KR20130036740A - 고속 엔진 - Google Patents

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KR20130036740A
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하산 바스리 오즈다마르
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하산 바스리 오즈다마르
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Abstract

본 발명은 친환경적인, 고속 내연 기관에 관련되며, 연료는 커넥팅 로드 메커니즘을 개선하는 것에 의해 그리고 피스톤 구조를 변화시키는 것에 의해 고효율로 사용되며 배기 가스 배출은 최소 수준이다.

Description

고속 엔진{HIGH SPEED ENGINE}
본 발명은 친환경적인, 고속 내연 기관에 관련되며, 연료는 커넥팅 로드 메커니즘을 개선하는 것에 의해 그리고 피스톤 구조를 변화시키는 것에 의해 고효율로 이용되며 배기 가스 배출은 최소한의 수준이다.
공지된 종래 기술에서, 내부 연소 및 폭발 엔진들은 오토(Otto)에 의해 발명된 이후, 연구들은 연료 소비를 감소시키도록 마찰에 의해 야기되는 손실들을 감소시키고 크랭크, 커넥팅 로드 및 피스톤 메커니즘들에서 몇 가지 개선들을 하는 것에 의해 고속 엔진 동력을 얻기 위해 이루어졌다.
공지된 종래 기술인, 미국 특허 출원 제 US702270B 1호에서 내연 기관이 설명되며, 커넥팅 로드의 움직임이 구부러진 커넥팅 로드에 의해 피스톤의 스트로크를 따라 최대화되고, 크랭크가 상사점을 지난 이후 최대 압력에 도달하는 것에 의해 높은 토크 및 고효율을 달성하도록 겨냥되며, 엔진은 수직 실린더 축으로부터 오프셋되는 크랭크축을 포함한다.
공지된 종래 기술인, 국제 특허 출원 제 CA1 170927호는 엔진 마력의 증가 및 적은 마찰을 가능하게 하고 스터드(stud)에 의해 피스톤에 연결된 팬 형상의 피스톤을 포함하는 내연기관이 설명된다.
공지된 종래 기술인, 미국 특허 출원 제 US2005051 128호는 피스톤의 상부 위에 팽창하는 가스를 받아들이는 홈들을 구비하고 마찰에 의해 야기되는 손실들을 감소시키는 것을 목적으로 하는 내연기관이 설명된다.
그러나, 가장 오래된 기술에서, 일반적인 Otto 엔진들 및 다른 고전적인엔진들의 주된 문제점은 실린더 내에 연소되고 분해된 연료에 의해 제공되는 압력이 그 일에 적합하지 않는 방법에 의해 크랭크축에 전달되므로, 엔진 효율이 매우 낮고 효율 손실이 매우 높다는 것이다. 피스톤이 상기 엔진들 내에 상사점에 있을 때, 압력은 최대치이나 크랭크를 회전시키는 모멘트 암은 0이다. 크랭크가 회전하는 것을 계속하고 피스톤이 상사점에서 하사점으로 이동하는 동안, 실린더 부피는 0°- 90°사이에서 팽창되며, 모멘트 암은 정렬시키는 것을 시작하나, 동시에 가스 압력은 P.V=P1.V1 평형에 의해 빨리 떨어진다. 결과적으로, 효율적인 압력을 제공하고 효율성을 결정하는 요인인 연소 시간은 짧아진다. 압력들이 모멘트 암이 증가함에 따라 낮아지므로, 가스 압력 x 모멘트 암 관계에 따라, 적합한 회전 모멘트 및 바람직한 연소 효율성은 달성될 수 없을 수 있다. 더욱이, 실린더의 피스톤의 진행을 통해, 블록 표면(block surface)과 피스톤의 접촉은 압력 변화들에 따라 증가되며, 그에 따라 마찰 손실들도 증가되며, 엔진 효율은 더 낮아지고 엔진의 수명은 단축된다.
전술한 캐나다 특허 출원 CA 1 170927호 및 미국 특허 출원 US2005051 128호 및 공지된 종래 기술에서, 피스톤 상부에 다른 설계들을 하는 것에 의해 마찰을 감소시키는 것을 목적으로 하지만, 크랭크-커넥팅 로드 메커니즘들이 축 상에 놓여진 후에 크랭크-커넥팅 로드 메커니즘들이 축으로부터 오프셋되는 경우를 포함하거나 설명하지 않는다.
