KR101534709B1

KR101534709B1 - 가변 압축비 엔진

Info

Publication number: KR101534709B1
Application number: KR1020130158576A
Authority: KR
Inventors: 김원규; 이은호; 곽영홍; 최명식; 우윤식
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: US20150167563A1; DE102014112677B4; US9447739B2; DE102014112677A1; CN104727955A; KR20150071806A; JP2015117693A; JP6450113B2; CN104727955B

Abstract

본 발명은 가변 압축비 엔진에 관한 것으로, 엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징; 상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저; 상기 가변 챔버 하우징과 결합하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되는 유압 피스톤; 상기 유압 피스톤과 연결된 콘트롤 플런저; 상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능한 콘트롤 실린더; 상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부; 및 상기 콘트롤 실린더의 상대 위치에 따라 선택적으로 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로 제어 유압을 공급하거나, 또는 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로부터 제어 유압을 해소하는 유압 라인;을 포함한다.

Description

가변 압축비 엔진{VARIABLE COMPRESSION RATIO ENGINE}

본 발명은 가변 압축비 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 연소충격을 흡수하여 내구성이 향상된 가변 압축비 엔진에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관의 압축비는 내연기관의 압축 행정에서 연소실의 압축 전의 최대 용적과 연소실의 압축 후의 최소 용적비로 나타내어진다.

내연기관의 압축비를 증가시키면 내연기관의 출력이 증대된다. 그러나 내연기관의 압축비가 너무 높으면 소위 노킹 현상이 발생하여 내연기관의 출력이 오히려 저하될 뿐만 아니라 내연기관의 과열, 내연기관의 밸브 혹은 피스톤의 고장 등을 초래하게 된다.

따라서 내연기관의 압축비는 노킹 현상이 발생되기 이전의 적절한 범위 내에서 특정한 값으로 설정되고 있는 바, 내연기관의 부하에 따라 압축비를 적절히 가변시키면 내연기관의 연비 및 출력을 향상시킬 수 있으므로, 내연기관의 압축비를 가변시키는 여러 가지 방안들이 제안되고 있다.

내연기관의 압축비를 가변시키는 방안들은 주로 압축 행정에서 연소실의 용적을 가변시키는 방법들을 채택하고 있다.

예를 들면 압축 행정에서 피스톤의 상사점의 높이를 가변시키거나 혹은 실린더 헤드에 마련한 부연소실의 용적을 증감시키는 방법들을 제안하고 있다.

피스톤의 상사점의 높이를 가변시키는 방식은 내연기관의 구조가 복잡해지는 경향이 있으므로, 실린더 헤드에 부연소실을 마련하여 압축비를 가변시키는 것이 구조가 간단하고, 연비 개선 효과도 우수해진다.

그러나, 연소에 의한 폭발충격이 가변 압축비 장치를 구동하는 부품에 그대로 전달되어 부품의 수명이 단축되는 문제가 있다.

본 발명은, 연소에 의한 폭발충격을 흡수하는 유압 챔버가 구비되어 내구성이 향상되고, 기구 작동을 위한 동력 손실을 줄일 수 있으며, 응답성이 향상된 가변 압축비 엔진을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 따른 가변 압축비 엔진은 엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징; 상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저; 상기 가변 챔버 하우징과 결합하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되는 유압 피스톤; 상기 유압 피스톤과 연결된 콘트롤 플런저; 상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능한 콘트롤 실린더; 상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부; 및 상기 콘트롤 실린더의 상대 위치에 따라 선택적으로 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로 제어 유압을 공급하거나, 또는 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로부터 제어 유압을 해소하는 유압 라인;을 포함할 수 있다.

상기 콘트롤 실린더에는 유압을 공급받는 공급 포트; 유압이 배출되도록 형성된 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트; 상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트; 및 상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트; 가 형성되며, 상기 콘트롤 플런저에는 제1, 2 랜드가 형성되며, 상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되며 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제1 작동 챔버로 유압이 공급되고, 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 배출 포트를 통해 해소될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버로 유압이 공급되며, 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통되어 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 배출 포트를 통해 해소될 수 있다.

상기 압축비 제어부는 콘트롤 샤프트; 상기 콘트롤 샤프트와 결합된 편심 캠; 및 상기 콘트롤 실린더와 연결되고, 상기 편심 캠에 회전 가능하게 결합하며, 상기 콘트롤 샤프트의 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치를 가변시키는 연결 링크;를 포함할 수 있다.

