KR101080792B1 - 6기통 엔진 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진은, 제1실린더, 제2실린더, 제3실린더, 제4실린더, 제5실린더 및 제6실린더를 구비한 6기통 엔진에 있어서, 크랭크샤프트의 회전 방향으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하는 4개의 실린더, 가변적으로 폭발행정을 수행하거나 휴지되는 2개의 실린더 및 설정된 부하 조건에 따라서 상기 2개의 실린더를 작동시키거나 휴지시키는 제어부를 포함한다.
따라서, 휴지 기간 동안에 2개의 실린더는 휴지되고, 4개의 실린더가 등간격을 갖고 폭발 행정을 수행함으로써 진동 발생이 저감되고 연료 소비가 줄어든다.
6기통, 실린더, 휴지, 폭발행정

Description

6기통 엔진{SIX CYLINDER ENGINE}
본 발명은 6기통 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진동 특성과 연비가 개선된 6기통 엔진에 관한 것이다.
일반적으로 6기통 엔진의 폭발 순서는 제1실린더, 제2실린더, 제3실린더, 제4실린더, 제5실린더, 제6실린더이며, 폭발 간격은 크랭크 각도로 120도이다.
실린더 휴지 모드가 작동되면, 2,4,6 또는 1,3,5실린더에서 순서대로 폭발행정을 수행하며, 이때 폭발 간격은 크랭크 각도로 240도이다.
그러나 상기와 같은 상태에서 3개의 실린더가 작동되는 경우 고급 엔진에서 수용하기 힘든 진동 문제가 발생한다. 뿐만 아니라, 실린더 휴지 모드일 때 엔진의 파워가 약해서 연비개선 효과가 적다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 휴지 기간 동안에 진동 발생이 저감되고 연료 소비가 줄어든 6기통 엔진을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 6기통 엔진은, 제1실린더, 제2실린더, 제3실린더, 제4실린더, 제5실린더 및 제6실린더를 구비한 6기통 엔진에 있어서, 크랭크샤프트의 회전 방향으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하는 4개의 실린더, 가변적으로 폭발행정을 수행하거나 휴지되는 2개의 실린더 및 설정된 부하 조건에 따라서 상기 2개의 실린더를 작동시키거나 휴지시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제1실린더와 대응하는 제1크랭크핀; 상기 제2실린더와 대응하는 제2크랭크핀; 상기 제3실린더와 대응하는 제3크랭크핀; 상기 제4실린더와 대응하는 제4크랭크핀; 상기 제5실린더와 대응하는 제5크랭크핀 및 상기 제6실린더와 대응하는 제6크랭크핀을 포함하고, 상기 제1크랭크핀, 상기 제2크랭크핀, 상기 제4크랭크핀, 상기 제3크랭크핀, 상기 제6크랭크핀 및 상기 제5크랭크핀이 회전방향으로 등 간격을 두고 배치된다.
또한, 상기 제1크랭크핀, 상기 제3크랭크핀 및 상기 제5크랭크핀과 순차적으로 연결되는 제1크랭크샤프트; 및 상기 제1크랭크샤프트와 대응하여 상기 제2크랭 크핀, 상기 제4크랭크핀 및 상기 제6크랭크핀과 순차적으로 연결된다.
또한, 상기 제1실린더, 상기 제6실린더, 상기 제2실린더 및 상기 제3실린더가 순차적으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하고, 상기 제5실린더 및 상기 제4실린더는 휴지된다.
또한, 상기 제1실린더, 상기 제6실린더, 상기 제2실린더 및 상기 제3실린더가 순차적으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하고, 상기 제5실린더는, 상기 제1실린더와 상기 제6실린더의 폭발시점 사이에 폭발행정을 수행하고, 상기 제4실린더는, 상기 제6실린더와 상기 제2실린더의 폭발시점 사이에 폭발행정을 수행한다.
또한, 상기 제5실린더는, 상기 제1실린더와 60도의 크랭크샤프트 회전차이를 갖고, 상기 제4실린더는, 상기 제6실린더와 120도의 크랭크샤프트 회전차이를 갖는다.
또한, 밸브의 움직임을 컨트롤하는 밸브휴지부; 및 연료를 인젝션하는 인젝터를 포함하고, 상기 제어부는 상기 밸브휴지부와 상기 인젝터를 컨트롤하여 실린더를 휴지시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 6기통 엔진에 의하면, 휴지 기간 동안에 2개의 실린더는 휴지되고, 4개의 실린더가 등간격을 갖고 폭발 행정을 수행함으로써 진동이 저감되고 연료 소비가 줄어든다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 배치 평면도이다.
도 1을 참조하면, 6기통 엔진은 제1실린더(1cyl), 제2실린더(2cyl), 제3실린더(3cyl), 제4실린더(4cyl), 제5실린더(5cyl) 및 제6실린더(6cyl)를 포함한다.
그리고, 상기 제1,3,5실린더(1,3,5cyl)가 일렬로 배치되고, 이에 대응하여 상기 제2,4,6실린더(2,4,6cyl)가 일렬로 배치된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에 구비된 크랭크핀의 개략적인 측면도이다.
