KR101129125B1

KR101129125B1 - Gas mixture compressor

Info

Publication number: KR101129125B1
Application number: KR1020100026203A
Authority: KR
Inventors: 박준태
Original assignee: 박준태
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2012-03-27
Also published as: KR20100044746A

Abstract

내연기관엔진(internal combustion engine)의 연소실에 흡입되는 혼합기체를 압축하는 장치에 관한 것으로써, 터보차저(turbo charger) 또는 수퍼차저(super charger)를 이용하지 않고 연소실(27)에 흡입되는 혼합가스를 많이 흡입하여 연소시켜서 유효배기량(effective displacement)을 늘려서 엔진출력을 높이는 과제를 해결하는 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)에 관한 것이다.
연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 압축피스톤(31)이 실린더블록(10)에 형성된 압축실린더(30)에 흡입하여서, 압축실린더(30)에 흡입된 혼합기체를 압축피스톤(31)이 연소실(27)에 재충전(再充塡) 압축하는 수단으로 출력실린더(11)의 유효배기량(effective displacement)을 늘리는 기술로써, 연소실(27)에 압축된 혼합기체가 연소되어서 압축피스톤(31)에 작용하는 연소가스의 팽창력이 출력피스톤(12)에 팽창력이 작용할 수 있도록 하는 수단으로 엔진출력을 증진시키는 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR) 이다.
본 발명의 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)는 내연기관엔진의 실린더(11)의 실제 배기량(displacement)을 늘리지 않고 유효배기량(effective displacement)을 늘려서 엔진출력을 증진시키므로, 적은 용적의 실린더 배기량(displacement)으로 엔진출력을 높이는 효과가 있다.A device for compressing a mixed gas sucked into a combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 without using a turbo charger or a super charger. This invention relates to a mixed gas compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) that solves the problem of increasing the engine output by increasing the effective displacement by inhaling a lot of combustion.
The compression piston 31 sucks the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 into the compression cylinder 30 formed in the cylinder block 10, and the compression piston 31 burns the mixed gas sucked into the compression cylinder 30. As a technique for increasing the effective displacement of the output cylinder 11 as a means for recharging and compressing it to (27), the mixed gas compressed in the combustion chamber 27 is burned and acts on the compressed piston 31. It is a mixed gas compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) that enhances the engine output as a means for allowing the expansion force of the combustion gas to act on the output piston 12.
The GAS MIXTURE COMPRESSOR of the present invention improves engine output by increasing the effective displacement without increasing the actual displacement of the cylinder 11 of the internal combustion engine engine, thereby reducing the displacement of the cylinder with a small volume. ) Increases the engine power.

Description

GAS MIXTURE COMPRESSOR}

내연기관엔진(internal combustion engine)의 연소실(combustion chamber) 내(內)에 흡입된 혼합기체의 압축비(compression ratio)에 있어서, 자연흡기방식 내연기관엔진(internal combustion engine)은 실린더에서 피스톤이 흡입행정을 하면서 자연적으로 혼합기체(연료+공기)를 실린더에 흡입하고, 피스톤이 압축행정으로 혼합기체를 압축하여서 연소시켜서 발생된 열에너지에 의한 연소가스의 팽창력으로 압력(연소가스분자의 팽창력)이 피스톤을 이동시켜 동력을 발생시키는 구조로 되었으므로, 한정된 실린더의 배기량(displacement)에 의해 정해진 출력만 낼 수 있고 연소효율이 제한되어 있다.In the compression ratio of the mixed gas sucked into the combustion chamber of an internal combustion engine, a natural intake type internal combustion engine has a suction stroke of a piston in a cylinder. While naturally injecting the mixed gas (fuel + air) into the cylinder, the piston compresses the mixed gas in the compression stroke and burns it, and the pressure (expansion force of the combustion gas molecules) Because of the structure that generates power by moving, only the output determined by the displacement of a limited cylinder can be produced and the combustion efficiency is limited.

