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KR101344588B1 - 엔진 - Google Patents

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KR101344588B1
KR101344588B1 KR1020070119186A KR20070119186A KR101344588B1 KR 101344588 B1 KR101344588 B1 KR 101344588B1 KR 1020070119186 A KR1020070119186 A KR 1020070119186A KR 20070119186 A KR20070119186 A KR 20070119186A KR 101344588 B1 KR101344588 B1 KR 101344588B1
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융칭 첸
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Abstract

본 발명은 최근의 환경 보호의 필요성에 합치하고, 저오염, 고마력, 작은 체적, 간단한 구조, 높은 내구성 등을 이상으로 하는 목표를 달성하는 엔진을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이는 내연 기관에 있어서의 돌파구이다.
실린더의 내용은 주 피스톤, 외부 부착 피스톤에 의해 구성되는 피스톤 세트로 구성되고, 상기 외부 부착 피스톤은 주 피스톤의 외부에 배치되며, 또한 양측 인장 바에 회전 가능하게 접해져 실린더 바닥부의 크랭크케이스 내의 크랭크샤프트의 양측에 설치된 하트형 홈 내에서, 주 피스톤이 이루는 상하 행정에 연동하는 것으로, 일종의 실린더의 연로 분사 시스템의 카뷰레터에 의한 연료에의 윤활유의 첨가를 필요로 하지 않고, 또한 엔진 압축비를 증대한다.

Description

엔진{ENGINE}
본 발명은 2행정 내연 기관의 구조에 관한 것으로, 특히 연료의 순간적인 폭발력을 외부 부착 피스톤의 주기적인 선형 운동으로 전환하는 타입의 엔진에 관한 것이다.
현재의 내연 기관(엔진)은 이미 2행정과 4행정이 주류이다. 도 1에 도시한 현재의 일반적인 2행정 엔진의 구조의 도면을 참조한다. 그 실린더(10)의 양측에는 마주 대하는 각각 흡기구(11) 및 배기구(12)를 설치한다. 피스톤(13)은 실린더(10) 내부에 밀봉 피스톤 링(14)을 갖는다. 연결 바(15)의 일단은 피스톤(13) 내부에서 피스톤 핀(16)에 연결된다. 연결 바(15)의 타단은 실린더(10) 바닥부의 크랭크케이스(17)의 내부에 설치한 크랭크샤프트(18)에 연결된다. 피스톤(13)이 상행하는 행정에 있어서 실린더(10)의 정상부에 있을 때에 혼합된 가솔린이 압축되어, 점화 플러그(19)에 의해 점화되어 폭발하고, 피스톤(13)이 하향 행정으로 밀어 움직여진다. 그 후, 크랭크샤프트(18)를 통해 동력이 출력된다. 피스톤(13)이 하향 행정에서 배기구(12) 아래에 위치하면, 연소 폐기(廢氣)가 배출된다. 폐기가 배출되면, 배기구(12)는 크랭크케이스 내에 압력을 형성하는 벤추리 효과를 경험하여, 실린더(10)의 정상부의 압력이 부압으로 된다. 흡기구(11)(체크 밸브를 설치)로부터 혼합 가솔린이 흡입된다. 이때 피스톤(13)은 연결 바(15)를 이용하여 크랭크샤프트(18)의 회전력으로부터 상향 행정의 밀어내는 움직임을 형성하여, 재차 혼합된 가솔린을 압축하고 점화 폭발시킨다. 전술한 바로부터, 2행정 엔진이 간단한 구조로, 동력의 손실이 작고, 마력이 크다는 장점을 갖는 것이 알려져 있다. 피스톤(13)은 상하 행정에 있어서 실린더(10)의 양측에 마주 대하여 설치된 흡기구(11) 및 배기구(12)를 지나가기 때문에, 크랭크케이스(17)는 내부에 윤활유를 축적하지 않는다. 그러나, 기계 동작은 윤활을 필요로 하기 때문에, 2행정 엔진은 가솔린에 윤활유를 필요로 한다. 이에 따라, 연소시에 윤활유막이 형성되고, 명백하게도 연소는 불완전 연소로 된다. 불완전 연소의 경우는 방출되는 폐기가 환경 보호에 부합하지 않는 오염 문제로 이어진다. 본 발명은 어떠한 2행정 엔진에 있어서도, 배출되는 폐기가 저오염으로 마력을 증대시키는 이상을 실현하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
