성에 참여한다.
US-A-2,770,224호는, 관절식으로 연결된 두 부분으로 분할되어 있는 블록을 갖고 각 피스톤과 해당 실린더 헤드 사이의 거리를 변경시킬 수 있는 엔진에 관한 것이다. WO 93/23664A호에는 이러한 유형의 장치를 제어하기 위한 해결책이 개시되어 있다. 압축비를 감소시키고 에너지를 축적하기 위하여, 엔진 블록의 두 부분의 분리력이 사용된다. 그 후, 축적된 에너지는 엔진 부하가 감소되는 경우 압축비를 증가시키기 위하여 사용된다. 이러한 작동의 히스테리시스는 구동장치에 의해 공급되는 에너지에 의하여 제한된다. 관절식으로 연결된 엔진 블록의 두 부분 사이에 있어서 연결부의 기계적 내성을 보장하고 진동을 최소화하도록, 엔진 블록이 설계되고 그 치수가 결정된다.
WO 95/29329호에는 각 아암의 헤드에 2개의 편심기를 구비하는 장치가 기술되어 있다. 이러한 2개의 편심기의 각도 조정은 엔진의 부하에 따라 이루어지며, 각 피스톤과 해당 실린더 헤드 사이의 거리를 변형시킬 수 있다.
한 유형의 해결책은, 예컨대 아암의 진직도를 변경하는 관절부를 추가함으로써 아암의 길이를 변경하는 것이다. EP 0 520 637 A호 및 DE 195 02 820 A호는 이러한 유형의 해결책에 속한다. 크랭크축의 크랭크핀과 피스톤 사이의 힘을 전달하는 추가 부품은, 필요한 신뢰성을 보장하도록 설계되고 치수가 결정되어야 한다.
특히, 직렬형 엔진에 적합한 다른 유형의 해결책은, 실린더 헤드와 크랭크축 사이의 거리를 변경하기 위하여 크랭크축의 베어링에 장착된 편심기를 포함한다. FR 2,669,676 A호, US-A-1,872,856호, US-A-4,738,230호, DE-A-3,601,528호는 이러한 유형으로 분류될 수 있는 장치를 개시한다. 크랭크축의 베어링의 강성은 필요한 수명과 함께 양립하여야 한다. DE 297,19,343 U호는 크랭크축과 트랜스미션 사이의 정렬을 보장하는 장치를 개시한다. 크랭크축의 단부에 장착된 피니언이 엔진의 플라이 휠에 장착된 내접 치차와 맞물린다. 이들 치차의 톱니는 크랭크축의 회전 진동을 견뎌야 하며, 작동에 필요한 수명 및 소음 요건을 충족시켜야 한다.
WO 91/10051A호는 크랭크축의 해당 크랭크핀 및 각 아암의 기단부 사이에 배치된 편심기에 관한 것으로, 이 편심기의 각도 조정은 치차에 수행된다. 이 치차는 작동에 필요한 수명 및 소음 요건을 충족시키도록 설계되고 제조되어야 한다.
JP 7527/90호, JP 7528/90호, JP 125166/90호 및 EP 0 438 121A1호는 각 아암의 헤드 또는 기단부에 장착된 편심기에 관한 것으로, 이 편심기의 각도 위치는 유압에 의하여 움직이고, 분리 가능한 핑거에 의하여 안정화된다. 이러한 핑거는 필요한 신뢰성과 수명을 보장하도록 설계되고 치수가 결정되어야 한다. 이러한 장치는 압축비를 불연속적으로 조절할 수 있게 한다.
단지 예시를 위한 예로서 제공되는 특정 바람직한 실시예를 설명하는 이하의 발명의 상세한 설명을 읽으면 본 발명이 보다 잘 이해될 것이다. 이러한 상세한 설명에서는 첨부 도면을 참고한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 특징을 예시하는 개략도를 도시한다.
도 2는 직렬 실린더형 엔진의 2개의 횡단면 개략도로서, 여기서 압축비 변경 메카니즘은 슬라이드에 대하여 활주하는 편심기와 일체를 이루는 로드를 포함한다.
도 3은 직렬 실린더형 엔진의 2개의 횡단면 개략도로서, 여기서 압축비 변경 메카니즘은 평형 장치에 대하여 활주하는 편심기와 일체를 이루는 로드를 포함한다.
도 4는 직렬 실린더형 엔진의 2개의 횡단면 개략도로서, 여기서 압축비 변경 메카니즘은 배향 크랭크축에 대하여 활주하는 편심기와 일체를 이루는 로드를 포함한다.
도 5는 도 3에 도시한 배향 크랭크축의 조정을 변경할 수 있는 장치를 나타낸다.
도 6은 직렬 실린더형 엔진의 2개의 횡단면 개략도로서, 여기서 압축비 변경 메카니즘은 배향 크랭크축의 크랭크핀 상에서 안내되는 부분과, 편심기와 일체를 이루는 로드를 포함한다.
도 7은 직렬 실린더형 엔진의 2개의 횡단면 개략도로서, 여기서 압축비 변경 메카니즘은 편심기에 대하여 활주하고, 피벗에 의하여 안내되는 부분과 일체를 이루는 로드를 포함한다.
도 8은 V 실린더형 엔진의 2개의 횡단면 개략도로서, 여기서 압축비 변경 메카니즘은 평형 장치에 대하여 활주하는 편심기와 일체를 이루는 로드를 포함한다.
도 9는 압축비 변경 메카니즘이 슬라이드에 대하여 활주하는 편심기와 일체를 이루는 로드를 포함하는 대향 실린더형 엔진의 횡단면 개략도이다.도 10은 유압 실린더 또는 가변 조정 장치에 가압 유체를 공급하는 시스템의 개략도이다.
도 11 내지 도 14는 축을 통과하는 반평면에 위치하는 하나 이상의 핑거(들)를 구비하는 연결된 2개의 편심기 구조의 다수의 변형예를 도시한다.
발명의 개시
본 발명은, 특히 실린더가 평면형으로, V자형으로, 또는 선형으로 배치되는 엔진을 위한 구조에 의해 결정되는 범위 내에서, 압축비를 연속적으로 최적화하는 방법과 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 필요한 기술에 관해서는, 실린더 헤드, 엔진 블록, 크랭크축 및 이들의 트랜스미션과의 연결부를 위하여 관련 업계에서 이용되는 실제의 기술과 양립할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명은, 실시에 관해서는, 왕복형 피스톤 엔진에 사용되는 기술과 유사하고 잘 인지되어 있으며 신뢰성이 있는 것으로 확인된 기술의 사용을 허용한다는 이점을 갖는다. 본 발명에 따른 특정 실시예는 이하의 상세한 설명에 기술된 기타의 이점을 갖는다.
본 발명은 크랭크축에 의해 구동되는 왕복 피스톤식 내연기관에 적용된다. 이러한 엔진 각각은 하나 이상의 연소실 및 크랭크 케이스를 포함한다. 이러한 크랭크 케이스는, 크랭크축의 베어링의 고정부와 연소실(들)과의 사이를 연결하는 부품(또는 부품의 견고한 조립체)으로서 발명의 상세한 설명 및 청구 범위에 정의된다. 크랭크축의 핀의 회전축은 크랭크축의 축으로 지칭한다. 또한, 이러한 엔진은 크랭크 케이스와는 별개이거나 크랭크 케이스와 일체로 형성되는 하나(또는 복수)의 실린더 헤드(들)를 포함한다. 각 피스톤은 특히 피스톤 축, 아암 및 편심기에 의해 크랭크축의 크랭크핀에 연결되어 있다. 상기 편심기는 아암의 기단부와, 소정 연소실에 대응하는 크랭크축의 크랭크핀과의 사이에 위치한다. 이러한 편심기 중 하나의 크랭크 케이스에 대한 각도 조정에 있어서의 변화는, 해당 연소실의 압축비의 변화를 초래한다. 본 발명의 상세한 설명 및 청구 범위에서, 피스톤과 해당 실린더 헤드 사이의 거리가 최소인 경우, 피스톤은 크랭크축의 각 완전 회전의 상사점에 위치하게 된다.
본 발명에 의한 방법은, 우수한 작동과 실시 가능성이 양립하는 허용 범위에 포함되는 가능한 편차를 수반하면서, 후술하는 기능을 실시함으로써 각 연소실의 압축비를 변경하는 것으로 이루어지며, 상기 기능으로는,
- 크랭크축의 축에 직교하는 평면에 있어서 포인트를 변위시키며,
- 크랭크축의 축에 직교하는 평면에 있어서 기하학적 축을 유지하고, 이전 부단락에서 언급한 포인트의 투영과 상기 기하학적 축의 회전 평면이 교차하는 포인트 둘레에 상기 기하학적 축을 관절식으로 연결시키며,
- 마찬가지로 크랭크축의 축에 직교하는 평면에 포함되는 다른 기하학적 축을 선택하고, 피스톤이 상사점에 위치할 때의 방향과 상기 첫번째 부단락에서 언급한 포인트의 변위 방향이 서로 다르도록, 상기 2개의 기하학적 축 사이의 평행성과 고정 거리를 유지하며,
- 크랭크축의 크랭크핀과 아암의 기단부 사이에 위치하는 편심기와, 이전 부단락에서 언급한 바에 따라 선택된 기하학적 축과의 사이에 고정된 상대 위치를 유지하는 것이 있다.