내연기관엔진(internal combustion engine)은 흡기행정→압축행정→폭발행정→배기행정이 워낙 빠르게 반복되기 때문에 실제 실린더의 배기량(displacement)의 약 80％정도 수준으로 폭발력 밖에 얻지 못 한다.Since the internal combustion engine repeats the intake stroke, the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke so rapidly, it obtains only about 80% of the displacement of the actual cylinder and achieves explosive power.

본 발명의 내연기관엔진의 연소실 용적은, 종래의 내연기관엔진의 실린더의 용적에 대비(對比)하여 연소실 용적을 크게 하여서 많은 혼합기체(연료+공기)를 연소실에 압축하여 충전하는 기술에 관한 것으로써, 본 발명의 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)가 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 압축실린더(30)에 흡입?압축하여서 연소실(27)에 재충전하는 수단으로 하여 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)에서 연소실(27)에 재충전(再充塡)된 혼합기체가 연소하여서 발생된 열에너지에 의한 연소가스의 팽창력이 출력피스톤(12)에 압력이 작용하는 수단으로 출력을 증진시키는 기술이다.The combustion chamber volume of the internal combustion engine of the present invention relates to a technique for compressing and filling a large number of mixed gases (fuel + air) into the combustion chamber by increasing the combustion chamber volume in comparison with the volume of the cylinder of the conventional internal combustion engine engine. In addition, the mixed gas compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) is a means for sucking and compressing the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 into the compression cylinder 30 to recharge the combustion chamber 27 to the mixed gas compressor (GAS MIXTURE). The expansion force of the combustion gas by the heat energy generated by the combustion of the mixed gas recharged in the combustion chamber 27 in the COMPRESSOR) is a technique for increasing the output by means of the pressure acting on the output piston (12).

종래의 내연기관엔진은 연소효율을 높여 연소가스의 팽창력을 크게 하여서 엔진출력을 높이는 수단으로 혼합기체의 흡입량을 증가시켜 연소실의 압축비(compression ratio)를 높이기 위하여, 같은 실린더 용적의 배기량으로 최고의 엔진출력을 내기위한 수단으로 대기압의 공기를 터보차저(turbo charger) 또는 수퍼차저(super charger)의 과급기를 이용하여서 연소실에 억지로 공기를 밀어 넣는 방법을 쓰지 않는다면, 엔진이 작동하면서 피스톤이 흡입행정을 하면서 자연적으로 받아들이는 공기(산소)는 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 하면서 휩쓸고 지나가는 피스톤 용적의 부피를 넘을 수 없다.The conventional internal combustion engine is a means of increasing the efficiency of combustion gas by increasing the combustion efficiency by increasing the combustion efficiency and increasing the intake of the mixed gas to increase the compression ratio of the combustion chamber. Unless the air pressure is pushed into the combustion chamber by means of a turbocharger or supercharger supercharger as a means to produce air, the piston acts as a natural The incoming air (oxygen) cannot exceed the volume of the piston volume swept through it as the piston reciprocates in the cylinder.

연소실의 압축비(compression ratio)를 높이기 위하여 터보차저 또는 슈퍼차저의 과급기를 이용하여서 공기를 연소실에 40～50％이상 더 집어넣어 압축비(compression ratio)를 높여서 그만큼 많은 연료와 공기를 혼합시켜서 연료연소의 폭발력을 높이는 기술로 엔진출력을 증진시켰으나, 흡입공기를 압축하면 온도가 높게 되고 온도가 높으면 공기의 밀도가 떨어지므로 결국 공기안의 산소분자가 줄어드는 단점과, 터보차저(turbo charger)는 토출(吐出)하는 배기가스의 배출력으로 가동하므로 저속주행에 단점이 있고, 수퍼차저(super charger)는 엔진의 회전력으로 가동하므로 고속주행에 단점이 있다.To increase the compression ratio of the combustion chamber, use a turbocharger or supercharger supercharger to inject 40-40% more air into the combustion chamber, increase the compression ratio, and mix as much fuel and air as possible. The engine power has been enhanced with the technology to increase the explosive power. However, if the intake air is compressed, the temperature is high, and if the temperature is high, the density of the air decreases, so the oxygen molecules in the air are reduced, and the turbo charger is discharged. Since it operates with the discharge power of the exhaust gas, there is a disadvantage in low speed driving, and a super charger is operated in the rotational force of the engine, so there is a disadvantage in high speed driving.

