KR20120085746A - 모터의 실린더 압력 조절기 - Google Patents

Abstract

모터의 실린더 압력 조절기는 요구되는 출력에 따라 모터의 실린더 압력을 조절한다. 실린더의 조절은 조절 장치(19)에 의해 압축비를 변경함으로써 이루어진다. 조절 장치(19)는 조절 휠(4)을 통해 편심 휠(3)을 연결 로드(2)가 피스톤(1)을 연소실 헤드로부터 원하는 거리까지 들어 올리게 되는 위치로 변화시킨다. 조절 장치는 실린더에 들어가는 공기의 양을 측정하고 압축비를 적절하게 조절한다. 조절 장치는 또한 압축 압력이 적절하게 증가 또는 감소되도록 회전 속도를 고려한다.

Description

모터의 실린더 압력 조절기{CYLINDER PRESSURE ADJUSTER OF A MOTOR}

본 발명은 CO₂ 배출을 실질적으로 줄이는 제 1 항의 전제부에 따른 모터에 관한 것이다.

공지된 모터에서는, 연결 로드가 크랭크 아암 축에 있는 베어링에 장착된다. 피스톤이 정상 위치에 있을 때, 연소실은 전체 회전 속도 범위에서 동일하다. 충전이 짧으면, 압축 압력은 낮게 유지되어 성능이 실질적으로 불량하게 된다.

회전 속도가 증가하면, 연소실은 저속에서 보다 상대적으로 더 빨리 증가하게 된다. 이 때문에 실린더내의 압력은 충분히 높은 수준으로 증가하지 못하며 그래서 모터의 출력이 낮아지게 된다.

종래의 모터에서는, 피스톤이 상사점에 있을 때, 크랭크 아암과 연결 로드는 동일 선상에 있게 되며 레버의 길이는 제로(zero)로 된다. 따라서 토크 역시 일시적으로 제로가 된다.

본 발명의 목적은, 상기한 단점들을 해소하고, 또한 열에너지의 손실이 실질적으로 더 낮게 되고 리터당 출력이 증대되며 또한 종래의 모터와 비교해 CO₂ 배출이 약 38% 줄어드는 모터를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 압축 압력 조절기를 사용하고 또한 크랭크 아암 축에 있는 편심 휠의 위치를 조절하는 조절 휠(4)을 사용함으로써 달성될 수 있다.

기어 휠의 크기는 3면에 있는 식에 의해 정해진다. 편심 휠은 연결 로드의 하단부와 크랭크 아암에 있는 베어링에 장착된다. 편심 휠은 크랭크 아암 축에서 중앙에 배치되는 고정 기어링(3)을 갖는다. 이 기어링(3)은 조절 휠(4)로 구동된다. 컴퓨터와 조절 장치(19)에 의해 조절 휠(4)은 충분한 실린더 압력을 얻기 위해 요구되는 위치로 움직이게 된다.

상기 조절 장치(19)에 의해 조절 휠(4)이 반시계 방향으로 움직이면, 연소실은 감소하고 압력은 증대된다. 이에 대응하여, 조절 휠이 시계방향으로 회전할 때는 압력이 낮아지게 된다.

보다 구체적으로는, 본 발명에 따른 모터는 제 1 항의 특징부에 기재되어 있는 사항을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 모터의 구성을 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명하도록 한다. 도면에는 본 발명에 따른 모터의 구성이 단면도로 나타나 있다.

모터의 일 부분(2)은 금속으로 만들어져 있어 그의 크랭크 아암측에서 편심 휠(3)을 장착할 수 있으며, 크랭크 아암에 중심 맞춤된 기어링이 그 편심 휠에 고정된다. 편심 휠의 기어링은 조절 휠(4)의 기어링과 접촉한다.