이하에서 정의되는 용어는 명세서의 나머지 부분에 있어서, 이전 단락에 기술된 본 발명에 따른 방법의 포인트, 평면 및 기하학적 축을 나타내기 위하여 사용된다.
- 크랭크축의 축에 직교하는 평면에서 변위하는 포인트는 이동 포인트로 지칭한다.
- 이동 포인트가 변위하는 상기 크랭크축에 직교하는 평면은 이동 포인트 평면으로 지칭한다.
- 본 발명에 따른 방법에서 정의된 제1 기하학적 축은 관절식으로 연결된 축으로 지칭한다.
- 이동 포인트의 투영을 포함하는 크랭크 축의 축에 직교하는 평면으로서, 관절식으로 연결된 축을 관절식으로 연결하고, 관절식으로 연결된 축이 유지되는 평면을 투영 평면으로 지칭한다.
- 투영 평면 상에서의 이동 포인트의 투영을 관절 연결 포인트로 지칭한다.
- 본 발명에 따른 방법에서 정의된 제2 기하학적 축은 편심기에 고정된 축으로 지칭한다.
- 편심기에 고정된 축을 포함하는 크랭크축의 축에 대한 직교하는 평면은 레버 평면으로 지칭한다.
복수 개의 연소실을 포함하는 엔진의 경우, 본 발명에 따른 방법은 압축비의 변경이 모색되는 연소실 각각에 적용된다.
본 발명에 따른 방법은 후술하는 7개 단락을 읽으면 더 잘 이해될 것이다. 이들 7개 단락은 엔진의 단일 연소실의 압축비를 변경하기 위한 본 발명에 따른 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 실시예는 이러한 방법에 기술된 정확한 기하학적 특성을 목표로 한다. 그러나, 모든 실시예는 목표로 하는 정확한 수치에 대해 편차를 수반하여 제조된다. 이러한 정확한 기하학적 특성에 대한 가능한 편차는, 본 방법에 따른 실시 가능성과 양립할 수 있는 허용 범위 내에 포함되며, 엔진의 우수한 작동을 허용한다.
이동 포인트 평면, 투영 평면, 레버 평면은 크랭크축의 축에 대하여 정의된다. 크랭크축 및 그 축은 크랭크 케이스에 대한 축방향 병진 이동 가능성을 갖지 않는다. 따라서, 이동 포인트 평면, 투영 평면 및 레버 평면은 항상 크랭크 케이스에 대하여 동일한 상대 위치를 갖는다. 관절식으로 연결된 축, 편심기에 고정된 축, 이동 포인트 및 관절 연결 포인트의 변위는 크랭크 케이스에 대한 상대 변위이다.
관절식으로 연결된 축과 편심기에 고정된 축은 서로에 대하여 등거리로 평행하게 유지된다. 2개의 축 각각은 크랭크축의 축에 직교하는 평면에 포함된다. 이들 2개의 축은 모두 본 발명에 따른 방법의 실시 중에 평면을 변경하지 않는다. 특히, 이러한 특징은 이하에 열거하는 우수한 작동과 실시 가능성이 양립할 수 있는 가능한 편차를 수반하는 실시에서 얻어진 결과이다.
- 관절식으로 연결된 축과 편심기에 고정된 축은 동일한 방향을 갖는다.
- 관절식으로 연결된 축의 모든 변위는 투영 평면에서만 가능하다.
- 편심기에 고정된 축의 모든 변위는 레버 평면에서만 가능하다.
- 관절식으로 연결된 축과 그와 직각을 이루는 구성 요소의 모든 병진 이동은, 편심기에 고정된 축을 상기 구성 요소를 따라 구동시킨다.
- 편심기에 고정된 축과 그와 직각을 이루는 구성 요소의 모든 병진 이동은, 관절식으로 연결된 축의 상기 구성 요소를 따른 병진 이동을 야기한다.
- 관절식으로 연결된 축의 관절 연결 포인트 둘레에서의 모든 회전은, 레버 평면 상에 있어서 관절 연결 포인트에 직교하는 투영 둘레에서의 상기 편심기에 고정된 축의 동일한 각도로의 회전을 야기한다.
- 해당 크랭크축의 크랭크핀의 축의 둘레에서의 상기 편심기에 고정된 축의 모든 회전은 관절식으로 연결된 축의 동일한 회전을 야기한다.
- 서로 평행한 편심기에 고정된 축과 관절식으로 연결된 축 사이의 상대적인 병진 이동은, 본 발명에 따른 방법에 의하여 금지되거나 또는 규정되지 아니하였으므로, 상기 두 경우가 가능하며, 즉 이러한 실시는 이 부단락에서 언급하는 병진 이동을 허용하거나 허용하지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 방법은, 해당 크랭크축의 크랭크핀의 축과 관절 연결 포인트 사이의 거리의 변동을 야기하는 작동을 위한 장치와 양립할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 해당 크랭크축의 크랭크핀의 축과 관절 연결 포인트 사이의 거리의 변동이 가능하지 않은 장치와 양립할 수 있다.
이러한 크랭크핀 상에서의 편심기의 각도 조정은, 편심기에 고정된 축과 관절식으로 연결된 축의 크랭크 케이스에 대한 각도 조정에 의존한다. 이동 포인트 평면에 있는 이동 포인트의 2개의 별개의 위치에 있어서, 이들 이동 포인트의 2개의 별개의 위치 사이의 방향은, 피스톤이 상사점에 있는 경우 편심기에 고정된 축과 관절식으로 연결된 축의 방향에 평행하지 않고, 이는 관절식으로 연결된 축과, 편심기에 고정된 축, 그리고 편심기의 크랭크 케이스에 대한 상이한 2가지 각도 조정에 상당한다. 이러한 2가지 각도 조정에서는, 이들 2가지 각도 조정이 크랭크축의 축과 아암 기단부의 축 사이의 동일한 거리에 대응하는 특정 경우를 제외하고, 2가지 상이한 압축비에 대응한다.
이 단락에서는 비제한적인 예로서 주어진 본 발명에 따른 방법의 여러 가지 특정 적용예를 열거한다. 제1 적용예에서, 이동 포인트와 관절 연결 포인트는 크랭크축의 축에 직교하는 동일 평면 내에 있다. 제2 적용예에서, 이동 포인트는 관절 연결 포인트와 동일시된다. 이러한 2가지 특정 적용예에서, 이동 포인트 평면은 투영 평면과 동일시된다. 제3 적용예에서, 관절식으로 연결된 축과 편심기에 고정된 축은 크랭크축의 축에 직교하는 동일 평면 내에 있다. 제4 적용예에서, 관절식으로 연결된 축과 편심기에 고정된 축은 동일시된다. 이러한 제3 및 제4 적용예의 경우, 투영 평면과 레버 평면은 동일시된다. 전술한 특정 적용예에 사이에서 가능한 모든 조합은 본 발명에 따른 방법의 적용예를 구성한다.
다른 특징에 따르면, 이동 포인트는, 이동 포인트 평면에 평행한 성분과 직교하는 성분을 가지면서 변위하는 포인트에 의해 병진 이동된다.
다른 특징에 따르면, 본 발명에 따른 방법은, 엔진 작동의 최적의 제어값을 계산하는 전자 장치, 엔진 작동을 특징지우는 물리량의 값을 측정하는 센서, 엔진 작동의 제어를 상기 계산 장치에 의해 계산된 값으로 조정하는 장치를 포함하는 내연 열기관에 적용된다. 이러한 방법은 엔진 작동 중에 수행되는 3개의 단계를 포함하는데, 제1 단계는 엔진 작동을 특징지우는 물리량의 값을 측정하는 것으로 이루어지고, 상기 물리량은 압축비를 포함하며, 제2 단계는 제1 단계에서 측정된 물리량에 따라, 에너지 효율을 최대화하고 오염 배출을 최소화하도록 엔진의 제어 파라미터의 최적값을 계산하는 것으로 이루어지고, 상기 제어 파라미터는 압축비를 포함하며, 제3 단계는 각 실린더에 대하여 후술하는 기능을 수행하는 것으로 이루어진다. 즉,
- 크랭크축의 축에 직교하는 평면에서 포인트를 변위시키고,
- 크랭크축의 축에 직교하는 평면에 있어서 기하학적 축을 유지하고, 이전 부단락에서 언급한 포인트의 투영과 상기 기하학적 축의 회전 평면이 교차하는 포인트 둘레에서 상기 기하학적 축을 관절식으로 연결시키며,
- 마찬가지로 크랭크축의 축에 직교하는 평면에 포함되는 다른 기하학적 축을 선택하고, 피스톤이 상사점에 위치할 때의 방향과 이 제3 단계의 첫번째 부단락에서 언급한 포인트의 변위 방향이 서로 다르도록, 상기 2개의 기하학적 축 사이의 평행성과 고정 거리를 유지하며,
- 크랭크축의 크랭크핀과 아암의 기단부 사이에 위치하는 편심기와, 이전 부단락에서 언급한 바에 따라 선택된 기하학적 축과의 사이에 고정된 상대 위치를 유지하고,
- 압축비를 제2 단계에서 계산된 최적값에 접근시키기 위하여, 이 제3 단계의 첫번째 부단락에 언급된 포인트의 변위를 조절하는 것이 있다.
