KR101588734B1 - 듀얼 예연소실 피스톤 보울 장치 - Google Patents

듀얼 예연소실 피스톤 보울 장치 Download PDF

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엔지니어 나얀
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현대자동차 주식회사
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현대 아메리카 테크니컬 센타, 아이엔씨
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Abstract

하나의 실시예에서, 엔진용 연소 장치가 개시된다. 상기 장치는 실린더 보어와, 상기 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 서로 마주보는 예연소실을 정의하는 실린더 블록을 포함한다. 상기 장치는 또한 실린더 보어의 원주에서 동일한 거리에 위치하며 실린더 보어의 직경에 수직인 방향으로 연료를 분사하는 연료 인젝터를 포함한다. 상기 장치는 또한 실린더 보어 내에 위치하며, 연료 인젝터로부터 서로 마주보는 예연소실을 향하여 연료를 안내하는 연료 안내 그루브들을 가지는 거의 원뿔 형상의 크라운을 포함하는 피스톤을 포함한다.

Description

듀얼 예연소실 피스톤 보울 장치{DUAL PRE-CHAMBER PISTON BOWL SYSTEM}
본 발명은 듀얼 예연소실 연소 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료를 예연소실을 향하여 안내하는 피스톤 보울 장치에 관한 것이다.
내연 기관의 하나의 부산물은 질소산화물 가스들의 형성이다. 이러한 종류의 가스들은 연소 과정에 연관된 고온 하에서 질소가 산소와 결합할 때 형성되고, 그것의 의하여 일산화질소 및 이산화질소와 같은 질소산화물 가스들이 형성된다. 이러한 가스들은 대기 중에 방출될 때 환경에 수많은 악영향을 끼친다. 예를 들어, 산성비, 스모그, 오존층 파괴 및 다른 환경에 부정적인 영향들은 질소산화물 가스가 대기 중으로 방출되는 것에 기인한다.
내연 기관에서 질소산화물 가스의 생산을 감소시키는 하나의 방법은 충분히 연한 혼합기를 사용하는 것이다. 특히, 연한 혼합기에서 증가된 공기의 양은 엔진의 내부 연소 온도를 낮추는 효과를 가지고 있으며, 그것에 의하여 질소산화물 가스들의 형성을 낮춘다. 그런데, 연한 혼합기의 사용은 몇 가지 어려운 점을 가지고 있다. 예를 들어, 다른 문제점들 중에서 전통적인 내연 기관에서 너무 연한 혼합기로 운전하는 것은 엔진에 손상을 끼칠 수 있으며 "노킹(knocking)"이 발생할 수 있다.
엔진에 몇 가지 수정을 가하여 내연 기관에서 연하거나 매우 연한 혼합기의 사용을 지원하기 위한 몇몇 노력들이 시도되었다. 그러한 접근법 중 하나는 가솔린 직접 분사(Gasoline Direct injection; GDI) 엔진에서 층상 급기(stratified charge)를 이용하는 것이다. 예를 들어, 벽에 의하여 가이드되는 GDI 디자인은 통상적으로 피스톤 상의 특수화된 영역을 이용하여 측면 인젝터에서 분사된 연료를 중앙에 위치한 점화 플러그를 향하여 안내한다. 다른 경우로, 간접 분사 디자인이 사용되었는데, 간접 분사 디자인에서는 연료 인젝터와 점화 플러그가 모두 예연소실 내에 위치하여 연소가 예연소실에서 시작되어 주연소실로 퍼지도록 하였다. 그런데, 이러한 접근법은 복잡한 디자인을 요구하고 연비에 제한된 효과만을 가질 수 있었다.
관련된 분야에서의 문제점들을 해결하기 위하여, 질소산화물 가스 배출의 감소와 연비의 향상을 모두 달성할 수 있는 간소화된 연소 장치의 개발이 필요하다.
발명의 배경이 되는 기술에 기재한 정보들은 단지 본 발명의 배경에 대한 이해를 향상시키기 위한 것이고, 이에 따라 당업자에게 이미 알려진 선행기술을 형성하기 위한 정보를 가지고 있지 아니하다.
