KR20190042297A - Piston for variable compression ratio and engine provided with the saem - Google Patents

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KR20190042297A
KR20190042297A KR1020170134053A KR20170134053A KR20190042297A KR 20190042297 A KR20190042297 A KR 20190042297A KR 1020170134053 A KR1020170134053 A KR 1020170134053A KR 20170134053 A KR20170134053 A KR 20170134053A KR 20190042297 A KR20190042297 A KR 20190042297A
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variable compression
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신승우
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to a piston capable of implementing a variable compression ratio, comprising: a piston main body wherein an operating unit is formed at an upper part thereof, and an oil inlet and an oil outlet are formed; a piston head provided to be relatively movable with respect to the operating unit, and forming an oil chamber along with the operating unit; a flange unit changing the relative position of the piston head with respect to the piston main body corresponding to oil supply from the oil inlet; and an opening and closing valve selectively opening and closing the oil outlet.

Description

가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진 {PISTON FOR VARIABLE COMPRESSION RATIO AND ENGINE PROVIDED WITH THE SAEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a piston capable of realizing a variable compression ratio and an engine including the piston.

본 발명은 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤의 상대 높이를 가변하여 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a piston capable of realizing a variable compression ratio and an engine including the same, and more particularly, to a piston capable of varying a relative height of the piston and realizing a variable compression ratio, and an engine including the same.

일반적으로 내연기관의 압축비는 내연기관의 압축 행정에서 연소실의 압축 전의 최대 용적과 연소실의 압축 후의 최소 용적비로 나타내어진다.In general, the compression ratio of the internal combustion engine is expressed by the maximum volume before compression of the combustion chamber and the minimum volume ratio after compression of the combustion chamber in the compression stroke of the internal combustion engine.

내연기관의 압축비를 증가시키면 내연기관의 출력이 증대된다. 그러나 내연기관의 압축비가 너무 높으면 소위 노킹 현상이 발생하여 내연기관의 출력이 오히려 저하될 뿐만 아니라 내연기관의 과열, 내연기관의 밸브 혹은 피스톤의 고장 등을 초래하게 된다. 따라서, 내연기관의 압축비는 노킹 현상이 발생되기 이전의 적절한 범위 내에서 특정한 값으로 설정되고 있다. When the compression ratio of the internal combustion engine is increased, the output of the internal combustion engine is increased. However, if the compression ratio of the internal combustion engine is too high, so-called knocking phenomenon occurs and the output of the internal combustion engine is rather lowered, as well as overheating of the internal combustion engine and failure of the valve or piston of the internal combustion engine. Therefore, the compression ratio of the internal combustion engine is set to a specific value within an appropriate range before the occurrence of the knocking phenomenon.

그러나, 내연기관의 부하에 따라 압축비를 적절히 가변 시키면 내연기관의 연비 및 출력을 향상시킬 수 있으므로, 내연기관의 압축비를 가변 시키는 여러 가지 방안들이 제안되고 있다.However, since the fuel consumption and the output of the internal combustion engine can be improved by suitably varying the compression ratio according to the load of the internal combustion engine, various measures for varying the compression ratio of the internal combustion engine have been proposed.

내연기관의 압축비를 가변 시키는 방안들은 주로 압축 행정에서 연소실의 용적을 가변 시키는 방법들을 채택하고 있다.Methods for varying the compression ratio of the internal combustion engine mainly adopt methods for varying the volume of the combustion chamber in the compression stroke.

예를 들면 압축 행정에서 피스톤의 상사점의 높이를 가변 시키거나 혹은 실린더 헤드에 마련한 부연소실의 용적을 증감시키는 방법들을 제안하고 있다.For example, there are proposed methods of varying the height of the top dead center of the piston in the compression stroke, or increasing or decreasing the volume of the sub-combustion chamber provided in the cylinder head.

본 발명은 운전 영역에 따른 유효 압축비를 구현할 수 있는 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진을 제공하는 것이다.The present invention provides a piston capable of realizing a variable compression ratio capable of realizing an effective compression ratio according to an operation region, and an engine including the same.

