KR20090027872A

KR20090027872A - Engine

Info

Publication number: KR20090027872A
Application number: KR1020070093033A
Authority: KR
Inventors: 김진규
Original assignee: 주식회사 위너
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-03-18
Also published as: WO2009035229A2; WO2009035229A3

Abstract

A complex cylinder engine is provided to prevent environmental contamination by employing an electromagnet type cylinder using a fuel injecting cylinder, which uses petroleum fuel, and magnetic force of an electromagnet. A complex cylinder engine comprises: a crank shaft(2) rotating a flywheel; and a plurality of cylinders rotating the crank shaft. The cylinders comprise: a fuel injecting cylinder(10) which rotates the crank shaft by using petroleum fuel; and an electromagnet type cylinder(21~25) which rotates the crank shaft by using the magnetic force of an electromagnet. The electromagnet type cylinder comprises: the electromagnet prepared in one of a cylinder head and a piston; and a permanent magnet prepared in the other one of the cylinder head and the piston.

Description

복합 실린더 엔진{Engine}Compound Cylinder Engine

본 발명은, 복합 실린더 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 석유 연료를 이용한 연료분사식 실린더와, 전자석의 자력을 이용한 전자석식 실린더를 함께 사용하여 하나의 엔진 구조를 제작함으로써 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소하면서도 실질적인 실용성을 추구할 수 있는 복합 실린더 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-cylinder engine, and more particularly, to a single engine structure using a fuel injection cylinder using petroleum fuel and an electromagnet cylinder using the magnetic force of an electromagnet, thereby increasing production costs and environmental pollution. The present invention relates to a compound cylinder engine capable of solving practical problems while pursuing practical practicality.

널리 알려진 바와 같이, 내연기관(internal combustion engine)은 연료의 연소가 기관의 내부에서 이루어져 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 기관이다. 다시 말해, 연료를 연소시켜서 생긴 연소가스 그 자체가 직접 피스톤 또는 터빈블레이드(깃) 등에 작용하여 연료가 가지고 있는 열에너지를 기계적인 일로 바꾸는 기관을 말한다. 실린더 내에서 연료와 공기와의 혼합기체에 점화하여 폭발시켜서 피스톤을 움직이는 왕복운동형 기관을 가리킬 때가 많으나, 가스터빈, 제트기관, 로켓 등도 내연기관이다.As is well known, an internal combustion engine is an engine that burns fuel inside the engine to convert thermal energy into mechanical energy. In other words, it refers to an engine that converts thermal energy of a fuel into mechanical work by directly acting on a piston or a turbine blade (flag), etc., generated by burning fuel. In many cases, it refers to a reciprocating engine that ignites and explodes a mixture of fuel and air in a cylinder to move a piston, but gas turbines, jet engines, and rockets are internal combustion engines.

내연기관을 사용하는 연료에 의해 가스기관, 가솔린기관, 석유기관, 디젤기관 등으로 분류된다. 석유, 가스, 가솔린 기관은 점화플러그(점화전)에 의해 전기 불꽃으로 점화되고, 디젤기관은 연료를 고온, 고압의 공기 속에 분사하여 자연 발화시킨다. 피스톤의 행정ㅇ동작에 따라 4행정, 2행정 사이클 방식이 있다. 주로 4행정 사이클 방식은 차량의 엔진에 적용되고 2행정 사이클 방식은 오토바이 등에 적용된다.Fuels using an internal combustion engine are classified into gas engines, gasoline engines, oil engines, diesel engines, and the like. Oil, gas, and gasoline engines are ignited by an electric spark by a spark plug (before ignition), and diesel engines spontaneously ignite fuel by injecting the fuel into high-temperature and high-pressure air. There are four stroke and two stroke cycles depending on the stroke of the piston. Mainly, the four-stroke cycle method is applied to the engine of the vehicle and the two-stroke cycle method is applied to the motorcycle.

한편, 내연기관의 한 예로서 차량에 적용되는 엔진은, 다수의 실린더에 경유, 휘발유, 가스 등의 석유 연료를 공급하고, 이들의 발화 및 폭발에 의하여 발생된 에너지를 전환시켜 회전력을 얻게 된다. 이러한 엔진에 채용되는 실린더를 소위, 연료분사식 실린더라 하는데, 현재 출시되고 운행되는 차량의 엔진에는 대부분 연료분사식 실린더가 장착되어 있다.On the other hand, an engine applied to a vehicle as an example of an internal combustion engine supplies petroleum fuel such as gas oil, gasoline, and gas to a plurality of cylinders, and converts energy generated by ignition and explosion to obtain rotational force. The cylinders employed in such engines are called fuel injection cylinders, and most of the engines of vehicles currently on the market are equipped with fuel injection cylinders.

그러나 이러한 연료분사식 실린더만을 탑재한 엔진은, 주지된 바와 같이, 분사 연료와 윤활유, 냉각수 등 그 주변으로 부가되는 많은 부속 장치들을 필요로 하기 때문에 그 구조가 다소 복잡하여 제조비용이 증가할 뿐만 아니라 연료 소비도 많아 경성이 떨어지는 것으로 알려지고 있다. 특히, 기존처럼 연료분사식 실린더만을 탑재한 엔진은 석유로부터 얻어지는 연료가 연소 되면서 발생되는 물질로 인해 환경오염의 문제를 심각하게 일으키고 있어 또 다른 환경오염 문제를 야기하고 있는 실정이다.However, the engine equipped with only such a fuel injection cylinder requires a lot of accessories, such as injection fuel, lubricating oil and cooling water, to be added to the periphery thereof. It is also known that the consumption is low due to the high consumption. In particular, engines equipped with only fuel injection cylinders, as in the past, are causing serious environmental pollution due to materials generated when fuel obtained from petroleum is combusted, thus causing another environmental pollution problem.

이에, 이러한 제반적인 문제점을 해결하기 위해 기존의 석유 연료에서 벗어나 대체 에너지를 이용한 친환경 엔진에 대한 연구가 진행되고 있다.Therefore, in order to solve such general problems, researches on eco-friendly engines using alternative energy away from the existing petroleum fuel are being conducted.

친환경 엔진 중에 하나로서 대한민국 특허청 등록실용신안공보 등록번호 20-397052호에는 전자석의 자력을 이용한 전자석식 실린더 엔진에 대한 기술이 공지된 바 있다.As one of the environmentally friendly engines, the Korean Utility Agency Registration Utility Model Publication No. 20-397052 discloses a technique for an electromagnet cylinder engine using magnetic force of an electromagnet.