따라서, 본 발명은 엔진 내에서 연소를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 특히, 여기에서 기재된 기술들은 실린더 보어의 중심축을 따라 분사된 연료를 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 예연소실을 향하여 재안내하기 위한 것이다.
하나의 실시예에서, 엔진용 연소 장치가 개시된다. 상기 장치는 실린더 보어와, 상기 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 서로 마주보는 예연소실을 정의하는 실린더 블록을 포함한다. 상기 장치는 또한 실린더 보어의 원주에서 동일한 거리에 위치하며 실린더 보어의 직경에 수직인 방향으로 연료를 분사하는 연료 인젝터를 포함한다. 상기 장치는 또한 실린더 보어 내에 위치하며, 연료 인젝터로부터 서로 마주보는 예연소실을 향하여 연료를 안내하는 연료 안내 그루브들을 가지는 거의 원뿔 형상의 크라운을 포함하는 피스톤을 포함한다.
다양한 양상에 따르면, 피스톤의 크라운 상의 상기 연료 안내 그루브들은 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 하나의 양상에서, 상기 연료 안내 그루브들은 피스톤의 꼭지점으로부터 서로 반대 방향인 경방향으로 연장될 수 있다. 다른 양상에서, 상기 연료 안내 그루브들은 실린더 보어의 직경에 거의 수직으로 연장되는 부분들과, 실린더 보어의 직경을 따라 연장되는 부분들을 포함할 수 있다. 다양한 경우에, 상기 부분들 각각 또는 모두는 곡률진 것일 수 있다. 하나의 양상에서, 상기 연료 안내 그루브들은 예연소실을 향하여 테이퍼진 것일 수 있다. 다른 양상에서, 상기 연료 안내 그루브들은 피스톤의 크라운의 꼭지점으로부터 오프셋되어 있을 수 있다. 몇몇 경우에, 상기 연료 안내 그루브들은 90°보다 크게 벌어진 벽들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 피스톤의 크라운은 흡기 및 배기 밸브 절개부들을 포함할 수 있다. 상기 흡기 및 배기 밸브 절개부들은 피스톤의 크라운의 꼭지점을 향하여 테이퍼져 있으며, 연료 안내 그루브들은 상기 꼭지점으로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼질 수 있다. 하나의 실시예에서, 상기 흡기 및 배기 밸브 절개부들은 상기 연료 안내 그루브들에 의하여 이등분될 수 있다.
상기 실린더 블록은 상기 실린더 보어를 최소한 부분적으로라도 감싸는 냉각수 쟈켓을 정의할 수 있다. 상기 실린더 블록은 적절한 재료로 제작될 수 있으며, 다양한 실시예에서 알루미늄을 포함할 수 있다. 상기 연소 장치는 서로 마주보는 예연소실들 내에 위치한 점화 플러그들을 또한 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 실린더 보어의 중심을 향하여 연료를 분사하는 단계를 포함하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 피스톤의 크라운 내의 연료 가이드 그루브들에 의하여 분사된 연료를 상기 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 예연소실을 향하여 재안내하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 예연소실 내에서 재안내된 연료를 점화하는 단계를 포함한다.
하나의 양상에서, 상기 방법은 또한 실린더 보어를 냉각하도록 유체를 공급하는 단계를 포함한다. 다른 양상에서, 연료는 피스톤의 압축 행정 동안 분사되고 재안내될 수 있다.
다른 실시예에서, 엔진의 연소 장치가 개시된다. 상기 장치는 실린더 보어의 중심을 향하여 연료를 분사하기 위한 수단을 포함한다. 상기 장치는 또한 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 예연소실을 향하여 분사된 연료를 재안내하기 위한 수단을 포함한다. 다른 실시예들에서, 상기 장치는 상기 예연소실 내에서 재안내된 연료를 점화하기 위한 수단 또는 실린더 보어를 냉각하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.
유리하게도, 여기에서 개시된 상기 장치와 방법은 실린더 보어의 중심으로부터 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 예연소실을 향하여 연료의 재안내를 제공함으로써, 연소 동안 연한 혼합기가 사용되도록 한다.
