KR100545110B1

KR100545110B1 - Cross flow engine

Info

Publication number: KR100545110B1
Application number: KR1020000072774A
Authority: KR
Inventors: 김경환
Original assignee: 김경환
Priority date: 2000-12-02
Filing date: 2000-12-02
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20020043341A

Abstract

본 발명은 크로스 플로 엔진(cross flow engine)에서 흡기밸브를 통해 연소실로 유입되는 외기와 더불어 크랭크실을 경유하는 일정 압력 상태의 공기를 흡기와 배기과정에서 연소실로 유입하여 흡기과정에서 공기량의 증량과 배기과정에서 잔류가스의 완전한 배기를 이룸과 함께 출력 상태에 따라 연소실로 유입되는 공기량의 증감정도가 미세하게 조절되는 것을 목적으로한 과급형 내연엔진에 관한 것으로서, 상기 목적을 실현하기 위한 본 발명은 실린더헤드의 양측 전후면에 형성한 배기경로들과 흡기경로들을 단속하는 배기밸브들과 흡기밸브들 및 일정 동력에 의해 회전 운동하는 캠축들에 구비되어 배기밸브들 및 흡기밸브들에 단속력을 제공하는 캠들을 갖춘 것에 있어서, 크랭크실의 공기압에 의해 단속되는 유입밸브와 공급밸브에 의해 개폐되는 유입구와 공급구를 갖춘 크랭크케이스와, 크랭크케이스의 유입구를 수용한 상태로 설치되는 유입실 및 실린더헤드의 흡기경로들에 연통하는 제1통공과 제2통공을 형성하여 실린더헤드에 설치되는 집관실을 안내관으로 연통되는 과급안내수단과, 운전실에 위치한 조작스위치에 전기적으로 연결된 삼방밸브를 내장한 밸브하우징에 연통되어 삼방밸브의 단속에 의해 개폐되는 과급안내수단의 집관실과 연통하는 연통관 및 제2통공을 통해 흡기경로와 연통하는 흡기연결관 및 외기의 유입이 이루어지는 주흡기관을 갖춘 흡기변환수단을 특징으로 한다. According to the present invention, the air flow in a constant pressure state passing through the crank chamber through the intake valve through the intake valve in the cross flow engine is introduced into the combustion chamber in the intake and exhaust processes, thereby increasing the amount of air in the intake process. The present invention relates to a supercharged internal combustion engine that aims to finely control the degree of increase and decrease of the amount of air flowing into the combustion chamber according to the output state and complete exhaustion of residual gas in the exhaust process. Exhaust paths formed on both front and rear surfaces of the cylinder head are provided on exhaust valves and intake valves to control the intake paths, and camshafts which are rotated by a predetermined power to provide intermittent force to the exhaust valves and the intake valves. In the case having a cam, the opening and closing by the inlet valve and the supply valve intermittent by the air pressure of the crank chamber A crankcase having an inlet and a supply port, an inlet chamber installed while receiving the inlet of the crankcase, and a collecting chamber installed in the cylinder head by forming a first through hole and a second through hole communicating with the intake paths of the cylinder head. And a communication pipe communicating with the dormitory room of the supercharge guide means opened and closed by the control of the three-way valve by being connected to the supercharge guide means connected to the guide tube and a three-way valve electrically connected to the operation switch located in the cab. It is characterized by an intake conversion means having an intake connecting pipe communicating with the intake path through two through holes and a main intake pipe through which inflow of outside air is made.

Description

과급형 내연엔진 {Cross flow engine}Supercharged Internal Combustion Engine {Cross flow engine}

도 1은 본 발명의 정면도,1 is a front view of the present invention,

도 2는 본 발명에 적용한 흡기캠의 구성을 나타낸 시시도,Figure 2 is a view showing the configuration of the intake cam applied to the present invention,

도 3은 본 발명에 적용한 과급경로의 구성을 나타낸 사시도,Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the supercharge path applied to the present invention,

도 4 내지 도 6은 본 발명의 흡기과정을 나타낸 요부 단면도,4 to 6 is a cross-sectional view of the main portion showing the intake process of the present invention,

도 7 내지 도 9는 본 발명의 배기과정을 나타낸 요부단면도,7 to 9 are main cross-sectional view showing the exhaust process of the present invention,

도 10은 본 발명에 의한 흡기경로를 변환하는 작동 상태를 나타낸 요부 단면도,10 is a sectional view showing the principal parts of an operating state for converting an intake path according to the present invention;

도 11은 본 발명에 의한 엑셀의 답력 상태에 따라 공기량을 조절하는 작동 상태를 나타낸 요부 단면도.11 is a sectional view showing the principal parts of the operating state of adjusting the air amount according to the stepping state of Excel according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