도 2를 참조하면, 크랭크샤프트(미도시)를 중심으로 크랭크핀이 배치되는데, 본 실시예에 따른 6기통 엔진은, 상기 제1실린더(1cyl)에 배치된 제1크랭크핀(1pin), 상기 제2실린더(2cyl)에 배치된 제2크랭크핀(2pin), 상기 제3실린더(3cyl)에 배치된 제3크랭크핀(3pin), 상기 제4실린더(4cyl)에 배치된 제4크랭크핀(4pin), 상기 제5실린더(5cyl)에 배치된 제5크랭크핀(5pin) 및 상기 제6실린더(6cyl)에 배치된 제6크랭크핀(6pin)을 포함한다.
상기 제1,3,5크랭크핀(1,3,5pin)이 하나의 크랭크샤프트에 연속적으로 배치되고, 상기 제2,4,6크랭크핀(2,4,6pin)이 다른 하나의 크랭크샤프트에 연속적으로 배치된다.
한편, 도 2는 상기 제1,2,3,4,5,6크랭크핀(1,2,3,4,5,6pin)이 하나의 중심점(크랭크샤프트의 회전중심)을 기준으로 배치된 상태를 도시한다.
도시한 바와 같이, 상기 제1크랭크핀(1pin)이 상단에 배치되고, 시계 방향으로 상기 제2,3,4,5,6크랭크핀(2,3,4,5,6pin)이 순차적으로 배치된다. 특히, 상기 크랭크핀들(1,2,3,4,5,6pin)은 60도의 등 간격을 갖는다.
상기 크랭크핀들(1,2,3,4,5,6pin)이 등 간격으로 배치됨으로써, 발란싱 및 진동 특성이 용이하게 개선될 수 있다. 또한, 핀간 거리가 최소화될 수 있고, 크랭크샤프트의 강도가 용이하게 확보될 수 있으며, 그 중량이 최소화 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에 구비된 크랭크핀의 개략적인 정면도이다.
도 3 (A)는 크랭크샤프트의 개략적인 측면도이고, 도 3 (B)는 크랭크샤프트의 개략적인 평면도이다.
도시한 바와 같이, 제1,2,3,4,5,6실린더(1,2,3,4,5,6cyl)는 겹쳐지지 않고 순차적으로 배치된다. 그리고, 크랭크샤프트의 중심선을 기준으로 대칭적으로 배치됨으로써 진동특성이 개선될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 폭발 순서를 나타낸 차트이다.
도 4 (A)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에서 상기 제1실린더(1cyl), 상기 제6실린더(6cyl), 상기 제2실린더(2cyl) 및 상기 제3실린더(3cyl)가 순차적으로 폭발하고, 회전 간격은 동일하게 180도이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2,3,6실린더(1,2,3,6cyl)가 180도의 등 간격으로 폭발행정을 수행하고, 상기 제4,5실린더(4,5cyl)는 휴지된다.
특히, 엔진의 로드가 설정된 값 보다 낮을 때, 상기 제4,5실린더(4,5cyl)는 휴지되고, 엔진의 로드가 설정된 값 보다 클 때 상기 제4,5실린더(4,5cyl)는 정상적으로 작동된다.
엔진의 로드가 낮을 때 4개의 실린더가 등 간격으로 폭발함으로써 진동과 소음이 용이하게 분산될 수 있다. 그리고, 엔진의 로드가 높을 때 6개의 실린더가 모두 작동되더라도 엔진 회전수가 높기 때문에 진동 문제가 부각되지 않는다.
도 4 (B)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에서 상기 제1실린더(1cyl), 상기 제3실린더(3cyl), 상기 제2실린더(2cyl) 및 상기 제6실린더(6cyl)가 순차적으로 폭발하고, 회전 간격은 동일하게 180도이다.
도 4 (C)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에서 상기 제1실린더(1cyl), 상기 제5실린더(5cyl), 상기 제6실린더(6cyl), 상기 제4실린더(4cyl), 상기 제2실린더(2cyl) 및 상기 제3실린더(3cyl)가 순차적으로 폭발한다.
여기서, 상기 제1,5실린더() 사이에 폭발 간격은 60도이고, 상기 제5,6실린더(5,6cyl) 사이에 폭발 간격은 120도이고, 상기 제6,4실린더(6,4cyl) 사이에 폭발 간격은 120도이며, 상기 제4,2실린더(4,2cyl) 사이에 폭발 간격은 60도이며, 상기 제2,3실린더(2,3cyl) 사이에 폭발 간격은 180도이다.
도 4 (D)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에서 상기 제1실린더(1cyl), 상기 제5실린더(5cyl), 상기 제3실린더(3cyl), 상기 제4실린더(4cyl), 상기 제2실린더(2cyl) 및 상기 제6실린더(6cyl)가 순차적으로 폭발하고, 폭발 간격은 각각 60도, 120도, 120도, 60도, 180도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 부하를 나타낸 표이다.
도 5를 참조하면, 6개의 실린더가 작동되는 경우 100퍼센트의 파워를 생산하고 4개의 실린더가 작동되는 경우 약 67퍼센트의 파워를 생산한다.