본 발명의 특징들은 예시의 목적일 뿐 본 발명을 한정 짓지 않는 첨부된 도면들에 도시된 어떠한 실시예들을 참조로 상세히 설명될 것이다.
도 1은 듀얼 예연소실 연소 장치의 예시적인 측면도이다.
도 2는 도 1의 장치의 예시적인 사시도이다.
도 3은 도 1 및 2에 도시된 피스톤의 예시적인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 피스톤의 예시적인 평면도이다.
첨부된 도면들은 필수적으로 크기를 조정한 것이 아니며, 본 발명의 기본적 원리를 나타내는 다양하고 적절한 특징들을 다소 간략하게 표시하였음을 이해하여야 한다. 여기에서 기재된 본 발명의 특별한 디자인 특징들, 예를 들어, 특정 치수, 방향, 위치 및 형상은 특별한 의도된 응용 분야 및 사용 환경에 의하여 부분적으로는 결정될 것이다.
전체 도면들에서, 본 발명의 동일하거나 동등한 부분은 동일한 참조 번호를 사용하였다.
이하, 본 기술 분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있도록 본 발명의 실시예들을 기재한다.
여기에서 사용된 "차량", "차량의" 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다. 여기에서 언급된 바와 같이, 하이브리드 차량은, 예를 들어 가솔린 및 전기에 의하여 동력을 얻는 자동차와 같이 두 개 이상의 동력원을 가지는 자동차이다.
또한, 상기 방법들의 부분들은 적어도 하나 이상의 제어기에 의하여 실행될 수 있다. 제어기라는 용어는 메모리와, 알고리즘적 구조로 해석될 수 있는 하나 이상의 단계들을 실행하도록 된 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 말한다. 상기 메모리는 알고리즘적 단계들을 저장할 수 있도록 되어 있고 프로세서는 하기에서 더욱 자세히 설명되는 하나 이상의 방법을 수행하기 위하여 상기 알고리즘적 단계들을 특히 실행하도록 되어 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 제어 로직은 프로세서, 제어기 또는 이와 유사한 것에 의하여 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상의 일시적이지 않은 컴퓨터가 읽을 수 있는 미디어로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, 이에 한정되지는 않지만, ROM, RAM, 컴팩트 디스크 (CD)-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 플래쉬 드라이브, 스마트 카드 및 광학 데이터 저장 장치들을 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 재생 매체는 컴퓨터 시스템에 연결된 네트웍 상에 분산되어 예를 들어, 텔레매틱스 서버나 계측 제어기 통신망(Controller Area Network; CAN)에 의하여 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체가 저장되고 실행될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 특정 실시예들만을 기재하기 위한 것으로 본 발명을 한정하기 위한 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용된 단수 형태들은, 맥락에서 명백히 이와 다르게 지칭하고 있지 않는 한, 복수 형태들을 함께 포함한다. "포함하다" 및/또는 "포함하는" 등과 같은 용어는 본 명세서에서 사용되었을 때 기재된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 부품들이 존재하는 것을 나타내며, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 요소들, 부품들 및/또는 그들의 그룹들이 존재하는 것 또는 추가되는 것을 배제하기 위한 것이 아님을 이해하여야 할 것이다. 본 명세서에서 사용된 "및/또는"이라는 용어는 하나 이상의 연관되고 리스트에 언급된 항목들 중 어느 하나 및 모든 조합을 포함한다.
본 발명은 서로 마주보는 예연소실들이 엔진의 실린더 보어의 원주를 따라 위치하는 연소 장치 및 기술을 제공한다. 상기 원주로부터 동일한 거리에 위치하는 연료 인젝터는 실린더 보어의 중심을 향하여 실린더 보어의 직경에 거의 수직인 축을 따라 연료를 분사한다. 상기 분사된 연료를 서로 마주보는 예연소실들을 향하여 안내하도록 영역 지어진 피스톤이 또한 실린더 보어 내에 제공된다.
