[엔진혁명 500만 현상금] 새로운 피스톤엔진을 간략히 소개합니다.

저는 새로운 피스톤엔진을 발명한 사람입니다. 2017년 1월 23일 특허출원한 이후에 새로운 피스톤에 대한 비공개 평가를 받았습니다. 그리고 몇 주 전에 다음카페(엔진혁명)를 개설하고, 현상금 500만원을 내걸고 공개평가를 받고 있습니다. 현상금은 새로운 피스톤엔진의 결정적 문제를 발견한 첫번째 사람에게 드립니다. 아직까지 34명의 사람들이 새로운 피스톤엔진의 문제를 제기하였으나 아무도 현상금 지급기준을 충족하는 사람이 없었습니다. 여러분의 적극적 참여를 바라며, 새로운 피스톤엔진에 대하여 간략히 소개합니다. 아래 소개글을 보시면, 새로운 피스톤엔진의 원리와 메카니즘을 쉽게 알 수 있습니다.

첨부파일1. 새로운 피스톤엔진 소개

첨부파일2. 새로운 피스톤엔진에 대한 34면의 문제제기와 답변​ 

엔진혁명 500만원 현상금 공고

랙형 박서엔진에 대한 공개 현상금을 100만원에서 500만원으로 올린다. 새로운 피스톤엔진이 [ (1) 종래 피스톤엔진보다 출력이 2배 이상이 되지 않거나, (2) 종래 피스톤엔진에 비해서 내구성이 떨어지거나(전체적 평가), 혹은 (3) 현재의 기술로 제작이 어려운 문제 ]를 발견하는 첫 번째 사람에게 현상금 500만원을 지급하겠다. 증명은 논리적/합리적 접근으로 가능하며, 또한 수학적/과학적 접근으로 가능하다.

아울러 지금까지 진행된 랙형 박서엔진에 대한 34인의 문제제기는 모두 현상금(500만원)지급기준을 충족하지 못하였음을 알리는 바이다

 

피스톤엔진의 혁명

랙형 박서엔진의 이해

 

2017 1 23일에서 현재까지 진행된 연구 및 평가에 따르면 랙형 박서엔진(=새로운 피스톤엔진=새로운 동력전달장치를 장착한 박서엔진)은 종래 피스톤엔진(박서엔진)에 비해서 최소 2배 이상의 출력이 예상된다. 또한 새로운 피스톤엔진의 실용성을 저해하는 어떠한 심각한 문제도 없는 것으로 추정된다. ☞ 「랙형 박서엔진에 대한 34명의 의견과 답변(첨부파일) 참조

 

새로운 피스톤엔진은 메카니즘에 문제가 없으며, 종래 피스톤엔진에 비해서 출력이 2배 이상이다. 또한 새로운 피스톤엔진은 종래 피스톤엔진이나 내연기관에서 흔히 보이는 심각한 내구성 문제가 없다. 적어도 현재까지 검증결과는 그렇다.

 

이러한 주장을 처음 듣는 사람은 매우 황당할 것이다. (논란이 있지만...) 1860년 프랑스인 기술자인 르누아르(18221900)에 의해서 최초의 내연기관(피스톤엔진)이 탄생한 후 지금까지 발전한 피스톤엔진의 출력을 2배 이상으로 증진하다니...그것도 어떠한 기계적 결함이 없다니...그것이 어떻게 가능하단 말인가? 그러한 발명이 이 시대에 가능한가? 의심하고 또 의심을 한다.

그러면 어떻게 2배 이상의 출력이 가능하고, 피스톤엔진에서 일반적으로 보이는 내구성 문제가 없을 수 있단 말인가? 여기서 그 핵심을 간략히 말하겠다.

 

피스톤엔진의 동력손실

 

[그림 1]은 피스톤엔진의 작동원리를 잘 보여준다

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  그림 1. 피스톤엔진의 작동원리 

 

위의 [그림 1]에서 폭발행정을 보라. 상사점(크랭크 각=0)에서 피스톤-커넥팅 로드-크랭크(출력축)이 일직선이 된다. 상사점에서 폭발에너지(가스압력)는 피스톤에 작용하는 물리적 힘(Force)으로 전환된다. 그런데 상사점에서 피스톤에 작용하는 힘(Force)에서 크랭크의 회전운동으로 전환되는 에너지(Torque) 0이다. 그리고 피스톤에 작용하는 힘에서 크랭크의 회전운동으로 전환되는 에너지의 비율은 상사점을 지나면서 점진적으로 증가한다. 

