KR101135847B1 - Three-stroke internal combustion engine - Google Patents

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KR101135847B1 KR1020100029282A KR20100029282A KR101135847B1 KR 101135847 B1 KR101135847 B1 KR 101135847B1 KR 1020100029282 A KR1020100029282 A KR 1020100029282A KR 20100029282 A KR20100029282 A KR 20100029282A KR 101135847 B1 KR101135847 B1 KR 101135847B1
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Abstract

본 발명은 3행정 기관에 관한 것으로서, 연소실을 형성하며, 상기 연소실로 연료가 유입되는 흡기구와, 상기 연소실의 연소가스가 배기되는 배기구를 갖는 실린더와; 상기 연소실의 상사점 및 하사점 사이를 왕복운동하는 피스톤과; 상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점으로부터 상기 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 상기 연소실로 유입된 연료를 폭발시키는 점화플러그와; 상기 피스톤에 연결되는 커넥팅 로드와; 상기 커넥팅 로드가 연결되는 크랭크 아암을 가지며, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크축과; 상기 크랭크축의 회전력을 유지시키는 플라이휠과; 상기 흡기구와 상기 배기구를 각각 개폐하는 흡기밸브 및 배기밸브와; 상기 흡기밸브 및 상기 배기밸브가 교번하게 개폐되도록 제어하는 밸브개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 실린더의 흡입행정에 의해 크랭크축이 회전하여 크랭크축의 크랭크 아암과 피스톤이 직각을 이룰때 폭발행정이 일어남으로써, 크랭크축을 고출력으로 회전시킬 수 있다. 또한, 압축행정이 없으므로 압축행정 때 소모되는 에너지를 줄일 수 있으며, 폭발행정으로 인해 발생한 연소가스를 자연 배기시키는 보조 배기구를 마련하여 배기행정 시에도 에너지 소모를 줄일 수 있다.The present invention relates to a three-stroke engine, comprising: a cylinder which forms a combustion chamber, and has an intake port through which fuel enters the combustion chamber, and an exhaust port through which combustion gas in the combustion chamber is exhausted; A piston reciprocating between a top dead center and a bottom dead center of the combustion chamber; An ignition plug that explodes the fuel introduced into the combustion chamber when the piston passes from the top dead center of the combustion chamber to an intermediate point between the top dead center and the bottom dead center; A connecting rod connected to the piston; A crank shaft having a crank arm to which the connecting rod is connected, and for converting the reciprocating motion of the piston into a rotary motion; A flywheel for maintaining the rotational force of the crankshaft; An intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, respectively; And a valve opening and closing part for controlling the intake valve and the exhaust valve to be opened and closed alternately.
As a result, an explosion stroke occurs when the crankshaft rotates due to the suction stroke of the cylinder, and the crank arm and the piston of the crankshaft are at a right angle, whereby the crankshaft can be rotated with high power. In addition, since there is no compression stroke, energy consumed in the compression stroke can be reduced, and an auxiliary exhaust port for naturally exhausting combustion gas generated by the explosion stroke can be used to reduce energy consumption even during the exhaust stroke.

Description

3행정 기관{THREE-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE}THREE-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 3행정 기관에 관한 것으로서, 압축행정 없이 흡입행정, 폭발행정, 배기행정으로 크랭크축의 출력을 얻을 수 있는 3행정 기관에 관한 것이다.The present invention relates to a three-stroke engine, and relates to a three-stroke engine that can obtain the output of the crankshaft by the suction stroke, explosion stroke, exhaust stroke without a compression stroke.

내연기관은 연료의 연소가 기관의 내부에서 이루어져 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 기관이다. 즉, 기관의 내부에 연소가 이루어져 가스가 팽창할 때 발생하는 열에너지를 이용하여 기계적인 일로 변환한다. 이러한 내연기관은 사용하는 연료에 따라 가스기관, 가솔린 기관, 석유기관, 디젤기관 등으로 분류된다.An internal combustion engine is an engine that burns fuel inside an engine to convert thermal energy into mechanical energy. In other words, combustion occurs inside the engine and converts it into mechanical work using thermal energy generated when the gas expands. Such internal combustion engines are classified into gas engines, gasoline engines, petroleum engines, diesel engines and the like according to the fuel used.

피스톤을 사용하여 동력을 발생시키는 내연기관은 행정, 동작에 따라 4행정, 2행정으로 나누어 있는데, 4행정 사이클 방식의 내연기관은 구조가 복잡하지만 효율이 좋은반면, 2행정 사이클 방식의 내연기관은 4행정 사이클 방식의 내연기관에 비하여 효율은 떨어지지만 구조가 간단한 특징이 있다.The internal combustion engine that generates power by using a piston is divided into four strokes and two strokes according to the stroke and operation.The four stroke cycle type internal combustion engine has a complicated structure, but the efficiency is high. Although the efficiency is lower than that of the 4-stroke cycle internal combustion engine, the structure is simple.

이 중에서 일반적으로 널리 사용되는 4행정 사이클 방식을 살펴보면, 흡입행정은 흡기밸브를 통하여 기체를 연소실로 흡입하여 실린더의 연소실에서 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동되는 행정이다.In general, the four-stroke cycle method, which is widely used, is a stroke in which gas is sucked into the combustion chamber through an intake valve, and the piston moves from the top dead center to the bottom dead center in the combustion chamber of the cylinder.

압축행정은 흡기밸브와 배기밸브를 폐쇄하고, 피스톤을 연소실의 하사점에서 상사점으로 이동시켜 연소실을 압축시키는 행정이다.The compression stroke is a stroke that closes the intake valve and the exhaust valve and moves the piston from the bottom dead center of the combustion chamber to the top dead center to compress the combustion chamber.

폭발행정은 압축 행정에서 피스톤이 연소실의 상사점에 이르기 조금 전에, 고온의 연소실 내 분사된 연료가 맹렬하게 연소를 일으키며, 이로 인해 발생된 압력이 피스톤에 내려 미는 힘을 가한다. 즉, 피스톤이 다시 상사점에서부터 하사점으로 움직인다. 이때, 커넥팅 로드를 거쳐 크랭크축을 회전시켜 유효한 힘을 발생시킨다. The explosive stroke causes the fuel injected in the hot combustion chamber to burn violently just before the piston reaches the top dead center of the combustion chamber in the compression stroke, and the resulting pressure exerts a force on the piston. In other words, the piston moves from the top dead center to the bottom dead center again. At this time, the crankshaft is rotated through the connecting rod to generate an effective force.

배기행정은 폭발행정에서 연소 팽창하여 일을 한 연소가스를 실린더 밖으로 배출하는 행정으로서, 피스톤이 다시 연소실의 하사점에서 상사점으로 움직이게 된다.The exhaust stroke is a stroke for discharging the combustion gas which has worked by combustion in the explosion stroke out of the cylinder, and the piston moves from the bottom dead center of the combustion chamber to the top dead center again.

현재에는 상기와 같이 흡입행정, 압축행정, 폭발행정, 배기행정을 통해 크랭크축을 회전시켜 출력을 얻는 4행정 기관이 널리 이용되고 있으며, 3행정 기관에 대해서는 공지되지 않고 있다.At present, four-stroke engines that obtain output by rotating the crankshaft through suction strokes, compression strokes, explosion strokes, and exhaust strokes are widely used, and three-stroke engines are not known.