상기 압축비 제어부는 상기 콘트롤 실린더와 연결되어 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치를 가변시키는 크랭크 제어 샤프트;를 포함할 수 있다.

상기 압축비 제어부는 상기 콘트롤 실린더를 탄성 지지하는 콘트롤 실린더 스프링; 및 상기 콘트롤 실린더를 선택적으로 미는 콘트롤 캠;을 포함할 수 있다.

상기 콘트롤 실린더에는 유압을 공급 받는 공급 포트; 상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트; 상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트; 및 중립 포트가 형성되며, 상기 유압 라인은 상기 제1 작동 챔버와 상기 제1 제어 포트를 연결하는 제1 유압 라인; 상기 제2 작동 챔버와 상기 제2 제어 포트를 연결하는 제2 유압 라인; 및 상기 중립 포트와 상기 제1 유압 라인 또는 상기 중립 포트와 상기 제2 유압 라인을 연결하는 제3 유압 라인을 포함하며, 상기 콘트롤 플런저에는 제1, 2 랜드가 형성되며, 상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제1 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제2 포트가 연통될 수 있다.

상기 가변 압축비 엔진은 상기 제3 유압 라인과 상기 제1 유압 라인 사이에 배치되는 제1 체크 밸브; 및 상기 제3 유압 라인과 상기 제2 유압 라인 사이에 배치되는 제2 체크 밸브;를 포함하며, 상기 중립 포트로부터 상기 제1 유압 라인으로만 유압이 공급 가능하거나, 또는 상기 중립 포트로부터 상기 제2 유압 라인으로만 유압이 공급 가능할 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 중립 포트가 연통되며, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 제어 포트를 통해 해소될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 중립 포트가 연통되며, 상기 중립 포트로부터 유압이 상기 제2 작동 챔버로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 제어 포트를 통해 해소될 수 있다.

상기 유압 실린더 내부에 구비되어 상기 유압 피스톤을 상기 연소실 방향으로 탄성 지지하는 유압 실린더 스프링;을 더 포함할 수 있다.

상기 제1, 2 체크 밸브는 유압 실린더 스프링의 세팅 탄성 계수에 의한 압력과 상기 연소실 압력에 따라 개폐될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하고, 상기 제1 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 제어 포트를 통해 해소될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제2 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제2 작동 챔버로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 제어 포트를 통해 해소될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 따른 가변 압축비 엔진은 엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징; 상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저; 상기 가변 챔버 하우징과 결합하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되는 유압 피스톤; 상기 유압 피스톤과 연결되고, 제1, 2 랜드가 형성된 콘트롤 플런저; 상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능하고, 유압을 공급받는 공급 포트, 유압이 배출되도록 형성된 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트, 상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트 및 상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트가 형성된 콘트롤 실린더; 상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부; 및 상기 콘트롤 실린더의 상대 위치에 따라 선택적으로 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로 제어 유압을 공급하거나, 또는 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로부터 제어 유압을 해소하는 유압 라인;을 포함하며, 상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되며 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제1 작동 챔버로 유압이 공급되고, 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 배출 포트를 통해 해소되고, 상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버로 유압이 공급되며, 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통되어 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 배출 포트를 통해 해소될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 따른 가변 압축비 엔진은 엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징; 상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저; 상기 가변 챔버 하우징과 결합하며, 유압 실린더 스프링이 구비된 유압 실린더; 상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되고, 상기 유압 실린더 스프링에 의해 상기 연소실 방향으로 탄성적으로 지지되는 유압 피스톤; 상기 유압 피스톤과 연결되고, 제1, 2 랜드가 형성된 콘트롤 플런저; 상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능하고, 유압을 공급 받는 공급 포트, 상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트, 상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트 및 중립 포트가 형성된 콘트롤 실린더; 상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부; 상기 제1 작동 챔버와 상기 제1 제어 포트를 연결하는 제1 유압 라인, 상기 제2 작동 챔버와 상기 제2 제어 포트를 연결하는 제2 유압 라인 및 상기 중립 포트와 상기 제1 유압 라인 또는 상기 중립 포트와 상기 제2 유압 라인을 연결하는 제3 유압 라인을 포함하는 유압 라인; 상기 제3 유압 라인과 상기 제1 유압 라인 사이에 배치되는 제1 체크 밸브; 및 상기 제3 유압 라인과 상기 제2 유압 라인 사이에 배치되는 제2 체크 밸브;를 포함하며, 상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제1 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제2 포트가 연통될 수 있다.