그러면 피스톤에 작용하는 힘에서 얼마의 에너지가 동력변환과정에서 손실될까? 이에 대한 답은 피스톤엔진의 기계적 이익률(Mechanical Advantage)을 나타내는 [그림 2]에 있다.
 

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  그림 2. 피스톤엔진에서 크랭크각과 기계적 이익률(%)

  # (계산의 기준이 된) 보라색 그래프는 최적의 지연점화에서 크랭크각과 기계적 이익률(%).

  # 출처: 아래 사이트

http://www.d-series.org/forums/engine-building/141308-advanced-tech-what-makes-torque-why-do-i-care.html

 

[그림 2]에서 기계적 이익률(Mechanical Advantage)는 피스톤에 작용하는 힘에서 크랭크의 회전운동으로 전환되는 힘의 비율이다. 이러한 기계적 이익률(Mechanical Advantage)에 따라 계산할 경우에 피스톤에 작용하는 힘은 크랭크의 회전운동으로 전환되는 과정에서 약 50%가 손실된다. 이러한 동력손실은 피스톤에서 크랭크(출력축)로 이어지는 동력전달장치가 갖는 구조적 문제이다. 따라서 피스톤-커넥팅 로드-크랭크(출력축)으로 이어지는 동력전달장치를 갖는 피스톤엔진에서 해결이 불가능하다.

 

위와 같은 피스톤엔진의 문제를 해결하기 위해서 나는 새로운 방식의 피스톤엔진을 개발하였다. 구체적으로 박서엔진에서 피스톤-커넥팅 로드-크랭크(출력축)으로 이어지는 동력전달장치를 피스톤-랙기어-일방향기어(출력축)으로 이어지는 동력전달장치로 대체하였다.

본 발명의 새로운 피스톤엔진, 즉 랙형 박서엔진의 제작모형은 다음과 같다.

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  그림 3. 랙형 박서엔진의 제작모형 

  #  4개의 피스톤을 갖는 2행정 박서엔진 모형

  # 본 발명의 작동모습 동영상(http://cafe.daum.net/engrevolution) 참조

 

본 발명의 랙형 박서엔진에서 2개의 피스톤 세트에서 발생하는 직선왕복운동은 어떠한 경우에도 중앙의 일방향기어(출력축)의 회전운동으로 전환된다. 여기서 중요한 점은 피스톤/랙과 일방향기어(출력축)가 직교하기 때문에 피스톤에 작용하는 힘(Force)은 모두 토크공식(T=F×L)에 따라 일방향기어(출력축)의 회전운동으로 전환된다는 사실이다[마찰력 제외]. 만약 상사점에서 피스톤에 작용하는 힘이 100이라면,  100에 해당되는 힘이 대부분 크랭크의 회전운동을 전환된다(마찰력 제외).

위와 같은 이유에서 랙형 박서엔진은 종래 피스톤엔진(박서엔진)에 비해서 출력이 2배가 된다. 그리고 새로운 피스톤엔진이 종래 피스톤엔진과 다른 몇 가지 이유에서 본 발명의 새로운 피스톤엔진(랙형 박서엔진)은 종래 피스톤엔진(박서엔진)보다 출력이 최소 2배 이상이다.

내구성의 비밀

 

2017 1 23일 특허출원을 한 후에 얼마 전까지 비공개적으로 전문가(기계공학 석박사급 이상) 혹은 관계자들의 평가를 받았다. 그리고 몇 주 전에 다음카페[엔진혁명]를 개설하고, 현상금을 내걸고 공개적으로 평가를 받고 있다. 그동안 34명의 사람들이 랙형 박서엔진에서 다양한 문제를 제기했으나 현상금 지급기준을 충족하는 사람은 없었다. ☞ 「랙형 박서엔진에 대한 34명의 의견과 답변(첨부파일) 참조 

랙형 박서엔진에 대한 34명의 문제제기는 대부분 내구성 문제에 대한 것이다. 기존의 피스톤엔진처럼 새로운 피스톤엔진에도 내구성에 문제가 심각할 것이라 주장하였다. 또는 기존의 박서엔진이나 로터리엔진처럼 새로운 피스톤엔진에도 내구성 문제가 심각할 것이라 주장하였다. 

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