KR20090098420A - 오일공급부가 구비된 2행정 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예초기 등에 사용되는 2행정 엔진에 관한 것으로서, 가솔린 연료를 저장하는 연료저장부와, 상기 연료저장부에 저장된 연료를 조절하여 공급하는 기화기와 상기 기화기를 통해 연료를 공급받는 엔진본체, 및 상기 엔진본체의 연소가스를 외부로 배출하는 배기부를 포함하여 구성하되, 상기 엔진본체의 일측에는 오일저장부와 하우징 및 상기 오일저장부에 저장된 오일이 상기 연료와 혼합되어 상기 엔진본체에 공급될 수 있도록 상기 엔진본체의 회전수에 연동되어 작동되는 오일펌프로 구성된 오일공급부를 더 구비하여, 오일이 상기 기화기에서 연료와 혼합된 후 엔진본체에 공급될 수 있도록 함으로써, 연료와 오일의 혼합비가 최적으로 유지될 수 있게 하여 엔진의 시동성 향상은 물론 불완전 연소로 인한 대기오염을 방지하고, 엔진의 불완전한 윤활작용으로 인해 엔진부품이 손상되어 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진에 관한 것이다.

엔진, 오일펌프, 기화기, 2행정

Description

오일공급부가 구비된 2행정 엔진{A two stroke engine with oil supply means}

본 발명은 예초기 등에 사용되는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 오일공급부를 구비하여 오일이 기화기에서 연료와 혼합되어 엔진본체에 투입될 수 있도록 한 것이며, 상기 오일공급부는 엔진본체의 회전수와 연동되어 작동되는 오일펌프를 구비하여 적정량의 오일이 기화기에서 연료와 혼합된 후, 엔진본체에 투입되게 함으로써, 연료와 오일의 혼합비가 최적으로 유지될 수 있게 하여 엔진의 시동성 향상은 물론 불완전연소로 인한 대기오염을 방지하고, 엔진의 불완전한 윤활작용으로 인해 엔진부품이 손상되어 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 예초기 등에 사용되는 2행정 엔진은 연료와 오일을 연료저장통에 20:1 ~ 25:1 정도의 비율로 미리 혼합한 후, 이 혼합된 연료를 기화기를 통해 엔진본체에 공급하고, 상기 혼합 연료를 스파크플러그의 불꽃 점화에 의해 연소시킴으로써 엔진이 작동되도록 하였다.

이때, 엔진본체의 동력은 크랭크축을 통해 예초기 등과 같은 외부작업기기에 전달되는 구조로 되어있다.

따라서, 엔진본체에 투입되는 연료는 가솔린 연료와 윤활용 오일이 일정 비율로 미리 혼합된 상태로 연료저장통에 저장되는 것이다.

한편, 엔진본체의 작동은 먼저 리코일스타터로 초기 시동을 시키면, 실린더 내부의 피스톤 작동과 함께 연료저장통 내의 혼합 연료가 기화기를 통해 엔진본체 내부에 연속적으로 유입되고, 이 유입된 혼합 연료는 플라이휠에 장착된 자석에 의해 발생되는 전기에 의해 스파크플러그의 불꽃 점화로 인해 폭발함으로써 흡기 및 압축과, 배기 및 폭발행정이 연속적으로 수행되어 이루어지게 된다.

한편, 엔진본체의 작동에 의한 회전력은 클러치 등을 통해 외부 작업기기로 전달되게 되는 것이다.

도 1은 종래의 2행정 엔진의 개략도를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 2행정 엔진은 연료저장통(110)과 기화기(140)와 엔진본체(100) 및 배기부(150)로 구성된다.

가솔린 연료와 엔진 윤활용 오일은 미리 적정 비율(20:1~25:1)로 혼합된 상태로 연료저장통(110)에 저장되며, 이 혼합 연료는 연료공급관(도시하지 않음)을 통해 기화기(140)로 공급된 후, 기화기(140)에서 공급량이 조절되어 연료배출관(145)을 통해 엔진본체(100)에 공급되는 것이다.

이때, 에어크리너(130)는 외부 공기를 기화기(140)로 공급하게 되고, 배기부(150)는 엔진본체(100)의 연소가스를 외부로 배기시키게 된다.

따라서, 엔진본체(100)의 작동은, 먼저 엔진본체(100)의 일측에 구비된 리코일스타터(120)를 이용하여 초기 시동을 시키면, 공기와 연료저장통(110)의 혼합 연료가 기화기(140)에서 혼합된 후 엔진본체(100) 내에 연속적으로 투입됨으로써, 이루어지게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 2행정 엔진은 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 가솔린 연료와 엔진 윤활용 오일을 연료저장통에 혼합하여 저장시킨 후, 이 혼합 연료를 엔진본체에 공급함으로써, 가솔린 연료와 엔진 윤활용 오일의 혼합 비율을 적절하게 유지하는 것이 용이하지 않아 엔진의 시동성 저하는 물론 불완전 연소로 인한 대기 환경 오염의 원인이 될 수 있었다.