상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하고, 상기 제1 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 제어 포트를 통해 해소되고, 상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제2 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제2 작동 챔버로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 제어 포트를 통해 해소될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 엔진에 의하면, 유압 챔버가 구비되어 내구성이 향상되고, 기구 작동을 위한 동력 손실을 줄일 수 있으며, 응답성이 향상된다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 단면도이다.
도2 및 도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 작동을 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 가변 압축비 엔진에 적용되는 압축비 제어부의 일예를 도시한 도면이다.
도5 및 6은 본 발명의 실시예에 의한 가변 압축비 엔진에 적용되는 압축비 제어부의 변형예를 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 단면도이다.
도8 및 도9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 작동을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 단면도이고, 도2 및 도3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 작동을 나타낸 도면이다.

도4는 본 발명의 실시예에 의한 가변 압축비 엔진에 적용되는 압축비 제어부의 일예를 도시한 도면이다.

도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 압축비 엔진을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 엔진(10)은 일반적인 점화 플러그(20)가 설치된 실린더 헤드의 일측에 상기 가변 챔버 하우징(40)이 형성된 것으로, 일반적인 엔진의 간단한 설계변경으로 가변 압축비 엔진(10)이 생산 가능하다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 압축비 엔진은 엔진의 연소실(30)과 연결되는 가변 챔버 하우징(40), 상기 가변 챔버 하우징(30)에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징(40)과 함께 가변 챔버(42)를 형성하는 챔버 플런저(50), 상기 가변 챔버 하우징(40)과 결합하는 유압 실린더(60), 상기 유압 실린더(60) 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더(60)와 함께 제1, 2 작동 챔버(62, 64)를 형성하는 슬라이더(72)가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저(50)와 연결되는 유압 피스톤(70), 상기 유압 피스톤(70)과 연결된 콘트롤 플런저(80), 상기 콘트롤 플런저(80)가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저(80)와 상대적인 슬라이딩이 가능한 콘트롤 실린더(90), 상기 콘트롤 실린더(90)를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부(100) 및 상기 콘트롤 실린더(90)의 상기 콘트롤 플런저(80)에 대한 상대 위치에 따라 선택적으로 상기 제1 작동 챔버(62) 또는 상기 제2 작동 챔버(64)로 제어 유압을 공급하거나, 또는 상기 제1 작동 챔버(62) 또는 상기 제2 작동 챔버(64)로부터 제어 유압을 해소하는 유압 라인을 포함한다.

상기 콘트롤 실린더(90)에는 유압을 공급받는 공급 포트(92) 유압이 배출되도록 형성된 제1 배출 포트(93) 및 제2 배출 포트(94), 상기 제1 작동 챔버(62)와 연통하는 제1 제어 포트(96) 및 상기 제2 작동 챔버(64)와 연통하는 제2 제어 포트(98)가 형성된다.

상기 콘트롤 플런저(80)에는 제1, 2 랜드(82, 84)가 형성되며, 상기 콘트롤 플런저(80)에 대한 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드(82)가 상기 제1, 2 제어 포트(96, 98)를 차단하거나, 상기 공급 포트(92)와 상기 제1 제어 포트(96)가 연통되며 상기 제2 제어 포트(98)와 상기 제2 배출 포트(94)가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트(92)와 상기 제2 제어 포트(98)가 연통되며 상기 제1 제어 포트(96)와 상기 제1 배출 포트(93)가 연통될 수 있다.

오일 펌프(130)가 오일 공급 라인(132)를 통해 오일을 공급하면, 상기 공급 포트(92)를 통해 상기 콘트롤 실린더(90)로 유압이 공급되고, 상기 제1 제어 포트(96)와 상기 제1 작동 챔버(62)는 제1 오일 라인(132)를 통해 연결되고, 상기 제2 제어 포트(98)는 상기 제2 작동 챔버(64)와 제2 오일 라인(136)을 통해 연결된다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 콘트롤 플런저(80)와 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드(82)가 상기 제1, 2 제어 포트(96, 98)를 차단할 수 있으며, 이 상태에서, 상기 제1, 2 작동 챔버(62, 64)로 유압이 공급되거나, 상기 제1, 2 작동 챔버(62, 64)로부터 유압이 해소되지 않고, 상기 챔버 플런저(50)의 위치는 고정된다.