미국 특허 출원 제 US702270B1호는, 축으로부터 오프셋되는 크랭크를 구비하는 엔진에서, 크랭크 상에 형성되기에 바람직한 회전 모멘트가 커넥팅 로드를 형성하는 것에 의해서만 증가되도록 시도되었다.
본 발명의 목적은 고압에서 큰 모멘트 암을 구비하는 높은 토크, 높은 동력 및 고속 엔진을 제공하는 것이며, 완전하고 효율적인 연소는 특정 각도(α)에서 피스톤에 연결되고 제작된 커넥팅 로드에 의해 크랭크 축 상에 작용하는 힘의 방향을 변화시키는 것을 가능하게 하는 변화를 주는 것에 의해 획득된다.
본 발명의 다른 목적은 더 오래 지속되는 엔진을 제공하는 것이며, 마찰 손실들은 특정 거리(x)에 의해 실린더 중심으로부터 커넥팅 로드를 오프셋 시키는 것에 의해 그리고 피스톤 상부에서 변화들을 주는 것에 의해, 그리고 그에 의해 실린더 내에 피스톤이 그것의 진행 동안 균형상태를 유지하게 하는 것에 의해 감소된다.
본 발명의 다른 목적은 친환경적인 엔진을 제공하는 것이며, 연료는 연소 시간에 의해 완전히 연소되며 배기장치에 존재하는 가스 배출물질들은 최소 수준이다.
본 발명의 다른 목적은 더 작은 실린더 체적 내에 더 높은 동력을 획득하는 것에 의해 더 저렴하고 더 연료 효율이 좋은 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 엔진 생산 동안 다른 위치들에서 실린더 내의 피스톤 속도를 조절하는 것을 허용하여, 흡입 및 배기 밸브들의 개방 및 폐쇄 시간들 및 점화 및 압축 시간들이 이롭게 조절될 수 있는 고속, 높은 토크 및 높은 동력 엔진을 제공하는 것이다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
본 발명의 목적들을 달성하기 위해 실시된 엔진은 첨부된 도면들에 도시된다;
도 1은 본 발명의 엔진의 실린더의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 엔진의 실린더 시스템 내에 크랭크 및 커넥팅 로드의 상호 위치들을 도시한다.
도 3은 피스톤이 상사점에 있을 때 힘들의 분포를 도시하고 본 발명의 엔진의 실린더 시스템 내에 크랭크 및 실린더에 대해 커넥팅 로드의 각도들을 도시한다.
도 4는 피스톤이 본 발명의 엔진의 실린더 시스템 내의 상사점에 있을 때 힘들의 분포를 도시한다.
도 5는 피스톤이 본 발명의 엔진의 실린더 시스템 내의 상사점에 있을 때 힘들의 분포를 도시하며 피봇 핀 중심은 실린더 중심으로부터 오프셋되고 피스톤은 균형상태에 있는다.
도 6은 공지된 종래 기술의 엔진에서 실린더 내의 피스톤의 진행을 따른 피스톤의 진행 및 크랭크의 위치를 도시한다.
도 7은 본 발명의 엔진에서 실린더 내의 피스톤의 진행을 따른 피스톤의 진행 및 크랭크의 위치를 도시한다.
도 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 및 15는 본 발명의 엔진의 바람직한 실시예에서 피스톤 구조를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 엔진(engine; 1)은 적어도 하나의 실린더(cylinder; 2), 실린더(2) 내부에서 이동하고, 움직임 동안 피스톤(piston; 3) 표면 마찰을 제거하는 적어도 하나의 돌출부(protrusion; 6) 및/또는 리세스(recess; 7)를 포함하는 적어도 하나의 피스톤(3), 특정 거리(x)에 의해 실린더(2) 중심으로부터 오프셋되고(offset) 피스톤(3)에 대해 각도(α)에서 위치되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(connecting rod; 4) 및 실린더(2) 축에 대한 두 개의 단부들의 각도(γ°)에 의해 스트로크들(strokes) 동안 피스톤(3)의 속도를 조절하기에 효율적인 적어도 하나의 크랭크(crank; 5)를 포함한다.
본 발명의 엔진(1)에서, 피스톤(3) 및 크랭크(5) 사이에 있고 크랭크(5)에 피스톤(3)을 연결하는 커넥팅 로드(4)는 실린더(2) 중심으로부터 특정 오프셋(x)을 가지고 그리고 각도(α)에서 피스톤 상에 위치된다. α각도에서 피스톤(3) 상에 놓여지는 커넥팅 로드(4)의 상부단(A) 및 크랭크(5) 축 상에 장착되는 하부단(B) 사이의 부분은 곧을 수 있을 뿐 아니라, 구부러지거나, 물결 모양이거나, 각이 지는 등과 같이 다른 기하학 형상들일 수 있다(도 2).
