KR200175585Y1 - Piston for directly injected engine - Google Patents
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Abstract
본 고안은 직접 분사실식 엔진의 피스톤에 관한 것으로, 보다 상세하게 직접 분사실식 엔진의 피스톤 헤드 상단에 위치한 보울(bowel)에 배기 포트쪽으로 확대된 경사 유로를 형성하여 흡기 행정 때 유입된 혼합기가 압축 행정 말기에 보울쪽으로 재유입되어 희박 연소가 가능한 직접 분사실식 엔진의 피스톤에 관한 것으로, 본 고안의 주요 구성은 흡기 포트(35)쪽으로 보울(21)이 형성된 피스톤 헤드(20)가 왕복 운동하는 실린더 블록(40)과 혼합기를 점화시키는 점화 플러그(50)와 연료가 분사되는 인젝터(60)와 흡기포트(35)와 배기 포트(37)가 헝성된 실린더 헤드(30)로 이루어진 직접 분사실식 엔진에 있어서, 상기 피스톤 헤드(20)의 보울(21)은 배기 포트(33)쪽으로 확대된 경사 유로(23)가 형성되어 있으며, 연비증대와 배기 유해 가스를 저감하여 연소 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a piston of a direct injection engine, and more specifically, to a bow located at the top of the piston head of the direct injection engine, a sloped channel extending toward the exhaust port is formed so that the mixer introduced at the intake stroke The piston of the direct injection chamber engine which is re-introduced into the bowl at the end of the compression stroke and capable of lean combustion, the main configuration of the present invention is a reciprocating motion of the piston head 20 having the bowl 21 formed toward the intake port 35. Direct injection chamber consisting of a cylinder block (40), a spark plug (50) for igniting the mixer, an injector (60) for fuel injection, a cylinder head (30) formed with an intake port (35) and an exhaust port (37). In the engine, the bowl 21 of the piston head 20 has an inclined flow passage 23 extending toward the exhaust port 33, and increases fuel efficiency and reduces exhaust harmful gases to improve combustion efficiency. There is an effect that can be.
Description
본 고안은 직접 분사실식 엔진의 피스톤에 관한 것으로, 보다 상세하게 직접 분사실식 엔진의 피스톤 헤드 상단에 위치한 보울(bowel)에 배기 포트쪽으로 확대된 경사 유로를 형성하여 흡기 행정 때 유입된 혼합기기 압축 행정 말기에 보울쪽으로 재유입되어 희박 연소를 가능하게 하므로서 연비증대와 배기 유해 가스를 저감하여 연소 효율을 향상시킬 수 있는 직접 분사실식 엔진의 피스톤에 관한 것이다.The present invention relates to a piston of a direct injection engine, and more particularly, a mixing device introduced at an intake stroke by forming an inclined flow path enlarged toward the exhaust port in a bowl located at the top of the piston head of the direct injection engine. The present invention relates to a piston of a direct injection engine capable of improving combustion efficiency by increasing fuel efficiency and reducing exhaust harmful gases by reflowing into the bowl at the end of the compression stroke.
일반적으로 자동차의 엔진(engine)은 연소실로 흡입되는 혼합기를 압축, 점화, 폭발함에 따라 발생되는 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환시키고 그 회전운동을 구동륜에 전달함으로서 자동차의 추진력을 발생한다.In general, an engine of an automobile generates a propulsion force of an automobile by converting a reciprocating motion of a piston generated by compression, ignition, and explosion into a rotational motion and transmitting the rotational motion to a driving wheel.
최근 자동차의 엔진은 연비 증대와 배기가스 정화를 위해서 이론 공연비보다 엷은 혼합기를 연소시킬 수 있는 희박 연소쪽으로 연구되고 있으며, 이를 위하여 흡기 계통의 기구나 연소실의 형상을 통하여 적합한 와류가 발생되어 점화하기 적합한 혼합기를 만들어 희박 연소를 이루려하고 있다.Recently, engines of automobiles have been studied toward lean combustion which can burn a thinner mixer than theoretical air-fuel ratio for fuel efficiency and exhaust gas purification. For this purpose, a suitable vortex is generated through the intake system mechanism or combustion chamber shape to be suitable for ignition. We are trying to achieve a lean burn by creating a mixer.