도2에 도시된 바와 같이, 상기 압축비 제어부(100)의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더(90)가 상기 유압 피스톤(70) 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트(92)와 상기 제1 제어 포트(96)가 연통되며 상기 제1 작동 챔버(62)로 유압이 공급되고, 상기 제2 제어 포트(98)와 상기 제2 배출 포트(94)가 연통되어 상기 제2 작동 챔버(64)의 유압이 상기 제2 배출 포트(94)를 통해 해소될 수 있다.

상기 제1 작동 챔버(62)로 유압이 공급되고, 상기 제2 작동 챔버(64)의 유압이 해소되면, 상기 유압 피스톤(70)이 상기 연소실(30) 방향으로 이동하고, 상기 유압 피스톤(70)과 연결된 상기 챔버 플런저(50)도 상기 연소실(30) 방향으로 이동하여 압축비가 높아지며, 따라서, 엔진의 연비를 개선할 수 있다.

상기 유압 피스톤(70)이 상기 연소실(30) 방향으로 이동하면, 상기 콘트롤 플런저(80)도 상기 연소실(30) 방향으로 이동하게 되며, 상기 제1, 2 랜드(82)가 상기 제1, 2 제어 포트(96, 98)를 차단될 수 있다. 이 상태에서는 상기 제1, 2 작동 챔버(62, 64)로 유압이 공급되거나, 상기 제1, 2 작동 챔버(62, 64)로부터 유압이 해소되지 않고, 상기 챔버 플런저(50)의 위치는 고정된다.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 압축비 제어부(100)의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더(90)가 상기 유압 피스톤(70)에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트(92)와 상기 제2 제어 포트(98)가 연통되어 상기 제2 작동 챔버(64)로 유압이 공급되며, 상기 제1 제어 포트(96)와 상기 제1 배출 포트(93)가 연통되어 상기 제1 작동 챔버(62)의 유압이 상기 제1 배출 포트(93)를 통해 해소될 수 있다.

상기 제1 작동 챔버(62)의 유압이 해소되고, 상기 제2 작동 챔버(64)로 유압이 공급되면, 상기 유압 피스톤(70)이 상기 연소실(50) 방향과 반대 방향으로 이동하고, 상기 유압 피스톤(70)과 연결된 상기 챔버 플런저(50)도 상기 연소실(30) 반대 방향으로 이동하여 압축비가 낮아지고, 따라서 출력 토크를 향상시킨다.

상기 유압 피스톤(70)이 상기 연소실(30) 반대 방향으로 이동하면, 상기 콘트롤 플런저(80)도 상기 연소실(30) 반대 방향으로 이동하게 되며, 상기 제1, 2 랜드(82)가 상기 제1, 2 제어 포트(96, 98)를 차단될 수 있다. 이 상태에서는 상기 제1, 2 작동 챔버(62, 64)로 유압이 공급되거나, 상기 제1, 2 작동 챔버(62, 64)로부터 유압이 해소되지 않고, 상기 챔버 플런저(50)의 위치는 고정된다.

이하, 도4를 참조하여 상기 압축비 제어부(100)의 구성을 설명한다.

상기 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에 의한 압축비 제어부(100)는 콘트롤 샤프트(102), 상기 콘트롤 샤프트(102)와 결합된 편심 캠(104) 및 상기 콘트롤 실린더(90)와 연결되고, 상기 편심 캠(104)에 회전 가능하게 결합하며, 상기 콘트롤 샤프트(102)의 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치를 가변시키는 연결 링크(106)를 포함한다.

상기 연결 링크(106)와 상기 콘트롤 실린더(90)는 연결 핀(108)으로 연결될 할 수 있다.

상기 콘트롤 샤프트(102)에는 웜(114)과 치합된 웜 휠(112)이 장착되며, 상기 웜(114)을 구동하는 구동 모터(116)의 작동으로 상기 콘트롤 샤프트(102)가 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치를 조절할 수 있다.

도5는 본 발명의 실시예에 의한 가변 압축비 엔진에 적용되는 압축비 제어부의 변형예를 도시한 도면이다.

도5를 참조하면, 상기 압축비 제어부(140)는 상기 콘트롤 실린더(90)와 연결되어 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치를 가변시키는 크랭크 제어 샤프트(146)를 포함할 수 있다.

상기 콘트롤 샤프트(146)에는 웜(144)과 치합된 웜 휠(142)이 장착되며, 상기 웜(144)을 구동하는 구동 모터(146)의 작동으로 상기 크랭크 제어 샤프트(146)가 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치를 조절할 수 있다.