이에, 본 출원인은 4행정 기관에 비해 연료 소비가 적으면서도 고출력을 얻을 수 있으며, 압축행정 없이 크랭크축의 출력을 얻을 수 있는 3행정 기관을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present applicant has developed a three-stroke engine that can obtain a high output while having a lower fuel consumption than a four-stroke engine, and can obtain the output of the crankshaft without a compression stroke.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 압축행정 없이 흡입행정, 폭발행정, 배기행정으로 크랭크축의 출력을 얻을 수 있는 3행정 기관을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a three-stroke engine that can obtain the output of the crankshaft by the suction stroke, explosion stroke, exhaust stroke without a compression stroke.

또한, 적은 연료로도 크랭크축의 고출력을 얻을 수 있는 3행정 기관을 제공하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a three-stroke engine that can obtain a high output of the crankshaft even with a small amount of fuel.

더불어, 폭발행정으로 인해 발생한 연소가스를 자연 배기시키는 보조 배기구를 마련하여 배기행정 시에도 에너지 소모를 줄일 수 있는 3행정 기관을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of providing a three-stroke engine that can reduce the energy consumption even during the exhaust stroke by providing an auxiliary exhaust port for natural exhaust of the combustion gas generated by the explosion stroke.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연소실을 형성하며, 상기 연소실로 연료가 유입되는 흡기구와, 상기 연소실의 연소가스가 배기되는 배기구를 갖는 실린더와; 상기 연소실의 상사점 및 하사점 사이를 왕복운동하는 피스톤과; 상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점으로부터 상기 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 상기 연소실로 유입된 연료를 폭발시키는 점화플러그와; 상기 피스톤에 연결되는 커넥팅 로드와; 상기 커넥팅 로드가 연결되는 크랭크 아암을 가지며, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크축과; 상기 크랭크축의 회전력을 유지시키는 플라이휠과; 상기 흡기구와 상기 배기구를 각각 개폐하는 흡기밸브 및 배기밸브와; 상기 흡기밸브 및 상기 배기밸브가 교번하게 개폐되도록 제어하는 밸브개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, a cylinder having a combustion chamber, the inlet port for the fuel is introduced into the combustion chamber, and the exhaust port through which the combustion gas of the combustion chamber; A piston reciprocating between a top dead center and a bottom dead center of the combustion chamber; An ignition plug that explodes the fuel introduced into the combustion chamber when the piston passes from the top dead center of the combustion chamber to an intermediate point between the top dead center and the bottom dead center; A connecting rod connected to the piston; A crank shaft having a crank arm to which the connecting rod is connected, and for converting the reciprocating motion of the piston into a rotary motion; A flywheel for maintaining the rotational force of the crankshaft; An intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, respectively; And a valve opening and closing part for controlling the intake valve and the exhaust valve to be opened and closed alternately.

또한, 상기 밸브개폐부는, 상기 실린더의 일단부에 회전 가능하게 마련되는 회전축과; 상기 크랭크축의 회전력을 상기 회전축에 전달하는 동력전달부와; 상기 회전축에 마련되어 상기 흡기밸브와 대향하게 배치되며, 4분원 형상의 단면을 갖는 제1 캠과; 상기 회전축에 마련되어 상기 배기밸브와 대향하게 배치되며, 반원 형상의 단면을 갖는 제2 캠과; 상기 제1 캠에 접촉되어 상기 제1 캠의 회전에 따라 왕복운동하여 상기 흡기밸브를 개방 및 폐쇄하며, 상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점에 위치하였을 때 상기 흡기밸브를 개방하고, 상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 상기 흡기밸브를 폐쇄하는 제1 개폐부재와; 상기 제2 캠에 접촉되어 상기 제2 캠의 회전에 따라 왕복운동하여 상기 배기밸브를 개방 및 폐쇄하며, 상기 피스톤이 상기 연소실의 하사점에 위치하였을 때 상기 배기밸브를 개방하고, 상기 피스톤이 상기 연소실의 하사점으로부터 상사점으로 이동하면 상기 배기밸브를 폐쇄하는 제2 개폐부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the valve opening and closing portion, the rotary shaft is rotatably provided at one end of the cylinder; A power transmission unit for transmitting the rotational force of the crankshaft to the rotational shaft; A first cam provided on the rotation shaft to face the intake valve and having a quadrant cross section; A second cam provided on the rotation shaft to face the exhaust valve and having a semicircular cross section; Contacting the first cam and reciprocating according to the rotation of the first cam to open and close the intake valve, open the intake valve when the piston is located at the top dead center of the combustion chamber, and the piston A first opening / closing member for closing the intake valve when passing from a top dead center to a top dead center and a bottom dead center of the combustion chamber; Contacting the second cam to reciprocate according to the rotation of the second cam to open and close the exhaust valve, open the exhaust valve when the piston is located at the bottom dead center of the combustion chamber, and the piston And a second opening / closing member for closing the exhaust valve when moving from the bottom dead center of the combustion chamber to the top dead center.

또한, 상기 실린더에는 상기 연소실에 연료를 보충하는 연료보충구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cylinder further comprises a fuel supplement for refilling the fuel in the combustion chamber.

또한, 상기 실린더에서 상기 흡기구 및 상기 배기구의 반대편에는 상기 연소실의 배기가스를 배출하는 한 쌍의 보조 배기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, a pair of auxiliary exhaust ports for discharging the exhaust gas of the combustion chamber is provided on the opposite side of the inlet port and the exhaust port in the cylinder.

또한 다른 실시 예로서, 상기 크랭크축은 상기 복수의 커넥팅 로드가 연결되는 복수의 크랭크 아암을 가지며, 상기 복수의 크랭크 아암은 상호 다른 위상각을 가지며 배치되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the crankshaft has a plurality of crank arms to which the plurality of connecting rods are connected, and the plurality of crank arms are arranged with different phase angles.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3행정 기관은 실린더의 흡입행정에 의해 크랭크축이 회전하여 크랭크축의 크랭크 아암과 피스톤이 직각을 이룰때 폭발행정이 일어남으로써, 크랭크축을 고출력으로 회전시킬 수 있다.As described above, the three-stroke engine according to the present invention can rotate the crankshaft at high power by the explosion stroke occurs when the crankshaft rotates by the suction stroke of the cylinder to form a right angle between the crank arm and the piston of the crankshaft.