도 1 및 2를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 듀얼 예연소실 연소 장치(100)의 예시적인 측면도 및 사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 연소 장치(100)는 실린더 보어(112)가 형성된 실린더 블록(108)을 포함한다. 알고 있는 바와 같이, 실린더 블록(108)은 실린더 보어(112)와 유사한 다수의 실린더 보어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실린더 블록(108)은 4기통 엔진에 사용하도록 되었을 때에는 총 4개의 실린더 보어를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 실린더 블록(108)은 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 다른 경량 재질로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 실린더 보어(112)는 강철과 같이 실린더 보어(112)의 내부를 보강하기에 적절한 재질을 사용하여 제작된 실린더 라이너(114)를 포함할 수 있다.
실린더 블록(108)은 적어도 부분적으로 실린더 보어(112)를 둘러싸는 냉각수 쟈켓(110)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 냉각수 쟈켓(110)은 실린더 보어(112)의 원주를 둘러싸고 냉매를 공급하는 실린더 블록(108) 내의 중공 구조물일 수 있다. 물, 에틸렌글리콜, 그것들의 조합 등과 같이 적절한 형태의 냉매가 냉각수 쟈켓(1100 내에서 사용될 수 있다.
실린더 보어(112) 내에 위치한 것은 상기 장치(100) 내에서 혼합기의 연소에 의하여 구동되는 피스톤(106)이다. 알고 있는 바와 같이, 피스톤(106)은 커넥팅 로드(도시하지 않음)를 통하여 크랭크샤프트에 연결되어 있으며 크랭크샤프트가 실린더 보어(112) 내에서의 피스톤(106)의 운동에 의하여 회전하도록 한다. 작동 중, 피스톤(106)은 연소 장치(100)의 제어된 작동을 통하여 상사점(Top Dead Center; TDC) 위치(예를 들어, 실린더 보어(112) 내에서 피스톤(106)의 가장 높은 위치)과 하사점(Bottom Dead Center; BDC) 위치(예를 들어, 실린더 보어(112) 내에서 피스톤(106)의 가장 낮은 위치) 사이에서 왕복한다.
다양한 실시예에 따르면, 연소 장치(100)는 실린더 보어(112)의 중심을 향하여 연료(104)를 분사하는 중앙에 위치한 연료 인젝터(102)를 포함한다. 달리 얘기하자면, 연료 인젝터(102)는 연소 장치 내에서 실린더 보어(112)의 원주를 따른 모든 점으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다. 도시된 바와 같이, 실린더 블록(108)은 연료(104)의 적어도 일부의 연소가 일어나는 예연소실(116)을 또한 정의할 수 있다. 예를 들어, 점화 플러그가 예연소실(116) 내에 위치하여 공기와 혼합된 연료(104)의 일부를 점화하는데 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 예연소실(116)은 듀얼 예연소실 형상의 일부로서 실린더 보어(112)의 원주의 마주보는 면에 위치한다. 각 예연소실(116)은 점화된 혼합기를 실린더 보어(112)의 중심을 향하여 안내하는 실린더 보어(112)를 따라 위치한 몇 개의 오리피스들을 또한 포함할 수 있다. 다른 형상에서는, 몇 개의 예연소실들이 각각 다른 위치에서 실린더 보어(112)의 원주를 따라 위치할 수 있다.