도6은 본 발명의 실시예에 의한 가변 압축비 엔진에 적용되는 압축비 제어부의 또 다른 변형예를 도시한 도면이다.

도6을 참조하면, 상기 압축비 제어부(160)는 상기 콘트롤 실린더(90)를 탄성 지지하는 콘트롤 실린더 스프링(164) 및 상기 콘트롤 실린더(90)를 선택적으로 미는 콘트롤 캠(162)을 포함할 수 있다.

상기 콘트롤 캠(162)의 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더(90)의 상대적인 위치가 조절된다.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 단면도이고, 도8 및 도9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 압축비 엔진의 작동을 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 압축비 엔진은 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 압축비 엔진과 상기 압축비 제어부 및 상기 챔버 플런저(50)의 구성 등은 동일하며, 그 작동도 동일하므로, 그에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대하여만 설명 하기로 한다.

앞서 설명한 상기 가변 챔버 하우징(40)과 유압 실린더(220)가 결합하고, 상기 유압 실린더(220)와 함께 제1, 2 작동 챔버(222, 224)를 형성하는 슬라이더(212)가 돌출 형성된 유압 피스톤(210)이 상기 유압 실린더(220) 내부에 슬라이딩 가능하게 구비된다.

상기 유압 피스톤(210)과 콘트롤 플런저(240)가 연결되고, 상기 콘트롤 플런저(240)는 콘트롤 실린더(250) 내부에 구비되고, 상기 콘트롤 실린더(250)는 앞서 설명한 앞축비 제어부(100, 140, 160)의 작동으로 그 상대적인 위치가 가변된다.

상기 콘트롤 실린더(250)에는 유압을 공급 받는 공급 포트(252), 상기 제1 작동 챔버(222)와 연통하는 제1 제어 포트(254), 상기 제2 작동 챔버(224)와 연통하는 제2 제어 포트(256) 및 중립 포트(258)가 형성된다.

오일 펌프(260가 오일 공급 라인(262)를 통해 상기 공급 포트(252)로 오일을 공급하고, 상기 제1 작동 챔버(222)와 상기 제1 제어 포트(254)를 제1 유압 라인(264)가 연결하고, 상기 제2 작동 챔버(224)와 상기 제2 제어 포트(256)를 제2 유압 라인(266)이 연결하며, 상기 중립 포트(258)와 상기 제1 유압 라인(264) 또는 상기 중립 포트(258)와 상기 제2 유압 라인(266)은 제3 유압 라인(268)을 통해 연결된다.

상기 콘트롤 플런저(240)에는 제1, 2 랜드(242, 244)가 형성되며, 상기 콘트롤 플런저(240)와 상기 콘트롤 실린더(250)의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드(242)가 상기 제1, 2 제어 포트(254, 256)를 차단하거나, 또는 상기 공급 포트(252), 상기 중립 포트(258) 및 상기 제1 포트(254)가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트(252), 상기 중립 포트(258) 및 상기 제2 포트(256)가 연통될 수 있다.

상기 가변 압축비 엔진은 상기 제3 유압 라인(268)과 상기 제1 유압 라인(264) 사이에 배치되는 제1 체크 밸브(270) 및 상기 제3 유압 라인(268)과 상기 제2 유압 라인(266) 사이에 배치되는 제2 체크 밸브(272)를 포함하며, 상기 중립 포트(258)로부터 상기 제1 유압 라인(264)으로만 유압이 공급 가능하거나, 또는 상기 중립 포트(258)로부터 상기 제2 유압 라인(266)으로만 유압이 공급 가능할 수 있다.

도9에 도시된 바와 같이, 상기 압축비 제어부(100, 140, 160)의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더(250)가 상기 유압 피스톤(210) 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트(252)와 상기 중립 포트(258)가 연통되며, 상기 중립 포트(258)로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버(222)로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버(224)의 유압이 상기 제2 제어 포트(256)를 통해 해소될 수 있다.

도8에 도시된 바와 같이, 상기 압축비 제어부(100, 140, 160)의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더(250)가 상기 유압 피스톤(210)에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트(252)와 상기 중립 포트(258)가 연통되며, 상기 중립 포트(258)로부터 유압이 상기 제2 작동 챔버(224)로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버(222)의 유압이 상기 제1 제어 포트(254)를 통해 해소될 수 있다.