또한, 압축행정이 없으므로 압축행정 때 소모되는 에너지를 줄일 수 있으며, 폭발행정으로 인해 발생한 연소가스를 자연 배기시키는 보조 배기구를 마련하여 배기행정 시에도 에너지 소모를 줄일 수 있다.In addition, since there is no compression stroke, energy consumed in the compression stroke can be reduced, and an auxiliary exhaust port for naturally exhausting combustion gas generated by the explosion stroke can be used to reduce energy consumption even during the exhaust stroke.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관의 구조를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관의 구조를 보여주는 단면도
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관의 작동상태를 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 3행정 기관을 보여주는 사시도1 is a perspective view showing the structure of a three-stroke engine according to a first embodiment of the present invention
Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of a three-stroke engine according to a first embodiment of the present invention
3 to 5 are views showing the operating state of the three-stroke engine according to the first embodiment of the present invention
6 is a perspective view showing a three-stroke engine according to a second embodiment of the present invention

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although the Example of this invention is described in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관의 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view showing the structure of a three-stroke engine according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of a three-stroke engine according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관은 연소실(11)을 형성하며 흡기구(13)와 배기구(15)를 갖는 실린더(10)와, 실린더(10)의 연소실(11)에서 왕복운동하는 피스톤(20)과, 연소실(11)로 유입된 연료를 점화하여 폭발시키는 점화플러그(30)와, 피스톤(20)에 연결되는 커넥팅 로드(40)와, 커넥팅 로드(40)에 연결되어 피스톤(20)의 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크축(50)과, 크랭크축(50)의 회전력을 유지시키는 플라이휠(60)과, 실린더(10)의 흡기구(13)와 배기구(15)를 각각 개폐하는 흡기밸브(70) 및 배기밸브(80)와, 흡기밸브(70) 및 배기밸브(80)가 교번하게 개폐되도록 제어하는 밸브개폐부(90)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the three-stroke engine according to the first embodiment of the present invention forms a combustion chamber 11 and includes a cylinder 10 having an intake port 13 and an exhaust port 15, and a cylinder ( A piston 20 reciprocating in the combustion chamber 11 of the 10, an ignition plug 30 for igniting and exploding the fuel introduced into the combustion chamber 11, and a connecting rod 40 connected to the piston 20; And a crank shaft 50 connected to the connecting rod 40 to convert the reciprocating motion of the piston 20 into a rotational motion, a flywheel 60 to maintain the rotational force of the crank shaft 50, and the cylinder 10. An intake valve 70 and an exhaust valve 80 for opening and closing the inlet 13 and the exhaust port 15, respectively, and a valve opening and closing portion 90 for controlling the intake valve 70 and the exhaust valve 80 to be opened and closed alternately. Include.

실린더(10)는 속이 빈 원통 형상으로서, 내부에 연소실(11)이 형성되어 있으며, 연소실(11)로 연료가 유입되는 흡기구(13)와, 연소실(11)의 폭발행정 시 발생되는 연소가스가 배기되는 배기구(15)를 갖는다. 여기서, 흡기구(13)와 배기구(15)는 실린더(10)의 상부 양측에 각각 마련되어 있다.The cylinder 10 has a hollow cylindrical shape, and a combustion chamber 11 is formed therein, and the intake port 13 through which fuel flows into the combustion chamber 11 and the combustion gas generated when the combustion chamber 11 explodes. It has an exhaust port 15 to be exhausted. Here, the inlet port 13 and the exhaust port 15 are provided at both upper sides of the cylinder 10, respectively.

또한, 실린더(10)의 하부 양측에도 연소가스를 배기시키는 한 쌍의 보조 배기구(17)가 마련되어 있다.In addition, a pair of auxiliary exhaust ports 17 for exhausting combustion gas are also provided at both lower sides of the cylinder 10.

실린더(10)의 흡기구(13)로 유입되는 연료는 액체연료 또는 기체연료로서, 공기와 혼합되어 흡기구(13)를 통해 연소실(11)로 분사된다.The fuel flowing into the inlet 13 of the cylinder 10 is a liquid fuel or gaseous fuel, mixed with air and injected into the combustion chamber 11 through the inlet 13.

피스톤(20)은 실린더(10) 연소실(11)의 상사점 및 하사점 사이를 왕복운동하도록 마련된다. The piston 20 is provided to reciprocate between the top dead center and the bottom dead center of the combustion chamber 11 of the cylinder 10.

즉, 피스톤(20)은 흡기구(13)를 통해 연료를 흡입하는 흡입행정 시 연소실(11) 내의 연료의 압력에 의해 연소실(11)의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점으로 이동하며, 점화플러그(30)의 연료점화에 의한 폭발행정에 의해 연소실(11)의 중간지점에서 하사점으로 튀어 오른다. 또한, 폭발행정 후 연소가스를 배기하는 배기행정에서는 피스톤(20)이 연소실(11)의 하사점으로부터 상사점으로 이동하게 된다.That is, the piston 20 moves from the top dead center of the combustion chamber 11 to the middle point between the top dead center and the bottom dead center by the pressure of the fuel in the combustion chamber 11 during the intake stroke of sucking fuel through the inlet 13. By the explosion stroke by ignition of the fuel plug 30, it jumps from the middle point of the combustion chamber 11 to the bottom dead center. In addition, in the exhaust stroke in which the combustion gas is exhausted after the explosion stroke, the piston 20 moves from the bottom dead center of the combustion chamber 11 to the top dead center.

점화플러그(30)는 연소실(11)로 유입된 연료를 점화하여 폭발시키는 역할을 한다.The spark plug 30 serves to ignite and explode the fuel introduced into the combustion chamber 11.

상기 점화플러그(30)는 실린더(10)의 외부에 마련된 제어부(미도시)에 의해 점화시기가 결정되는데, 제어부(미도시)의 제어에 의해 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 연소실(11)의 연료를 점화하여 폭발시킨다.The ignition plug 30 has an ignition timing determined by a controller (not shown) provided outside the cylinder 10. The piston 20 is controlled from the top dead center of the combustion chamber 11 by the control of the controller (not shown). When passing through the intermediate point between the top dead center and the bottom dead center, the fuel in the combustion chamber 11 is ignited to explode.

커넥팅 로드(40)는 일단부가 피스톤(20)의 하부에 연결되어 있고, 타단부는 크랭크축(50)에 연결되어 있어, 피스톤(20)의 동력을 크랭크축(50)에 전달한다.One end of the connecting rod 40 is connected to the lower portion of the piston 20, and the other end thereof is connected to the crank shaft 50, thereby transmitting power of the piston 20 to the crank shaft 50.

크랭크축(50)은 피스톤(20)의 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 역할을 한다. The crankshaft 50 serves to convert the reciprocating motion of the piston 20 into a rotational motion.

크랭크축(50) 상에는 절곡되어 돌출 형성된 크랭크 아암(51)이 형성되어 있으며, 이 크랭크 아암(51)에 피스톤(20)과 연결된 커넥팅 로드(40)가 연결된다. A crank arm 51 is formed on the crankshaft 50 to be bent and protruded, and the connecting rod 40 connected to the piston 20 is connected to the crank arm 51.

따라서, 크랭크 아암(51)은 연소실(11) 내의 피스톤(20)의 위치변화에 따라 회전 각도가 변화된다. 즉, 피스톤(20)과 크랭크 아암(51)을 상호 연결하는 커넥팅 로드(40)에 의해 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점에 위치할 시에는 크랭크 아암(51)이 피스톤(20)을 향하도록 위치되며, 피스톤(20)이 연소실(11)의 중간지점으로 이동할 시에는 커넥팅 로드(40)에 의해 크랭크 아암(51)이 90°회전하여 크랭크축(50)을 90°회전시킨다. Therefore, the rotation angle of the crank arm 51 is changed in accordance with the positional change of the piston 20 in the combustion chamber 11. That is, when the piston 20 is located at the top dead center of the combustion chamber 11 by the connecting rod 40 interconnecting the piston 20 and the crank arm 51, the crank arm 51 is the piston 20. When the piston 20 moves to the intermediate point of the combustion chamber 11, the crank arm 51 is rotated 90 degrees by the connecting rod 40 to rotate the crankshaft 50 by 90 degrees.