또한, 본 발명은 운전 영역에 따른 최적 압축비를 구현함으로써 열효율을 향상 시켜 연비 개선이 가능한 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진을 제공하는 것이다.The present invention also provides a piston capable of realizing a variable compression ratio capable of improving the fuel efficiency by improving the thermal efficiency by realizing the optimal compression ratio according to the operation region, and an engine including the piston.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤은 작동부가 그 상부에 형성되고, 오일 입구 홀 및 오일 출구 홀이 형성된 피스톤 본체, 상기 작동부에 상대 이동 가능하게 구비되며 상기 작동부와 함께 오일 챔버를 형성하는 피스톤 헤드, 상기 오일 입구 홀로부터 오일 공급에 따라 상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 위치를 변화시키는 플랜지부 및 상기 오일 출구 홀을 선택적으로 개폐하는 개폐 밸브를 포함할 수 있다.A piston capable of realizing a variable compression ratio according to an embodiment of the present invention includes a piston body having an operating portion formed thereon and having an oil inlet hole and an oil outlet hole, a piston body movably provided with the operating portion, A flange portion for changing a relative position of the piston head relative to the piston body according to oil supply from the oil inlet hole, and an open / close valve for selectively opening and closing the oil outlet hole.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤은 상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 이동을 안내하는 복수 개의 가이드 로드를 더 포함할 수 있다.The piston capable of implementing the variable compression ratio according to the embodiment of the present invention may further include a plurality of guide rods for guiding the relative movement of the piston head to the piston body.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤은 상기 피스톤 본체와 상기 피스톤 헤드 사이에 구비되어 상기 피스톤 헤드에 복원력을 제공하는 스프링을 더 포함할 수 있다.The piston capable of implementing a variable compression ratio according to an embodiment of the present invention may further include a spring provided between the piston body and the piston head to provide a restoring force to the piston head.

상기 플랜지부는 상기 피스톤 헤드에 연결된 컬럼, 상기 피스톤 본체에 연결되는 지지 레버 및 상기 컬럼 및 상기 지지 레버와 힌지 연결되며, 상기 오일 입구 홀로부터 공급되는 오일 압력을 받는 플레이트가 구비된 플렌지 레버를 포함할 수 있다.The flange portion includes a column connected to the piston head, a support lever connected to the piston body, and a flange lever hinged to the column and the support lever and having a plate receiving oil pressure supplied from the oil inlet hole .

상기 작동부는 상기 플랜지부가 장착되는 상부면 및 상기 피스톤 헤드의 이동을 안내하는 가이드면을 포함할 수 있다.The operation portion may include a top surface on which the flange portion is mounted and a guide surface for guiding movement of the piston head.

본 발명의 실시예에 의한 엔진은 작동부가 그 상부에 형성되고, 오일 입구 홀 및 오일 출구 홀이 형성된 피스톤 본체, 상기 작동부에 상대 이동 가능하게 구비되며 상기 작동부와 함께 오일 챔버를 형성하는 피스톤 헤드, 상기 오일 입구 홀로부터 오일 공급에 따라 상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 위치를 변화시키는 플랜지부 및 상기 오일 출구 홀을 선택적으로 개폐하는 개폐 밸브를 포함하는 피스톤, 상기 오일 입구 홀로 오일을 분사하도록 구비된 오일 젯 및 엔진 작동 상태에 따라 상기 오일 젯 및 상기 개폐 밸브의 작동을 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. An engine according to an embodiment of the present invention includes a piston body having an operating portion formed thereon and having an oil inlet hole and an oil outlet hole, a piston movably installed on the operating portion and forming an oil chamber together with the operating portion, A piston having a head, a flange portion for changing a relative position of the piston head with respect to the piston body according to oil supply from the oil inlet hole, and an opening / closing valve for selectively opening and closing the oil outlet hole, And a controller for controlling the operation of the oil jet and the on-off valve according to an engine operation state.

