KR950014403B1 - 회전식 밸브의 내연기관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전식 밸브의 내연기관

제1도는 본 발명에 의한 회전식 내연기관의 분해사시도.

제2도는 내연기관을 조립시킨 상태의 정단면도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예로서 실린더헤드 및 회전밸브를 도시한 도면.

본 발명은 회전식 밸브의 내연기관에 관한것으로, 상세하게 설명하면 크랭크의 회전에 의해 연결, 구동되는 타이밍 기어로서 원통형의 회전 밸브를 일정하게 주기적으로 회전시킴으로서 연료의 흡입, 압축 및 폭발, 연소개스의 배출에 의한 싸이클을 정확하고, 효율적으로 수행하도록 한 내연기관에 관한 거싱다.

종래의 내연기관에 있어서는 크랭크의 회전에 의해 이에 연설된 캠을 회전시켜 흡기 및 배기를 위한 왕복식 밸브를 주기적으로 작동하도록 되어 있으므로 수많은 부품으로 구성되어 이를 제조하는 데에 커다란 어려움이 있음은 물론 상기 밸브가 작동 방향에 따라 정확하게 왕복운동을 할 수 있도록 하기위해 밸브가이드를 설치 함으로써, 엔진의 본체가 커지고, 특히 상기 흡기 및 배기밸브와 이들의 구성품들로 인해 차량 자체의 중량이 많이 나가며, 밸브행정의 길이가 제안되어 있는 위에 위에 밸브헤드로 인해 기체의 흐름을 막아 흡/배기 효율 및 체적효율이 저하됨은 물론 흡기와 배기의 간섭효과에 따른 혼합기의 유출과, 점화장치가 통상 1개씩 설치되어 불완전연소의 발생과 아울러 출력의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같은 종래의 왕복식 내연기관 자체의 문제점을 개선하기 위하여 본 발명자는 이미 실린더헤드내의 밸브가 회전할 수 있는 내연기관을 출원하여 공고(공고번호,90-1472호)된 바 있다. 즉, 상기내연기관의 구조는 실린더내에 피스톤이 설치되는 왕복식 내연기관의 실린더 헤드에 배기구와 흡기구가 천설되며, 흡/배기 구멍이 1개 천공된 밸브가 실린더 헤드의 상측외부로 연결되는 회전축에 설치된 타이밍기어에 의해 회전되어 연료의 흡기 및 연소개스의 배기 작용을 수행토록하는 구성으로 이루어진 것으로, 이와같은 구성에 의해 종래의 내연기관에 설치되는 밸브 및 이들 구성품이 생략되어 엔진의 경량화를 이룩할 수있는 잇점이 있는 반면에 폭발행정시 실린더내의 고온 고압으로 말미암아 실린더 헤드의 내측에서 회전하는 밸브가 원활하게 회전하지 못하여 상측에 설치된 타이밍 기어 등의 기구에 무리가 생기게 되는 단점이 있었던 것이다.

따라서 본 발명은 상술한 바와같은 종래의 내연기관에 대한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 실린더 헤드의 측부와 실린더의 상측사이에 회전식 밸브를 설치하며, 상기 회전식 밸브의 스커트가 실린더의 외벽으로 착설되고, 상기 스커트의 하측으로 타이밍기어에 의해 회전식 밸브를 회전 구동토록 함은 물론, 상기 실린더헤드의 측부에는 흡기 및 배기관이 각각 2개씩 설치되고, 실린더 헤드에는 점화프러그를 2개 설치함으로써, 내연기관의 단순한 구조에 의하여 실린더내의 행정(싸이클)을 원활하게 수행토록 하며, 종래의 내연기관에 장착된 복잡한 밸브시스템을 필요 없도록 하여 내연기관 제작의 복잡성을 현저하게 감소시킴은 물론, 폭발행정시 발생하는 회전밸브와 실린더헤드 사이의 마찰을 방지하여 회전식밸브의 작동이 원활하고, 흡/배기시의 유동저항을 극소화하게 되어 흡기 및 배기효율의 향상에 따른 엔진의 출력을 극대화할 수 있으며,특히 내연기관의 경량으로 인한 연료의 소비를 최소화할 수 있는 내연기관을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 실린더(1)내에 압축링(16a),(16b) 및 오일링(17)이 주연으로 착설된 피스톤(3) 이 핀(14)과 크랭크(15)사이에 콘넥팅로드[4)에 의해 연결설치된 내연기관에 있어서, 상기 실린더 상부의 측면에는 각각 2개의 흡기구(6a)(6b) 및 배기구(5a)(5b)가 각각 형성되며, 실린더헤드(10)의 측면에는 각각 2개의 흡기관(12a)(12b) 및 배기관(1la)(1lb)에 착설되고, 상기 흡기 및 배기관 일측의 중앙선과 연결된 중점을 중심으로 서로 대칭되게 2개의 점화 플러그(13a)(13b)가 설치되며, 상기 실린더(1)의 상측에 설치된 실린더헤드(10)의 내측으로 2단 원통형의 회전밸브(8)가 설치되며, 상기 회전밸브의 주연 일측부에 2개의 흡/배기구멍(9a)(9b)이 대칭되게 형성되고, 상기 회전밸브(8)하측의 스커트 부분에 형성된 기어가 타이밍기어(7)에 치합되어 타이밍기어의 회전에 의해 회전밸브(8)가 회전토록 한 구조로 이루어진 것으로 도면중 미설명 부호인 ''2''는 냉각수(재)통로이고, "18a'' 및''18b"는 회전밸브의 내측 압축링이고, "19a" 및 "19b"三 외측 압축링이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 내연기관의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