그리고, 피스톤(20)이 연소실(11)의 하사점으로 이동할 시에는 커넥팅 로드(40)에 의해 크랭크 아암(51)이 90°더 회전하여 크랭크축(50)을 90°더 회전시킨다. 이때 크랭크 아암(51)은 피스톤(20)의 반대편을 향하여 위치하게 된다.When the piston 20 moves to the bottom dead center of the combustion chamber 11, the crank arm 51 is further rotated by 90 ° by the connecting rod 40 to further rotate the crankshaft 50 by 90 °. The crank arm 51 is then positioned towards the opposite side of the piston 20.

플라이휠(60)은 크랭크축(50)의 회전력을 유지시키는 역할을 한다.The flywheel 60 serves to maintain the rotational force of the crankshaft 50.

즉, 상기 플라이휠(60)은 크랭크축(50) 상에 마련되어, 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점으로부터 하사점으로 이동할 시 크랭크축(50)에 전달되는 회전력을 유지시킨다. 따라서, 이 회전력으로 인해 크랭크축(50)이 계속 회전함으로써, 크랭크 아암(51)과 커넥팅 로드(40)로 연결된 피스톤(20)에 동력이 전달되어 피스톤(20)이 연소실(11)의 하사점으로부터 상사점으로 이동할 수 있게 된다. That is, the flywheel 60 is provided on the crankshaft 50 to maintain the rotational force transmitted to the crankshaft 50 when the piston 20 moves from the top dead center of the combustion chamber 11 to the bottom dead center. Therefore, the crankshaft 50 continues to rotate due to this rotational force, so that power is transmitted to the piston 20 connected to the crank arm 51 and the connecting rod 40 so that the piston 20 moves to the bottom dead center of the combustion chamber 11. It can be moved from to top dead center.

흡기밸브(70)는 실린더(10)의 흡기구(13)를 개폐하는 역할을 한다. 이러한 흡기밸브(70)는 실린더(10)에 마련되어 흡기구(13)를 개폐하는 제1 밸브몸체(71)와, 제1 밸브몸체(71)를 탄성지지하는 제1 밸브스프링(73)으로 이루어져 있다.The intake valve 70 serves to open and close the inlet 13 of the cylinder 10. The intake valve 70 includes a first valve body 71 provided in the cylinder 10 to open and close the intake port 13, and a first valve spring 73 elastically supporting the first valve body 71. .

즉, 제1 밸브몸체(71)는 제1 밸브스프링(73)에 탄성지지되어 있어, 외부에서 제1 밸브몸체(71)를 가압하면 제1 밸브몸체(71)가 흡기구(13)를 개방하며, 제1 밸브몸체(71)를 가압 해제하면 제1 밸브스프링(73)에 의해 제1 밸브몸체(71)가 복귀되어 흡기구(13)를 폐쇄하는 구조이다.That is, the first valve body 71 is elastically supported by the first valve spring 73, and when the first valve body 71 is pressurized from the outside, the first valve body 71 opens the inlet 13. When the first valve body 71 is pressurized and released, the first valve body 71 is returned by the first valve spring 73 to close the inlet port 13.

배기밸브(80)는 실린더(10)의 배기구(15)를 개폐하는 역할을 한다. 이러한 배기밸브(80)는 실린더(10)에 마련되어 배기구(15)를 개폐하는 제2 밸브몸체(81)와, 제2 밸브몸체(81)를 탄성지지하는 제2 밸브스프링(83)으로 이루어져 있으며, 상술한 흡기밸브(70)와 동일한 작동구조를 갖는다.The exhaust valve 80 serves to open and close the exhaust port 15 of the cylinder 10. The exhaust valve 80 includes a second valve body 81 provided in the cylinder 10 to open and close the exhaust port 15, and a second valve spring 83 elastically supporting the second valve body 81. It has the same operation structure as the intake valve 70 described above.

밸브개폐부(90)는 흡기밸브(70) 및 배기밸브(80)가 교번하게 개폐되도록 제어하는 역할을 한다. The valve opening and closing portion 90 serves to control the intake valve 70 and the exhaust valve 80 to be opened and closed alternately.

이러한 밸브개폐부(90)는 실린더(10)의 상부에 회전 가능하게 마련되는 회전축(91)과, 크랭크축(50)의 회전력을 회전축(91)에 전달하는 동력전달부(93)와, 회전축(91)에 마련되어 흡기밸브(70)와 대향하게 배치되는 제1 캠(101)과, 회전축(91)에 마련되어 배기밸브(80)와 대향하게 배치되는 제2 캠(103)과, 제1 캠(101)에 접촉되어 제1 캠(101)의 회전에 따라 왕복운동하여 흡기밸브(70)를 개방 및 폐쇄하는 제1 개폐부재(105)와, 제2 캠(103)에 접촉되어 제2 캠(103)의 회전에 따라 왕복운동하여 배기밸브(80)를 개방 및 폐쇄하는 제2 개폐부재(107)로 이루어진다.The valve opening and closing portion 90 has a rotating shaft 91 rotatably provided on the upper portion of the cylinder 10, a power transmission portion 93 for transmitting the rotational force of the crank shaft 50 to the rotating shaft 91, and the rotating shaft ( A first cam 101 provided in the 91 and disposed to face the intake valve 70, a second cam 103 provided in the rotary shaft 91 and disposed to face the exhaust valve 80, and a first cam 101. A first opening / closing member 105 which contacts the second cam 101 and reciprocates according to the rotation of the first cam 101 to open and close the intake valve 70, and the second cam 103 contacts the second cam 103. The second opening and closing member 107 opens and closes the exhaust valve 80 by reciprocating as the 103 is rotated.

여기서 동력전달부(93)는 크랭크축(50)에 마련되는 제1 기어(95)와, 회전축(91)에 마련되는 제2 기어(97)와, 상기 제1 기어(95)와 제2 기어(97)를 연결하는 기어벨트(99)로 이루어진다.The power transmission unit 93 is the first gear 95 provided on the crankshaft 50, the second gear 97 provided on the rotating shaft 91, the first gear 95 and the second gear It consists of a gear belt (99) connecting (97).

따라서, 피스톤(20)의 왕복운동에 의해 크랭크축(50)이 회전하게 되면 크랭크축(50)의 제1 기어(95)가 회전하게 되어 기어벨트(99)를 통해 제2 기어(97)가 회전하여 회전축(91)을 회전시키게 된다.Therefore, when the crankshaft 50 is rotated by the reciprocating motion of the piston 20, the first gear 95 of the crankshaft 50 is rotated, so that the second gear 97 through the gear belt 99 By rotating the rotary shaft 91 is rotated.

여기서 제1 기어(95)와 제2 기어(97)의 기어비는 1:1로 구성된다.Herein, the gear ratio of the first gear 95 and the second gear 97 is 1: 1.

상기 동력전달부(93)는 기어(95,97)와 기어벨트(99) 대신 스크로킷과 체인을 갖는 구성으로 이루어질 수도 있다.The power transmission unit 93 may have a configuration having a chain and a sprocket instead of the gears 95 and 97 and the gear belt 99.