과급기를 사용하여서 엔진출력을 높이기 위하여 연소실에 너무 높은 압축비(compression ratio)를 높이면 연료입자와 공기입자가 서로 마찰되거나 또한 혼합연료가 실린더 또는 피스톤과의 마찰열로 인해 점화플러그가 불꽃을 튀기기 전에 발생하는 비정상연소(knocking) 현상을 해결하는 과제가 있다.If you use a supercharger to raise the compression ratio in the combustion chamber so that the engine output is too high, the fuel particles and air particles rub against each other, or the mixed fuel is produced before the spark plugs splatter by the heat of friction with the cylinder or piston. There is a problem to solve an abnormal burning (knocking) phenomenon.

본 발명의 내연기관엔진의 원통모양의 출력실린더(11)에서 출력피스톤(12)이 흡입행정을 하면서 혼합기체를 실린더(27)에 받아들이는 기계적인 부피는 한정되어 있으므로, 한정된 출력실린더(11)의 배기량으로 최대한의 출력을 얻으려면 연소실(27)에 많은 공기를 받아들여서 유효배기량(effective displacement)을 늘려서 엔진출력을 증진시키는 것을 해결하는 과제가 있다.In the cylindrical output cylinder 11 of the internal combustion engine of the present invention, the mechanical volume for receiving the mixed gas into the cylinder 27 while the output piston 12 performs the suction stroke is limited, so that the limited output cylinder 11 In order to obtain the maximum output from the exhaust volume of the gas, there is a problem to solve the problem of increasing the engine output by increasing the effective displacement by receiving a large amount of air in the combustion chamber 27.

또한 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체(연료+공기)를 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)가 연료와 공기를 완전히 잘 섞여서, 연료의 연소율을 최대한 높여서 연료를 최대한 연소시켜서 연소가스의 폭발력을 높이는 것을 해결하는 과제가 있다.In addition, the mixed gas compressor (fuel + air) is sucked into the combustion chamber (27), the gas mixture compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) to mix the fuel and air completely well, to maximize the combustion rate of the fuel to burn the fuel as much as possible to increase the explosive power of the combustion gas. There is a problem to solve.

엔진출력은 단위시간에 행하여지는 일의 량이 많을수록 크며, 실린더 용적이 클수록, 피스톤을 누르는 힘이 클수록 큰 출력이 얻어지므로, 엔진출력을 늘리려면 엔진실린더의 배기량을 늘려야 하며 이에 따라 연료가 많이 소비되는 문제점이 있었고, 그래서 혼합기체 흡기효율을 100％ 끌어 올리려고 흡입밸브구멍을 크게 만들어 흡입밸브 수를 늘리는 방법 등이 사용되는데 이것 역시 실린더의 크기가 제한되어 있기 때문에 한계가 있다.The engine output is larger as the amount of work done per unit time, and the larger the cylinder volume and the larger the force to push the piston, the larger the output is obtained. Therefore, to increase the engine output, the engine cylinder has to increase the displacement of the engine cylinder. There was a problem, so the method of increasing the number of suction valves by making the suction valve hole large to increase the intake efficiency of the mixed gas by 100% is used, which also has a limitation because of the limited size of the cylinder.