50 : 과급형 내연엔진 110 : 배기경로 111 : 배기밸브50: turbocharged internal combustion engine 110 exhaust path 111 exhaust valve

112,125 : 캠축 113,122,132 : 캠 114,133,134 : 돌출부112, 125: camshaft 113,122,132: cam 114,133,134: protrusion

120,130 : 흡기경로 121,131 : 흡기밸브 200 : 크랭크케이스120,130: Intake path 121,131: Intake valve 200: Crankcase

212 : 역류구 214 : 차단밸브 220 : 유입밸브212 back flow port 214 shutoff valve 220 inlet valve

222 : 유입구 230 : 공급밸브 232 : 공급구 222: inlet port 230: supply valve 232: supply port

300 : 집관실 400 : 안내관 500 : 유입실300: building 400: guide 500: inflow room

600 : 밸브하우징 610 : 삼방밸브 620 : 연통관600: valve housing 610: three-way valve 620: communication tube

630 : 흡기연결관 640 : 주흡기관 700 : 실린더630: intake connector 640: main intake pipe 700: cylinder

720 : 피스톤 720: Piston

본 발명은 실린더헤드에 흡기밸브 및 배기밸브가 각각 2개식 한 조를 이루어 상호 반대측에 위치하는 크로스 플로 엔진(cross flow engine)에 적용한 과급형 내연엔진에 관한 것으로서, 특히 흡기밸브를 통해 연소실로 유입되는 외기와 더불어 크랭크실을 경유하는 일정 압력 상태의 공기를 흡기와 배기과정에서 연소실로 유입하여 흡기과정에서 공기량의 증량과 배기과정에서 잔류가스의 완전한 배기와 함께 출력 상태에 따라 연소실로 유입되는 공기량이 증감되는 과급형 내연엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a supercharged internal combustion engine applied to a cross flow engine in which two sets of intake valves and exhaust valves in a cylinder head are disposed on opposite sides of the cylinder head. In addition to the outside air, the air flows into the combustion chamber through the crank chamber in a constant pressure state into the combustion chamber in the intake and exhaust processes, and increases the amount of air in the intake process and the exhaust gas from the exhaust chamber. This increases and decreases the supercharged internal combustion engine.

일반적으로 실린더헤드에 흡기밸브 및 배기밸브가 각각 2개식 한 조를 이루어 상호 반대측에 위치하는 크로스 플로 엔진(cross flow engine)은 흡기밸브들과 배기밸브들이 흡기와 배기 과정에서 교번적으로 작동을 한다.In general, a cross flow engine having two sets of intake valves and exhaust valves on the cylinder head and located at opposite sides of the cylinder head alternately operates the intake valves and the exhaust valves during the intake and exhaust processes. .

즉, 피스톤의 하강과 더불어 배기밸브들이 닫힌 상태로 흡기밸브가 하강하여 흡기구경로를 개로함으로써, 이를 통해 외부의 공기가 연소실로 유입되어 압축, 팽창을 이루고, 이후 피스톤의 상승과 더불어 흡기밸브들이 닫힌 상태로 배기밸브들이 하강하여 배기경로를 개로함으로써, 이를 통해 연소가스가 배기된다. In other words, the intake valve descends with the piston down and the exhaust valves are closed to open the intake path, whereby outside air flows into the combustion chamber to achieve compression and expansion, and then the intake valves are closed with the piston rising. By exhausting the exhaust valves in the state to open the exhaust path, the combustion gas is exhausted through this.

그러나 상기한 종래의 내연엔진은 배기과정서 연소실 내의 잔류가스가 완전히 배기되지 않음으로써, 상대적으로 연소실 내의 흡기공기량이 적어져 연소율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional internal combustion engine has a problem in that the residual gas in the combustion chamber is not completely exhausted during the exhaust process, so that the amount of intake air in the combustion chamber is relatively small and the combustion rate is lowered.

다른 문제점은 출력에 따른 공기량의 미세조절이 어려운 것이다.Another problem is that it is difficult to fine tune the air volume according to the output.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더헤드에 흡기밸브 및 배기밸브가 각각 2개식 한 조를 이루어 상호 반대측에 위치하는 크로스 플로 엔진(cross flow engine)에서 흡기밸브를 통해 연소실로 유입되는 외기와 더불어 크랭크실을 경유하는 일정 압력 상태의 공기를 흡기와 배기과정에서 연소실로 유입하여 흡기과정에서 공기량의 증량과 배기과정에서 잔류가스의 완전한 배기를 이루는 과급형 내연엔진을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to form an intake valve and an exhaust valve in a cylinder head, each of which has two sets of intakes in a cross flow engine located at opposite sides. Supercharged internal combustion that introduces air at a constant pressure through the crank chamber through the valve to the combustion chamber in the intake and exhaust processes, and increases the amount of air in the intake process and complete exhaust of residual gas in the exhaust process. To provide an engine.

