KR200175700Y1 - 엔진 연소실의 와류 형성 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 연소실 구조에 관한 것으로서, 특히 압축 행정시 상승되는 피스톤에 밀려 상하 이동되는 플런저를 설치함으로써 연소실 내부의 와류 형성이 원활하여 연소 성능이 향상되도록 한 엔진 연소실의 와류 형성 구조에 관한 것이다.

상기 본 고안은 실린더 블록(50)의 보어 상단측에 반경 방향으로 길게 설치되고 중간에 가이드 홀(62)이 형성된 지지구(62)와, 상기 지지구(62)의 가이드 홀에 삽입되어 피스톤(55)의 왕복 운동에 의해 상하 이동되는 와류 플런저(65)와, 상기 지지구(62)의 상단과 와류 플런저(65)의 상면 사이에 설치되어 와류 플런저(65)를 하측 방향으로 밀어주는 리턴 스프링(67)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

엔진 연소실의 와류 형성 구조

본 고안은 엔진의 연소실 구조에 관한 것으로서, 특히 압축 행정시 상승되는 피스톤에 밀려 상하 이동되는 플런저를 설치함으로써 연소실 내부의 와류 형성이 원활하여 연소 성능이 향상되도록 한 엔진 연소실의 와류 형성 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진은 연소실의 내부에서 연소가 이루어지며, 혼합가스 자체가 보유한 화학적 에너지를 순간연소에 의해 열에너지로 바꾸어 그 연소가스가 팽창할 때의 일을 직접 이용한 것이다.

상기 엔진은 도 1에 도시된 바와 같이 에어 클리너(10)를 통해 연소 가스와 혼합시킬 공기를 흡입하고, 스로틀 밸브(12)에서 상기 흡입 공기량을 조절하여 서지 탱크(20)에 보내게 된다. 상기 서지 탱크(20)에서는 연소실(36)로 흡입되는 공기를 일시 저장하여 흡기 다기관(22)을 통해 연소실(36)로 보내게 되는데, 스로틀밸브(12) 전후에서 연료와 혼합되거나 흡기 다기관(22) 상의 인젝터에서 분사된 연료와 혼합되어 혼합 가스로 연소실(36)에 공급된다.

상기와 같이 연소실(36)에 공급된 혼합 가스는 흡기 밸브(24)의 개폐에 따라 공급 시기가 조절되고 실린더(30)내의 피스톤(32)이 왕복 운동하면서 흡기, 압축, 팽창, 배기의 행정을 반복하게 된다. 상기 과정에서 연소한 연소가스는 배기 밸브(26)를 통해 배기 장치(28)로 보내지고 이후 외부로 배출된다.

상기 과정에서 서지 탱크(20)를 통해 연소실(36)로 유입되는 혼합가스는 흡기밸브(24)가 열리고 피스톤(32)이 하강하면서 연소실(36)로 흡입되는데, 이때 상기 혼합가스가 연소실(36)내에서 고르게 분포되지 못하여 이후 압축과, 폭발행정에서 미연소가스 또는 미혼합 공간이 발생하게 된다.

위와 같은 현상이 발생하게 되면 폭발 행정시 엔진의 동력 발생 효율이 떨어지게 되고, 또한 연소실(36)내의 혼합 가스 연소 후, 배기되는 연소 가스에 미연소가스등 인체에 유해한 가스가 상당량 배출되는 문제가 발생한다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실린더 상측에 지지구 및 와류 플런저를 설치하여 피스톤의 왕복 운동에 따라 상하 이동토록 함으로써 연소실 내부의 와류 형성이 용이하여 엔진의 연소 성능이 향상되도록 한 엔진 연소실의 와류 형성 구조를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 엔진 연소실의 흡배기 구조를 나타낸 개략적인 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 엔진 연소실의 와류 형성 구조를 나타낸 도면으로서,

도 2a는 내부 구성도,

도 2b는 상기 도 2a의 A-A선의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 실린더 블록 55 : 피스톤