이 때문에, 본 발명의 주된 목적은 외부 부착 피스톤을 주 피스톤의 외부에 배치한 2행정 엔진을 제공하는 것이다. 외부 부착 피스톤은 양측의 인장 바를 이용하여 크랭크샤프트의 양측에 설치된 하트형 홈 내에 접속되어, 주 피스톤과 함께 상하 행정 연동을 이루어, 연소에 의한 순간적인 폭발력을 주기적인 선형 운동으로 전환시킨다. 이것은 4행정 엔진에서의 복잡한 공기 밸브 구조를 대체한다. 본 발명은 또한 외부 부착 피스톤과 주 피스톤의 스커트부에 블로킹 링을 증설한다. 이러한 구성 및 크랭크케이스 내의 예압 단일 스트림 공기 통로(일방향 독립 공기 통로)는 4행정 엔진과 같이 윤활을 제공할 수 있고, 2행정 엔진이 그 가솔린에 윤활유를 첨가해야만 한다는 제약을 제거할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 목적은, 크랭크샤프트의 양측에 설치된 하트형 홈의 각도의 변화에 의해, 실린더 양측에 마주 대하는 흡기구 및 배기구를 외부 부착 피스톤에 의해 조기에 폐쇄함으로써 실린더 내에서 혼합된 가솔린이 밖으로 누설되는 것을 방지하고, 실린더 내로의 흡기량을 증가시키고, 압축비를 향상시켜 마력을 증대시키는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은, 실린더의 제1 단(段)의 실린더 보어와 외부 부착 피스톤이 파형 엣지를 갖고, 이에 따라 제1 단의 실린더 보어와 외부 부착 피스톤이 서로 접촉할 때에 파형 접촉면이 존재하고, 주 피스톤과 외부 부착 피스톤이 동시에 운동한다. 주 피스톤의 피스톤 링이 홈에 걸리는 일 없이 외부 부착 피스톤의 챔버로 순조롭게 출입할 수 있다.
전술한 목적을 실현하기 위해, 본 발명은 실린더가 주 피스톤과 외부 부착 피스톤으로 구성되는 피스톤 세트를 갖는 엔진을 제공한다. 외부 부착 피스톤은 주 피스톤을 에워싸고, 양측 인장 바를 이용하여 실린더 바닥부의 크랭크케이스 내부에서 크랭크샤프트 핀 양측에 설치된 하트형 홈에 접속되고, 이에 따라 주 피스톤과 함께 상하 행정의 연동을 이룬다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 피스톤 세트의 주 피스톤 또는 외부 부착 피스톤의 스커트부에, 윤활유가 흡기구 및 배기구로부터 밖으로 새는 것을 저지하는 블로킹 링을 설치하는 것이다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 외부 부착 피스톤을 상하 행정으로 구동하는, 크랭크샤프트의 양측에 설치된 하트형 홈이 대형 및 소형의 환형 홈의 조합에 의해 형성되어 있는 것이다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 크랭크샤프트의 양측에 설치된 하트형 홈이 오목한 형태 또는 볼록한 형태, 또는 요철륜과 같은 이들의 형태의 조합의 형식으로 하는 것이다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 실린더 보어를 내경이 상이한 2단의 보어로 하는 것이다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 실린더 바닥부의 크랭크케이스가 일방향 독립 공기 통로를 통하여, 일방향 독립 공기 통로를 통과하는 흡기 기체의 흐름을 제어하는 것이다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 실린더 바닥부의 크랭크케이스 내의 기체가 일방향 독립 공기 통로를 통해 실린더 내로 진입하거나, 또는 다시 실린더로 진입하기 전에 크랭크케이스로부터 빠져나온다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 실린더 내의 직접 연료 분사 시스템이 오일 펌프, 체크 밸브 및 일방향 조절 밸브에 의해 구성되는 것이다. 오일 공급 시스템의 오일 펌프 동력은 실린더 바닥부의 크랭크케이스 내의 크랭크샤프트 양측에 설치한 하트형 홈이 선회하여 생성되는 것이다.
한층 더 나아가 우선적으로 선택할 수 있는 것으로서는, 외부 부착 피스톤과 실린더의 제1 단의 실린더 보어의 접촉면을 파형으로 하는 것이다.