다른 목적은 출력 상태에 따라 연소실로 유입되는 공기량의 증감정도가 미세하게 조절되는 과급형 내연엔진을 제공하는데 있다.Another object is to provide a turbocharged internal combustion engine in which the degree of increase or decrease of the amount of air flowing into the combustion chamber is finely controlled according to the output state.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명은 실린더헤드의 양측 전후면에 형성한 배기경로들과 흡기경로들을 단속하는 배기밸브들과 흡기밸브들 및 일정 동력에 의해 회전 운동하는 캠축들에 구비되어 배기밸브들 및 흡기밸브들에 단속력을 제공하는 캠들을 갖춘 것에 있어서, 크랭크실의 공기압에 의해 단속되는 유입밸브와 공급밸브에 의해 개폐되는 유입구와 공급구를 갖춘 크랭크케이스와, 크랭크케이스의 유입구를 수용한 상태로 설치되는 유입실 및 실린더헤드의 흡기경로들에 연통하는 제1통공과 제2통공을 형성하여 실린더헤드에 설치되는 집관실을 안내관으로 연통되는 과급안내수단과, 운전실에 위치한 조작스위치에 전기적으로 연결된 삼방밸브를 내장한 밸브하우징에 연통되어 삼방밸브의 단속에 의해 개폐되는 과급안내수단의 집관실과 연통하는 연통관 및 제2통공을 통해 흡기경로와 연통하는 흡기연결관 및 외기의 유입이 이루어지는 주흡기관을 갖춘 흡기변환수단을 특징적 구성으로 한다.The present invention for realizing the above object is provided in the exhaust valves formed on both front and rear surfaces of the cylinder head, the exhaust valves for intermitting the intake paths and the intake valves and camshafts that are rotated by a predetermined power exhaust valves And a cam for providing an intermittent force to the intake valves, the crankcase having an inlet and a supply port opened and closed by an inlet valve and a supply valve interrupted by air pressure of the crank chamber, and containing an inlet of the crankcase. The first and second through-holes communicating with the inlet chamber installed in the state and the intake paths of the cylinder head are formed, and the supercharge guide means communicates with the guide pipe through the collecting pipe installed in the cylinder head, and the operation switch located in the cab. In communication with the valve housing containing the three-way valve electrically connected, it is connected to the collecting room of the supercharge guide means opened and closed by the intermittent control of the three-way valve. And a communication pipe and the intake air conversion means with an intake pipe and the outside-air connection juheup engine inlet is formed communicating with the intake path through the second aperture to a characterizing feature.

상기 흡기연결관을 단속하는 흡기밸브에 접촉되는 캠은 배기밸브들을 단속하는 캠들과 연동하여 1싸이클을 이루도록 하고, 다른 흡기밸브를 단속하는 캠은 상기 캠들이 흡기와 배기하는 과정에서 작동하도록 외경에 돌출부를 2개 형성한 것을 특징으로 한다.The cam contacting the intake valve for regulating the intake connecting pipe is interlocked with the cams for regulating the exhaust valves to form one cycle. It is characterized by forming two projections.

상기 캠은 돌출부를 포함하여 외경이 다른 캠에 대해 직경을 크게함과 다름 캠의 양정 차이에 대해 흡입밸브의 길이를 작게한 것을 특징으로 한다.The cam is characterized in that the diameter of the cam including the protruding portion and the outer diameter is larger than that of the cam, and the length of the intake valve is reduced with respect to the difference in head lift.

상기 크랭크실에는 유입실의 범위 내에 인접하여 역류구를 형성함과 유입실에는 엑셀의 답력에 따른 출력여부에 따라 역류구를 차단하는 차단밸브를 엑셀과 회로적으로 연결한 것을 특징으로 한다.The crank chamber is formed in the inlet chamber adjacent to the range of the inlet chamber and the inlet chamber is characterized in that the circuit is connected to the shut-off valve for blocking the backflow port according to whether the output according to the exertion of the Excel.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면 도 1 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11.

도면에서 부호 50은 본 발명에 의한 과급형 내연엔진을 나타낸 것으로서, 상기 내연엔진은 도 1에서 실린더헤드(100), 실린더(700), 크랭크케이스(200)와 과급안내수단, 흡기변환수단의 외부 구성을 갖춘다.In the drawings, reference numeral 50 denotes a turbocharged internal combustion engine according to the present invention, wherein the internal combustion engine includes a cylinder head 100, a cylinder 700, a crankcase 200, a supercharge guide means, and an intake conversion means in FIG. Equipped with configuration.

