KR100777949B1

KR100777949B1 - 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관

Info

Publication number: KR100777949B1
Application number: KR1020060114163A
Authority: KR
Inventors: 사토루 무라타; 사다오 요시하라; 슈이치 요시카와; 준 야나기; 히로유키 이시다; 가츠오 요도가와; 야스오 도미야
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2007-11-21
Also published as: CN1982669A; EP1788218A2; KR20070053150A; EP1788218A3; JP4395474B2; JP2007138834A; CN100491707C

Abstract

연소 가스의 소기 포트 (4) 로의 불어 지나감 (blow-by) 을 회피하여 엔진 성능의 저하 및 연소 잔여물의 링 슬라이딩면으로의 부착에 의한 피스톤 링의 사이징 발생을 방지하고, 소기 구멍 닫음시에 있어서의 연소 잔여물의 소기 포트 내로의 퇴적을 방지하며, 또한 소기관 제어 밸브 구동용의 작동 유체의 소비량을 저감시켜 작동 유체의 압축 작업에 의한 에너지 손실을 저감시킨 소기관 제어 밸브 장치 부착 내연 기관을 제공하는 것을 목적으로 하고, 실린더 라이너 (100) 의 내측에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너 (100) 의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어지고 실린더 라이너 (100) 의 소기 구멍 (101) 을 개폐하여 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 소기관 제어 밸브를, 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 소기 구멍 (101) 과 연통 혹은 차단되는 소기 포트 (4) 를 축 방향으로 복수단 형성하고, 도 3 에 나타내는 바와 같이 상기 소기 포트 (4) 의 1 단 당의 높이를, 최상단 피스톤 링 (106a) 과 최하단 피스톤 링 (106d) 사이의 내측 거리보다 작아지도록 구성한다.

Description

소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관{INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING SCAVENGING CONTROL VALVE}

도 1 은 본 발명의 제 1∼제 6 실시예에 관련된 2 사이클 대형 디젤 기관에 있어서의 소기 구멍 및 소기관 제어 밸브의 소기 포트를 나타내는 실린더 중심을 따르는 단면도이다.

도 2 는 상기 제 1∼제 6 실시예에 있어서의 도 1 의 B-B 선을 따르는 단면도이다.

도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 소기관 제어 밸브의 소기 포트부 근방의 실린더 중심을 따르는 주요부 단면도이다.

도 4 는 상기 제 1 실시예에 있어서의 작용 설명도로서, 도 3 에 대응하는 주요부 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내고, (a) 는 도 1 의 B-B 선을 따르는 단면도, (b) 는 (a) 에 있어서의 C-C 선 단면도이다.

도 6 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도 1 의 A-A 선을 따르는 단면도이다.

도 7a 는 상기 제 3 실시예에 있어서의 도 6 의 주요부 확대 단면도, 도 7b 는 그 변형예이다.

도 8 은 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 도 1 의 A-A 선 단면 상당도이다.

도 9 는 본 발명의 제 5 실시예를 나타내는 도 1 의 A-A 선 단면 상당도이다.

도 10 은 종래 기술에 관련된 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 디젤 기관의 소기관 제어 밸브의 소기 포트 근방의 확대 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 소기관 제어 밸브 3a : 구동측 액츄에이터

3b : 복귀측 액츄에이터 4, 4a, 4b : 소기 포트

100 : 실린더 라이너 103 : 피스톤

105 : 소기실 106 : 피스톤 링

본 발명은, 2 사이클 대형 디젤 기관에 적용되고, 실린더 내에 소기 (掃氣) 를 공급하는 소기 구멍이 실린더 라이너의 하부에 원주 방향을 따라 복수 천공 형성된 2 사이클 내연 기관으로서, 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 상기 소기 구멍을 연통했을 때 상기 실린더 내에 소기를 공급 가능하게 하고, 상기 소기 포트와 실린더 라이너 소기 구멍의 연통을 차단했을 때, 실린더 내에 대한 소기의 공급을 정지하도록 구성된 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관에 관한 것이다.

2 사이클 대형 디젤 기관은, 통상, 유니플로우 소기 방식이 채용되고 있고, 피스톤의 하사점 전에, 실린더 라이너의 하부에 둘레방향을 따라 복수개 천공 형성된 소기 구멍을 그 피스톤 상부 가장자리에 의해 열어, 그 소기 구멍으로부터 소기 (공기) 를 실린더 내에 공급하고, 그 실린더 내의 잔류 연소 가스를 실린더 커버에 설치된 배기 밸브를 통해 밀어내도록 구성되어 있다.

이러한 유니플로우 소기식 2 사이클 대형 디젤 기관에 있어서, 실린더 라이너의 내측 혹은 외측 중 어느 한 측에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞춤되어 실린더 라이너의 소기 구멍을 개폐하고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상의 소기관 제어 밸브를 구비한 것이, 일본특허출원 제 2004-340120 호 (이하 선행 문헌 1) 에 의해 제안되어 있다.

상기 선행 문헌 1 에 제공되어 있는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 디젤 기관에 있어서는, 하부에 실린더 내로 소기를 공급하는 소기 구멍이 원주 방향을 따라 복수개 천공 형성된 실린더 라이너의 내측에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하도록 끼워맞춤되고, 실린더 라이너에 대한 원주 방향으로의 상대 이동에 의해 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통, 또는 차단함으로써 그 소기 구멍을 개폐하는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 가지고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상의 소기관 제어 밸브를 구비하고, 전자 밸브에 의해 작동 오일의 급배가 전환되는 소기관 제어 밸브 구동 장치에 의해 그 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동시켜, 그 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너 소기 구멍을 연통, 차단하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 선행 문헌 1 등에 의한 종래 기술에는, 다음과 같은 해결해야 할 문제점이 있다.

