四行程引擎
本实用新型系有关于一种内燃机,尤其是一种适用于手提式机器四行程引擎。小型的内燃发协机是比较有知名度,也比较广泛地使用于一般动力装置,例如:链钜机、吹风机…等等,由于科技不断地进步、技术不断地改良,使这些动力装置演变为由单人操控,因此有必要减轻这些动力装置的重量,而且改良成得以在不同的方向操控(例如:横向或直向)。
到目前为止,几乎所有具有这些功能的引擎都是二行程气冷引擎,就重量各尺寸的比率来说,该种引擎具有较佳的功率,也没有太多复杂的结构,而且可以操控在不同方向上;因为该引擎系使用隔板型化油器于燃料中加入润滑油来使引擎达到润滑的目的(典型的油汽混合比是40∶1),故可以达到前述二行程气冷引擎的特性。
此种型式的二行程引擎运作过程当中,有一些缺点会渐渐显露出来:燃料的消耗率渐渐增高,运作过程中噪音程度也偏高,更严重的废气物排放程度相当高,因为废气中含有大量的未完全燃烧的燃料在其中;在1995年,美国加州政府严格的管制机汽车排气物,限制排气物中碳化氢和一氧化碳的废气排放,然而,到目前为止,几乎所有的二行程引擎都不符合加州所规定的标准,而且该排气物标准预定很快就会适用在其他州或其他国家中。
四行程引擎当然也是众所周知的引擎,该引擎所排放的废气物中含碳化氢和一氧化碳的量比二行程引擎还少,这是显然可知的,因为四行程引擎使用一个比较正确的方式来交换废气物与未燃烧完全的混合物-利用阀门来交换,况且四行程引擎的噪音程度也较小。
相较之下,小型的四行程引擎较容易购置,而且也已经被拿来使用了,像是在模型或旋转飞机…等,虽然该引擎小到足以适用在手提式工具上,但其效果仍然不是很令人满意,因其结构有相对性的复杂度及容积量小;一般四行程引擎包括一油槽及一油泵,其中油槽设于引擎底部的曲轴箱内,该油泵驱动机油到作动区中,如顶阀和阀门操作机构。但该润滑***并不适用于所有的位置。
1993年1月5日所申请的U.S.Pat.No.5,176,116美国专利案中描述到手提式四行程引擎润滑***,其中有些引擎部分系由曲轴箱中的机油所润滑,另一部分系使用动物油涂塞在作动区周围;当引擎使用中温度会不断地上升,该动物油是否能够提供令人满意的润滑度是很令人怀疑的,因为动物油必需定期的清理及再填充,若长期使用在野地或花园中,机器迟早会产生问题,像是在家中的整理花园工具上,该动物油也不是很适用。
本实用新型的目的是针对目前四行程引擎存在的润滑机构比较复杂,且润滑效果不理想的问题,提供一种构造简单,润滑效果好,且燃气燃烧更加充分的四行程引擎。
本实用新型所述的四行程内燃引擎,由燃料、机油及空气所混合面成的易燃性混合物所燃烧,其中:
(a)该四行程引擎的主要结构包括:一引擎本体、一头部及一曲轴箱;
(b)该头部包括一密闭区、一进气阀及设于密闭区内的阀门操纵机构;
(c)前述阀门操纵机构包括至少一汽缸及设于汽缸中反复运作的活塞;
(d)前述结构中,当活塞反复运作时,曲轴箱内的容积随之交替地增加及递减;
(e)前述结构中,该曲轴箱侧边设有进气口及排气口,当曲轴箱内容积增加时,排气阀与进气口结合,使流体得以流入曲轴箱中;
(f)一导管设于排气口和头部之间,连系曲轴箱与密闭区;
(g)易燃性混合物流经进汽门、曲轴箱与阀门密闭区,环绕于曲轴箱、密闭区与阀门操纵机构,同时润滑曲轴箱与阀门操纵机构内的引擎结构。
所述的四行程引擎结构,其中进气阀与排气口相通,当曲轴箱容积增加时,流体得以自曲轴箱流至导管中。
本实用新型所述的四行程引擎,也可以是该引擎由燃料、机油及空气所混合而成的易燃性混合物所燃烧,其中:
(a)该四行程引擎结构包括:一曲轴箱、汽缸及阀门密闭区;
(b)一活塞、一燃烧室及一阀门密闭区,其中活塞设于汽缸中反复运作,使该曲轴箱内的容积随之交替地增加及递减;