그래서 엔진출력을 높이기 위해 많은 공기(산소)를 끌어와야 했고, 강제적인 힘으로 공기(산소)를 연소실에 공급시켜주는 과급기를 사용하여 엔진출력을 높였다.Therefore, in order to increase the engine power, a lot of air (oxygen) had to be drawn, and the engine power was increased by using a supercharger that supplies air (oxygen) to the combustion chamber by force.

과급기를 사용하여서 압축비(compression ratio)를 높이면 폭발력이 좋아 엔진출력이 증가하지만, 그러나 큰 폭발을 하는 만큼 소리가 크고 진동도 많고, 휘발유 엔진의 경우 압축비(compression ratio)가 높아질수록 비정상연소(knocking)가 발생할 위험의 문제점이 있다.Increasing the compression ratio by using the supercharger increases the engine output due to the explosive power.However, the louder the explosion, the louder and more vibrations, and in the case of gasoline engines, the higher the compression ratio, the lower the knocking. There is a problem of danger.

내연기관엔진의 연소실(27)에 흡입된 연료 연소율은, 연료를 태워주는 공기(산소)의 량으로 결정되기 때문에 출력실린더(11)가 클수록 그만큼 많은 공기와 연료를 받아들여 연소시켜 높은 폭발력으로 엔진출력을 증가시켰으나, 본 발명은 출력실린더(11)의 배기량을 늘리지 않고 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 수단으로 많은 혼합기체를 연소실(27)에 압축 충전(充塡)하여서 연소되어 가열된 많은 연소가스분자의 팽창력으로 출력피스톤(12)에 압력을 가하여서 엔진출력을 증가시킬 수 있도록 해결하였다.Since the fuel combustion rate sucked into the combustion chamber 27 of the internal combustion engine engine is determined by the amount of air (oxygen) that burns the fuel, the larger the output cylinder 11, the larger the amount of air and fuel is received and burned so that the engine has a high explosive power. Although the output is increased, the present invention does not increase the displacement of the output cylinder (11) by means of a gas mixture compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) by means of a large number of mixed gases in the combustion chamber 27 is burned by combustion It was solved to increase the engine output by applying pressure to the output piston 12 by the expansion force of the combustion gas molecules.

과제를 해결하는 수단으로, 실린더블록(10)에 형성된 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 압축실린더(30) 흡입구가 실린더헤드(20)의 연소실(27)과 통기(通氣)할 수 있도록 구성되어서, 한정된 출력실린더(11)의 배기량(displacement)을 유효배기량(effective displacement)으로 늘려서 엔진출력을 증진시키는 것으로, 출력피스톤(12)이 한정된 출력실린더(11)에 흡입할 수 있는 혼합기체 보다 많은 혼합기체를 연소실(27)에 압축하여 충진(充塡)할 수 있는 수단으로 하는 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)이다.As a means for solving the problem, the inlet of the compression cylinder 30 of the gas mixer (GAS MIXTURE COMPRESSOR) formed in the cylinder block 10 is configured to be able to communicate with the combustion chamber 27 of the cylinder head 20 By increasing the displacement of the limited output cylinder 11 to the effective displacement, the engine output is increased so that the output piston 12 can be mixed with the mixed gas which can be sucked into the limited output cylinder 11. It is a mixed gas compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) used as a means for compressing and filling gas into the combustion chamber 27.

본 발명의 내연기관엔진의 출력피스톤(12)이 왕복운동으로 회전하는 크랭크축(14)이 2회전할 때에 압축피스톤(31)이 흡입행정과 압축행정을 할 수 있도록 캠축(35)이 1회전하는 비율로 회전할 수 있도록 연동(連動)하게 구성되어서, 출력피스톤(12)이 흡입행정을 하여서 혼합기체를 연소실(27)과 출력실린더(11)에 흡입할 때 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 압축피스톤(31)이 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 압축실린더(30)에 흡입한다.When the crankshaft 14, in which the output piston 12 of the internal combustion engine engine rotates in the reciprocating motion, rotates two times, the camshaft 35 rotates once so that the compression piston 31 can perform the suction stroke and the compression stroke. It is configured to interlock so as to rotate at a ratio, so that when the output piston 12 sucks the mixture gas into the combustion chamber 27 and the output cylinder 11, the gas mixture compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) The compression piston 31 sucks the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 into the compression cylinder 30.