본 발명에 따르면 최근의 환경 보호의 필요성에 합치하고, 저오염, 고마력, 작은 체적, 간단한 구조, 높은 내구성 등을 이상으로 하는 목표를 달성하는 엔진이 제공된다.
본 발명의 목적, 특징 및 효능에 대하여 한층 더 이해하기 위해서, 비교적 양호한 실시예의 도면을 참고하여 이하와 같이 설명한다.
도 2 내지 도 8을 참조한다. 본 발명의 엔진의 구조는 주로 실린더(10) 내에 주 피스톤(20) 및 외부 부착 피스톤(30)으로 구성된 피스톤 세트의 구조를 사용한다. 피스톤 세트가 실린더(10)의 내부에서 상하 행정으로 운동할 때, 외부 부착 피스톤(30)이 실린더(10)의 양측에 마주 대하여 설치한 흡기구(11) 및 배기구(12)를 개폐할 수 있다. 이는 크랭크케이스(17) 내에 보존하는 윤활유(171)의 외부 누설을 방지한다. 이에 따라, 본 발명은 폐기의 배출을 개선하기 위해, 연료에 윤활유를 첨가해야만 하는 2행정 엔진의 제약을 극복하도록 4행정 엔진의 윤활 컨셉을 채용한다.
또한, 본 발명의 특징은 도 8에 도시한 바와 같이, 주 피스톤(20)이 정상부에 끼워 넣은 밀봉 작용의 피스톤 링(21)과 스커트부에 설치한 밀봉 작용의 블로킹 링(22)을 갖고, 외부 부착 피스톤(30)이 내부를 관통하는 챔버(31)와, 그 정상부에 끼워 넣은 밀봉 작용의 피스톤 링(32), 그리고 스커트부에 끼워 넣은 밀봉 작용의 블로킹 링(33)을 가지며, 주 피스톤(20)은 외부 부착 피스톤(30)의 챔버(31) 내에서 상하 작동을 할 수 있고, 연결 바(15)의 일단은 피스톤 핀(16)에 연결되고, 또한 주 피스톤(20)에 연결됨과 동시에, 연결 바의 타단은 실린더(10)의 바닥부에서 크랭크케이스(17) 내에 설치한 크랭크샤프트(18)에 접속하는 것에 있다.
그리고 외부 부착 피스톤(30)의 스커트부 저단의 양 대향 측부에 설치된 인장 바 시트(34)는 인장 바(35)의 일단의 접속을 위한 것이고, 인장 바(35)의 타단은 가이드 풀리(36)에 접속되며, 이에 따라 인장 바(35)는 가이드 풀리(36)를 사용하여 크랭크샤프트(18)의 양측에 있는 하트형 홈에 대해 배치되어, 외부 부착 피스톤(30)을 상하 행정으로 움직이도록 구동된다. 하트형 홈은 크랭크샤프트(18) 양측 각각의 환형 홈이며, 그 오목한 형태 또는 볼록한 형태, 또는 요철륜과 같은 이들의 형태의 조합 형식이고, 그 절반부를 크랭크샤프트(18)와 동일한 축심을 갖는 대형의 환형 홈(41)으로 하고, 나머지 절반부가 양쪽 각각에 크랭크샤프트(18)와 동일한 축심을 갖지 않는 2개의 소형의 환형 홈(42A, 42B)을 형성한다. 2개의 소형의 환형 홈(42A, 42B)의 개구 사이에서 크랭크샤프트(18) 축심에 가까운 홈의 저점(43)을 설정하고, 또한 실린더(10) 내부를 2단 형태로 하고, 제1 단의 실린더 보어(10A)는 주 피스톤(20)의 외부 지름과 동일하고, 제2 단의 실린더 보어(10B)는 외부 부착 피스톤(30)의 외부 지름과 동일하다. 또한 실린더(10)의 마주 대하는 양측의 흡기구(11) 및 배기구(12)는 제2 단의 실린더 보어(10B) 상에 설치된다.