둘째, 혼합 연료가 장기간 연료저장통에 저장되어 있는 경우에는 연료저장통 내에서의 연료와 오일의 분포가 일정하게 유지되지 않게 되어 최적의 시동조건을 유지할 수 없게 되었다.

셋째, 엔진오일이 불충분하게 혼합되는 경우에는 윤활작용이 원활하지 않게 되어 과도한 마찰열 발생 등으로 인해 내부 부품이 서로 응착되거나 파손되어 엔진수명을 현저히 저하시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 첫째, 엔진의 회전수에 연동되어 오일을 공급하는 별도의 오일공급부를 구비하여 적정량의 엔진오일이 기화기에서 연료와 혼합된 후 엔진본체에 투입되게 함으로써, 연료와 오일의 혼합 비율이 최적으로 유지될 수 있어 엔진의 시동성 향상은 물론 불완전 연소로 인한 대기 환경 오염을 방지할 수 있게 하고, 둘째, 오일공급부가 엔진의 회전수에 연동되어 최적량의 오일을 공급함으로써 연료의 장기간 보관과 상관없이 항상 최적의 시동조건을 유지할 수 있게 하며, 셋째, 원활한 윤활작용으로 인해 내구성을 증대시켜 엔진수명을 현저히 증대시킬 수 있는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 가솔린 연료가 저장되는 연료저장부와, 상기 연료저장부로부터 유입되는 가솔린 연료를 조절하여 공급하는 기화기와, 상기 기화기에 구비되는 연료배출관을 통해 연료를 공급받는 엔진본체, 및 상기 엔진본체의 연소가스를 외부로 배출하는 배기부로 구성되는 2행정 엔진에 있어서,

상기 엔진본체의 일측에는 오일공급부를 구비한 구조로서,

상기 오일공급부는 오일이 저장되는 오일저장부와, 하우징 및

상기 오일저장부에 저장된 오일이 상기 연료와 혼합되어 상기 엔진본체에 공급될 수 있도록 상기 엔진본체의 회전수에 연동되어 적정량의 오일을 상기 기화기의 연료배출관으로 공급하도록 상기 하우징안에 구비되는 오일펌프를 포함하여 구성된다.

상기 오일펌프는, 상기 엔진본체에 구비되는 회전샤프트가 삽입되도록 구비된 하우징 내부에 설치되는데, 상기 회전샤프트에 착탈 가능하게 결합되는 워엄기어에 맞물리는 워엄휠과 연결되어 구동되는 구조이다.

상기 오일펌프의 일측에는 오일유입관에 의해 오일저장부와 연결되는 오일유입구가 구비되고, 오일펌프의 타측에는 오일송출관에 의해 상기 기화기의 연료배출관에 연결되는 오일송출구가 구비되는 구조이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 연료와 오일의 혼합 비율이 최적으로 유지될 수 있어 엔진의 시동성 향상은 물론 불완전 연소로 인한 대기 환경 오염을 방지할 수 있고, 둘째, 적정량의 오일이 연속적으로 투입됨으로써, 원활한 윤활작용으로 인해 항상 최적의 시동조건을 유지할 수 있어 작동효율을 최대화 시킬 수 있으며, 셋째, 내구성 증대를 통해 엔진수명을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 오일공급부가 구비된 2행정 엔진의 사시도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 작동상태를 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 연료저장부(1), 기화기(40), 엔진본체(10), 배기부(50) 및 오일공급부(80)를 포함하여 구성된다.

상기 연료저장부(1)는 엔진본체(10)에 투입되는 연료가 저장되는 부분으로서, 용기 형상의 저장통 내부에 가솔린 등의 연료가 저장되며, 엔진본체(10)를 지지하는 지지프레임(160)이나 엔진본체(10)의 측부 또는 하측부에 구비될 수 있다.

연료는 가솔린 외에 가스 연료가 사용될 수도 있다.

한편, 기화기(40)는 엔진본체(10)에 투입되는 연료의 양을 조절하는 것으로서, 하부에는 연료공급관(5)이 연결되고 일측부에는 연료배출관(45)이 형성된다.

따라서, 연료공급관(5)의 일단은 연료저장부(1)에 연결되고, 타단은 기화기(40)에 연결됨으로써 연료저장부(1)에 저장된 연료는 기화기(40)로 공급될 수 있게 된다.

이때, 기화기(40)의 일측에는 연료공급관(5)으로부터 유입되는 연료를 차단 또는 통과시킬 수 있도록 하는 개폐밸브(43)가 구비된다.