출력피스톤(12)이 출력실린더(11)에 흡입된 혼합기체를 연소실(27)에 압축할 때 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 압축피스톤(31)이 압축실린더(30)에 흡입된 혼합기체를 연소실(27)에 압축하여 충전(充塡)하는 수단으로 구성되어서, 내연기관엔진의 출력실린더(11)와 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 압축실린더(30)에서 연소실(27)에 압축하여 충전된 혼합기체가 연소되어 팽창하는 연소가스의 팽창력은, 압축실린더(30)의 상사 지점에서 머물고 있는 압축피스톤(31)에 작용하는 연소가스의 팽창력을 출력피스톤(12)에 압력(연소가스분자의 팽창력)이 작용할 수 있도록 엔진출력을 증가시키는 수단으로 해결되었다.When the output piston 12 compresses the mixed gas sucked into the output cylinder 11 into the combustion chamber 27, the compressed piston 31 of the GAS MIXTURE COMPRESSOR is sucked into the compression cylinder 30. Is composed of means for compressing and filling the combustion chamber 27 and compressing the combustion chamber 27 with the output cylinder 11 of the internal combustion engine engine and the compression cylinder 30 of the GAS MIXTURE COMPRESSOR. The expansion force of the combustion gas in which the mixed gas is charged and expanded is compressed to the output piston 12 by the expansion force of the combustion gas acting on the compression piston 31 staying at the top of the compression cylinder 30. It is solved by means of increasing the engine power so that the expansion force of the molecules can be applied.

본 발명의 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)는 내연기관엔진의 출력실린더(11)의 배기량(displacement)을 늘리지 않고 유효배기량(effective displacement)을 늘려서 엔진출력을 증진시키므로, 용적이 적은 출력실린더(11)의 배기량으로 엔진출력을 높이는 효과가 있다.The GAS MIXTURE COMPRESSOR of the present invention increases the effective displacement by increasing the effective displacement without increasing the displacement of the output cylinder 11 of the internal combustion engine engine, thereby reducing the volume of the output cylinder 11. The displacement of the engine increases the engine output.

본 발명의 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)는 저속주행 시와 고속주행 시에도 연소실(27)에 압축되어 충전(充塡)된 혼합기체는 향상 일정한 압축비(compression ratio)를 유지시키는 효과가 있다.The mixed gas compressor (GAS MIXTURE COMPRESSOR) of the present invention has an effect of maintaining a constant compression ratio in the mixed gas compressed and filled in the combustion chamber 27 even at low speed and high speed.

그리고, 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 압축실린더(30)에 흡입된 혼합기체를 연소실(27)에 압축할 때와 출력실린더(11)에 흡입된 혼합기체를 연소실(27)에 압축할 때 일어나는 혼합기체의 충돌현상으로 공기(산소)와 연료가 잘 섞여서 연소율을 최대한 높이는 효과가 있다.When the mixed gas sucked into the compression cylinder 30 of the GAS MIXTURE COMPRESSOR is compressed into the combustion chamber 27 and the mixed gas sucked into the output cylinder 11 is compressed into the combustion chamber 27. As a result of collision of the gas mixture, air (oxygen) and fuel mix well to increase the combustion rate as much as possible.

[도 1] 본 발명의 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 개략적(槪略的) 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a gas mixer of the present invention (GAS MIXTURE COMPRESSOR).

