WO2011105707A2 - 4행정 내연기관의 연비개선을 위한 동력전달구조 - Google Patents

4행정 내연기관의 연비개선을 위한 동력전달구조 Download PDF

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WO2011105707A2
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/042—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the connections comprising gear transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19647—Parallel axes or shafts

Definitions

  • the present invention converts the piston reciprocating motion to the rotational movement of the crank shaft to improve the driving force
  • the present invention relates to a power transmission structure that can improve fuel economy of an internal combustion engine.
  • the four-stroke internal combustion engine sequentially repeats the four strokes of the compressed air supply and explosion, and the piston reciprocates, and connects the piston and the crank arm to the connecting rod to convert the reciprocating motion of the piston into the rotation of the crankshaft. It is a device that converts and generates rotational force. Only the power generated by the explosion stroke in the four strokes of the internal combustion engine generates the rotational force, and the remaining strokes (air supply, compression, exhaust) except the explosion stroke are applied to the explosion stroke of the other piston. The stroke is transmitted by receiving power from the rotational force generated by the rotational force or the rotational inertia of the flywheel.
  • the four-stroke internal combustion engine generates the necessary power for the engine output during the explosive stroke, but rather in other Pastons during the remaining strokes (air supply, compression, exhaust) except for the explosive stroke. It consumes the power that it becomes.
  • the direction of power transmission is changed so that the rotational force of the shaft is converted into the power required for the stroke of the piston.
  • the smaller rotational force causes the power required for the piston stroke to be generated.
  • the crankshaft is rotated at different speeds according to the position of the piston movement, the elliptical cog wheels (3) replacing the crank arm can be rotated at different speeds by separating each piston unit Fixed in structure, the elliptical gears (4) rotated in engagement with the elliptical gear wheels (3) replaced the crank arm are assembled together to rotate the bundle at the same speed with the rotation axis.
  • the elliptical gear 4 rotates in engagement with the distance from the core point 5 to the point 6 for transmitting power during rotation of the elliptical gear 3 replacing the crank arm.
  • the ratio of the distance from the center of rotation to the point at which power is applied (6) is 1: 2.4142165.
  • the maximum torque produced by the improved stroke of the four-stroke internal combustion engine is 2.4142165 times larger than the maximum torque generated by the explosion stroke of the existing four-stroke internal combustion engine (1,02002084F I.2692481L).
  • the rotational stroke generated by the explosion stroke adjusts the piston stroke period so that the cramp shaft is evenly distributed during the rotation of 720 degrees. Since the maximum rotational power generated by is generated when the explosion stroke proceeds simultaneously in two pistons, it can be inferred that it is twice the maximum rotational force converted from one piston power.
  • the maximum torque generated by the explosion stroke is 1.20710825 times the maximum torque generated by the explosion stroke of the existing eight-cylinder four-stroke internal combustion engine. It can be deduced that 2.4142165 ⁇ 2).
  • an eight-cylinder internal combustion engine with an improved power transmission structure can produce a greater maximum torque, and a greater maximum torque means improved acceleration and climbing capacity.
  • 1 is a schematic view of operation of the improved power transmission structure.
  • ⁇ 20> A diagram showing the assembly method of two elliptical gears and the lower part of the connecting rod for maximizing the torque generation rate according to the power generation and transmission direction of a four-stroke internal combustion engine.
  • 3 is a view for explaining a method for determining the rotation center of the elliptical cog wheel
  • FIG. 4 is a view for explaining a method of determining the shape of an elliptical cog wheel
  • the length of the short axis of the ellipse is placed so that the two ellipses of the elliptical gear (3,4) contact each other. It must be determined that the two elliptical gears (3, 4) can engage and rotate smoothly.
  • the crankshaft rotates 180 degrees while the piston moves from the top dead center to the bottom dead center, but the driven loom wheel receives the rotational force of the crank shaft (4). Since it rotates less than 180 degrees, the internal combustion engine should be composed of at least 5 piston units to maintain the power generation continuity from the 4-stroke internal combustion engine.
  • crankshaft and the driving gear wheel depend on the number of pistons constituting the internal combustion engine.
  • the minimum rotational angle (720 degrees / number of piston configurations) of the driven gear (4) while (3) rotates 180 degrees is determined, and the elliptical angle is determined according to the minimum rotational angle of the driven gear (4) thus determined.