엔진은 피스톤이 왕복하는 실린더를 갖는 실린더 블록과, 그 실린더 블록의 싱단부에 설치되어 피스톤과 함께 연소실을 형성하는 실린더 헤드로 크게 구성되어 있다.The engine is largely comprised of a cylinder block having a cylinder to which the piston reciprocates, and a cylinder head which is provided at the single end of the cylinder block to form a combustion chamber together with the piston.
종래의 직접 분사실식 엔진의 개략적 구성을 보면 제1도에 도시된 바와 같이, 피스톤 헤드(120)가 왕복 운동하는 실린더 블록(140)과, 혼합기를 점화시키는 점화 플러그(150)와 연료가 연소실(115)로 분사되는 인젝터(160)와 흡기 포트(135)와 배기 포트(137)가 형성되어 있는 실린더 헤드(130)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, a schematic block diagram of a conventional direct injection engine includes a cylinder block 140 in which a piston head 120 reciprocates, a spark plug 150 for igniting a mixer, and fuel in a combustion chamber. The cylinder head 130 is formed with an injector 160, an intake port 135, and an exhaust port 137 that are injected into the 115.
흡기 포트(135)는 공기의 유입을 개폐하는 흡기 밸브(131)가 설치되고, 배기 포트(137)도 미찬가지로 연소된 가스의 배출을 개폐하는 배기 밸브(133)가 설치되어 있다.The intake port 135 is provided with an intake valve 131 for opening and closing the inflow of air, and the exhaust port 137 is also provided with an exhaust valve 133 for opening and closing the discharge of the burned gas.
피스톤 헤드(120)의 상단에는 인젝터(160)에서 분사된 연료가 텀블(tumble)을 이루면서 공기와 연료가 혼합이 잘되도록 흡기 포트(135)쪽으로 보울(121)이 형성되어 있다.At the top of the piston head 120, a bowl 121 is formed toward the intake port 135 so that the fuel injected from the injector 160 tumbles and the air and the fuel are mixed well.
이와 같이 구성된 직접 분사실식 엔진의 작용 상태를 보면 먼저 흡기 행정 때에 흡기 밸브(131)가 열리면서 공기가 유입되며 이와 동시에 연소실(115)의 일측에 설치된 인젝터(160)에서 피스톤 헤드(120)의 흡기 포트(135)측에 형성된 보울(121)을 향해 연료가 분사되게 된다.In the operation state of the direct injection chamber engine configured as described above, first, the air is introduced while the intake valve 131 is opened during the intake stroke, and at the same time, the intake of the piston head 120 from the injector 160 installed at one side of the combustion chamber 115 is performed. The fuel is injected toward the bowl 121 formed on the port 135 side.
분사된 연료는 텀블을 이루면서 공기와 섞이게 되며 압축 행정에 의해 압축되게 된다.The injected fuel is tumbled and mixed with air and compressed by a compression stroke.
압축된 혼합기는 점화 플러그(150)에 의해 폭발하면서 엔진에 동력을 전달해 주는 팽창 행정을 하게 된다.The compressed mixer is exploded by the spark plug 150 and undergoes an expansion stroke that transmits power to the engine.
팽창 행정이 끝난 후 배기 밸브(133)가 열리면서 연소된 가스가 배출되는 배기 행정을 하게 된다.After the expansion stroke is completed, the exhaust valve 133 is opened to perform an exhaust stroke in which the burned gas is discharged.
그러나 이와 같은 직접 분사실식 엔진의 피스톤은 압축 행정 말기에 보울에 잔류한 혼합기가 보울의 형상을 타고 배기 포트측으로 치우치는 경향이 있어 연소 효율이 떨어지는 문제가 생기게 되었다.However, the piston of such a direct injection chamber engine tends to be biased toward the exhaust port side of the mixer remaining in the bowl at the end of the compression stroke, resulting in lower combustion efficiency.
