KR102395291B1 - 다기통 내연기관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 운전조건(속도, 부하 등)에 따라 최적의 연비 및 출력을 구현함으로써 연비 및 출력을 개선할 수 있는 다기통 내연기관에 관한 것이다.
본 발명에 의한 다기통 내연기관은, 복수의 실린더 및 복수의 실린더에 개별적으로 대응하는 복수의 연소실을 가진 엔진 바디; 복수의 실린더에 개별적으로 왕복이동가능하게 설치된 복수의 피스톤; 및 하나 이상의 클러치에 의해 선택적으로 분리가능하게 연결되는 복수의 크랭크샤프트;를 포함하고, 복수의 크랭크샤프트는 차량의 변속기에 직접 연결된 메인 크랭크샤프트 및 상기 메인 크랭크샤프트에 하나 이상의 클러치에 의해 분리가능하게 연결된 하나 이상의 가변 크랭크샤프트를 포함하며, 하나 이상의 피스톤이 상기 메인 크랭크샤프트 및 상기 하나 이상의 가변 크랭크샤프트에 선택적으로 연결될 수 있다.

Description

다기통 내연기관{MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 운전조건(속도, 부하 등)에 따라 최적의 연비 및 출력을 구현함으로써 연비 및 출력을 개선할 수 있는 다기통 내연기관에 관한 것이다.
내연기관(internal combustion engine)은 연료와 산화제(공기 등)를 연소실에서 연소시켜 에너지를 얻는 기관이다. 연소실에서 연소되는 연료와 산화제의 발열반응으로 인해 높은 온도와 압력의 기체가 생성되어 엔진의 피스톤 및 축차가 움직이게 하여 엔진을 가동시킨다. 내연기관의 이러한 작동 방식은 기관 외부의 열을 이용하는 증기기관이나 스털링 기관과 같은 외연기관과 대조적이다.
이러한 내연기관은 하나 이상의 실린더를 가진 실린더 블록과, 실린더 블록의 상부에 설치된 실린더 헤드과, 각 실린더 내에서 왕복운동하는 하나 이상의 피스톤과, 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크샤프트와, 각 피스톤과 크랭크샤프트를 연결하는 하나 이상의 커넥팅로드(connecting rod)와, 크랭크샤프트를 지지하거나 보호하는 크랭크케이스 등을 포함할 수 있다.
한편, 내연기관의 실린더(기통)의 갯수는 출력을 얻기 위한 연소실의 갯수와 동일하고, 내연기관의 실린더의 갯수가 많을 수록 내연기관을 부드럽게 구동할 수 있고 엔진의 성능이 좋을 뿐만 아니라 출력 및 배기량이 높아질 수 있다.
이에 따라, 차량 등에 설치되는 내연기관은 복수의 실린더를 가지고, 복수의 실린더에는 개별적으로 왕복운동하는 복수의 피스톤을 가질 수 있으며, 복수의 피스톤은 하나의 크랭크샤프트에 복수의 커넥팅로드를 통해 연결될 수 있다.
한편, 종래의 내연기관은 복수의 피스톤 및 복수의 실린더는 동일한 형상 및 사이즈로 이루어져 각 실린더의 압축비(실린더 체적/연소실 체적의 비율)가 서로 동일하고, 이에 따라 각 실린더에서 발생하는 토크 내지 출력은 동일할 수 밖에 없다.
이와 같이, 종래의 내연기관은 각 실린더의 압축비가 서로 동일하므로, 극히 한정된 운전조건이외에는 연비 내지 출력의 최적점을 효과적으로 구현할 수 없는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 복수의 실린더 중에서 일부의 실린더를 선택적으로 휴지 내지 활성화함으로써 차량의 운전 조건에 따른 연비 내지 출력의 최적점을 효과적으로 매칭할 수 있는 다기통 내연기관을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다기통 내연기관은,
복수의 실린더 및 복수의 실린더에 개별적으로 대응하는 복수의 연소실을 가진 엔진 바디;
복수의 실린더 내에 개별적으로 왕복이동가능하게 설치된 복수의 피스톤; 및
상기 복수의 피스톤에 복수의 커넥팅로드를 통해 연결된 복수의 크랭크샤프트;를 포함하고,
복수의 크랭크샤프트는 차량의 변속기에 직접 연결된 적어도 하나의 메인 크랭크샤프트 및 상기 메인 크랭크샤프트에 하나 이상의 클러치에 의해 분리가능하게 연결된 하나 이상의 가변 크랭크샤프트를 포함하며,
상기 메인 크랭크샤프트는 차량의 모든 운전조건에서 상시적으로 구동하며, 하나 이상의 피스톤이 상기 메인 크랭크샤프트 및 상기 하나 이상의 가변 크랭크샤프트에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 하나 이상의 가변 크랭크샤프트는 차량의 변속기에서 먼거리에 위치한 하나 이상의 실린더 내에서 왕복이동하는 하나 이상의 피스톤이 연결될 수 있다.