즉, 도 10 은 상기 종래 기술에 관련된 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 디젤 기관의 소기관 제어 밸브의 소기 포트 근방의 확대 단면도이다. 이러한 소기관 제어 밸브 장착 디젤 기관에 있어서, 100 은 도시하지 않는 소기 구멍을 구비한 실린더 라이너, 1 은 소기 포트 (4) 를 구비한 소기관 제어 밸브, 103 은 피스톤, 106 은 그 피스톤 (103) 의 외주에 끼워넣은 복수단 (이 예에서는 4 단) 의 피스톤 링이다.

이러한 소기관 제어 밸브 장착 디젤 기관에 있어서는, 소기관 제어 밸브 (1) 의 소기 포트 (4) 및 실린더 라이너의 소기 구멍 (도시 생략) 이 1 단이고, 소기 포트 면적을 크게 취하기 위해 소기 포트 (4) 의 높이를 크게 취한 결과, 소기 포트 (4) 의 높이가 최상단 피스톤 링∼최하단 피스톤 링 사이의 길이보다 길어져 있다.

이 때문에, 이러한 종래 기술에 있어서는, 피스톤 (103) 이 하강하여 최상단 피스톤 링 (106) 이 소기 포트 (4) 를 열기 시작했을 때, 도 10 에 T 화살표로 나타내는 바와 같이 피스톤 링 상부 간극 (103a) 내의 연소 가스가 소기 포트 (4) 로 불어 지나가 (blow-by) 피스톤 하부의 스커트 측에 도달하기 때문에, 엔진 성능의 저하를 초래함과 함께 연소 가스 잔여물의 슬라이딩면 (100b) 으로의 부착에 의한 피스톤 링의 스티킹 (sticking) 을 유발하기 쉽다.

또, 이러한 종래의 소기관 제어 밸브 장착 디젤 기관에 있어서는, 전자 밸브 에 의해 작동 오일의 급배가 전환되는 소기관 제어 밸브 구동 장치에 의해 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동시켜, 그 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너 소기 구멍을 연통, 차단하도록 구성되어 있기 때문에, 소기관 제어 밸브 구동 장치를 구동하기 위한 작동 오일의 소비량이 많아짐과 함께, 작동 오일의 압축 작업에 의한 에너지 손실이 커진다는 문제도 안고 있다.

또 전자 제어 시스템에 의해 선박용 디젤 기간의 고효율화를 도모하기 위해, 기동 밸브, 연료 밸브, 흡기 밸브, 배기 밸브의 각 밸브의 개밸브 시기와 폐밸브 시기를 크랭크각과 분해능에 대응하는 세세한 각도의 크랭크 각도에 따라 제어하는 기술도, 1995년 7월 16일에 개시 (일본 박용 기관 학회지 제 31 권 제 1 호, 1996－1) 되어 있지만, 소기 포트가 원주 방향으로 복수개 또한 축방향으로는 복수단 설치되어 있는 기술은 아니다.

나아가, 또한 일본 공개실용신안공보 소59－56310호에, 실린더 라이너의 소기 구멍 부분 배기 구멍 부분을 피복하는 소기 및 배기관 제어 밸브를 형성하고, 이 소기 및 배기관 제어 밸브를 이동시켜 상기 소기 구멍 또는 배기공을 개폐시키는 구동 장치를 형성한 기술이 개시되어 있는데, 이것도 본 발명의 전제 기술이다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 감안하여, 피스톤 링 상부 간극 내의 연소 가스의 소기 포트에 대한 불어 지나감을 회피하여 엔진 성능의 저하 및 연소잔여물의 피스톤 링 슬라이딩면에의 부착에 의한 피스톤 링의 사이징 등의 발생을 방지함과 함께, 소기 구멍 폐쇄시에 있어서의 피스톤 링 상부 간극으로부터의 연소 잔여물의 소기 포트 내로의 퇴적 및 이것에 의한 피스톤 링의 사이징 등의 발생을 방지하고, 또한 소기관 제어 밸브를 구동하기 위한 작동 유체의 소비량을 저감함과 함께 작동 유체의 압축 작업에 의한 에너지 손실을 저감한 소기관 제어 밸브 장치가 부착된 내연 기관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 실린더 내에 소기를 공급하는 소기 구멍이 실린더 라이너의 하부에 그 실린더 라이너의 원주 방향을 따라 복수개 천공 형성된 내연 기관에 있어서, 상기 실린더 라이너의 내측 혹은 외측의 어느 일방에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어져 상기 소기 구멍을 개폐하고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상 소기관 제어 밸브를 구비하고, 상기 소기관 제어 밸브는, 이것의 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단되는 소기 포트가 원주 방향으로 복수개 또한 축 방향으로는 복수단 형성됨과 함께, 상기 소기 포트의 1 단 당 높이 (L1) 를, 피스톤에 끼워맞추어져 삽입되는 최상단 피스톤 링과 최하단 피스톤 링 사이의 내측 거리 (L2) 보다 작게 (L1＜L2) 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 이러한 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 소기관 제어 밸브는, 이것의 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단되는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 또한 축 방향으로는 복수단 구비하고, 상기 소기 포트 중 최상단 소기 포트의 높이 (H1) 를 2 단 이후의 소기 포트의 높이 (H2) 보다 작게 (H1＜H2) 형성된다.

