KR910008909B1

KR910008909B1 - 고출력 요동 피스톤 엔진

Info

Publication number: KR910008909B1
Application number: KR1019840004201A
Authority: KR
Inventors: 변상복
Original assignee: 변상복
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1991-10-24
Also published as: KR860001278A

Abstract

내용 없음.

Description

고출력 요동 피스톤 엔진

제1도는 제2도의 A-A선 종단면도.

제2도는 제1도의 B-B선 평단면도.

제3도는 본 발명의 전후방측 연소실에 있어서 상사점과 하사점에서의 연료분사상태와 배기공 개폐상태를 표시한 약도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 표면

3 : 격판 4 : 전방측 방압력(防壓璧)

4a : 후방측 방압력 5 : 전방측 연소실

5a : 후방측 연소실 6 : 전방측 로우터

6a : 후방측 로우터 7 : 전방측배기공

7a : 후방측배기공 8 : 요동축

9 : 압축공기실 10 : 공기압축기

11,11a : 전방측소기밸브 12,12a : 전방측점화플러그

13,13a : 후방축소기밸브 14,14a : 후방측점화플러그

15,15a : 전방측 연료분사펌프 16,16a : 후방측연료분사펌프

17 : 요동리버 18 : 커넷팅로드

21 : 크랭크 22 : 출력

본 발명은 종래의 레시프로 엔진 및 반켈 엔진등보다 회전속도가 높고 중량당 출력비가 크고 부피가 작은 엔진을 얻기 위하여 진자와 같이 왕복으로 요동운동하는 하우징내의 로우터(ROTOR)에 분사연료의 연소팽창력을 가하여 요동하는 요동축 선단의 요동리버에 관련된 케넥팅로드로 출력축을 고속도로 회전케한 것인데 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

하우징(1)와 표면(2) 사이에 공기압축기(10)에 연통된 압축공기실(9)을 형성하고 하우징(1) 내부 중간에는 격판(3)을 개설(開設)하고 전방측 방압벽(4)와 후방측 방압벽(4a)을 대칭으로 고정하여 전방측연소실(5)과 후방측 연소실(5a)을 각각 구분 형성하고 이 전후방측 연소실(5)(5a)을 각각 구분 형성하고 이 전후방측 연소실(5)(5a)에는 공통의 요동측(8)에 고정시킨 전방측 로우터(6)과 후방측 로우터(6a)를 각각 대칭으로 장입하고 또 전후방축 방압벽(4)(4a)의 향방에는 배기공(7)과 배기공(7a)을 천설하고 전방측 양방소기 밸브(11)(11a)와 후방측 양방소기밸브(13)(13a) 및 전방측 점화프러그(12)(12a)와 후방측 양방 점화프러그(14)(14a) 및 전방측 양방 연료분사펌프(15)(15a)와 후방측 양방 연료분사펌프(16)(16a)를 각각 장치하고 공통의 요동측(8) 선단에 고착된 요동리버(17)에는 출력측(22)의 크랭크(21)에 관련된 커넥팅 로드(18)를 연결하여서 된 것이다.

도면중 미설명부호 19는 출력측(22)의 푸라이휠, 20은 요동축(8)의 푸라이휠을 표시한 것임.

이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 표시하면 다음과 같다.

전방측 연소실(5) 내에서 전방측 로우터(6)가 제1도와 같은 위치와 같이 상사점에 도달하여 공기를 압축하면 전방측 연료분사펌프(15)에서 압축공기에 대하여 연료가 분사됨과 동시에 전방측 점화프러그(12)에 의하여 점화되면 그 폭발 압력은 전방측 방압벽(4)에 지지되고 전방측 로우터(6) 면에 격돌하여 반시계방향으로 팽창행정을 한다.

이 기간에 후방측 연소실(5a)에서도 후방측 연료분사펌프(16)에서 압축공기에 대하여 연료가 분사됨과 동시에 후방측 점화프러그(14)에 의하여 점화연소되어 이 폭발력은 후방측 방압력(4a)에서 저지되고 후방측 로우터(6a)면에 격돌하여 반시계방향으로 팽창하므로 공통의 요동측(8)도 같은 반시계방향으로 회동한다.

그런데 전방측 로우터(6)의 팽창행정이 끝나는 하사점에서 전방측배기공(7)이 전방측 로우터(6)의 이동에 의하여 열림과 동시에 고온의 배기가 배출하는 것으로 이와 동시에 전방측 소기밸브(11)도 열려서 공기압축기(10)로 압축공기실(9) 내에 압축된 고압축공기가 고속으로 분출하므로 잔류 배기가스를 급속히 소기하고 신선한 공기만 충만케 한다.

이때는 후방측 로우터(6a)도 팽창행정 말기의 하사점에 도달하므로 후방측 배기공(7a)도 열림과 동시에 후방측 소기밸브(13)도 열려서 압축공기실(9)내의 압축공기가 급속히 분출하여 잔류 배기가스를 순식간에 소기하여 신선한 공기만 충만케하는 것이다.

