CN2433397Y - 一种新型的四行程引擎构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型的四行程引擎构造,增设曲轴室,进排气导管和两个逆止气阀,使其同时具有二行程引擎之于进气之时亦实行排气之高效率的优点及原始四行程引擎之油气的充分利用及减少不良废气的优点,同时压缩比及油气使用效率较现有的四行程引擎为高,且改良构造所增设成本较低且手续较简单,且可减少活塞与汽缸内壁之摩擦,可提高汽车动力并延长活塞及***使用寿命,为以小幅之改良增强四行程引擎功能甚多之四行程引擎之改良构造。

Description

一种新型的四行程引擎构造

本实用新型涉及内燃机技术领域，尤指一种四行程引擎构造。

现有的动力引擎，大致有图1A所示之二行程引擎20及图1B所示之四行程引擎30两种。其中二行程引擎20，是于进气口21附近设置化油器22，而化油器出气端连接第1进气气门23，该第1进气气门23之末端接设于曲轴室24，该曲轴室24介以第2进气气门25接设汽缸室28，曲轴室24与汽缸室28间设有由曲轴所连动之活塞27，此外，前述汽缸室28设有排气气门26。

如前述构成二行程引擎20是于进气同时实行排气，因此效率较佳，而成为其一优点，但其缺点为油气无法有效利用，于排气时会混合有油气之不完全燃烧，以至于形成浪费油料而造成严重的空气污染，故已渐被后述四行程引擎30所取代。

而现行的四行程引擎，如图1B所示，除具有与前述二行程引擎20略同的进气口31、化油器32、曲轴室34、活塞37、汽缸室38与排气口39外，于汽缸室38附近更具有一进气阀33与一排气阀36及一连接曲轴室34与进气口31附近之管路的废气回收管30A，实行进气-压缩-***-排气之四个行程。于进气阶段关闭排气阀36，而于进行完压缩及***行程后，方打开排气阀36进行排气，此时进气阀为关闭的，因此进入之油气可被有效利用，不会混着废气被排出，对环保及提高油气利用效率甚为有利。但因四行程引擎在做完进、压、爆、排四个行程时，曲轴必须旋转二圈，不同于二行程引擎之一圈，因此二行程引擎是每圈均会有动力行程产生，而四行程引擎是每二圈才产生一次动力行程，所以在机械效率上四行程引擎比二行程引擎差。且其废气回收管30A之输出端接设于化油器32前侧，当活塞37朝曲轴室34内部下降时虽有压缩作用，但其压缩能被废气回收管30A与化油器32等之作用所消耗，而被减低许多，若能将活塞37下压之压缩能更有效地利用，相信能提高引擎动力效能，但目前并无较简单的改良方法，除非是大幅度变更引擎构造设计，但将大为提高成本。

此外，前述之二行程引擎20与四行程引擎30，其活塞是固定形态，因此于其各行程中，活塞与汽缸室及曲轴室的壁面摩擦甚大，如此将缩短该引擎***之使用寿命。

有鉴于现行的二行程引擎及四行程引擎具有前述诸多缺点，本实用新型的目的在于提供一种能增高其动力效率并降低改造成本的新型四行程引擎构造。

本实用新型的技术方案：一种四行程引擎构造，包括有：接设于化油器输出口之进气导管；接设于进气导管末端附近之曲轴室；设于曲轴室内的推动活塞用的曲轴连杆机构；接设于曲轴室之汽缸室；设于汽缸室一侧之进气阀；设于汽缸室另一侧之排气阀；接设于排气阀之排气导管；其特征在于：于前述进气导管与曲轴室间设有曲轴室进排气导管；于进气导管与曲轴室进排气导管间设有第一逆止气阀；接设于第一逆止气阀而导向进气阀的储气管；于储气管适当位置设有第二逆止气阀。

本实用新型以一控制机构实行以下四个行程，即：(1)进气行程：进气阀打开将贮气室内之油气导入汽缸室内，同时活塞朝曲轴室退入而压缩曲轴室内之油气使其冲过第二逆止气阀而经由储气管进入汽缸室，此时第一逆止气阀是关闭的；(2)压缩行程：进气阀门关闭，活塞压缩汽缸室内之油气，同时第一逆止气阀打开，将来自化油器之油气第一次导入曲轴室中；(3)***行程：第一逆止气阀关闭，而汽缸室内油气点火***，推动活塞产生动力并使活塞退入曲轴室内压缩前一行程进入曲轴室内之油气，使其冲过第二逆止气阀而储存于储气管中；(4)排气行程：进气阀关闭，排气阀打开排出废气，同时第一逆止气阀打开又将来自化油器之油气第二次导入曲轴室内。

