KR19990085898A

KR19990085898A - 직접분사식 가솔린 엔진의 피스톤

Info

Publication number: KR19990085898A
Application number: KR1019980018592A
Authority: KR
Inventors: 이정헌
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR100306600B1; DE19923251A1; US6070566A; JP2000008862A

Abstract

본 발명은 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 관한 것으로서, 점화플러그가 고정된 실린더 헤드에 스월 컨트롤 밸브가 장착된 스월포트와 평행하게 스트레치 포트를 구비하고, 피스톤 헤드면에 요홈이 구비된 직접분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 있어서, 헤드 윗면으로부터 소정의 기울기와 깊이를 가지도록 형성된 바닥면과; 배기측에 위치한 바닥면 상부로 연계된 아크형의 상단부와; 상단부의 하단으로 보어 센터 중심 배기측 하부에 근접되도록 형성된 돌기부와; 배기측의 바닥면 하부로 돌기부에 연속되는 아크형의 하단부와; 상단부과 하단부를 연결하도록 흡기측의 바닥면에 형성된 아크형의 중앙부를 일체로 구비한 기화부로 이루어져 분사된 연료가 스파크 플러그 주위로 모이도록 함으로써, 최희박연소를 가능하게 한 것이다.

Description

직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤

본 발명은 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤에 관한 것으로서, 특히 피스톤 경사면에 연속되는 곡률 반경이 상이한 벽면으로 둘러싸인 기화부로 연료를 분사시킴으로써, 연료가 스파크 플러그 주위로 모이도록 하고, 최희박 연소를 할 수 있도록 한 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린엔진은 공기와 연료의 혼합기를 실린더 내로 흡입하여 압축 및 착화시킴으로써 동력을 얻는 것으로, 동력 발생 과정을 살펴보면, 흡기계통을 통해서 공기를 흡입한 다음, 흡입된 공기에 연료를 분사하는 과정과, 분사된 연료와 공기의 혼합기를 피스톤에 의해서 압축하는 과정과, 스파크 플러그를 이용하여 압축된 혼합기에 불꽃을 튕겨 이를 점화시키는 과정과, 연소된 연소가스를 배기계통을 통해 외부로 배기 시키는 과정으로 이루어져 있다.

최근에는 연료의 소모량을 줄이고 유해 가스의 배출을 억제하기 위한 방안으로 연소실 내에 연료를 직접 분사하는 엔진에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

또한, 직접 분사 방식의 가솔린엔진에서는 혼합기에 스월을 유도하여 충진효율을 높이기 위한 방안으로, 흡기포트를 2개로 분리한 다음에 그 중 하나의 흡기포트에 스월 컨트롤 밸브를 설치하여 스월을 유도하는 엔진이 소개되었다.

스월 컨트롤 밸브가 설치되어 있는 직접 분사식 가솔린엔진으로는 도 1에 도시한 바와 같은 엔진이 개시되어 있다. 도 1은 미국특허 5,553,588호에 소개된 직접 분사식 가솔린 엔진의 단면도이며, 도 2는 피스톤 헤드에 凹홈을 가지며 3개의 구간으로 구획되어진 피스톤의 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 직접 분사 방식의 엔진에는 연소실 내에 흡기를 공급하기 위한 2개의 흡기통로(110a, 110b)가 구비되어 있다.

상기 흡기통로(110a,110b)는 흡기포트(80a,80b)에 연결된다.

이 중에서 흡기포트(80a)는 스월포트라 하며, 흡입되는 공기에 (swirl)을 유도하기 위해 헬리컬형상을 하고 있다.

또한, 흡기통로(100b)는 흡기포트(80b), 즉 직선형 포트에 연결되는데, 상기 흡기통로(100b)에는 스월 컨트롤 밸브(200)가 설치되어 있다.

실린더 헤드에는 스월포트(80a) 및 배기포트가 형성되어 있으며, 실린더 헤드의 하부에는 피스톤(30)이 내장된 연소실이 형성되어 있다.

흡기포트와 배기포트에는 각각, 연소실 내에 흡기를 공급하는 흡기밸브(70a)와 연소가스를 배출하는 배기밸브(90a)가 설치되어 있다.