도 2, 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이, 이 위치에서 크랭크샤프트(18)는 연결 바(15)를 통해 주 피스톤(20)을 실린더(10)의 제1 단의 실린더 보어(10A) 내로 상승시키고, 주 피스톤(20)은 그 정상부에 끼워 넣은 피스톤 링(21)을 통해 압축 혼합된 가솔린을 밀봉한다. 이때의 크랭크샤프트(18)의 양측에 설치된 2개의 하트형 홈은 대형의 환형 홈(41)을 사용하여 인장 바(35)의 가이드 풀리(36)에 대하여 압박하고, 인장 바(35)를 외부 부착 피스톤(30)의 실린더(10)의 제2 단의 실린더 보어(10B)의 정점에 유지하며, 외부 부착 피스톤(30)의 정상부 및 스커트부 각각에 끼워 넣은 피스톤 링(32)과 블로킹 링(33)은 흡기구(11) 및 배기구(12) 위치의 주위(흡기구 및 배기구의 바로 위 및 바로 아래 각각)에 위치하여, 크랭크케이스(17) 내에 보존하고 있는 윤활유(171)를 흡기구(11) 및 배기구(12)로부터 밖으로 새는 것을 방지한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 이 위치에서 점화 플러그(19)에 압축 혼합된 가솔린을 첨가하여 폭발시킴으로써 주 피스톤(20)이 하향 행정으로 밀어 움직여지고 외부 부착 피스톤(30)의 챔버(31)로 진입한다. 또한, 하향 행정의 주 피스톤(20)은 연결 바(15)로 크랭크샤프트(18)를 반시계 방향으로 90도 선회시키지만, 이때의 외부 부착 피스톤(30)의 양측에 접속된 인장 바(35)의 가이드 풀리(36)는 하트형 홈의 대형의 환형 홈(41) 내에 위치한다. 이 때문에, 인장 바(35)는 주 피스톤(20)과는 연동하지 않고, 흡기구(11) 및 배기구(12)를 밀봉하는 위치에 여전히 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 이 위치에서 주 피스톤(20)은 계속해서 하향 행정으로 연결 바(15)에 의해 크랭크샤프트(18)를 반시계 방향으로 180도 선회시킬 수 있다. 이때, 외부 부착 피스톤(30) 양측의 인장 바(35)의 가이드 풀리(36)가 소형의 환형 홈(42B)에서 하트형 홈의 저점(43)으로 이동하여, 인장 바(35)는 외부 부착 피스톤(30)을 당기고, 주 피스톤(20)과 동시에 하향 이동하여, 흡기구(11) 및 배기구(12)를 개방한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 위치에서 크랭크샤프트(18)는 반시계 방향으로 약 270도 선회하여, 주 피스톤(20)을 추진하고, 외부 부착 피스톤(30)과 동시에 상향 이동하여, 실린더(10)의 제2 단의 실린더 보어(10B)의 정점에 진입시키고, 외부 부착 피스톤(30)에 의해 다시 흡기구(11) 및 배기구(11, 12)를 폐쇄하여, 도 2에 도시한 위치로 복귀한다. 크랭크샤프트(18)가 일회의 회전(360도)을 완료하고, 주 피스톤(20)은 다시 압축 혼합된 가솔린을 상향 진행하게 한다. 전술한 바로부터, 주 피스톤(20)과 외부 부착 피스톤(30)으로 구성되는 피스톤 세트 구조는 크랭크케이스(17) 내의 윤활유(171)의 흡기구(11) 및 배기구(12)를 통한 누설을 방지하는 것이며, 4행정 엔진 컨셉을 이용하여 연료에 윤활유를 첨가해야만 하는 2행정 엔진에 있어서의 배기 오염 문제를 해결한다. 또한, 크랭크샤프트(18)의 양측에 설치된 대형의 환형 홈(41) 및 2개의 소형의 환형 홈(42A, 42B)의 각도 변화를 통하여, 외부 부착 피스톤(30)은 실린더(10)의 양측에 마주 대하는 흡기구(11) 및 배기구(12)를 조기에 폐쇄하여, 실린더(10) 내의 혼합된 가솔린의 외부 누설을 방지하고, 외부 부착 피스톤(30)은 흡기량을 증가시켜, 압축비와 출력을 증대시킨다.