또한 본 발명은, 상기 내연 기관에 있어서, 실린더 라이너의 내측에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어짐과 함께 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단함으로써, 그 소기 구멍을 개폐하는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 가지고 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상 소기관 제어 밸브와, 상기 실린더 라이너의 내부에 형성되어 작동 유체의 압력에 의해 상기 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동시키는 유체 구동 수단을, 상기 소기관 제어 밸브의 상부에 설치한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 내연 기관에 있어서, 실린더 라이너의 내측 혹은 외측의 어느 일방에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어짐과 함께 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단함으로써 그 소기 구멍을 개폐하는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 가지고 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상 소기관 제어 밸브와, 상기 실린더 라이너의 내부에 형성되어 작동 유체의 압력에 의해 상기 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동시키는 유체 구동 수단을 구비하고, 상기 유체 구동 수단은, 전자 밸브의 전환에 의해 작동 유체가 급배되는 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터를 상기 소기관 제어 밸브의 원주 방향에 형성하여 그 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터에 상기 작동 유체를 급배함으로써 상기 소기관 제어 밸브를 구동 방향 및 복귀 방향으로 작동시킴과 함께, 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

(1) 상기 소기관 제어 밸브를 구동 방향으로 작동시키는 상기 구동측 액츄에이터의 작동 면적을, 상기 소기관 제어 밸브를 복귀 방향으로 작동시키는 상기 복귀측 액츄에이터의 작동 면적보다 크게 구성한 것을 특징으로 한다.

(2) 상기 구동측 액츄에이터 작동 유체의 압력을 복귀측 액츄에이터에 공급하는 작동 유체의 압력보다 크게 한 것을 특징으로 한다.

추가로, 이러한 발명에 있어서, 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

(1) 상기 전자 밸브의 비작동시에, 그 전자 밸브와 상기 구동측 액츄에이터를 접속시키는 작동 유체 통로에 상기 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 상기 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통 상태로 유지시키도록 작동 유체를 공급하는 소기 구멍 개방 수단을 구비한다.

(2) 상기 전자 밸브의 비작동시에, 상기 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 상기 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통 상태로 유지시키도록 탄성지지하는 스프링을 구비한다.

본 발명에 의하면, 소기관 제어 밸브의 소기 포트를 축 방향으로 복수단 형성하여 소기 통로 면적을 크게 유지하면서, 소기 포트의 1 단 당 높이 (L1) 를, 최상단 피스톤 링과 최하단 피스톤 링 사이의 내측 거리 (L2) 보다 작게 (L1＜L2) 형성함으로써, 복수단의 피스톤 링 중 어느 하나가 상시 소기 포트에 걸려 소기 포트의 가스 시일을 행하고 있기 때문에, 피스톤의 하강시에 피스톤 링 상부 간극으로부터 소기 포트를 거쳐 피스톤의 하부 (스커트부) 로 불어 지나가는 가스를 차단할 수 있다.

따라서, 이러한 발명에 의하면, 소기 포트를 축방향으로 복수단 형성하여 소기 통로 면적을 크게 하고 소기 효율을 높게 유지하여 양호한 엔진 성능을 유지하면서, 피스톤 링 상부 간극으로부터 소기 포트를 통과하여 피스톤 스커트측에 도달하는 연소 가스의 불어 지나감, 및 이에 따른 연소 잔여물의 피스톤 링 슬라이딩면에 대한 부착에 의한 피스톤 링의 사이징 등의 발생을 방지할 수 있다.

또, 상기 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍이 차단된 상태에서, 피스톤이 하강하여 최상단 피스톤 링이 소기 포트를 열기 시작했을 때에 최상단 소기 포트는 2 단째 이후의 소기 포트보다 비교적 높은 통내 압력이 작용하여 연소 가스가 조금 누출되지만, 본 발명에서 최상단 소기 포트의 높이 (H1) 를 2 단 이후의 소기 포트의 높이 (H2) 보다 작게 (H1＜H2) 형성함으로써, 최상단 소기 포트로부터의 가스 누출을 적게 할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 소기관 제어 밸브의 상부에 상기 유체 구동 수단을 설치함으로써, 소기관 제어 밸브 하부의 소기 포트 형성부를 박육의 자유단으로 함으로써, 피스톤이 통내 압력을 받아 하강할 때에 있어서의 소기관 제어 밸브의 좌굴 변형을 방지할 수 있다.

또, 소기관 제어 밸브에 있어서는, 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통시키는 개밸브 속도를 빠르게 하여 배가스와 신기를 신속하게 교환하는 것이 엔진 성능을 상승시키는 데에 필수이지만, 상기 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍을 차단하는 폐밸브 속도를 늦추어도 엔진 성능에 대한 영향은 없다.

한편, 소기관 제어 밸브를 구동시키기 위한 작동 유체는, 구동측 또는 복귀측 액츄에이터의 수압 면적×스트로크분만큼 소비하고, 또 작동 유압×작용 오일 소비량만큼의 압축 작업이 필요해지기 때문에, 액츄에이터의 수압 면적이 작은 편이 작동 유체 소비량 및 작동 유체의 압축 작업을 저감시킬 수 있고, 또 작동 유압이 낮은 편이 압축 작업을 저감시킬 수 있다.