(c)曲轴箱内设有进气口及排气口,其中进气口与易燃性混合物的供应区相通;
(d)一阀门操作机构设于阀门密闭区内,包括有一进气阀、一排气阀及一阀门操纵机构,当该进气阀门开启时,密闭区与燃烧室相通,而当该排气阀门开启时,燃烧室与大气相通;
(e)一导管,自排气口连接至密闭区,使混合物得以由曲轴箱流至阀门密闭区;
(f)在引擎运作过程当中,充足量的混合物会流经曲轴箱及阀门密闭区,使该区的阀门操纵机构受到润滑。
所述的四行程引擎结构,其中排气阀设于该进气口,允许混合物单一方向流入曲轴箱中。
所述的四行程引擎结构,其中进气阀设于该排气口,控制混合物单一方自曲轴箱流入导管中。
所述的四行程引擎结构,其中导管为一稳压箱。
所述的四行程引擎结构,其中阀门操纵机构包括一启动工具和一支持工具,该启动工具用以启动燃料进气阀及排气阀,而支持工具用以支持启动工具,该支持工具及启动工具设置于密闭区内与易燃性混合物接触,当引擎运作中时,易燃性混合物流经于两工具周围。
所述的四行程引擎结构,其中包括一转动的曲柄轴及齿轮定时带,该曲柄轴装设于曲轴箱内,该设计时带连接于曲轴上,装设有前述的启动工具。
本实用新型所述的四行程引擎,还可以是该引擎由燃料、机油及空气所混合而成的易燃性混合物燃烧,包括:
(a)一曲轴箱、一第一汽缸及一第二汽缸;
(b)一第一活塞及一第二活塞,该第一活塞设于第一汽缸内反复来回运动,该第二活塞设于第二汽缸内反复来回运动,两活塞分别位于第一燃烧室及第二燃烧室内,当运作时,两活塞同时往曲轴箱运动,亦同还离曲轴箱运动,曲轴箱的内容积因活塞的反复运作而有大小的改变;
(c)第一阀门密闭区及第二阀门密闭区邻近该第一燃烧室及第二燃烧室,该引擎的第一阀门密闭区及第二阀门密闭区分别设有第一阀门操作机构及第二阀门操作机构;
(d)每一个阀门操作机构包括一进气阀及一排气阀;
(e)该曲轴箱中至少设有一进气口及一排气口,可自进气口中导入混合物;
(f)一导管连结起前述的排气口、第一阀密闭区、第二阀密闭区及进气阀,当引擎运作过程中,混合物流经且润滑曲轴箱及阀门密闭区。
所述的四行程引擎结构,其中进气口设有止回阀,允许流体单一方向流入曲轴箱。
所述的四行程引擎结构,其中导管为一稳压箱。
所述的四行程引擎结构,其中排气口设有第二止回阀,允许流体单一方向流入曲轴箱中。
所述的四行程引擎结构,其中曲轴箱内包括一转动的曲轴,该曲轴与活塞的相互配合操作运转,构成引擎的各种动力行程循环。
所述的四行程引擎结构,其中该汽缸设于相对位置,而该活塞彼此相对反复运动。
所述的引擎结构,其中曲轴箱与阀门密闭区设有足够的空间使混合物得以流入,且润滑了该区的引擎零件。
所述的四行程引擎结构,其导管系一U型结构,一端与曲轴箱连结,其另一端与阀门密闭区和引擎分离的中心部位连结。
本实用新型所述的四行程引擎,也可以是该引擎由燃料、机油及空气所混合而成的易燃性混合物燃烧,包括:
(a)一曲轴箱、一汽缸及一密闭区;
(b)该汽缸内设有一燃烧室及一曲轴箱,由于活塞来回反复运动,活塞来回反复运动,使该曲轴箱的内容积也随之改变;
(c)曲轴箱内设有一进气口及一排口,混合物自该进气口输入;
(d)一阀门操作机构设于密闭区内,包括一进气阀及一排气阀,当进气阀门开启时,该密闭区和与燃烧室相通,而当排气阀开启时,该密闭区与大气相通;
(e)一导管,连接排气口至密闭区,使混合物自曲轴箱导入密闭区;
(f)当引擎运转时,混合物有充份的量流动于曲轴箱与密闭区之间,同时润滑该区的引擎构造;
(g)该汽缸设有汽缸壁,该汽缸壁上设有进气口,当活塞反复运动时,进气口随之交替开启及闭合。
所述的四行程引擎结构,其中导管构成一U型结构,该导管一端连结至曲轴箱上,其另一端连结到阀门密闭区和引擎分离之中心部位。
所述的四行程引擎结构,其中进气口上设有一止回阀。