상기 제1 캠(101)은 4분원 형상의 단면을 가지며, 회전축(91)에 마련되어 회전축(91)과 같이 회전하면서 제1 개폐부재(105)를 작동시킨다.The first cam 101 has a quadrant-shaped cross section and is provided on the rotation shaft 91 to operate the first opening / closing member 105 while rotating together with the rotation shaft 91.

또한, 상기 제2 캠(103)은 반원 형상의 단면을 가지며, 회전축(91)에 마련되어 회전축(91)과 같이 회전하면서 제2 개폐부재(107)를 작동시킨다.In addition, the second cam 103 has a semi-circular cross section and is provided on the rotation shaft 91 to operate the second opening / closing member 107 while rotating together with the rotation shaft 91.

여기서, 제1 캠(101)과 제2 캠(103)은 회전축(91)에서 상호 엇갈리게 배치되어 있다.Here, the 1st cam 101 and the 2nd cam 103 are mutually arrange | positioned at the rotating shaft 91 mutually.

상기 제1 개폐부재(105)는 흡기밸브(70)와 제1 캠(101)의 사이에 마련되어 있으며, 시소(seesaw) 구조를 갖는 바아(bar)로 구성되어 있어, 일단부는 제1 캠(101)에 접촉되어 있고, 타단부는 흡기밸브(70)의 제1 밸브몸체(71)에 접촉되어 있다.The first opening / closing member 105 is provided between the intake valve 70 and the first cam 101, and is composed of a bar having a seesaw structure, and one end thereof is the first cam 101. ), And the other end is in contact with the first valve body 71 of the intake valve 70.

따라서, 회전축(91)이 회전하여 제1 캠(101)이 회전하면 제1 캠(101)의 외주면에 접촉된 제1 개폐부재(105)가 제1 캠(101)의 외주곡률에 의하여 왕복운동하여 흡기밸브(70)의 제1 밸브몸체(71)를 가압하거나 가압해제하여 흡기밸브(70)를 개방 및 폐쇄하게 된다.Therefore, when the rotating shaft 91 rotates and the first cam 101 rotates, the first opening / closing member 105 in contact with the outer circumferential surface of the first cam 101 reciprocates by the outer circumferential curvature of the first cam 101. By pressing or releasing the first valve body 71 of the intake valve 70 to open and close the intake valve 70.

이러한 구성으로, 제1 개폐부재(105)는 4분원 형상의 단면을 갖는 제1 캠(101)에 접촉되어 제1 캠(101)의 회전에 따라 작동함으로써, 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점에 위치하였을 때 흡기밸브(70)를 개방하고, 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 흡기밸브(70)를 폐쇄하게 된다.In such a configuration, the first opening / closing member 105 is in contact with the first cam 101 having a quadrant shaped cross section to operate in accordance with the rotation of the first cam 101, whereby the piston 20 causes the combustion chamber 11 to be moved. Open the intake valve 70 when positioned at the top dead center of the valve, and close the intake valve 70 when the piston 20 passes through the intermediate point between the top dead center and the bottom dead center from the top dead center of the combustion chamber 11. do.

상기 제2 개폐부재(107)는 배기밸브(80)와 제2 캠(103)의 사이에 마련되어 있으며, 제1 개폐부재(105)와 동일한 시소(seesaw) 구조를 갖는 바아(bar)로 구성되어 있어, 일단부는 제2 캠(103)에 접촉되어 있고, 타단부는 배기밸브(80)의 제2 밸브몸체(81)에 접촉되어 있다.The second opening and closing member 107 is provided between the exhaust valve 80 and the second cam 103, and is composed of a bar (saw) having the same seesaw structure as the first opening and closing member 105 The one end is in contact with the second cam 103 and the other end is in contact with the second valve body 81 of the exhaust valve 80.

따라서, 회전축(91)이 회전하여 제2 캠(103)이 회전하면 제2 캠(103)의 외주면에 접촉된 제2 개폐부재(107)가 제2 캠(103)의 외주곡률에 의하여 왕복운동하여 배기밸브(80)의 제2 밸브몸체(81)를 가압하거나 가압해제하여 배기밸브(80)를 개방 및 폐쇄하게 된다.Therefore, when the rotating shaft 91 rotates and the second cam 103 rotates, the second opening / closing member 107 in contact with the outer circumferential surface of the second cam 103 reciprocates by the outer circumferential curvature of the second cam 103. By pressing or releasing the second valve body 81 of the exhaust valve 80 to open and close the exhaust valve 80.

이러한 구성으로, 제2 개폐부재(107)는 반원 형상의 단면을 갖는 제2 캠(103)에 접촉되어 제2 캠(103)의 회전에 따라 작동함으로써, 피스톤(20)이 연소실(11)의 하사점에 위치하였을 때 배기밸브(80)를 개방하고, 피스톤(20)이 연소실(11)의 하사점으로부터 상사점으로 이동하면 배기밸브(80)를 폐쇄하게 된다.In such a configuration, the second opening / closing member 107 is in contact with the second cam 103 having a semicircular cross section to operate in accordance with the rotation of the second cam 103, whereby the piston 20 is connected to the combustion chamber 11. When the exhaust valve 80 is opened at the bottom dead center and the piston 20 moves from the bottom dead center of the combustion chamber 11 to the top dead center, the exhaust valve 80 is closed.

한편, 실린더(10)의 상부에는 연소실(11)에 연료를 보충하는 연료보충구(19)가 추가로 마련될 수 있으며, 크랭크축(50)을 고출력으로 회전시킬 경우에 연료보충구(19)를 통해 실린더(10)의 연소실(11)에 추가연료를 분사할 수 있다.
Meanwhile, a fuel supplement 19 may be further provided at the upper portion of the cylinder 10 to supplement fuel in the combustion chamber 11, and the fuel supplement 19 may be used when the crankshaft 50 is rotated at a high output. Further fuel may be injected into the combustion chamber 11 of the cylinder 10 through.

다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 3행정 기관의 작동상태에 대해 설명한다.Next will be described the operating state of the three-stroke engine according to an embodiment of the present invention configured as described above.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 3행정 기관의 작동상태를 보여주는 도면이다.3 to 5 are views showing the operating state of the three-stroke engine according to the first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)이 실린더(10)의 상사점에 위치한 상태에서 흡기밸브(70)가 개방되어 흡기구(13)를 통해 연료를 흡입하는 흡입행정이 이루어지면, 연소실(11) 내의 연료의 압력에 의해 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점으로 이동한다.As shown in FIG. 3, when the intake valve 70 is opened in the state where the piston 20 is located at the top dead center of the cylinder 10 to inhale the fuel through the inlet 13, the combustion chamber ( The piston 20 moves from the top dead center of the combustion chamber 11 to the intermediate point between a top dead center and a bottom dead center by the pressure of the fuel in 11).

동시에, 피스톤(20)과 크랭크 아암(51)을 상호 연결하는 커넥팅 로드(40)가 하강하여 크랭크 아암(51)을 90°회전시키며, 이에 의해 크랭크축(50)도 90°회전하게 된다. At the same time, the connecting rod 40 connecting the piston 20 and the crank arm 51 is lowered to rotate the crank arm 51 by 90 degrees, thereby causing the crankshaft 50 to rotate by 90 degrees.