본 발명의 실시예에 의한 엔진은 상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 이동을 안내하는 복수 개의 가이드 로드를 더 포함할 수 있다.The engine according to an embodiment of the present invention may further include a plurality of guide rods for guiding the relative movement of the piston head to the piston body.

본 발명의 실시예에 의한 엔진은 상기 피스톤 본체와 상기 피스톤 헤드 사이에 구비되어 상기 피스톤 헤드에 복원력을 제공하는 스프링을 더 포함할 수 있다.The engine according to an embodiment of the present invention may further include a spring provided between the piston body and the piston head to provide a restoring force to the piston head.

상기 플랜지부는 상기 피스톤 헤드에 연결된 컬럼, 상기 피스톤 본체에 연결되는 지지 레버 및 상기 컬럼 및 상기 지지 레버와 힌지 연결되며, 상기 오일 입구 홀로부터 공급되는 오일 압력을 받는 플레이트가 구비된 플렌지 레버를 포함할 수 있다.The flange portion includes a column connected to the piston head, a support lever connected to the piston body, and a flange lever hinged to the column and the support lever and having a plate receiving oil pressure supplied from the oil inlet hole .

상기 작동부는 상기 플랜지부가 장착되는 상부면 및 상기 피스톤 헤드의 이동을 안내하는 가이드면을 포함할 수 있다. The operation portion may include a top surface on which the flange portion is mounted and a guide surface for guiding movement of the piston head.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 의하면 운전 영역별 가변되는 오일압을 이용하여 피스톤 상부의 위치를 변화 시켜 운전 영역에 따른 유효 압축비를 구현할 수 있다.According to the piston capable of implementing the variable compression ratio according to the embodiment of the present invention and the engine including the piston, the position of the upper part of the piston can be changed by using the variable oil pressure according to the operation region, thereby realizing the effective compression ratio according to the operation region.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 의하면 운전 영역에 따른 최적 압축비를 구현함으로써 열효율을 향상 시켜 연비 개선이 가능하다.According to the piston and the engine including the same, which can realize the variable compression ratio according to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the fuel efficiency by improving the thermal efficiency by implementing the optimal compression ratio according to the operation region.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 본 발명의 실시예에 따른 피스톤의 사시도이다.
도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면 사시도이다.
도3 및 도4는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다.1 is a perspective view of a piston according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional perspective view taken along the line II-II in FIG.
Fig. 3 and Fig. 4 are sectional views taken along the line II-II in Fig.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.Like numbers refer to like elements throughout the specification.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.It will be understood that when an element such as a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being " on " another element,

반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 본 발명의 실시예에 따른 피스톤의 사시도이고, 도2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면 사시도이고, 도3 및 도4는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다. FIG. 1 is a perspective view of a piston according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional perspective view taken along a line II-II in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are cross- Fig.

도1 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤(10)은 작동부(31)가 그 상부에 형성되고, 오일 입구 홀(32) 및 오일 출구 홀(34)이 형성된 피스톤 본체(30), 상기 작동부(31)에 상대 이동 가능하게 구비되며 상기 작동부(31)와 함께 오일 챔버(36)를 형성하는 피스톤 헤드(20), 상기 오일 입구 홀(32)로부터 오일 공급에 따라 상기 피스톤 본체(30)에 대한 상기 피스톤 헤드(20)의 상대 위치를 변화시키는 플랜지부(50) 및 상기 오일 출구 홀(34)을 선택적으로 개폐하는 개폐 밸브(70)를 포함한다.1 to 4, a piston 10 capable of implementing a variable compression ratio according to an embodiment of the present invention includes an operating portion 31 formed on an upper portion thereof and including an oil inlet hole 32 and an oil outlet hole 34 A piston head 20 formed to be movable relative to the actuating part 31 and forming an oil chamber 36 together with the actuating part 31; A flange portion 50 for changing a relative position of the piston head 20 with respect to the piston main body 30 in accordance with the oil supply from the main body 30 and an opening / closing valve 70 for selectively opening / closing the oil outlet hole 34 .

상기 작동부(31)는 상기 플랜지부(50)가 장착되는 상부면(37) 및 상기 피스톤 헤드(20)의 이동을 안내하는 가이드면(38)을 포함한다.The operating portion 31 includes a top surface 37 on which the flange portion 50 is mounted and a guide surface 38 for guiding the movement of the piston head 20.

상기 피스톤(10)은 상기 피스톤 본체(30)에 대한 상기 피스톤 헤드(20)의 상대 이동을 안내하는 복수 개의 가이드 로드(35)와 상기 피스톤 본체(30)와 상기 피스톤 헤드(20) 사이에 구비되어 상기 피스톤 헤드(20)에 복원력을 제공하는 스프링(40)을 더 포함한다.The piston 10 includes a plurality of guide rods 35 for guiding the relative movement of the piston head 20 with respect to the piston main body 30 and a plurality of guide rods 35 provided between the piston main body 30 and the piston head 20 And a spring (40) for providing a restoring force to the piston head (20).

예를 들어, 상기 피스톤 헤드(20)와 상기 피스톤 본체(30) 사이에 상기 가이드 로드(35)가 상기 피스톤(10)의 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합하고, 상기 스프링(40)이 상기 가이드 로드(35)에 결합되어 상기 피스톤 헤드(20)에 복원력을 제공할 수 있다.For example, the guide rod 35 is slidably coupled between the piston head 20 and the piston body 30 so as to be slidable in the vertical direction of the piston 10, (35) to provide a restoring force to the piston head (20).

상기 플랜지부(50)는 상기 피스톤 헤드(20)에 연결된 컬럼(52), 상기 피스톤 본체(30)에 연결되는 지지 레버(54) 및, 상기 컬럼(52) 및 상기 지지 레버(54)와 힌지 연결되며, 상기 오일 입구 홀(32)로부터 공급되는 오일 압력을 받는 플레이트(58)가 구비되어 오일 공급에 따라 상기 컬럼(52)을 미는 플렌지 레버(56)를 포함한다.The flange portion 50 includes a column 52 connected to the piston head 20, a support lever 54 connected to the piston body 30, and a support member 54 connected to the column 52 and the support lever 54, And a flange lever 56 connected to the oil inlet hole 32 to receive the oil pressure and to push the column 52 according to the oil supply.

본 발명의 실시예에 의한 엔진(1)은 상기 피스톤(10)이 적용되어 연소에 의한 상기 피스톤(10)의 왕복운동을 회전운동으로 전환할 수 있는 엔진, 예를 들어 불꽃 점화 엔진(spark ignition engine), 압축 착화 엔진(compression ignition engine) 등 다양한 형태의 엔진을 모두 포함한다.The engine 1 according to the embodiment of the present invention is an engine in which the piston 10 is applied and an engine capable of converting the reciprocating motion of the piston 10 by the combustion into rotational motion, for example, a spark ignition engine, compression ignition engine, and the like.

본 발명의 실시예에 의한 엔진(1)은 상기 오일 입구 홀(32)로 오일을 분사하도록 구비된 오일 젯(60) 및 엔진 작동 상태에 따라 상기 오일 젯(60) 및 상기 개폐 밸브(70)의 작동을 제어하는 제어기(80)를 포함한다.The engine 1 according to the embodiment of the present invention includes an oil jet 60 provided to inject oil into the oil inlet hole 32 and an oil jet 60 provided in the oil jet 60 and the on- And a controller 80 for controlling the operation of the motor.

상기 개폐 밸브(70)는 상기 제어기(80)의 제어에 의하여 상기 오일 출구 홀(34)을 선택적으로 개폐하는 밸브로서, 예를 들어 솔레노이드 밸브, 플랩 밸브, 로터리 밸브, 액추에이터 등일 수 있다. 상기 개폐 밸브(70)는 실린더 벽 또는 미도시한 크랭크 축 등을 통해 상기 제어기(80)와 전기적으로 연결되어 작동 전류 및 작동 신호를 전달 받을 수 있다.The open / close valve 70 selectively opens and closes the oil outlet hole 34 under the control of the controller 80, and may be, for example, a solenoid valve, a flap valve, a rotary valve, an actuator, or the like. The opening / closing valve 70 may be electrically connected to the controller 80 through a cylinder wall or a crankshaft (not shown) to receive a working current and an operating signal.

엔진 작동 상태를 측정하는 센서는 예를 들어, 냉각수의 온도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 수온 센서, 상기 엔진(1)으로 유입되는 흡기 공기의 온도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 흡기온 센서, 가속 페달의 작동각을 측정하여 해당 신호를 출력하는 가속 페달 센서, 엔진 회전 속도를 측정하여 해당 신호를 출력하는 엔진 회전수 센서 등을 포함하며, 엔진의 작동 상태 및 이를 측정하는 센서 등의 구성 등은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략한다.The sensor for measuring the operating state of the engine includes, for example, a water temperature sensor for measuring the temperature of the cooling water and outputting the signal, an intake temperature sensor for measuring the temperature of the intake air flowing into the engine 1, An accelerator pedal sensor for measuring the operating angle of the accelerator pedal and outputting the corresponding signal, an engine speed sensor for measuring the engine speed and outputting the corresponding signal, and the like. Are obvious to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

상기 제어기(80)는 예를 들어 ECU(Engine Control Unit)일 수 있다.The controller 80 may be, for example, an ECU (Engine Control Unit).

통상 엔진은 저속에서 열효율을 향상하기 위해 고압축비가 요구되며 고속/고부하에서 배기 가스(EM)개선을 위해 저압축비가 요구된다.Generally, the engine requires a high compression ratio in order to improve the thermal efficiency at low speed and a low compression ratio in order to improve the exhaust gas (EM) at high speed / high load.

압축비(CR)는 The compression ratio (CR)

CR =1+{Vs/(Vc+Vd)}CR = 1 + {Vs / (Vc + Vd)}

로 정의될 수 있으며, 여기서, Vs 는 행정체적, Vc는 연소실 체적, Vd는 데드볼륨(dead volume)이고, 압축비는 데드 볼륨 (Vd)에 반비례한다.Where Vs is the stroke volume, Vc is the combustion chamber volume, Vd is the dead volume, and the compression ratio is inversely proportional to the dead volume Vd.

본 발명의 실시예에서는 데드 볼륨(dead volume)을 운전영역별로 변경시켜 압축비 가변을 통해 시스템 성능 향상시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, the system performance can be improved through varying the compression ratio by changing the dead volume in each operation region.

도3을 참조하면, 상기 제어기(80)가 엔진 작동 상태를 측정하는 복수 개의 센서로부터 출력되는 신호를 통해 엔진 작동 상태가 미리 설정된 저속 구간에 해당하는 것으로 판단하면, 상기 제어기(80)는 상기 개폐 밸브(70)의 작동을 제어하여 상기 오일 출구 홀(34)을 폐쇄한다.Referring to FIG. 3, when the controller 80 determines that the engine operation state corresponds to a predetermined low speed section through a signal output from a plurality of sensors that measure the engine operation state, the controller 80 controls the opening / The operation of the valve 70 is controlled to close the oil outlet hole 34.

그러면, 상기 오일 젯(60)으로부터 분사되는 오일이 상기 오일 챔버(36)에 충진되어 상기 피스톤 헤드(20)가 도3에 도시된 상태로 고정된다.Then, the oil injected from the oil jet 60 is filled in the oil chamber 36 to fix the piston head 20 in the state shown in FIG.

도4를 참조하면, 상기 제어기(80)가 엔진 작동 상태를 측정하는 복수 개의 센서로부터 출력되는 신호를 통해 엔진 작동 상태가 미리 설정된 고속 구간에 해당하는 것으로 판단하면, 상기 제어기(80)는 상기 개폐 밸브(70)의 작동을 제어하여 상기 오일 출구 홀(34)을 개방한다.Referring to FIG. 4, when the controller 80 determines that the engine operation state corresponds to a predetermined high speed section through a signal output from a plurality of sensors that measure the engine operation state, the controller 80 controls the opening / The operation of the valve 70 is controlled to open the oil outlet hole 34.

상기 오일 출구 홀(34)이 개방되면, 상기 오일 챔버(36) 내의 오일이 오일 출구 홀(34)을 통해 배출되고, 상기 오일 젯(60)으로부터 분사되는 오일이 상기 플레이트(58)를 밀고, 상기 컬럼(52) 및 상기 지지 레버(54)와 힌지 연결된 상기 플랜지 레버(56)가 상기 컬럼(52)을 아래로 당겨 상기 피스톤 헤드(20)가 아래로 이동한다.When the oil outlet hole 34 is opened, the oil in the oil chamber 36 is discharged through the oil outlet hole 34 and the oil injected from the oil jet 60 pushes the plate 58, The flange lever 56 hingedly connected to the column 52 and the support lever 54 pulls the column 52 down to cause the piston head 20 to move down.

즉, 도4에 도시된 H 만큼 상기 피스톤 헤드(20)가 상대 이동하여 저압축비가 구현된다.That is, the piston head 20 relatively moves by H shown in FIG. 4 to realize a low compression ratio.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 의하면 고속 구간에서 압축비를 낮춰 다운사이징 엔진의 비출력 증대가 가능하다.The piston capable of implementing the variable compression ratio according to the embodiment of the present invention and the engine including the same can reduce the compression ratio in the high speed section and increase the output of the downsizing engine.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 의하면 높은 엔진 부하에서 저압축비에 의해 EM 개선이 가능하다.Further, according to the piston and the engine including the same, which can realize the variable compression ratio according to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the EM by a low compression ratio under a high engine load.

추가적으로, 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤 및 이를 포함하는 엔진에 의하면 고속 구간에서 배출 되는 오일에 의해 콘로드 소단부 추가 윤활이 가능하다.In addition, according to the piston capable of implementing the variable compression ratio according to the embodiment of the present invention and the engine including the same, additional lubricating of the small end of the con rod can be performed by the oil discharged from the high speed section.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

10: 피스톤 20: 피스톤 헤드
30: 피스톤 본체 31: 작동부
32: 오일 입구 홀 34: 오일 출구 홀
35: 가이드 로드 36: 오일 챔버
37: 상부면 38: 가이드면
40: 스프링 50: 플랜지부
52: 컬럼 54: 지지 레버
56: 플랜지 레버 58: 플레이트
70: 개폐 밸브 80: 제어기10: piston 20: piston head
30: piston body 31: operating part
32: Oil inlet hole 34: Oil outlet hole
35: guide rod 36: oil chamber
37: upper surface 38: guide surface
40: spring 50: flange portion
52: column 54: support lever
56: flange lever 58: plate
70: opening / closing valve 80: controller

Claims (10)

작동부가 그 상부에 형성되고, 오일 입구 홀 및 오일 출구 홀이 형성된 피스톤 본체;
상기 작동부에 상대 이동 가능하게 구비되며 상기 작동부와 함께 오일 챔버를 형성하는 피스톤 헤드;
상기 오일 입구 홀로부터 오일 공급에 따라 상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 위치를 변화시키는 플랜지부; 및
상기 오일 출구 홀을 선택적으로 개폐하는 개폐 밸브;
를 포함하는 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤.A piston body having an operating portion formed thereon and having an oil inlet hole and an oil outlet hole;
A piston head which is provided movably relative to the actuating part and forms an oil chamber together with the actuating part;
A flange portion changing a relative position of the piston head with respect to the piston body according to oil supply from the oil inlet hole; And
An open / close valve for selectively opening and closing the oil outlet hole;
The piston being capable of implementing a variable compression ratio. 제1항에서,
상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 이동을 안내하는 복수 개의 가이드 로드;
를 더 포함하는 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤.The method of claim 1,
A plurality of guide rods for guiding relative movement of the piston head relative to the piston body;
The piston being capable of implementing a variable compression ratio. 제2항에서,
상기 피스톤 본체와 상기 피스톤 헤드 사이에 구비되어 상기 피스톤 헤드에 복원력을 제공하는 스프링;
을 더 포함하는 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤.3. The method of claim 2,
A spring provided between the piston body and the piston head to provide a restoring force to the piston head;
The piston being capable of implementing a variable compression ratio. 제1항에서,
상기 플랜지부는
상기 피스톤 헤드에 연결된 컬럼;
상기 피스톤 본체에 연결되는 지지 레버; 및
상기 컬럼 및 상기 지지 레버와 힌지 연결되며, 상기 오일 입구 홀로부터 공급되는 오일 압력을 받는 플레이트가 구비된 플렌지 레버;
를 포함하는 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤.The method of claim 1,
The flange portion
A column connected to the piston head;
A support lever connected to the piston body; And
A flange lever hinged to the column and the support lever and having a plate receiving oil pressure supplied from the oil inlet hole;
The piston being capable of implementing a variable compression ratio. 제1항에서,
상기 작동부는
상기 플랜지부가 장착되는 상부면; 및
상기 피스톤 헤드의 이동을 안내하는 가이드면;
을 포함하는 가변 압축비 구현이 가능한 피스톤.The method of claim 1,
The operating portion
An upper surface on which the flange portion is mounted; And
A guide surface for guiding movement of the piston head;
The piston being capable of implementing a variable compression ratio. 작동부가 그 상부에 형성되고, 오일 입구 홀 및 오일 출구 홀이 형성된 피스톤 본체, 상기 작동부에 상대 이동 가능하게 구비되며 상기 작동부와 함께 오일 챔버를 형성하는 피스톤 헤드, 상기 오일 입구 홀로부터 오일 공급에 따라 상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 위치를 변화시키는 플랜지부 및 상기 오일 출구 홀을 선택적으로 개폐하는 개폐 밸브를 포함하는 피스톤;
상기 오일 입구 홀로 오일을 분사하도록 구비된 오일 젯; 및
엔진 작동 상태에 따라 상기 오일 젯 및 상기 개폐 밸브의 작동을 제어하는 제어기;
를 포함하는 엔진.A piston head having an operating portion formed thereon and having an oil inlet hole and an oil outlet hole, a piston head which is movably provided relative to the operating portion and forms an oil chamber together with the operating portion, A piston for changing a relative position of the piston head with respect to the piston body according to a change in the relative position of the piston head and the piston, and an open / close valve for selectively opening and closing the oil outlet hole;
An oil jet adapted to inject oil into the oil inlet hole; And
A controller for controlling the operation of the oil jet and the open / close valve according to an engine operation state;
. 제6항에서,
상기 피스톤 본체에 대한 상기 피스톤 헤드의 상대 이동을 안내하는 복수 개의 가이드 로드;
를 더 포함하는 엔진.The method of claim 6,
A plurality of guide rods for guiding relative movement of the piston head relative to the piston body;
Further comprising: 제7항에서,
상기 피스톤 본체와 상기 피스톤 헤드 사이에 구비되어 상기 피스톤 헤드에 복원력을 제공하는 스프링;
을 더 포함하는 엔진.8. The method of claim 7,
A spring provided between the piston body and the piston head to provide a restoring force to the piston head;
Further comprising: 제6항에서,
상기 플랜지부는
상기 피스톤 헤드에 연결된 컬럼;
상기 피스톤 본체에 연결되는 지지 레버; 및
상기 컬럼 및 상기 지지 레버와 힌지 연결되며, 상기 오일 입구 홀로부터 공급되는 오일 압력을 받는 플레이트가 구비된 플렌지 레버;
를 포함하는 엔진.The method of claim 6,
The flange portion
A column connected to the piston head;
A support lever connected to the piston body; And
A flange lever hinged to the column and the support lever and having a plate receiving oil pressure supplied from the oil inlet hole;
. 제6항에서,
상기 작동부는
상기 플랜지부가 장착되는 상부면; 및
상기 피스톤 헤드의 이동을 안내하는 가이드면;
을 포함하는 엔진.
The method of claim 6,
The operating portion
An upper surface on which the flange portion is mounted; And
A guide surface for guiding movement of the piston head;
.
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