所述的四行程引擎结构,其中引擎结构为一汽泠引擎构造。
所述的四行程引擎结构,其中混合汽自邻近进气阀的化油器所供应。
所述的四行程引擎结构,其中化油器系一全方位型的化油汽。
与现有四行程引擎相比,本实用新型所述的四行程引擎的优点是,其动作区由油汽混合物润滑,避免掉了分散的分离***,且该混合物无需加设分离增压器就可具有超强驱动力,该引擎的废气中没有未完全燃烧的燃料。该引擎构造简单、体积小。
图1a到图1d为本实用新型四行程引擎结构的四个操作过程的剖面简图;
图2a到图2d为本实用新型的另一种四行程引擎结构的四个操作过程的剖面简图;
图3a到图3b为本实用新型的又一种四行程引擎结构的两个操作过程的剖面简图;
图4a到图4b为本实用新型的再一种四行程引擎结构的两个操作过程的剖面简图;
图5a为本实用新型的四行程引擎结构的构造图;
图5b为本实用新型的四行程引擎结构的基部剖面图;
图中,110引擎 111本体112曲轴箱 113头部114汽缸 115内室116活塞 117曲轴118连杆 119进气阀120排气阀 122阀盖123导管 124火星塞125端点 126燃烧室127槽 128进汽口129化油器 130止回阀210引擎 212曲轴箱216活塞 217曲轴222阀盖 230进气阀231排气阀 204扩大室241止回阀 310引擎311汽缸 312曲轴箱315内室 316a活塞316b活塞 317曲轴318a连杆 318b连杆319a排气阀 319b排气阀328进气口 329汽化器330止回阀 332a导管332b导管 333a排气口333b排气 410引擎411a汽缸 411b汽缸416a活塞 416b活塞432a导管 432b导管440集流腔室 441止回阀510引擎 511本体512曲轴箱 513头部514汽缸 515内室517曲轴 518连杆519进气阀 522阀盖524火星塞 526燃烧室527油槽 528进气口529化油器 531排气口532导管 536密闭区540散热鳍片 541曲柄臂542平衡锤 543填缝料544墙 547阀杆549气门弹簧 558齿轮定时带551摇臂 552摇柄553凸轮 554凸轮轴559轴承 561螺帽562叶轮 563鳍片564驱劝链轮 566护板568支持 569滤清器571导管 572导管573阀门 574消音器576燃料油
下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
如图1a至图1d四行程顶阀内燃引擎110所示,图1a显示压缩行程
图1b显示扩张或动力行程,图1c显示排气行程,图1d显示进气行程。
该引擎的主要结构有:引擎本体111、头部113,该引擎本体111由汽缸114、曲轴117、连杆118、活塞116及曲轴箱112所组成,其中活塞116设置于汽缸114中反复来回运作,该曲轴117可以旋转,该连杆118连结活塞116和曲轴117;头部113包括有进气阀119、排气阀120、阀盖122、导管123、火星塞124、端点125、燃烧室126,其中阀盖122内包括有进气阀119及排气阀120,该导管123设于排气阀120的侧边,自汽缸114输送废气到消音器上(图中未显示出来);该火星塞124的一端点125延伸到燃烧室126中;该燃烧室126设置于活塞116侧缘、汽缸114侧壁与头部113之间。
进气口128设置于曲轴箱112侧壁,当引擎运作时,由化油器129上的参考指数可以得知该燃料进气口128何时从化油器129接收易燃性混合物,该化油器129最好是全方位型化油器,例如膜片型化油器;一单向阀或是止回阀130对应进气口128连结,只允许混合物自化油器129单向地流至曲轴箱112的内室115;化油器129进气的一方连接一供应槽127,该供应槽127内装有油汽混合物,像是汽油和机油以40∶1混合物的比率,其中机油是一般小型二行程引擎所使用的机油;前述自化油器129流向曲轴箱112内室115的易燃性物质系为轻油混合物,该轻油混合物在化油器129中混入空气。