또한, 연소실의 하단을 형성하도록 하는 피스톤(30)은 흡기구(110a)의 일측에 고정되어 있는 인젝터(20)로부터 분사되는 연료의 기화율을 촉진시키도록 한 기화부(50)가 형성되어 있다.

이 기화부(50)는 인젝터(20)에서 연소실로 분사되는 연료가 스파크 플러그(40)를 중심으로 농후한 혼합기가 형성되도록 하여 최희박 연소를 가능하게 한 것으로 피스톤(30)의 상부면으로부터 소정의 거리를 가지는 편편한 바닥면과 이를 둘러싸고 있는 다수개의 만곡형으로 형성된 측벽부로 이루어진다.

상기 인젝터(20)는 기화부(50)를 중심으로 흡기측에 연료를 분사하도록 함으로써, 반시계방향으로 유동하면서 기화 되도록 설치되어 있다.

도 2의 수평과 수직의 일점쇄선이 교차되는 곳은 보어 센터이다.

상기 측벽부는 제 1측벽(50a)과, 이 제 1측벽(50a)에 대향되도록 형성된 제 3측벽(50c)과, 상기 제 1측벽(50a)과 제 3측벽(50c)을 연결하는 직선 형태의 제 2측벽(50b)으로 이루어진다.

상기 제 1,2,3측벽(50a,50b,50c)는 피스톤(30)의 윗면에 맞닿는 곳에 대해 내측으로 들어간 형태로 이루어져 분사된 연료가 반작용에 의해 피스톤(30)의 외측으로 분산되는 것을 방지할 수 있도록 된 구조로 되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이 제 2측벽(50b)과 제 3측벽(50c)의 연결부에 포켓부(50d)를 형성하여 제 3측면부의 표면 영역을 증가시켰다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이 제 2측벽(50b)의 중앙에 점화플러그(40)와 일정한 거리를 유지하기 위한 원호형부(50e)를 형성하여 제 1측벽(50a)에서 제 2측벽(50b)으로 흐르는 연료가 점화플러그(40)와 제 2,3측벽(50b,50c)에서 거리를 일정하게 유지하여 점화시간의 영역을 넓혀주어 사용할 수 있게 되어 있다.

도 3은 종래 기술에 따른 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도이고, 도 4는 종래 기술에 따른 다른 실시예의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도이며, 도 5는 종래 기술에 따른 또 다른 실시예의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도를 참조하여 연료가 기화되는 과정은 다음과 같다.

피스톤(30)이 미도시한 크랭크축과 커넥팅 로드에 의해 상부에서 하부로 이동하게 되면서 캠의 작동에 의해 흡기밸브가 개방이 된다.

공기가 흡기계의 서지탱크와 흡기매니폴드를 경유하고, 개방된 흡기밸브를 통해 실린더(연소실)내로 흡입이 된다.

흡입이 완료된 후 흡기밸브가 닫혀지게 되고, 이후 피스톤(30)의 상향 행정을 통해 유입된 공기가 압축이 된다.

압축행정 말기에 인젝터(20)를 통해 소정의 연료가 연소실 내로 분사되고, 이 분사된 연료는 피스톤(30)의 윗면에 형성되어 있는 기화부(50)에 의해 기화되고, 그 벽면에 의해 농후한 혼합기가 스파크 플러그(40)의 주위로 집중이 된다.

즉, 인젝터(20)를 통해 분사된 연료는 그 분사압에 의해 실린더 헤드의 상부로부터 소정의 깊이를 가지는 편평한 바닥면에 부딪힌 후 넓게 펴지게 되고, 그 속도(압력)에 의해 바닥면의 가장 자리에 연계되어 있는 제 1측벽(50a)에 닿은 후 반지름에 의해 형성된 곡면을 따라 제 2측벽(50b)쪽으로 흐르게 되면서 기화가 된다.

이때, 제 1측벽(50a)과 제 2측벽(50b)이 만나는 부분이 스파크 플러그(40)와 근접되게 형성되어 있음으로 기화된 혼합기는 스파크 플러그(40)를 중심으로 농도가 짖어지게 된다.

그리고, 제 2측벽(50b)을 지나치면서 액체 상태로 잔류된 연료는 제 3측벽(50c)을 통해 흐르면서 모두 기화가 된다.

이를 다시 설명하면 분사된 연료는 제 2측벽 부분으로 모이게 되고, 홈부에 형성되어 있는 스웰 유동에 의해 스파크 플러그로 이동되면서 완전 기화가 된다.