그런데 본 발명에 의하면, 소기관 제어 밸브를 구동 방향으로 작동시키는 구동측 액츄에이터의 작동 면적 (수압 면적) 을, 소기관 제어 밸브를 복귀 방향으로 작동시키는 복귀측 액츄에이터의 작동 면적 (수압 면적) 보다 크게 구성했기 때문에, 소기 포트와 실린더 라이너 소기 구멍의 개밸브측의 작동을 행하는 구동측 액츄에이터의 작동 면적 (수압 면적) 을 크게 유지하여 엔진 성능을 목표 성능으로 유지하는 한편, 폐밸브측의 작동을 행하는 복귀측 액츄에이터의 작동 면적 (수압 면적) 을 작게 했기 때문에, 작동 유체 소비량 및 작동 유체의 압축 작업을 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진 전체의 효율을 상승시킬 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 구동측 액츄에이터 작동 유체의 압력을 복귀측 액츄에이터에 공급하는 작동 유체의 압력보다 크게 구성했기 때문에, 개밸브측의 작동을 행하는 구동측 액츄에이터의 작동 유압을 높게 유지하여 엔진 성능을 목표 성능으로 유지하는 한편, 폐밸브측의 작동을 행하는 복귀측 액츄에이터의 작동 유압을 작게 했기 때문에, 작동 유체의 압축 작업을 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진 전체의 효율을 상승시킬 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 상기 유체 구동 수단에 대한 작동 유체를 전환하는 전자 밸브의 부작동 (malfunction) 시에, 이 전자 밸브와 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터를 접속시키는 작동 유체 통로에, 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통 상태로 유지시키도록 작동 유체를 공급하는 소기 구멍 개방 수단을 구비하거나, 또는 전자 밸브의 부작동시에 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통 상태로 유지하도록 탄성지지하는 스프링을 구비함으로써, 전자 밸브가 고장 등에 인하여 부작동이 된 경우에도, 소기 구멍 개방 수단에 의해 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍이 연통되게 되어, 전자 밸브의 부작동에 영향받지 않고 통상적으로 운전을 속행할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시예를 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것만으로 한정하는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 불과하다.

도 1 은 본 발명의 제 1∼제 6 실시예에 관련된 2 사이클 대형 디젤 기관에 있어서의 소기 구멍 및 소기관 제어 밸브의 소기 포트를 나타내는 실린더 중심을 따르는 단면도, 도 2 는 상기 제 1∼제 6 실시예에 있어서의 도 1 의 B-B 선을 따르는 단면도이다.

도 1∼2 에 있어서, 100 은 라이너 상부 (100c) 및 라이너 외통부 (100d) 로 이루어지는 실린더 라이너, 103 은 그 실린더 라이너 (100) 및 후술하는 소기관 제어 밸브 (1) 의 내면을 피스톤 링 (106) 을 통하여 왕복 슬라이딩하는 피스톤이다. 105 는 소기실이다.

101 은 소기 구멍으로, 그 실린더 라이너 (100) 의 하방 부위에 원주 방향 등간격으로 복수개 천공되어 있다. 도 2 의 예에서는, 그 소기 구멍 (101) 은 원주 방향으로 경사진 경사형의 소기 구멍이지만, 경사형에 한정되는 것은 아니다.

1 은 내마모성 재료로 이루어지는 원환상의 소기관 제어 밸브로서, 상기 실린더 라이너 (100) 의 내주에 형성된 끼워 맞춤면 (100a) 에 그 실린더 라이너 (100) 와 상대 회전 가능하도록 끼워맞추어지고, 내주면 (100b) 이 상기 피스톤 링 (106) 의 슬라이딩면 (피스톤 링 슬라이딩면) 으로 되어 있다.

상기 소기관 제어 밸브 (1) 에는, 도 2 와 같이, 원주 방향을 따라 상기 소기 구멍 (101) 과 동일 수의 소기 포트 (4) 가 천공되어 있다. 그 소기 포트 (4) 는, 도 2 와 같이, 전폐시에는 상기 실린더 라이너 (100) 의 소기 구멍 (101) 사이에 위치하고, 전개시에는 상기 소기 구멍 (101) 과 동일 위상에 위치하여 그 소기 구멍 (101) 과 완전히 연통하게 되어 있다.

본 발명은 이상과 같이 구성된 소기관 제어 밸브 부착 내연 기관에 있어서의 소기관 제어 밸브 및 관련 부재의 개량에 관련된 것이다.

[실시예 1]

도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 소기관 제어 밸브의 소기 포트부 근방의 실린더 중심을 따르는 주요부 단면도, 도 4 는 상기 제 1 실시예에 있어서의 작용 설명도로, 도 3 에 대응하는 주요부 단면도이다.

이러한 제 1 실시예에 있어서는, 상기 소기관 제어 밸브 (1) 에 있어서, 소 기 포트 (4) 를 원주 방향으로 복수개 또한 축방향으로는 복수단 (이 예에서는 3 단) 형성하고, 그 소기 포트 (4) 의 1 단당의 높이 (L1) 를, 피스톤 (103) 에 끼워 넣어지는 최상단 피스톤 링 (106a) 과 최하단 피스톤 링 (106d) 사이의 내측 거리 (L2) 보다 작게 (L1 < L2) 형성하고 있다. 또한, 106b, 106c 는 제 2 단 피스톤 링, 제 3 단 피스톤 링이다.

따라서, 이러한 제 1 실시예에 있어서는, 상기 구성에 따라, 도 4 의 (1) 에 나타내는 바와 같이, S 화살표로 나타내는 피스톤 (103) 의 하강시에, 최상단 피스톤 링 (106a) 의 하부 가장자리가 제 1 단의 소기 포트 (4) 의 상부 가장자리에 걸렸을 때, 최하단 피스톤 링 (106d) 의 상연이 제 1 단의 소기 포트 (4) 의 하연보다 상방에 있어, 피스톤 링 상부 간극 (103a) 과 피스톤 (103) 의 하부 (스커트부) 및 소기실 (105) 을 차단하고 있다.

이후의 피스톤 (103) 의 위치에 있어서도, 피스톤 링 상부 간극 (103a) 과 피스톤 (103) 의 하부 (스커트부) 및 소기실 (105) 의 연통은, 항상 차단되어 있다.

이러한 제 1 실시예에 따르면, 소기관 제어 밸브 (1) 의 소기 포트 (4) 를 축방향으로 복수단 (이 예에서는 3 단) 형성하여 소기 통로 면적을 크게 유지하면서, 그 소기 포트 (4) 의 1 단당의 높이 (L1) 를, 최상단 피스톤 링 (106a) 과 최하단 피스톤 링 (106d) 사이의 내측 거리 (L2) 보다 작게 (L1 < L2) 형성함으로써, 복수단의 피스톤 링 (106) 중 어느 하나가 항상 소기 포트 (4) 에 걸려, 그 소기 포트 (4) 의 가스 시일을 행하고 있기 때문에, 피스톤 (103) 의 하강시에 피스톤 링 상부 간극 (103a) 으로부터 소기 포트 (4) 를 거쳐 피스톤 (103) 의 하부 (스커트부) 및 소기실 (105) 로 불어 지나가는 연소 가스를 차단할 수 있다.