위 단락에 기재된 방법의 기타의 특징에 있어서, 압축비는 압축비의 계산을 가능하게 하는 물리량의 측정, 예컨대 관절 연결 포인트의 변위 측정에 의해 측정될 수 있다. 이 방법에 따라 측정되는 그 밖의 물리량은 왕복 피스톤식 내연기관의 조정을 위하여 통상적으로 고려하는 물리량의 일부를 이룬다. 에너지 효율을 최대화하고 오염물 배출을 최소화하기 위한 엔진의 제어 파라미터는, 압축비 이외에, 왕복 피스톤식 내연기관의 조정을 위하여 통상적으로 사용되는 제어 파라미터의 일부를 이룬다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 전술한 방법은, 한편으로는 제1 단계에서 측정된 엔진의 작동을 특징지우는 물리량의 값, 특히 압축비에 따라서, 연소를 목적으로 유입되는 공기 및 연료의 양과, 연소를 일으키는 각도를 제2 단계에서 계산하는 것에 의해, 또한 다른 한편으로는 특히, 압축비에 따라서 3가지 제어 파라미터, 즉 유입된 공기의 양, 유입된 연료의 양 및 연소를 일으키는 각도의 값을 상기 제2 단계에서 계산된 값에 접근시키도록, 이들 3가지 제어 파라미터의 값을 확보하기 위한 장치를 제3 단계에서 제어하는 것에 의해, 보충된다.
저부하를 위하여 유입 공기량을 조합하는 것은 많은 이점을 갖는다. 연소의 종반에서의 온도는 더욱 낮아질 수 있으며, 그리하여 기계적 수명, 에너지 효율 및 질소 산화물 배출에 대한 대책을 개선할 수 있다. 또한, 산화제 및 연료의 예비 혼합물의 압축에 의하여 엔진을 불꽃 점화 모드로 유지하는 것과 관련이 있는 파라미터이다. 흡기 밸브의 조정에 의하여 유입 공기를 조합하는 것은, 유입시 부하 손실을 제한하기 위한 것과 관련이 있음을 유의하라.
각 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 편심기를 구비하고 주 크랭크축에 의해 구동되는 왕복 피스톤을 구비하는 내연기관에 장착되는 본 발명에 따른 장치는, 각 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 각 편심기가 피벗상에서 관절식으로 연결되는 로드에 의해 배향되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 특징의 제1 리스트에 따르면, 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 각 편심기에 있어서, 로드는 편심기와 일체로 형성되고, 이 로드의 일부는 피벗축에 관절식으로 연결된 부품 내에서 활주한다. 이 피벗은 슬라이드에 또는 평형 장치의 관절식으로 연결된 아암에 고정되거나 관절식으로 연결된다. 슬라이드 또는 평형 장치는 안내 시스템에 의해 안내되어 적소에 유지된다. 조립체는 작동 중에 장치 및 엔진의 실시 가능성 및 우수한 작동과 양립 가능한 허용 범위 내에 포함되는 기하학적 특징을 따르도록 구성된다. 이러한 기하학적 특징으로는, 로드의 활주부의 축이 주 크랭크축의 축에 직교하는 평면 내에 있다는 것과, 피벗, 슬라이드, 또는 관절식으로 연결된 아암의 이동이 주 크랭크축의 축에 직교하는 평면 내에서 행해진다는 것과, 피벗의 축이 주 크랭크축의 축에 대하여 평행하다는 것이 있다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 특징의 제2 리스트에 따르면, 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 각 편심기에 있어서, 로드의 일부분이 편심기와 일체를 이루는 부품 내에서 활주한다. 또한, 이와 같이 활주하는 로드는 피벗축에 관절식으로 연결된 부품과 일체를 이룬다. 이러한 피벗은 슬라이드에 또는 평형 장치의 관절식으로 연결된 아암에 고정되거나 관절식으로 연결된다. 슬라이드 또는 평형 장치는 안내 시스템에 의해 안내되어 적소에 유지된다. 조립체는 작동 중에 장치 및 엔진의 실시 가능성 및 우수한 작동과 양립 가능한 허용 범위 내에 포함되는 기하학적 특징을 따르도록 구성된다. 이러한 기하학적 특징으로는, 로드의 활주부의 축이 주 크랭크축의 축에 직교하는 평면 내에 있다는 것과, 피벗, 슬라이드, 또는 관절식으로 연결된 아암의 이동이 주 크랭크축의 축에 직교하는 평면 내에서 행해진다는 것과, 피벗의 축이 주 크랭크축의 축에 평행하다는 것이 있다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 특징의 제3 리스트에 따르면, 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 위치하는 각 편심기에 있어서, 로드는 편심기와, 피벗축에 의해 관절식으로 연결된 부품과 일체를 이룬다. 이러한 피벗은 평형 장치의 관절식으로 연결된 아암에 고정된다. 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 편심기와 일체를 이루는 로드를 배향시킬 수 있는 평형 장치의 관절식으로 연결된 모든 아암과 모든 피벗에 의하여 형성되는 조립체는, 배향 크랭크축을 형성하도록 되어 있다. 편심기와 일체를 이루는 로드의 방향을 관절식으로 연결하는 각 피벗은 상기 배향 크랭크축의 크랭크핀을 형성하고, 해당 평형 장치의 관절식으로 연결된 각 아암은 배향 크랭크축의 해당 저널에 크랭크핀을 연결하는 레버를 형성한다. 배향 크랭크축은 안내 시스템에 의해 안내되고 배향된다. 이 안내 시스템은 크랭크 케이스에 대하여 고정된 축에 관절식으로 연결되는 섀시(chassis)를 구비하며, 적소에 유지된다. 배향 크랭크축의 베어링의 고정부는 상기 관절식으로 연결된 섀시와 일체를 이룬다. 안내 시스템과 배향 크랭크축은, 작동 중에 장치 및 엔진의 실시 가능성 및 우수한 작동과 양립 가능한 허용 범위 내에 포함되는 기하학적 특징을 따르도록 구성된다. 이러한 기하학적 특징은 다음과 같다.
- 섀시의 관절식으로 연결된 축은 주 크랭크축의 축과 동일시되고,
- 각 피벗과 배향 크랭크축의 축은 주 크랭크축의 축에 평행하며,
- 각 피벗의 이동은 주 크랭크축의 축에 직교하는 평면을 따라 행해지고,
- 배향 크랭크축의 각 크랭크핀의 레버의 길이는 주 크랭크축에 속하는 해당 크랭크핀의 레버의 길이와 동일하며,
- 배향 크랭크축은 2개의 크랭크축의 크랭크핀 레버가 항상 평행하도록 주 크랭크축에 회전식으로 연결된다.
본 발명에 따른 장치의 구조의 변형예에 따르면, 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 각 편심기가 로드에 의해 배향되는데, 상기 로드는 볼 조인트에 관절식으로 연결되어 있다. 전술한 기타의 특징은 변하지 않는다.
전술한 추가적인 특징의 세가지 리스트 중 하나와 연관되어 있는 위 단락에 기재된 구조의 변형예 또는 본 발명에 따른 장치는, 본 발명에 따른 방법의 모든 요건을 충족시킨다. 사실상, 앞에 정의된 안내 시스템, 피벗 또는 볼 조인트, 슬라이드 또는 평형 장치는, 이동 포인트, 관절 연결 포인트, 이동 포인트 평면 및 투영 평면에 대하여 본 발명에 따른 방법에 있어서 기술된 특징에 합치된다. 피벗 또는 볼 조인트는 관절 연결 포인트를 형성하며, 이것의 이동 및 평형 장치의 관절식으로 연결된 각 아암 또는 슬라이드의 이동은 주 크랭크축의 축에 직교하는 평면을 형성하고, 이 평면은 이동 포인트 평면 및 투영 평면의 정의에 대응한다. 슬라이드 및 평형 장치의 다수의 포인트는 이동 포인트의 정의에 대응한다. 투영 평면에 있어서 로드 방향의 투영은 관절식으로 연결된 축의 정의에 대응한다. 주 크랭크축의 회전중 편심기의 임의의 포인트의 이동은 레버 평면의 정의에 대응하는 평면을 획정한다. 레버 평면에 있어서 로드 방향의 투영은 편심기에 고정된 축의 정의에 대응한다.
본 발명에 따른 장치의 추가적인 특징의 제4 리스트에 따르면, 엔진은 전자 계산기를 포함한다. 아암의 기단부와 주 크랭크축의 해당 크랭크핀과의 사이에 배치된 각 편심기에 있어서, 슬라이드 또는 관절식으로 연결된 아암의 위치는 엔진의 기계적 구조에 의해 형성되는 가능성을 고려하여, 전자 계산기에 의하여 계산된다. 이 단락에 기재된 특징의 제4 리스트는, 단독으로 또는 전술한 다른 3가지 추가적인 특징의 리스트 중 임의의 것과 결부되어, 본 발명에 따른 장치 또는 그 구조의 변형예를 완성할 수 있다.