  • the eccentric distance from the center of rotation (8, 9) to the center of rotation of the gear (5, 7) is determined, and the two elliptical wheels (3,4)
  • the shape of the elliptical gears (3,4) can be determined by determining the length ratio of the long and short axes of the ellipse so that the center of rotation (5, 7) of the eccentric rotation can be smoothly engaged with the axis.
  • ⁇ 31> Replace the crank arm that rotates the crankshaft with an elliptical cog wheel (3), combined with a connecting rod connected to the piston of a four-stroke internal combustion engine, and engage another elliptical cog wheel (4) of the same size and shape.
  • Each elliptical cogwheel (3,4) is assembled so that it can rotate and engage and rotate by an eccentric axis that has moved a certain distance along the major axis of the ellipse from the center of the ellipse.
  • the elliptical long shafts are horizontally aligned, and the elliptical gears 3 and 4 are assembled as shown in (Fig. 2) so that the ellipses are in the same direction.
  • the elliptical gears (3) coupled to the crankshaft should be fixed in a rotating function by separating the crankshafts by piston units so that they can rotate at different speeds.
  • the wheels (4) are integrated with the rotating shaft so that they all rotate at the same speed, so that the rotating force of the rotating shaft becomes the effective output (actual horsepower) of the internal combustion engine.
  • the minimum rotation angle of the driven cogwheel 4, which receives power while the crankshaft and the driving gearwheel 3 rotate 180 degrees, is 1/8 of 720 degrees. Since it should be greater than or equal to 90 degrees, move along the ellipse long axis by 0.2071068 times the length of the ellipse long axis from the center of the ellipse (8, 9) to find the point where the circumferential length of -10 and the circumferential length of 11 are the same.
  • the center of rotation (5,7) of the elliptical Robny wheel is set, and the straight line connecting the center (8,9) of the elliptical Robny wheel and the center of rotation (5,7) intersects each other by the method of (Fig. 4).
  • the length of the elliptical short axis is determined so that the circumference of the ellipse is in contact.
  • the elliptical Robny wheel for application to the improved power transmission structure of the internal combustion engine can be shaped so that the length ratio of the short and long shafts is 1: 1.09868395051.

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Abstract

4행정 내연기관의 크랭크암을 타원형 톱니바퀴(3)로 대체하고, 같은 크기와 형태의 타원형 톱니바퀴(4)를 맞물려 회전하도록 조립하는데, 맞물려 있는 타원형 톱니바퀴(3, 4)의 회전중심(5, 7)으로부터 동력전달지점(6)까지의 거리가 동력전달방향에 따라 교대로 가변되도록 타원형의 중심점(8, 9)으로부터 타원의 장축을 따라 일정거리 만큼 이동한 위치가 타원형 톱니바퀴(3, 4)들의 회전중심(5, 7)이 되도록 조립하여, 동일한 크기의 피스톤 폭발행정으로부터 더 큰 회전력을 발생시키고, 압축과 배기행정에 필요한 동력을 더 작은 회전력으로부터 발생되도록 하여, 동일한 배기량의 4행정 내연기관으로부터 더 큰 회전력을 발생시켜서 가속력 및 등판능력을 개선하고, 손실동력을 줄여서 더 큰 유효출력(실마력)을 발생시킬수 있도록 하는 4행정 내연기관의 개선된 동력전달구조의 발명에 관한 것이다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
4행정 내연기관의 연비개선을 위한 동력전달구조
【기술분야】
<ι> 본 발명은 피스톤 왕복운동을 크탱크축의 회전운동으로 변환하여 구동력을
' 발생시키는 4행정 내연기관의 동력전달구조를 개선하여, 동일한 배기량의 내연기관 에서 더 큰 회전력 (Torque)이 발생되도록 하여 가속 및 등판능력을 향상시키고， 더 큰 유효출력 (실마력)이 발생되도록 함으로써, 내연기관의 연비를 개선할 수 있는 동력전달구조에 관한 것이다.