이로써, 소기 포트 (4) 를 축방향으로 복수단 형성하여 소기 통로 면적을 크게 하고 소기 효율을 높게 유지하여 양호한 엔진 성능을 유지하면서, 피스톤 링 상부 간극 (103a) 으로부터 소기 포트 (4) 를 통하여 피스톤 스커트측에 도달하는 연소 가스의 불어 지나감, 및 이에 수반되는 연소 가스 잔여물의 피스톤 링 슬라이딩면 (100b) 에의 부착에 의한 피스톤 링 (106) (106a∼106d) 의 사이징 발생을 방지할 수 있다.

[실시예 2]

도 5 는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내고, (A) 는 도 1 의 B―B 선을 따르는 단면도, (B) 는 (A) 에 있어서의 C-C 선 단면도이다.

이러한 제 2 실시예에 있어서는, 상기 소기관 제어 밸브 (1) 의 축방향에 복수단 설치한 소기 포트 (4a, 4b) 중, 최상단 소기 포트 (4a) 의 높이 (H1) 를 제 2 단 이후의 소기 포트 (4b) 의 높이 (H2) 보다 작게 (H1＜H2) 형성하고 있다. 또한, 103 은 피스톤, 200 은 실린더 중심이다.

이러한 제 2 실시예에 의하면, 최상단 소기 포트 (4a) 의 높이 (H1) 를 제 2 단 이후의 소기 포트 (4b) 의 높이 (H2) 보다 작게 (H1＜H2) 형성함으로써, 피스톤 (103) 이 하강하여 최상단 피스톤 링 (106a) 이 소기 포트 (4a) 를 열기 시작하였을 때에, 최상단 소기 포트 (4a) 에 작용하는 통내 압력에 의해 라이너 외통부 (100d) 와 소기 밸브 (1) 의 사이로부터 누출되는 연소 가스의 양을 줄일 수 있다.

[실시예 3]

도 6 은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도 1 의 A－A 선을 따르는 단면도, 도 7 은 상기 제 3 실시예에 있어서의 도 6 의 주요부 확대 단면도이다.

도 6∼도 7A 에 있어서, 상기 소기관 제어 밸브 (1) 외주측과 라이너 외통부 (100d) 내주측에는 호상 (弧狀) 팽출부 (100b1 와 100b2) 에 끼워지는 위치의 공극부에, 바꾸어 말하면 호상 팽출부 (100b1) 의 전단측에 구동측 액츄에이터 (3a), 후단측에 복귀측 액츄에이터 (3b) 로서 각각 기능시킨 압력실이 각각 60 도 단위로 3 실씩 교대로 형성되고, 전자 밸브로부터 구동측 작동 오일 출입구 (100e) 및 복귀측 작동 오일 출입구 (100f) 를 통하여 구동측 액츄에이터 (3a), 후단측에 복귀측 액츄에이터 (3b) 로서 각각 기능시킨 압력실 작동 오일이 유입/배출됨으로써 소기관 제어 밸브 (1) 가 둘레방향으로 정역 회전 운동한다.

즉 둘레방향으로 정역 회전 운동하는 소기관 제어 밸브 (1) 는 호상 팽출부 (100b1) 전단측의 구동측 액츄에이터 (3a) 로서 기능시키는 압력실에 구동측 작동 오일 출입구 (100e) 를, 또한, 호상 팽출부 (100b1) 후단측의 복귀측 액츄에이터 (3b) 로서 기능하는 압력실에 복귀측 작동 오일 출입구 (100f) 를 대면시킴과 함께, 그 구동측 작동 오일 출입구 (100e) 및 복귀측 작동 오일 출입구 (100c) 를 통하여 전자 밸브 (도시 생략) 와 접속하여, 그 전자 밸브의 전환에 의해 구동측 액츄에이터 (3a) 와 복귀측 액츄에이터 (3b) 에 작동 오일이 급배되도록 되어 있다.

즉, 도 6, 7 과 같이, 상기 전자 밸브로부터의 작동 오일이 구동측 작동 오일 출입구 (100e) 를 통과하여 압력실의 구동측 액츄에이터 (3a) 면에 공급되면 소 기관 제어 밸브 (1) 는 도면의 M 화살표 방향으로 회전 운동되고, 소기 포트 (4) 와 라이너 외통부 (100d) 의 소기 구멍 (101) (도 1 참조) 이 연통되어 그 소기관 제어 밸브 (1) 가 개밸브된다. 한편 복귀측 액츄에이터 (3b) 측의 작동 오일을 복귀측 작동 오일 출입구 (100f) 로부터 배오일측으로 빼내면, 소기 포트 (4) 와 라이너 외통부 (100d) 의 소기 구멍 (101) (도 1 참조) 이 폐공되어 그 소기관 제어 밸브 (1) 가 폐밸브된다.

또한, 구동측 액츄에이터 (3a) 와 복귀측 액츄에이터 (3b) 는 각각 선단부가 단차상으로 형성되어 있고, 또한 이것과 대응하는 호상 팽출부 (100b1 와 100b2) 의 단측도 이것과 끼워맞추는 단차부가 형성되어 양자의 단차부를 끼워맞춤으로써, 수압 면적을 변경시킬 수 있도록 한다.

도 7b 는 소기관 제어 밸브를 회전시키는 작동부의 구성을 나타내는 제 3 실시형태의 다른 실시형태의 확대 상세도를 보여준다.