本新型藉由上述改良构造及控制行程，使其进气量约为传统四行程引擎之两倍，因为活塞退入曲轴室两次，形成二次压缩曲轴室内油气，故约为两倍，且进气时在进气阀前的气体是处于高压状态而非传统进气是以常压方式进气，因此，本新型之进气功率耗损相对为低，所以可以得到较高的机械效率，又因为高压进气的结果，可将油气混和比调至最低，采用最低的油气混和比燃烧，因此可节省油料。故油气的利用率大且产生动力亦较大，废气的残留油气及有害气体量较少；于排气行程中同时进气至曲轴室，如现行之二行程引擎，故可增加曲轴室的散热效果，所以机械效率较高，故为一综合有前述二行程引擎及四行程引擎的所有优点，但却无该二者之缺点；且其压缩比及动力大小较现行四行程引擎为高，可认为将四行程引擎之功能提高至极致，同时其改造工艺并不复杂，不会增加成本太多，故为一符合经济效益之四行程引擎改良构造。

又，本实用新型中活塞可设置成自动扩张式活塞，可随压力大小而扩张其活塞片。

藉由前述自动扩张式活塞，于小压力行程时其面积较小，可减少活塞体与汽缸室壁面之摩擦，可延长活塞及汽缸的使用寿命，而于压缩、***等大压力行程，其活塞片自动扩张成与通常相同的面积，而可维持其功率，效果甚佳。

以下配合附图详细说明本实用新型的实施例。

图1A为现有之二行程引擎的断面图。

图1B为现有之四行程引擎的断面图。

图2为本实用新型较佳实施例之四行程引擎构造的断面图。

图3为图2四行程引擎构造之进气行程示意图。

图4为图2四行程引擎构造之压缩行程示意图。

图5为图2四行程引擎构造之***行程示意图。

图6为图2四行程引擎构造之排气行程示意图。

图7为自动扩张式活塞的断面图。

图8为V字形排列之复合式引擎的断面图。

图9为对冲式复合引擎的断面图。

图10为本实用新型之另一实施例图。部分图号说明：

1是进气导管，2是曲轴室进排气导管，3、3A、3B是储气管，4是第一逆止气阀，5是第二逆止气阀，6、6A、6B是活塞，61、62是活塞片，63是基体，64是轴部，7是曲轴室，8、8A、8B是进气阀，9、9A、9B是排气阀，10、10A、10B是汽缸室。

图2所示为本实用新型四行程引擎改良构造的断面图，在以下方面具有与现行四行程引擎大致相同的结构：接设于化油器输出口之进气导管1、接设于进气导管1末端附近之曲轴室7、设于曲轴室7内之推动活塞6用之曲轴连杆机构(未标号)、接设于曲轴室7之汽缸室10、设于汽缸室10一侧之进气阀8、设于汽缸室10另一侧之排气阀9、接设于排气阀9之排气导管(未标示符号)；这些构造之构成与作用则与现行之四行程引擎大致相同，已说明于前，在此不再赘述。

而本实施例之改良构造是于前述构成之四行程引擎中增设：于进气导管1与曲轴室7之间设一曲轴室进排气导管2、于进气导管1与曲轴室进排气导管2之间设第一逆止气阀4、接设于第一逆止气阀4而导向进气阀8的储气管3、设于储气管3之适当位置之第二逆止气阀5。至于其所实行之四行程则分段叙述如下。

(1)进气行程：如图3所示，进气阀8打开将储气管3内经压缩(此压缩作用是于此进气行程及***行程产生，于后述)之油气导入汽缸室10内，同时活塞6朝曲轴室7退入而压缩曲轴室7内之油气，使其冲过第二逆止气阀5而经储气管3进入汽缸室10。

(2)压缩行程：如图4所示，进气阀8关闭，活塞6压缩汽缸室10内之油气，同时第一逆止气阀4打开，将来自化油器之油气导入曲轴室7中。

(3)***行程：如图5所示，第一逆止气阀4关闭，汽缸室10内油气点火***，推动活塞6产生动力并使活塞6退入曲轴室7内，压缩前一行程进入曲轴室7内之油气使其冲过第二逆止气阀5而储存于储气室3中。

(4)排气行程：如图6所示，进气阀8关闭，排气阀9打开排出废气，同时第一逆止气阀4打开将来自化油器的油气又导入曲轴室7内。

如此，利用前述改良构造及四个行程，可在四个行程中同时实行压缩及储存压缩气体等作用，在行程之时序上并不比现行四行程引擎多耗时间，且能于同样时间内执行多个动作，其效率较现行四行程引擎为大，且其排气行程亦同时进气，一点都不浪费时间和额外耗损功率，因此又较现行四行程引擎为佳。同时其于四行程中有两次进气，其压缩比显然高出许多，燃料利用率高，且输出动力较大，不仅提高了性能，而且有利环保。

