KR20240003544A - 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관 - Google Patents

컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관 Download PDF

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Abstract

본 발명 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 차량용 내연기관은 컨넥팅 로드를 사용하지않고 실린더 내부에 상하운동 피스톤을 삽입한 다음 상하운동 피스톤 내부에 수평운동 피스톤을 삽입한 후 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤 내부로 크랭크축을 삽입하여 상하운동 피스톤이 상하부 방향으로 직선 왕복운동하고 수평운동 피스톤은 좌우방향으로 수평 왕복운동하도록 조립한 한 후, 상하운동 피스톤이 하강하여 실린더의 내부중 하부로 공급된 연료와 공기를 압축하여 폭발하고, 상하운동 피스톤이 상승하면 실린더의 내부중 상부로 공급된 연료와 공기를 압축하여 폭발함으로써 실린더의 상부와 하부에서 에너지를 두번 출력하여 에너지 효율을 극대화하고, 하나의 실린더에서 2기통 내지 4기통의 효과를 얻을 수 있게 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관{INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명 차량용 내연기관은 컨넥팅 로드를 사용하지않고 실린더 내부에 상하운동 피스톤을 삽입한 다음 상하운동 피스톤 내부에 수평운동 피스톤을 삽입한 후 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤 내부로 크랭크축을 삽입하여 상하운동 피스톤이 상하부 방향으로 직선 왕복운동하고 수평운동 피스톤은 좌우방향으로 수평 왕복운동하도록 조립한 한 후, 상하운동 피스톤이 하강하여 실린더의 내부중 하부로 공급된 연료와 공기를 압축하여 폭발하고, 상하운동 피스톤이 상승하면 실린더의 내부중 상부로 공급된 연료와 공기를 압축하여 폭발함으로써 실린더의 상부와 하부에서 에너지를 두번 출력하여 에너지 효율을 극대화하고, 하나의 실린더에서 2기통 내지 4기통의 효과를 얻을 수 있게 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관에 관한 것이다.
내연기관은 차량용 엔진으로 사용하는 것으로서, 공기와 연료의 혼합기가 연소되는 실린더를 구비하고, 실린더의 내부에는 연소에 의한 폭발력에 의해 크랭크의 회전운동으로 상하로 왕복직선 이동하는 피스톤(piston)이 구비된다.
또한, 흡기포트, 배기포트, 연료를 점화시키는 스파크 플러그와, 연료를 실린더내로 공급하는 인젝터를 구비한다.
상기 스파크 플러그는 실린더의 상부 중앙 영역에 장착되고, 인젝터는 실린더의 일측에 장착되어 실린더내로 적절한 시기에 적절한 양의 연료를 분사한다.
상기 피스톤은 커넥팅 로드를 통하여 크랭크의 크랭크축에 연결되어 피스톤의 직선 왕복운동에 대응하여 크랭크축은 회전운동하도록 구성된다.
한편, 연소실 내부로 공기와 연료의 혼합기를 공급하기 위한 흡기포트와 연소 결과 발생하는 배기가스를 배출하기 위한 배기포트를 포함하는 흡기/배기 시스템이 구비된다.
따라서 피스톤의 왕복운동에 대응하여 흡기포트와 배기포트를 적절한 타이밍에서 개방 및 폐쇄시킴으로써, 흡입행정, 압축행정, 폭발행정, 배기행정이 순차적으로 이루어진다.
또한, 종래의 내연기관은 흡기포트 및 배기포트의 적절한 개폐를 담보하기 위하여 크랭크의 크랭크축에 연동되어 회전되도록 구성되는 캠축을 포함한다.
캠축의 회전에 따라 흡기포트와 배기포트에 각각 배치되는 흡기밸브와 배기밸브가 작동됨으로써, 흡기포트와 배기포트가 적절한 타이밍으로 개폐된다.
즉, 흡입행정은 흡기포트와 배기포트가 닫힌 상태에서 피스톤이 원통 속의 맨 위에 있을 때 시작하여 피스톤이 내려가면서 흡입포트가 열려 연료의 증기와 공기의 혼합 기체가 원통 속으로 주입되며, 피스톤이 맨 아래로 내려갈 때 흡입 밸브가 닫히면서 끝난다.
압축행정은 컨넥팅 로드의 회전운동에 의해 피스톤이 다시 위로 올라가면서 주입된 혼합 기체가 압축되어 맨 위에 있을 때 끝난다.