이 상태에서 미도시된 배전기를 통해 점화 코일에 전류가 흐르게 됨으로써, 이와 연결되어 있는 스파크 플러그에서 불꽃이 발생하게 되고, 스파크 플러그를 중심으로 착화되면서 팽창하게 된다.

이 팽창력을 받은 피스톤이 하부로 밀려나면서 이와 연결되어 있는 커넥팅 로드와 크랭크축의 상호작용으로 구동에 필요한 회전력을 발생시키고, 이어지는 배기행정시 개방된 배기밸브와 배기계를 통해 연소 가스를 배출시키는 작용을 반복하게 된다.

그러나, 종래의 직접 분사식 엔진에서는 인젝터가 수평으로 배치된 상태에서 그로부터 분사되는 연료가 제 1구간으로 분사되도록 옵셋 되어있기 때문에 압축 행정 말기에 인젝터를 통해 피스톤의 기화부로 분사되는 연료는 분사 압력으로 인해 홈부에 접촉하는 순간 그 외곽으로 넘쳐 나게 됨으로써, 불 균일한 기화를 촉진하게 되어 균일한 팽창력을 얻을 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 혼합기가 제 2구간인 직선 영역을 지나는 과정에서 연료의 일부가 벽면에 달라붙는 점착현상으로 인해 연료의 성층화가 저하됨으로써, 국부적인 기화가 발생되어 피스톤 헤드의 윗면이 고온으로 가열되어 이론 혼합기 보다 낮은 공연비를 갖는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 인젝터로부터 분사된 연료가 기화부를 벗어나는 것을 방지토록 하고, 스파크 플러그 주위로 짙은 혼합기가 형성되도록 하여 최희박 연소를 할 수 있도록 한 자동차용 피스톤을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 내부 구조를 도시한 종단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 엔진의 평면도,

도 3은 종래 기술의 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도,

도 4는 종래 기술에 따른 다른 실시예의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도,

도 5는 종래 기술에 따른 또 다른 실시예의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도,

도 6는 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤 형상을 보인 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 피스톤의 형상을 도시한 사시도,

도 8은 본 발명에 따른 피스톤의 종단면도,

도 9은 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 연료가 분사되는 과정을 도시한 평면도로서, 9a, 9b, 9c는 각각, 분사초기, 분사중기 및 분사후기의 연료 유동 상태를 보인 도면.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

11;바닥면 12;상단부

13;돌기부 14;하단부

15;중앙부 16;기화부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 점화플러그가 고정된 실린더 헤드에 스월 컨트롤 밸브가 장착된 스월포트와 평행하게 스트레치 포트를 구비하고, 피스톤 헤드면에 요홈이 구비된 직접분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 있어서, 헤드 윗면으로부터 소정의 기울기를 가지도록 형성된 바닥면과; 배기측에 위치한 바닥면 상부로 연계된 아크형의 상단부와; 상단부의 하단으로 보어 센터 중심 배기측 하부에 근접되도록 형성된 돌기부와; 배기측의 바닥면 하부로 돌기부에 연속되는 아크형의 하단부와; 상단부과 하단부를 연결하도록 흡기측의 바닥면에 형성된 아크형의 중앙부를 일체로 구비한 기화부로 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6는 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤 형상을 보인 평면도, 도 7은 본 발명에 따른 피스톤의 형상을 도시한 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 피스톤의 종단면도로서, 종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

도 2에서 설명한 바와 같이, 직접 분사 방식 엔진의 실린더 헤드에는 연소실 내에 흡기를 공급하기 위한 2개의 흡기통로(110a, 110b)가 흡기포트(80a,80b)와 연결되어 있으며, 이 흡기포트(80a)는 스월포트(80a)라 하여 흡입되는 공기에 스월을 유도하기 위해 헬리컬 형상을 하고 있다.

이 흡기통로(100b)는 흡기포트, 즉 직선형 포트(80b)에 연결되는데, 상기 흡기통로(100b)에는 스월 컨트롤 밸브(200)가 설치되어 있다.

또한, 그 중앙에는 피스톤의 중심 윗면을 향하는 스파크 플러그(40)가 고정되어 있다.