曲轴箱112内且设有一排气阀131及一导管232,该导管132一端连接至前述曲轴箱112排气口131上,另一端连接至头部113外壳136和阀盖122上,因此,藉由导管132自曲轴箱112内室115输送混合物至阀盖122密闭区136中。引擎结构中且包括了阀门机构和操作机构,但图1a至图1d中尚未显示出来;该机构包括了传统用的凸轮和推杆装置来驱动操控阀门的摇臂,该凸轮和推杆设于内室115和导管132上,该摇臂设于密闭区136,另外,可以在曲轴117和密闭区136内的凸轮机构之间装置一时规皮带。
请参看图1a引擎压缩行程所示,进气阀119、排气阀120两阀门呈关闭状态,活塞116向头部113推动,压缩燃烧室126内的混合物,当活塞116向上推动时,由曲轴箱112与活塞116下侧所围成的内室115内容积会随之增加,因此易燃性混合物经由进气口128自化油器129中抽出,止回阀130同时呈并启状,使混合物顺着阀门方向流通。当引擎运转将到压缩行程将近终了时,火星塞124会点火,而燃烧室126中的易燃性混合物,然后驱动活塞116向下推动,如图1b所示,使进气阀119、排气阀120两阀门呈关闭状;因为当该活塞116朝下运动时,曲轴箱112内室115的体积会减少,因此增加内室115中混合物的压力,也使止回阀130关闭,同时,内室115中的易燃性混合物、导管132和密闭区136也受压。
如图1b所示,扩张行程的最后,活塞116在排气行程中又再次向上推动,如图1c所示,此时排气阀受阀门操纵机构开启;在前述扩张行程中,由于活塞116向上推动,使气体从燃烧室126中经排气阀120和导管123自汽缸中排出。
排气行程最后,活塞116在燃料进气行程中再次向下推动如图1d所示,排气阀120关闭、进气阀119由阀门操纵机构开启;在活塞116向下推动过程时,吸引混合物进入燃烧室126中,同时驱动混合物自曲轴箱112内室115经导管132及开启状的进气阀119到燃料室126中;在活塞116的进气行程最后,进气阀119关闭,然而活塞116在下一个压缩行程中再次向上推动,如此,完成一个完整的引擎操作循环。
我们明显可能看到,前述易燃性混合物自化油器129流经曲轴箱112,再流到阀盖122,该混合物在曲轴箱112内室115和阀盖122内形成油雾,流经所有需要润滑的区域;阀门、阀门操纵机构及曲轴箱的外壳含有一种含油雾材料,油雾落在该作动区的表面且粘附在其上,保持该区域的润滑,继续提供动作区的润滑。
可替换式四行程引擎210结构如图2a到图2b的剖面图所示,其中图2中的图号对应于图1的图号,后两数字不变,仅改变第一个数字为2开头。
请参看图2a到图2b,引擎210包括一导管232、曲轴箱212、阀盖222、扩大室240、排气阀231及止回阀241,该导管232形成一储存槽或稳压箱,连结曲轴箱212与阀盖222之间,该止回阀241(或称单向阀)延伸横跨于曲轴箱212内排气阀231上,如图所示,止回阀241只允许混合物单一方向自曲轴箱212内室115流到扩大室240中。