다른 특징에 따르면, 구동 장치는 압축비를 변경하는데 기여하기 위하여 배기 가스의 엔탈피 일부를 이용한다.
다른 특징에 따르면, 전술한 변형예 중 임의의 것에 있어서 본 발명에 따른 장치는 위 단락에 기재된 특징을 포함한다.
배기 가스의 엔탈피 일부를 이용하면, 에너지 효율을 개선시키도록 압축비 변경 장치를 작동시키기 위하여, 배기 시스템을 통한 에너지 소비를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.
다른 특징에 따르면, 배기 가스가 공급되는 하나 이상의 터빈이 엔진의 압축비를 변경하는데 사용된다.
다른 특징에 따르면, 전술한 변형예 중 임의의 것에 있어서 본 발명에 따른 장치는 위 단락에 기재된 특징을 포함한다.
다른 특징에 따르면, 유압 구동 장치는 압축비 변경 장치를 작동시킬 수 있다.
다른 특징에 따르면, 가스식 잭은, 엔진의 압축비를 변경하도록 유압을 공급하는 부스터 잭에 작용한다. 이러한 구조는 가스식 구동 장치를 설치하는데 있어서 보다 많은 선택 기회를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 아암의 기단부와 주 크랭크축의 크랭크핀과의 사이에 배치된 편심기는 하나 이상의 핑거에 연결되고, 이 핑거(들)는 편심기와 일체를 이루는 평면에 의하여 구획되는 반공간을 향하여 모두 배향되어 있으며, 이러한 평면은 크랭크핀의 축을 포함한다.
이러한 구조는 중량 및 공간을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 2개의 편심기는, 그 내경의 축이 동일시되도록 각도 편차를 수반하여 연결된다.
이러한 구조는 주 크랭크축의 동일한 크랭크핀에 연결된 2개의 실린더의 압축비를 변경하는 것이 가능하다.
발명을 수행하는 방법
도 1은 왕복형 피스톤식 엔진의 주 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)에 장착된 편심기(8)가 위치하는 아암의 기단부(6)를 도시한다. 주 크랭크축(4)의 레버 아암(3)은 저널(2)을 크랭크핀(5)에 연결한다. 도 1의 기타의 부재는 본 발명에 따른 제조 방법의 규정에 따라 구성된다. 평면(7, 9, 10)은 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 수직으로 배치되어 있으며, 이들 평면은 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 병진 이동 가능성을 갖지 않고, 이들 평면은 각각 레버 평면(7), 관절 연결 평면(9) 및 이동 포인트 평면(10)을 나타낸다. 포인트(12)는 이동 포인트 평면(10)에 위치하는 것으로, 이 포인트는 이동 포인트(12)를 나타낸다. 관절 연결 평면(9)에 있어서의 방향(13)을 따른 이동 포인트(12)의 투영은 포인트(14)를 형성하며, 이 포인트는 관절 연결 포인트(14)를 나타낸다. 기하학적 축(15)은 실선(11)으로 나타낸 관절 연결 포인트(14)로부터의 고정 거리에서 관절 연결 평면(9) 내에 포함되며, 기하학적 축(15)은 관절 연결 포인트(14)의 둘레에서 관절식으로 연결되고, 이 기하학적 축(15)은 관절식으로 연결된 축(15)을 나타낸다. 기하학적 축(16)은 레버 평면(7)에 포함되며, 이는 관절식으로 연결된 축(15)에 평행하고, 편심기(8)에 고정된다. 기하학적 축(15)은 편심기(16)에 고정된 축을 나타내며, 관절식으로 연결된 축(15)으로부터의 거리는 작동 중에 일정하게 유지되어야 한다. 이 단락에 기재된 기하학적 특징은, 실시 가능성 및 방법에 의한 우수한 작동과 양립할 수 있는 허용 범위 내에 포함되는 편차를 수반하면서, 본 발명의 방법에 따른 작동 중에 유지된다.
작동 중에, 이동 포인트(12)가 관절식으로 연결된 축(15)의 방향과는 다른 방향으로 이동하고, 이 이동은 이동 포인트 평면(10) 내에서 행해지며, 관절 연결 평면(9) 내의 관절 연결 포인트(14)의 이동을 수반한다. 이러한 관절 연결 포인트(14)의 이동은 그 자체에 대해 방사형인 구성 요소를 따라 관절식으로 연결된 축(15)을 이동시키며, 관절식으로 연결된 축(15)은 편심기(8)에 고정된 축으로부터 일정 거리를 두고 평행하게 유지된다. 따라서, 관절식으로 연결된 축(15)과, 편심기(16)에 고정된 축은 관절 연결 포인트(14)의 주위에서 그리고 주 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)의 주위에서 피벗 운동한다. 그 결과, 관절식으로 연결된 축(15)의 방향과 다른 방향을 따른 이동 포인트(12)의 이동이 편심기(8)의 각도 조정의 변경을 야기하게 된다.
이동 포인트(12)의 2개의 불연속 위치에서, 2개의 위치 사이의 방향은 관절식으로 연결된 축(15) 및 편심기에 고정된 축(16)의 방향에 대하여 평행하지 않게 되며, 이러한 2개의 위치가 주 크랭크축(4)의 축(1)과, 아암의 기단부(6)의 축 사이의 거리를 변형시키지 않는 특수한 경우를 제외하고, 해당 연소실의 상이한 2 종의 압축비에 해당하게 된다.
본 발명의 방법 및 장치를 사용하는 엔진(20)은 1개 이상의 실린더 헤드(21, 21a, 21b), 연소실, 주 크랭크축(4), 주 크랭크축(4)의 베어링(51)의 고정부에 연소실(들)을 일체화시키는 크랭크 케이스(24)를 포함한다. 본 발명에 따른 장치는 피스톤(22, 22a), 자켓(23, 23a, 23b), 아암(6, 6a, 6b), 주 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)과 아암(6, 6a, 6b)의 기단부 사이에 고정된 편심기(8, 8a, 8b)를 포함하는 각 연소실의 압축비를 변경할 수 있다.
본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예는 도 8, 도 11 및 도 14에 도시되어 있다. 압축비 변경 장치는, 피벗(29)에 관절식으로 연결되어 있는 로드(35)의 도움으로, 엔진(20)의 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6, 6a, 6b)의 기단부 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)를 배향시킬 수 있다. 로드(35)는 핑거(90), 플랜지(50) 및 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루고, 핑거(90)는 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루는 평면(110)에 의하여 형성된 반공간을 향하여 배향되며, 이 평면은 주 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)의 축을 포함한다. 로드(35)는 피벗(29)에 고정된 관절식 연결 부재(30)에서 활주한다. 도 8에서 점선의 원으로 나타낸 피벗(29)은 평형 장치(39)의 관절식 연결 아암에 관절식으로 연결된다. 평형 장치(39)의 안내 시스템은 도 8에서 점선의 원으로 나타낸 피벗축(38)을 포함한다. 평형 장치(39)는 작동 중에 이 피벗축(38)의 주위에서 피벗 운동한다. 피벗축(38)의 위치는 엔진(20)의 가동부를 방해하지 않는 작동을 가능하게 한다. 작동 중에, 장치 및 엔진의 실시 가능성 및 우수한 작동과 양립할 수 있는 허용 범위 내에 포함되는 기하학적 특징을 따르도록, 조립체가 구성된다. 이러한 기하학적 특징으로는, 로드(35)의 활주부의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 수직하는 레버 평면(7)에 있다는 것과, 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암 및 피벗(29)의 이동이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 수직하는 이동 포인트의 이동 평면(10)과 투영 평면(9)에서 행해진다는 것과, 피벗(29)의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 평행하다는 것이 있다. 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암은 후술하는 장치에 의해 적소에 유지된다. 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암 중 어느 하나에 치형부가 부착된다. 평형 장치(39)의 다른 아암은 가로대(31)에 의해 상기 치형부에 회전식으로 연결된다. 상기 치형부는 스크류(32)와 맞물린다. 스크류(32)는 크랭크 케이스(24) 내에서 회전식으로 안내되고, 2개의 감속기(27, 80)를 매개로 하여 2개의 터빈(26, 81)에 회전식으로 연결된다. 2개의 터빈(26, 81)의 조립 방향은, 2개의 터빈 중 하나의 터빈(26)이 다른 터빈(81)에 의하여 공급되는 회전 토크와는 반대 방향의 회전 토크를 스크류(32)에 제공하도록 되어 있다. 2개의 터빈(26, 81)에는 제어되는 밸브 및 도관(도시 생략)에 의해 엔진(20)의 배기 가스가 공급된다. 상기 밸브는 엔진(20)의 압축비를 계산기에 의해 계산된 수치에 접근시키기 위하여 엔진(20)의 계산기에 의해 조정된다.
도 8은 실린더가 V자형으로 배치된 엔진에 적용되는 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예를 도시한다. 또한, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 방법은, 실린더가 직렬형으로, 대향형으로, 또는 복수의 V자형으로 배치된 엔진에도 적용된다. 도 3은 직렬형 엔진에 있어서, 피벗(29)에 관절식으로 연결된 편심기(8)와 일체를 이루는 로드를 포함하는 편심기(8)의 배향 장치를 도시하며, 여기서 피벗(29)은 평형 장치(39)의 레버 아암 상에 관절식으로 연결된다. 가동부는 평형추(25)에 의하여 평형 상태가 된다.