실린더 블록에 삽입되어 상하로 이동하는 피스톤(30)은 그 윗면 중앙에 인젝터(20)로 분사되는 연료의 기화율을 높이도록 한 기화부(50)가 형성되어 있다.

기화부(50)는 연소실 내로 인젝터(20)를 통해 분사되는 연료가 스파크 플러그(40)를 중심으로 짙은 혼합기가 형성되도록 하고, 그 분사압에 의해 분사된 연료가 피스톤 윗면으로 퍼지게 되는 것을 방지토록 한 것으로, 피스톤 윗면으로부터 소정의 깊이를 가지는 편편한 바닥면에 이를 둘러싸고 있는 곡률 반경이 상이한 만곡형으로 형성된 측벽부로 이루어져 있다.

이 측벽부는 제 1측벽(50a)과, 이 제 1측벽(50a)에 대향되도록 형성된 제 3측벽(50c)과, 상기 제 1측벽(50a)과 제 3측벽(50b)을 연결하는 직선 형태의 제 2측벽(50b)으로 구비된 직접 분사식 가솔린엔진에 있어서, 본 실시예의 피스톤(10)은 윗면에 형성된 바닥면(11)과, 이를 둘러싸고 있는 다수개의 아크형으로 이루어진 기화부(16)로 구성된다.

여기에서, 바닥면(11)은 인젝터로부터 분사된 연료의 흐름이 스파크 플러그(40)의 주위로 모일 수 있도록 소정의 경사를 이루고, 인젝터(20)부근에 경사를 가지도록 형성하여 분사 후기에 나오는 후적(後滴)을 받아 주는 구조로 되어 있어 연료가 추가적으로 분사됨으로써, 발생하게 되는 이상 연소를 방지한다.

기화부(16)는 바닥면(11)의 가장자리에 연결되는 아크형의 상단부(12)를 형성하고, 그 단부에 피스톤의 중심 하부로 향하도록 한 돌기부(13)를 구비한다.

그리고, 상기 돌기부(13)와 연결되도록 아크형의 하단부(14)를 형성하고, 이 상단부(12)와 하단부(14)를 연결하는 아크형의 중앙부(15)를 일체로 구비된다.

상기 돌기부(13)는 점화플러그로부터 피스톤의 상부에 구비되어 있는 만곡부의 우측 저면(하의 방향)에 형성한다.

여기에서, 점화플러그로부터 돌기부(13)의 수평선 거리를 a, 점화플러그로부터 하단부(14)의 수평선 거리를 b, 점화플러그로부터 상단부(12)의 수평선 거리를 c라 할 때, 기화부는 a＜ b＜ c로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 각각의 아크형의 상,중,하단부(12,15,,14)를 연결하고 있는 바닥면(11)은 하단부(14)와 상단부(12)로 근접할수록 그 깊이가 깊어지도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 인젝터(20)로부터 연료를 고온인 배기측(시계 방향)에 분사되도록 함으로써, 기화율을 증가시켜 완전연소를 가능케 한다.

한편, 그 분사되어지는 거리가 상대적으로 길어짐으로써, 기화되는 연료의 량이 증가하게 된다.

상기 상단부(12)는 피스톤의 중심으로부터 인젝터가 약 10∼20°셋(Offset)되어 연료가 분사되도록 하고, 이 분사된 연료가 기화부(16)내로 흐르도록 하는 작용을 한다.

점화 플러그(40)와 돌기부(13)의 대각선 거리는 약 10∼17mm의 간격이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 인젝터를 수평선을 중심으로 하여 10∼20°로 옵셋되어 있기 때문에 그로부터 분사된 연료가 피스톤 헤드의 상단부(12)에 의해 제공된 보울 내에 집중적으로 분사된다.

피스톤의 배기측의 상단부(12)에 집중적으로 분사된 연료는 스월유동에 의해 시계 방향으로 이동하면서 기화되고, 진원으로 표시한 스파크 플러그(40)쪽으로 이동하게 된다.

이 때, 기화된 연료는 상단부(12)와 하단부(14)사이에 형성되어 있는 돌기부(13)를 통과하는 과정에서 연료의 유동을 벽면에서 분리시켜 연료 흐름의 방향과 연료의 유동속도가 줄어들고, 연료가 점화플러그 주위에 정체 되도록 하여 더 한층 기화를 시키게 된다.