【배경기술】
<2> 4행정 내연기관은 급기 압축 폭발 배기의 4행정을 순차적으로 반복하여 피스 톤이 왕복운동을 하고， 피스톤과 크탱크암을 커택팅로드로 연결하여 피스톤의 왕복 운동을 크랭크축의 회전운동으로 변환시켜서 회전력이 발생되도록 하는 장치인데， 내연기관의 4행정 중에 폭발행정에 의해 발생되는 동력만이 회전력을 발생시키고， 폭발행정을 제외한 나머지 행정 (급기，압축,배기 )은 다른 피스톤의 폭발행정에 의해 발생되는 회전력이나 플라이휠의 회전관성으로부터 동력을 전달 받아 행정이 진행 된다.
<3> 그러므로， 4행정 내연기관은 폭발행정이 진행되는 동안에는 엔진출력에 필요 한 동력이 발생되지만， 폭발행정을 제외한 나머지 행정 (급기，압축，배기)이 진행되 는 동안에는 오히려 다른 파스톤에서 발생되는 동력을 소모하게 된다.
<4> 즉， 4행정 내연기관의 폭발행정이 진행되는 동안에는 피스톤의 동력이 크탱 크축의 회전력으로 변환되도록 동력이 전달되지만， 폭발행정을 제외한 나머지 행정 (급기，압축，배기)이 진행되는 동안에는 크랭크축의 회전력이 피스톤의 행정진행에 필요한 동력으로 변환되도록 동력전달 방향이 바뀌게 된다.
<5>
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
<6> 가솔린엔진의 경우 폭발행정에서 발생되는 에너지의 25-30%만 엔진출력 발생 에 유효한 동력으로 변환되고， 나머지ᅳ 70-75%의 에너지는 손실되어 버린다. 그래 서， 4행정 내연기관의 폭발행정에 의해 발생되는 피스톤 동력이 더 큰 회전력으로
대체용지 (규칙제 26조) 변환되도록 하고， 동력전달 방향이 바뀌는 압축과 배기행정에 필요한 동력은 더 작 은 회전력으로부터 변환되도록 동력전달구조를 개선함으로써， 4행정 내연기관이 발 생할 수 있는 회전력을 높여서 가속력 및 등판능력을 개선하고， 유효발생출력 (실마 력)을 높여서 결과적으로 4행정 내연기관의 연료소비량 대비 유효발생출력 즉， 연 비가 개선되도록 함이 해결하려는 과제이다.
【기술적 해결방법】
<7> 4행정 내연기관의 크탱크암을 (도 2)와 같이 타원형 톱니바퀴 (3)로 대체하고， 같은 크기의 타원형 톱니바퀴 (4)를 맞물려 회전하도록 조립하는데， 각각의 타원형 롭니바퀴는 회전중심 (5,7)으로부터 동력전달지점 (6)의 거리가 동력의 전달방향에 따라 교대로 가변되도록， (도 2)과 같이 타원의 중심점 (8,9)으로부터 타원의 긴축을 따라 일정거리 만큼 이동한 위치가 타원형 톱니바퀴들 (3,4)의 회전중심 (5,7)이 되 도록 조립한다.
<8> 그래서， 4행정 내연기관의 폭발행정 진행으로 피스톤이 상사점에서 하사점으 로 움직이는 동안에는 크랭크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)의 회전중심 (5)으로부 터 동력이 전달되는 지점 (6)까지의 거리는 짧아지게 하고, 이에 맞물려 회전하는 타원형 톱니바퀴 (4)의 회전중심 (7)으로부터 동력을 전달받는 지점 (6)까지의 거리는 길어지게 하여 피스톤 동력이 더 큰 회전력으로 변환되도록 하고， 4행정 내연기관 의 급기행정 또는 배기행정의 진행으로 피스톤이 하사점에서 상사점으로 움직이는 동안에는 크탱크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)의 회전중심 (5)으로부터 동력을 전 달받는 지점 (6)까지의 거리는 길어지게 하고, 이에 맞물려 회전하는 타원형 톱니바 퀴 (4)의 회전중심 (7)으로부터 동력을 전달하는 지점 (6)까지의 거리는 짧아지게 하 여 더 작은 회전력으로부터 피스톤 행정에 필요한 동력이 발생되도록 한다.