한편, 연료배출관(45)은 엔진본체(10) 내부의 실린더에 연료가 투입될 수 있도록 엔진본체(10)의 일측에 연결된다.

또한, 기화기(40)의 일측에는 외부공기가 유입되는 에어크리너(30)가 구비되 며, 에어크리너(30)와 기화기(40)의 연결부에는 유입되는 공기의 양을 조절시킬 수 있는 쵸크밸브(42)가 구비된다.

한편, 기화기(40)의 상부에는 엔진본체(10)에 투입되는 연료와 공기의 양을 조절할 수 있도록 쓰로틀밸브(도시하지 않음)의 개폐량을 조절하는 조절구(47)가 설치된다.

엔진본체(10)의 일측에는 실린더 내에 투입된 연료를 불꽃 점화시키는 스파크플러그(15)와 내부의 연소가스를 외부로 배출하는 배기부(50)가 구비된다.

한편, 오일공급부(80)는 엔진본체(10)에 윤활용 오일을 공급하는 것으로서, 오일저장부(60)와 하우징(65) 및 오일펌프(70)로 구성된다.

상기 오일저장부(60)는 용기 형상의 저장통으로 형성되어 내부에 오일을 저장하는 부분으로서, 엔진본체(10)의 일측에 설치되며, 오일 내의 불순물 등이 제거될 수 있도록 오일필터(도시하지 않음) 등이 내설될 수 있다.

한편, 하우징(65)은 엔진본체(10)의 일측에 설치되는 것으로서, 엔진본체(10)의 작동에 의해 회전되는 회전샤프트(16)가 관통 삽입되어 내부에 돌출될 수 있도록 구비되며, 전면부에는 커버(도시하지 않음)가 결합되게 된다.

이때, 회전샤프트(16)는 엔진본체(10)의 크랭크축(도시하지 않음)과 연결되어 회전되며, 외주면에는 워엄기어(17)가 결합된다.

상기 워엄기어(17)는 회전샤프트(16)의 외면에 구비되어 고정되는 것으로서, 회전샤프트(16)와 함께 회전되며, 착탈 가능하게 구비될 수 있다.

한편, 오일펌프(70)는 하우징(65) 내측에 고정 설치되는 것으로서, 외측부에 는 오일을 배출하는 오일송출구(72)와 오일이 유입되는 오일유입구(76) 및 오일회수구(77)가 각각 형성되고, 상측에는 워엄휠(75)이 구비된다.

이때, 오일펌프(70)는 워엄휠(75)이 회전샤프트(16)에 구비된 워엄기어(17)와 맞물릴 수 있도록 하우징(65) 내측에 설치된다.

따라서, 오일펌프(70)는 회전샤프트(16)와 워엄기어(17)의 회전과 연동되어 회전되는 워엄휠(75)을 구동원으로 하여 작동되는 것이다.

오일펌프(70)는 일반적으로 내부에 구비된 로터의 회전에 의해 오일을 송출하는 로터리식이나, 기어작동에 의해 작동되는 기어식 또는 플런저를 이용한 플런저식 등 다양한 형태의 펌프가 적용될 수 있다.

한편, 오일송출구(72)에는 오일송출관(72a)이 연결된다.

따라서, 오일송출관(72a)의 일단은 오일펌프(70)의 오일송출구(72)에 연결되고 타단은 기화기(40)의 연료배출관(45)의 상부에 연결됨으로써, 오일은 오일펌프(70)에 의해 기화기(40)로 공급되어 연료와 혼합된 상태로 엔진본체(10)에 공급될 수 있게 된다.

한편, 오일유입구(76)는 도 3에 도시된 바와 같이, 오일유입관(76a)을 통해 오일저장부(60)와 연결되며, 오일회수구(77)는 오일회수관(77a)을 통해 오일저장부(60)와 연결되게 된다.

또한, 오일회수구(77)는 오일이 기화기(40)의 연료배출관(45)으로 공급된 후, 오일펌프(70) 내부에 잔류된 오일이 오일저장부(60)로 다시 회수될 수 있도록 배출시키게 된다.

여기서, 도 2에서는 오일저장부(60)에 연결되는 오일유입관(76a)과 오일회수관(77a)이 하나의 관처럼 보이지만, 2개의 관이 피복되어 하나의 관처럼 보이는 것이며, 도 3에서는 하우징(65)안에 구비되는 오일펌프(70)에 연결되는 오일유입관(76a)과 오일회수관(77a)은 피복이 없이 별도로 갈라져서 오일펌프(70)에 각각 연결된 모습을 나타낸 것이다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 리코일스타터(도시하지 않음)에 의해 엔진본체(10)가 초기 시동되면, 엔진의 크랭크축(도시하지 않음)과 연결된 회전샤프트(16)가 회전하게 되고, 회전샤프트(16)의 단부에 고정 설치된 워엄기어(17)도 동시에 회전하게 된다.