연료가 돌기부(13)를 지나 하단부(14)로 이동되면 돌기부(13)에 의해서 벽면으로부터 분리되어 정체된 연료가 스파크 플러그(40)주위에 고르게 분포되어 머물러 있기 때문에 보다 많은 연료가 연소된다.

돌기부(13)가 없는 경우 초희박 연소가 가능한 연료 분사 시기가 압축행정의 상사점보다 57∼59°전이었으나, 돌기가 있는 경우 이 분사시기가 64∼67°전으로 7∼8°진각되어서 연료가 기화될 수 있는 시간이 길어진다.

표 1은 본 발명의 피스톤을 직접 분사식 엔진에 장착하여 시험한 결과와 도요다사의 피스톤을 분사식 엔진에 장착하여 시험결과를 비교한 것이다.

시험조건은 본 발명의 직접 분사식 가솔린엔진에 10°의 옵셋을 갖도록 인젝터를 설치한 다음, 엔진 회전수가 1800rpm로 하였으며, 연소압력이 2바일 때의 연비와 탄화수소 총량 및 희박연소한계를 측정하였다.

구분	조건(rpm/bar)	λ=1 대비 연비 개선율(％)	THC(ppm)	INJ.TIM(BTDC)	S/A(BTDC)	최적 A/F	LML	SCV 개도(°)
비교예	1800/2.0	14.2	4500	67	23	34.0	40	30
실시예	1800/2.0	15.8	3850	67	23	30.0	41	30

여기에서, 비교예는 도요다사의 피스톤, 실시예는 본 발명에 사용된 피스톤, THC는 카본총량(Total Hydrocarbon), S/A는 점화시간(ignition time), A/F는 공연비(Air/Fuel), BSFC는 연료 소모량(Brake Specific Fuel Consumption), LML은 희박연소한계(Lean Misfire Limit)를 말한다.

표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 비교예에 비하여 본 실시예에서는 연비가 14.2％에서 15.8％로 1.6％가 향상되었으며, 카본총량도 4500ppm에서 3850ppm으로 650ppm이 저감되었다.

도 8은 본 발명에 따른 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤에 연료가 분사되어 기화되는 과정을 도시한 평면도로서, 8a는 인젝터로부터 피스톤 헤드로 연료가 분사되는 초기 상태이며, 8b는 분사된 연료가 관성력과 돌기에 의해 벽면으로부터 이격되어 스파크 플러그 주위로 집중되는 분사중기상태이며, 8c는 벽면으로부터 이격된 연료를 장시간 머물도록 하는 분사후기상태이다.

압축 행정 말기에 인젝터(20)로부터 분사되는 연료는 피스톤의 배기측인 아크형의 상단부(14)에 경사지게 접촉한 다음 그 가속력과 스월의 유동 및 곡률에 의해 기화가 되면서 이동하여 돌기부(13)로 모이게 되고, 스파크 플러그(40)주위로 집중이 된다.

그로 인해 연료분사시기가 크랭크 앵글각도 압축행정 상사점 기준으로 64°∼67°전으로 됨으로써, 연료가 충분히 기화될 수 있게 된다.

이때, 상단부(12)와 하단부(14)의 중앙에 형성되어 있는 돌기부(13)에 의해 기화된 연료는 벽면에서 분리되면서 정체가 되며, 이 상태에서 스파크 플러그(40)를 통해 착화시키게 되면 중심으로부터 기화된 혼합기가 연소하게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 구성 및 작용을 보다 구체적으로 나타내기 위해, 본 발명의 피스톤을 사용하여 실제 시험에 의한 연료 소모율과 배기가스의 시험 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.

여기에서는 엔진의 회전수를 1300, 1500, 1800, 2400으로 변화시켜 표 1에서 측정한 항목들을 다시 시험하였다.