<9> 이때에， 크탱크축은 피스톤의 운동위치에 따라 다른 속도로 회전하게 되므 로， 크탱크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)들은 피스톤 단위별로 분리하여 각각 다 른 속도로 회전할 수 있는 구조로 고정하고， 크랭크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)들에 맞물려 회전하는 타원형 톱니바퀴 (4)들은 회전축과 함께 같은 속도로 묶여 서 회전하도록 일체화하여 조립한다.
【유리한 효과】
<ιο> 피스톤 동력으로부터 변환되는 크탱크축의 회전력이 동일하다고 할 때에， 개 선된 동력전달구조에 의해 타원형 톱니바퀴 (4)에 발생되는 최대 회전력은 피스톤행 정의 진행이 (도 2)의 상태일 때에 발생 되는데， 이때에 크랭크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)의 회전 중심점 (5)으로부터 동력을 전달하는 지점 (6)까지의 거리와 맞 물려 회전하는 타원형 톱니바퀴 (4)의 회전 중심점 (7)으로부터 동력을 전달 받는 지 점 (6)까지 거리의 비율에 따라 전달되는 회전력의 크기가 달라지게 된다.
<π> 예를 들어， 8기통 내연기관에 개선된 동력전달구조를 적용한 경우인 (도 3)과
(도 4)를 참고하여 계산해 보면， 크랭크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)의 회전 중 심점 (5)으로부터 동력을 전달하는 지점 (6)까지의 거리와 맞물려 회전하는 타원형 톱니바퀴 (4)의 회전 중심점으로부터 동력을 전달 받는 지점 (6)까지의 거리의 비율 은 1:2.4142165이 된다.
<12> 그리고， (도 2)와 같이 크탱크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)의 타원 장축을 따라 회전 중심점 (5)으로부터 가능한한 가장 먼 지점을 커넥팅로드의 하단부 결합 지점 (10)으로 하면 되는데， 크랭크암을 대체한 타원형 톱니바퀴 (3)의 회전 중심점 (5)으로부터 동력을 전달하는 지점 (6)까지의 거리와 회전 중심점 (5)으로부터 커넥 팅로드 하단부 지점 (10)까지의 거리의 비율은 1.902084가 된다.
<13> 따라서， 개선된 4행정 내연기관의 폭발행정으로 발생되는 최대 회전력은 기 존의 4행정 내연기관의 폭발행정으로 발생되는 최대 회전력 보다 2.4142165배 ( 1.902084F I.2692481L) 만큼 커지게 된다.
<14> 그런데， 4기통 이상의 4행정 내연기관에서는 폭발행정에 의한 회전력 발생주 기가 크램크축이 720도 회전하는 동안에 고르게 분포되도록 피스톤 행정주기를 조 정하기 때문에 기존의 8기통 4행정 내연기관의 폭발행정에 의해 발생되는 최대 회 전력은 2개의 피스톤에서 동시에 폭발행정이 진행될 때 발생되므로， 1개의 피스톤 동력으로부터 변환되는 최대 회전력의 2배 임을 추론할 수 있다.
<15> 따라서, 동력전달구조가 개선된 8기통의 4행정 내연기관에서 폭발행정에 의 해 발생되는 최대 회전력은 기존의 8기통 4행정 내연기관의 폭발행정에 의해 발생 되는 최대 회전력의 1.20710825배 (2.4142165 ÷ 2) 임을 추론할 수 있다.
<16> 그러므로, 개선된 동력전달구조의 8기통 내연기관은 더 큰 최대 회전력을 발 생시킬 수 있고， 더 큰 최대 회전력이 발생 된다는 것은 가속력 및 등판능력이 개 선된다는 것이며 4행정 내연기관에서 폭발행정시 발생되는 에너지로부터 더 큰 회 전력을 발생시키는 개선과 더 작은 회전력으로부터 압축과 배기행정에 필요한 피스 톤 동력을 발생시켜서 그 만큼 손실동력이 적어지도록 하는 개선으로 더 큰 유효출 력 (실마력 )을 발생시킬 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
<17> 도 1 개선된 동력전달구조의 작동 개요도
<18> 4행정 내연기관의 행정진행에 따른 피스톤의 상하운동 상태와 피스톤 위 치에 따라 타원형 톱니바퀴들이 맞물려 360도 회전하는 과정을 회전각도 45도 단위 로 구분하여 작성한 개선된 동력전달구조의 작동 개요도
<19> 도 2 개선된 동력전달구조의 타원형 톱니바퀴 조립 기준도
<20> 4행정 내연기관의 동력발생 및 전달방향에 따라 회전력 (Torque) 발생 율을 최대화하기 위한 2개의 타원형 톱니바퀴와 케넥팅로드 하단부의 조립방법을 보여주기 위한 도면으로， 피스톤이 상하운동 범위의 중앙에 위치할 때에 크탱크암 을 대체하는 타원형 톱니바퀴 (3)와 맞물려 회전하는 타원형 톱니바퀴 (4)의 타원 장 축과 커넥팅로드의 하단부 결합지점이 일직선상에 있도록 조립하여야 한다.