상기 클러치에 유압을 선택적으로 인가하는 유압회로가 연결되고, 상기 유압회로에 의해 선택적으로 인가되는 유압에 의해 상기 클러치가 해제 내지 결합작동할 수 있다.
상기 메인 크랭크샤프트 및 하나 이상의 가변 크랭크샤프트는 길이방향으로 일렬로 배치될 수 있다.
상기 복수의 연소실은 서로 다른 압축비를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 연소실은 서로 다른 체적 내지 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
상기 엔진 바디는 복수의 실린더가 형성된 실린더블록 및 상기 실린더블록의 상부에 설치되는 실린더헤드를 가지고, 상기 실린더헤드는 복수의 실린더에 대응하는 복수의 홈부를 가지며, 복수의 연소실은 상기 실린더헤드의 각 홈부와 각 피스톤에 의해 개별적으로 정의될 수 있다.
상기 실린더헤드의 각 홈부가 서로 다른 치수 내지 형상으로 형성됨으로써 복수의 연소실은 서로 다른 체적 내지 형상을 가질 수 있다.
각 피스톤의 상부가 서로 다른 치수 내지 형상으로 형성됨으로써 복수의 연소실은 서로 다른 체적 내지 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 의하면, 메인 크랭크샤프트에 대해 하나 이상의 가변 크랭크샤프트를 선택적으로 연결함으로써 복수의 실린더 중에서 일부의 실린더를 선택적으로 휴지 내지 활성화할 수 있고, 이를 통해 차량의 운전 조건에 따른 연비 내지 출력을 최적화할 수 있다.
또한, 본 발명은 복수의 실린더 중에서 적어도 일부의 실린더를 선택적으로 휴지 내지 활성화함과 더불어 각 실린더의 압축비를 서로 다르게 설정함으로써 차량의 운전조건에 따른 연비 내지 출력의 최적화를 더욱 효과적으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기통 내연기관을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부 실린더 및 그 내부에 설치된 피스톤을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다기통 내연기관의 클러치에 유압회로가 연결된 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 다기통 내연기관은 복수의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)를 가진 엔진 바디(10)와, 복수의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)에 개별적으로 왕복이동가능하게 설치된 복수의 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)와, 복수의 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)에 연결된 복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)를 포함할 수 있다.
엔진 바디(10)는 실린더블록(11)과, 실린더블록(11)의 상부에 설치되는 실린더헤드(12)와, 실린더블록(11)의 하부에 마련된 크랭크케이스(13)를 가질 수 있다.
실린더블록(11)은 복수의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)를 가질 수 있고, 복수의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)들 사이에는 냉각수가 통과하는 워터 자켓(미도시)이 형성될 수 있다.
실린더헤드(12)는 각 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)에 대응하는 복수의 홈부(31, 32, 33, 34, 35, 35)를 가질 수 있고, 실린더헤드(12)의 각 홈부(31, 32, 33, 34, 35, 36)에는 흡기밸브(미도시) 및 배기밸브(미도시)가 개폐가능하게 설치되는 흡기구 및 배기구 등이 형성될 수 있으며, 각 홈부(31, 32, 33, 34, 35, 36)에는 연료분사노즐(디젤엔진) 또는 점화플러그(가솔린엔진) 등이 설치될 수 있다.
크랭크케이스(13)의 내부에는 복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)가 설치될 수 있고, 복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)는 길이방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.
도 1에는 6개의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)를 가진 6기통 엔진바디가 예시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 4기통, 8기통, 12기통 등일 수 있다. 또한, 본 발명의 엔진 바디(10)는 V자형 구조, 또는 인라인 구조 등일 수 있다.