도 4 내지 도 11에서와 같이 상기 실린더헤드(100)는 양측 전후면에 형성한 배기경로(110)들과 흡기경로(120.130)들을 단속하는 배기밸브(111)들과 흡기밸브 (121.131)들 및 일정 동력에 의해 회전 운동하는 캠축(112)(125)들에 구비되어 배기밸브(111)들 및 흡기밸브(121)(131)들에 단속력을 제공하는 캠(113)(122)(132)들을 갖추고 있다.As shown in FIGS. 4 to 11, the cylinder head 100 includes exhaust valves 111 and intake valves 121. 131 intermitting the exhaust paths 110 and the intake paths 120.130 formed on both front and rear surfaces thereof. Cams (113, 122, 132) provided on the cam shaft (112) (125) that rotates by a constant power to provide an intermittent force to the exhaust valve (111) and the intake valve (121) (131) Equipped with

크랭크케이스(200)는 커넥팅로드(740)를 구비한 피스톤(720)이 실린더(700)에서의 승강에 의해 발생하는 크랭크실(210)의 공기압에 의해 단속되는 유입밸브(220)와 공급밸브(230)에 의해 개폐되는 유입구(222)와 공급구(232)를 갖춘다.The crankcase 200 has an inlet valve 220 and a supply valve in which the piston 720 having the connecting rod 740 is interrupted by the air pressure of the crank chamber 210 generated by the lifting of the cylinder 700. It has an inlet 222 and supply port 232 that is opened and closed by 230.

그리고, 도 3에서와 같이 과급안내수단은 크랭크케이스(200)의 유입구(222)를 수용한 상태로 설치되는 유입실(500) 및 실린더헤드(100)의 흡기경로(120)(130)들에 연통하는 제1통공(312)과 제2통공(314)을 형성하여 실린더헤드(100)에 설치되는 집관실(300)을 안내관(400)으로 연통되하도록 장착한다.And, as shown in Figure 3 the supercharge means is in the inlet chamber 500 and the intake paths 120, 130 of the cylinder head 100 is installed in the state receiving the inlet 222 of the crankcase 200 The first through hole 312 and the second through hole 314 are formed in communication with the collection chamber 300 installed in the cylinder head 100 is mounted to communicate with the guide tube 400.

이때 유입실(500)은 둘레면(510) 및 집관실(300)은 전면에 제1통공(312)과 제2통공(314)이 형성된 부착면(310)을 갖추고, 이 둘레면(510) 및 부착면(310)을 각각 크랭크케이스(200)와 실린더헤드(100)에 볼트로 체결한다. 도면에서 볼트는 생략함.At this time, the inflow chamber 500 has a circumferential surface 510 and the collecting chamber 300 has an attachment surface 310 having a first through hole 312 and a second through hole 314 formed on the front surface thereof. And bolt the attachment surface 310 to the crankcase 200 and the cylinder head 100, respectively. Bolts are omitted from the drawings.

흡기변환수단은 운전실에 위치한 조작스위치에 전기적으로 연결된 삼방밸브(610)를 내장한 밸브하우징(600)에 연통되어 삼방밸브(610)의 단속에 의해 개폐되는 과급안내수단의 집관실(300)과 연통하는 연통관(620) 및 제2통공(314)을 통해 흡기경로(120)와 연통하는 흡기연결관(630) 및 외기의 유입이 이루어지는 주 흡기관(640)을 갖춘다.The intake conversion means is connected to a valve housing 600 having a three-way valve 610 electrically connected to an operation switch located in a cab, and is connected to the collecting chamber 300 of the supercharge guide means that is opened and closed by an interruption of the three-way valve 610. An intake connecting pipe 630 communicating with the intake path 120 through a communicating pipe 620 and a second through hole 314 communicating therewith and a main intake pipe 640 through which inflow of external air is made.

한편 흡기연결관(630)을 단속하는 흡기밸브(120)에 접촉되는 캠(122)은 배기밸브(111)들을 단속하는 캠(113)들과 연동하여 1싸이클을 이루도록 단일 돌출부 (114.123)를 형성하고, 다른 흡기밸브(131)를 단속하는 캠(132)은 상기 캠(113)(122)들이 흡기와 배기하는 과정에서 작동하도록 외경에 돌출부(133)(134)를 2개 형성한다.On the other hand, the cam 122 in contact with the intake valve 120 to control the intake connecting pipe 630 forms a single protrusion 114.123 to form one cycle in conjunction with the cam 113 to control the exhaust valves 111. In addition, the cams 132 for regulating the other intake valves 131 form two protrusions 133 and 134 at outer diameters so that the cams 113 and 122 operate in the process of intake and exhaust.

