KR920001065A - 내연기관 및 그 성능 향상 방법 - Google Patents

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KR920001065A KR1019910010290A KR910010290A KR920001065A KR 920001065 A KR920001065 A KR 920001065A KR 1019910010290 A KR1019910010290 A KR 1019910010290A KR 910010290 A KR910010290 A KR 910010290A KR 920001065 A KR920001065 A KR 920001065A
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맥마스터 해링 죤
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베티 진 해링
로버트 토마스 헤링
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Abstract

내용 없음

Description

내연기관 및 그 성능 향상 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 전형적인 해링 싸이클 엔진 시스템의 개략도,
제2도는 본 발명에 따른 전형적인 4실린더 내연기관의 평면도,
제3도는 연소, 팽창 및 팽창과 압축 동안 피스톤의 관련 위치를 도시한 제2도의 엔진의 개략도.

Claims (47)

  1. 내연기관의 성능을 향상시키는 방법에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결되어 있고, 적어도 한부분에 상사점 이후 45°인 최저 크랭크 각 동안에 걸쳐 거의 일정한 압력에서의 경과 시간을 갖는 피스톤을 가진 연소 실린더에서 공기와 연료의 혼합물을 연소시키는 단계와, 상기 연소 실린더로부터 연소물을 배기하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관 성능 향상 방법.
  2. 제1항에 있어서, 연소가 상사점 이전 35°에서 상사점 이후 35°에 이르는 초기 범위에서 시작되어 상사점 이후 45°에서 200°에 이르는 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 연소가 상사점 이전 35°에서 상사점 이후 35°에 이르는 초기범위에서 시작되어 상사점 이후 45°에서 90°에 이르는 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 연소가 상사점 이전 35°에서 상사점 이후 35°에 이르는 초기범위에서 시작되어 상사점 이후 95°에서 180°에 이르는 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 연소가 상사점 이전 35°에서 상사점 이후 35°에 이르는 초기범위에서 시작되어 상사점 이후 180°에서 200°에 이르는 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 연소가 상사점 이전 45°에서 시작하는 범위로 부터 상사점 이후 35°까지 연장하는 시간조정 비율로 연소 실린더 속에 도입되어 상사점 이후 45° 내지 200°의 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 연소가 상사점 이전 45°에서 시작하는 범위로부터 상사점 이후 35°까지 연장하는 시간조정 비율로 연소 실린더 속에 도입되어 상사점 이후 45° 내지 90°의 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 연소가 상사점 이전 45°에서 시작하는 범위로 부터 상사점 이후 35°까지 연장하는 시간조정 비율로 연소 실린더 속에 도입되어 상사점 이후 90° 내지 180°의 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 연소가 상사점 이전 45°에서 시작하는 범위로 부터 상사점 이후 35°까지 연장하는 시간조정 비율로 연소 실린더 속에 도입되어 상사점 이후 180° 내지 200°의 범위에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결된 피스톤을 갖는 적어도 하나의 팽창 실린더에 배기된 연소물을 팽창시킴으로써 크랭크 축에 구동력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 팽창 실린더로부터 배기되는 팽창된 연소물에 의해 팽창 실린더 외부의 압축기를 구동하여 공기를 압축하고, 압축된 공기를 압축 실린더로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 공기를 압축 실린더에 전달하기 전에 압축 공기를 압축기로부터 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결되어 힘을 크랭크축에 적용시키는 피스톤을 갖는 압축 실린더에 냉각된 압축 공기를 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 압축 실린더의 압축 스트콕에 의해 냉각된 압축 공기의 압력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 공기/연료 혼합체의 압축 공기를 연소 실린더로 도입시키기 전에 압축 실린더에서 전달된 압축 공기를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 피스톤이 하사점에 도달되거나 실린더로부터의 연소 