복수의 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)에는 복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)가 복수의 커넥팅로드(51, 52, 53, 54, 55, 56)를 통해 개별적으로 연결될 수 있다.
각 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)의 상부(21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a)에는 크라운 바울(crown bowl), 탑 랜드(top land) 등과 같은 다양한 구조가 마련될 수 있다. 이에 각 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)이 각 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6)의 상사점으로 이동한 경우에 각 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)의 상부(21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a)과 실린더헤드(12)의 각 홈부(31, 32, 33, 34, 35, 36)에 의해 복수의 연소실(41, 42, 43, 44, 45, 46)이 개별적으로 정의될 수 있다. 각 연소실(41, 42, 43, 44, 45, 46)는 리카르도, 계단식, 지붕형, 쐐기형 등과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 연소실(41, 42, 43, 44, 45, 46)은 서로 다른 체적 내지 형상을 가짐으로써 복수의 연소실(41, 42, 43, 44, 45, 46)은 서로 다른 압축비를 구현할 수 있고, 이를 통해 차량의 운전조건에 따른 연비 내지 출력의 최적점을 효과적으로 구현할 수 있다.
일 예에 따르면, 실린더헤드(12)의 각 홈부(31, 32, 33, 34, 35, 36)가 서로 다른 치수 또는 형상으로 형성됨으로써 복수의 연소실(41, 42, 43, 44, 45, 46)의 체적 내지 형상 등을 서로 다르게 구현할 수 있다. 도 2에 예시된 바와 같이, 제1실린더(1) 및 제2실린더(2)에 각각 대응하는 홈부(31, 32)와, 제3실린더(3) 및 제4실린더(4)에 각각 대응하는 홈부(33, 34)와, 제5실린더(5) 및 제6실린더(6)에 각각 대응하는 홈부(35, 36)들이 서로 다른 체적 내지 형상을 가지도록 형성될 수 있고, 이에 제1실린더(1)의 연소실(41)과 제2실린더(2)의 연소실(42)과, 제3실린더(3)의 연소실(43)과 제4실린더(4)의 연소실(44)과, 제5실린더(5)의 연소실(45)과 제6실린더(6)의 연소실(46)은 서로 다른 체적 내지 형상으로 구현될 수 있다.
다른 예에 따르면, 각 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)의 상부(21a, 22a, 23a, 24a, 25a, 26a)에 형성된 크라운 바울(crown bowl), 탑 랜드(top land) 등이 서로 다른 치수 내지 형상으로 구성됨으로써 복수의 연소실(41, 42, 43, 44, 45, 46)의 체적 내지 형상 등을 서로 다르게 구현할 수 있다.
복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)는 크랭크케이스(13) 내에서 길이방향을 따라 배치될 수 있고, 복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)는 하나 이상의 클러치(150, 160)에 의해 분리가능하게 연결될 수 있다.
복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)는 복수의 커넥팅로드(51, 52, 53, 54, 55, 56)를 통해 복수의 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 26)에 연결될 수 있다.
복수의 크랭크샤프트(100, 110, 120)은 변속기(200)에 직접적으로 연결된 메인 크랭크샤프트(100) 및 메인 크랭크샤프트(100)에 대해 하나 이상의 클러치(150, 160)에 의해 분리가능하게 연결된 하나 이상의 가변 크랭크샤프트(110, 120)를 포함할 수 있다.
차량의 변속기(200)에 근접한 하나 이상의 실린더(1, 2) 내에서 왕복이동하는 하나 이상의 피스톤(21, 22)이 하나 이상의 커넥팅로드(51, 52)를 통해 메인 크랭크샤프트(100)에 연결될 수 있다. 차량의 모든 운전조건(예컨대, 저속구간, 중속구간, 고속구간 등)에서 해당 실린더(1, 2)의 연소실(41, 42)에서 압축-폭발 행정 등이 이루어져 메인 크랭크샤프트(100)는 상시적으로 회전 구동하여 변속기(200) 측으로 동력을 전달할 수 있다.
하나 이상의 가변 크랭크샤프트(110, 120)는 하나 이상의 클러치(150, 160)를 매개로 메인 크랭크샤프트(100)에 선택적으로 연결될 수 있다.