이때 상기 2개 형성된 돌출부(133)(134)는 단일 돌출부(114)(123)와 동축상에서 돌출부(133)(134)(114)(123)간에 일정범위 중첩되도록 함이 바람직하다.In this case, the two formed protrusions 133 and 134 may be overlapped with a single protrusion 114 and 123 by a predetermined range between the protrusions 133, 134 and 114 and 123 coaxially.

이때 상기 캠(132)은 돌출부(133)(134)들을 포함하여 외경이 다른 캠(113) (122)에 대해 직경을 크게함과 다른 캠(113)(122)의 양정 차이에 대해 흡기밸브 (131)의 길이를 작게한다.At this time, the cam 132 includes protrusions 133 and 134 to increase the diameter of the cam 113 and 122 having different outer diameters, and the intake valve (Difference between heads of the other cam 113 and 122). 131) is made small.

한편 크랭크실(210)에는 유입실(500)의 범위 내에 인접하여 역류구(212)를 형성함과 유입실(500)에는 엑셀의 답력에 따른 출력여부에 따라 역류구(212)를 차단하는 차단밸브(214)를 엑셀과 회로적으로 연결한다.Meanwhile, the crank chamber 210 forms a backflow port 212 adjacent to the inflow chamber 500 within the range of the inflow chamber 500, and blocks the backflow port 212 in the inflow chamber 500 according to whether or not the output according to the exertion of the Excel is performed. The valve 214 is connected to the Excel circuit.

아울러 본 발명의 전술한 삼방밸브(610)와 차단밸브(214)는 전기적으로 연결하였으나, 레버를 연결하여 케이블 등으로 기계적으로 연결하여도 가능하다. 또한 조작스위치와 엑셀의 표기는 도 4와 도 10과 도 11에서만 표기 하였으나 미 표기한 도 1과 도 5 내지 도 9에서도 동 구조를 적용한다.In addition, the three-way valve 610 and the shut-off valve 214 of the present invention is electrically connected, but it is also possible to connect the lever mechanically by a cable or the like. In addition, the notation of the operation switch and Excel is only shown in FIGS. 4, 10, and 11, but the same structure applies to those not shown in FIGS. 1 and 5 to 9.

상기 구성에 의한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention by the above configuration as follows.

우선 본 발명은 피스톤(720)의 승강에 의해 발생하는 크랭크실(210)의 압력 에 의해 크랭크실(210)을 통해 유입, 배기되는 과급공기를 과급안내수단을 통해 집관실(300)로 유도 한 후 피스톤(720)의 흡기, 배기 시점에서 캠(113)(122)(132)의 작동에 의해 주흡기관(640)을 통해 흡기되는 공기에 부가하여 연소실로 일정 압력으로 흡기 시킴으로서, 이 압력에 의해 배기시 잔류가스의 완전한 배기와 흡기시 흡입량이 증량된다.First, according to the present invention, the charge air introduced and exhausted through the crank chamber 210 by the pressure of the crank chamber 210 generated by the lifting and lowering of the piston 720 is guided to the collecting chamber 300 through the charging guide means. After the induction and exhaust of the piston 720, the cam 113, 122, 132 by the operation of the air intake through the main intake pipe 640 in addition to the intake air to the combustion chamber at a constant pressure, by this pressure Complete exhaust of residual gas during exhaust and intake during intake are increased.

아울러 흡기변환수단에 의해 주흡기관(640)을 통한 집관실(300)의 과급공기를 선택함으로서, 출력여부에 따라 ,즉 고출력과 저출력 상태에 따라 효율적인 공기 흡기량을 선택한다. 아울러 엑셀의 상태에 따라 역류구(212)가 개폐되어 집관실(300) 내의 공기를 조절함으로써, 출력에 맞는 최적의 공기량이 연소실에 공급된다.In addition, by selecting the charge air of the collecting chamber 300 through the main intake pipe 640 by the intake conversion means, an effective air intake amount is selected depending on whether the output is high, that is, high output and low output. In addition, the back flow port 212 is opened and closed in accordance with the state of the Excel to adjust the air in the chamber 300, the optimum amount of air to match the output is supplied to the combustion chamber.

이하 상기 특징적 작동을 상세히 설명한다.The characteristic operation is described in detail below.

우선 도 4 내지 도 6은 피스톤(720)이 하강하는 흡기 상태를 나타낸다.4 to 6 show an intake state in which the piston 720 descends.

이때 조작스위치의 조작으로 삼방밸브(610)는 주흡기관(640)을 개로 한 상태로 집관실(300)과 연통하는 연통관(620)은 폐로하여 고출력 상태이다.At this time, the three-way valve 610 is opened by the operation of the operation switch, the communication pipe 620 communicating with the collecting chamber 300 in a state in which the main intake pipe 640 is opened and is in a high output state.