本引擎210的操作方式与前述引擎操作类似,当扩张行程时,扩大室240内混合物受到比导管132中混合物更大的压力,比对图2a到图2b,当活塞216在压缩行程中往上推动时,混合物会从化油器被吸引进入曲轴箱内室115,且止回阀241呈关闭状;当引擎操控在扩张行程时,如图2b所示,活塞216向下推动,进气阀230随之关闭,迫使混合物受压流入扩大室240而受压;如图2c所示,在扩张行程中,混合物受进气阀119及排气阀241封闭于集流腔室中,而在接下来的进气行程中,如图2d所示,当活塞再次向下推动,其余的混合物会被抽入扩大室240中,同时阀门219呈开启状;进气行程的结果,使扩大室240内压力增加,这与曲轴箱内室240容积、扩大室240容积及活塞216位移量有很大的关系,其所增加的压力比大气压力高一些,约高出8-15%,所增加的压力或超强马力当然也会增进引擎的容积效率,使引擎在固定的容积下比其他引擎产生更大的马力。
除此之外,因压力的增加同时制造出浓稠或浓缩的混合物,混合物流经的引擎结构受到更高的润滑度。
图3a及图3b所示系为具有双汽缸的引擎310结构剖面图,其引擎结构却与图1a至图1d所示的引擎结构类似,该汽缸内各有其活塞,此两活塞同步运作,同时往曲轴箱连动,也同时推向汽缸头部;图示实施例显示系一具有双汽缸的引擎,但也可以装置多汽缸引擎,图示引擎中两活塞相对装置,然而也可以装置成其他方式,例如平行型态或V型型态…等;该引擎310包括有一曲轴箱312、内室315、一进气口328、两排气口331a、333b及止回阀330,其中曲轴箱312内设有一进气口328及两排气口331a、331b止回阀330设于进气口328两侧,该进汽门328设于曲轴箱312内室315及化油器329之间设有,该排气口331a、331b分别设于两导管332a、332b的一端。
引擎另包括两相对汽缸311a和311b、两活塞316a和316b、两连杆318a和318b、曲轴317、化油器329,该汽缸311a中设有活塞316a,该汽缸311b中设有活塞316b,两连杆318a、318b分别连接两活塞316a、316b与曲轴317,此连接装置使引擎循环运转中两活塞316a、316b得以同时相向聚合或是同时反向分离;该两活塞316a、316b的点火时间完全不同,当活塞316a在排气行程向外推动时,活塞316b同时处于压缩行程向外推动,如图3a所示,而当活塞316a处于进气行程向内推动时,活塞316b则处于动力行程或扩张行程向内推动;两汽缸各别包含进气阀、排气阀、阀门操纵机构(图中未显示出来)及头部内的火星塞,该部分的结构及操作过程如同图1a至图1b所示。又如图3a所示,两活塞316a、316b同时向外推动,将混合物自化油器329吸至曲轴箱312内室315中;而当活塞316a、316b同时向内推动,混合物自内室315被压入两导管332a、332b其中之一导管及两进气阀319a、319b其中之一进气阀。
再请参看图4a及图4b的引擎410结构剖面图,可以看出该引擎410装置与引擎310类似,包括两汽缸411a和411b、两活塞416a和416b、止回阀441、一集流腔室440、两导管432a和432b、曲轴箱内室415;其中两汽缸411a和411b相对设置,该汽缸411a中设有活塞416a,汽缸411b中设有活塞416a,汽缸411b中设有活塞416b;止回阀441由两汽缸411a和411b所共用,自曲轴箱内室415接收混合物至两导管432a和432b;此外,引擎310与引擎410的操作方式也非常类似,除了进汽导管内增加较大的压力而使引擎410的功率较高;该集流腔室440所增加的压力比集流腔室210所增加的压力大因为当燃烧室的体积充满混合物时,两活塞416a和416b所扫过的体积是单汽缸位移的两倍,也就是双活塞各别单一活塞的循环与单汽缸的循环相同;如图3a及图3b所示,缺少集流腔室(稳压箱)的双汽缸引擎,其进气行程终了的压力比大气压力高出16~25个百分比;若该引擎加设一集流腔室,则其压力会比大气压力高出21~45个百分比,如图4a和图4b所示。