내연기관엔진(internal combustion engine)의 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)가 흡입?압축하여서 연소실(27)에 재충전(再充塡)하는 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.Detailed description of recharging the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 of the internal combustion engine by the GAS MIXTURE COMPRESSOR to recharge the combustion chamber 27 by the following will be given below. Is the same as

내연기관엔진(internal combustion engine)의 실린더블록(10)에 형성된 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 압축실린더(30)에 압축피스톤(31)이 장착된다.The compression piston 31 is mounted on the compression cylinder 30 of the GAS MIXTURE COMPRESSOR formed in the cylinder block 10 of the internal combustion engine.

압축피스톤(31)에 연결된 푸시로드(32)가 캠축(35)에 고정 장착된 확동캠(33)의 홈통(34)에 안내되어서 왕복운동을 할 수 있도록 조립된다.The push rod 32 connected to the compression piston 31 is guided to the trough 34 of the expansion cam 33 fixedly mounted to the camshaft 35 so as to reciprocate.

내연기관엔진(internal combustion engine)의 크랭크축(14)이 2회전할 때에 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)의 캠축(35)이 1회전하는 회전 비율로 크랭크축(14)과 캠축(35)이 체인기어(sprocket) 또는 기어(gear)로 연동(連動)하게 장착된다.When the crankshaft 14 of the internal combustion engine rotates in two revolutions, the crankshaft 14 and the camshaft 35 are rotated at a rotation rate in which the camshaft 35 of the GAS MIXTURE COMPRESSOR rotates once. It is interlocked with a chain gear or gear.

크랭크축(14)이 회전하면, 실린더헤드(20)에 장착된 배기밸브(24)가 닫기고(close) 흡입밸브(22)가 열려서(open) 흡입포트(21)에 흡입되는 공기와 인젝터(25)에서 뿜는 연료가 섞인 혼합기체를 출력피스톤(12)이 흡입행정을 하면서 출력실린더(11)에 흡입할 때에, 캠축(35)에 고정 장착된 확동캠(33)이 회전하면 홈통(34)에 의하여 안내되어 움직이는 푸시로드(32)에 연결된 압축피스톤(31)이 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 압축실린더(30)에 흡입한다.When the crankshaft 14 rotates, the exhaust valve 24 mounted to the cylinder head 20 closes and the intake valve 22 opens to open the air and the injector. In the case where the output piston 12 sucks the mixed gas mixed with the fuel emitted from 25) into the output cylinder 11 while performing the suction stroke, when the expansion cam 33 fixed to the cam shaft 35 rotates, the trough 34 is rotated. The compressed piston 31 connected to the push rod 32 moving by the suction suctions the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 into the compression cylinder 30.

지속적으로 크랭크축(14)이 회전하여서 출력피스톤(12)이 압축행정을 하면, 흡입밸브(22)가 닫기고(close) 출력실린더(11)에 흡입된 혼합기체를 출력피스톤(12)이 압축행정으로 연소실(27)에 압축할 때에, 점화플러그(26)가 점화직전까지 압축피스톤(31)이 압축실린더(30)에 흡입된 혼합기체를 연소실(27)에 압축하여 충전(充塡)을 완료시킨다.When the crankshaft 14 rotates continuously and the output piston 12 compresses, the inlet valve 22 closes and the output piston 12 compresses the mixed gas sucked into the output cylinder 11. When compressed into the combustion chamber 27 in a stroke, the mixed gas sucked into the compression cylinder 30 by the compression piston 31 is compressed into the combustion chamber 27 until the ignition plug 26 is ignited, thereby filling the filling chamber. Complete

점화플러그(26)가 연소실(27)에 압축된 혼합기체를 점화하여서 연료가 연소되어서 발생된 열에너지에 의하여 팽창하는 연소가스의 압력(연소가스 분자의 팽창력)이 출력피스톤(12)에 작용하여서 팽창행정으로 크랭크축(14)을 구동시킨다.The spark plug 26 ignites the mixed gas compressed in the combustion chamber 27 so that the pressure of the combustion gas (expansion force of the combustion gas molecules) expanded by the heat energy generated by the combustion of the fuel acts on the output piston 12 and expands. The crankshaft 14 is driven by a stroke.

배기밸브(24)가 열리고(open) 출력피스톤(12)이 배기행정을 하여서 출력실린더(11)에 저장된 연소가스를 출력피스톤(12)이 배기포트(23)를 통하여 배기하기 위하여 출력피스톤(12)이 상사지점에 도달할 때까지 압축피스톤(31)은 압축실린더(30)의 상사지점에서 계속 머물러 있게 된다.The exhaust valve 24 is opened and the output piston 12 performs the exhaust stroke so that the output piston 12 exhausts the combustion gas stored in the output cylinder 11 through the exhaust port 23. Compression piston 31 remains at the top dead center of the compression cylinder (30) until) reaches a top dead center.

지속적으로 크랭크축(14)이 회전하여 압축피스톤(31)이 반복하여서 흡입행정을 하면, 배기밸브(24)가 닫기고(close) 흡입밸브(22)가 열리면서(open) 흡입포트(21)에 흡입되는 공기와 인젝터(25)에서 뿜어주는 연료가 섞인 혼합기체를 출력피스톤(12)이 출력실린더(11)에 흡입할 때에, 캠축(35)에 고정 장착된 확동캠(33)이 회전하면 홈통(34)에 안내되어 이동하는 푸시로드(32)에 의하여 흡입행정을 하는 압축피스톤(31)이 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 압축실린더(30)에 흡입시킨다.When the crankshaft 14 is continuously rotated and the compression piston 31 repeatedly performs suction stroke, the exhaust valve 24 closes and the suction valve 22 opens to the suction port 21. When the output piston 12 inhales the mixed gas mixed with the sucked air and the fuel emitted from the injector 25 into the output cylinder 11, when the expansion cam 33 fixedly mounted to the cam shaft 35 rotates, the trough The compression piston 31, which is sucked by the push rod 32 which is guided and moved by 34, sucks the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 into the compression cylinder 30.

압축실린더(30)에 흡입된 혼합기체를 압축피스톤(31)이 연소실(27)에 충전(充塡)하여서 연료를 점화플러그(26)가 점화하여 연소시킨 연소가스의 압력(연소가스분자의 팽창력)은, 압축실린더(30)의 상사지점에 머물러 있는 압축피스톤(31)에 작용하는 연소가스의 압력(연소실에서 폭발하는 연소가스의 팽창력)이 출력피스톤(12)에 작용하므로 출력피스톤(12)의 추진력이 증가된다.The pressure of the combustion gas (combustion force of the combustion gas molecules) in which the compressed piston 31 fills the combustion chamber 27 with the mixed gas sucked into the compression cylinder 30 and the fuel is ignited by the ignition plug 26. ) Is the output piston 12 because the pressure (combustion force of the combustion gas exploding in the combustion chamber) of the combustion gas acting on the compression piston 31 remaining at the top dead center of the compression cylinder 30 acts on the output piston 12. The driving force of is increased.

상술한바와 같이 출력피스톤(12)이 흡입행정→압축행정→폭발행정→배기행정으로 4행정을 할 때에 압축피스톤(31)은 흡입행정→압축행정을 하여 2행정을 하는 수단으로 연소실(27)에 흡입되는 혼합기체를 압축피스톤(31)이 압축실린더(30)에 흡입하여서 연소실(27)에 재충전(再充塡) 압축하는 수단으로 출력피스톤(12)에 높은 압력(연소가스분자의 팽창력)이 작용하여 엔진출력을 증진시킨다.As described above, when the output piston 12 makes four strokes of the suction stroke, the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke, the compression piston 31 performs the suction stroke, the compression stroke, and the two strokes. High pressure (expansion force of the combustion gas molecules) on the output piston 12 as a means of recompressing and compressing the mixed gas sucked into the compression cylinder 31 by the compression cylinder 30 to the combustion chamber 27. This action increases engine power.

따라서, 출력실린더(11)의 배기량을 늘리지 않아도 연소실(27)에서 연소된 연소가스의 팽창력은 용적이 적은 출력실린더(11)에서 폭발행정을 하는 출력피스톤(12)에 작용하여서, 연소실(27)에 저장된 많은 혼합기체가 연소하여서 발생된 열에너지에 의하여 팽창하는 연소가스(연소가스분자의 팽창력)의 팽창력이 출력피스톤(12)에 압력이 작용하므로 연료절약의 효과가 있다.Therefore, the expansion force of the combustion gas combusted in the combustion chamber 27 acts on the output piston 12 which explodes in the small volume output cylinder 11, without increasing the displacement of the output cylinder 11, and thus the combustion chamber 27 Since the expansion force of the combustion gas (expansion force of the combustion gas molecules) expanded by the heat energy generated by the combustion of many mixed gases stored in the pressure acts on the output piston 12, there is an effect of fuel saving.

상술한 바와 같이 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정(限定)되는 것은 아니며, 본 발명의 요지범위(要旨範圍) 내에서 다양한 변경(變更), 변형(變形)하여 실시하는 것 또한 본 발명의 개념(槪念)에 포함되는 것은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated concretely, this invention is not limited to this, It is also carried out by various changes and a deformation | transformation within the summary of this invention. It goes without saying that it is included in the concept of the present invention.

본 발명의 혼합기체압축기(GAS MIXTURE COMPRESSOR)는 내연기관엔진 실린더(11)의 유효배기량(effective displacement)을 늘려서 엔진출력을 증진시키는 연료절약 장치로써, 발전기?자동차?선박 등에 동력을 제공하는 목적에 있다.GAS MIXTURE COMPRESSOR of the present invention is a fuel saving device for increasing the engine output by increasing the effective displacement of the internal combustion engine engine cylinder (11), for the purpose of providing power to generators, automobiles, ships and the like. have.

10 : 실린더블록(cylinder bloc)
11 : 출력실린더(power cylinder)
12 : 출력피스톤(power piston)
13 : 케넥팅로드(connecting road)
14 : 크랭크축(crankshaft)
15 : 윤활유(lubrication oil)
20 : 실린더헤드(cylinder head)
21 : 흡기포트(intake port)
22 : 흡기밸브(intake valve)
23 : 배기포트(exhaust port)
24 : 배기밸브(exhaust valve)
25 : 인젝터(injector)
26 : 점화플러그(spark plug)
27 : 연소실(combustion chamber)
30 : 압축실린더(compress cylinder)
31 : 압축피스톤(compress piston)
32 : 푸시로드(push rod)
33 : 확동캠(positive cam)
34 : 홈통(groove)
35 : 캠축(cam shaft)10: cylinder block (cylinder bloc)
11: power cylinder
12: power piston
13: connecting road
14 crankshaft
15: lubrication oil
20: cylinder head
21: intake port
22: intake valve
23: exhaust port
24: exhaust valve
25: injector
26: spark plug
27: combustion chamber
30: compression cylinder
31: compression piston
32: push rod
33: positive cam
34 Groove
35: cam shaft

Claims

In a gas mixture compressor for compressing a mixed gas in a combustion chamber of an internal combustion engine,
The combustion chamber 27 of the internal combustion engine and the inlet of the compression cylinder 30 are connected to each other so that the inlet of each of the mixed gas sucked into the combustion chamber 27 can be sucked. A compression cylinder 30 formed on the cylinder block 10;
A compression piston (30) including a suction stroke and a compression stroke in the compression cylinder (30) to be compressed by sucking a portion of the mixed gas sucked into the combustion chamber (27), to the compression cylinder (30) A gas mixture compressor characterized in that the compressed piston 31 compresses the suctioned mixed gas and fills the combustion chamber 27.

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