도 9 및 도 10을 참조한다. 이들 도면은 본 발명의 일방향 독립 공기 통로의 상이한 섹션에서의 가스 흐름을 나타내는 도면이다. 일방향 독립 공기 통로(50)는 그 입구에 스로틀 밸브(51)와 제1 체크 밸브(52)를 갖고, 크랭크케이스(17)로 가는 도중에 설치된 제2 체크 밸브(53) 및 제3 체크 밸브(54)를 가지며,일방향 독립 공기 통로(50)의 말단이 실린더(10)의 흡기구(11)에 연결되어 있고, 그 중간에는 연료 분사 노즐(55) 또는 카뷰레터(56)가 설치된다. 이에 따라, 일방향 독립 공기 통로(50)의 용적은 주 피스톤(20)과 외부 부착 피스톤(30)의 실린더(10) 내에서의 정상부까지의 상향 행정으로 인한 크랭크케이스(17) 내의 흡기 용적에 의해 결정된다. 도 9에 도시한 바와 같이, 주 피스톤(20)과 외부 부착 피스톤(30)의 상향 행정이 정점(압축, 점화)에 도달하면, 크랭크케이스(17)로부터의 동일한 흡기 용적은 크랭크케이스(17) 내의 공기 압력을 저하시켜, 제2 체크 밸브(53)를 열고, 독립 공기 통로(50)로 외계의 공기를 일방향 독립 공기 통로(50)로 들어오게 한다(X 표시).
도 10에 도시한 바와 같이, 주 피스톤(20)과 외부 부착 피스톤(30)이 하강하여 실린더(10) 내에서 저점(폭발, 배기)에 도달하면, 크랭크케이스(17) 내의 공기를 압축하고, 제1 체크 밸브(52), 제2 체크 밸브(53)를 폐쇄하며, 제3 체크 밸브(54)를 개방함으로써 크랭크케이스(17) 내에서 혼합된 윤활 연료(○ 표시)를 일방향 독립 공기 통로(50) 내로 가압하고, 일방향 독립 공기 통로(50) 내에 이미 존재하는 외계 공기(X 표시)를 압출하여 연료 분사 노즐(55) 또는 카뷰레터(56)와 흡기구(11)를 경유하여 실린더(10)로 밀어낸다. 이러한 방식으로, 본 발명은 제1 체크 밸브(52), 제2 체크 밸브(53) 및 제3 체크 밸브(54)를 이용하여 공기 통로 내의 일방향 유동을 제어하여, 외계의 공기(X 표시)와 가솔린(○ 표시)을 순차적으로 유입시킨다. 그 결과, 크랭크케이스 내의 가솔린(○ 표시)은 영원히 일방향 독립 공기 통로(50)와 크랭크케이스(17) 내에서 항시 순환하고, 또한 외계의 공기(X 표시)는 독립 공기 통로(50)에 진입한 후, 크랭크케이스(17) 내에 진입하지 않고 대신에 연료 분사 노즐(55) 또는 카뷰레터(56)와 흡기구(11)를 경유하여 실린더(10) 내에 도달한다.
본 발명의 피스톤 세트 및 직접 연료 분사 시스템을 도시한 도 11을 참조한다. 오일 공급 시스템은 오일 펌프(60), 체크 밸브(62), 일방향 조절 밸브(63) 및 그 사이에 연결되는 가솔린 관로(61)로 구성된다. 오일 펌프(60)는 크랭크샤프트(18) 양측의 하트형 홈의 선회에 의해 구동되어, 표준 혼합 연료가 유입관(631) 및 일방향 조절 밸브(63)를 거쳐 오일 펌프(60)에 흡입된다. 오일 펌프(60)의 가압 후, 연료는 체크 밸브(62), 연료 분사 노즐(55)을 거쳐 실린더 내에 분사된다. 체크 밸브(62)의 밸브체(621)는 그 뒤쪽의 압축 스프링(622)에 의해 압박되어 밸브 포트(623)를 폐쇄하고, 연료 분사 노즐(55) 내의 연료의 역류를 저지한다.