图5a及图5b揭露出本实用新型的另一种引擎510结构,其图号标示结应于图1的图号,后两数字不变,仅改变第一个数字为5;请参看图5b,该引擎结构包括一引擎本体511、曲轴箱512、头部513及形成头部阀盖522;在此实施例中,引擎采用空气冷却,于引擎本体511及头部513***设有散热鳍片540。
汽缸514内设有一活塞516来回反覆运动,该活塞516藉由一连杆518与曲轴517连结,该曲轴517另设有一曲柄臂514与连杆518连结,如图5b所示,该曲柄臂541上设有一平衡锤542,曲轴箱512内室515设有曲轴517及曲柄臂541,因此相对的空间很小,这是允许的,因为该曲轴箱512内不并预备设油槽来盛装润滑油,排除进气口528及排气口513,该引擎本体511和曲轴箱512紧密连结在一起形成一密闭的腔室。
燃烧室526系由活塞516、汽缸514壁及头部513内壁所围成的空间,引擎本体511和头部513之间的缝隙由填缝料543所密封,头部513内侧形成一座墙544横越汽缸514上缘,(如图5b所示,即引擎设置方位不同),形成该墙544的主要结构包括有一进气口、一排气口(图中未显示出来)及火星塞524的开口;在传统四行程引擎中,进气阀519和排气阀(图中未显示)用来开关各别阀门的出入口,每一个阀门包括一阀杆547及一气门弹簧,其中该阀杆547设于阀导548内滑动,该气门弹簧推动阀门朝向密闭区移动。
该引擎内设有一阀门操纵机构,该阀门操纵机构包括一摇臂551、一摇柄552、一凸轮553及一凸轮轴554;该摇臂551的中点设有一摇柄552,其一端与阀门外端相吻合,其另一端与凸轮553相吻合,该凸轮553接固于凸轮轴554上;整个阀门操纵机构和阀门都包括在头部阀盖所形成的密闭区536内,其中的阀门装置系为已知技术。
请参看图5a,阀门操纵机构且包括一齿轮定时带558,,该齿轮定时带558设于曲轴517上,由一驱动链轮(图中未显示)所驱动,该曲轴517至少由一引擎本体511上的轴承559(如图所示)及曲轴箱512所支撑,其曲轴517的两端延伸于引擎本体511之外,其一端点(图中未显示)为与一驱动工具结合特制成一特定形状,而另一端点由螺帽561锁固于叶轮562上,该叶轮562形成一飞轮或风扇,叶轮562上的鳍片563引起冷空气在周围循环;前述驱动链轮564形成叶轮562的一部分,也是由曲轴517所驱动;齿轮定时带558也与驱动链轮564相吻合,该驱动链轮564固接于凸轮轴554;在一个循环当中,驱动链轮564比凸轮轴554旋转一圈时相对应的曲柄轴517旋转两圈。头部513的轴承(图中未显示)支持著凸轮轴554旋转,凸轮轴554和曲轴517两轴承设于密闭区536和曲轴箱512内室515,以达到润滑的目的,以下将有更详细的说明。
如前所述的引擎结构,引擎本体511设有进气口528及排气口531,当活塞516位于上死点位置时,设于汽缸侧壁的进气口528呈开启状,如图5b所示,而当活塞推动至另一端死点位置时(图中未显示),活塞516护板566会渐渐盖上进气口528,在每一次操作循环中,护板566会两次盖合于进汽门528。
化油器529藉由一导管567连结于进气口528,且由紧系于阀门操纵机构上的支持568所支撑,化油器529的空气入口处设有一滤清器569,而燃料经连结于燃料供应槽527的导管571输入;该化油器529的隔板、燃料供应槽527和滤清器569皆使用传统的技术,燃料自曲轴箱512内室515经导管572输入化油器529。
在本实用新型的具体实施例中当中,排气口531与导管532之间设有一管533及一止回阀541,该止回阀541采弹簧振动式,只允许气体单一方向流至导管532中。
导管532的材质具有可塑性或扰性,一端连接于阀门541出口,另一端设于阀盖522上的阀门573,导管532一般呈U型结构,与引擎本体511独立出来,如图5b所示,该阀门573直接与密闭区536相通,也自进气阀519与头部513阀门相通。