차량의 변속기(200)에서 상대적으로 먼거리에 위치한 하나 이상의 실린더(3, 4, 5, 6) 내에서 왕복이동하는 하나 이상의 피스톤(23, 24, 25, 26)이 하나 이상의 커넥팅로드(53, 54, 55, 56)를 통해 각 가변 크랭크샤프트(110, 120)에 연결될 수 있다. 저속구간 이외의 중속구간 또는 고속구간에 해당하는 운전조건일 경우에, 하나 이상의 클러치(150, 160)의 결합작동에 의해 하나 이상의 가변 크랭크샤프트(110, 120)가 메인 크랭크샤프트(100)에 선택적으로 연결됨으로써 해당 실린더(3, 4, 5, 6)의 연소실(43, 44, 45, 46)에서 발생한 동력이 가변 크랭크샤프트(110, 120) 및 메인 크랭크샤프트(100)를 거쳐 변속기(200) 측으로 전달될 수 있다.
도 1을 참고하여, 복수의 피스톤(21, 22, 23, 24, 25, 25)이 메인 크랭크샤프트(100) 및 가변 크랭크샤프트(110, 120)에 연결된 구조를 예시하면 다음과 같다.
도 1에는 6개의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6) 즉, 6기통 내연기관이 예시되어 있으며, 6개의 실린더(1, 2, 3, 4, 5, 6) 중에서 제1실린더(1)와 제2실린더(2)가 제1그룹의 실린더(1, 2)를 구성하며, 제3실린더(3)와 제4실린더(4)가 제2그룹의 실린더(3, 4)를 구성하고, 제5실린더(5)와 제6실린더(6)가 제3그룹의 실린더(5, 6)를 구성할 수 있다.
제1실린더(1) 및 제2실린더(2)는 차량의 변속기(200)에 근접하고, 제1실린더(1)에서 왕복이동하는 제1피스톤(21)과 제2실린더(2)에서 왕복이동하는 제2피스톤(22)은 커넥팅로드(51, 52)를 매개로 메인 크랭크샤프트(100)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 메인 크랭크샤프트(100)은 제1그룹의 실린더(1, 2) 내에서 왕복이동하는 제1피스톤(21) 및 제2피스톤(22)에 의해 회전 구동할 수 있다.
제3실린더(3) 및 제4실린더(4)는 제1실린더(1) 및 제2실린더(2)에 비해 차량의 변속기(200)에서 상대적으로 먼거리에 위치하고, 제3실린더(3)에서 왕복이동하는 제3피스톤(23)과 제4실린더(4)에서 왕복이동하는 제4피스톤(24)은 커넥팅로드(53, 54)를 매개로 제1가변 크랭크샤프트(110)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 제1가변 크랭크샤프트(110)는 제2그룹의 실린더(3, 4) 내에서 왕복이동하는 제3피스톤(23) 및 제4피스톤(24)에 의해 회전 구동할 수 있다.
제5실린더(5) 및 제6실린더(6)는 제3실린더(3) 및 제4실린더(4)에 비해 차량의 변속기(200)에서 상대적으로 먼거리에 위치하고, 제5실린더(5)에서 왕복이동하는 제5피스톤(25)과 제6실린더(6)에서 왕복이동하는 제6피스톤(26)은 커넥팅로드(55, 56)를 매개로 제2가변 크랭크샤프트(120)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 제2가변 크랭크샤프트(120)는 제3그룹의 실린더(5, 6) 내에서 왕복이동하는 제5피스톤(25) 및 제6피스톤(26)에 의해 회전 구동할 수 있다.
메인 크랭크샤프트(100)와 제1가변 크랭크샤프트(110)의 인접한 단부에 제1클러치(150)가 설치될 수 있고, 이에 제1가변 크랭크샤프트(110)는 제1클러치(150)에 의해 메인 크랭크샤프트(100)에 분리가능하게 연결될 수 있다. 제1가변 크랭크샤프트(110)와 제2가변 크랭크샤프트(120)의 인접한 단부에는 제2클러치(160)가 설치될 있고, 이에 제2가변 크랭크샤프트(120)는 제2클러치(160)에 의해 제1가변 크랭크샤프트(110)에 분리가능하게 연결될 수 있다.