<21> 도 3 타원형 톱니바퀴의 회전중심 결정방법을 설명하기 위한 도면
<22> 타원의 장축을 따라 위치를 이동하며， 원주길이— 10과 원주길이 -11이 일치하는 회전중심점 (5,7)을 결정한다.
<23> 도 4 타원형 톱니바퀴의 형태 결정방법을 설명하기 위한 도면
<24> 각각의 타원형 중심점 (8, 9)을 잇는 직선과 회전중심점 (5,7)을 잇는 직 선의 교차점에서 타원형 톱니바퀴 (3,4)의 2개 타원이 접하도록 타원의 짧은축 길이 를 결정하여야 2개의 타원형 톱니바퀴 (3, 4)가 원활하게 맞물려 회전할 수 있다.
<25> 도 5 기존및 개선된 8기통 4행정 내연기관의 회전력 발생 주기도
<26> 8기통 4행정 내연기관의 폭발행정시 발생되는 회전력의 크기를 기존엔 진의 피스톤 단위별， 8기통 기존엔진, 개선된 동력전달구조로 각각 구분하여 행정 주기별로 표기한 도표
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
<27> 4행정 내연기관의 피스톤에 연결된 커넥팅로드와 결합되어 크탱크축을 회전 시키는 크탱크암을 타원형 톱니바퀴 (3)으로 대체하고, 크기와 형태가 같은 또 다른 타원형 롭니바퀴 (4)를 맞물려 회전할 수 있도록 조립하는데， 피스톤이 상하 운동범 위의 중앙에 위치할 때에 타원형 롭니바퀴 (3,4) 각각의 타원 장축이 수평으로 일직 선이 되도록 하고， 타원의 형태가 같은 방향이 되도록 (도 2)와 같이 조립한다. <28> 그리고， 크행크암을 대체하는 타원형 톱니바퀴 (3)들은 각각 다른 속도로 회 전이 가능하도록 크랭크축을 피스톤 단위별로 분리하여 회전 기능한 구조로 고정하 여야 하며 , 이에 맞물려 회전하는 또 다른 타원형 톱니바퀴 (4)들은 모두 같은 속도 로 회전하도록 회전축과 일체화하고, 이 회전축의 회전력이 내연기관의 유효출력( 실마력)이 되도록 한다.
<29> 상기의 동력전달구조에서는 피스톤이 상사점에서 하사점까지 운동하는 동안 크랭크축은 180도를 회전하지만， 크탱크축의 회전력을 전달받는 피동 롭니바퀴 (4) 는 180도 보다 작게 회전하게 되므로, 4행정 내연기관의 폭발행정으로부터의 동력 발생 연속성을 유지하기 위해서는 최소 5개 이상의 피스톤 단위로 내연기관을 구성 하여야 한다ᅳ
<30> 따라서， 내연기관을 구성하는 피스톤의 수에 따라 크행크축과 구동 톱니바퀴
(3)가 180도 회전하는 동안의 피동 톱니바퀴 (4)의 최소 회전각도 (720도 /피스톤 구 성 갯수)가 결정되게 되고， 이렇게 결정된 피동 톱니바퀴 (4)의 최소 회전각도에 따 라 타원형의 중심 (8，9)으로부터 톱니바퀴의 회전중심 (5,7)까지의 편심거리가 결정 되게 되며 , (도 3)과 (도 4)의 방법으로 2개의 타원형 롭니바퀴 (3,4)가 편심의 회전 중심 (5,7)을 축으로 원활하게 맞물려 회전할 수 있도록 타원의 긴축과 짧은축의 길 이 비율을 결정하여 타원형 톱니바퀴 (3,4)의 형태를 결정하면 된다.