도 11 및 그 A-A선 단면도를 아울러 참조한다. 밸브체(621)의 4개의 면은 4개의 평면이다. 오일 펌프(60)가 소정량의 가솔린을 압송하여 밸브체(621)를 후방으로 압박함으로써 개시 밸브 포트(623)를 개방할 때, 가솔린은 4개의 평면의 위의 간극(624)을 통과할 수 있어, 체크 밸브(62)로부터 연료 분사 노즐(55)로 흐를 수 있다. 도 11의 B-B선 단면도를 참조한다. 일방향 조절 밸브(63)는 그 전단의 압력 조정 나사(636), 측면의 가솔린 유입관(631), 오일 펌프(60)에 연결된 후방의 가솔린 관로(61) 및 밸브체(633) 내를 관통하는 밸브 바(632)를 갖는다. 밸브 바(632)와 밸브체(633)의 4개의 면에는 4개의 평면이 마련된다. 압축된 가솔린이 유입관(631)을 통해 일방향 조절 밸브(63)에 진입하고, 밸브 바(632)에 있는 4개의 면의 평면 위의 간극(634) 사이로 유동하여, 밸브 바(632)를 전방으로 압박하여 개방하고, 이에 따라 가솔린을 가솔린 관로(61) 내로 일방향으로 흐르게 한다. 오일 펌프(60)가 가솔린 관로(61) 내의 가솔린을 체크 벨브(62) 내로 압송하여 압력이 높아지면, 일방향 조절 밸브(63)의 밸브체(623)와 밸브 바(632)를 후퇴시킬 수 있다. 이는, 압송된 가솔린이 밸브체(633)의 4개의 면 상의 간극(635)을 통해, 일방향 조절 밸브(63)의 내부로 다시 흐른 다음, 유입관(631)을 거쳐 연료 탱크로 되돌아가도록 한다. 이와 같이 연료 분사 노즐(55)이 가솔린을 실린더(10) 내로 안정하게 그리고 직접 분사하는 것이 가능하다.
도 12를 참조한다. 본 발명은 동시에 움직이고, 윤활유 펌프가 증설되는 피스톤 세트를 사용한다. 오일 펌프 시스템은 오일 펌프(70)와, 그 연료 공급 체크 밸브 포트(71), 연료 배출 체크 밸브 포트(72)를 포함한다. 오일 펌프(70)는 회전하는 크랭크샤프트(18) 양측의 하트형 홈 또는 외부 부착 피스톤(30)의 인장 바(35)에 의해 구동된다.
본 발명의 외부 부착 피스톤과 실린더의 접속 구조와 주 피스톤의 피스톤 링과의 관련성을 나타내는 도 13, 도 14를 참조한다. 외부 부착 피스톤(30)의 챔버(31) 정상단에는 파형 볼록 플랜지(80)가 설치되어 있다. 또한 실린더(10)의 제1 단의 실린더 보어(10A)의 바닥부에는 대응하는 파형 오목 플랜지(81)가 설치되어 있다. 외부 부착 피스톤(30)이 실린더(10)의 제2 단의 실린더 보어(10B)의 정상부 위치에 있을 때, 챔버(31)의 정상단에 마련된 파형 볼록 플랜지(80)는 제1 단의 실린더 보어(10A)의 바닥부에 설치된 파형 오목 플랜지(81) 내로 삽입된다. 이러한 방식으로, (도 14에 도시한 바와 같이) 파형 접촉면이 형성된다. 외부 부착 피스톤(30)과 함께 주 피스톤(20)이 외부 부착 피스톤(30)의 챔버(31) 내에서 상승 또는 하강 운동할 때, 그 피스톤 링(21)이 외부 부착 피스톤(30)과 제1 단의 실린더 보어(10A)의 인터페이스를 원활하게 통과하기 때문에, 주 피스톤(20)의 피스톤 링(21)이 홈에 걸리지 않을 것이다.
이상을 종합하여, 본 발명의 엔진은 4행정 엔진에서의 복잡한 밸브 구조 없이 2행정 엔진의 폐기 배출을 개선하고, 또한 실린더의 흡기량과 압축비를 증가시켜 마력을 증대시킨다. 또한, 카뷰레터가 없는 직접 연료 분사 시스템을 사용하는 장점을 갖는다.
도 1은 기지의 2행정 엔진의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 엔진의 구조를 나타내는 도면(압축, 점화 위치).
도 3은 본 발명의 엔진의 구조를 나타내는 도면(폭발 순간, 주 피스톤의 선행 하향 행정).
도 4는 본 발명의 엔진의 구조를 나타내는 도면(배기, 흡기 위치).
도 5는 본 발명의 엔진의 구조를 나타내는 도면(외부 부착 피스톤이 흡기구 및 배기구를 폐쇄, 또한 주 피스톤의 상향 행정의 예비 압축).
도 6은 본 발명의 피스톤 세트와 크랭크샤프트가 회전 가능하게 연결된 측면도.
도 7은 본 발명의 피스톤 세트와 크랭크샤프트 핀이 회전 가능하게 연결된 정면도.
도 8은 본 발명의 피스톤 세트가 결합된 상태의 단면도.