이러한 상태에서 도 4는 흡기밸브(121)가 흡기연결관(630)과 연통하는 흡기(120)경로를 개로되도록 캠(122)이 누르고 있다.
이때 흡기측의 다른 캠(132)은 미 가압 상태이다.In this state, the cam 122 is pressed so that the intake valve 121 opens the path of the intake air 120 that communicates with the intake air connection pipe 630.
At this time, the other cam 132 on the intake side is in an unpressurized state.

이에 도 4에서는 주흡기관(640), 흡기연결관(630),흡기경로(120)를 통해 연소실로 외기가 흡입된다. 이때 크랭크실(210)은 가압 상태로 크랭크실(210)에 흡기된 외기가 공급밸브(230)를 개로한 후 공급구(232)를 통해, 유입실(500), 안내관(400)을 포함한 집관실(300)에 일정압력으로 공급된다.In FIG. 4, the outside air is sucked into the combustion chamber through the main intake pipe 640, the intake connection pipe 630, and the intake path 120. At this time, the crank chamber 210 is a pressurized air through the supply valve 230 after the air intake in the crank chamber 210 through the supply port 232, including the inlet chamber 500, the guide pipe 400 The collecting chamber 300 is supplied at a constant pressure.

이후 도 5와 도 6에서와 같이 흡기연결관(630)과 연통하는 흡기경로(120)는 캠(122)의 작동으로 닫히는 과정에서 다른 캠(132)이 흡기밸브(131)를 누르게 되어 제1통공(312)과 연통하는 흡기경로를 개로함으로써, 집관실(300)에 있던 외기가 일정 압력으로 연소실로 흡기된다.Thereafter, as shown in FIGS. 5 and 6, the intake path 120 communicating with the intake connecting pipe 630 is pressed by another cam 132 in the process of closing the intake valve 131 by the operation of the cam 122. By opening the intake path communicating with the through hole 312, the outside air in the collecting chamber 300 is taken into the combustion chamber at a constant pressure.

이후 캠축(125)을 따라 캠(122)(132)이 회전하여 흡기밸브(121)(131) 두 개는 도6에서와 같이 모두 닫히게 됨과 동시에 피스톤(720)은 하사점에 위치한다.Afterwards, the cams 122 and 132 are rotated along the camshaft 125 so that both of the intake valves 121 and 131 are closed as shown in FIG. 6 and the piston 720 is located at the bottom dead center.

이 상태로 지속적으로 압력, 팽창을 수행한 후 도 7 내지 도 9에서와 같이 배기, 즉 피스톤(720)은 상승한다.After continuously performing pressure and expansion in this state, the exhaust, that is, the piston 720 rises as shown in FIGS. 7 to 9.

이때 조작스위치의 조작으로 삼방밸브(610)는 주흡기관(640)을 개로 한 상태로 집관실(300)과 연통하는 연통관(620)은 폐로하여 지속적으로 고출력 상태를 유지한다.At this time, the three-way valve 610 by the operation of the operation switch to the communication pipe 620 in communication with the collection chamber 300 in a state in which the main inlet pipe 640 is opened to maintain a high output state continuously.

이러한 상태에서 도7은 배기밸브(111)들은 배기경로(110)들이 개로되도록 캠(113)이 누르고 있다. 이때 흡기밸브(121)(131) 측의 캠(122)(132)들은 미 가압 상태이다.In this state, the cam 113 is pressed so that the exhaust valves 110 are opened in the exhaust valves 111. At this time, the cams 122 and 132 on the intake valves 121 and 131 are unpressurized.

이에 도 7에서는 연소실 내의 연소가스가 배기경로(110)를 통해 배기된다.In FIG. 7, the combustion gas in the combustion chamber is exhausted through the exhaust path 110.

이때 크랭크실(210)은 흡입력이 발생한 상태로 유입밸브(220)가 작동하여 유입구(222)를 통해 외기가 크랭크실(210) 내부로 유입된다.At this time, the crank chamber 210 is the inlet valve 220 is operated in the state in which the suction force is generated, the outside air is introduced into the crank chamber 210 through the inlet 222.

이후 도 8에서와 캠(132)이 흡기밸브(131)를 누르게 되어 집관실(300)에 있던 외기가 일정 압력으로 연소실로 흡기되면서 잔류가스를 배기경로(110)를 통해 배기하게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 8, the cam 132 presses the intake valve 131 to exhaust the residual gas through the exhaust path 110 while the outside air in the collecting chamber 300 is taken into the combustion chamber at a predetermined pressure.

이후 도 9에서와 같이 캠축(112)(125)을 따라 캠(113)(122)(132)이 회전하여 흡기밸브(121)(131) 두 개와 배기밸브(111) 두 개 모두 닫히게 됨과 동시에 피스톤 (720)은 상사점에 위치한다.Thereafter, as shown in FIG. 9, the cam 113, 122, and 132 are rotated along the cam shafts 112 and 125 to close both the intake valves 121 and 131 and the exhaust valve 111, and at the same time, the piston. 720 is located at the top dead center.