【발명의 실시를 위한 형태】
<31> 4행정 내연기관의 피스톤에 연결된 커넥팅로드와 결합되어 크탱크축을 회전 시키는 크¾크암을 타원형 톱니바퀴 (3)으로 대체하고， 크기와 형태가 같은 또 다른 타원형 톱니바퀴 (4)를 맞물려 회전할 수 있도록 조립하되, 각각의 타원형 톱니바퀴 (3,4)는 타원의 중심으로부터 타원의 장축을 따라 일정한 거리 만큼 이동한 편심을 축으로 하여 맞물려 회전하며 동력을 주고 받을 수 있도록 조립하는데， 피스톤이 상하 운동범위의 중앙에 위치할 때에 각각의 타원형 장축이 수평으로 일직선이 되 도록 하고, 타원의 형태가 같은 방향이 되도록 (도 2)와 같이 타원형 톱니바퀴 (3,4) 를 조립한다.
<32> 그리고， 크탱크축에 결합되어 있는 타원형 톱니바퀴 (3)들은 각각 다른 속도 로 회전이 가능하도록 크랭크축을 피스톤 단위별로 분리하여 회전 기능한 구조로 고정하여야 하며 이에 맞물려 회전하는 또 다른 타원형 톱니바퀴 (4)들은 모두 같 은 속도로 회전하도록 회전축과 일체화하고， 이 회전축의 회전력이 내연기관의 유 효출력 (실마력)이 되도록 한다.
<33> 8기통 내연기관의 개선된 동력전달구조에서는 크랭크축과 구동 롭니바퀴 (3) 가 180도 회전하는 동안의 동력을 전달받는 피동 톱니바퀴 (4)의 최소 회전각도는 720도의 1/8인 90도 이상이 되어야 하므로, 타원형의 중심 (8， 9)으로부터 타원 장축 길이의 0.2071068배 거리 만큼 타원 장축을 따라 이동하여 (도 3)의 원주길이 -10과 원주길이ᅳ 11이 같아지는 지점을 타원형 롭니바퀴의 회전중심 (5,7)이 되도록 하고， (도 4)의 방법에 의해 타원형 롭니바퀴의 중심 (8,9)을 잇는 직선과 회전중심 (5，7)을 잇는 직선이 서로 교차하는 점에서 타원의 원주가 접하도록 타원형의 짧은축 길이 를 결정하면 되는데， (도 4)의 방법에 의해 타원형의 짧은축 길이가 조정이 되면 ( 도 3)의 방법에 의한 회전중심의 편심거리가 다시 조정되어야 하므로, (도 3)의 방법 과 (도 4)의 방법을 번갈아 적용하면서 타원형 톱니바퀴의 짧은축 길이를 결정하여 야 하며， 8기통 내연기관의 개선된 동력전달구조에 적용하기 위한 타원형 롭니바퀴 는 짧은축과 긴축의 길이비율이 1:1.09868395051이 되도록 형태를 결정하면 된다. 【산업상 이용가능성】
<34> 자동차와 선박용 엔진에 적용하면 연비와 유효출력 개선이 가능할 것으로 판 단 되고， 산업용 발전기등 4행정 내연기관을 동력 발생기로 적용하고 있는 산업용 기계에 적용하여도 출력과 연비를 개선할 수 있을 것이다.