도 7b 에서, 실린더 라이너 (100d) 의 내주부로부터 돌출하는 실린더 라이너 (100d) 의 돌출부 (100c1) 와 소기관 제어 밸브의 외주부로부터 돌출하여 그를 따라 연장하는 호상 팽출부 (100b1) 의 구동측 단부 사이에는, 구동측 액츄에이터 (3a) 로서의 기능을 하는 압력실이 형성되어 있고, 실린더 라이너 (100d) 의 내주부로부터 돌출하는 실린더 라이너 (100d) 의 돌출부 (100c2) 와 호상 팽출부 (100b1) 의 복귀측 단부 사이에는, 복귀측 액츄에이터 (3b) 로서의 기능을 하는 압력실이 형성되어 있다. 다수의 구동측 액츄에이터 및 대응하는 복귀측 액츄에이터가 형성될 수 있다. 돌출부 (100c1) 의 내경 (D1) 은 돌출부 (100c2) 의 내경 (D2) 보다 크다. 구동측 액츄에이터 (3a) 의 압력실 및 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 압력실 각각으로 작동 오일을 도입함으로써 소기관 제어 밸브 (1) 가 양방향으로 회전된다. 소기관 제어 밸브가 회전하면, 이 소기관 제어 밸브는 구동측의 돌출부 (100c1) 의 내경면에서 슬라이딩하게 되고, 또한 복귀측의 돌출부 (100c2) 의 내경면에서 슬라이딩하게 된다. 도 7b 에서, 소기관 제어 밸브가 소기 구멍 (101) 을 개방하였을 때에는, 소기관 제어 밸브 (1) 의 회전 위치를 실선으로 도시하였고, 소기 구멍 (101) 을 폐쇄하였을 때에는, 소기관 제어 밸브 (1) 의 회전 위치를 쇄선으로 도시하였다. 소기관 제어 밸브 (1) 의 슬라이딩면과 돌출부 (100c1, 100c2) 의 내경면을 통하여 호상 팽출부 (100b2) 으로 누출된 작동 오일은 누출 구멍 (100g) 을 통하여 배출된다. 소기관 제어 밸브 (1) 가 소기 구멍 (101) 을 완전히 개방하면, 호상 팽출부 (100b1) 의 구동측 단부 (100b1d) 는 돌출부 (100c1) 의 우측 단부와 밀접하게 되고, 소기관 제어 밸브 (1) 가 소기 포트 (101) 를 완전히 폐쇄하면, 호상 팽출부 (100b1) 의 복귀측 단부 (100b1r) 는 돌출부 (100c2) 의 좌측 단부와 밀접하게 되어, 그리하여 구동측 단부 (100b1d) 와 복귀측 단부 (100b1d) 는 그 외주부내에 수용되어, 소기관 제어 밸브 (1) 가 완전히 개방되고 완전히 폐쇄되더라도 작동 오일이 구동측 액츄에이터 (3a) 와 복귀측 액츄에이터 (3b) 로 유입될 수 있다.

내경 (D1) 이 내경 (D2) 보다 크기 때문에, 구동측 액츄에이터 (3a) 의 수압 면적 (A1) 은 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 수압 면적 (A2) 보다 더 크다.

또, 상기 전자 밸브로부터의 작동 오일이 복귀측 작동 오일 출입구 (100f) 를 통하여 복귀측 액츄에이터 (3b) 에 공급됨과 함께, 구동측 액츄에이터 (3a) 내의 작동 오일을 구동측 작동 오일 출입구 (100e) 로부터 배오일측으로 빼내면, 그 복귀측 액츄에이터 (3b) 에 의해 소기관 제어 밸브 (1) 는 도면의 M 화살표와 역방향으로 회전 운동되고, 소기 포트 (4) 와 라이너 외통부 (100d) 의 소기 구멍 (101) (도 1 참조) 의 연통이 차단되어 그 소기관 제어 밸브 (1) 가 폐밸브된다.

이러한 제 3 실시예에 있어서는, 상기와 같이 구성된 구동측 액츄에이터 (3a) 와 복귀측 액츄에이터 (3b) 를, 구동측 액츄에이터 (3a) 의 작동 면적 (수압 면적) (A1) 을, 상기 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 작동 면적 (수압 면적) (A2) 보다 크게 구성하고 있다 (A1＞A2).

여기에서, 소기관 제어 밸브 (1) 에 있어서는, 소기 포트 (4) 와 실린더 라이너 (100) (라이너 외통부 (100d)) 의 소기 구멍 (101) 을 연통시키는 개밸브 속도를 빠르게 하여 배가스와 새로운 공기를 신속하게 교환하는 것이 엔진 성능을 상승시키는 데 필수적이나, 상기 소기 포트 (4) 와 실린더 라이너의 소기 구멍 (101) 을 차단하는 폐밸브 속도를 늦추어도 엔진 성능에의 영향은 없다.

한편, 상기 소기관 제어 밸브 (1) 를 구동하기 위한 작동 오일은, 구동측 액츄에이터 (3a) 혹은 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 수압 면적 (작동 면적)×스트로크분만큼 소비한다는 점에서, 액츄에이터의 수압 면적이 작은 편이 작동 오일 소비량 및 작동 오일의 압축 작업을 저감시킬 수 있다.

또, 이러한 제 3 실시예에 있어서는, 상기 복귀측 액츄에이터 (3b) 에 공급하는 작동 유체의 압력을, 구동측 액츄에이터 (3a) 의 작동 유체의 압력보다 작게 구성 (구동측 액츄에이터 (3a) 작동 유체의 압력을 복귀측 액츄에이터 (3b) 작동 유체의 압력보다 크게 구성) 하고 있다.

그런데 이러한 제 3 실시예에 의하면, 소기관 제어 밸브 (1) 를 개밸브 방향 (구동 방향) 으로 작동시키는 구동측 액츄에이터 (3a) 의 작동 면적 (수압 면적; A1) 을, 소기관 제어 밸브 (1) 를 폐밸브 방향 (복귀 방향) 으로 작동시키는 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 작동 면적 (수압 면적; A2) 보다 크게 구성하였으므로 (A1＞A2), 소기 포트 (1) 와 실린더 라이너 소기 구멍 (101) 의 개밸브측의 작동을 행하는 구동측 액츄에이터 (3a) 의 작동 면적 (수압 면적; A1) 을 크게 유지하여 엔진 성능을 목표 성능으로 유지하는 한편, 폐밸브측의 작동을 행하는 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 작동 면적 (수압 면적; A2) 을 작게 함으로서, 작동 오일 소비량 및 작동 오일의 압축 작업을 저감시킬 수 있다. 이로써, 엔진 전체의 효율을 상승시킬 수 있다.

또 상기 작동 오일압은 작동 오일압×작동 오일 소비량만의 압축 작업이 필요해진다는 점에서, 작동 오일압이 낮은 편이 압축 작업을 저감시킬 수 있다.

그런데 이러한 제 3 실시예에 있어서는, 복귀측 액츄에이터 (3b) 에 공급하는 작동 유체의 압력을, 구동측 액츄에이터 (3a) 작동 유체의 압력보다 작게 구성하였기 때문에, 개밸브측의 작동을 행하는 구동측 액츄에이터의 작동 유압을 높게 유지하여 엔진 성능을 목표 성능으로 유지하는 한편, 폐밸브측의 작동을 행하는 복귀측 액츄에이터의 작동 유압을 작게 함으로써 작동 유체의 압축 작업을 저감시킬 수 있다. 이로써, 엔진 전체의 효율을 상승시킬 수 있다.

[실시예 4]

이러한 제 4 실시예에 있어서는, 상기 소기관 제어 밸브 (1) 의 구동측 액츄에이터 (3a) 및 복귀측 액츄에이터 (3b) 의 전환 제어를 행하는 전자 밸브를, 전자 밸브 작동시 이외에는 상기 소기관 제어 밸브 (1) 를 이것의 소기 포트 (4) 와 상기 실린더 라이너 (100) 의 소기 구멍 (101) 을 연통 상태로 유지하도록 형성하고 있다. 100e 는 구동측 작동 오일 출입구, 100f 는 복귀측 작동 오일 출입구이다.

이러한 제 4 실시예에 의하면, 전자 밸브 (5) 가 고장 등에 의해 부작동으로 된 경우라도, 소기관 제어 밸브 (1) 의 소기 포트 (4) 와 실린더 라이너 (100) 의 소기 구멍 (101) 이 연통된 상태를 유지하게 되어, 전자 밸브의 부작동에 영향을 미치지 않고 통상적으로 운전을 속행할 수 있다.

[실시예 5]

이러한 제 5 실시예에 있어서는, 전자 밸브의 부작동시에, 구동측 액츄에이터 (3a) 에 작동 오일를 공급하는 전자 밸브 (51) 를 형성함과 함께, 복귀측 액츄에이터 (3b) 대신에 스프링 (11) 을 형성하고, 구동측 액츄에이터 (3a) 를 스프링 (11) 의 탄력과 균형을 맞추어 위치 설정하고 있다.

이러한 제 5 실시예에 의하면, 전자 밸브가 고장 등에 의해 부작동으로 된 경우라도, 스프링 (11) 에 의해 소기관 제어 밸브 (1) 의 소기 포트 (4) 와 실린더 라이너 (100) 의 소기 구멍 (101) 이 연통된 상태를 유지할 수 있다.

[실시예 6]

본 발명의 제 6 실시예는, 도 1 및 도 6∼7 에 있어서, 상기 소기관 제어 밸브 (1) 의 상부를 구동부 (100f) 로서 구성하고, 이 구동부 (100f) 에 상기 구동측 액츄에이터 (3a) 및 복귀측 액츄에이터 (3b) 로 이루어지는 유체 구동 수단을 설치하고 있다.

이러한 제 6 실시예에 의하면, 소기관 제어 밸브 (1) 의 상부에 바람직하게는 소기 포트 (4) 의 형성부보다 두껍게 형성한 구동부 (100f) 에 상기 유체 구동 수단을 설치함으로써, 그 유체 구동 수단을 설치하는 구동부 (100f) 의 강성을 증대시키는 한편, 소기관 제어 밸브 (1) 하부의 소기 포트 (4) 형성부를 두께가 얇은 자유단으로 함으로써, 피스톤 (103) 이 통내 압력을 받아 하강할 때에 있어서의 소기관 제어 밸브 (1) 의 좌굴 변형을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피스톤 링 상부 간극 내의 연소 가스의 소기 포트로 불어 지나가는 것을 회피하여 엔진 성능의 저하 및 연소 가스 잔여물의 피스톤 링 슬라이딩면으로의 부착에 의한 피스톤 링의 사이징 발생을 방지함과 함께, 소기 구멍 닫음시에 있어서의 피스톤 링 상부 간극으로부터의 연소 잔여물의 소기 포트 내로의 퇴적 및 이에 따른 피스톤 링 슬라이딩면의 사이징 등의 발생을 방지하고, 또한 소기관 제어 밸브를 구동하기 위한 작동 유체의 소비량을 저감시킴과 함께 작동 유 체의 압축 작업에 의한 에너지 손실을 저감시킨 소기관 제어 밸브 장치 장착 내연 기관을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 소기관 제어 밸브 장치에 의하면, 피스톤 링 상부 간극 내의 연소 가스의 소기 포트에 대한 불어 지나감을 회피하여 엔진 성능의 저하 및 연소잔여물의 피스톤 링 슬라이딩면에의 부착에 의한 피스톤 링의 사이징 등의 발생을 방지함과 함께, 소기 구멍 폐쇄시에 있어서의 피스톤 링 상부 간극으로부터의 연소 잔여물의 소기 포트 내로의 퇴적 및 이것에 의한 피스톤 링의 사이징 등의 발생을 방지하고, 또한 소기관 제어 밸브를 구동하기 위한 작동 유체의 소비량을 저감함과 함께 작동 유체의 압축 작업에 의한 에너지 손실을 저감할 수 있다.