본 발명의 방법에 따라 각 피벗(29)을 안내하는 다른 방법은, 슬라이드(28) 내에 각 피벗(29)을 관절식으로 연결하거나, 슬라이드(28) 내에 각 피벗(29)을 고정시키는 것이 있다. 각 슬라이드(28)의 안내 시스템은, 예컨대 안내 방향이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 수직한 이동 포인트 평면(10) 및 관절 연결 평면(9)에 포함되는 직선 가이드(33)를 구비한다. 피벗(29)의 안내를 실시하기 위한 다른 방법은 도 2 및 도 9에 예시되어 있다. 도 9는 대향 실린더형 엔진에 관한 것이다. 로드(35)는 편심기(8a)와 일체를 이루며, 볼 조인트(91)에 관절식으로 연결된다. 볼 조인트(91)는 슬라이드(28) 내에서 안내된다.
복수 개의 자켓(23)과, 복수 개의 슬라이드(28)를 갖는 압축비 변경 장치를 구비하는 엔진(20)의 구동 장치의 수를 제한하는 방법은, 슬라이드(28)를 가로대(31)에 의해 서로 연결하는 것으로 이루어진다. 2개의 슬라이드(28)는 스크류(32)에 의하여 각각 구동된다. 2개의 스크류(32)는 모든 슬라이드(28)에 대하여 동일한 변위를 얻기 위하여 운동학적 트레인에 의해 연결된다.
로드(35)와 함께 편심기(8, 8a, 8b)를 배향시키는 다른 방법은, 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루는 각도 배향 부재(70)의 보어 내에서 로드(35)를 활주시키고, 작동 중에 피벗(29)의 축에서 피벗 운동하는 관절식으로 연결된 부재(61)에 로드(35)를 고정하는 것으로 이루어진다. 도 7은 이러한 구조를 예시한다.
본 발명을 실시하기 위한 다른 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 로드(35)는 피벗(29a, 29b, 29c)의 축상에서 회전식으로 안내되는 관절식으로 연결된 부재(61) 및 편심기(8)와 일체를 이룬다. 피벗(29a, 29b, 29c)은 배향 크랭크축(4)의 크랭크핀을 구성한다. 이러한 배향 크랭크축은 피벗(29a, 29b, 29c)으로 형성되며, 레버(41)는 이 배향 크랭크축의 해당 저널(42)에 피벗(29a, 29b, 29c)을 연결한다. 배향 크랭크축은 주 크랭크축(4)의 축과 동일시되는 축의 주위에서 관절식으로 연결된 섀시(60)를 포함하는 안내 시스템에 의해 안내 및 배향된다. 배향 크랭크축의 베어링은 섀시(60)에 고정된다. 안내 시스템 및 배향 크랭크축은, 작동 중에 장치 및 엔진의 실시 가능성 및 우수한 작동과 양립할 수 있는 허용 범위 내에 포함되는 기하학적 특징을 따르도록 구성된다. 이러한 기하학적 특성으로는, 각 피벗(29a, 29b, 29c)의 이동이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 수직하는 평면(9)에서 행해진다는 것과, 각 피벗(29a, 29b, 29c) 및 배향 크랭크축의 축(1)은 주 크랭크축(4)의 축(1)에 평행하다는 것과, 섀시의 관절식으로 연결된 축은 주 크랭크축(4)의 축(1)과 동일시된다는 것과, 피벗(29a, 29b, 29c)을 구성하는 배향 크랭크축의 각 크랭크핀의 레버(41)의 길이가 주 크랭크축(4)에 속하는 해당 크랭크핀(5)의 레버(3)의 길이와 동일하다는 것과, 배향 크랭크축이 주 크랭크축(4)에 회전식으로 연결되어, 2개의 크랭크축의 크랭크핀의 레버(42 및 3)가 항상 평행하다는 것이 있으며, 이 특징은 주 크랭크축(4) 및 배향 크랭크축이 120°오프셋된 3개의 레버(41 및 3)를 각각 포함한다는 것에 의해 얻어진다. 3개의 피벗(29a, 29b, 29c)은 도 6에서 부분적으로 도시되어 있다.
전술한 피벗(29, 29a, 29b, 29c)을 안내하는 모든 방법에 있어서, 슬라이드(28), 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암, 또는 섀시(60)는, 엔진의 계산기에 의해 조정되는 제동기(34) 및 감속기(27)를 매개로 하여 단일 터빈(26)에 연결된 스크류(32)에 의해 구동된다. 스크류(32)의 피치는 기계적 구동이 가역적인 것이 되도록 되어 있다. 터빈(26)의 조립 방향은 압축비를 증가시킬 수 있다. 편심기 상으로의 아암의 추력이 압축비의 감소를 야기한다. 제동기(34)는 압축비 변경 방향을 제어하거나 또는 압축비 변경을 정지시킬 수 있다. 본 단락에 기재된 구조는 도 2, 도 3, 도 6 및 도 7에 예시되어 있다.
도 9에 도시된 압축비 변경 메카니즘은 유압 잭(93)에 의하여 구동된다. 이 유압 잭은 도관(55, 56)에 의하여 공급된다. 유압 잭은 로드(92)를 통해 슬라이드(28)에 연결된다.
도 4 및 도 5에는 본 발명을 실시하기 위한 다른 방법이 도시되어 있다. 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 로드(35)는 편심기(8)와 일체를 이루고, 피벗(29)에서 안내되는 관절식 연결 부재(30)내에서 활주한다. 피벗(29)은 배향 크랭크축의 크랭크핀을 구성한다. 이러한 배향 크랭크축은 피벗(29)과, 이 피벗(29)을 상기 배향 크랭크축의 해당 저널(42)에 연결시키는 레버(41)로 형성된다. 이러한 배향 크랭크축은 베어링(43)내에서 안내되며, 이 베어링의 고정부는 크랭크 케이스(24)와 일체를 이룬다. 이러한 배향 크랭크축은 톱니(도시 생략)가 형성된 벨트와, 동일 직경 및 동일한 수의 톱니를 갖는 2개의 풀리(53, 57)에 의해 주 크랭크축(4)에 회전식으로 연결된다. 주 크랭크축(4)에 대한 배향 크랭크축의 각도 조정은, 가변 조정 장치(54)에 의해 작동 중에 변경 가능하다. 가변 조정 장치(54)는 유압에 의하여 작동되며, 이는 도관(55, 56)에 의하여 유압 유체가 공급된다.
유압 잭(93) 또는 가변 조정 장치(54)는 유압 펌프(도시 생략)에 의하여 공급될 수 있다.
유압 잭(93) 또는 가변 조정 장치(54)에 가압 유체를 공급하는 다른 방법은 도 10에 도시되어 있다. 가스식 잭(103)은 부스터 잭(106)을 작동시킨다. 가스식 잭(103)의 챔버(102a, 102b)로의 입구 도관(100a, 100b)은 밸브(101a, 101b)에 의해 제어되며, 배기 가스가 공급된다. 출구 도관(105a, 105b)은 밸브(104a, 104b)에 의해 제어되며, 주변 공기에 연결된다. 부스터 잭(106)의 2개의 챔버(107a, 107b) 각각은 평행한 2개의 분기부를 통하여 가변 조정 장치(54) 또는 유압 잭(93) 공급용 유압 도관(55, 56)에 연결되며, 여기서 상기 분기부 중 하나에는 밸브(108c, 108b)가 마련되며, 다른 하나에는 밸브(108a, 108b) 및 체크 밸브(109a, 109b)가 마련된다. 체크 밸브(109a, 109b)는 부스터 잭(106)을 향한 해당 분기부 내의 유압 유체의 유동을 정지시킨다. 따라서, 체크 밸브(109a, 109b)와 직렬로 연결되어 있지 않은 2개의 밸브(108c, 108b) 중 하나가 폐쇄되고 3개의 다른 유압 밸브가 개방되는 경우, 부스터 피스톤의 유일한 가능 이동은 폐쇄된 밸브(108c, 108b)에 연결된 챔버(107a, 107b)의 체적을 감소시키는 이동이다. 따라서, 이러한 구조에서는 압축비의 변경 방향을 용이하게 조절하는 동시에 배기 가스를 이용하는 것이 가능하다.
다른 특징에 따르면, 부스터 잭(106)의 2개의 챔버(107a, 107b)도 또한 2개의 체크 밸브(109c, 109d)를 통해 유압 탱크에 연결된다. 이러한 2개의 체크 밸브(109c, 109d)의 조립 방향에 의해, 유압 탱크로부터 부스터 잭(106)을 향하는 액체의 흐름만이 가능해진다. 이러한 구조는 오일 탱크의 용량 한계 내에서 누설이 있는 경우 부스터 잭의 충전을 가능하게 한다.