따라서 점화프러그(12)(12a)(14)(14a)의 점화시기를 알맞게 조절하면 전후방측 로우터(6)과 (6a)의 하사점에서 상사점으로 이행하는 한계점에서는 일시정지현상이 나타나므로 통상의 2사이클식 레시프로엔진과 같이 배기가스의 소기작용이 잘 이루어지는 효과가 있다.

이와 같이 전후방에서 동시에 폭발하여 반시계방향으로 강하게 회동하던 전방측 로우터(6)와 후방측 로우터(6a)가 하사점에 도달하면 별개의 전방측 연료 분사펌프(15a)에서 압축된 공기에 대하여 연료가 분사됨과 동시에 전방측 점화프러그(12a)에 의하여 점화된다.

이때도 연소폭발 압력은 전술과 같이 전방측방압벽(4)에서 저지되고 로우터(6) 면에 격돌하여 전과 반대방향인 시계방향으로 팽창행정을 한다. 이 기간내에 후방측 연소실(5a)에서는 후방측 연료분사펌프(16a)에서도 압축공기에 대하여 연료가 분사됨과 동시에 후방측 점화프러그(14a)에 의하여 점화연소되어 이 폭발력은 후방측 방압력(4a)에서 저지되고 후방측 로우터(16a) 면에 압력을 가하여 시계방향으로 팽창하므로 공통의 요동측(8)도 전술과 같은 시계방향으로 회동하는 것이다.

이와같이 전후방측 연소실(5)(5a) 내에서 전후방측 배기공(7)(7a)측으로 소기행정이 끝나면 전후방측 로우터(6)(6a)가 공기의 압측행정이 끝나는 전후방측 소기밸브(11)(13)과 (11a)(13a)가 닫치는 것으로 전후방측 로우터(6)(6a)가 공기의 압측행정이 끝나는 상사점에 이르러서 점화 폭발하여 반시계방향으로 회동하면 하사점에 이르러서 다시 또 점화 폭발하므로 이번에는 시계방향으로 회동하여 전후방측 로우터(6)(6a)는 진자(振子)와 같이 왕복요동운동을 하게되고 요동측(8) 선단에 고정된 요동리버(17)도 요동운동을 하므로 이에 연결된 케넥팅로드(18)는 출력측(22)에 고정된 크랭크(21)를 리버 크랭크 기구 원리에 의하여 계속 같은 방향으로 회전시키는 효과가 있다.

이와같이 본 발명은 전후방측 로우터(6)과 (6a)가 반시계방향과 시계방향으로 한번 왕복요동 운동하는 사이에 두번 폭발압력을 받게되므로 왕복운동하는 케넥팅로드(18)를 매개절로 연결된 크링크(21)의 출력축(22)이 1회전할때 마다 동력행정이 두번씩 있으므로 종래의 다른 4행정 또는 2행정 사이클식 레시프로엔진에 비해 회전력이 크고 균일하게 되고 회전속도와 정미평균 유효압력이 같다고 가정하면 동일 배기량의 엔진에서는 본 발명 엔진이 종래의 2행정 사이클식에 비해 이론적으로 2배의 출력을 얻을 수 있는 잇점이 있다.

그리고 또 종래의 4행정 또는 2행정 사이클식의 레시프로엔진에 비해 중량이 가벼워지고 구조가 간단하게 되므로 제작비도 그만큼 싸게드는 장점이 있다.

그리고 최근 실험단계에 들어간 반켈식 로우터리 엔진의 경우는 로우터 1회전하는 사이에 3개의 작동실이 각각 흡기, 압축, 폭발 및 배기의 각 행정을 맞치므로 로우터가 1회전하는 동안 3회의 팽창행정을 하게되나 로우터의 회전과 편심축의 회전수비는 1 : 3 이므로 편심축 1회전에 1회의 팽창행정을 한다.

따라서 2행정 왕복기관과 같이 출력측 1회전에 1회의 팽창을 하는것과 같으나 본 발명에서는 로우터(6)(6a)가 각각 2회 폭발로 1왕복 요동운동하는 사이에 출력측(22)는 1회전하므로 2회의 팽창을 하는 결과가 된다.

Claims

시린더(1)의 내부중간에는 격판(3)을 개설하고 전방측 방압벽(4)와 후방측 방압벽(4a)을 대칭으로 고정하여 전방측 연소실(5)과 후방측 연소실(5a)을 각각 구분 형성하고 이 전후방측 연소실(5)(5a)에는 공통의 요동측(8)에 고정시킨 전방측 로우터(6)와 후방측 로우터(6a)를 각각 대칭으로 장입하고 또 전방측 배기(7)과 후방측 소기공(7a)을 대칭으로 천설하고 전방측 양방소기밸브(11)(11a)와 후방측양방소기 밸브(13)(13a) 및 전방측 양방점화프러그(12)(12a)와 후방측 양방 점화프러그(14)(14a) 및 전방측 양방연료분사펌프(15)(15a)와 후방측 양방 연료분사펌프(16)(16a)를 각각 장치하고 공통의 요동축(8) 선단에 고정된 요동리버(17)에는 출력측(22)의 크랭크(21)에 연결된 커넥팅 로드(18)를 매개절로 연결함을 특징으로 하는 고출력 요동피스톤엔진.