저속 구간의 운전조건일 경우에는 제1 및 제2 클러치(150, 160)가 해제작동하고, 이에 제1가변 크랭크샤프트(110) 및 제2가변 크랭크샤프트(120)가 메인 크랭크샤프트(100)에 대해 분리됨으로써 제1그룹의 실린더(1, 2)에서 발생된 동력이 메인 크랭크샤프트(100)을 통해 변속기(200) 측으로 전달될 수 있다. 이때, 제2그룹의 실린더(3, 4) 및 제3그룹의 실린더(5, 6)에 대해 흡기밸브 및 배기밸브를 폐쇄함으로써 선택적으로 휴지(deactive)상태로 전환하는 기통휴지(Cylinder De-Activation, CDA) 제어로직을 적용할 수 있고, 이를 통해 제2그룹의 실린더(3, 4) 및 제3그룹의 실린더(5, 6)는 휴지(deactivation)되므로 저속 구간에서 연비를 절감할 수 있다.
중속 구간의 운전조건일 경우에는 제1클러치(150)는 결합작동하고, 제2클러치(160)는 해제작동하며, 이에 제1가변 크랭크샤프트(110)가 메인 크랭크샤프트(100)에 연결됨으로써 제1그룹의 실린더(1, 2) 및 제2그룹의 실린더(3, 4)에서 발생된 동력이 제1가변 크랭크샤프트(110) 및 메인 크랭크샤프트(100)를 통해 변속기(200) 측으로 전달될 수 있다. 이때, 제3그룹의 실린더(5, 6)에 대해 흡기밸브 및 배기밸브를 폐쇄함으로써 선택적으로 휴지(deactive)상태로 전환하는 기통휴지(Cylinder De-Activation, CDA) 제어로직을 적용할 수 있고, 이를 통해 제3그룹의 실린더(5, 6)는 휴지(deactivation)되므로 중속 구간에서 연비를 절감할 수 있다.
고속 구간의 운전조건일 경우에는 제1클러치(150) 및 제2클러치(160)가 모두 결합작동하고, 이에 제1가변 크랭크샤프트(110)가 메인 크랭크샤프트(100)에 연결되며, 제2가변 크랭크샤프트(120)는 제1가변 크랭크샤프트(110)에 연결됨으로써 제1그룹의 실린더(1, 2), 제2그룹의 실린더(3, 4), 제3그룹의 실린더(5, 6)에서 발생된 동력이 제2가변 크랭크샤프트(120), 제1가변 크랭크샤프트(110) 및 메인 크랭크샤프트(100)를 통해 변속기(200) 측으로 전달될 수 있다.
도 3에 예시된 바와 같이, 제1클러치(150) 및 제2클러치(160)에는 유압회로(310)가 연결되고, 유압회로(310)는 제1클러치(150) 및 제2클러치(160)에 유압을 선택적으로 인가함으로써 제1클러치(150) 및 제2클러치(160)가 해제 및 결합작동할 수 있다.
도 3에 예시된 바와 같이 유압회로(310)는 오일이 저장된 오일탱크(311)와, 오일탱크(311)로부터 제1 및 제2 클러치(150, 160) 측으로 오일을 공급하도록 펌핑하는 오일펌프(312)와, 제1클러치(150) 및 제2클러치(160) 측으로 공급되는 오일의 흐름방향 내지 유량 등을 제어하는 하나 이상의 밸브(313)를 포함할 수 있다.
밸브(313)는 제1클러치(150) 및 제2클러치(160) 측으로 오일을 선택적으로 공급하도록 스위칭하는 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.
밸브(313)에는 제어부(350)가 접속되고, 제어부(350)는 차량의 운전조건에 맞춰 밸브(313)의 스위칭작동을 제어할 수 있다. 일 예에 따르면, 제어부(350)는 차량의 ECU와 통합될 수 있다. 다른 예에 따르면, 제어부(350)는 차량의 ECU와 독립적으로 구성되어 차량의 ECU와 접속될 수도 있다.