연소 장치(100)는 피스톤(106)을 구동하기 위하여 4행정 작동을 사용한다. 먼저, 연소 장치(100)의 흡기 행정 동안(예를 들어, 피스톤(106)이 실린더 보어(112) 내에서 TDC에서 BDC로 이동할 때), 연한 혼합기가 연료 인젝터(102)와 흡기 밸브(도시하지 않음)를 통하여 실린더 보어(112) 내로 공급된다. 피스톤(106)이 TDC와 BDC 사이의 위상에 위치하므로, 연한 혼합기는 전체 연소실에 공급된다. 다음으로, 압축 행정의 일부로서(예를 들어, 피스톤(106)이 BDC에서 TDC로 돌아갈 때), 연료의 2차 분사가 피스톤(106)이 TDC에 다가갈 때 일어나고, 그것에 의하여 연료(104)가 피스톤(106)의 크라운(120)을 통하여 예연소실(116)에 공급된다. TDC에 도달하기 직전, 예연소실(116) 내의 점화 플러그들이 동력 행정을 시작하기 위하여 예연소실(116) 내의 혼합기를 점화하기 위해 사용된다. 예연소실(116) 내의 혼합기를 점화하는 것에 반응하여, 강한 제트 불꽃 화염(jet ignition flame)이 실린더 보어(112)의 중심을 향하여 내측으로 안내된다. 이것은 강한 주화염핵(primary flame kernel)을 연소실의 중앙에 위치한 연한 혼합기에 제공하고, 그것에 의하여 희박 연소를 용이하게 한다. 예를 들어, 각 예연소실(116)은 실린더 보어(112)의 원주를 따라 위치한 세 개의 오리피스들을 가질 수 있으며, 그것에 의하여 여섯 개의 제트 화염을 연소실 중앙을 향하여 안내할 수 있다. 실린더 보어(112)의 중앙에 있는 주혼합기의 연소는 피스톤(106)을 BDC를 향하여 돌아가도록 한다. 최종적으로, 배기 행정 동안(예를 들어, 피스톤(106)이 BDC에서 TDC로 돌아갈 때), 배기 가스는 배기 밸브(도시하지 않음)를 통하여 배기 매니폴드로 배출되고 상기 과정들은 반복된다.
다양한 실시예에서, 피스톤(106)은 압축 행정 동안 일어나는 2차 연료 분사의 일부로서 연료(104)를 예연소실(116)을 향하여 안내하도록 형성되어 있다. 예를 들어, 피스톤(106)의 크라운(120)은 거의 원뿔형상으로 되어 있으며, 이것은 자연적으로 연료(104)를 실린더 보어(112)의 원주를 향하여 안내한다. 몇몇 실시예에서, 크라운(120)은 또한 연료 안내 그루브들(122)을 포함할 수 있다. 연료 안내 그루브들(122)은 일반적으로 연료를 모아서 연료 인젝터(102)로부터 예연소실(116)을 향하여 안내하는 "보울들(bowls)"과 같이 작동한다. 다른 연료 안내 메커니즘과는 달리, 연료 안내 그루브들(122)은 연료(104)를 실린더 보어(112)의 중심으로부터 멀어지도록 안내하게 되어 있다. 예를 들어, 점화 플러그가 중심에 위치한 가솔린 직접 분사(Gasoline Direct Injection; GDI) 엔진에 사용되는 벽에 의하여 가이드되는 피스톤 보울들은 전형적으로 연료를 연소실의 중심을 향하여 안내하도록 작동한다.
연료 안내 그루브들(122)은 도 3 및 4에 더욱 자세히 보여진다. 도시된 바와 같이, 연료 안내 그루브들(122)은 크라운(120)의 꼭지점(126)으로부터 서로 반대 방향인 경방향 외측으로 연장될 수 있으며, 연료를 예연소실(116)을 향하여 안내하도록 테이퍼질 수 있다. 연료 분사 그루브들(122)은 꼭지점(126)으로부터 오프셋되어 꼭지점(126)이 그것을 향하여 분무된 연료를 그루브들(122) 내로 안내하도록 되어 있다. 하나의 실시예에서, 각 연료 안내 그루브(122)는 실린더 보어(116)의 직경(예를 들어, 예연소실(116)을 관통하도록 연장된 실린더 보어(116)의 직경)을 따라 연장된 수평부(128)를 포함할 수 있다. 연료 안내 그루브(122) 각각은 실린더 보어(116)의 직경에 대체로 수직인 방향으로 연장되는 수직부(130)를 또한 포함할 수 있다. 상기 부분들(128, 130) 각각 또는 모두는 곡률져 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 부분(130)은 연료 인젝터(102)로부터 모아지는 연료의 양을 최대화하기 위하여 곡률질 수 있다. 상기 부분들(128, 130) 사이의 각도적인 오프셋은 또한 예연소실(116)을 향하는 연료의 흐름을 최대화하기 위하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 부분들(128, 130) 사이의 각도는 90°보다 커서 예연소실(116)을 향하는 연료의 흐름을 증가시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 피스톤(106)의 크라운(120)은 밸브 중첩 조건 동안 밸브들과 접촉할 수 있는 흡기 및 배기 밸브 절개부들(124)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 연료 안내 그루브들(122)은 꼭지점(126)으로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼진 것에 반하여, 밸브 절개부들(124)은 꼭지점(126)을 향하여 테이퍼질 수 있다. 하나의 실시예에서, 피스톤의 각 측 상의 밸브 절개부들(124)은 연료 분사 그루브들(122)에 의하여 이등분된다.