상기한 바와 같은 문제점을 헤결하기 위한 본 고안은 직접 분사실식 엔진의 피스톤 헤드 상단에 위치한 보울에 배기 포트쪽으로 확대된 경사 유로를 형성하여 흡기 행정 때 유입된 혼합기가 압축 행정 말기에 보울쪽으로 재유입되어 희박 연소를 가능하게 하므로서 연비증대와 배기 유해 가스를 저감하여 연소 효율을 향상시키는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is formed in the inclined flow path enlarged toward the exhaust port in the bowl located on the top of the piston head of the direct injection chamber engine, the mixer introduced during the intake stroke is re-introduced into the bowl at the end of the compression stroke The present invention aims to improve combustion efficiency by increasing fuel efficiency and reducing exhaust gas by enabling lean combustion.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 흡기 포트쪽으로 보울이 형성된 피스톤 헤드가 왕복 운동하는 실린더 블록과 혼합기를 점화시키는 점화 플러그와 연료가 분사되는 인젝터와 흡기 포트와 배기 포트가 형성된 실린더 헤드로 이루어진 직접 분사실식 엔진에 있어서, 상기 피스톤 헤드의 보울은 배기 포트쪽으로 확대된 경사 유로가 형성된 직접 분사실식 엔진의 피스톤을 제공함에 있다.The present invention for achieving the above object consists of a cylinder head with a bowl formed toward the intake port, a cylinder block reciprocating, a spark plug for igniting the mixer, an injector for fuel injection, and a cylinder head with an intake port and an exhaust port. In an injection chamber engine, the bowl of the piston head is provided to provide a piston of a direct injection engine having an inclined flow path extending toward an exhaust port.
제1도는 종래의 직접 분사실식 엔진의 피스톤을 나타낸 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram showing a piston of a conventional direct injection engine.
제2도는 본 고안의 직접 분사실식 엔진의 피스톤을 나타낸 개략 구성도.2 is a schematic configuration diagram showing a piston of a direct injection engine of the present invention.
제3도는 본 고안의 피스톤의 경사 유로를 나타낸 평면도.3 is a plan view showing the inclined flow path of the piston of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
15 : 연소실 20 : 피스톤 헤드15: combustion chamber 20: piston head
21 : 보울 23 : 경사 유로21: bowl 23: inclined flow path
30 : 실린더 헤드 31 : 흡기 밸브30 cylinder head 31 intake valve
33 : 배기 밸브 35 : 흡기 포트33: exhaust valve 35: intake port
37 : 배기 포트 40 : 실린더 블록37: exhaust port 40: cylinder block
50 : 점화 플러그 60 : 인젝터50: spark plug 60: injector
본 고안은 피스톤 헤드가 왕복 운동하는 실린더 블록과 점화 플러그와 인젝터가 설치되고 흡기 포트와 배기 포트가 형성된 실린더 헤드로 이루어진 직접 분사실식 엔진에 있어서, 상기 피스톤 헤드의 보울에 배기 포트쪽으로 확대된 경사 유로기 형성된 것을 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The present invention provides a direct injection chamber engine comprising a cylinder block in which a piston head reciprocates, a cylinder head in which an spark plug and an injector are installed, and an intake port and an exhaust port are formed, the inclination of which extends toward the exhaust port in the bowl of the piston head. What is formed in the flow path is a basic feature of the technical configuration.
좀 더 상세히 설명하면 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 본 고안의 직접 분사실식 엔진는 피스톤 헤드(20)가 왕복 운동하는 실린더 블록(40)과, 혼합기를 점화시키는 점화 플러그(50)와 연료가 분사되는 인젝터(60)가 설치되고 흡기 포트(35)와 배기 포트(37)가 형성된 실린더 헤드(30)로 이루어져 있으며, 흡기 포트(35)와 배기 포트(37)에는 각각 흡기 밸브(31)와 배기 포트(37)가 설치되어 있다.More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the direct injection engine of the present invention includes a cylinder block 40 in which the piston head 20 reciprocates, and a spark plug 50 for igniting the mixer. And an injector 60 into which fuel is injected, and a cylinder head 30 having an intake port 35 and an exhaust port 37 formed therein. Each of the intake port 35 and the exhaust port 37 has an intake valve. 31 and an exhaust port 37 are provided.