又，前述四行程引擎改良构造中之活塞，可设成如图7所示之活塞6，该种活塞6为自动扩张式活塞，具有可感应压力而自动扩张的活塞片61及6 2，该活塞片61及62设于一基体63上，并设于接设曲轴之轴部64。其于前述四行程中之压缩及***等压力较大之行程中会自动扩张其面积，不会减少动力，但于进气及排气等小压力之行程中则会保持一定公差之密合，以避免与汽缸室10之壁面强力摩擦，因此于四行程中可大幅度减少摩擦量，可延长引擎之使用寿命。

又，本新型亦可应用于各种复合式引擎中，例如应用于图8所示之V字形排列之复合式引擎与图9所示之对冲式复合引擎，以下略说明该两种引擎之构造。

图8所示为本新型另一实施例，是用于V字形排列复合式引擎，是于一曲轴室7上方两侧略倾斜地设置两汽缸室10A与10B，并以一曲轴连杆机构于曲轴室7与两汽缸室10A、10B间连接两活塞6A及6B，汽缸室10A、10B分别设有进气阀8A、8B与排气阀9A、9B，曲轴室进排气导管2设有一共用之进气导管1与第一逆止阀4，并于第一逆止阀4与两进气阀8A、8B间分别设置储气管3A、3B。至于其四行程之各行程作用与前述大致相同故省略其说明。

图9所示为本新型又一实施例，即对冲式复合引擎，是于一曲轴室7左右两侧设置两汽缸室10A与10B，并以一曲轴连杆机构于曲轴室7与两汽缸室10A、10B间连接两活塞6A及6B，汽缸室10A与10B分别设有进气阀8A、8B与排气阀9A、9B，曲轴室进排气导管2设有一共用之进气导管1与第一逆止阀4，并于第一逆止阀4与两进气阀8A、8B间分别设置储气管3A、3B。至于其各行程作用与前述大致相同故省略其说明，而本实施例的输出是每圈均有动力行程产生，故本实施例较一般单引擎之效率会更高。

图10为本实用新型的另一实施例，主要特点是将第一逆止阀4和第二逆止阀5的位置移至曲轴室的下方和上方。

本新型之四行程引擎改良构造，于四行程引擎之进气-压缩-***-排气之四行程中对油气作多次压缩，其压缩比较现行四行程引擎为大，因此油气利用率高，有害废气较少，符合现代环保之须求，同时因具有较高压缩比，其所产生之动力较现行者高出许多，可说将四行程引擎之性能发挥至极致，同时其采用自动扩张式活塞，可减少摩擦量，故可延长引擎使用寿命，而其运用于复合式引擎中时则更可产生大动力，可提高引擎性能甚多。

Claims (5)

1．一种新型的四行程引擎构造，包括有：接设于化油器输出口之进气导管(1)；接设于进气导管(1)末端附近之曲轴室(7)；设于曲轴室(7)内之推动活塞(6)用的曲轴连杆机构；接设于曲轴室(7)之汽缸室(10)；设于汽缸室(10)一侧之进气阀(8)；设于汽缸室(10)另一侧之排气阀(9)；接设于排气阀(9)之排气导管；其特征在于具有：设于进气导管(1)与曲轴室(7)之间设有曲轴室进排气导管(2)；于进气导管(1)与曲轴室进排气导管(2)间设有第一逆止气阀(4)；接设于第一逆止气阀(4)而导向进气阀(8)的储气管(3)；于储气管适当位置之设有第二逆止气阀(5)。

2．如权利要求1所述之四行程引擎构造，其特征在于：其中，于曲轴室(7)上方两侧成V字形排列两汽缸室(10A、10B)，其中各汽缸室分别设有进气阀(8A、8B)及排气阀(9A、9B)，而对于曲轴室(7)共用进气导管(1)及曲轴室进排气导管(2)及第一逆止气阀(4)，并于第一逆止阀(4)与两进气阀(8A、8B)间分别设有储气管(3A、3B)，且于曲轴室(7)与两汽缸室(10A、10B)之间以曲轴连杆机构分别设置两活塞(6A、6B)。

3．如权利要求1所述之四行程引擎构造，其特征在于：其中，于曲轴室(7)左右两侧成平行排列两汽缸室(10A、10B)。

4．如权利要求1所述之四行程引擎构造，其特征在于：其中活塞(6)是自动扩张式活塞。

5．如权利要求2所示之四行程引擎构造，其特征在于：其中活塞(6A、6B)是自动扩张式活塞。

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