상기 유압 실린더(220) 내부에는 상기 유압 피스톤(210)을 상기 연소실(30) 방향으로 탄성 지지하는 유압 실린더 스프링(230)이 구비될 수 있으며, 상기 제1, 2 체크 밸브(70, 72)는 상기 유압 실린더 스프링(230)의 세팅 탄성 계수에 의한 압력과 상기 연소실(30) 압력에 따라 개폐될 수 있다.

즉, 상기 유압 실린더 스프링(230)이 상기 유압 피스톤(210)을 밀고 있는 상태에서, 상기 연소실(30)의 압력이 연료의 폭발에 의해 증가하면, 상기 제1 작동 챔버(222)의 압력이 높아져 상기 제1 작동 챔버(222)의 오일이 도8의 화살표 방향으로 전달된다.

즉, 도8에 도시된 바와 같이, 상기 압축비 제어부(100, 140, 160)의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더(250)가 상기 유압 피스톤(210)에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 제2 체크 밸브(272)가 열리게 된다.

이 때, 상기 연소실(30) 압력이 상기 유압 실린더 스프링(230)의 세팅 압력, 예를 들어 5bar 보다 높아지면, 상기 제2 작동 챔버(224)의 압력이 상기 제1 작동 챔버(222)보다 낮아져, 제1 작동 챔버(222)의 오일이 화살표 방향으로 이동하면서 상기 유압 피스톤(210)이 상승하여, 압축비를 낮추게 된다. 따라서 출력 토크를 향상시킨다.

또한, 상기 연소실(30) 압력이 상기 유압 실린더 스프링(230)의 세팅 압력, 예를 들어 5bar 보다 낮아지면, 상기 제2 체크 밸브(272)가 닫혀 있고, 상기 제2 제어 포트(256)가 닫혀 있어 상기 유압 피스톤(210)의 움직임이 제한된다.

상기 유압 피스톤(210)이 상기 연소실(30) 반대 방향으로 이동하면, 상기 콘트롤 플런저(240)도 상기 연소실(30) 반대 방향으로 이동하게 되며, 상기 제1, 2 랜드(242, 244)가 상기 제1, 2 제어 포트(254, 256)를 차단할 수 있다. 이 상태에서는 상기 제1, 2 작동 챔버(222, 224)로 유압이 공급되거나, 상기 제1, 2 작동 챔버(222, 224)로부터 유압이 해소되지 않고, 상기 챔버 플런저(50)의 위치는 고정된다.

도9에 도시된 바와 같이, 상기 압축비 제어부(100, 140, 160)의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더(250)가 상기 유압 피스톤(210) 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 제1 체크 밸브(270)가 열리게 된다.

이 때, 상기 연소실(30) 압력이 상기 유압 실린더 스프링(230)의 세팅 압력, 예를 들어 5bar 보다 낮아지면, 상기 제2 작동 챔버(224)의 압력이 상기 제1 작동 챔버(222)보다 높아져, 제2 작동 챔버(224)의 오일이 화살표 방향으로 이동하면서 상기 유압 피스톤(210)이 하강하여, 압축비를 높이게 된다. 따라서 엔진의 연비를 개선할 수 있다.

또한, 상기 연소실(30) 압력이 상기 유압 실린더 스프링(230)의 세팅 압력, 예를 들어 5bar 보다 높아지면, 상기 제1 체크 밸브(270)가 닫혀 있고, 상기 제1 제어 포트(254)가 닫혀 있어 상기 유압 피스톤(210)의 움직임이 제한된다.

상기 유압 피스톤(210)이 상기 연소실(30) 방향으로 이동하면, 상기 콘트롤 플런저(240)도 상기 연소실(30) 방향으로 이동하게 되며, 상기 제1, 2 랜드(242, 244)가 상기 제1, 2 제어 포트(254, 256)를 차단할 수 있다. 이 상태에서는 상기 제1, 2 작동 챔버(222, 224)로 유압이 공급되거나, 상기 제1, 2 작동 챔버(222, 224)로부터 유압이 해소되지 않고, 상기 챔버 플런저(50)의 위치는 고정된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가변 압축비 엔진에 의하면, 유압 챔버가 구비되어 연소실의 압력에 의해 내구성이 향상된다.