더불어, 크랭크축(50)이 회전함에 따라 제1 기어(95)가 회전하여 기어벨트(99)를 통해 제2 기어(97)를 회전시키며, 제2 기어(97)와 연결된 회전축(91)이 회전하여 제1 캠(101) 및 제2 캠(103)을 회전시키게 된다.In addition, as the crankshaft 50 rotates, the first gear 95 rotates to rotate the second gear 97 through the gear belt 99, and the rotating shaft 91 connected to the second gear 97 is rotated. By rotating, the first cam 101 and the second cam 103 are rotated.

이때, 제1 개폐부재(105)가 4분원 형상의 단면을 갖는 제1 캠(101)의 돌출부분에 접촉되어 시소운동하여 흡기밸브(70)의 제1 밸브몸체(71)를 가압함으로써 흡기구(13)를 개방하여 흡입행정이 이루어지도록 한다.At this time, the first opening and closing member 105 is in contact with the protruding portion of the first cam 101 having a quadrant cross section to seesaw and pressurize the first valve body 71 of the intake valve 70. 13) Open to allow suction stroke.

동시에, 제2 개폐부재(107)는 반원 형상의 단면을 갖는 제2 캠(103)의 축부분에 접촉되어 배기밸브(80)의 제2 밸브몸체(81)를 가압 해제함으로써 배기구(15)를 폐쇄하게 된다.At the same time, the second opening / closing member 107 is in contact with the shaft portion of the second cam 103 having a semi-circular cross section to release and release the exhaust port 15 by depressurizing the second valve body 81 of the exhaust valve 80. Will be closed.

즉, 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점으로 이동할 시에는 흡기구(13)가 개방되고, 배기구(15)가 폐쇄되어 흡입행정이 이루어지게 되는 것이다.That is, when the piston 20 moves from the top dead center of the combustion chamber 11 to the middle point between the top dead center and the bottom dead center, the inlet 13 is opened, and the exhaust port 15 is closed to perform the suction stroke. .

도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점과 하사점 사이의 중간지점으로 이동하면 점화플러그(30)의 연료점화에 의한 폭발행정이 이루지며, 이에 의해 피스톤(20)이 연소실(11)의 중간지점에서 하사점으로 튀어 오른다.As shown in FIG. 4, when the piston 20 moves to an intermediate point between the top dead center and the bottom dead center of the combustion chamber 11, an explosion stroke is achieved by ignition of the spark plug 30. 20) springs from the middle of the combustion chamber 11 to the bottom dead center.

동시에, 피스톤(20)과 크랭크 아암(51)을 상호 연결하는 커넥팅 로드(40)가 하강하여 크랭크 아암(51)을 90°더 회전시키며, 이에 의해 크랭크축(50)도 90°더 회전하게 된다.At the same time, the connecting rod 40 which interconnects the piston 20 and the crank arm 51 is lowered to rotate the crank arm 51 by 90 °, thereby also rotating the crankshaft 50 by 90 °. .

즉, 크랭크축(50)의 크랭크 아암(51)과 피스톤(20)이 직각을 이룰때 폭발행정이 일어남으로써, 크랭크축(50)을 고출력으로 회전시킬 수 있다.That is, an explosion stroke occurs when the crank arm 51 and the piston 20 of the crankshaft 50 are at a right angle, so that the crankshaft 50 can be rotated at a high output.

더불어, 크랭크축(50)이 회전함에 따라 제1 기어(95)가 회전하여 기어벨트(99)를 통해 제2 기어(97)를 회전시키며, 제2 기어(97)와 연결된 회전축(91)이 회전하여 제1 캠(101) 및 제2 캠(103)을 회전시키게 된다.In addition, as the crankshaft 50 rotates, the first gear 95 rotates to rotate the second gear 97 through the gear belt 99, and the rotating shaft 91 connected to the second gear 97 is rotated. By rotating, the first cam 101 and the second cam 103 are rotated.

이때, 제1 개폐부재(105)가 4분원 형상의 단면을 갖는 제1 캠(101)의 축부분에 접촉되어 흡기밸브(70)의 제1 밸브몸체(71)를 가압 해제함으로써 흡기구(13)를 폐쇄하여 폭발행정이 이루어지도록 한다.At this time, the first opening / closing member 105 is in contact with the shaft portion of the first cam 101 having a quadrant-shaped cross section to release the pressure of the first valve body 71 of the intake valve 70. To close the explosive stroke.

동시에, 제2 개폐부재(107)도 반원 형상의 단면을 갖는 제2 캠(103)의 축부분에 접촉되어 배기밸브(80)의 제2 밸브몸체(81)를 가압 해제함으로써 배기구(15)를 폐쇄하여 폭발행정이 이루어지도록 한다.At the same time, the second opening / closing member 107 is also in contact with the shaft portion of the second cam 103 having a semi-circular cross section to release the pressure from the second valve body 81 of the exhaust valve 80 to release the exhaust port 15. Closed to allow explosive administration.

즉, 피스톤(20)이 연소실(11)의 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 흡기구(13) 및 배기구(15)가 폐쇄되고 점화플러그(30)의 연료 점화에 의한 폭발이 이루어지며, 이 폭발에 의해 피스톤(20)이 연소실(11)의 하사점으로 튀어오를 때까지 흡기구(13) 및 배기구(15)의 폐쇄가 유지된다.That is, when the piston 20 passes through the intermediate point between the top dead center and the bottom dead center of the combustion chamber 11, the inlet port 13 and the exhaust port 15 are closed and an explosion is caused by the fuel ignition of the spark plug 30. The explosion keeps the intake port 13 and the exhaust port 15 closed until the piston 20 springs to the bottom dead center of the combustion chamber 11.

도 5에 도시된 바와 같이, 폭발행정 이후 피스톤(20)이 실린더(10)의 하사점에 위치한 상태부터는 배기행정이 시작되어 실린더(10) 하부 양측에 마련된 한 쌍의 보조 배기구(17)로 연소가스가 자연 배출된다. 이때, 실린더(10) 양측에 각각 보조 배기구(17)가 마련되어 있기 때문에 연소가스 배출시 균형을 이루어 실린더(10)가 한쪽으로 기울어지는 것을 막을 수 있다.As shown in FIG. 5, after the explosion stroke, the piston 20 is located at the bottom dead center of the cylinder 10, and the exhaust stroke is started and burned with a pair of auxiliary exhaust ports 17 provided on both sides of the lower part of the cylinder 10. The gas is released naturally. At this time, since the auxiliary exhaust port 17 is provided on both sides of the cylinder 10, the exhaust gas can be balanced to prevent the cylinder 10 from tilting to one side.

동시에, 크랭크축(50)에 마련된 플라이휠(60)의 회전관성에 의해 크랭크축(50)이 회전하여 피스톤(20)을 실린더(10)의 하사점으로부터 상사점으로 이동시킨다. At the same time, the crankshaft 50 is rotated by the rotational inertia of the flywheel 60 provided on the crankshaft 50 to move the piston 20 from the bottom dead center of the cylinder 10 to the top dead center.