고전적인 엔진들에서, 피스톤(3)이 상사점(top dead center)에 있을 때, 크랭크(5)에 대해 작용하는 모멘트 암(moment arm)은 0이며 크랭크 그 자체는 상사점에 있다. 크랭크 각도가 90°를 향해 나아감에 따라, 피스톤(3) 내의 체적은 빨리 팽창하며 그에 의해 실린더(2) 압력은 빨리 낮아진다. 움직임에 따라, 크랭크(5)에 대해 작용하는 모멘트 암은 증가하나, 유효한 회전 모멘트는 회전 모멘트 = 모멘트 암 × 실린더 압력 평형식에 의해 크랭크(5) 상에 획득될 수 없다.
본 발명의 엔진(1)에서, 커넥팅 로드의 두 개의 단부들은 실린더(2) 축에 대해 γ°를 이루며, 크랭크(5) 중심은 특정 거리(e)에 의해 실린더 중심으로부터 오프셋되고 γ°각도가 변화하는 동안 우선은 느린 그리고 그런 다음 빠른 움직임은 스트로크를 따라 획득되며, 피스톤(3)의 속도는 흡입, 압축, 연소 및 배기 시간들 동안 엔진의 효율성을 증가시키기 위해 조절될 수 있다.
본 발명의 엔진(1)에서, 실린더(2)와 커넥팅 로드(4)의 α°각도 및 크랭크(5) 상에 유용하게 획득된 힘의 영향에 의해; 돌출부는 실린더(2) 내에 피스톤(3)의 진행을 따라 피스톤(3) 측면 상에 형성된 마찰력의 균형을 맞추기 위해 피스톤(3) 상에 형성되며, 커넥팅 로드(4)는 x에 의해 실린더(2) 중심으로부터 오프셋된다. 커넥팅 로드(4)가 x 및 y 방향들을 향해 피스톤(3)에 연결되는 피스톤 구멍 및 피스톤 상에 돌출부(6)를 오프셋 시키고 변화시키는 것에 의해 획득된 힘들은 피스톤 상에 작용하는 압력의 영향에 의해 실린더(2) 표면에 대해 작용하는 힘들의 균형을 맞추며 피스톤(3)은 실린더(2) 내에서 균형 상태에서 유지된다(도 5). 따라서 실린더 내에서 피스톤의 진행을 따라 실린더 표면상에 발생되는 마찰은 방지되며, 동력의 손실 또한 방지되고 엔진의 수명 및 효율은 증가된다.
본 발명의 엔진(1)의 바람직한 실시예에서, 실린더(2) 표면 상에 피스톤(3)에 의해 형성된 마찰력을 방지하기 위해, 돌출부(protrusion; 6)의 다른 측면 상에 적어도 하나의 짧은 및/또는 긴 돌출부(6) 및/또는 적어도 하나의 곧거나 구부러진 리세스(recess; 7)는 x의 양에 의해 실린더(2) 중심으로부터 커넥팅 로드(4)를 오프셋하는 것에 의해 획득된 힘과 함께 피스톤(3) 상에 형성된다(도 8, 도 9, 도 11, 도 12, 도 13, 도 15).
본 발명의 엔진(1)의 바람직한 실시예에서, 실린더(2) 표면 상에 피스톤(3)에 의해 형성된 마찰력의 균형을 맞추기 위해 x의 양에 의해 실린더(2) 중심으로부터 커넥팅 로드(4)를 오프셋 시키는 것에 의해 획득된 힘과 함께 피스톤(3)은 피스톤(3) 상에 적어도 하나의 볼록부(convex; 8) 및 오목부(concave; 9)를 형성하는 것에 의해 형성된다(도 10, 도 14).