그런데, 이러한 전자석식 실린더 엔진은 전술한 환경오염 등의 문제를 해결하기에는 충분할 수 있지만 전술한 문헌의 기술처럼 단지 전자석식 실린더만을 사용할 경우, 실질적으로 전자석을 기동시키는 배터리의 용량에 한계가 있기 때문에 장시간 사용할 수 없어 그 실용성이 떨어지는 것으로 보고 되고 있다.By the way, such an electromagnet cylinder engine may be sufficient to solve the above-mentioned problems such as environmental pollution. However, if only the electromagnet cylinder is used as in the above-mentioned literature, the capacity of the battery that starts the electromagnet is substantially limited. It is reported that it cannot be used and its utility is inferior.

이에, 본 출원인은 현재 대부분의 차량에 적용되고 있는 석유 연료를 이용한 연료분사식 실린더와, 전자석의 자력을 이용한 전자석식 실린더를 함께 사용하여 하나의 엔진 구조를 제작함으로써 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소하면서도 실질적인 실용성을 추구할 수 있는 복합 실린더 엔진을 제안하기에 이르렀다.Accordingly, the present applicant is to manufacture a single engine structure using a fuel injection cylinder using petroleum fuel and an electromagnet cylinder using the magnetic force of the electromagnet is applied to most vehicles to solve the problem of rising production costs and environmental pollution It has come to propose a multi-cylinder engine that can solve the practicality and yet pursue.

본 발명의 목적은, 석유 연료를 이용한 연료분사식 실린더와, 전자석의 자력을 이용한 전자석식 실린더를 함께 사용하여 하나의 엔진 구조를 제작함으로써 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소하면서도 실질적인 실용성을 추구할 수 있는 복합 실린더 엔진을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to manufacture a single engine structure using a fuel injection cylinder using petroleum fuel and an electromagnet cylinder using magnetic force of an electromagnet to solve the problem of rising production cost and environmental pollution while pursuing practical practicality. It is to provide a compound cylinder engine that can.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 플라이휠의 회전을 위한 크랭크축에 연결되어 상기 크랭크축을 회전시키는 복수의 실린더를 포함하며, 상기 복수의 실린더 중 적어도 어느 하나는 석유 연료를 이용하여 상기 크랭크축을 회전시키는 연료분사식 실린더이고, 나머지는 전자석의 자력을 이용하여 상기 크랭크축을 회전시키는 전자석식 실린더인 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진에 의해 달성된다.The object, according to the invention, is connected to a crankshaft for rotation of the flywheel comprises a plurality of cylinders for rotating the crankshaft, at least one of the plurality of cylinders for rotating the crankshaft using petroleum fuel A fuel injection cylinder, the remainder is achieved by a compound cylinder engine, characterized in that the electromagnet cylinder to rotate the crankshaft by using the magnetic force of the electromagnet.

여기서, 상기 전자석식 실린더는, 실린더본체; 상기 실린더본체의 상부 영역에 결합된 실린더헤드; 상기 실린더본체 내에 마련되고, 상기 실린더헤드를 향해 접근 및 이격되면서 승하강 운동하는 피스톤; 상기 크랭크축에 연결된 편심캠과 상기 피스톤을 상호 연결하는 커넥팅로드; 상기 실린더헤드와 상기 피스톤 중 어느 하나에 마련되는 전자석; 및 상기 실린더헤드와 상기 피스톤 중 다른 하나에 마련되어 상기 전자석과 상호작용하는 영구자석을 포함할 수 있다.Here, the electromagnet cylinder, the cylinder body; A cylinder head coupled to an upper region of the cylinder body; A piston which is provided in the cylinder body and moves up and down while approaching and spaced toward the cylinder head; A connecting rod connecting the eccentric cam and the piston connected to the crankshaft; An electromagnet provided at any one of the cylinder head and the piston; And a permanent magnet provided at the other one of the cylinder head and the piston to interact with the electromagnet.

상기 전자석은 상기 실린더헤드에 마련되어 있고, 상기 영구자석은 상기 피스톤에 마련될 수 있으며, 상기 전자석을 형성하는 코일에 전원이 인가되는 경우, 상기 전자석과 상기 영구자석은 상호 척력의 극성을 형성할 수 있다.The electromagnet is provided in the cylinder head, the permanent magnet may be provided in the piston, when the power is applied to the coil forming the electromagnet, the electromagnet and the permanent magnet may form a polarity of mutual repulsive force have.

승하강 운동하는 상기 피스톤에 대한 위치를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 감지된 정보에 기초하여 상기 전자석으로 향하는 전원을 온/오프(on/off)하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A sensing unit for sensing a position of the piston moving up and down; And a controller configured to turn on / off power to the electromagnet based on the information detected by the detector.

상기 전자석식 실린더는 복수개 마련될 수 있으며, 상기 제어부는, 상기 전자석식 실린더들 각각에 구비된 피스톤들의 최대 반발 위치 정보에 기초하여 상기 전자석식 실린더들 각각에 구비된 전자석들로 향하는 전원을 독립적으로 제어할 수 있다.The electromagnet cylinder may be provided in plural, and the control unit independently supplies power to the electromagnets provided in the electromagnet cylinders based on the maximum repulsion position information of the pistons provided in the electromagnet cylinders. Can be controlled.

상기 연료분사식 실린더에 결합되어 상기 연료분사식 실린더로 제공되는 연료의 분사량을 제어하는 연료 분사량 제어기; 및 상기 배터리와 상기 전자석 사이 에 마련되어 상기 배터리로부터 상기 전자석으로 향하는 전원의 공급량을 제어하는 전원 공급량 제어기를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 배터리의 파워(power)에 기초하여 상기 연료 분사량 제어기 및 상기 전원 공급량 제어기를 제어할 수 있다.A fuel injection amount controller coupled to the fuel injection cylinder to control an injection amount of fuel provided to the fuel injection cylinder; And a power supply controller configured to be provided between the battery and the electromagnet to control an amount of power supplied from the battery to the electromagnet, wherein the controller is configured to control the fuel injection amount controller based on power of the battery; The power supply controller can be controlled.

상기 감지부는 상기 커넥팅로드에 마련되는 위치센서일 수 있다.The sensing unit may be a position sensor provided in the connecting rod.

상기 실린더본체의 내면과 상기 피스톤의 외면 사이에는 적어도 하나의 미끄럼베어링이 더 마련될 수 있다.At least one sliding bearing may be further provided between the inner surface of the cylinder body and the outer surface of the piston.

상기 전자석식 실린더는, 상기 피스톤을 사이에 두고 상기 실린더본체의 상부 및 하부 영역 간에 공기를 유동시키는 공기순환경로부를 더 포함할 수 있다.The electromagnet cylinder may further include an air circulation path configured to allow air to flow between upper and lower regions of the cylinder body with the piston therebetween.

상기 실린더본체의 하부 영역에 결합되는 오일커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 공기순환경로부는 상기 실린더본체의 외측에 마련되고 양단이 상기 실린더본체와 상기 오일커버에 각각 연통하게 결합되는 공기순환용 파이프일 수 있다.It may further include an oil cover coupled to the lower region of the cylinder body, the air circulation path portion is provided on the outside of the cylinder body and both ends are coupled to the cylinder body and the oil cover in communication with the air circulation pipe, respectively Can be.

본 발명에 따르면, 석유 연료를 이용한 연료분사식 실린더와, 전자석의 자력을 이용한 전자석식 실린더를 함께 사용하여 하나의 엔진 구조를 제작함으로써 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소하면서도 실질적인 실용성을 추구할 수 있다.According to the present invention, by manufacturing a single engine structure using a fuel injection cylinder using petroleum fuel and an electromagnet cylinder using magnetic force of the electromagnet, it is possible to pursue practical practicality while eliminating the problem of production cost increase and environmental pollution. have.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도 면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 실린더 엔진의 개략적인 구조도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자석식 실린더의 구조도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 실린더 엔진의 제어 블록도이고, 도 4는 도 1에 도시된 복합 실린더 엔진에 대한 행정구간을 표시한 도면이다.1 is a schematic structural diagram of a compound cylinder engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram of an electromagnet cylinder shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of a compound cylinder engine according to an embodiment of the present invention. 4 is a control block diagram, and FIG. 4 is a view showing a stroke section for the multi-cylinder engine shown in FIG. 1.

도 1은 소위, 6 기통 엔진에 대한 구조도로서, 이 도면을 참조할 때, 6 기통 엔진에는 총 6개의 실린더(10, 21~25)가 마련된다. 이처럼 6개의 실린더(10, 21~25)가 마련되는 경우, 맨 처음 기동되는 첫 번째 실린더(10)는 석유 연료를 이용한 연료분사식 실린더(10)이고, 나머지 5개는 전자석(36)의 자력을 이용한 전자석식 실린더(21~25)로서 마련된다.1 is a structural diagram of a so-called six-cylinder engine. Referring to this figure, a six-cylinder engine is provided with a total of six cylinders 10, 21-25. When six cylinders 10 and 21 to 25 are provided as described above, the first cylinder 10 to be started for the first time is a fuel injection cylinder 10 using petroleum fuel, and the remaining five cylinders use the magnetic force of the electromagnet 36. It is provided as an electromagnet cylinder 21-25 used.

이들은 모두가 크랭크축(2)에 결합되어 상호간 유기적으로 동작됨으로써 최종적으로 플라이휠(1)을 회전시키는 동력원으로 사용된다. 이와 같이, 연료분사식 실린더(10)의 개수를 줄이고 전자석식 실린더(21~25)의 개수를 늘리되 이들 실린더(10, 21~25)들을 함께 병행하여 사용함으로써, 연료분사식 실린더(10)만을 사용하던 엔진으로부터 야기된 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소할 수 있고, 전자석식 실린더(21~25)만을 사용하던 엔진으로부터 야기되던 실질적인 실용성 문제를 해소할 수 있게 된다. 이하, 실린더(10, 21~25)들에 대해 설명한다.They are all used as a power source to finally rotate the flywheel 1 by being coupled to the crankshaft 2 and operating organically with each other. As such, by reducing the number of fuel injection cylinders 10 and increasing the number of electromagnet cylinders 21 to 25 but using these cylinders 10 and 21 together in parallel, only the fuel injection cylinder 10 is used. It is possible to solve the problem of rising production costs and environmental pollution caused by the engine, and to solve the practical practical problems caused by the engine using only the electromagnetic cylinders 21 to 25. Hereinafter, the cylinders 10, 21 to 25 will be described.

우선, 크랭크축(2)의 회전 시 초기 기동되는 연료분사식 실린더(10)에 대해 설명한다. 다만, 연료분사식 실린더(10)는 현존 차량의 엔진에 공히 적용되는 널리 알려진 실린더이므로 연료분사식 실린더(10)의 각 구조의 명칭 및 동작에 대해서는 설명을 생략하기로 하며, 여기에서는 연료분사식 실린더(10)의 개략적인 기능에 대해서만 부연하기로 한다.First, the fuel injection type cylinder 10 which is initially started at the time of rotation of the crankshaft 2 is demonstrated. However, since the fuel injection cylinder 10 is a widely known cylinder applied to the engine of an existing vehicle, the description and operation of each structure of the fuel injection cylinder 10 will be omitted, and the fuel injection cylinder 10 will be omitted here. We will only discuss the approximate function of).

연료분사식 실린더(10)는 알려진 바와 같이, 연료분사식 실린더(10) 내로 유입된 공기와 연료의 혼합기체를 이용하여 폭발 행정을 진행함으로써 혼합기체가 연소될 때 발생하는 힘을 피스톤(11) 및 커넥팅로드(12)에 의해 크랭크축(2)으로 전달하여 궁극적으로 플라이휠(1)을 회전시키는 동력을 발생시킨다. 이를 위해, 연료분사식 실린더(10)에는 그 상부 양측에 흡기 밸브(intake valve) 및 배기 밸브(exhaust valve)가 마련되고, 각 밸브들의 사이로 혼합기체의 점화를 위한 점화플러그가 구비되다. 또한 흡기 밸브의 주변에는 인젝터(injector) 등의 구성이 더 마련된다.As is known, the fuel injection cylinder 10 performs an explosion stroke using a mixture gas of air and fuel introduced into the fuel injection cylinder 10 to connect the piston 11 and the force generated when the mixture gas is combusted. It is transmitted by the rod 12 to the crankshaft 2 to generate power that ultimately rotates the flywheel 1. To this end, the fuel injection cylinder 10 is provided with an intake valve and an exhaust valve on both upper sides thereof, and an ignition plug for ignition of the mixed gas is provided between the valves. In addition, a configuration such as an injector is further provided around the intake valve.

본 실시예에서 엔진의 초기 동작은 도 1에 도시된 스타트 모터(3)에 의해 수행된다. 즉, 시동을 걸면, 배터리(B, 도 3 참조)의 힘에 의해 스타트 모터(3)가 회전하여 플라이휠(1)을 회전시킨다. 그러면 플라이휠(1)에 결합된 크랭크축(2)이 회전하게 되고, 크랭크축(2)과 편심되게 결합된 커넥팅로드(12)가 동작하면서 피스톤(11)을 승하강 운동시키게 되며, 이를 기초로 연료분사식 실린더(10)의 피스톤(11)은 승하강 운동하면서 흡입, 압축, 폭발 및 배기 행정을 순차적으로 진행하면서 크랭크축(2)을 회전시키게 된다. 물론, 연료분사식 실린더(10)의 피스톤(11) 이 승하강 운동함에 따라 이와 유기적으로 전자석식 실린더(21~25)의 피스톤(33) 역시 승하강 운동하면서 크랭크축(2)을 회전시키게 된다. 이하, 전자석식 실린더(21~25)에 대해 설명한다. 참고로, 5개의 전자석식 실린더(21~25)는 공히 동일한 구조를 가지므로 한번에 설명하기로 한다.Initial operation of the engine in this embodiment is performed by the start motor 3 shown in FIG. That is, when starting, the start motor 3 rotates by the force of the battery B (see FIG. 3) to rotate the flywheel 1. Then, the crankshaft 2 coupled to the flywheel 1 rotates, and the connecting rod 12 eccentrically coupled with the crankshaft 2 operates to move the piston 11 up and down, based on this. The piston 11 of the fuel injection cylinder 10 rotates the crankshaft 2 while sequentially moving up and down while performing suction, compression, explosion, and exhaust strokes. Of course, as the piston 11 of the fuel injection cylinder 10 moves up and down, the piston 33 of the electromagnet cylinders 21 to 25 also organically rotates up and down to rotate the crankshaft 2. Hereinafter, the electromagnetic cylinders 21 to 25 will be described. For reference, the five electromagnet cylinders 21 to 25 all have the same structure and will be described at a time.

도 2에 도시된 바와 같이, 전자석식 실린더(21~25)는, 실린더본체(31)와, 실린더본체(31)의 상부 영역에 결합된 실린더헤드(32)와, 실린더본체(31) 내에 마련되고, 실린더헤드(32)를 향해 접근 및 이격되면서 승하강 운동하는 피스톤(33)과, 크랭크축(2)에 연결된 편심캠(34)과 피스톤(33)을 상호 연결하는 커넥팅로드(35)와, 실린더헤드(32)에 마련되는 전자석(36)과, 피스톤(33)에 마련되어 전자석(36)과 상호작용하는 영구자석(37)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the electromagnet cylinders 21 to 25 are provided in the cylinder body 31, the cylinder head 32 coupled to the upper region of the cylinder body 31, and the cylinder body 31. And a piston 33 moving up and down while approaching and spaced toward the cylinder head 32, a connecting rod 35 connecting the eccentric cam 34 and the piston 33 connected to the crankshaft 2, and , The electromagnet 36 provided on the cylinder head 32, and the permanent magnet 37 provided on the piston 33 to interact with the electromagnet 36.

실린더본체(31)는 전자석식 실린더(21~25)의 외관을 형성하는 부분으로서 그 내부에서 피스톤(33)이 왕복 운동하여 엔진의 동력을 발생시키도록 한다. 실린더본체(31)는 분리형으로서 내외면이 서로 다른 재질로 제작될 수도 있고, 혹은 일체형으로 제작될 수도 있는데, 본 실시예의 경우, 어떠한 타입이 적용되어도 좋다. 실린더본체(31)의 내벽에는 마모 방지를 위해 크롬 도금을 실시될 수도 있다.The cylinder body 31 is a part forming the appearance of the electromagnet cylinders 21 to 25 so that the piston 33 reciprocates therein to generate power of the engine. The cylinder body 31 may be made of a different material as the inner and outer surfaces as a separate type, or may be manufactured in one piece. In the present embodiment, any type may be applied. The inner wall of the cylinder body 31 may be chromium plated to prevent wear.

실린더헤드(32)는 엔진의 머리 부분으로, 도 2에 자세히 도시되어 있지 않지만 실린더본체(31)의 윗면에 설치되는 부분이다. 실린더헤드(32)는 실린더본체(31)와 분리된 상태에서 제작된 후, 실린더본체(31)의 윗면에 결합되는데, 결합될 때는 실린더본체(31)와의 기밀성이 유지되도록 해야 한다. 뿐만 아니라 이와 같이, 실린더헤드(32)가 실린더본체(31)와 분리되어야만 전자석(36)을 설치하거나 유지보수하 기에 편리하다.The cylinder head 32 is the head of the engine, which is not shown in detail in FIG. 2, but is installed on the upper surface of the cylinder body 31. The cylinder head 32 is manufactured in a state in which it is separated from the cylinder body 31, and then coupled to the upper surface of the cylinder body 31, when coupled, the airtightness with the cylinder body 31 must be maintained. As well as this, it is convenient to install or maintain the electromagnet 36 only when the cylinder head 32 is separated from the cylinder body 31.

피스톤(33)은 전자석(36)과 영구자석(37)에 의한 자력을 커넥팅로드(35)를 통해 크랭크축(2)에 전달하여 실질적인 동력을 발생시킨다. 즉, 피스톤(33)은 전자석(36)과 영구자석(37)에 의한 자력 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 역할을 한다. 다른 부분들이 고정되어 있는 반면에 피스톤(33)은 상하로 왕복 운동하기 때문에 가볍고 강한 금속, 예를 들어 알루미늄의 합금 등으로 제작되는 것이 바람직하다. 한편, 피스톤(33)은 실린더본체(31) 내에서 자력에 의해 반복적으로 승하강 운동하기 때문에 실린더본체(31)의 내면과 항상 마찰될 수밖에 없다. 만약에, 이러한 마찰력에 의해 피스톤(33)의 외면이나 실린더본체(31)의 내면이 손상되면 아니 되므로, 피스톤(33)의 외면이나 실린더본체(31)의 내면이 손상되지 않도록 하면서도 원활한 피스톤(33)의 승하강 왕복 운동을 보장하기 위해 미끄럼베어링(39)이 더 마련된다. 미끄럼베어링(39)은 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더본체(31)의 내면과 피스톤(33)의 외면 사이에 마련된다.The piston 33 transmits the magnetic force by the electromagnet 36 and the permanent magnet 37 to the crankshaft 2 through the connecting rod 35 to generate substantial power. That is, the piston 33 serves to convert the magnetic energy by the electromagnet 36 and the permanent magnet 37 into mechanical energy. The piston 33 is preferably made of a light and strong metal, such as an alloy of aluminum, while the other parts are fixed, while the piston 33 reciprocates up and down. On the other hand, since the piston 33 moves up and down repeatedly by the magnetic force in the cylinder body 31, there is always friction with the inner surface of the cylinder body 31. If the frictional force does not damage the outer surface of the piston 33 or the inner surface of the cylinder body 31, the piston 33 may not damage the outer surface or the inner surface of the cylinder body 31. Sliding bearing 39 is further provided to ensure the lifting and lowering reciprocating motion of h). The sliding bearing 39 is provided between the inner surface of the cylinder body 31 and the outer surface of the piston 33, as shown in FIG.

커넥팅로드(35)는 도시된 바와 같이, 피스톤(33)과 크랭크축(2)을 연결하는 부분이다. 피스톤(33)과 마찬가지로 커넥팅로드(35) 역시 가볍고 강도가 높은 재지로 제작되는 편이 바람직하다. 이러한 커넥팅로드(35)의 양단은 각기 피스톤(33)과 편심캠(34)에 핀(pin) 결합된다.The connecting rod 35 is a portion connecting the piston 33 and the crankshaft 2 as shown. Like the piston 33, the connecting rod 35 is also preferably made of light and high strength. Both ends of the connecting rod 35 are each pin (pin) coupled to the piston 33 and the eccentric cam (34).

한편, 본 실시예의 전자석식 실린더(21~25)는 피스톤(33)의 승하강 왕복 운동이 자력에 의해 형성되기 때문에, 전자석식 실린더(21~25)에는 코일(36a)을 구비한 전자석(36)과, 영구자석(37)이 더 구비된다.On the other hand, in the electromagnet cylinders 21 to 25 of the present embodiment, since the lifting and lowering reciprocating motion of the piston 33 is formed by the magnetic force, the electromagnet cylinders 21 to 25 are provided with the coil 36a. ), And a permanent magnet 37 is further provided.

본 실시예에서 전자석(36)은 피스톤(33)을 향한 실린더헤드(32)의 하부에, 그리고 영구자석(37)은 전자석(36)을 향한 피스톤(33)의 상부에 마련된다. 하지만, 본 발명의 권리 범위가 이에 제한되는 것은 아니므로, 전자석(36)을 피스톤(33) 측에, 그리고 영구자석(37)을 실린더헤드(32) 측에 마련해도 무방하다.In the present embodiment, the electromagnet 36 is provided under the cylinder head 32 facing the piston 33, and the permanent magnet 37 is provided above the piston 33 facing the electromagnet 36. However, since the scope of the present invention is not limited thereto, the electromagnet 36 may be provided on the piston 33 side, and the permanent magnet 37 may be provided on the cylinder head 32 side.

하지만, 실질적으로 전자석(36)은 그 주변으로 코일(36a)이 마련되어야 하고, 또한 도시 않은 배터리(B)와 전선으로 연결되어야 하기 때문에, 바람직하기로는 도 2에 도시된 바와 같이, 전자석(36)을 실린더헤드(32)에 마련하는 것이 유리하다. 이 때, 본 실시예의 전자석식 실린더(21~25)에서 피스톤(33)의 승하강 왕복 운동이 자력에 의해 형성되기 위해서는, 전자석(36)과 영구자석(37) 간의 극성이 항상 척력이 작용하도록 해야 한다. 즉, 영구자석(37)의 상면이 N극을 형성하였다면 전자석(36) 역시 배터리(B)에 의해 N극이 형성되어야 하며, 반대로 영구자석(37)의 상면이 S극을 형성하였다면 전자석(36) 역시 배터리(B)에 의해 S극이 형성되어야 한다. 그래야만, 연료분사식 실린더(10)에서의 폭발 행정과 동일한 효과를 거둘 수 있기 때문이다.However, since the electromagnet 36 is substantially provided with a coil 36a around it, and also needs to be connected to the battery B (not shown) by wires, the electromagnet 36 is preferably as shown in FIG. ) Is advantageously provided in the cylinder head 32. At this time, in order for the lifting and lowering reciprocating motion of the piston 33 to be formed by the magnetic force in the electromagnet cylinders 21 to 25 of the present embodiment, the polarity between the electromagnet 36 and the permanent magnet 37 always acts as a repulsive force. Should be. That is, if the upper surface of the permanent magnet 37 formed the N pole, the electromagnet 36 should also be formed of the N pole by the battery B. On the contrary, if the upper surface of the permanent magnet 37 formed the S pole, the electromagnet 36 ) S pole should also be formed by the battery (B). This is because the same effect as the explosion stroke in the fuel injection cylinder 10 can be achieved.

한편, 전자석(36)이 항상 온(on)되어 있다면, 척력의 힘에 의해 전자석식 실린더(21~25)의 피스톤(33)은 실린더본체(31) 내에서 상사점(TDC)으로 이동될 수 없다. 즉, 전자석식 실린더(21~25)의 피스톤(33)은 실린더본체(31) 내에서 상사점으로 이동될 때 전자석(36)이 오프(off)되어야 하고, 상사점에 이른 피스톤(33)이 하향되어 하사점(BDC)으로 이동될 때 전자석(36)이 온(on)되어야 한다. 이러한 동작이 진행되기 위해서는 실린더본체(31) 내에서 피스톤(33)의 위치가 감지되어야 한 다.On the other hand, if the electromagnet 36 is always on, the piston 33 of the electromagnet cylinders 21 to 25 may be moved to the top dead center (TDC) in the cylinder body 31 by the force of the repulsive force. none. That is, when the piston 33 of the electromagnet cylinders 21 to 25 is moved to the top dead center in the cylinder body 31, the electromagnet 36 should be turned off, and the piston 33 reaching the top dead center is The electromagnet 36 should be turned on when it is moved downward to the bottom dead center (BDC). In order for this operation to proceed, the position of the piston 33 must be sensed in the cylinder body 31.

이를 위해 본 실시예의 전자석식 실린더(21~25)에는 실린더본체(31) 내에서 승하강 운동하는 피스톤(33)에 대한 위치를 감지하는 감지부(38)가 마련되며, 제어부(60, 도 3 참조)는 감지부(38)로부터 감지된 정보에 기초하여 전자석(36)으로 향하는 전원을 온/오프(on/off) 제어한다.To this end, the electromagnet cylinders 21 to 25 of the present embodiment are provided with a sensing unit 38 for detecting the position of the piston 33 moving up and down within the cylinder body 31, the control unit 60, Figure 3 Reference) controls the power to the electromagnet 36 on / off based on the information detected from the sensing unit (38).

감지부(38)는 피스톤(33)의 위치를 감지하는 역할을 하기 때문에 승하강 운동하는 구조체인, 피스톤(33)과 커넥팅로드(35) 중 어떠한 곳에 마련되어도 좋다. 본 실시예의 경우, 감지부(38)는 커넥팅로드(35)에 마련되는 위치센서(38)로 적용하고 있다.Since the sensing unit 38 serves to sense the position of the piston 33, the sensing unit 38 may be provided at any one of the piston 33 and the connecting rod 35, which is a structure that moves up and down. In the present embodiment, the sensing unit 38 is applied to the position sensor 38 provided in the connecting rod 35.

제어부(60)는, 전자석식 실린더(21~25)들 각각에 구비된 피스톤(33)들의 최대 반발 위치 정보에 기초하여 전자석식 실린더(21~25)들 각각에 구비된 전자석(36)들로 향하는 전원을 독립적으로 제어한다. 다시 말해, 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는, 연료분사식 실린더(10)의 폭발 행정 시의 피스톤(11)의 위치 정보와, 전자석식 실린더(21~25)들의 전자석(36)과 영구자석(37)이 상호간 최대 반발력을 가질 수 있는 피스톤(33)의 위치 정보들에 기초하여, 전자석(36)들로 향하는 전원을 독립적으로 제어하게 된다.The control unit 60 includes the electromagnets 36 provided in each of the electromagnet cylinders 21 to 25 based on the maximum repulsion position information of the pistons 33 provided in the electromagnet cylinders 21 to 25. Independently control the power supply. In other words, as shown in FIG. 1, the control unit 60 includes position information of the piston 11 during the explosion stroke of the fuel injection cylinder 10 and the electromagnets 36 of the electromagnet cylinders 21 to 25. And the permanent magnet 37 independently control the power to the electromagnet 36 based on the positional information of the piston 33 which can have the maximum repulsive force.

도 3에 도시된 바와 같이, 만약 연료분사식 실린더(10)에 연료분사식 실린더(10)로 제공되는 연료의 분사량을 제어하는 연료 분사량 제어기(61)가 마련되어 있고, 전자석식 실린더(21~25)에 배터리(B)로부터 전자석(36)으로 향하는 전원의 공급량을 제어하는 전원 공급량 제어기(62)가 더 마련되어 있을 경우, 제어부(60) 는 배터리(B)의 파워(power)에 기초하여 연료 분사량 제어기(61) 및 전원 공급량 제어기(62)를 제어할 수도 있다.As shown in FIG. 3, if the fuel injection cylinder 10 is provided with a fuel injection amount controller 61 for controlling the injection amount of fuel provided to the fuel injection cylinder 10, the electromagnet cylinders 21 to 25 are provided. When a power supply amount controller 62 is further provided to control the amount of power supplied from the battery B to the electromagnet 36, the controller 60 controls the fuel injection amount controller (based on the power of the battery B). 61 and the power supply controller 62 may be controlled.

예컨대, 배터리(B) 전원이 파워(전원)가 높을 때는 제어부(60)가 연료 분사량 제어기(61)에서 연료분사를 최소로 하면서 전자석식 실린더(21~25)의 전자석(36)과 영구자석(37)의 힘으로 엔진을 구동하도록 하고, 반대로 배터리(B)의 전원이 부족 할 때는 제어부(60)가 연료 분사량 제어기(61)에서 연료분사를 최대로 하여 연료분사식 실린더(10)의 폭발력을 증가시켜 엔진을 구동하면서 배터리(B)의 충전을 높일 수 있도록 할 수 있다. 이러한 경우, 연료분사식 실린더(10)만을 사용하던 엔진으로부터 야기된 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소할 수 있고, 전자석식 실린더(21~25)만을 사용하던 엔진으로부터 야기되던 실질적인 실용성 문제 및 배터리(B) 문제를 모두 해소할 수 있게 되는 것이다.For example, when the power of the battery B is high, the control unit 60 minimizes the fuel injection in the fuel injection amount controller 61, and the electromagnet 36 and the permanent magnet (of the electromagnet cylinders 21 to 25). When the power of the battery B is insufficient, the controller 60 maximizes the fuel injection in the fuel injection amount controller 61 to increase the explosion force of the fuel injection cylinder 10 when the power of the battery B is insufficient. It is possible to increase the charge of the battery (B) while driving the engine. In this case, it is possible to solve the problem of production cost increase and environmental pollution caused by the engine using only the fuel injection cylinder 10, and practical practical problems and batteries caused from the engine using only the electromagnetic cylinders 21 to 25. (B) All problems can be solved.

한편, 연료분사식 실린더(10)의 경우, 앞서 기술한 흡기 및 배기 밸브로 인해 연료분사식 실린더(10) 내의 압력이 조절된다. 하지만, 전자석식 실린더(21~25)에는 연료분사식 실린더(10)의 흡기 및 배기 밸브에 대응하는 별도의 밸브가 구비되어 있지 않기 때문에 피스톤(33)의 승하강 운동에 기초하여 별도로 실린더본체(31) 내의 압력을 조절할 필요가 있다. 다시 말해, 연료분사식 실린더(10)의 경우, 피스톤(33)이 상향 이동해야 함에도 불구하고 만약, 피스톤(33)과 실린더헤드(32) 사이에 과도한 공기압이 형성되어 있다면 피스톤(33)은 상향 이동할 수 없다.On the other hand, in the case of the fuel injection cylinder 10, the pressure in the fuel injection cylinder 10 is adjusted due to the intake and exhaust valves described above. However, since the electromagnetic cylinders 21 to 25 are not provided with separate valves corresponding to the intake and exhaust valves of the fuel injection cylinder 10, the cylinder body 31 is separately based on the lifting and lowering movement of the piston 33. It is necessary to adjust the pressure in In other words, in the case of the fuel injection cylinder 10, although the piston 33 must move upward, if excessive air pressure is formed between the piston 33 and the cylinder head 32, the piston 33 moves upward. Can't.

이를 위해 본 실시예의 연료분사식 실린더(10)에는 피스톤(33)을 사이에 두 고 실린더본체(31)의 상부 및 하부 영역 간에 공기를 유동시키는 공기순환경로부(50)가 더 마련된다. 공기순환경로부(50)는 실린더본체의 외측에 마련될 수 있는데, 그 일단은 실린더본체(31)에 연통되고 타단은 실린더본체(31)의 하부 영역에 결합된 오일커버(40)에 연통되는 공기순환용 파이프(50)로 적용될 수 있다. 이러한 공기순환경로부(50)로 인해 피스톤(33)이 상향 이동할 때는 피스톤(33)의 상부 영역에 형성된 공기압이 오일커버(40) 측으로 빠지게 됨으로써 원활한 피스톤(33)의 승하강 운동을 구현할 수 있게 되는 것이다.To this end, the fuel injection cylinder 10 of the present embodiment is further provided with an air circulation path 50 for flowing air between the upper and lower regions of the cylinder body 31 with the piston 33 therebetween. Air circulation path 50 may be provided on the outer side of the cylinder body, one end is in communication with the cylinder body 31 and the other end is in communication with the oil cover 40 coupled to the lower region of the cylinder body 31 It can be applied to the air circulation pipe (50). When the piston 33 moves upward due to the air circulation path 50, the air pressure formed in the upper region of the piston 33 falls to the oil cover 40, so that the piston 33 can smoothly move up and down. Will be.

이러한 구성을 갖는 복합 실린더 엔진의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the compound cylinder engine having such a configuration as follows.

도 1과 같이, 1번 연료분사식 실린더(10)와, 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)가 구비된 상태에서 엔진을 초기 기동시킨다.As shown in FIG. 1, the engine is initially started in a state in which the first fuel injection cylinder 10 and the second to fifth electromagnetic cylinders 21 to 25 are provided.

엔진을 초기 기동시키면 먼저 배터리(B)에 연결된 스타트 모터(3)에 의해 플라이휠(1)이 회전하여 크랭크축(2)을 회전시킨다. 그러면 크랭크축(2)에 연결된 1번 연료분사식 실린더(10)의 커넥팅로드(12)와, 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)의 커넥팅로드(35)가 동작하면서 해당하는 피스톤(11,33)을 승하강 운동시키게 되고, 이러한 피스톤(11,33)의 승하강 왕복 운동에 기초하여 결과적으로 크랭크축(2)이 회전하면서 플라이휠(1)이 회전하게 된다.When the engine is initially started, the flywheel 1 is rotated by the start motor 3 connected to the battery B to rotate the crankshaft 2. Then, the connecting rod 12 of the fuel injection cylinder 10 connected to the crankshaft 2 and the connecting rod 35 of the electromagnet cylinders 21 to 25 of the 2nd to 5th operation are operated, and the corresponding piston ( 11 and 33 are moved up and down, and the flywheel 1 is rotated while the crankshaft 2 is rotated as a result of the lifting and lowering reciprocating motion of the pistons 11 and 33.

즉, 1번 연료분사식 실린더(10)는 연료의 흡입, 압축, 폭발 및 배기 행정의 순으로 피스톤(11)이 승하강 왕복 운동한다. 이에 연동하여 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)에 구비된 피스톤(33) 역시, 1번 연료분사식 실린더(10)의 피스톤(11)과 상호 유기적으로 승하강 왕복 운동을 한다.That is, the first fuel injection type cylinder 10 moves the piston 11 up and down reciprocating in the order of intake, compression, explosion and exhaust stroke of fuel. In connection with this, the piston 33 provided in the electromagnet cylinders 21 to 25 of Nos. 2 to 5 also moves up and down reciprocating organically with the piston 11 of the No. 1 fuel injection cylinder 10.

이 때, 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)에 구비된 피스톤(33)의 상승 운동은 전자석(36)에 전원이 오프(off)된 상태에서 크랭크축(2)에 연결된 커넥팅로드(12)에 의해 행해진다. 그리고 피스톤(33)의 하강 운동은 피스톤(33)이 상사점에 도달된 상태, 다시 말해 피스톤(33)이 최대 반발 위치에 도달된 상태에서 제어부(60)에 의해 전자석(36)에 전원이 온(on)되어 척력의 힘에 의해 행해진다. 피스톤(33)이 상사점에 도달된 상태에서 전자석(36)에 전원이 온(on)되어 전자석(36)과 영구자석(37) 간에 척력이 발생하면, 피스톤(33)은 최대한 반발력으로 밀려 내려가게 됨으로써 크랭크축(2)이 회전할 수 있다. 물론, 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)에 구비된 피스톤(33)의 승하강 왕복 운동은 도 1에 도시된 바와 같이, 상호간 짝을 지어 연속적으로 동작하게 된다.At this time, the upward movement of the piston 33 provided in the electromagnet cylinders 21 to 25 of the second to fifth connecting rods connected to the crankshaft 2 in a state in which power is turned off to the electromagnet 36. It is performed by (12). And the downward movement of the piston 33 is powered on the electromagnet 36 by the control unit 60 in a state where the piston 33 has reached the top dead center, that is, the piston 33 has reached the maximum repulsion position. It is turned on and performed by the force of repulsive force. When power is turned on to the electromagnet 36 while the piston 33 reaches the top dead center, and a repulsion occurs between the electromagnet 36 and the permanent magnet 37, the piston 33 is pushed down with the maximum repulsive force. The crankshaft 2 can rotate by going. Of course, the lifting and lowering reciprocating motion of the piston 33 provided in the 2 to 5 electromagnet cylinders 21 to 25 are continuously operated in pairs with each other, as shown in FIG.

1번 연료분사식 실린더(10)와, 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)에 의해 크랭크축(2)이 회전하는 각 실린더(10, 21~25)별 행정구간을 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 1번 연료분사식 실린더(10)가 60도 위치에서 폭발하여 크랭크축(2)을 회전시키면, 이와 연동하여 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)는 각각 120도, 180도, 240도, 300도 및 360도에서 최대의 반발력을 가져 크랭크축(2)을 회전시키게 된다. 이와 같이 1번 연료분사식 실린더(10)와, 2번 내지 5번 전자석식 실린더(21~25)의 각 피스톤(11,33)이 복합적으로 왕복 운동을 하면서 크랭크축(2)을 회전시켜 플라이휠(1)을 회전 구동시킴으로써 회전 에너지를 얻을 수 있게 되는 것이다.Looking at the stroke section for each cylinder (10, 21-25) in which the crankshaft (2) is rotated by the first fuel injection cylinder 10 and the second to fifth electromagnet cylinders 21 to 25, Figure 4 As shown in FIG. 1, when the first fuel injection cylinder 10 explodes at a 60 degree position and rotates the crankshaft 2, the electromagnet cylinders 21 to 25 which are 2 to 5 in conjunction with this are 120 degrees respectively. , Crankshaft 2 is rotated with maximum repulsive force at 180 degrees, 240 degrees, 300 degrees and 360 degrees. As described above, the fuel injection cylinder 10 and the pistons 11 and 33 of the electromagnets 21 to 25 of the 2nd to 5th electromagnets rotate reciprocally in combination to rotate the crankshaft 2 so that the flywheel ( It is possible to obtain rotational energy by rotating 1).

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 석유 연료를 이용한 연료분사식 실린더(10) 와, 전자석(36)의 자력을 이용한 전자석식 실린더(21~25)를 함께 사용하여 하나의 엔진 구조를 제작함으로써 제조비 상승 및 환경오염의 발생 문제를 해소하면서도 실질적인 실용성을 추구할 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, the production cost is increased by manufacturing one engine structure using the fuel injection cylinder 10 using petroleum fuel and the electromagnet cylinders 21 to 25 using the magnetic force of the electromagnet 36 together. And while solving the problem of the occurrence of environmental pollution can be pursued practical practicality.

전술한 실시예에서는 6기통 엔진을 도시하고 설명하였으나, 4기통 엔진에도 본 발명의 권리범위를 적용할 수 있다. 뿐만 아니라 본 실시예에서는 연료분사식 실린더를 한 개, 나머지를 전자석식 실린더로 적용하고 있으나, 연료분사식 실린더와 전자석식 실린더의 개수와 배열 방식은 필요에 따라 적절하게 선택 변경될 수 있다.In the above embodiment, the six-cylinder engine is illustrated and described, but the scope of the present invention may be applied to the four-cylinder engine. In addition, in the present embodiment, one fuel injection cylinder is applied and the other is an electromagnet cylinder. However, the number and arrangement of the fuel injection cylinder and the electromagnet cylinder may be appropriately changed as necessary.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 실린더 엔진의 개략적인 구조도이다.1 is a schematic structural diagram of a compound cylinder engine according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 전자석식 실린더의 구조도이다.FIG. 2 is a structural diagram of the electromagnet cylinder shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 실린더 엔진의 제어 블록도이다.3 is a control block diagram of a multiple cylinder engine according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 1에 도시된 복합 실린더 엔진에 대한 행정구간을 표시한 도면이다.4 is a view showing a stroke section for the compound cylinder engine shown in FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 연료분사식 실린더 21~25 : 전자석식 실린더10: fuel injection cylinder 21 ~ 25: electromagnet cylinder

31 : 실린더본체 32 : 실린더헤드31: cylinder body 32: cylinder head

33 : 피스톤 34 : 편심캠33: piston 34: eccentric cam

35 : 커넥팅로드 36 : 전자석35: connecting rod 36: electromagnet

37 : 영구자석 38 : 감지부37: permanent magnet 38: detector

39 : 미끄럼베어링 40 : 오일커버39: sliding bearing 40: oil cover

50 : 공기순환경로부 60 : 제어부50: air net environment part 60: control unit

Claims

플라이휠의 회전을 위한 크랭크축에 연결되어 상기 크랭크축을 회전시키는 복수의 실린더를 포함하며,A plurality of cylinders connected to the crankshaft for rotation of the flywheel to rotate the crankshaft,

상기 복수의 실린더 중 적어도 어느 하나는 석유 연료를 이용하여 상기 크랭크축을 회전시키는 연료분사식 실린더이고, 나머지는 전자석의 자력을 이용하여 상기 크랭크축을 회전시키는 전자석식 실린더인 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.At least one of the plurality of cylinders is a fuel injection cylinder for rotating the crankshaft by using petroleum fuel, and the rest is an electromagnet cylinder for rotating the crankshaft using the magnetic force of an electromagnet.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 전자석식 실린더는,The electromagnet cylinder,

실린더본체;Cylinder body;

상기 실린더본체의 상부 영역에 결합된 실린더헤드;A cylinder head coupled to an upper region of the cylinder body;

상기 실린더본체 내에 마련되고, 상기 실린더헤드를 향해 접근 및 이격되면서 승하강 운동하는 피스톤;A piston which is provided in the cylinder body and moves up and down while approaching and spaced toward the cylinder head;

상기 크랭크축에 연결된 편심캠과 상기 피스톤을 상호 연결하는 커넥팅로드;A connecting rod connecting the eccentric cam and the piston connected to the crankshaft;

상기 실린더헤드와 상기 피스톤 중 어느 하나에 마련되는 전자석; 및An electromagnet provided at any one of the cylinder head and the piston; And

상기 실린더헤드와 상기 피스톤 중 다른 하나에 마련되어 상기 전자석과 상호작용하는 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.And a permanent magnet provided in the other one of the cylinder head and the piston to interact with the electromagnet.

제2항에 있어서,The method of claim 2,

상기 전자석은 상기 실린더헤드에 마련되어 있고, 상기 영구자석은 상기 피스톤에 마련되어 있으며,The electromagnet is provided in the cylinder head, the permanent magnet is provided in the piston,

상기 전자석을 형성하는 코일에 전원이 인가되는 경우, 상기 전자석과 상기 영구자석은 상호 척력의 극성을 형성하는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.When the power is applied to the coil forming the electromagnet, the electromagnet and the permanent magnet form a polarity of mutual repulsive force.

제2항에 있어서,The method of claim 2,

승하강 운동하는 상기 피스톤에 대한 위치를 감지하는 감지부; 및A sensing unit for sensing a position of the piston moving up and down; And

상기 감지부로부터 감지된 정보에 기초하여 상기 전자석으로 향하는 전원을 온/오프(on/off)하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.And a controller configured to turn on / off power to the electromagnet based on information detected by the detector.

제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein

상기 전자석식 실린더는 복수개 마련되며,The electromagnet cylinder is provided in plurality,

상기 제어부는, 상기 전자석식 실린더들 각각에 구비된 피스톤들의 최대 반발 위치 정보에 기초하여 상기 전자석식 실린더들 각각에 구비된 전자석들로 향하는 전원을 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.The control unit, the composite cylinder engine, characterized in that for independently controlling the power to the electromagnet provided in each of the electromagnet cylinders based on the maximum rebound position information of the piston provided in each of the electromagnet cylinders.

제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein

상기 연료분사식 실린더에 결합되어 상기 연료분사식 실린더로 제공되는 연료의 분사량을 제어하는 연료 분사량 제어기; 및A fuel injection amount controller coupled to the fuel injection cylinder to control an injection amount of fuel provided to the fuel injection cylinder; And

상기 배터리와 상기 전자석 사이에 마련되어 상기 배터리로부터 상기 전자석으로 향하는 전원의 공급량을 제어하는 전원 공급량 제어기를 더 포함하며,A power supply controller provided between the battery and the electromagnet to control an amount of power supplied from the battery to the electromagnet,

상기 제어부는 상기 배터리의 파워(power)에 기초하여 상기 연료 분사량 제어기 및 상기 전원 공급량 제어기를 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.And the control unit controls the fuel injection amount controller and the power supply amount controller based on the power of the battery.

제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein

상기 감지부는 상기 커넥팅로드에 마련되는 위치센서인 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.The detection unit is a composite cylinder engine, characterized in that the position sensor provided in the connecting rod.

제2항에 있어서,The method of claim 2,

상기 실린더본체의 내면과 상기 피스톤의 외면 사이에는 적어도 하나의 미끄럼베어링이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.At least one sliding bearing is further provided between the inner surface of the cylinder body and the outer surface of the piston.

제2항에 있어서,The method of claim 2,

상기 전자석식 실린더는, 상기 피스톤을 사이에 두고 상기 실린더본체의 상부 및 하부 영역 간에 공기를 유동시키는 공기순환경로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.The electromagnet cylinder further comprises an air circulation path for flowing air between the upper and lower regions of the cylinder body with the piston therebetween.

제9항에 있어서,The method of claim 9,

상기 실린더본체의 하부 영역에 결합되는 오일커버를 더 포함하며,Further comprising an oil cover coupled to the lower region of the cylinder body,

상기 공기순환경로부는 상기 실린더본체의 외측에 마련되고 양단이 상기 실린더본체와 상기 오일커버에 각각 연통하게 결합되는 공기순환용 파이프인 것을 특징으로 하는 복합 실린더 엔진.The air circulation path portion is provided on the outer side of the cylinder body, the composite cylinder engine, characterized in that both ends are connected to the cylinder body and the oil cover in communication with each other.