상기 조절 휠(4)은 0 ? 30℃의 범위에서 앞뒤로 회전할 수 있도록 모터의 몸체에 장착된다. 조절 휠(4)을 회전시키 위해 회전 숄더(24)가 제공되어 있으며, 이 숄더에는 회전 아암(22)이 부착되어 있다.

상기 회전 아암(22)은 축(18)에 고정된다. 각각의 조절 기어링을 회전시키기 위한 회전 장치가 상기 축(18)에 부착되어 있다.

조절 장치(19)는 모터의 회전 속도, 요구되는 출력 및 충전비를 고려한다.

상기 편심 휠은 모터의 크랭크 축에 반대 방향으로 회전한다. 편심 휠의 기어링의 구름 반경(rv) 및 조절 기어링의 구름 반경(Rs)의 크기는 Rs = R + rv = 2.5×rv가 되도록 정해진다.

각 실린더의 가동 휠(4)은 축(18) 및 그에 고정되어 있는 회전 아암(22)에 의해 움직이게 된다. 이리 하여 각 실린더에서 조절이 동시에 제공된다.

시스템에서는 연소 행정의 시작시에 연결 로드의 각(9)이 커서 레버 아암이 증가되며, 이에 대응하여 연소 행정의 끝에서는 연결 로드의 각이 감소하여 피스톤과 실린더 벽 사이의 마찰이 줄어들게 된다.

짧은 충전의 경우에는, 연소실이 감소하고 화염 전선(fire front)까지의 거리는 화염 시간 처럼 짧아지게 된다. 화염 시간이 더 짧아지고 또한 압축비가 더 커지면, 충분히 높은 압력이 실린더내에 발생하게 된다.

더 큰 회전 속도에서는 압축비를 변경시켜 실린더 압력을 증가시킨다. 이러한 구성에 의해, 연소 행정 중에 더 큰 피스톤 속도와 더 높은 실린더 압력이 얻어진다. 연소실은 빠르게 증가되고 압력은 너무 많이 증가되지 않는다.

연소실을 변화시켜, 실린더내의 압력을 노킹(knocking) 경계로 조절하고 또한 온도를 모터의 구조가 허용하는 한 높게 한다. 온도가 높으면, 열전도에 대한 저항이 커지게 되고 그리 하여 열에너지의 손실이 감소될 수 있다.

Claims (5)

1. 모터 압축 압력 조절기를 포함하는 모터로서, 이 모터의 피스톤으로 부터 크랭크 아암의 방향으로 연결 로드(2)가 제공되며, 이 연결 로드는 베어링에 의해 편심 휠(3)에 장착되고, 이 편심 휠(3)에는 크랭크 아암에 중심 맞춤되는 치형부가 제공되어 있으며 편심 휠은 조절 휠(4)로 구동되는 상기 모터에 있어서,
   상기 편심 휠(3)과 조절 휠(4)의 크기는, 크랭크 아암의 반경(R) + 편심 휠(3)에 있는 기어링의 구름 반경(rv) = 조절 휠(4)의 구름 반경(Rs) = 2.5 × rv 가 되도록 정해지며, 따라서 Rs = R + rv = 2.5 × rv 인 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 조절 장치(19)는 시프팅 아암(20)과 회전 아암(22)으로 시프팅 휠(4)을 원하는 위치로 조절하는 것을 특징으로 하는 모터.
3. 제 1 항에 있어서, 회전 아암은 조절 축(18)에 부착되어 있고, 이 축(18)이 회전하면 각 실린더의 조절 휠이 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 모터.
4. 제 1 항에 있어서, 각 실린더의 회전 휠에는 회전 숄더(24) 및 충격 흡수를 위한 충격 흡수기(29)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
5. 제 1 항에 있어서, 조절 장치(19)는 실린더의 충전비, 회전 속도 및 요구되는 출력을 측정하며, 또한 상기 조절 장치(19)는 실린더내에서 최적의 압축 압력이 얻어지도록 압축비를 변화시키는 것을 특징으로 하는 모터.

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