공지된 종래 기술의 고전적인 엔진들(1)에서, 흡입 사이클 동안, 피스톤(3)이 상사점에 있을 때 크랭크(5) 각도는 0°이다. 본 발명의 엔진(1)에서 커넥팅 로드(4)가 실린더(2) 축에 대해 α각도를 이룬 후에 유효한 모멘트 암은 크랭크(5) 상에 획득되고, 크랭크(5)가 상사점에 도달할 때 회전을 계속하며 각도가 θ°일 때 피스톤(3)은 상사점에 도달한다. 공지된 종래 기술과 대조적으로, 크랭크(5) 각도가 0°가 아닌 θ일 때 흡입 사이클이 시작한다. 흡입 사이클 동안, 크랭크(5)가 β°각도를 만들도록 회전할 때, 피스톤(3)은 실린더(2) 내에서 천천히 이동하며 z의 거리를 이동하며, 크랭크(5) 각도가 90°에 도달할 때 피스톤(3)은 그것의 스트로크의 절반보다 적게 이동하며 점(z2)에 도달한다. 90°- 180°사이에서 크랭크(5)의 회전 운동 동안, 피스톤(3)은 빠르게 이동하며 긴 거리(z2)를 이동한다. 따라서, 크랭크(5)의 처음 0°- 90°이동 동안 피스톤(3) 느린 움직임에 의해 형성된 진공에 의해, 연료는 피스톤(3) 안으로 완전히 흡입된다. 90°- 180°사이에서 그것의 움직임 동안, 더 많은 공기가 압력 차이에 의해 그리고 피스톤(3)의 속도에 의해 형성된 관성에 의해 피스톤(3) 내부로 흡입되므로 완전한 혼합이 형성되도록 허용된다. 크랭크(5) 각도가 180°에 도달할 때, 크랭크(5)는 크랭크(5)에 대해 작용하는 회전 모멘트에 의해 회전하는 것을 계속하며, 크랭크 각도가 180+λ에 도달할 때 완료되고 피스톤(3)이 하사점(bottom dead center)에 있을 때 흡입 사이클이 완료된다(도 7).
본 발명의 엔진(1)에서, 크랭크(5) 각도가 (180°+ λ)-270°에 있을 때, 피스톤(3)은 스트로크 길이의 절반보다 적게 이동하며 이동된 거리는 같은 각도 범위 사이에서 고전적인 엔진(1) 내에 있는 것보다 훨씬 짧다. 270°- 360°사이에서, 피스톤(3)은 그것의 스트로크의 절반보다 더 이동하며 크랭크(5)가 θ°에 도달할 때 압축 사이클이 완료된다.
작동 사이클 동안 본 발명의 엔진(1)에서; 크랭크(5)가 θ°- 90°사이에서 이동하는 동안, 피스톤(3)은 실린더(2)에 대한 커넥팅 로드(4)의 각도에 의해 실린더(2) 내에서 매우 천천히 이동하며 이런 방식에 의해 피스톤(3) 상에 압력은 오랜 시간 동안 증가된 수준에서 유지된다. 이러한 과정에서 피스톤(3)이 이동하는 거리는 스트로크의 절반보다 적으며 따라서 완전하고 효율적인 연소는 충분한 시간을 제공하는 것에 의해 획득된다(도 7).
크랭크(5) 각도가 90°- 180°사이에서 변화하는 동안, 피스톤(3)은 스트로크 길이의 절반보다 더 이동하여서 크랭크(5) 각도가 0°- 90°사이에 있을 때 그것이 이동하는 것보다 더 많은 거리를 이동하고 크랭크(5) 각도가 180°+ λ°에 도달할 때 피스톤(3)은 하사점에 도달한다. 따라서, 0°- 90°사이에서 크랭크(5) 축의 움직임에 대해 피스톤(3)이 더 적은 거리를 이동하게 하는 것에 의해 연료가 더 효율적으로 연소되므로 열역학적 효율이 증가되며, 고전적인 엔진들과 비교할 때 더 높은 동력, 토크 및 속도가 획득된다(도 7).
크랭크(5) 각도가 (180°+λ°)-270°사이에 있을 때, 피스톤(3)은 그것의 스트로크의 절반보다 적게 이동하며 이동된 거리는 같은 각도 범위에서 고전적인 엔진과 비교할 때 훨씬 적다. 270°- 360°사이에서, 피스톤(3)은 그것의 스트로크의 절반보다 더 이동하여, 그것에 대해 작용하는 회전 모멘트의 영향에 의해 θ°더 회전하며 배기 사이클이 완료된다. 따라서, 엔진(1)의 생산 동안, 크랭크(5)의 위치에 대해 입구 및 배기 밸브들의 개방 및 폐쇄 시간들은, 엔진(1) 속도, 동력 및 토크가 피스톤(3) 속도에 대해 증가되도록 조절될 수 있다. 그러므로, 크랭크(5) 각도가 180°에 도달하기 전에 배기 밸브가 개방된 이후에 그리고 크랭크(5) 각도가 (180°+ λ°) - 270°사이에 있을 때 피스톤(3)이 천천히 이동한 후에 배기 가스는 대기압에 도달한다. 따라서, 저압 가스가 더 쉽게 방출될 수 있으므로 엔진(1)은 더 적은 에너지를 소비하고 압력은 급격히 떨어진다.