유리하게도, 여기에 기재된 기술들은 매우 연한 혼합기의 사용을 지원하는 연소 장치를 제공하며, 그것에 의하여 연료 경제성을 향상시키고 질소산화물 가스의 배출을 감소시킬 수 있다. 또한, 연료를 연소실 내의 중앙에 위치한 연료 인젝터로부터 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 예연소실들을 향하여 안내하는 향상된 피스톤 디자인이 개시된다. 이러한 예연소실들은 연소실 내의 주혼합기를 점화하기 위하여 혼합기의 점화된 제트를 연소실의 중앙을 향하여 다시 제공함으로써 희박 연소를 지원한다.
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.

Claims (20)

  1. 엔진용 연소 장치에 있어서,
    실린더 보어와, 상기 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 서로 마주보는 예연소실을 정의하는 실린더 블록;
    실린더 보어의 원주에서 동일한 거리에 위치하며 실린더 보어의 직경에 수직인 방향으로 연료를 분사하는 연료 인젝터; 그리고
    실린더 보어 내에 위치하며, 연료 인젝터로부터 서로 마주보는 예연소실을 향하여 연료를 안내하는 연료 안내 그루브들을 가지는 거의 원뿔 형상의 크라운을 포함하는 피스톤;
    을 포함하며,
    상기 피스톤의 크라운은 흡기 및 배기 밸브 절개부들을 포함하고,
    상기 흡기 및 배기 밸브 절개부들은 피스톤의 크라운의 꼭지점을 향하여 테이퍼져 있으며, 연료 안내 그루브들은 상기 꼭지점으로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료 안내 그루브들은 피스톤의 꼭지점으로부터 서로 반대 방향인 경방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연료 안내 그루브들은 실린더 보어의 직경에 거의 수직으로 연장되는 부분들과, 실린더 보어의 직경을 따라 연장되는 부분들을 포함하는 엔진용 연소 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실린더 보어의 직경에 거의 수직으로 연장되는 부분들은 곡률진 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 실린더 보어의 직경을 따라 연장된 부분들은 곡률진 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연료 안내 그루브들은 예연소실을 향하여 테이퍼진 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연료 안내 그루브들은 피스톤의 크라운의 꼭지점으로부터 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연료 안내 그루브들은 90°보다 크게 벌어진 벽들을 포함하는 엔진용 연소 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 흡기 및 배기 밸브 절개부들은 상기 연료 안내 그루브들에 의하여 이등분되는 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 블록은 상기 실린더 보어를 최소한 부분적으로라도 감싸는 냉각수 쟈켓을 정의하는 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    서로 마주보는 예연소실들 내에 위치한 점화 플러그들을 더 포함하는 엔진용 연소 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 블록은 알루미늄을 포함하는 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 엔진용 연소 장치.
  15. 압축 행정 동안 실린더 보어의 중심을 향하여 연료를 분사하는 단계;
    피스톤의 크라운 내의 연료 가이드 그루브들에 의하여 분사된 연료를 상기 실린더 보어의 원주를 따라 위치한 예연소실을 향하여 재안내하는 단계; 그리고
    상기 예연소실 내에서 재안내된 연료를 점화하는 단계;
    를 포함하며,
    연료는 피스톤의 압축 행정 동안 분사되고 재안내되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    실린더 보어를 냉각하도록 유체를 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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