더불어, 크랭크축(50)이 회전함에 따라 제1 기어(95)가 회전하여 기어벨트(99)를 통해 제2 기어(97)를 회전시키며, 제2 기어(97)와 연결된 회전축(91)이 회전하여 제1 캠(101) 및 제2 캠(103)을 회전시키게 된다.In addition, as the crankshaft 50 rotates, the first gear 95 rotates to rotate the second gear 97 through the gear belt 99, and the rotating shaft 91 connected to the second gear 97 is rotated. By rotating, the first cam 101 and the second cam 103 are rotated.

이때, 제1 개폐부재(105)가 분원 형상의 단면을 갖는 제1 캠(101)의 축부분에 접촉되어 흡기밸브(70)의 제1 밸브몸체(71)를 가압 해제함으로써 흡기구(13)를 폐쇄한다.At this time, the first opening / closing member 105 comes into contact with the shaft portion of the first cam 101 having a circular cross section to pressurize and release the first valve body 71 of the intake valve 70. To close.

동시에, 제2 개폐부재(107)는 반원 형상의 단면을 갖는 제2 캠(103)의 돌출부분에 접촉되어 시소운동하여 배기밸브(80)의 제2 밸브몸체(81)를 가압함으로써 배기구(15)를 개방하여 배기행정이 이루어지도록 한다.At the same time, the second opening / closing member 107 is in contact with the protruding portion of the second cam 103 having a semi-circular cross section to seesaw and pressurize the second valve body 81 of the exhaust valve 80 to exhaust the exhaust port 15. ) To open the exhaust stroke.

이와 같이, 본 발명의 3행정 기관은 흡입행정, 폭발행정, 배기행정으로 작동하게 됨으로써, 압축행정이 없으므로 압축행정 때 소모되는 에너지를 줄일 수 있으며, 이로 인해 크랭크축(50)이 고출력으로 회전할 수 있다.In this way, the three-stroke engine of the present invention is operated by the suction stroke, explosion stroke, exhaust stroke, there is no compression stroke can reduce the energy consumed in the compression stroke, which causes the crankshaft 50 to rotate at high power Can be.

더욱이, 크랭크축의 출력이 더 필요할 경우에는 연료보충구(19)를 통해 연료를 보충하여 출력을 높일 수 있다.
In addition, when the output of the crankshaft is required more, the fuel can be replenished through the fuel refill 19 to increase the output.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 3행정 기관을 보여주는 사시도이다.6 is a perspective view showing a three-stroke engine according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실시 예에 따른 3행정 기관은 4기통 3행정 기관으로서, 피스톤(20), 점화플러그(30), 커넥팅 로드(40), 제1 개폐부재(105), 제2 개폐부재(107)를 갖는 실린더(10)를 4개로 마련하여 크랭크축(50)과 연동하도록 한다.As shown in FIG. 6, the three-stroke engine according to the second embodiment is a four-cylinder three-stroke engine including a piston 20, a spark plug 30, a connecting rod 40, a first opening / closing member 105, Four cylinders 10 having the second opening and closing member 107 are provided so as to interlock with the crankshaft 50.

즉, 크랭크축(50)의 크랭크 아암(51)을 4개로 구성하고, 4개의 크랭크 아암(51)이 상호 다른 위상각을 갖도록 90°간격으로 배치하여, 4개의 크랭크 아암(51)에 각각 4개의 실린더(10)의 각 피스톤(20)과 연결된 커넥팅 로드(40)를 연결한다.That is, four crank arms 51 of the crankshaft 50 are configured, and the four crank arms 51 are disposed at 90 ° intervals so as to have mutually different phase angles. Connecting rods 40 connected to each piston 20 of the two cylinders 10 are connected.

더불어, 4개의 실린더(10)의 상부에 회전축(91)이 회전 가능하게 마련되어 있으며, 회전축(91)의 축상에는 각 실린더(10)의 흡기밸브(70)와 대향되게 배치되는 4분원 형상의 단면을 갖는 4개의 제1 캠(101)과, 각 실린더(10)의 배기밸브(80)와 대향되게 배치되는 반원 형상의 단면을 갖는 4개의 제2 캠(103)이 마련되어 있다.In addition, the rotary shaft 91 is rotatably provided on the upper portion of the four cylinders 10, and the quadrant-shaped cross section disposed on the shaft of the rotary shaft 91 so as to face the intake valve 70 of each cylinder 10. Four first cams (101) having four sides and four second cams (103) having a semicircular cross section arranged to face the exhaust valves (80) of each cylinder (10) are provided.

그리고, 제1 캠(101)에 접촉되어 제1 캠(101)의 회전에 따라 왕복운동하여 흡기밸브(70)를 개방 및 폐쇄하는 제1 개폐부재(105)와, 제2 캠(103)에 접촉되어 제2 캠(103)의 회전에 따라 왕복운동하여 배기밸브(80)를 개방 및 폐쇄하는 제2 개폐부재(107)가 마련되어 있다.The first opening / closing member 105 and the second cam 103 which are in contact with the first cam 101 and reciprocate in accordance with the rotation of the first cam 101 to open and close the intake valve 70. A second opening / closing member 107 is provided to contact and reciprocate in accordance with the rotation of the second cam 103 to open and close the exhaust valve 80.

또한, 크랭크축(50)과 회전축(91) 사이에는 크랭크축(50)의 회전력을 회전축(91)에 전달하는 동력전달부(93)가 마련되어 있다.In addition, a power transmission unit 93 is provided between the crankshaft 50 and the rotation shaft 91 to transmit the rotational force of the crankshaft 50 to the rotation shaft 91.

이러한 구성으로, 크랭크축(50)이 1회전할 때 4개의 실린더(10)가 순차적으로 폭발하게 된다. 즉, 크랭크축(50)이 90도 회전할 때마다 폭발행정이 일어나게 되는 것이다.With this configuration, four cylinders 10 are sequentially exploded when the crankshaft 50 rotates once. That is, an explosion stroke occurs every time the crankshaft 50 rotates 90 degrees.

여기서, 각 실린더(10)의 흡입행정, 폭발행정, 배기행정은 도 3 내지 도 5의 작동과 동일하게 이루어지는데, 4개의 실린더(10)에 순차적으로 폭발행정이 일어나 크랭크축(50)을 회전시킨다.Here, the suction stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke of each cylinder 10 are made in the same manner as the operation of FIGS. 3 to 5, and the explosion stroke occurs sequentially on the four cylinders 10 to rotate the crankshaft 50. Let's do it.

더욱이, 크랭크축(50)은 상호 다른 위상각을 가지며 배치되는 복수의 크랭크 아암(51)을 형성하여, 크랭크 아암(51)을 통해 복수의 커넥팅 로드(40)가 연결할 수 있다. 즉, 크랭크축(50)에 복수의 실린더(10)를 마련하여 다기통의 3행정 기관을 구성함으로써 고출력을 낼 수 있다.
Moreover, the crankshaft 50 forms a plurality of crank arms 51 which are arranged with different phase angles, so that the plurality of connecting rods 40 can be connected through the crank arms 51. In other words, by providing a plurality of cylinders 10 on the crankshaft 50 to form a multi-cylinder three-stroke engine, high output can be achieved.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3행정 기관은 실린더(10)의 흡입행정에 의해 크랭크축(50)이 회전하여 크랭크축(50)의 크랭크 아암(51)과 피스톤(20)이 직각을 이룰때 폭발행정이 일어남으로써, 크랭크축(50)을 고출력으로 회전시킬 수 있다.As described above, in the three-stroke engine according to the present invention, the crank shaft 50 is rotated by the suction stroke of the cylinder 10 so that the crank arm 51 and the piston 20 of the crank shaft 50 are perpendicular to each other. In this case, the explosion stroke occurs, so that the crankshaft 50 can be rotated at a high output.