한편 도 10은 조작스위치의 조작에 의해 주흡기관(640)이 폐로되고 연통관 (620)이 집관실(300)과 흡기연결관(630)을 통해 연소실과 연통하는 것으로서, 상기 상태에서 주흡기관(640)을 통한 외기의 유입이 방지됨으로서, 저출력을 요구하는 경우이다.On the other hand, Figure 10 is the main intake pipe 640 is closed by the operation of the operation switch and the communication pipe 620 communicates with the combustion chamber through the collecting chamber 300 and the intake connecting pipe 630, the main intake pipe 640 in the above state This is a case where low power is required by preventing the inflow of outside air through.

이러한 경우에는 전술한 예에서 주흡기관(640)을 통해 흡기되는 외기가 크랭크실(210)을 경유하여 집관실(300)로 유입된 공기가 흡기밸브(1231)(131)들과 배기밸브(111)들의 개폐에 따라 연소실로, 그리고 연소실을 통해 배기된다.In this case, in the above-described example, air introduced into the collection chamber 300 through the crank chamber 210 is supplied with the outside air that is taken in through the main intake pipe 640 and the intake valves 1231 and 131 and the exhaust valve 111. The exhaust gas is exhausted to and from the combustion chamber by opening and closing the valves.

아울러 전술한 작동에서 엔진의 무부하 상태 등 출력이 저출력으로 미세하게 흡기량이 조잘되어져야 하는 경우, 도 11에서와 같이 차단밸브(214)가 열리면서 집관실(300)에 유입된 공기가 역류구(212)를 통해 일정량 크랭크실(210)로 유입된다.In addition, in the above-described operation, when the output, such as the no-load state of the engine, needs to be finely adjusted at low output, the air flowed into the collecting chamber 300 while the shutoff valve 214 is opened as shown in FIG. Through a predetermined amount is introduced into the crank chamber 210.

이에 유입구(222)를 통해 크랭크실(210)로 유입되는 공기량이 적어지고, 이에 상대적으로 연소실로 흡기되는 공기량은 적어지게 된다.Accordingly, the amount of air introduced into the crank chamber 210 through the inlet 222 decreases, and thus the amount of air taken into the combustion chamber decreases.

본 발명은 피스톤의 승강에 의해 발생하는 크랭크실의 압력에 의해 크랭크실을 통해 유입, 배기되는 과급공기를 흡기, 배기 시점에서 캠의 작동에 의해 주흡기관을 통해 흡기되는 공기에 부가하여 연소실로 일정 압력으로 흡기 시킴으로서, 이 압력에 의해 배기시 잔류가스의 완전한 배기와 흡기시 흡입량이 증량되어 고출력을 실현하는 효과가 있다.According to the present invention, the intake air is introduced and exhausted through the crank chamber by the pressure of the crank chamber generated by the lifting of the piston, and the air is sucked through the main intake pipe by the operation of the cam at the time of exhaust. By inspiring at a pressure, this pressure makes it possible to fully exhaust the residual gas at the time of exhaust and to increase the intake at the time of intake, thereby realizing a high output.

아울러 주흡기관을 통한 외기와 집진실의 과급공기를 선택함으로서, 출력여부에 따라 ,즉 고출력과 저출력 상태에 따라 효율적인 공기 흡기량을 선택됨은 물론 부하 무부하 및 엑셀의 답력 상태에 상태에 따라 역류구가 개폐되어 집관실 내의 공기를 조절함으로써, 출력에 맞는 최적의 공기량이 연소실에 공급되어 효율적인 자원 활용이 가능한 효과가 있다.In addition, by selecting the outside air through the main intake pipe and the supercharged air in the dust collecting chamber, the effective air intake amount is selected according to the output status, that is, the high output and the low output status, as well as the opening and closing of the backflow port according to the load no load and the stepping state of the Excel. Thus, by adjusting the air in the collecting chamber, the optimum amount of air suitable for the output is supplied to the combustion chamber has the effect that the efficient resource utilization.