도 9는 본 발명의 일방향 독립 공기 통로의 분단 흡기 유동을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일방향 독립 공기 통로의 분단 흡기 유동을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 실린더 내의 직접 연료 분사 시스템을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 윤활 장치의 오일 펌프 시스템을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 외부 부착 피스톤과 실린더의 제1 단의 실린더 보어의 접 속 구조를 나타내는 도면.
도 14는 도 13의 접속 구조와 주 피스톤의 피스톤 링 작용을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 실린더
10A: 제1 단의 실린더 보어
10B: 제2 단의 실린더 보어
11: 흡기구
12: 배기구
13: 피스톤
14: 피스톤 링
15: 연결 바
16: 피스톤 핀
17: 크랭크케이스
171: 윤활유
18: 크랭크샤프트
19: 점화 플러그
20: 주 피스톤
21: 피스톤 링
22: 블로킹 링 (blocking ring)
30: 외부 부착 피스톤
31: 챔버
32: 피스톤 링
33: 블로킹 링
34: 인장 바 시트
35: 인장 바
36: 가이드 풀리
41: 대형의 환형 홈
42A: 소형의 환형 홈
42B: 소형의 환형 홈
43: 저점
50: 일방향 독립 공기 통로
51: 스로틀 밸브
52: 제1 체크 밸브
53: 제2 체크 밸브
54: 제3 체크 밸브
55: 연료 분사 노즐
56: 카뷰레터
60: 오일 펌프
61: 가솔린 관로
62: 체크 밸브
621: 밸브체
622: 압축 스프링
623: 밸브 포트
624: 간극
63: 일방향 조절 밸브
631: 가솔린 유입관
632: 밸브 바
633: 밸브체
634: 밸브 바 간극
635: 밸브체 간극
636: 압력 조절 나사
70: 오일 펌프
71: 연료 공급 체크 밸브 포트
72: 연료 배출 체크 밸브 포트
80: 파형 볼록 플랜지
81: 파형 오목 플랜지
82: 파형 접촉면

Claims (9)

  1. 실린더 내에, 주 피스톤과 외부 부착 피스톤으로 구성되는 피스톤 세트를 배치하고, 상기 외부 부착 피스톤은 주 피스톤의 외부에 배치되며, 상기 외부 부착 피스톤은 양측의 인장 바를 이용하여 실린더 바닥부에 있는 크랭크샤프트의 양측에 마련된 하트형 홈(heart-shaped groove)에 접속되어, 주 피스톤과 함께 상하 행정 으로 이동하는 것을 특징으로 하는 엔진.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤 세트의 주 피스톤 또는 외부 부착 피스톤의 스커트부에, 흡기구 및 배기구를 통한 윤활유의 누설을 방지하는 블로킹 링을 마련하는 것을 특징으로 하는 엔진.
  3. 제1항에 있어서, 크랭크샤프트의 양측 각각에 마련된, 외부 부착 피스톤을 상하 행정으로 구동하는 하트형 홈은 대형의 환형 홈 및 2개의 소형의 환형 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진.
  4. 제1항에 있어서, 크랭크샤프트의 양측에 있는 하트형 홈은 오목한 형태 또는 볼록한 형태, 또는 이들 형태의 조합인 것을 특징으로 하는 엔진.
  5. 제1항에 있어서, 실린더 내의 실린더 보어를 2단형으로 하고, 상기 실린더 보어는 2개의 상이한 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 엔진.
  6. 제1항에 있어서, 상기 실린더 바닥부의 크랭크케이스는, 기체의 흐름 방향을 제어하도록 일방향 독립 공기 통로에 접속되는 것을 특징으로 하는 엔진.
  7. 제1항에 있어서, 상기 실린더 바닥부의 크랭크케이스 내의 기체는 일방향 독립 공기 통로를 지나서 실린더로 흐르거나, 또는 크랭크케이스로부터 빠져나와 실린더로 재진입하는 것을 특징으로 하는 엔진.
  8. 제1항에 있어서, 상기 실린더 내로 분사하는 직접 연료 분사 시스템은 오일 펌프, 체크 밸브, 일방향 조절 밸브로 구성되고, 오일 펌프를 구동하는 동력은 실린더 바닥부에 있는 크랭크케이스 내의 크랭크샤프트 양측에 마련된 하트형 홈의 회전에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 엔진.
  9. 제5항에 있어서, 상기 외부 부착 피스톤과 제1 단의 실린더 보어의 접촉면이 파형인 것을 특징으로 하는 엔진.
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