조건(rpm/bar)	BSFC(g/kwh)	λ=1 대비 연료 감소율(%)	THC(ppm)	INJ.TIM(BTDC)	S/A(BTDC)	A/F	LML	SVC개도(°)
1300/1.5	430.0	18.2	4900	67	23	31.7	47.5	30
1500/2.0	362.4	16.4	3550	67	23	30.0	47.5	30
1800/2.0	367.2	15.8	3850	67	23	30.0	41	30
2400/2.5	350.8	12.0	3800	67	23	30.3	32.5	30

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 직접분사식 가솔린엔진의 피스톤을 장착한 엔진의 경우에, 엔진 회전수가 1300rpm이고 연소압력이 1.5bar일 때의 연비가 가장 높으며, 카본총량은 1500rpm/2.0bar일 때가 가장 작게 발생되었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 피스톤에 의하면 인젝터로부터 분사되는 연료의 속도를 감속하면서 스파크 플러그 주위로 농후한 혼합기를 형성하도록 하여 균일한 착화가 이루어지도록 하고, 점화시기를 빠르게하여 신속한 출력이 발생되도록 한 것이다.

아울러, 연소시간을 늘여 카본총량의 배출량을 감소시켜 환경오염을 줄일 수 있으며, 연비의 향상으로 연료 소모량을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

점화플러그가 고정된 실린더 헤드에 스월 컨트롤 밸브가 장착된 스월포트와 평행하게 스트레치 포트를 구비하고, 피스톤 헤드면에 요홈이 구비된 직접분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 있어서,

헤드 윗면으로부터 소정의 기울기와 깊이를 가지도록 형성된 바닥면(11)과;

배기측에 위치한 바닥면(11) 상부로 연계된 아크형의 상단부(12)와;

상단부(12)의 하단으로 보어 센터 중심 배기측 하부에 근접되도록 형성된 돌기부(13)와;

배기측의 바닥면(11) 하부로 돌기부(13)에 연속되는 아크형의 하단부(14)와;

상단부(12)와 하단부(14)를 연결하도록 흡기측의 바닥면(11)에 형성된 아크형의 중앙부(15)를 일체로 구비한 기화부(16)로 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤.
제 1항에 있어서, 상기 돌기부(13)는 점화플러그로부터 기화부(16)의 우측 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 1항에 있어서, 상기 바닥면(11)은 하단부(14)와 상단부(12)로 근접할수록 그 깊이가 깊어지는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤.
제 1항에 있어서, 상기 인젝터의 경사각이 10°∼20°을 가지도록 한 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 1 항에 있어서, 인젝션 방향이 배기측의 상단부로 향하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 1 항에 있어서, 기회부내의 연료 유동 방향이 시계 방향으로 회전하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 1 항에 있어서, 점화플러그(40)와 감속가이더부(13)의 대각선 거리는 약 10∼17mm의 간격이 유지되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
점화플러그가 고정된 실린더 헤드에 스월 컨트롤 밸브가 장착된 스월포트와 평행하게 스트레치 포트를 구비하고, 피스톤 헤드면에 요홈이 구비된 직접분사식 가솔린 엔진의 피스톤에 있어서,

헤드 윗면으로부터 소정의 기울기와 깊이를 가지도록 형성된 바닥면(11)과;

배기측에 위치한 바닥면(11) 상부로 연계된 아크형의 상단부(12)와;

상단부(12)의 하단으로 보어 센터 중심 배기측 하부에 근접되도록 형성된 돌기부(13)와;

배기측의 바닥면(11) 하부로 돌기부(13)에 연속되는 아크형의 하단부(14)와;

상단부(12)와 하단부(14)를 연결하도록 흡기측의 바닥면(11)에 형성된 아크형의 중앙부(15)와;

점화플러그(40)와 돌기부(13)와의 수평거리를 a라하고,

점화플러그(40)와 하단부(14)와의 수평거리를 b라하고,

점화플러그(40)와 상단부(12)와의 수평거리를 c라할 때,

기화부(16)가 a＜b＜c로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 8항에 있어서, 상기 돌기부(13)는 점화플러그로부터 기화부(16)의 우측 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 8항에 있어서, 상기 바닥면(11)은 하단부(14)와 상단부(12)로 근접할수록 그 깊이가 깊어지는 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린엔진의 피스톤.
제 8항에 있어서, 상기 인젝터의 경사각이 10°∼20°을 가지도록 한 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 8항에 있어서, 인젝션 방향이 배기측의 상단부로 향하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 8항에 있어서, 기회부내의 연료 유동 방향이 시계 방향으로 회전하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.
제 8 항에 있어서, 점화플러그(40)와 돌기부(13)의 대각선 거리는 약 10∼17mm의 간격이 유지되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직접 분사식 가솔린 엔진의 피스톤.