차량의 시동과 더불어 피스톤(3)이 상사점에서 하사점으로 하강할때 크랭크 축의 회전에 따라 체인 또는 벨트 등과 같은 동력전달수단에 연동 연설되는 타이밍 기어(7)가 회전하면서 회전밸브(8)를 회전시켜, 회전밸브(8)에 형성된 흡/배기 구멍(9a)(9b)이 흡기관(12a)(12b)의 위치에 도달하게 되면, 이와 동시에 실린더(1)의 흡기구(6a)(6b)도 같은 위치에 있게되어 혼합기를 실린더(1)의 내부로 유입되게 하여 흡입행정을 수행하고, 피스톤(3)의 왕복운동에 의해 피스톤이 하사점에서 상승하면서 회전밸브(8)는 흡기관, 흡기구멍의 위치를 지나 기체의 흐름을 막게되며, 밀폐된 연소실내에서 압축행정을 이루게 되고, 압축행정의 끝부분에서 피스톤(3)은 상사점에 이르면서 2개의 점화플러그(13a)(13b)가 동시에 스파크되어 불꽃을 일으켜 폭발행정을 하면서 상기 피스톤(3)을 하사점으로 하강시키게 되며, 이때 흡/배기구멍(9a)(9b)이 대칭으로 형성되어있기 때문에 회전밸브(8)가 받는 압력은 균등하며, 피스톤이 하사점에 이르렀을 때 회전밸브(8)의 흡/배기구멍이 배기관(1la)(1lb) 및 실린더(1)의 배기구(5a)(5b)의 위치에 도달하면서 피스톤(3)의 상승에 의해 연소개스의 배출이 이루어져 배기행정을 하면서 1싸이클을 완료하게 되며, 상기와 같은 작동이 계속반복되면서 엔진의 출력을 얻게 되는 것이다. 특히, 이와같은 싸이클에서 피스톤(3) 및 크랭크축은 2회전(왕복)하게 되지만 회전밸브는 2/1회전(180)하여 1싸이클을 완료하게 되므로, 저속회전시는 물론 고속회전시에 있어서도 상기 회전밸브(8)에 무리없이 흡/배기 행정은 정확하게 이루어질 수 있으며, 또한 종래와 같은 연소실내에 혼합개스의 유동저항이 제거되어 흡/배기효율이 우수하다.

한편, 회전밸브(8) 주연에 착설된 4개의 내,외측압축링(18a)(18b) 및 (19a)(19b)는 실린더내에서 압축 및 폭발행정시 기밀을 유지토록 한다.

다른 한편, 제3도는 본 발명의 다른 실시예로서, 흡기구(6a)(6b)(6c)(미도시) 및 배기구(5a)(5b)(5c)(미도시), 흡기관(12a)(12b)(12c) 및 배기관(1la)(1lb)(11c)이 각각 3개씩 회전축을 중심으로 120도의 간격으로 설치되어 있어 피스톤(3)의 4행정(1싸이클)시 회전밸브는 1/3회전하는 상태를 도시한 것으로서, 이때 3개의 점화프러그(13d)(13b)(13c)를 설치하여도 무방하며, 피스톤이 3싸이클을 완료할 때 회전밸브는, 1회전하게 됨으로써 회전에 따른 마찰열을 현저하게 감소하고, 흡/배기효율이 더욱 향상될 수 있다.

상술한 바와같이 본 발명인 회전식밸브의 내연기관에 의하면, 흡/배기구를 개폐시키기 위한 밸브시스템이 필요없이 내연기관 제작의 복잡성을 현저하게 줄임으로 인해 생산성을 향상 시킬 수 있고, 흡/배기의 효율이 우수하며, 엔진의 경량화에 의하여 출력을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더(1)내에 압축링(16a),(16b) 및 오일링(17)이 주연으로 착설된 피스톤(3)이 핀(14)과 크랭크(15)사이에 콘넥팅로드(4)에 의해 연결설치된 내연기관에 있어서, 상기 실린더 상부의 측면에는 각각 2개의 흡기구(6a)(6b) 및 배기구(5a)(5b)가 각각 형성되며, 실린더헤드(10)의 측면에는 각각 2개의 흡기관(12a)(12b) 및 배기관(1la)(1lb)이 착설되고, 상기 흡기 및 배기관 일측의 중앙선과의 연결선 중점을 중심으로 서로 대칭되게 2개의 점화 플러그(13a)(13b)가 설치되며, 상기 실린더(1)의 상측에 설치된 실린더헤드(10)의 내측으로 2단 원통형의 회전밸브(8)가 설치되며, 상기 회전밸브의 주연에 2개의 흡/배기구멍(9a)(9b)이 대칭되게 형성되고, 상기 회전밸브(8) 하측의 스커트 부분에 형성된 기어가 타이밍기어(7)에 치합되어 타이밍기어의 회전에 의해 회전밸브(8)가 회전토록 함을 특징으로 하는 회전식밸브의 내연기관.

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