가스식 잭(103) 및 부스터 잭(106)으로 이루어진 조립체의 구조의 변형예에 따르면, 가스식 잭(103)의 출구 도관(105a, 105b)은 엔진(20)의 흡기부에 연결된다. 이 변형예는 도면에 도시하지는 않았다.
편심기(8, 8a, 8b)는 2개의 절반 쉘(121, 122)로 형성된다. 도 11 내지 도 14에 도시된 이러한 구조는 조립을 용이하게 한다.
도 11 내지 도 12는 로드(35) 및 편심기(8, 8a, 8b) 사이의 강성 연결부를 나타낸다. 로드(35) 및 편심기(8, 8a, 8b) 사이의 강성 연결부는 플레이트(52), 하나 이상의 핑거(90) 및 하나 이상의 플랜지(50)를 포함한다. 플레이트(52)는 로드(35) 및 핑거(들)(90) 사이에 계면을 형성한다. 핑거(들)(90)는 플랜지(50)에 의하여 연장된다. 이러한 부재가 엔진(20)에 조립되는 경우, 핑거(들)(90)는 아암의 캡이 점유하는 공간 외부에 있고 플레이트(52)를 연결시키며, 플랜지(들)(50)는 아암(6)의 기단부 또는 아암(6)의 캡의 두께에 부분적으로 또는 완전히 포함되고, 편심기(8, 8a, 8b)에 연결된다.
편심기(8, 8a, 8b)에 로드(35)를 고정하는 바람직한 방법에 따르면, 플랜지(50)와 일체를 이루는 핑거(들)(90)는 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루는 평면(110)에 의하여 형성된 반공간을 향하여 모두 배향되고, 이 평면은 편심기(8, 8a, 8b)의 내경의 축(120)을 포함한다. 이 반공간은 도 11에 직사각형(111)으로 나타내어져 있다. 편심기(8, 8a, 8b)의 내경의 축(120)은, 이러한 부재가 엔진(20)에 조립될 경우 주 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)의 축과 동일시된다.
도 12 내지 도 14에는 연결된 2개의 편심기(8a, 8b) 사이의 연결부와 로드(35)를 구성하는 여러 방법이 예시되어 있다. 도 12에서, 플랜지(50)는 2개의 편심기(8a, 8b)를 분리한다. 도 13 및 도 14에서, 2개의 플랜지(50)는 로드(35)에 더 근접한 절반의 쉘(122)에 분리되지 않게 고정되어 있다. 2개의 플랜지(50)는 연결된 2개의 편심기(8a, 8b)로 형성된 조립체의 양측에 배치된다. 절반 쉘(121)은 고정 스크류(130)에 의하여 절반의 쉘(122)에 고정된다.
본 발명은 크랭크축에 의해 구동되는 왕복형 피스톤식 엔진 및 압축기에 적용될 수 있으며, 여기서 연소실 또는 압축실은 직렬형, 대향형, V자형, 다수의 V자형으로 배치된다.

Claims (16)

  1. 다수의 연소실에 대하여 개별적으로 또는 공통으로 마련되는 실린더 헤드(21, 21a, 21b), 자켓(23, 23a, 23b), 왕복 운동을 하는 피스톤(22, 22a), 아암(6, 6a, 6b), 주 크랭크축(4), 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 편심기(8, 8a, 8b)로 각각 구성된 하나 이상의 연소실을 포함하는 내연 기관에 적용하는 압축비 조정 방법으로서,
    크랭크 케이스(24)에 대한 편심기(8, 8a, 8b)의 상이한 2개의 각도 조정이 상이한 2개의 압축비에 해당하도록 하고, 여기서 상기 2개의 각도 조정은, 주 크랭크축(4)의 축(1)과 해당 아암(6, 6a, 6b)의 기단부의 축 사이 거리가 동일한 특정 경우를 제외하고, 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(10)에 있어서 포인트(12)를 변위시키며, 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(9)에 있어서 기하학적 축(15)을 유지하고, 상기 포인트(12)의 투영과 상기 기하학적 축(15)의 회전 평면(9)이 교차하는 포인트(14)의 주위에서 기하학적 축(15)을 관절식으로 연결함으로써, 각 연소실에 대하여 이루어지는 것인 압축비 조정 방법에 있어서,
    - 피스톤(22, 22a)이 상사점에 있는 경우의 방향과 상기 포인트(12)의 변위 방향이 서로 다르도록, 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(7)내에 포함되는 다른 기하학적 축(16)을 선택하고, 상기 해당 2개의 기하학적 축(15, 16) 사이에 고정된 거리 및 평행을 유지하며,
    - 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)과 아암(6)의 기단부와의 사이에 배치된 편심기(8)와, 상기 선택한 기하학적 축(16)과의 사이에 고정된 상대적 위치를 유지하는 작용을 실시하여,
    각 연소실의 압축비를 변경하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 방법.
  2. 삭제
  3. 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 편심기(8, 8a, 8b)를 포함하고 주 크랭크축(4)에 의하여 구동되는 왕복형 피스톤(22, 22a)을 갖는 내연 기관(20)에 마련되는 제1항에 따른 압축비 조정 방법을 수행하는 압축비 조정 장치로서,
    크랭크 케이스(24)에 대한 편심기(8, 8a, 8b)의 상이한 2개의 각도 조정이 상이한 2개의 압축비에 해당하도록 하고, 여기서 상기 2개의 각도 조정은, 주 크랭크축(4)의 축(1)과 해당 아암(6, 6a, 6b)의 기단부의 축 사이 거리가 동일한 특정 경우를 제외하고, 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 로드(35)의 일부는 피벗(29)의 축에 관절식으로 연결된 부재(30)내에서 활주하고, 상기 피벗(29)은 슬라이드(28)에 또는 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암에 고정되거나 관절식으로 연결되며, 슬라이드(28) 또는 평형 장치(39)에 관절식으로 연결된 아암은 안내 시스템에 의하여 안내되어 적소에 유지되고, 조립체가 작동 중에 기하학적 특징을 따르도록 구성됨으로써 이루어지며; 상기 기하학적 특징은, 로드(35)의 활주부의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(7) 내에 있다는 것과, 피벗(29), 슬라이드(28), 또는 관절식으로 연결된 아암의 이동이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(9, 10)내에서 행해진다는 것과, 피벗(29)의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 평행하다는 것인 압축비 조정 장치에 있어서,
    - 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)가 피벗(29)상에서 관절식으로 연결되는 로드(35)에 의하여 배향되며,
    - 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 해당 로드(35)가 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  4. 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 편심기(8, 8a, 8b)를 포함하고 주 크랭크축(4)에 의하여 구동되는 왕복형 피스톤(22, 22a)을 갖는 내연 기관(20)에 마련되는 제1항에 따른 압축비 조정 방법을 수행하는 압축비 조정 장치로서,
    크랭크 케이스(24)에 대한 편심기(8, 8a, 8b)의 상이한 2개의 각도 조정이 상이한 2개의 압축비에 해당하도록 하고, 여기서 상기 2개의 각도 조정은, 주 크랭크축(4)의 축(1)과 해당 아암(6, 6a, 6b)의 기단부의 축 사이 거리가 동일한 특정 경우를 제외하고, 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 로드(35)는 피벗(29)의 축에 관절식으로 연결된 부재(61)와 일체를 이루고, 상기 피벗(29)은 슬라이드(28)에 또는 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암에 고정되거나 관절식으로 연결되며, 슬라이드(28) 또는 평형 장치(39)는 안내 시스템에 의하여 안내되어 적소에 유지되고, 조립체가 작동 중에 기하학적 특징을 따르도록 구성됨으로써 이루어지며; 상기 기하학적 특징은, 로드(35)의 활주부의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(7) 내에 있다는 것과, 피벗(29), 슬라이드(28), 또는 관절식으로 연결된 아암의 이동이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(9, 10)내에서 행해진다는 것과, 피벗(29)의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 대하여 평행하다는 것인 압축비 조정 장치에 있어서,
    - 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)가 피벗(29)상에서 관절식으로 연결된 로드(35)에 의하여 배향되며,
    - 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 해당 로드(35)의 일부는 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루는 각도 배향 부재(70)의 보어내에서 활주하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  5. 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 편심기(8, 8a, 8b)를 포함하고 주 크랭크축(4)에 의하여 구동되는 왕복형 피스톤(22, 22a)을 갖는 내연 기관(20)에 마련되는 제1항에 따른 압축비 조정 방법을 수행하는 압축비 조정 장치로서,
    크랭크 케이스(24)에 대한 편심기(8, 8a, 8b)의 상이한 2개의 각도 조정이 상이한 2개의 압축비에 해당하도록 하고, 여기서 상기 2개의 각도 조정은, 주 크랭크축(4)의 축(1)과 해당 아암(6, 6a, 6b)의 기단부의 축 사이 거리가 동일한 특정 경우를 제외하고, 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 로드(35)는 피벗(29a, 29b, 29c)의 축에 의해 관절식으로 연결된 부재(61)와 일체를 이루고, 상기 피벗(29a, 29b, 29c)은 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암에 고정되며, 로드(35)를 배향시킬 수 있는 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 모든 아암과 모든 피벗(29a, 29b, 29c)에 의해 형성된 조립체가 배향 크랭크축을 형성하도록 되어 있고, 로드(35)의 방향을 관절식으로 연결하는 각 피벗(29a, 29b, 29c)은 배향 크랭크축의 크랭크핀을 형성하며, 해당 평형 장치의 관절식으로 연결된 각 아암이 배향 크랭크축의 해당 저널(42)에 크랭크핀을 연결하는 레버를 형성하고, 배향 크랭크축은 안내 시스템에 의해 안내되고 배향되며, 상기 안내 시스템이 크랭크 케이스(24)에 대하여 고정축에 관절식으로 연결되는 섀시(60)를 구비하여 적소에 유지되고, 배향 크랭크축의 베어링(43)의 고정부가 상기 관절식으로 연결된 섀시(60)와 일체를 이루며, 안내 시스템 및 배향 크랭크축이 작동 중에 기하학적 특징에 따르도록 구성됨으로써 이루어지고; 상기 기하학적 특징은, 섀시(60)의 관절식으로 연결된 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)과 동일시된다는 것과, 각 피벗(29a, 29b, 29c)과 배향 크랭크축의 축이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 평행하다는 것과, 각 피벗(29a, 29b, 29c)의 이동이 주 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면을 따라 행해진다는 것과, 배향 크랭크축의 각 크랭크핀(40)의 레버(41)의 길이가 주 크랭크축(4)에 속하는 해당 크랭크핀(5)의 레버(3)의 길이와 동일하다는 것인 압축비 조정 장치에 있어서,
    - 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 각 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)는 피벗(29a, 29b, 29c)상에 관절식으로 연결된 방향의 로드(35)에 의하여 배향되며,
    - 주 크랭크축(4)의 해당 크랭크핀(5)과 아암(6, 6a, 6b)의 기단부와의 사이에 배치된 각 편심기(8, 8a, 8b)에 있어서, 해당 로드(35)는 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루며,
    - 배향 크랭크축은 2개의 크랭크축의 크랭크핀(5, 40)의 레버(3, 41)가 항상 평행하도록 주 크랭크축(4)에 회전식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 엔진(20)의 압축비를 변경하는데 기여하기 위하여 배기 가스의 엔탈피의 일부를 이용하는 구동 장치(26, 81, 103)를 포함하는 것을 특징으로 하는 것인 압축비 조정 장치.