【서열목록 프리텍스트】
<35> 1 피스톤
<36> 2 커넥팅로드
<37> 3 타원형 톱니바퀴 (크탱크암 대체)
<38> 4 타원형 톱니바퀴 (피동 톱니바퀴 )
<39> 5 타원형 톱니바퀴 (3)의 회전 중심
<40> 6 타원형 톱니바퀴의 동력전달 접점
<41> 7 타원형 톱니바퀴 (4)의 회전 중심
<42> 8 타원형 톱니바퀴 (3)의 타원 중심
<43> 9 타원형 톱니바퀴 (4)의 타원 중심
<44> 10： 타원형 톱니바퀴 (3)와 커넥팅로드

Claims

【청구의 범위】
【청구항 11
4행정 내연기관의 동력전달구조 중에 크랭크암을 타원형 톱니바퀴로 대체하 는 것과;
크랭크암을 대체한 타원형 톱니바퀴에 또 다른 타원형 톱니바퀴를 맞물려 회 전하도록 조립하여 동력을 전달하는 것;
을 특징으로하는 4행정 내연기관의 동력전달구조 개선
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129955A1 (ru) * 2012-02-28 2013-09-06 Galeev Damir Abudarovich Двигатель внутреннего сгорания
WO2013141732A1 (ru) * 2012-03-20 2013-09-26 Galeev Damir Abudarovich Двигатель внутреннего сгорания
WO2013154453A1 (ru) * 2012-04-13 2013-10-17 Galeev Irek Abudarovich Двигатель внутреннего сгорания

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9039553B2 (en) * 2011-03-31 2015-05-26 Tai-Her Yang Treadle-drive eccentric wheel transmission wheel series with periodically varied speed ratio
CN108194146B (zh) * 2018-03-09 2024-01-05 孙立国 气压发动装置及气压发动设备
CN114183241A (zh) * 2021-12-03 2022-03-15 北京理工大学 一种旋转对置活塞发动机动力输出装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071676A (ko) * 2001-03-07 2002-09-13 오동수 왕복기관의 크랭크 순간 변속기

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPO519497A0 (en) * 1997-02-20 1997-04-11 Stokes, Nigel Cameron Multiple shaft engine
US3301244A (en) * 1964-11-09 1967-01-31 John P Renshaw Piston stroke control mechanism
IT1197596B (it) * 1982-03-05 1988-12-06 Aeg Elotherm Gmbh Procedimento ed apparecchio per l'indurimento superficiale di pezzi in ghisa
JPS60172748A (ja) * 1984-02-15 1985-09-06 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 多気筒往復動機関における２軸バランサ−装置
CN85204522U (zh) * 1985-10-18 1987-05-20 贺迪泉 节能式两行程内燃机输出机构
JPS63300022A (ja) * 1987-05-30 1988-12-07 Takeshi Hayashi 粉粒体の供給装置
JPH0611207B2 (ja) * 1987-11-05 1994-02-16 株式会社クボタ 植付アームの駆動構造
JPH01280048A (ja) * 1988-05-02 1989-11-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ジエツト織機のよこ入れ方法および装置
JPH03294656A (ja) * 1990-04-11 1991-12-25 Mitsubishi Electric Corp 機関始動装置
US5557934A (en) * 1994-12-20 1996-09-24 Epoch Engineering, Inc. Efficient energy conversion apparatus and method especially arranged to employ a stirling engine or alternately arranged to employ an internal combustion engine
CN2252893Y (zh) * 1995-11-27 1997-04-23 朱宝理 往复活塞式内燃机周期变速装置
JPH10280902A (ja) * 1997-04-09 1998-10-20 Akira Hamano 往復ピストン機関
JP4411043B2 (ja) * 2003-09-26 2010-02-10 株式会社ミツトヨ 動力伝達機構
JP2005291103A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Fuji Heavy Ind Ltd 内燃機関
CN1683765A (zh) * 2004-04-16 2005-10-19 王玉山 四冲程发动机活塞运动均衡装置
US20060225690A1 (en) * 2005-03-17 2006-10-12 Anatoly Arov Selective leverage technique and devices
JP2006336622A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Toyota Motor Corp 伝達機構および始動装置
WO2008023381A1 (en) 2006-08-24 2008-02-28 Vishvas Prabhakar Ambardekar Modified revolving piston internal combustion engine
US7926461B2 (en) * 2006-12-28 2011-04-19 Perkins Engines Company Limited System for controlling fluid flow
CN101092904A (zh) * 2007-07-09 2007-12-26 游志军 内燃机动力输出增效齿轮组

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071676A (ko) * 2001-03-07 2002-09-13 오동수 왕복기관의 크랭크 순간 변속기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013129955A1 (ru) * 2012-02-28 2013-09-06 Galeev Damir Abudarovich Двигатель внутреннего сгорания
WO2013141732A1 (ru) * 2012-03-20 2013-09-26 Galeev Damir Abudarovich Двигатель внутреннего сгорания
WO2013154453A1 (ru) * 2012-04-13 2013-10-17 Galeev Irek Abudarovich Двигатель внутреннего сгорания

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