전술한 바와 같이, 낮은 로드 상태에서 4개의 실린더가 작동될 때 진동특성이 개선되고 연비가 개선되는 효과가 있으며, 높은 로드 상태에서 6개의 실린더가 작동될 때 높은 파워를 효과적으로 생산할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 제어 플로우 차트이다.
도 6을 참조하면, 제1단계(S10)에서 가속페달 신호가 감지된다. 여기서, 상기 가속페달이 눌러진 양이 센서에 의해서 상기 가속페달 신호가 감지된다.
제2단계(S20)에서 상기 가속페달 신호를 바탕으로 엔진의 부하가 계산된다. 여기서, 상기 부하가 설정된 값과 비교된다.
상기 부하가 설정된 값보다 작은 경우 제3,4단계(S30,40)를 수행하고, 상기 부하가 설정된 값보다 큰 경우 제5,6단계(S50,60)를 수행한다.
상기 제3단계(S30)는 2개 실린더의 흡/배기 밸브를 휴지시키고, 상기 제4단계(S40)는 2개 실린더의 인젝터로 들어가는 연료를 차단한다.
반대로, 상기 제5단계(S50)는 2개 실린더의 흡/배기 밸브를 작동시키고, 상기 제6단계(S60)는 2개 실린더의 인젝터로 연료를 공급한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2,3,6실린더(1,2,3,6cyl)가 항상 폭발행정을 수행하고, 상기 제4,5실린더(4,5cyl)는 휴지 또는 작동된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 배치 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에 구비된 크랭크핀의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진에 구비된 크랭크핀의 개략적인 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 폭발 순서를 나타낸 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 부하를 나타낸 표이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 6기통 엔진의 제어 플로우 차트이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1cyl: 제1실린더
2cyl: 제2실린더
3cyl: 제3실린더
4cyl: 제4실린더
5cyl: 제5실린더
6cyl: 제6실린더
1pin: 제1크랭크핀
2pin: 제2크랭크핀
3pin: 제3크랭크핀
4pin: 제4크랭크핀
5pin: 제5크랭크핀
6pin: 제6크랭크핀
S10: 제1단계
S20: 제2단계
S30: 제3단계
S40: 제4단계
S50: 제5단계
S60: 제6단계

Claims (10)

  1. 제1실린더, 제2실린더, 제3실린더, 제4실린더, 제5실린더 및 제6실린더를 구비한 6기통 엔진에 있어서,
    크랭크샤프트의 회전 방향으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하는 4개의 실린더;
    폭발행정을 수행하거나 휴지되는 2개의 실린더; 및
    설정된 부하 조건에 따라서 상기 2개의 실린더를 작동시키거나 휴지시키는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제1실린더와 대응하는 제1크랭크핀; 상기 제2실린더와 대응하는 제2크랭크핀; 상기 제3실린더와 대응하는 제3크랭크핀; 상기 제4실린더와 대응하는 제4크랭크핀; 상기 제5실린더와 대응하는 제5크랭크핀 및 상기 제6실린더와 대응하는 제6크랭크핀을 포함하며,
    상기 제1크랭크핀, 상기 제2크랭크핀, 상기 제4크랭크핀, 상기 제3크랭크핀, 상기 제6크랭크핀 및 상기 제5크랭크핀이 회전방향으로 등 간격을 두고 배치되며,
    상기 제1크랭크핀, 상기 제3크랭크핀 및 상기 제5크랭크핀과 순차적으로 연결되는 제1크랭크샤프트; 및
    상기 제1크랭크샤프트와 대응하여 상기 제2크랭크핀, 상기 제4크랭크핀 및 상기 제6크랭크핀과 순차적으로 연결되는 제2크랭크샤프트를 포함하는 6기통 엔진.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1실린더, 상기 제6실린더, 상기 제2실린더 및 상기 제3실린더가 순차적으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하고,
    상기 제5실린더 및 상기 제4실린더는 휴지되는 6기통 엔진.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1실린더, 상기 제6실린더, 상기 제2실린더 및 상기 제3실린더가 순차적으로 180도의 등 간격을 갖고 폭발행정을 수행하고,
    상기 제5실린더는,
    상기 제1실린더와 상기 제6실린더의 폭발시점 사이에 폭발행정을 수행하고,
    상기 제4실린더는,
    상기 제6실린더와 상기 제2실린더의 폭발시점 사이에 폭발행정을 수행하는 6기통 엔진.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제5실린더는,
    상기 제1실린더와 60도의 크랭크샤프트 회전차이를 갖고,
    상기 제4실린더는,
    상기 제6실린더와 120도의 크랭크샤프트 회전차이를 갖는 6기통 엔진.
  7. 제1 항에 있어서,
    밸브의 움직임을 컨트롤하는 밸브휴지부; 및
    연료를 인젝션하는 인젝터;
    를 포함하고, 상기 제어부는 상기 밸브휴지부와 상기 인젝터를 컨트롤하여 실린더를 휴지시키는 6기통 엔진.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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