  7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 배기 가스가 공급되는 하나 이상의 터빈(26)이 엔진의 압축비 변경 메카니즘을 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  8. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 압축비를 변경시키는 장치에 작용하기 위하여 사용되는 유압을 공급하기 위하여, 가스식 잭(103)이 부스터 잭(106)에 작용하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  9. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 주 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)과 아암(6)의 기단부와의 사이에 배치된 편심기(8, 8a, 8b)는 하나 이상의 핑거(90)에 연결되고, 이 핑거(들)는 편심기(8, 8a, 8b)와 일체를 이루는 평면(110)에 의하여 구획되는 반공간을 향하여 모두 배향되어 있고, 상기 평면(110)은 크랭크핀(5)의 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  10. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 편심기(8a, 8b)는, 그 내경의 축(120)이 동일시되도록 각도 조정을 편차를 수반하여 연결되는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  11. 제1항에 있어서, 엔진 작동의 최적의 제어값을 계산하는 전자 장치, 엔진 작동을 특징지우는 물리량의 값을 측정하는 센서, 엔진 작동의 제어를 상기 계산 장치에 의해 계산된 값으로 조정하는 장치를 포함하는 내연 열기관(20)에 적용하는 방법으로서, 엔진 작동 중에 수행되는 3개의 단계를 포함하며, 제1 단계는 엔진(20) 작동을 특징지우는 물리량의 값을 측정하는 것으로 이루어지고, 여기서 물리량은 압축비를 포함하며, 제2 단계는 제1 단계에서 측정된 물리량에 따라 에너지 효율을 최대화하고 오염 배출을 최소화하도록 엔진의 제어 파라미터의 최적값을 계산하는 것으로 이루어지고, 여기서 제어 파라미터는 압축비를 포함하며, 제3 단계는 각 실린더에 대하여,
    - 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(10)에서 포인트(12)를 변위시키고,
    - 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(9)에 있어서 기하학적 축(15)을 유지하고, 상기 포인트(12)의 투영과 상기 기하학적 축(15)의 회전 평면(9)이 교차하는 포인트(14) 둘레에서 상기 기하학적 축(15)을 관절식으로 연결시키며,
    - 마찬가지로 크랭크축(4)의 축(1)에 직교하는 평면(7)에 포함되는 다른 기하학적 축(16)을 선택하고, 피스톤(22, 22a)이 상사점에 위치할 때의 방향과 이 제3 단계의 상기 포인트(12)의 변위 방향이 서로 다르도록, 상기 2개의 기하학적 축(15, 16) 사이의 평행성과 고정 거리를 유지하며,
    - 크랭크축(4)의 크랭크핀(5)과 아암(6)의 기단부 사이에 위치하는 편심기(8)와, 상기 선택된 기하학적 축(16)과의 사이에 고정된 상대 위치를 유지하고,
    - 압축비를 제2 단계에서 계산된 최적값에 접근시키기 위하여, 이 제3 단계의 상기 포인트(12)의 변위를 조절하는
    기능을 수행하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 한편으로는 제1 단계에서 측정된 엔진의 작동을 특징지우는 압축비 등의 물리량의 값에 따라서, 연소를 목적으로 유입되는 공기 및 연료의 양과, 연소를 일으키는 각도를 제2 단계에서 계산하는 공정을, 다른 한편으로는 압축비에 따라서 3가지 제어 파라미터(유입된 공기의 양, 유입된 연료의 양 및 연소를 일으키는 각도의 값)을 상기 제2 단계에서 계산된 값에 접근시키도록, 이들 3가지 제어 파라미터의 값을 확보하기 위한 장치를 제3 단계에서 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 방법.
  13. 제3항에 있어서, 한편으로 피벗(29)은 평형 장치(39)의 관절식으로 연결된 아암상에 고정되고, 다른 한편으로 상기 피벗(29)은 배향 크랭크축의 크랭크핀을 형성하며, 배향 크랭크축은 피벗(29)으로 형성되며, 레버(41)는 상기 배향 크랭크축의 해당 저널(42)에 피벗(29)을 연결하고, 배향 크랭크축은 베어링(43)내에서 안내되며, 이 베어링의 고정부는 크랭크 케이스(24)와 일체를 이루고, 이 배향 크랭크축은 주 크랭크축(4)에 회전식으로 연결되는 경우, 주 크랭크축(4)에 대한 배향 크랭크축의 각도 조정은 가변 조정 장치에 의해 작동 중에 변경 가능한 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  14. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각 로드(35)의 방향은 볼 조인트(91)에서 배향되는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  15. 제8항에 있어서, 부스터 잭(106)의 2개의 챔버(107a, 107b) 각각은 평행한 2개의 분기부를 통하여 각 유압 도관(55, 56)에 연결되며, 여기서 상기 분기부 중 하나에는 밸브(108a, 108b)가 마련되고, 다른 하나에는 밸브(108a, 108b) 및 체크 밸브(109a, 109b)가 마련되며, 상기 각 체크 밸브(109a, 109b)는 부스터 잭(106)을 향한 해당 분기부 내의 유압 유체의 유동을 정지시키도록 하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
  16. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 한편으로는 2개의 편심기(8a, 8b)가 그 내경의 축(120)이 동일시되도록 각도 편차를 수반하여 연결되고, 다른 한편으로는 플랜지(50)가 2개의 편심기(8a, 8b)를 분리하는 것을 특징으로 하는 압축비 조정 장치.
