KR940701497A - 압축 점화 내연 기관용 흡입방법 - Google Patents

압축 점화 내연 기관용 흡입방법

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KR940701497A
KR940701497A KR1019930703999A KR930703999A KR940701497A KR 940701497 A KR940701497 A KR 940701497A KR 1019930703999 A KR1019930703999 A KR 1019930703999A KR 930703999 A KR930703999 A KR 930703999A KR 940701497 A KR940701497 A KR 940701497A
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Abstract

권심 효과를 이용하여, 엔진의 작동실(1)내에 도입된 신선한 공기가 한 사이클에서 다음 사이클까지 작동실내에 의도적으로 유지된 연소가스와 혼합하는 것이 방지된다. 가압된 연료(10)를 도입하기 위한 수단들은 연료를 유지된 연소가스의 농도 및 온도가 최대로 만들어진 작동실(1)의 중앙 구역(G)내로 직접 분사하기 위해 배치되며, 그에 따라 연료의 점화지연을 줄이는 것이 가능하다.

Description

압축 점화 내연 기관용 흡입방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도 및 제3도는 본 발명에 따른 흡입 방법의 특수한 태양에 따라 작동실 내의 온도 및 체적의 분포를 압축 전(하사점(BDC)에서) 그리고 연료의 분사 개시 순간(상사점(TDC)에서)에서 각각 개략적으로 도시한다,
제12도는 엔진의 피스톤이 상사점(TDC)에서 인접위치된, 제10도 및 제11도의 엔진의 사시도,
제13도 내지 제15도는 본 발명의 방법을 실행하는데 사용되는 4행정 엔진 내에서의 배기 및 흡기 밸브 개방 도표.

Claims (21)

  1. 연소실과 피스톤 및 실린더 헤드에 의해 실린더 내에 한정되는 가변 체적으로 이루어지는 하나 이상의 작동실; 상기 작동실이 작동실 내에 형성된 연소 가스를 모으는 제1의 공동과 신선한 공기가 공급된 제2의 공동 각각에 연속적으로 그리고/또는 동시에 주기적으로 연통하는 것을 가능하게 하는 배기 타이밍 수단과 흡기 타이밍 수단; 그리고 가압된 연료를 상기 연소실 내로 도입하는 수단을 포함하는 압축점화 내연 기관용 흡입방법에 있어서, 상기 타이밍 수단들이, 배기 및 흡기 타이밍 수단들을 개방하므로써, 연소 가스를 배출하고 연소가스의 일부를 신선한 공기와 교체하는 공정중에 이전 사이클로부터의 연소가스주요부가, 상기 작동실 내에 유지되도륵 작동되며, 한편으로는, 흡기 타이밍 수단들이 개방위치에 있을때의, 제2의 공동과 작동실 사이의 연통과, 다른 한편으로는 작동실 벽의 형태가, 연소실 내에서 작동 유체의 강한 회전 운동을 일으키기 위하여, 피스톤의 상대 운동에 의해 작동실의 체적이 최소가 되는 중에 신선한 공기의 흐름이 연소실내로 침투하도록 배치되므로써, 상기 회전운동에 의해 얻어진 신선한 공기의 원심작용 및 신선한 공기와 연소 가스 사이의 밀도차를 이용하여 연소실 내에서 상기 신선한 공기가 연소실내에 유지된 연소 가스와 혼합되는 것을 가능한한 방지하며, 상기 연소실 내에 연소 가스의 농도와 온도가 최대인 중앙 구역과 신선한 공기의 농도가 최대이며 온도가 최소인 원주 구역을 형성하며, 그리고 상기 가압된 연료를 도입하기 위한 수단이 적어도 각각의 분사기간의 개시점에서 연료를 상기 중앙구역내로 직접 분사하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압축점화 내연기관용 흡입 방법.
  2. 제1항에 있어서, 한 사이클에서 다음 사이클까지 작동실 내에 유지된 연소가스의 질량이, 엔진이 적어도 대량 공칭 속도로 작동되는 동안에, 각 사이클중에 연소실과 각각의 상기 공동들 사이의 연통이 중단된 순간에 연소실 내에 유지된 연소가스 질량의 적어도 10%, 바람직하게는 15%인 것을 특징으로 하는 압축점화 내연기관용 흡입 방법.
  3. 제1항에 있어서, 엔진의 다른 작동 매개요소를 고려하여, 한 사이클에서 다음 사이클까지, 흡입공기의 온도와 작동실 내에 유지된 가스의 비율이, 유지된 가스와 신선한 공기가 연료 분사전에 혼합될 경우 분사순간에 상기와 같이 얻어진 혼합뭍의 온도가 과잉 최종 가스를 만들어내지 않으면서 안정된 방식으로 연료의 자연 발화가 발생할 수 있는 온도 보다 낮을 수 있도록 선택되어지는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 엔진의 다른 작동 매개 요소를 고려하여, 한 사이클에서 다음 사이클까지, 흡입 공기의 온도와 작동실 내에 유지된 가스의 비율이 작동 유체의 최대 평균 온도가, 그 이상의 온도에서는 NOx의 생성이 과도해지는 약 1500℃를 초과하지 않도륵 선택되어지는 것을 특징으로 하는 압축점화 내연 기관용 흡입 방법.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진이 2행정 사이클로 작동하는 것을 특징으로 하는 압축점화 내연기관용 흡입 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 타이밍 수단들이, 작동실 내로 도입된 신선한 공기의 체적이 사이클중 배기 및 흡기 타이밍 수단이 닫힘 위치로 복귀된 순간에서의 작동실의 체적보다 작도륵 작동되는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연기관용 흡입 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 흡기 타이밍 수단은 필수적으로 작동실의 체적이 최대치에 가까울때 피스톤에 의해 쓸리고, 노출되는 실린더 측벽의 일부를 이루는 상기 제2의 공동과 연통하는 배출구로 이루어지며, 상기 배출구는 전술한 회전운동을 생성하기 위하여 배출구 근방에 위치된 측벽의 법선에 대하여 경사져 있으며, 그리고 배기 타이밍 수단은 상기 실린더 헤드를 이루는 하나 이상의 배기 밸브로 이루어지며, 실린더 헤드부에 가압되 연료를 도입하기 위한 수단을 배치할 수 있도록 실린더의 헤드부의 중앙부를 비워두도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압측 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  8. 제7항에 있어서, 연소실이, 피스톤이 작동실의 최소 체적에 대응하는 위치에 가까울때, 실린더 해드, 상기 측벽 그리고 피스톤에 의해 한정되는 공간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  9. 제8항에 있어서, 연소실(2)이 축대칭 형태를 취하며, 피스톤(5)과 실린더 헤드(6)사이의 거리의 최소치(e)가 작으므로 피스톤(5)의 횡단면(14)과 실린더 헤드(6)사이의 상호 작용에 의해 생성된 작동 유체의 방사상 운동이 가능한한 작은 것을 특징으로 하는 압축점화 내연 기관용 흡입 방법.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 배기 타이밍 수단과 흡기 타이밍 수단 모두가 실린더 헤드를 이루는 밸브들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축점화 내연 기관용 흡입 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연소실이 실린더 헤드를 이루는 요홈, 바람직하게는 축대칭형 요홈으로 이루어지며, 상기 요홈내에 흡입 밸브의 헤드가 위치되며, 상기 요홈은 배기 및 흡기 밸브가 동시에 열리고 피스톤이 최대치에 가까운 작동실 체적치에 대응하는 위치에 위치될때, 신선한 공기의 흐름을 피스톤으로 향하게 하기 위하여 배치된 벽을 갖는 통로를 통하여 피스톤에 의해 쓸리는 체적과 연통하는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  12. 제11항에 있어서, 가압된 연료를 도입하기 위한 수단이 상기 요홈 내에 위치되며, 상기 배기 밸브는 실린더 헤드 하부에 위치되며, 상기 요홈과 상기 체적은 배기 및 흡기 밸브가 동시에 열리고, 피스톤이 작동실의 최대치에 대응하는 위치에 가깝게 위치될때 작동실내로 도입된 신선한 공기 흐름을 피스톤을 향하여, 그리고 배기 밸브로부터 가장 멀리 떨어진 실린더의 측벽의 부분에 접선 방향으로 향하게 하기 위하여 배치된 벽을 것을 통로를 통하여 연통하는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 통로의 벽이, 피스톤으로 향해진 신선한 공기 흐름이 피스톤과 실린더 헤드 사이의 체적 내에서 상기 공기 흐름의 나선형 운동을 유도하기 위하여 상기 피스톤의 변위 축에 대하여 경사진 방향을 갖도록 배향된 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 통로의 형태가 제12항 또는 제13항에 기재된 바와 같으므로, 피스톤이 상승할때, 작동유체가 상기 요홈내에서 회전축 둘레에 상기 작동유체의 회전운동을 생성하기 위하여 주로 상기 통로의 원주벽에 접선 방향으로 연소실 내로 분사되는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  15. 제1항 내지 제6항과 제10항 내지 제14항중의 어느 한 항에 있어서, 가압된 연료를 도입하기 위한 수단이 요홈의 중앙 구역내의 흡입 밸브에 면하는 연소실내로 개방되는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  16. 제11항에 있어서, 축대칭형인 상기 요홈이 대략 실린더의 축에 수직인 평면 내에 위치되며 상기 축을 통과하지 않는 요홈 자체의 축을 가지며, 바람직하게는 이동 통로가 배기 밸브로부터 가장 멀리 떨어진 모선에 인접한 실린더 벽에 접선 방향으로 개방되는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법(제16도 내지 제18도).
  17. 제11항에 있어서, 축대칭형인 상기 요홈이 실린더의 축에 수직이며 바람직하게는 실린더와 교차하는(또는 실린더 인접부를 지나는)자체축을 가지며; 이동 통로가, 배기 밸브로부터 가장 멀리 떨어진 실린더의 모선에 인접한, 실린더의 벽에 접선방향으로 개방되며; 그리고 이동 통로의 측벽들은 실체적으로 상호 평행하며, 배기 밸브로부터 가장 멀리 떨어진 모선을 바람직하게 통과하는 상기 실린더에 접하는 평면내에서, 실린더의 측에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법(제19도 내지 제21도).
  18. 제11항에 있어서, 축대칭형인 상기 요홈이 실린더축에 수직인 평면내에 위치되며 바람직하게는 실린더축에 교차하는(또는 실린더에 인접하여 지나는)자체축을 가지며; 이동 통로가 실린더 벽에 접선 방향으로 개방되며; 그리고 실린더축에 평행이며 이동 통로의 개구의 중앙을 통과하는 축이 요홈의 회전축과 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법(제22도 내지 제24도).
  19. 제1항 내지 제18항중의 어느 한 항에 있어서, 엔진이 4행정 사이클로 작동하는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  20. 제19항에 있어서, 엔진의 주축이, 상기 체적의 최소치에 대응하는 위치에 대하여, 배기 타이밍 수단의 닫힘에 대응하는 것에 실체적으로 대칭인 위치를 취하는 순간에, 배기 타이밍 수단은 작동실 체적이 최소이기 전에 닫히며, 흡기 타이밍 수단은 상기 체적의 증가에 따른 피스톤의 행정중에만 열리는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
  21. 제19항에 있어서, 배기 타이밍 수단이, 피스톤과 배기 타이밍 수단 사이에 간섭을 일으킬 수 있는 위험이 있는 경우에 작동실의 체적이 그 최소치에 가까울때 닫히고, 그후 상기 체적이 최소치에 도달한후 최소치를 초과할때 다시 열리며, 그후 흡기 타이밍 수단이 부분적으로 열리고 피스톤이 상기 체적을 증가시키기 위한 행정 중일때 다시 닫히는 것을 특징으로 하는 압축 점화 내연 기관용 흡입 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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