Claims

실린더 내에 소기를 공급하는 소기 구멍이 실린더 라이너의 하부에 그 실린더 라이너의 원주 방향을 따라 복수개 천공 형성된 내연 기관에 있어서, 상기 실린더 라이너의 내측 혹은 외측의 어느 일방에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어져 상기 소기 구멍을 개폐하고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상 소기관 제어 밸브를 구비하고, 상기 소기관 제어 밸브는, 이것의 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단되는 소기 포트가 원주 방향으로 복수개 또한 축 방향으로는 복수단 형성됨과 함께, 상기 소기 포트의 1 단 당 높이 (L1) 를, 피스톤에 끼워맞추어져 삽입되는 최상단 피스톤 링과 최하단 피스톤 링 사이의 내측 거리 (L2) 보다 작게 (L1＜L2) 형성된 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관.
제 1 항에 있어서,

상기 소기관 제어 밸브는, 이것의 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단되는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 또한 축 방향으로는 복수단 구비하고, 상기 소기 포트 중 최상단 소기 포트의 높이 (H1) 를 2 단 이후의 소기 포트의 높이 (H2) 보다 작게 (H1＜H2) 형성되는 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관.
실린더 내에 소기를 공급하는 소기 구멍이 실린더 라이너의 하부에 그 실린더 라이너의 원주 방향을 따라 복수개 천공 형성된 내연 기관에 있어서, 상기 실린더 라이너의 내측에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어짐과 함께, 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단함으로써 그 소기 구멍을 개폐하는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 가지고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상의 소기관 제어 밸브와, 상기 실린더 라이너의 내부에서, 또한 상기 소기관 제어 밸브의 상부에 형성되어 작동 유체의 압력에 의해 상기 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동하게 하는 유체 구동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관.
실린더 내에 소기를 공급하는 소기 구멍이 실린더 라이너의 하부에 그 실린더 라이너의 원주 방향을 따라 복수개 천공 형성된 내연 기관에 있어서, 상기 실린더 라이너의 내측 혹은 외측의 어느 일방에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어짐과 함께, 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단함으로써 그 소기 구멍을 개폐하는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 가지고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상의 소기관 제어 밸브와, 상기 실린더 라이너의 내부에 형성되어 작동 유체의 압력에 의해 상기 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동하게 하는 유체 구동 수단을 구비하고, 상기 유체 구동 수단은, 전자 밸브의 전환에 의해 작동 유체가 급배되는 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터를 상기 소기관 제어 밸브의 원주 방향으로 형성하여 그 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터에 상기 작동 유체를 급배함으로써, 상기 소기관 제어 밸브를 구동 방향 및 복귀 방향으로 작동시킴과 함께, 상기 소기관 제어 밸브를 구동 방향으로 작동시키는 상기 구동측 액츄에이터의 작동 면적을, 상기 소기관 제어 밸브를 복귀 방향으로 작동시키는 상기 복귀측 액츄에이터의 작동 면적보다 크게 구성한 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관.
실린더 내에 소기를 공급하는 소기 구멍이 실린더 라이너의 하부에 그 실린더 라이너의 원주 방향을 따라 복수개 천공 형성된 내연 기관에 있어서, 상기 실린더 라이너의 내측 혹은 외측의 어느 일방에 형성된 끼워맞춤면에 그 실린더 라이너의 원주 방향으로 이동 가능하게 끼워맞추어짐과 함께, 원주 방향으로의 이동에 의해 상기 실린더 라이너의 소기 구멍과 연통 혹은 차단함으로써 그 소기 구멍을 개폐하는 소기 포트를 원주 방향으로 복수개 가지고, 실린더 내로의 소기의 공급, 차단을 실시하는 원환상의 소기관 제어 밸브와, 상기 실린더 라이너의 내부에 형성되어 작동 유체의 압력에 의해 상기 소기관 제어 밸브를 그 원주 방향으로 이동하게 하는 유체 구동 수단을 구비하며, 상기 유체 구동 수단은, 전자 밸브의 전환에 의해 작동 유체가 급배되는 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터를 상기 소기관 제어 밸브의 원주 방향으로 형성하여 그 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터 에 상기 작동 유체를 급배함으로써, 상기 소기관 제어 밸브를 구동 방향 및 복귀 방향으로 작동시킴과 함께, 상기 소기관 제어 밸브를 구동 방향으로 작동시키는 상기 구동측 액츄에이터 작동 유체의 압력을, 상기 소기관 제어 밸브를 복귀 방향으로 작동시키는 상기 복귀측 액츄에이터 작동 유체의 압력보다 크게 구성한 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연 기관.
제 4 항에 있어서,

상기 전자 밸브의 부작동시에, 이 전자 밸브와 구동측 액츄에이터 및 복귀측 액츄에이터를 접속시키는 작동 유체 통로에, 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통 상태로 유지시키도록 작동 유체를 공급하는 소기 구멍 개방 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연기관.
제 4 항에 있어서,

상기 전자 밸브의 부작동시에 소기관 제어 밸브의 소기 포트와 실린더 라이너의 소기 구멍을 연통 상태로 유지하도록 탄성지지하는 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 소기관 제어 밸브 장치를 구비한 내연기관.