폭발행정은 피스톤이 맨 위에 있을 때 불꽃방전을 일으켜 압축된 혼합 기체가 순간적으로 연소되고, 그 결과 생기는 많은 열 때문에 고온 고압 상태가 된 연소 기체가 피스톤을 밀어내리는 과정이다.
따라서 이 과정에서 연소 기체의 열에너지가 컨넥팅 로드의 회전운동에너지로 바뀐다.
또한, 배기행정은 컨넥터 로드의 회전운동에 따라 맨 아래로 내려간 피스톤이 다시 올라올 때 배기포트가 열리면서 연소 기체를 밖으로 내보내어 피스톤이 맨 위로 올라갔을 때 배기포트가 닫히면서 끝난다.
한편, 피스톤과 크랭크축은 컨넥팅 로드 사이에 위치한 다음 컨넥팅 로드의 상부는 피스톤과 연결되고, 하부는 크랭크축에 편심되게 연결된다.
피스톤이 상하부 방향으로 왕복운동을 하면 컨넥팅 로드는 수직방향으로 직선운동 하도록 크랭크축과 편심되게 연결되어 사선방향으로 하강하였다 상승하는 방식으로 한다.
즉, 종래의 내연기간은 크랭크가 회전하면 그와 연결된 피스톤이 상하운동을 하게 되고, 그 상하운동으로 인해서 연료의 흡입 및 압축이 이루어지면 적절한 타이밍에 스파크 플러그가 점화 불꽃을 터트리면 압축되었던 공기와 연료가 폭발하게되고, 그 폭발로 인해서 다시 피스톤이 아래로 밀려나가게되고 그로 인해 크랭크가 지속적으로 회전한다.
따라서 한번 밀려 내려갔던 피스톤은 다시 올라오게되고, 그때 배기밸브가 열려서 배기가스를 밀어낸 다음 다시 흡기밸브가 열리고 피스톤이 하강하여 연료를 빨아들이고 다시 피스톤이 상승하면서 압축하면 스파크 플러그가 불꽃을 튀겨서 연료가 폭발하면 피스톤이 내려갔다 올라오는 방식으로 반복한다.
즉, 종래의 내연기관은 피스톤과 크랭크를 커넥팅 로드에 의해 연결한 상태에서 4행정인 경우 피스톤이 2번 승강작동을 해야 한번 연료가 폭발하기 때문에 에너지 효율이 낮은 문제점이 있다.
또한, 컨넥팅 로드를 수직선상을 기준으로 하였을 때 대략 35°정도에서 힘을 전달하기 때문에 피스톤의 왕복운동으로 전달되는 에너지는 대략 25% 정도만 전달됨으로 인해 출력이 저하되어 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점이 발생하는 이유는 피스톤과 크랭크를 직접 연결하면 직선운동을 회전운동으로 변환하지 못하기 때문에 컨넥팅 로드를 통해 연결한 다음 변환함으로 인해 피스톤의 왕복운동에서 발생하는 에너지 출력을 제대로 전달하지 못하는 문제점이 발생한다.
또한, 종래와 같이 피스톤과 크랭크를 컨넥팅 로드로 연결함으로 인해 컨넥팅 로드에 의해 실린더의 부피가 커져 설치공간이 커지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 내연기관은 실린더의 갯수 및 피스톤의 갯수에 따라 기통이라 표현을 하는데 예를 들어 설명하면 2기통인 경우에는 실린더와 연소실 피스톤 등을 포함하여 연소작용을 하는 곳이 2군데인 것을 말한다,
따라서 내연기관에서 기통의 갯수가 많을수록 에너지 출력이 높음을 알 수 있으나, 4기통 이상인 경우 실린더와 연소실 피스톤 등을 포함하여 연소작용을 하는 곳이 4군데이기 때문에 부피가 커서 설치면적을 많이 차지하는 문제점이 있다.
한국특허출원번호 제10 - 1993 - 0013433호 "차량용내연기관의구조"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관은 종래와 같이 피스톤과 크랭크를 컨넥팅 로드로 결합하지 않고 피스톤과 크랭크를 직접 결합하여 피스톤이 하강할때 연료가 폭발하고 상승할때 폭발하는 방식으로 에너지 출력을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 하나의 실린더 내부에서 피스톤이 상승 및 하강할 때 연료가 각각 폭발하는 방식으로 인해 2기통 이상을 구현할 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 실린더의 상면에는 상하운동 피스톤 상부로 공기와 연료를 공급하는 상부 흡기포트와, 상하운동 피스톤 상부에 위치한 배기가스를 외부로 배출하는 상부 배기포트와, 상하운동 피스톤 상부에 압축된 연료에 불꽃을 튀겨서 연료를 폭발시키는 상부 스파크 플러그가 형성되고,
실린더의 저면에는 상하운동 피스톤 하부로 공기와 연료를 공급하는 하부 흡기포트와, 상하운동 피스톤 하부에 위치한 배기가스를 외부로 배출하는 하부 배기포트와, 상하운동 피스톤 하부에 압축된 연료에 불꽃을 튀겨서 연료를 폭발시키는 하부 스파크 플러그가 형성되고,
실린더 내부에 형성된 제 1 피스톤실에 상하운동 피스톤이 삽입되고, 상기 상하운동 피스톤 내부에 형성된 제 2 피스톤실에 수평운동 피스톤을 삽입한 다음 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤에 크랭크를 결합한 다음 상기 크랭크의 캠에 캠축이 부착되어 실린더 외부로 돌출되게 결합한 후 상하운동 피스톤이 상부에서 하부방향으로 수직 하강하면, 수평운동 피스톤도 상하운동 피스톤과 함께 하강함과 동시에 우측으로 수평이동하고, 반대로 상하운동 피스톤이 상부방향으로 수직 상승하면 수평운동 피스톤도 좌측으로 수평이동하는 방식으로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 차량용 내연기관은 실린더 내부에 삽입된 상하운동 피스톤과 상하운동 피스톤에 삽입된 수평운동 피스톤을 크랭크로 결합한 다음 상하운동 피스톤이 하강하면 연료가 압축되어 불꽃에 의해 폭발하여 에너지가 발생하고, 상하운동 피스톤이 상승하면 연료가 압축되어 불꽃에 의해 폭발하여 에너지를 출력을 극대화하여 직선 왕복운동을 크랭크에 의해 회전운동으로 변환하는 효과가 있다.
본 발명은 하나의 실린더를 마련한 다음 상하운동 피스톤의 상부와 하부에서 연료가 연소되어 각각 폭발하기 때문에 에너지 출력을 극대화함으로 인해 종래의 2기통과 동일하며, 수평운동 피스톤도 좌우측에서 각각 출력함으로 인해 종래의 2기통과 동일함으로 인해 4기통과 동일한 효과를 나타낸다.
또한, 상하운동 피스톤은 내연기관의 동력 에너지로 사용하고, 수평운동 피스톤은 에어컨을 포함한 보조 기기와 연결하여 작동하는 에너지로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 실린더에 2기통 내지 4기통을 형성함으로 인해 부피를 축소하여 설치면적을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 내연기관을 도시해 보인 분리 사시도.
도 2는 본 발명 내연기관을 도시해 보인 결합 사시도.
도 3a, b는 본 발명 내연기관의 왕복운동상태를 도시해 보인 단면도.
도 4는 본 발명 내연기관을 수평운동 피스톤을 도시해 보인 단면도.
도 5는 본 발명 내연기관의 왕복운동상태를 도시해 보인 순서도.
상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 내연기관를 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명 왕복운동자치를 도시해 보인 결합 사시도이고, 도 4는 본 발명 내연기관에서 수평운동 피스톤을 도시해 보인 단면도이다.
본 발명 컨넥팅 로드 없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 내연기관는 크게 실린더(2), 상하운동 피스톤(11), 수평운동 피스톤(9), 크랭크(15)로 구성된다.
상기 실린더(2)는 상하부과 밀폐된 관형상으로 형성된 상태에서 상면에는 상하운동 피스톤(11)의 상부로 공기와 연료를 공급하는 상부 흡기포트(18)와, 상하운동 피스톤(11)의 상부에 위치한 배기가스를 외부로 배출하는 상부 배기포트(19)와, 상하운동 피스톤(11)의 상부에는 압축된 연료에 불꽃을 튀겨서 연료를 폭발시키는 상부 스파크 플러그(22)가 형성된다.
또한, 실린더(2)의 저면에는 상하운동 피스톤(11)의 하부로 공기와 연료를 공급하는 하부 흡기포트(20)가 형성되고, 상하운동 피스톤(11)의 하부에 위치한 배기가스를 외부로 배출하는 하부 배기포트(21)와, 상하운동 피스톤(11)의 하부에 압축된 연료에 불꽃을 튀겨서 연료를 폭발시키는 하부 스파크 플러그(23)가 형성된다.
또한, 실린더의 내부에는 제 1 피스톤실(3)이 형성되고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 좌우 양측에는 제 1 피스톤실(3)과 통공되도록 캠축공(17)이 일체로 형성된다.
상기 실린더는 상하부가 개방된 관형상으로 내부에는 제 1 피스톤실(3)이 형성되고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 좌우 양측에는 제 1 피스톤실(3)과 통공되도록 캠축공(17)이 일체로 형성된다.
상기 실린더의 좌우 양측 외주면에는 캠축공이 중앙에 위치한 상태에서 관형상으로 형성된 베어링 수납실이 형성한 다음 베어링이 삽입되어 캠축에 끼움 결합되어 회전한다.
상기 상하운동 피스톤은 제 1 피스톤실(3) 내부로 삽입되어 상하부방향으로 직선운동하도록 상하부가 밀폐된 상태에서 내부에 제 2 피스톤실이 형성된다.
또한, 제 2 피스톤실의 좌우측 외주면에는 내측으로 캠(5)을 삽입하도록 각각 캠 수납실(6)이 형성되고, 상기 캠 수납실(6)의 중앙에는 캠축공(17)과 제 2 피스톤실(16)과 통공되도록 수평한 방향으로 수평 가이드 장공(8)이 형성된다.
상기 수평 가이드 장공(8)의 길이는 상하운동 피스톤의 왕복운동 길이와 비례하게 하는게 바람직하다.
상기 제 2 피스톤실(16)의 전면과 배면에는 제 2 피스톤실(16)과 통공되게 삽입공(10)이 형성된다.
상기 수평운동 피스톤(9)은 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입되어 수평 가이드 장공(8)과 통공되게 좌우측방향으로 크랭크축공(14)이 형성되어 수평운동한다.
또한, 크랭크는 크랭크축과 상기 크랭크축의 양단은 캠의 일면에 편심되게 부착되고, 상기 캠의 타측면에는 편심되게 캠축이 부착된 구조로 형성된다.
상기 크랭크는 수평운동 피스톤(9)의 크랭크축공(14)과 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입된 다음 수평 가이드 장공(8)으로 양단이 돌출된 크랭크축(7)이 형성된다.
상기 수평 가이드 장공(8)으로 돌출된 크랭크축(7)은 캠 수납실(6)에 위치한 캠(5)의 일면 상부에 부착되고, 상기 캠(5)의 타측면 하부에는 캠축(12)이 부착된다.
도 3a, b는 본 발명 내연기관의 왕복운동상태를 도시해 보인 단면도이다.
본 발명 내연기관는 종래와 달리 컨넥팅 로드를 생략한 것으로서 실린더 내부에 형성된 제 1 피스톤실에 상하운동 피스톤이 삽입되고, 상기 상하운동 피스톤 내부에 형성된 제 2 피스톤실 내부에 수평운동 피스톤이 삽입된 다음 상하운동 피스톤과 수평운동 피스톤을 크랭크를 결합한 다음 실린더의 캠축공으로 캠축이 삽입 인출된 상태로 결합한다.
따라서 내연기관는 제 1 피스톤실(3)의 상부에서 상하운동 피스톤(11)의 상부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 하부방향으로 수직 하강하고, 상기 상하운동 피스톤(11)의 제 2 피스톤실(16) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)이 회전하면서 수평가이드 장공(8)을 따라 우측으로 수평이동하고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 하부에서 상하운동 피스톤(11)의 하부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 상부방향으로 수직 상승하고, 상기 상하운동 피스톤(11)의 제 2 피스톤실(16) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)이 회전하면서 수평 가이드 장공(8)을 따라 좌측으로 수평 이동함과 동시에 캠(5)의 회전에 따라 캠축(12)이 회전운동한다.
도 5는 본 발명 내연기관의 왕복운동상태를 도시해 보인 순서도이다.
본 발명 차량용 내연기관(1)은 하부 배기포트(21)를 닫은 상태에서 하부 흡기포트(20)를 통해 상하운동 피스톤(11)의 하부와 실린더(2)의 하부 사이로 공기와 연료를 공급한 다음, 상부 배기포트(19)를 닫은 후 상부 흡기포트(18)를 통해 상하운동 피스톤(11)의 상부와 실린더의 상부 사이로 공기와 연료를 공급하여 상하운동 피스톤(11)을 실린더(2)의 하부방향으로 움직이게 가압한 다음, 상하운동 피스톤(11) 하부에 위치한 공기와 연료를 압축하여 하부 스파크 플러그(23)에서 불꽃을 일으켜 연료를 폭발하면 압력에 의해 상하운동 피스톤(11)이 상부방향으로 상승하는 과정에서 크랭크축(7)이 회전함과 동시에 상하운동 피스톤(11)의 상부로 공급된 공기와 연료를 압축한 다음 상부 스파크 플러그(22)에서 불꽃을 일으켜 연료를 폭발하면 압력에 의해 상하운동 피스톤(11)이 하강하는 방식을 반복하여 에너지를 출력한다.
상기 상하운동 피스톤(11)이 상하부 방향으로 왕복운동하는 동안 동시에 상하운동 피스톤(11) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)의 회전에 따라 수평가이드 장공(8)에서 좌우방향으로 왕복운동한다.
본 발명 내연기관은 실린더에 삽입된 상하운동 피스톤이 상하부 방향으로 왕복운동하는 과정에서 상하운동 피스톤의 상부와 하부에서 각각 연료가 폭발하기 때문에 에어지 출력이 형상됨을 알수있다.
또한, 상하운동 피스톤의 상부와 하부에서 연료가 각각 폭발 및 연소함으로 인해 하나의 실린더에서 2번의 폭발이 진행되기때문에 2기통으로 구성됨을 알수있다.
또한, 상하운동 피스톤 내부에서 크랭축의 회전에 의해 수평운동 피스톤이 좌우방향으로 왕복운동으로 에너지를 출력을 향상시키는 것은 물론 상하운동 피스톤에서 발생하는 에너지와 병합하거나 또는 따로 사용이 가능하다.
즉 내연기관는 (a)에서 도시한 바와 같이 제 1 피스톤실(3) 상부에서 상하운동 피스톤(11)의 상부를 가압하면 상하운동 피스톤(11)이 하부방향으로 수직 하강하면 (b)와 같이 크랭크축(7)이 회전하면서 수평 가이드 장공(8) 중앙에 위치한 수평운동 피스톤(9)과 함께 수평 가이드 장공(8)을 따라 우측으로 수평이동한다.
또한, 상하운동 피스톤을 하부방향으로 가압하면 (c)와 같이 상하운동 피스톤은 실린더의 하부로 하강하여 에너지가 발생하면 크랭크축의 회전으로 수평운동 피스톤은 우측에서 수평 가이드 장공 중앙에 위치한다.
또한, 상하운동 피스톤의 하부를 상부방향으로 가압하면 (d)와 같이 제 1 피스톤실에서 상하운동 피스톤이 상부방향으로 상승하면 크랭크축은 우측방향으로 회전하고, 크랭크축에 결합된 수평 가이드 장공에서 좌측으로 수평이동한다.
상기 (d)에서 상하운동 피스톤의 하부를 가압하면 (a)와 같이 크랭크축은 회전하여 상하운동 피스톤이 상부방향으로 이동하고 수평운동 피스톤은 수평 가이드 장공 중앙에 위치한다.
따라서 상하운동 피스톤은 상하부방향으로 왕복운동하고, 상기 상하운동 피스톤과 연동하는 수평운동 피스톤은 좌우방향으로 왕복운동함으로 인해 에너지가 두배이상 출력하는 효과가 있다.
또한, 수평운동 피스톤(9)에는 내연기관의 보조 기기를 연결하여 동력 에너지를 제공하여 상하운동 피스톤의 에너지 효율을 극대화할 수 있다.
1: 내연기관 2: 실린더
3: 제 1피스톤실 4: 베어링 수납홈
5: 캠 6: 캠 수납실
7: 크랭크축 8: 수평 가이드 장공
9: 수평운동 피스톤 10: 삽입공
11: 상하운동 피스톤 12: 캠축
13: 베어링 14: 크랭크축 공
15: 크랭크 16: 제 2 피스톤실
17: 캠축공 18: 상부 흡기포트
19: 상부 배기포트 20: 하부 흡기포트
21: 하부 배기포트 22: 상부 스파크 플러그
23: 하부 스파크 플러그

Claims (3)

  1. 실린더(2)의 상면에는 상하운동 피스톤(11)의 상부로 공기와 연료를 공급하는 상부 흡기포트(18)와, 상하운동 피스톤(11)의 상부에 위치한 배기가스를 외부로 배출하는 상부 배기포트(19)와, 상하운동 피스톤(11)의 상부에서 압축된 연료에 불꽃을 튀겨연료를 폭발시키는 상부 스파크 플러그(22)가 형성되고, 실린더(2)의 저면에는 상하운동 피스톤(11)의 하부로 공기와 연료를 공급하는 하부 흡기포트(20)와 상하운동 피스톤(11)의 하부에 위치한 배기가스를 외부로 배출하는 하부 배기포트(21)와, 상하운동 피스톤(11)의 하부에 압축된 연료에 불꽃을 튀겨서 연료를 폭발시키는 하부 스파크 플러그(23)가 형성한 다음, 실린더(2)의 내부에는 제 1 피스톤실(3)이 형성되고, 상기 제 1 피스톤실(3)의 좌우 양측에는 제 1 피스톤실(3)과 통공되도록 캠축공(17)이 일체로 형성된 실린더(2); 와
    상기 제 1 피스톤실(3) 내부로 삽입되어 상하부방향으로 직선운동하도록 상하부가 밀폐된 상태에서 내부에 형성된 제 2 피스톤실과, 상기 제 2 피스톤실의 좌우측 외주면에는 내측으로 캠을 삽입하도록 각각 형성된 캠 수납실(6)과, 상기 캠 수납실(6)의 중앙에는 캠축공(17)과 제 2 피스톤실(16)과 통공되도록 수평한 방향으로 각각 형성된 수평 가이드 장공(8)과, 상기 제 2 피스톤실(16)의 전면과 배면에는 제 2 피스톤실(16)과 통공되게 삽입공(10)이 형성된 상하운동 피스톤(11); 과
    상기 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입되어 수평 가이드 장공(8)과 통공되게 좌우측방향으로 크랭크축공(14)이 형성된 수평운동 피스톤(9); 과
    상기 수평운동 피스톤(9)의 크랭크축공(14)과 제 2 피스톤실(16) 내부로 삽입된 다음 수평 가이드 장공(8)으로 양단이 돌출된 크랭크축(7)과 상기 수평 가이드 장공(8)으로 돌출된 크랭크축(7)은 캠 수납실(6)에 위치한 캠(5)의 일면 상부에 부착되고, 상기 캠(5)의 타측면 하부에는 캠축(12)이 부착된 크랭크(15);로 구성하여 상하운동 피스톤(11)은 상하부방향으로 왕복운동하고, 수평운동 피스톤(9)은 좌우방향으로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 차량용 내연기관(1)은 하부 흡기포트(21)를 통해 상하운동 피스톤(11)의 하부로 공기와 연료를 공급한 다음 상부 흡기포트(18)를 통해 상하운동 피스톤(11)의 상부로 공기와 연료를 공급하여 상하운동 피스톤(11)을 실린더(2)의 하부방향으로 움직이게 가압하여 상하운동 피스톤(11) 하부에 위치한 공기와 연료를 압축하여 하부 스파크 플러그(23)에서 불꽃을 일으켜 연료를 폭발하면 압력에 의해 상하운동 피스톤(11)이 상부방향으로 상승하는 과정에서 크랭크축(7)이 회전함과 동시에 상하운동 피스톤(11)의 상부로 공급된 공기와 연료를 압축한 다음 상부 스파크 플러그(22)에서 불꽃을 일으켜 연료를 폭발하면 압력에 의해 상하운동 피스톤(11)이 하강하는 방식을 반복하고, 동시에 상하운동 피스톤(11) 내부에 위치한 수평운동 피스톤(9)은 크랭크축(7)의 회전에 따라 수평가이드 장공(8)에서 좌우방향으로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수평운동 피스톤(9)에는 차량에 설치된 보조 기기를 연결하여 동력 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 컨넥팅 로드없이 직선운동을 회전운동으로 변환하는 차량용 내연기관.












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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR930013433A (ko) 1991-12-30 1993-07-21 전성원 자동차 엔진의 흡기 스월(Swirl)조절장치

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