또한, 콘트롤 플런저와 콘트롤 실린더 구성에 의해 기구 작동을 위한 동력 손실을 줄일 수 있으며, 응답성이 향상될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 엔진 20: 점화 플러그
30; 연소실 32: 피스톤
40: 가변 챔버 하우징 42: 가변 챔버
50: 챔버 플런저 60: 유압 실린더
62: 제1 작동 챔버 64: 제2 작동 챔버
70: 유압 피스톤 72: 슬라이더
80: 콘트롤 플런저 82: 제1 랜드
84: 제2 랜드 90: 콘트롤 실린더
92: 공급 포트 93: 제1 배출 포트
94: 제2 배출 포트 96: 제1 제어 포트
98: 제2 제어 포트 100, 140, 160: 압축비 제어부
102: 콘트롤 샤프트 104: 편심 캠
106: 연결 링크 108: 연결 핀
112: 웜 휠 114: 웜
116: 구동 모터 130: 오일 펌프
132: 오일 공급 라인 134: 제1 오일 라인
136: 제2 오일 라인

Claims

엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징;
상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저;
상기 가변 챔버 하우징과 결합하는 유압 실린더;
상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되는 유압 피스톤;
상기 유압 피스톤과 연결된 콘트롤 플런저;
상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능한 콘트롤 실린더;
상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부; 및
상기 콘트롤 플런저에 대한 상기 콘트롤 실린더의 상대 위치에 따라 선택적으로 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로 제어 유압을 공급하거나, 또는 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로부터 제어 유압을 해소하는 유압 라인;
을 포함하는 가변 압축비 엔진.
제1항에서,
상기 콘트롤 실린더에는
유압을 공급받는 공급 포트;
유압이 배출되도록 형성된 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트;
상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트; 및
상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트;
가 형성되며,
상기 콘트롤 플런저에는
제1, 2 랜드가 형성되며,
상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되며 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통되는 가변 압축비 엔진.
제2항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제1 작동 챔버로 유압이 공급되고, 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 배출 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
제2항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버로 유압이 공급되며, 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통되어 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 배출 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
제1항에서,
상기 압축비 제어부는
콘트롤 샤프트;
상기 콘트롤 샤프트와 결합된 편심 캠; 및
상기 콘트롤 실린더와 연결되고, 상기 편심 캠에 회전 가능하게 결합하며, 상기 콘트롤 샤프트의 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치를 가변시키는 연결 링크;
를 포함하는 가변 압축비 엔진.
제1항에서,
상기 압축비 제어부는
상기 콘트롤 실린더와 연결되어 선택적인 회전에 따라 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치를 가변시키는 크랭크 제어 샤프트;
를 포함하는 가변 압축비 엔진.
제1항에서,
상기 압축비 제어부는
상기 콘트롤 실린더를 탄성 지지하는 콘트롤 실린더 스프링; 및
상기 콘트롤 실린더를 선택적으로 미는 콘트롤 캠;
을 포함하는 가변 압축비 엔진.
제1항에서,
상기 콘트롤 실린더에는
유압을 공급 받는 공급 포트;
상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트;
상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트; 및
중립 포트가 형성되며,
상기 유압 라인은
상기 제1 작동 챔버와 상기 제1 제어 포트를 연결하는 제1 유압 라인;
상기 제2 작동 챔버와 상기 제2 제어 포트를 연결하는 제2 유압 라인; 및
상기 중립 포트와 상기 제1 유압 라인 또는 상기 중립 포트와 상기 제2 유압 라인을 연결하는 제3 유압 라인을 포함하며,
상기 콘트롤 플런저에는
제1, 2 랜드가 형성되며,
상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제1 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제2 포트가 연통되는 가변 압축비 엔진.
제8항에서,
상기 가변 압축비 엔진은
상기 제3 유압 라인과 상기 제1 유압 라인 사이에 배치되는 제1 체크 밸브; 및
상기 제3 유압 라인과 상기 제2 유압 라인 사이에 배치되는 제2 체크 밸브;
를 포함하며,
상기 중립 포트로부터 상기 제1 유압 라인으로만 유압이 공급 가능하거나, 또는 상기 중립 포트로부터 상기 제2 유압 라인으로만 유압이 공급 가능한 가변 압축비 엔진.
제9항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 중립 포트가 연통되며, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 제어 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
제9항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 중립 포트가 연통되며, 상기 중립 포트로부터 유압이 상기 제2 작동 챔버로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 제어 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