KR1020027006960A 1999-11-30 2000-11-28 왕복형 피스톤 엔진의 작동 조건을 최적화하기 위하여 압축비를 조절하는 방법 및 그 장치 KR100720327B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR99/15104 1999-11-30
FR9915104A FR2801932B1 (fr) 1999-11-10 1999-11-30 Procede et dispositif pour modifier et prendre en compte le taux de compression pour optimiser le fonctionnement des moteurs a pistons alternatifs
FR00/08947 2000-07-10
FR0008947A FR2811373B1 (fr) 2000-07-10 2000-07-10 Procede et dispositif tres reactifs pour l'optimisation continue du taux de compression des moteurs a pistons alternatifs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020081217A KR20020081217A (ko) 2002-10-26
KR100720327B1 true KR100720327B1 (ko) 2007-05-22

Family

ID=26212525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027006960A KR100720327B1 (ko) 1999-11-30 2000-11-28 왕복형 피스톤 엔진의 작동 조건을 최적화하기 위하여 압축비를 조절하는 방법 및 그 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6789515B1 (ko)
EP (1) EP1238189B1 (ko)
JP (1) JP4505170B2 (ko)
KR (1) KR100720327B1 (ko)
AU (1) AU2179601A (ko)
DE (1) DE60017940T2 (ko)
ES (1) ES2237479T3 (ko)
WO (1) WO2001040641A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7188598B2 (en) * 2004-04-07 2007-03-13 Si Hacek Over C Tihomir Rotary mechanical field assembly
US7210446B2 (en) * 2003-01-27 2007-05-01 Tihomir Sic V-twin configuration having rotary mechanical field assembly
DE10309650A1 (de) * 2003-03-06 2004-09-23 Daimlerchrysler Ag Hubkolbenmaschine
CN1676900B (zh) * 2005-05-31 2010-09-01 庞乐钧 定容燃烧内燃机
GB2432398B (en) * 2005-11-18 2008-08-13 Lotus Car Reciprocating piston sleeve valve engine
WO2007081222A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Brian Barradine Variable compression system for internal combustion engines
KR101234631B1 (ko) * 2008-11-28 2013-02-19 현대자동차주식회사 자동차 엔진용 가변 압축비 장치
US8267055B2 (en) * 2009-09-03 2012-09-18 Manousos Pattakos Variable compression ratio engine
DE102010061362B4 (de) * 2010-12-20 2022-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem derartigen Umschaltventil
DE102010061361B8 (de) * 2010-12-20 2022-05-12 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Umschaltventil und Verbrennungsmotor mit einem derartigen Umschaltventil sowie Verfahren zur Steuerung des Umschaltventils
DE102011017182A1 (de) * 2011-04-15 2012-10-18 Daimler Ag Stelleinrichtung zum variablen Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine
DE102011017184A1 (de) * 2011-04-15 2012-05-31 Daimler Ag Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine
US8851030B2 (en) 2012-03-23 2014-10-07 Michael von Mayenburg Combustion engine with stepwise variable compression ratio (SVCR)
DE102012008783B4 (de) * 2012-04-28 2017-12-07 Audi Ag Brennkraftmaschine mit variabler Verdichtung
CN103541819B (zh) * 2012-07-17 2017-08-08 瓦锡兰瑞士公司 大型往复活塞式燃烧发动机及其控制设备和控制方法
WO2015173411A1 (de) * 2014-05-15 2015-11-19 Fev Gmbh Positionierung des schaltelements für einen mechanisch geschalteten vcr-pleuel
US9885292B2 (en) * 2014-06-27 2018-02-06 Nissan Motor Co., Ltd. Control device for compression ratio variable internal combustion engine
BR112017000582B1 (pt) * 2014-07-14 2022-04-12 Nissan Motor Co., Ltd Motor de combustão interna com razão de compressão variável
CN107448285A (zh) * 2017-09-13 2017-12-08 吉林大学 一种偏心轴瓦式可变压缩比装置
PL240413B1 (pl) * 2018-09-26 2022-03-28 Szymkowiak Miroslaw Silnik spalinowy ze zmiennym stopniem sprężania i mechanizm zmiany stopnia sprężania w silniku spalinowym
AT524321B1 (de) * 2021-03-12 2022-05-15 Roland Kirchberger Dipl Ing Dr Techn Verbrennungskraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR692084A (fr) * 1929-06-03 1930-10-30 Moteur à compression variable
FR2669676A1 (fr) * 1990-11-23 1992-05-29 Jurkovic Dimitri Paliers permettant de faire varier le taux de compression d'un moteur a combustion interne.
US5605120A (en) * 1992-06-30 1997-02-25 Fanja Ltd. Method and a device for changing the compression ratio in an internal combustion engine
JPH11218037A (ja) * 1997-10-31 1999-08-10 Fev Motorentechnik Gmbh & Co Kg 調整可能な圧縮比を有するピストン内燃機関

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1872856A (en) 1929-09-11 1932-08-23 Clinton L Walker Internal combustion engine
US2770224A (en) 1950-12-21 1956-11-13 Mary A Ericson Internal combustion engines
US4517931A (en) * 1983-06-30 1985-05-21 Nelson Carl D Variable stroke engine
DE3601528A1 (de) 1986-01-20 1987-07-23 Wolfgang Schwarz Brennkraft-kolbenmaschine, reihenmotor mit variablem verdichtungsverhaeltnis
US4738230A (en) 1986-03-13 1988-04-19 Johnson Kenneth A Variable compression ratio control
US4917066A (en) * 1986-06-04 1990-04-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Swing beam internal-combustion engines
JPH027527A (ja) 1988-06-27 1990-01-11 Seiko Epson Corp トランジスター
JPH027528A (ja) 1988-06-27 1990-01-11 Seiko Epson Corp 半導体装置
JPH02125166A (ja) 1988-11-02 1990-05-14 Toyota Motor Corp 車輌用自動変速機の油圧制御装置
WO1991010051A1 (fr) 1989-12-12 1991-07-11 Serge Gary Dispositif pour faire varier la chambre de combustion d'un moteur a quatre temps
DE69108572T2 (de) 1990-01-17 1995-08-17 Mitsubishi Motors Corp Vorrichtung zum Ändern des Kompressionverhältnisses für Brennkraftmaschine.
US5136987A (en) 1991-06-24 1992-08-11 Ford Motor Company Variable displacement and compression ratio piston engine
US5163386A (en) * 1992-03-23 1992-11-17 Ford Motor Company Variable stroke/clearance volume engine
SE470238B (sv) 1992-05-11 1993-12-13 Saab Automobile Sätt och anordning för ändring av kompressionen hos en förbränningsmotor
US5335632A (en) * 1993-05-14 1994-08-09 Hefley Carl D Variable compression internal combustion engine
DE69501332D1 (de) 1994-04-23 1998-02-05 Ford Werke Ag Maschine mit variablem verdichtungsverhältnis
DE4444555A1 (de) 1994-12-01 1996-06-05 Wronna Werner Dipl Ing Verbrennungsmotor
AUPO904197A0 (en) 1997-09-09 1997-10-02 Dixon, Michael Patrick Internal combusion engine
DE29719343U1 (de) 1997-10-31 1998-01-08 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Kolbenbrennkraftmaschine mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis
CN1292153C (zh) 1998-02-23 2006-12-27 卡明斯发动机公司 带有优化燃烧控制的预混合充量压缩点火发动机
JP4038959B2 (ja) * 2000-05-09 2008-01-30 日産自動車株式会社 内燃機関の可変圧縮比機構
JP3941371B2 (ja) * 2000-10-12 2007-07-04 日産自動車株式会社 内燃機関の可変圧縮比機構
JP3726678B2 (ja) * 2000-12-15 2005-12-14 日産自動車株式会社 複リンク型レシプロ式内燃機関のクランク機構

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR692084A (fr) * 1929-06-03 1930-10-30 Moteur à compression variable
FR2669676A1 (fr) * 1990-11-23 1992-05-29 Jurkovic Dimitri Paliers permettant de faire varier le taux de compression d'un moteur a combustion interne.
US5605120A (en) * 1992-06-30 1997-02-25 Fanja Ltd. Method and a device for changing the compression ratio in an internal combustion engine
JPH11218037A (ja) * 1997-10-31 1999-08-10 Fev Motorentechnik Gmbh & Co Kg 調整可能な圧縮比を有するピストン内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
DE60017940T2 (de) 2005-06-30
AU2179601A (en) 2001-06-12
WO2001040641A9 (fr) 2001-08-09
EP1238189B1 (fr) 2005-02-02
JP4505170B2 (ja) 2010-07-21
DE60017940D1 (de) 2005-03-10
EP1238189A1 (fr) 2002-09-11
ES2237479T3 (es) 2005-08-01
WO2001040641A1 (fr) 2001-06-07
US6789515B1 (en) 2004-09-14
JP2003515696A (ja) 2003-05-07
KR20020081217A (ko) 2002-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100720327B1 (ko) 왕복형 피스톤 엔진의 작동 조건을 최적화하기 위하여 압축비를 조절하는 방법 및 그 장치
KR100854573B1 (ko) 힌지식 로터 내연 기관
US6915765B1 (en) Piston engine assembly
US6526935B2 (en) Cardioid cycle internal combustion engine
US7007589B1 (en) Piston assembly
CN103835807A (zh) 具有用于可变循环发动机的相位调整机构的发动机组件
EP1821001A1 (en) A power transmitting mechanism for the conversion between linear movement and rotary motion
US9488099B2 (en) Opposed-piston engine having a single crankshaft coupled to the opposed pistons by linkages with pivoted rocker arms
WO1996009465A1 (en) Adiabatic, two-stroke cycle engine having piston phasing and compression ratio control system
US6968751B2 (en) Axial piston machines
EP2438279B1 (en) Variable stroke and compression ratio engine
US6988470B2 (en) Swash plate combustion engine and method
BG63221B1 (bg) Гърбичен двигател
US20100170466A1 (en) Opposed piston diesel engine
US10280810B2 (en) Opposed piston engine with variable compression ratio
US10041405B1 (en) Continuously variable displacement engine
US9896933B1 (en) Continuously variable displacement engine
KR20080068801A (ko) 커넥팅 로드가 없는 피스톤 내연기관
US8826800B2 (en) Reciprocating piston mechanism with extended piston offset
Ball et al. Cam and follower design
US9540932B1 (en) Continuously variable displacement engine
JPH03149319A (ja) クランクレスエンジン機構
WO2007053857A1 (en) A reciprocating internal combustion engine with a cam groove-connecting rod type transmission mechanism
US9109446B1 (en) Continuously variable displacement engine
US20110197691A1 (en) Crank-and-rocker piston machine

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110516

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee