KR920701646A - 제어된 점화를 달성하기 위한 피스톤 및 방법 - Google Patents

제어된 점화를 달성하기 위한 피스톤 및 방법

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KR920701646A KR1019910700914A KR910700914A KR920701646A KR 920701646 A KR920701646 A KR 920701646A KR 1019910700914 A KR1019910700914 A KR 1019910700914A KR 910700914 A KR910700914 A KR 910700914A KR 920701646 A KR920701646 A KR 920701646A
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Abstract

내용 없음

Description

제어된 점화를 달성하기 위한 피스톤 및 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예와 통합된 압축 점화 내연 기관의 연소챔버의 개략 수직단면도, 제2도는 제1도에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 작용챔버의 통합된 피스톤 크라운의 상세 단면도; 제3도는 제1도에 예시된 본 발명의 실시예와 통합된 작용챔버와 일체로 된 피스톤 크라운 면적의 단면도.

Claims (17)

  1. 연료와 공기충전이 주기적으로 공급되는 끝이 폐쇄된 실린더에서 왕복하는 피스톤에 의해 규정된 가변용적 연소챔버에서 연소 사이클이 수행되며, 연소 사이클은 흡기, 압축, 연소, 팽창 그리고 배기부분을 포함하고, 여기에서 피스톤 크라운은 오목하게 연소챔버가 최송용적에 있을때 충전의 대부분을 포함하고 있는, 왕복피스톤 내연기관용 피스톤에서, 상기 피스톤은 리세스 주변에 인접한 피스톤 크라운 면적에 배치되고 적어도 부분적으로 리세스 주변에 연장되어 있는 둥근형상의 작용챔버와 리세스와 작용챔버 사이에 연통을 제공하는 연속 슬롯 오리피스를 포함하고 있으며, 상기 작용챔버와 슬롯 오리피스는 전체 압축부분동안에 억제된 충전의 가스부분의 흐름으로 슬롯 오리피스를 통하여 작용 챔버내로 접선 방향으로 각각의 연소사이클의 압축부분 동안에 충전의 일부분이 유입되도록 형상 및 치수가 결정되어 있으며; 작용챔버에 유입되는 유체는 충전과 부분적인 산화작용을 허용하고 연료의 라디칼 종을 발생시키도록 열전달을 이루기 위하여 작용챔버의 측벽과 밀접하게 접촉하여 방사상 수직으로 소용돌이 치며; 연소 챔버로 부터 작용챔버로 접근하는 어떤 불꽃 전방은 꺼지게 되며; 작용 챔버로부터 작용챔버내로 각각의 연소사이클 동안에 슬롯 오리피스를 통한 라디칼을 갖춘 압축된 가스의 외부흐름은 각각의 연소 사이클의 적어도 팽장 및 배기부분 동안에 억제되며;연료의 라디칼은 연소 사이클의 연소, 팽창 그리고 배기부분 동안에 작용챔버에서 일시적으로 산출되고 유지되며 소정의 점화 및 연소특성으로 연소침벼에서 다음 연속되는 충전을 조정하도록 다음 연속 연소 사이클의 적어도 압축 부분 전에 충분한 양으로 상기 배기부분의 완료에 뒤이어 피스톤 리세스내로 방출되는 것을 특징으로 하는 제어된 점화 및 연소를 달성하는 피스톤.
  2. 제1항에 있어서, 제1항에 있어서, 슬롯 오리피스를 통하여 작용챔버내로 그리고 피스톤 리세스내로 액체 연료를 직접 분사하도록 배열된 연료 인젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  3. 제2항에 있어서, 연소챔버와 작용챔버 사이에 연통을 제공하도록 배열된 적어도 하나의 보조 불연속 오리피스를 포함하고 있으며, 여기에서 연료 인젝터는 각각의 연소 사이클 동안에 불연속 오리피스를 통하여 연료의 일부분을 작용챔버내로 직접 분사하도록 배열되어 있고, 또한 상기 불연속 오리피스는 연소챔버로부터 작용챔버에 적근하는 어떤 불꽃을 끄도록 그리고 각각의 연소사이클의 팽창, 배기 그리고 압축부분 동안에 작용챔버로부터 연소 챔버내로 라디칼을 가진 가스의 상기 억재된 흐름을 얻도록 치수 및 형상이 되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 슬롯 오리피스는 피스톤 리세스의 하반부내에 배치된 것을 특징으로 하는 피스톤.
  5. 제2항에 있어서, 연료 인젝터와 슬롯 오리피스사이에 배치된 슬롯 오리피스상에 돌출하는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  6. 제2항에 있어서, 연료 오리피스와 입구 아래에 배치되고 피스톤 리세스의 바닥과 연료 인젝터 사이에 배치되어 돌출한 돌출부를 포함한 것을 특징으로 하는 피스톤.
  7. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 보조 불연속 오리피스와 상기 작용 챔버 사이에 연통을 제공하는 경사진 채널을 포함하며, 상기 채널의 경사 각도는 상기 연료 인젝터로부터의 연료의 충돌각도에 상응하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  8. 제1항에 있어서, 충전 입구밸브, 입구밸브의 상류의 충전 예비부재 그리고 연소 챔버에서의 불꽃 점화부재를 포함하고 것을 특징으로 하는 피스톤.
  9. 제8항에 있어서, 충전은 유입되고 연소챔버내에 각각의 충전을 층별화하는 부재를 포함하며, 각각의 압축부분의 끝에서 피스톤 근처보다 불꽃 점화기 근처에서 더욱 풍부한 혼합물이 존재하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  10. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    Rout= 작용챔버로 부터 피스톤 리세스에 방출되는 라디칼 종;
    Rgen= 작용챔버에서 각각의 연소 사이클 동안에 발생된 라디칼 종;
    Rin=살포된 충전의 압축동안에 작용챔버로부터 복귀한 연소챔버로부터의
    살포된 라디칼;
    Rret= 각각의 연소사이클에서 작용챔버에 유지된 라디칼;
    Rcrk= 충전의 원하는 소정의 점화 및 연소특성을 얻도록 각각의 연소사이클에서 연소챔버에 충전을 지속적으로 살포하기 위해 필요한 작용챔버에서의 라디칼종의 최소량;일때
    Rout= Rgen+ Rin- Rret Rcrk
    의 공식에 따라서 각각의 연소 사이클 동안 작용챔버에 라디칼종의 발생을 수행하는 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  11. 제10항에 있어서, 원하는 소정의 점화특성은 각각의 연소사이클 동안 일관된 예견가능한 시간에 충전의 압축점화로 구성된 것을 특징으로 하는 피스톤.
  12. 제1항에 있어서, L은 슬롯의 방사상 길이; k는 상수; T는 최대 연소온도; P는 최대 연소압력; 일때의 공식에 따라서 상기 슬롯 오리피스는 .010-.100(.254-2.54mm)의 횡단높이, 그리고 연소챔버에서 연소의 최대온도 및 최대압력과 관련된 라디칼 길이를 갖추고 있으며, 이것에 의해 불꽃 꺼짐과 억제된 흐름 상태가 최적화 되는 것을 것을 특징으로 하는 피스톤.
  13. 제1항에 있어서, 작용챔버 용적(VB)과 연소챔버용적(VA)사이의 관계는 VA=피스톤 TDC에서 총 연소챔버 간극용적에서 VB를 뺀것일때.020 내지 .200의 공식에 따르는 것을 특징으로 하는 피스톤.
  14. 흡기, 압축, 연소, 팽창 그리고 배기부분을 포함하는 연소 사이클을 수행하기 위하여 연소챔버내로 연료를 공급하도록 배열된 연료공급시스템과 크라운에서 리세스 면적을 갖춘 피스톤을 포함하는 흡기 왕복 피스톤 타입 내연기관의 연소챔버에서의 충전의 라디칼 살포방법에 있어서, 리세스의 주변 근처에서 피스톤 크라운 면적에 둥근형상의 작용챔버를 구비하고 리세스 면적의 외주둘레에 적어도 부분적으로 연장시키는 단계; 유체를 작용챔버에 유지시키도록 배열된 소용돌이 흐름으로 피스톤의 각각의 압축행정 동안에 리세스로부터 작용챔버내로 유체가 흐를때 방사상 소용돌이 흐름이 작용챔버에 유입되도록 챔버의 한쪽과 만곡된 내부 측벽을 향하여 접선방향으로 향하는 연속 슬롯 오리피스를 갖춘 작용챔버를 구비하는 단계; 연소 챔버로부터의 연소 불꽃이 작용 챔버내로 뻗기 전에 슬롯 오리피스에 의해서 꺼지고 그리고 작용챔버로부터 리세스 면적까지 그리고 리레스 면적으로부터 작용챔버까지 압축 가능한 가스의 유입 및 유출이 각각의 연소 사이클의 팽창, 배기 및 압축부분 동안에 슬롯 오리피스를 가로질러 압력차 상태로 인해 억제되어, 작용챔버에서의 압력변동이 항상 연소챔버에서의 압력변동보다 지연되고, 연소사이클 동안에 작용챔버에서 발생된 라디칼은 연소, 팽창 그리고 배기부분 동안에 작용챔버에서 부분적으로 유지되고 다음의 연속 연소 사이클의 압축부분 개시 근처에서 리세스 면적내로 부분적으로 방출되도록, 슬롯 오리피스의 치수, 형상, 위치를 선택하는 단계; 각각의 사이클에서 공기를 갖춘 연료의 적어도 일부분을 작용챔버내로 향하도록 함으로서 그리고 공기를 갖춘 연료를 작용챔버에 부분적으로 작용시킨 한편 혼합물은 챔버 측벽과 밀접하게 접촉하여 소용돌이 치며, 이전 단계에서 상술한 억제된 흐름상태하에 작용챔버에서 발생된 라디칼의 일부분을 리세스 면적의 바닥 하반부내로 방출시킴으로서 각각의 연소사이클을 수행하는 단계;
    Rout= 작용챔버로 부터 피스톤 리세스 면적내로 방출되는 라디칼;
    Rgen= 작용챔버에서 각각의 연소 사이클 동안에 발생된 라디칼 ;
    Rin= 충전의 압축동안에 연소챔버로부터 복귀되는 살포된 라디칼;
    Rret= 작용챔버에 유지된 라디칼;
    Rcrit= 각각의 연소사이클에서 충전의 예정된 점화 및 연소특성을 얻는데 필요한 작용챔버에서의 연료의 라디칼 종의 최소량; 일때 용챔버에서의 라이칼종의 최소량; 일때
    Rout= Rgen+ Rin- Rret Rcrit
    의 공식에 따라 작용챔버내에 라디칼의 발생을 수행하고 작용챔버에서 라디칼의 발생을 수행하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 연소쳄버에서 충전의 라디칼 살포방법.
  15. 제14항에 있어서, 연료는 액체로서 피스톤의 리세스 면적내에 직접 분사되며 각각의 연소사이클의 연소 부분은 압축 점화에 의해서 점화되며, 여기에서 예정된 점화 특성은 각각의 연소사이클에서 지속적이고 예견가능한 점화시기로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14에 있어서, 압축비가 18:1을 넘지 않고 메타놀 연료의 압축점화를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제14에 있어서, 가솔린 연료는 공기대 연료의 비율이 18 내지 30대 1로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019910700914A 1989-02-16 1990-01-23 제어된 점화를 달성하기 위한 피스톤 및 방법 KR970001124B1 (ko)

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