제어부(350)는 운전자가 가속페달을 조작함에 따라 차량의 운전조건이 저속구간, 중속구간, 고속구간 등으로 변화되는 것을 모니터링하여 밸브(313)의 스위칭작동을 제어함으로써 제1클러치(150) 및 제2클러치(160)에 대한 선택적인 해제 및 결합작동을 구현할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1, 2, 3, 4, 5, 6: 실린더 10: 엔진 바디
11: 실린더블록 12: 실린더헤드
13: 크랭크케이스 21, 22, 23, 24, 25, 26: 피스톤
31, 32, 33, 34, 35, 36: 홈부
41, 42, 43, 44, 45, 46: 연소실
51, 52, 53, 54, 55, 56: 커넥팅로드
100: 메인 크랭크샤프트 110, 120: 가변 크랭크샤프트

Claims (10)

  1. 복수의 실린더 및 복수의 실린더에 개별적으로 대응하는 복수의 연소실을 가진 엔진 바디;
    복수의 실린더 내에 개별적으로 왕복이동가능하게 설치된 복수의 피스톤; 및
    상기 복수의 피스톤에 복수의 커넥팅로드를 통해 연결된 복수의 크랭크샤프트;를 포함하고,
    상기 복수의 크랭크샤프트는 차량의 변속기에 직접 연결된 적어도 하나의 메인 크랭크샤프트와, 상기 메인 크랭크샤프트에 하나 이상의 클러치에 의해 분리가능하게 연결된 하나 이상의 가변 크랭크샤프트를 포함하며,
    상기 메인 크랭크샤프트는 차량의 모든 운전조건에서 상시적으로 구동하며, 하나 이상의 피스톤이 상기 메인 크랭크샤프트 및 상기 하나 이상의 가변 크랭크샤프트에 선택적으로 연결되며,
    상기 차량의 변속기에 근접한 하나 이상의 실린더 내에서 왕복이동하는 하나 이상의 피스톤이 하나 이상의 커넥팅로드를 통해 상기 메인 크랭크샤프트에 연결되고, 상기 차량의 변속기에서 상대적으로 먼거리에 위치한 하나 이상의 실린더 내에서 왕복이동하는 하나 이상의 피스톤이 하나 이상의 커넥팅로드를 통해 각 가변 크랭크샤프트에 연결되는 다기통 내연기관.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 클러치에 유압을 선택적으로 인가하는 유압회로가 연결되고, 상기 유압회로에 의해 선택적으로 인가되는 유압에 의해 상기 클러치가 해제 내지 결합작동하는 다기통 내연기관.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 크랭크샤프트 및 하나 이상의 가변 크랭크샤프트는 길이방향으로 일렬로 배치되는 다기통 내연기관.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 연소실은 서로 다른 압축비를 가지도록 구성되는 다기통 내연기관.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 연소실은 서로 다른 체적 내지 형상을 가지도록 구성되는 다기통 내연기관.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진 바디는 복수의 실린더가 형성된 실린더블록 및 상기 실린더블록의 상부에 설치되는 실린더헤드를 가지고, 상기 실린더헤드는 복수의 실린더에 대응하는 복수의 홈부를 가지며, 복수의 연소실은 상기 실린더헤드의 각 홈부와 각 피스톤에 의해 개별적으로 정의되는 다기통 내연기관.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 실린더헤드의 각 홈부가 서로 다른 치수 내지 형상으로 형성됨으로써 복수의 연소실은 서로 다른 체적 내지 형상을 가지는 다기통 내연기관.
  10. 청구항 8에 있어서,
    각 피스톤의 상부가 서로 다른 치수 내지 형상으로 형성됨으로써 복수의 연소실은 서로 다른 체적 내지 형상을 가지는 다기통 내연기관.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102074901B1 (ko) * 2018-09-28 2020-02-07 현대오트론 주식회사 엔진 제어 시스템 및 그 동작 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003083105A (ja) * 2001-09-07 2003-03-19 Honda Motor Co Ltd ２軸クランクシャフト付きエンジンおよび車両
JP2005330897A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Bunpei Sono 内燃機関搭載車輛における内燃機関の燃焼室休止システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100508173B1 (ko) * 2002-11-30 2005-08-17 현대자동차주식회사 직렬 ４기통 이엠브이 엔진의 직렬 ３기통 운전 제어장치및 그 운전 제어방법
KR101836240B1 (ko) * 2011-04-18 2018-03-08 현대자동차 주식회사 엔진의 실린더 휴지 장치 및 실린더 휴지 방법
DE102011116372A1 (de) * 2011-10-14 2013-04-18 Vladimir Borissovskiy Brennraum eines Dieselmotors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003083105A (ja) * 2001-09-07 2003-03-19 Honda Motor Co Ltd ２軸クランクシャフト付きエンジンおよび車両
JP2005330897A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Bunpei Sono 内燃機関搭載車輛における内燃機関の燃焼室休止システム

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