여기에 설명된 기본적인 이론들에 입각하여 다양한 실시예들이 나타날 수 있다. 본 발명의 엔진(1)은 본 발명을 설명하는 동안 위에 주어진 예시들에 의해 제한될 수 없다. 본 발명은 본질적으로 청구항들 내에 설명된 것과 같다.
도면들 내에 부품들은 개별적인 참조 번호들이 주어지며, 이 번호들은 다음과 같다.
1: 엔진
2: 실린더
3: 피스톤
4: 커넥팅 로드
5: 크랭크
6: 돌출부
7: 리세스
8: 오목부
9: 볼록부

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 실린더(2);
    상기 실린더(2) 내부에서 이동하고, 움직임 동안 상기 피스톤의 측면 마찰을 제거하는 적어도 하나의 돌출부(6) 및/또는 리세스(7)를 포함하는 적어도 하나의 피스톤(3);
    특정 거리(x)에 의해 실린더 축으로부터 오프셋되고 동시에 특정 각도(α)를 가지고 상기 피스톤(3)에 연결되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4); 및
    상기 실린더(2) 축에 대한 상기 커넥팅 로드(4)의 두 개의 단부들의 각도 (γ°)에 의해 스트로크들(strokes)을 따라 상기 피스톤(3)의 속도를 조절하는 데 효율적인 적어도 하나의 크랭크(5);
    를 포함하고,
    연료가 고효율로 사용되고 마찰 손실들이 최소화시키는 특징으로 하는 엔진(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤(3) 및 상기 크랭크(5) 사이에 위치되고, 상기 크랭크(5)에 상기 피스톤(3)이 연결되며, 특정 거리(x)에 의해 상기 실린더(2) 축으로부터 오프셋되고, 각도(α)에서 상기 피스톤(3)에 설치되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하고, 상기 피스톤에 대해 (α) 각도에 위치되는 상부단(A) 및 상기 크랭크(5) 축 위에 설치되는 하부단(B) 사이의 부분은 곧을 수 있을 뿐만 아니라, 구부러지거나, 물결 모양 등과 같은 다른 기하학 형상들로 될 수 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
  3. 제1항 및 제2항에 있어서,
    상기 효율을 증가시키기 위해 흡입, 압축, 연소 및 배기 사이클들을 조절할 수 있고, 상기 피스톤(3)이 상사점에 있을 때 상기 피스톤(3)은 상기 실린더(2)에 대해 γ°를 이루고, 거리(e)에 의해 상기 실린더(2) 축으로부터 크랭크(5) 회전 축이 오프셋되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    회전 중심이 거리(e)에 의해 상기 실린더(2) 축으로부터 오프셋된 이후 유효한 모멘트 암이 일반적으로 상기 크랭크(5) 상에 위치되고, 상기 피스톤(3)이 상사점(TDC)에 도달할 때 상기 실린더(2) 축과 θ°각도를 이루는 적어도 하나의 크랭크(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 크랭크(5) 각도가 0°일 때 발화 및 연소 시간 동안 상기 크랭크(5) 회전 중심 상에 형성되는 힘의 영향에 의해 원하는 대로 상기 피스톤(3)의 속도를 조절할 수 있는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤(3)의 속도를 감소시킬 수 있어서 상기 실린더(2) 축에 대한 상기 크랭크(5)의 각도가 θ°- 90°사이일 때 연료의 완전 연소를 가능하게 하는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더(2)에 대한 각도가 180°+ λ일 때 상기 피스톤(3)이 하사점에 도달되도록 하는 적어도 하나의 크랭크(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    입구 및 배기 밸브들의 개방 및 폐쇄 시간들을 조절 가능하여, 상기 엔진(1)의 속도, 동력 및 토크가 증가될 수 있으며, 상기 크랭크(5)가 180°- 270°사이에서 이동하는 동안 상기 피스톤(3)이 스트로크의 절반보다 적게 이동하게 하는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 특징으로 하는 엔진(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크(5) 각도가 270°- 360°사이에서 이동하는 동안 상기 피스톤(3)이 스트로크의 절반보다 많이 이동하게 하여, 상기 엔진(1) 속도에 따라 상기 엔진(1)의 토크 및 동력을 증가시키기 위해 상기 입구 및 배기 밸브들의 개방 및 폐쇄 시간을 조절 가능하게 하는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크(5) 상에 형성된 유용한 힘의 영향에 의한 상기 실린더(2) 내에서 상기 피스톤(3)의 움직임 동안 상기 실린더(2) 표면상에 형성된 마찰력의 균형을 맞추기 위해 x의 양에 의해 상기 실린더(2) 중심으로부터 오프셋되는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크(5) 상에 형성된 유용한 힘의 영향에 의한 상기 실린더(2) 내에서 상기 피스톤(3)의 움직임 동안 상기 실린더(2) 표면상에 