생성물의 배기 개시까지 최소 30%의 거의 일정 연소 압력으로 연소 후 실린더 압력을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 내연기관의 성능을 향상시키고 내연기관의 오염 물질을 감소시키는 방법에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결된 피스톤을 갖는 연소 실린더의 40%내지 100%의 외부로의 최종 연소 압력으로 공기를 압축시키는 단계와, 연소 가능한 공기/연료 혼합체를 형성하도록 연료와 혼합될 때 유지에 필요한 온도와 연소 실린더에서의 연소전에 자동 점화 온도 아래의 온도로 연소 실린더의 외부로의 압축 공기를 냉각하여, 냉각 및 압축된 공기를 연소 실린더로 도입시키는 단계와, 공기/연료 혼합체를 형성하도록 연료를 연소 실린더로 도입시키는 단계와, 공기/연료 혼합체를 연소시키는 단계와, 연소 생성물을 연소 실린더로부터 배기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 연료는 Nox를 형성하는 온도 아래에서 최고 연소 온도를 유지시키도록 해제된 제어에너지를 제공하도록 연소 동안 연소 실린더 안으로 단속적으로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 연료는 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위와 상사점 후의 45°내지 200°의 범위내의 말기 범위로부터 연장되는 시간비로 연소 실린더로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 연료는 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위로부터의 시간비로 연소실린더로 도입되고, 상사점 후의 45°내지 90°의 범위내에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제18항에 있어서, 연료는 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위로부터의 시간비로 연소실린더로 도입되고, 상사점 후의 90°내지 180°의 범위내에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제18항에 있어서, 연료는 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위로부터의 시간비로 연소실린더로 도입되고, 상사점 후의 45°내지 200°의 범위내에서 종결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제18항에 있어서, 연료는 상사점 전의 45°의 최소 크랭크 각 범위에 걸쳐 경과된 연소 시간 동안 거의 일정한 압력으로 연소 실린더의 연소 압력을 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결시켜 구동력을 크랭크 축에 구동력을 적용시키는 피스톤을 갖는 팽창 실린더에서 배기된 연소 생성물을 팽창시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 팽창 실린더로부터의 연소 팽창 배기생성물에 의해 압축기를 팽창 실린더 까지 외부로 구동시키는 단계와, 압축 공기는 압축 실린더로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 공기를 압축 실린더로 전달하기 전에 압축 공기를 압축기로 부터 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결되어 크랭크 축에 힘을 가하는 피스톤을 찾는 압축 실린더로 냉각 압축 공기를 보내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 압축 실린더의 압축 스트록에 의해 냉각 압축 공기의 압력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 공기/연료 혼합체의 압축 공기를 연소 실린더 속으로 도입시키기 전에 압축 실린더로 부터 전달된 압축 공기를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결된 동결 피스톤을 갖는 적어도 하나의 연속 실린더와, 연속성 공기/연료 혼합체를 형성하도록 냉각 공기 및 연료를 연소 실린더로 도입시키는 수단과, 연소를 상사점 전의 35°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위내에서 시작하여, 상사점 후의 45°의 최소 트랭크 각에 걸쳐 거의 일정 압력으로 연소의 경과 시간을 갖는 상사점 후의 200°정도 까지 지속시키는 수단과, 연소 생성물을 연소 실린더로부터 배기시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  31. 제30항에 있어서, 상사점 후의 45°내지 200°의 범위내에서 연소를 종결시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  32. 제30항에 있어서, 상사점 후의 45°내지 90°의 범위내에서 연소를 종결시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  33. 제30항에 있어서, 상사점 후의 90°내지 180°의 범위내에서 연소를 종결시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  34. 제30항에 있어서, 상사점 후의 180°내지 200°의 범위내에서 연소를 종결시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  35. 제30항에 있어서, 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위와 상사점 후의 45°내지 200°까지의 말기 범위를 갖는 시간비에서 연소성 공기/연료 혼합체의 연료를 연소 실린더 속으로 도입시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  36. 제30항에 있어서, 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위와 상사점 후의 45°내지 90°까지의 말기 범위를 갖는 시간비에서 연소성 공기/연료 혼합체의 연료를 연소 실린더 속으로 도입시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  37. 제30항에 있어서, 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위와 상사점 후의 90°내지 180°까지의 말기 범위를 갖는 시간비에서 연소성 공기/연료 혼합체의 연료를 연소 실린더 속으로 도입시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  38. 제30항에 있어서, 상사점 전의 45°에서 상사점 후의 35°까지의 초기 범위와 상사점 후의 180°내지 200°까지의 말기 범위를 갖는 시간비에서 연소성 공기/연료 혼합체의 연료를 연소 실린더 속으로 도입시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  39. 제30항에 있어서, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결된 피스톤을 갖는 적어도 하나의 팽창 실린더와, 연소 배기 생성물을 팽창 실린더로 도입시켜 구동력을 크랭크 축에 적용시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  40. 제30항에 있어서, 압축기를 연소 팽창 배기 생성물에 의해 팽창 실린더로 부터 팽창 실린더에 대해 외부로 구동시키는 수단과, 압축기에 의해 압축된 공기를 냉각시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  41. 제40항에 있어서, 크랭크 축에 연결되고 크랭크 축에 의해 구동되는 피스톤을 갖는 적어도 하나의 압축실린더와, 냉각 압축된 공기를 압축 실린더로 도입시키는 수단과, 압축 실린더에서 냉각 압축된 공기의 압력을 증가시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  42. 제41항에 있어서, 공기/연료 혼합체를 형성하도록 연료와 혼합도기 전에 압축 공기를 압축 실린더로 부터 냉각시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  43. 제42항에 있어서, 공기/연료 혼합체를 연소 실린더로 전달하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  44. 크랭크 아암에 의해 크랭 축에 연결된 동력 피스톤을 갖는 적어도 하나의 연소 실린더와, 크랭크 암에 의해 크랭크 축에 연결된 팽창 피스톤을 갖는 적어도 하나의 팽창 실린더와, 크랭크 아암에 의해 크랭크 축에 연결된 압축 피스톤을 갖는 적어도 하나의 압축 실린더와, 냉각된 공기를 압축 실린더에 제공하는 수단과, 압축 공기를 압축 실린더로 부터 압축 공기 냉가가 수단을 갖는 연소 실린더로 도입시키는 수단과, 연소성 공기/연료 혼합체를 형성하도록 연료를 냉각 압축 공기로 도입시키는 수단과, 연소 실린더에서 공기/연료 혼합체를 연소시키는 수단과, 연소 생성물을 연소 실린더에서 팽창 실린더로 배기시켜서 팽창 피스톤을 구동시키는 수단과, 연소 팽창 생성물을 팽창 실린더에서 배기시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  45. 제44항에 있어서, 공기를 압축 실린더로 도입시키기 전에 공기를 미리 압축시키는 압축기와, 미리 압축된 공기를 압축기로부터 압축 실린더로 도입시키는 수단과, 압축 실린더로 도입되기 전에 압축기로부터 미리 압축된 공기를 냉각시키는데 효과적인 열 교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  46. 45°의 양변위 수단의 최소 회전에 대해 일정 압력의 연소 경과 시간을 갖는 연소의 최소한의 부분과 출력을 회전시키도록 작동될 수 있는 양변위 수단을 갖는 연소실에서, 공기/연료 혼합체를 연소시키는 단계와, 연소의 일정 압력의 적어도 40%의 압력으로 연소 생성물을 연소실로부터 배기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 성능을 향상시키는 방법.
  47. 적어도 하나의 연소실과, 연소에 응답하는 연소실의 양변위 수단과, 출력축과, 축을 양변위 수단의 변위상에서 회전시키도록 작동할 수 있는 출력축에 양변위 수단을 연결하는 수단과, 냉각 압축 공기 및 염료를 연소실로 도입시키는 수단과, 45°의 양변위 수단의 최소 회전을 위한 연소 경과 시간 동안 공기/연료 혼합체를 연소시키는 것을 포함하는 양변위 수단을 변위시키도록 작동할 수 있는 연소실에서 공기/연료 혼합체를 연소시키는 수단과, 연소 생성물을 연소실로부터 배기시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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