Claims

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양측 전후면에 배기경로(110)와 흡기경로(120,130)를 단속하는 각각의 배기밸브(111)와 흡기밸브(121,131)들이 구비된 실린더헤드(100)와, 상기 배기밸브(111)와 흡기밸브(121,131)들에 단속력을 제공하는 각각의 캠(113),(122.132)이 구비된 캠축 및, 크랭크실(210)의 공기압에 의해 단속되는 유입/공급밸브(220.230)를 통해 개폐되는 유입/공급구(222.232)가 구비된 크랭크케이스(200)을 갖춘 과급형 내연엔진에 있어서, A cylinder head 100 having respective exhaust valves 111 and intake valves 121 and 131 for controlling the exhaust path 110 and the intake paths 120 and 130 on both front and rear surfaces, and the exhaust valve 111 and the intake valves. Inflow / opening / opening through the camshaft provided with the cam 113 and 122.132 providing the intermittent force to the 121 and 131 and the inflow / supply valve 220.230 intermittently controlled by the air pressure of the crank chamber 210. In the supercharged internal combustion engine with the crankcase 200 with the supply port (222.232),

상기 크랭크케이스(200)에 둘레면(510)을 통해 공급구(232)를 수용한 상태로 설치되는 유입실(500)이 구성되면서; While the inlet chamber 500 is configured to be installed in the crankcase 200 to accommodate the supply port 232 through the circumferential surface 510;

상기 유입실(500)에 실린더헤드(100)의 흡기경로(120.130)에 제1.2통공(312.314)을 통해 각각 연결되는 집관실(300)이 안내관(400)에 의해 연결되고; A collecting chamber 300 connected to the inlet chamber 500 through an inlet path 120.130 of the cylinder head 100 through 1.2 holes (312.314), respectively, by a guide tube 400;

상기 집관실(300)에 제2통공(314)를 통해 흡기경로(120)와 연통하는 흡기연결관(630)과, 삼방밸브(610)에 의해 개폐되면서 집관실(300)과 연통하는 연통관(620) 및, 삼방밸브(610)에 의해 외기가 유입 또는 차단되는 주흡기관(640)이 구성된 밸브하우징(600)이 설치되며; An intake connecting pipe 630 communicating with the intake path 120 through the second through hole 314 in the collecting chamber 300 and a communicating tube communicating with the collecting chamber 300 while being opened and closed by the three-way valve 610 ( 620 and a valve housing 600 including a main inlet pipe 640 through which the outside air is introduced or blocked by the three-way valve 610 is installed;

상기 캠(122)에 배기밸브(111)들을 단속하는 상기 캠(113)들과 연동하여 1싸이클을 이루도록 단일 돌출부(114,123)가 형성되는 한편, 상기 캠(132)에 상기 캠(113,122)들이 흡기와 배기하는 과정에서 작동하도록 두 개의 돌출부(133,134)가 형성되어; Single cams 114 and 123 are formed on the cam 122 so as to interlock with the cams 113 that control the exhaust valves 111 to form one cycle, while the cams 113 and 122 are sucked into the cam 132. And two protrusions 133 and 134 are formed to operate in the process of evacuating;

상기 크랭크실(210)에서 발생하는 압력을 통해 유입/배기되는 과급공기를 집관실(300)로 유도한 후 상기 캠(113.122.132)의 작동에 의해 주흡기관(640)으로 흡기되는 공기에 부가하여 연소실의 흡기량을 조절함과 더불어, 삼방밸브(610)를 작동하여 주흡기관(640)을 폐로하여 집관실(300)로 유입되는 외기를 차단시키는 것을 특징으로 하는 과급형 내연엔진. Induces the charge air inflow / exhaust through the pressure generated in the crank chamber 210 to the collecting chamber 300, and then added to the air intake to the main intake pipe 640 by the operation of the cam (113.122.132) And by controlling the intake amount of the combustion chamber, by operating the three-way valve 610 to close the main intake pipe 640, the supercharged internal combustion engine, characterized in that to block the outside air flowing into the chamber 300.

제 2항에 있어서, 상기 캠(132)은,The method of claim 2, wherein the cam 132,

상기 돌출부(133.134)들을 포함하여 다른 캠(113,122)에 비해 직경을 크게 형성함과 더불어 캠(113.122)의 양정 차이에 대해 흡기밸브(131)의 길이를 작게 한 구성을 특징으로 하는 과급형 내연엔진.The supercharged internal combustion engine comprising the protrusions 133.134 to form a larger diameter than the other cams 113 and 122 and to reduce the length of the intake valve 131 with respect to the head difference of the cams 113.122. .

제 2항에 있어서, 상기 크랭크실(210)에는,The crank chamber 210 according to claim 2,

상기 유입실(500)에 구성되어 엑셀의 답력에 따른 출력여부에 따라 작동하는 차단밸브(214)를 통해 개폐되면서 상기 유입구(222)로 유입되는 공기량을 조절하는 역류구(212)가 형성된 것을 특징으로 하는 과급형 내연엔진. The backflow port 212 is formed in the inlet chamber 500 and is opened and closed through a shutoff valve 214 that operates according to the output power according to the exertion of the Excel, and controls the amount of air flowing into the inlet 222. Supercharged internal combustion engine.