또한, 압축행정이 없으므로 압축행정 때 소모되는 에너지를 줄일 수 있으며, 폭발행정으로 인해 발생한 연소가스를 자연 배기시키는 보조 배기구(17)를 마련하여 배기행정 시에도 에너지 소모를 줄일 수 있다.
In addition, since there is no compression stroke, energy consumed in the compression stroke can be reduced, and an auxiliary exhaust port 17 for naturally exhausting combustion gas generated by the explosion stroke can be provided to reduce energy consumption even during the exhaust stroke.

본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. .

10: 실린더 11: 연소실
13: 흡기구 15: 배기구
17: 보조 배기구 19: 연료보충구
20: 피스톤 30: 점화플러그
40: 커넥팅 로드 50: 크랭크축
51: 크랭크 아암 70: 흡기밸브
71: 제1 밸브몸체 73: 제1 밸브스프링
80: 배기밸브 81: 제2 밸브몸체
83: 제2 밸브스프링 90: 밸브개폐부
91: 회전축 93: 동력전달부
95: 제1 기어 97: 제2 기어
99: 기어벨트 101: 제1 캠
103: 제2 캠 105: 제1 개폐부재
107: 제2 개폐부재10: cylinder 11: combustion chamber
13: intake vent 15: exhaust vent
17: auxiliary exhaust port 19: fuel filler
20: piston 30: spark plug
40: connecting rod 50: crankshaft
51: crank arm 70: intake valve
71: first valve body 73: first valve spring
80: exhaust valve 81: second valve body
83: second valve spring 90: valve opening and closing portion
91: rotation axis 93: power transmission unit
95: first gear 97: second gear
99: gear belt 101: first cam
103: second cam 105: first opening and closing member
107: second opening and closing member

Claims (5)

연소실을 형성하며, 상기 연소실로 연료가 유입되는 흡기구와, 상기 연소실의 연소가스가 배기되는 배기구를 갖는 실린더와;
상기 연소실의 상사점 및 하사점 사이를 왕복운동하는 피스톤과;
상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점으로부터 상기 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 상기 연소실로 유입된 연료를 폭발시키는 점화플러그와;
상기 피스톤에 연결되는 커넥팅 로드와;
상기 커넥팅 로드가 연결되는 크랭크 아암을 가지며, 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크축과;
상기 크랭크축의 회전력을 유지시키는 플라이휠과;
상기 흡기구와 상기 배기구를 각각 개폐하는 흡기밸브 및 배기밸브와;
상기 흡기밸브 및 상기 배기밸브가 교번하게 개폐되도록 제어하는 밸브개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3행정 기관.A cylinder which forms a combustion chamber, and has an inlet port through which fuel enters the combustion chamber, and an exhaust port through which combustion gas of the combustion chamber is exhausted;
A piston reciprocating between a top dead center and a bottom dead center of the combustion chamber;
An ignition plug that explodes the fuel introduced into the combustion chamber when the piston passes from the top dead center of the combustion chamber to an intermediate point between the top dead center and the bottom dead center;
A connecting rod connected to the piston;
A crank shaft having a crank arm to which the connecting rod is connected, and for converting the reciprocating motion of the piston into a rotary motion;
A flywheel for maintaining the rotational force of the crankshaft;
An intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, respectively;
And a valve opening and closing part for controlling the intake valve and the exhaust valve to be opened and closed alternately. 제 1항에 있어서,
상기 밸브개폐부는,
상기 실린더의 일단부에 회전 가능하게 마련되는 회전축과;
상기 크랭크축의 회전력을 상기 회전축에 전달하는 동력전달부와;
상기 회전축에 마련되어 상기 흡기밸브와 대향하게 배치되며, 4분원 형상의 단면을 갖는 제1 캠과;
상기 회전축에 마련되어 상기 배기밸브와 대향하게 배치되며, 반원 형상의 단면을 갖는 제2 캠과;
상기 제1 캠에 접촉되어 상기 제1 캠의 회전에 따라 왕복운동하여 상기 흡기밸브를 개방 및 폐쇄하며, 상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점에 위치하였을 때 상기 흡기밸브를 개방하고, 상기 피스톤이 상기 연소실의 상사점으로부터 상사점과 하사점 사이의 중간지점을 통과할 때 상기 흡기밸브를 폐쇄하는 제1 개폐부재와;
상기 제2 캠에 접촉되어 상기 제2 캠의 회전에 따라 왕복운동하여 상기 배기밸브를 개방 및 폐쇄하며, 상기 피스톤이 상기 연소실의 하사점에 위치하였을 때 상기 배기밸브를 개방하고, 상기 피스톤이 상기 연소실의 하사점으로부터 상사점으로 이동하면 상기 배기밸브를 폐쇄하는 제2 개폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 3행정 기관.The method of claim 1,
The valve opening and closing portion,
A rotating shaft rotatably provided at one end of the cylinder;
A power transmission unit for transmitting the rotational force of the crankshaft to the rotational shaft;
A first cam provided on the rotation shaft to face the intake valve and having a quadrant cross section;
A second cam provided on the rotation shaft to face the exhaust valve and having a semicircular cross section;
Contacting the first cam and reciprocating according to the rotation of the first cam to open and close the intake valve, open the intake valve when the piston is located at the top dead center of the combustion chamber, and the piston A first opening / closing member for closing the intake valve when passing from a top dead center to a top dead center and a bottom dead center of the combustion chamber;
Contacting the second cam to reciprocate according to the rotation of the second cam to open and close the exhaust valve, open the exhaust valve when the piston is located at the bottom dead center of the combustion chamber, and the piston And a second opening / closing member for closing the exhaust valve when moving from the bottom dead center of the combustion chamber to the top dead center. 제 1항에 있어서,
상기 실린더에는 상기 연소실에 연료를 보충하는 연료보충구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3행정 기관.The method of claim 1,
And the cylinder further comprises a fuel supplement for refilling the combustion chamber with fuel. 제 1항에 있어서,
상기 실린더에서 상기 흡기구 및 상기 배기구의 반대편에는 상기 연소실의 배기가스를 배출하는 한 쌍의 보조 배기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 3행정 기관.The method of claim 1,
And a pair of auxiliary exhaust ports for discharging the exhaust gas of the combustion chamber on opposite sides of the inlet port and the exhaust port of the cylinder. 제 1항에 있어서,
상기 크랭크축은 상기 커넥팅 로드가 연결되는 복수의 크랭크 아암을 가지며, 상기 복수의 크랭크 아암은 상호 다른 위상각을 가지며 배치되는 것을 특징으로 하는 3행정 기관.The method of claim 1,
And said crankshaft has a plurality of crank arms to which said connecting rods are connected, and said plurality of crank arms are arranged with different phase angles.
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