오일펌프(70)는 워엄기어(17)가 회전하게 되면 일측에 구비된 워엄휠(75)이 워엄기어(17)에 연동되어 회전하게 됨으로써 작동되게 된다.

또한, 오일펌프(70)가 작동되면, 오일저장부(60)에 저장된 오일은 오일유입관(76a)을 통해 화살표(d)와 같이 오일펌프(70)의 내측으로 유입된 후, 오일송출관(72a)을 통해 화살표(c)와 같이 기화기(40)의 연료배출관(45)으로 송출된다.

한편, 연료저장부(1)(도 2에 도시함)에 저장된 연료는 연료공급관(5)을 통해 화살표(a)와 같이 기화기(40)로 이동하게 되며, 기화기(40)에서 공기와 혼합된 후, 연료배출관(45)에서 오일과 혼합되어 엔진본체(10)의 내부로 이동하게 된다.

따라서, 오일은 엔진본체(10)의 회전수에 비례하여 조절된 적정량이 기화기(40)의 연료배출관(45)으로 공급되어 상기 연료저장부(1)로부터 연료공급관(5)을 통해 이동되는 연료와 혼합된 후, 엔진본체(10)로 이동하게 되는 것이다.

한편, 오일펌프(70)에서 연료배출관(45)으로 송출되고 남은 잔류 오일은 오일회수구(77)로 배출되어 오일회수관(77a)을 통해 화살표(e)와 같이 다시 오일저장부(60)로 이동하여 회수되는 것으로서, 이러한 오일펌프(70)의 회수동작은 일반적으로 공지된 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명은 엔진본체(10)와 연동되어 작동되는 오일펌프(70)에 의해 적정량의 엔진 오일이 기화기(40)에서 연료와 혼합된 후 엔진본체(10)에 투입되게 됨으로써, 연료와 오일의 최적의 혼합 비율이 유지될 수 있어 엔진본체(10)의 시동성 향상은 물론 불완전 연소로 인한 대기 환경 오염을 방지할 수 있게 되고, 연료의 장기간 보관과 상관없이 항상 최적의 시동조건을 유지할 수 있으며, 원활한 윤활작용으로 인해 엔진의 내구성을 현저히 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 상기 실시예는 단지 설명의 편의를 위해 첨부된 예시도면에 의거 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러 가지 변형 및 수정이 가능하며, 이러한 실시예에 의거 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 종래의 2행정 엔진의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 오일공급부가 구비된 2행정 엔진의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 작동상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,110 : 연료저장부 5 : 연료공급관

10,100 : 엔진본체 15 : 스파크플러그

16 : 회전샤프트 17 : 워엄기어

30,130 : 에어크리너 40,140 : 기화기

42 : 쵸크밸브 43 : 개폐밸브

45,145 : 연료배출관 47 : 조절구

50,150 : 배기부 65 : 하우징

70 : 오일펌프 72 : 오일송출구

72a : 오일송출관 76 : 오일유입구

76a ; 오일유입관 77 : 오일회수구

77a : 오일회수관 80 : 오일공급부

150 : 리코일스타터 160 : 지지프레임

Claims (3)

1. 가솔린 연료가 저장되는 연료저장부와, 상기 연료저장부로부터 유입되는 가솔린 연료를 조절하여 공급하는 기화기와, 상기 기화기에 구비되는 연료배출관을 통해 연료를 공급받는 엔진본체, 및 상기 엔진본체의 연소가스를 외부로 배출하는 배기부로 구성되는 2행정 엔진에 있어서,

   상기 엔진본체의 일측에는 오일공급부를 구비한 구조로서,

   상기 오일공급부는 오일이 저장되는 오일저장부와;

   하우징; 및

   상기 오일저장부에 저장된 오일이 상기 연료와 혼합되어 상기 엔진본체에 공급될 수 있도록 상기 엔진본체의 회전수에 연동되어 적정량의 오일을 상기 기화기의 연료배출관으로 공급하도록 상기 하우징안에 구비되는 오일펌프;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오일펌프는,

   상기 엔진본체에 구비되는 회전샤프트가 삽입되도록 구비된 하우징 내부에 설치되는데, 상기 회전샤프트에 착탈 가능하게 결합되는 워엄기어에 맞물리는 워엄휠과 연결되어 구동되는 것을 특징으로 하는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 오일펌프의 일측에는 오일유입관에 의해 오일저장부와 연결되는 오일유입구가 구비되고, 오일펌프의 타측에는 오일송출관에 의해 상기 기화기의 연료배출관에 연결되는 오일송출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 오일공급부가 구비된 2행정 엔진.

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