형성된 마찰력의 균형을 맞추기 위해 적어도 하나의 돌출부(6) 및/또는 리세스(7)를 포함하는 적어도 하나의 커넥팅 로드(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크(5) 상에 형성된 유용한 힘의 영향에 의한 상기 실린더(2) 내에서 상기 피스톤(3)의 움직임 동안 상기 피스톤(3) 측면 상에 형성된 마찰력의 균형을 맞추기 위해 다른 측 상에 적어도 하나의 곧거나 구부러진 리세스(7) 및/또는 적어도 하나의 짧은 및/또는 긴 돌출부(6)를 포함하는 적어도 하나의 피스톤(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크랭크(5) 상에 형성된 유용한 힘의 영향에 의한 상기 실린더(2) 내에서 상기 피스톤(3)의 움직임 동안 상기 실린더(2) 표면상에 형성된 마찰력의 균형을 맞추기 위해 적어도 하나의 볼록부(8) 및/또는 오목부(9)를 포함하는 적어도 하나의 피스톤(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진(1).
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106930832A (zh) * 2016-08-30 2017-07-07 周氏（北京）汽车技术有限公司 一种周式结构的内燃机
DE102016015112A1 (de) 2016-12-20 2018-06-21 Deutz Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit teilweiser Kolbenschränkung
CN112413919B (zh) * 2020-12-21 2022-06-07 深圳供电局有限公司 一种低温制冷机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR557241A (fr) * 1921-12-10 1923-08-04 Humber Ltd Perfectionnements apportés aux pistons des moteurs à fluide sous pression
FR612443A (fr) * 1926-03-16 1926-10-23 Pistons
DE763772C (de) * 1942-07-11 1954-03-08 Messerschmitt Boelkow Blohm Kolben fuer Brennkraftmaschinen
US4357915A (en) 1980-11-12 1982-11-09 Monsour James R Propeller and piston combination for internal combustion engines
US5076220A (en) * 1980-12-02 1991-12-31 Hugh G. Evans Internal combustion engine
US4505239A (en) * 1984-03-08 1985-03-19 Olivier Deland Internal combustion engine
JPH08144780A (ja) * 1994-11-14 1996-06-04 Hirobumi Horigome 内燃機関
JPH1150857A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Toyota Motor Corp エンジンのピストン機構
JPH11303674A (ja) * 1998-04-24 1999-11-02 Unisia Jecs Corp 内燃機関のピストン
US6478006B1 (en) * 2000-07-04 2002-11-12 Lars G. Hedelin Working cycle for a heat engine, especially an internal combustion engine, and an internal combustion engine
RU2243431C2 (ru) * 2002-12-19 2004-12-27 Открытое акционерное общество "Заволжский моторный завод" Шатун двигателя внутреннего сгорания
KR20050026170A (ko) * 2003-09-09 2005-03-15 현대자동차주식회사 마찰마력 저감용 피스톤
RU44147U1 (ru) * 2004-10-20 2005-02-27 Осипов Александр Николаевич Двигатель внутреннего сгорания с поперечным смещением симметрии осей цилиндров от центра оси коленчатого вала
US7021270B1 (en) * 2005-05-11 2006-04-04 Dan Stanczyk Connecting rod and crankshaft assembly for an engine
US20070256650A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-08 Ethelmer Pflughoeft Stephen A Styled the system, asymmetric, engine/pump design
TR200806979A1 (tr) * 2008-09-15 2010-04-21 Basri̇ Özdamar Hasan H.B.Ö. Motor

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