55a : 홈부 60 : 지지구

60a : 돌출부 62 : 가이드 홀

65 : 와류 플런저 67 : 리턴 스프링

상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 엔진 연소실의 와류 형성 구조는, 실린더 블록의 보어 상단측에 반경 방향으로 길게 설치되고 중간에 가이드 홀이 형성된 지지구와, 상기 지지구의 가이드 홀에 삽입되어 피스톤의 왕복 운동에 의해 상하 이동되는 와류 플런저와, 상기 지지구의 상단과 와류 플런저의 상면 사이에 설치되어 와류 플런저를 하측 방향으로 밀어주는 리턴 스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 엔진 연소실의 와류 형성 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 실린더 블록(50)의 보어 상단측에 반경 방향으로 길게 설치되고 중간에 가이드 홀이 형성된 지지구(62)와, 상기 지지구(62)의 가이드 홀에 삽입되어 피스톤(55)의 왕복 운동에 의해 상하 이동되는 와류 플런저(65)와, 상기 지지구(62)의 상단과 와류 플런저(65)의 상면 사이에 설치되어 와류 플런저(65)를 하측 방향으로 밀어주는 리턴 스프링(67)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 지지구(60)는 상기 리턴 스프링(67)의 상단을 지지토록 보어의 중심 방향으로 돌출부(60a)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 와류 플런저(65)는 상면이 판형으로 넓게 형성되어 상기 지지구(60) 내측에 위치되고, 그 저면이 하측으로 돌출되어 상기 지지구의 가이드 홀(62)에 삽입되어 상하 이동토록 형성되어 있다.

특히, 상기 피스톤(55)의 상면은 상기 지지구(60) 및 플런저(65)가 삽입되도록 중간부분에 긴 홈부(55a)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 엔진 연소실의 와류 형성 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진의 흡입 행정시 피스톤(55)이 실린더 내부에서 하측으로 이동되고, 연소실 내부의 흡기 부압으로 흡기 포트를 통해 혼합 가스가 유입되게 된다. 이때 지지구(60)에 설치된 와류 플런저(65)는 리턴 스프링(67)의 탄발력에 의해 하측으로 이동된다.

연소실 내의 압축 행정이 시작되면 피스톤(55)이 상승하게 되고, 일정 이상 상승되면 피스톤(55)의 긴 홈부(55a)에 지지구(60) 및 와류(65) 플런저가 삽입된다. 이후 피스톤(55)이 더 올라가게 되면 리턴 스프링(67)의 탄발력을 이기고 와류 플런저(65)를 상측으로 밀어 올리게 된다. 이때, 상기 와류 플런저(65)의 이동으로 연소실 내부의 연소 가스는 고르게 혼합되어 폭발 행정시 연소 효율이 상승되게 된다.

이후, 상기 피스톤(55)이 하강하면 와류 플런저(65)도 하강하고, 배기 행정 중에도 피스톤(55)의 상승에 따라 와류 플런저(65)가 상승되어 배기 가스의 배출을 돕게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 엔진 연소실의 와류 형성 구조는 실린더 상측에 지지구(60) 및 와류 플런저(65)가 설치되어 피스톤(55)의 왕복 운동에 따라 상하 이동되기 때문에 압축 행정시 연소실 내부의 와류 형성이 원활하여 엔진의 연소 성능이 향상되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 실린더 블록의 보어 상단측에 반경 방향으로 길게 설치되고 중간에 가이드 홀이 형성된 지지구와, 상기 지지구의 가이드 홀에 삽입되어 피스톤의 왕복 운동에 의해 상하 이동되는 와류 플런저와, 상기 지지구의 상단과 와류 플런저의 상면 사이에 설치되어 와류 플런저를 하측 방향으로 밀어주는 리턴 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 연소실의 와류 형성 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지구는 상기 리턴 스프링의 상단을 지지토록 보어의 중심 방향으로 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 연소실의 와류 형성 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 와류 플런저는 상면이 판형으로 넓게 형성되어 상기 지지구 내측에 위치되고, 그 저면이 하측으로 돌출되어 상기 지지구의 가이드 홀에 삽입되어 상하 이동토록 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 연소실의 와류 형성 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 피스톤은 압축 및 배기 행정시 상기 지지구 및 와류 플런저가 삽입되도록 상면의 중간 부분에 긴 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 연소실의 와류 형성 구조.