피스톤 헤드(20)의 상단에는 인젝터(60)에서 분사된 연료가 텀블(tumble)을 이루면서 공기와 연료가 혼합이 잘되도록 흡기 포트(35)쪽으로 보울(21)이 형성되어 있으며 배기 포트(37) 쪽으로 확대된 경사 유로(23)가 형성되어 있다.At the top of the piston head 20, a bowl 21 is formed toward the intake port 35 so that the fuel injected from the injector 60 tumbles and the air and the fuel mix well, and the exhaust port 37 The inclined flow path 23 enlarged toward the side is formed.
경사 유로(23)는 인젝터(60)에서 분사된 연료가 보울(21)에 의해 텀블을 이루면서 압축 행정 말기에 배기 포트(37)쪽으로 흘러가 다시 보울(21)쪽으로 유입되도록 비스듬히 경사져 있다.The inclined flow path 23 is inclined obliquely so that the fuel injected from the injector 60 forms the tumble by the bowl 21 and flows toward the exhaust port 37 at the end of the compression stroke and flows back to the bowl 21 again.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 상태를 보면, 먼저 흡기 행정 때 흡기 밸브(31)가 열리면서 공기가 유입되면서 연소실(15)의 일측에 설치된 인젝터(60)에서 피스톤 헤드(20)의 흡기 포트(35)측에 형성된 보울(21)을 향해 연료가 분사되게 된다.In the working state of the present invention configured as described above, the intake port 35 of the piston head 20 in the injector 60 installed on one side of the combustion chamber 15 as air is introduced while the intake valve 31 is opened during the intake stroke. Fuel is injected toward the bowl 21 formed on the side.
분사된 연료는 텀블을 이루면서 공기와 섞이게 되며 압축 행정에 의해 압축되게 된다.The injected fuel is tumbled and mixed with air and compressed by a compression stroke.
압축 말기의 혼합기는 보울(21)의 일측에 형성된 경사 유로(23)에 의해 분사된 혼합기가 보울(21)로 재유입되며 점화 플러그(50)에 의해 폭발하여 동력을 얻게 된다.At the end of the compression mixer, the mixer injected by the inclined flow path 23 formed at one side of the bowl 21 is reintroduced into the bowl 21 and exploded by the spark plug 50 to obtain power.
팽창 행정이 끝난 후 배기 밸브(33)가 열리면서 연소된 가스가 배출되어 배기 행정을 마치게 된다.After the expansion stroke is completed, the exhaust valve 33 is opened and the burned gas is discharged to finish the exhaust stroke.
따라서 본 고안의 직접 븐사실식 엔진의 피스톤은 압축 행정 말기에 보울에 잔류한 혼합기가 보울의 일측에 형성된 경사 유로를 통하여 혼합기가 보울로 재유입되어 희박 연소를 가능하게 한다.Therefore, the piston of the direct vented-type engine of the present invention allows the mixer to be re-introduced into the bowl through an inclined flow path in which the mixer remaining in the bowl at the end of the compression stroke is formed on one side of the bowl to enable lean combustion.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 직접 분사실식 엔진의 피스톤 헤드 상단에 위치한 보울에 배기 포트쪽으로 확대된 경사 유로를 형성하여 흡기 행정 때 유입된 혼합기가 압축 행정 말기에 보울쪽으로 재유입되어 희박 연소를 가능하게 하므로서 연비증대와 배기 유해 가스를 저감하여 연소효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention forms an inclined flow path enlarged toward the exhaust port in the bowl located at the top of the piston head of the direct injection engine, so that the mixer introduced during the intake stroke is re-introduced into the bowl at the end of the compression stroke, thereby resulting in lean combustion. By doing so, it is possible to increase fuel efficiency and reduce harmful exhaust gas, thereby improving combustion efficiency.
본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments and may be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical gist of the present invention.
Claims (1)
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KR2019960050557U KR200175585Y1 (en) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Piston for directly injected engine |
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