제9항에서,
상기 유압 실린더 내부에 구비되어 상기 유압 피스톤을 상기 연소실 방향으로 탄성 지지하는 유압 실린더 스프링;
을 더 포함하는 가변 압축비 엔진.
제12항에서,
상기 제1, 2 체크 밸브는 유압 실린더 스프링의 세팅 탄성 계수에 의한 압력과 상기 연소실 압력에 따라 개폐되는 가변 압축비 엔진.
제13항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하고, 상기 제1 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 제어 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
제13항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제2 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제2 작동 챔버로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 제어 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징;
상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저;
상기 가변 챔버 하우징과 결합하는 유압 실린더;
상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되는 유압 피스톤;
상기 유압 피스톤과 연결되고, 제1, 2 랜드가 형성된 콘트롤 플런저;
상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능하고, 유압을 공급받는 공급 포트, 유압이 배출되도록 형성된 제1 배출 포트 및 제2 배출 포트, 상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트 및 상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트가 형성된 콘트롤 실린더;
상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부; 및
상기 콘트롤 플런저에 대한 상기 콘트롤 실린더의 상대 위치에 따라 선택적으로 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로 제어 유압을 공급하거나, 또는 상기 제1 작동 챔버 또는 상기 제2 작동 챔버로부터 제어 유압을 해소하는 유압 라인;
을 포함하며,
상기 콘트롤 플런저에 대한 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되며 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통되는 가변 압축비 엔진.
제16항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제1 제어 포트가 연통되며 상기 제1 작동 챔버로 유압이 공급되고, 상기 제2 제어 포트와 상기 제2 배출 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 배출 포트를 통해 해소되고,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하면, 상기 공급 포트와 상기 제2 제어 포트가 연통되어 상기 제2 작동 챔버로 유압이 공급되며, 상기 제1 제어 포트와 상기 제1 배출 포트가 연통되어 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 배출 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.
엔진의 연소실과 연결되는 가변 챔버 하우징;
상기 가변 챔버 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 가변 챔버 하우징과 함께 가변 챔버를 형성하는 챔버 플런저;
상기 가변 챔버 하우징과 결합하며, 유압 실린더 스프링이 구비된 유압 실린더;
상기 유압 실린더 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 유압 실린더와 함께 제1, 2 작동 챔버를 형성하는 슬라이더가 돌출 형성되고, 상기 챔버 플런저와 연결되고, 상기 유압 실린더 스프링에 의해 상기 연소실 방향으로 탄성적으로 지지되는 유압 피스톤;
상기 유압 피스톤과 연결되고, 제1, 2 랜드가 형성된 콘트롤 플런저;
상기 콘트롤 플런저가 그 내부에 구비되어 상기 콘트롤 플런저와 상대적인 슬라이딩이 가능하고, 유압을 공급 받는 공급 포트, 상기 제1 작동 챔버와 연통하는 제1 제어 포트, 상기 제2 작동 챔버와 연통하는 제2 제어 포트 및 중립 포트가 형성된 콘트롤 실린더;
상기 콘트롤 실린더를 그 길이 방향으로 선택적으로 이동시키는 압축비 제어부;
상기 제1 작동 챔버와 상기 제1 제어 포트를 연결하는 제1 유압 라인, 상기 제2 작동 챔버와 상기 제2 제어 포트를 연결하는 제2 유압 라인 및 상기 중립 포트와 상기 제1 유압 라인 또는 상기 중립 포트와 상기 제2 유압 라인을 연결하는 제3 유압 라인을 포함하는 유압 라인;
상기 제3 유압 라인과 상기 제1 유압 라인 사이에 배치되는 제1 체크 밸브; 및
상기 제3 유압 라인과 상기 제2 유압 라인 사이에 배치되는 제2 체크 밸브;
를 포함하며,
상기 콘트롤 플런저와 상기 콘트롤 실린더의 상대적인 위치에 따라 상기 제1, 2 랜드가 상기 제1, 2 제어 포트를 차단하거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제1 포트가 연통되거나, 또는 상기 공급 포트, 상기 중립 포트 및 상기 제2 포트가 연통되는 가변 압축비 엔진.
제18항에서,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤 방향으로 인접하도록 이동하고, 상기 제1 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제1 작동 챔버로 공급되고, 상기 제2 작동 챔버의 유압이 상기 제2 제어 포트를 통해 해소되고,
상기 압축비 제어부의 작동에 따라 상기 콘트롤 실린더가 상기 유압 피스톤에서 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제2 체크 밸브가 열리면, 상기 중립 포트로부터의 유압이 상기 제2 작동 챔버로 공급되고, 상기 제1 작동 챔버의 유압이 상기 제1 제어 포트를 통해 해소되는 가변 압축비 엔진.