头部513的排气阀(图中未显示)与相对应的引擎110、引擎210、引擎310及引擎410阀门类似,其中排汽导管123一端闭合于密闭区136,因此废气不会流入密闭区536,而会经排气导管到消音器574中,阀导548、气门弹簧549和排气阀都与密闭区536相通以达到润滑的目的。
当操作引擎510时,操作者倒出燃料油576到油槽527中,(该燃料油576的成份使用一般二行程引擎所使用的混合成份,例如40∶1的油汽混合比),该混合物经由导管517被吸到油化器529中,与空气混合成为一易燃性混合物,汽油蒸发后与机油混合,成为一个非常好的燃料混合物。
当活塞516向TDC推动时,由于曲轴箱512内室515的容积增加使得压力下降,护板566向活塞516移动,同时进气阀528也开启,混合物从油化器529被吸入内室515中时,内室515中压力减少,造成排气阀关闭,该过程同时都会在压缩行程与排气行程中发生。
当活塞516自TDC推动到BDC位置时,活塞516护板566关闭进气阀528,同时由于活塞516的推动,造成曲轴箱512内室515的容积缩小,结果使内室515中的混合物压缩、打开阀门、让混合物流入导管532当中;在扩张行程中,导管532中混合物被压缩,该压力保持不变,当气门弹簧549关闭时,活塞再次向上推移;进气行程时,该压缩混合物被吸到汽缸514当中,而其余的混合物被压入活塞516当中;因此,对于一个固定体积的引擎来说,曲轴箱512的压缩变好像一个增压器一样,增加马达的输出功率,同时因增加了混合油浓度,使该引擎作动区的零件受到更好的润滑度。
如前述的汽油和空气的混合物,流经曲轴箱513内515导轨532及阀盖内密闭区536,该混合物在内室515和密闭区536形成油雾状,流经、环绕且润滑所有需要润滑的零件;即使每一个操作循环有四个行程或混合物只在其中的一个行程(进气行程)流出密闭区536,油雾仍然存留在内室515和密闭区536中;由于内室515和密闭区536中包括了一定量的油雾,因此,无需另设油泵来润滑该零件,也无须另用润滑油涂在该零件周围。
本实用新型系一更具进步性的引擎510,包括一较大的导管532内容积,其功能近似集流腔室或稳压箱,因导管532形成一U型弯曲,所以其容积较大;阀门528和活塞516的相对位置设置使阀门在开启或关闭时都非常方便,也因此免除了装设分离止回阀,同时该装置使化油器有一更便利的位置;这对机型较小的手提式机器是非常重要的,例如手提式动力链锯;任何流经活塞的吹漏气体最后还是会流回到燃烧室中。
如图2a到图2b及图5a到图5b所示,在一个设有储存集流腔室或稳压箱的单汽缸中,刚开始进入压缩行程时,稳压箱和曲轴箱的体积与汽缸内的空气压力之间有一不可忽略的关系,对于单汽缸引擎而言,假设气体的改变保持在等温状态下,则:
其中,Po:大气压力;Pa:压缩行程前汽缸下死点中心内的压力;Pt:稳压箱下死点中心内的最大压力;Pc:曲轴下死点中心内的理论最大压力;V:总引擎位移;Vc:曲轴箱间隙体;Vt:稳压箱体积;Vcc:汽缸间隙体积。对于设有一稳压箱的双汽缸引擎(如图4a及图4b所示),一样假设气体的转变保持在等温状态之下,则:
其中压力Pa在经过一些引擎循环之后,仍保持不变。
从前述实施例中明显可见本实用新型的四行程引擎系一更具进步性的引擎,该引擎的作动区由油汽混合物所润滑,避免掉分散的分离***,且该混合物无需加设分离增压器就可具有超强驱动力;由于该引擎为一四行程引擎,其废气物中没有未燃烧完全的燃料。
惟以上所述仅为本实用新型的一可行实施例,举凡利用本实用新型说明书或权利要求书所做的等效结构变化,理应包括于本实用新型的专利范围内。