專利名稱：四沖程內燃機的制作方法
技術領域：
本實用新型系相關一種內燃發動機，特別是指一種適用于可攜帶性(輕便的)工具的四沖程內燃機。
相對地，小型內燃發動機已廣為所知并廣泛使用于動力工具，如鏈鋸，吹風機，剪切具等，一旦這些工具被人們自然地攜帶與使用，這些發動機必定有著重量輕，且能夠在不同的方位下操作(如斜向或直立)等優點。
以目前來說，為了達到這樣的目的，大部分的發動機均是二沖程氣冷式發動，因為就重量與尺寸的比例而言，該引擎具有良好的動力，沒有復雜的構造，且均可在任何位置或定向發動，后者成立是因為該發動權利用隔膜式(diaphragm-type)汽化器，且發動機的潤滑作用以添加潤滑油至燃料來完成(一般典型為一燃料與油為40∶1的混合物)。
當二沖程發動機以這樣的方式運轉時，它們具有一些缺點，其燃料消耗量的速率相對的高，而且其操作噪音值亦非常高，一個非常重要的缺點在于該種發動機的排放值相當高，因為其排出廢氣中包括相當大量未經使用的燃料。美國加州政府法令近期將形成有效的規定來限制碳氫化合物及一氧化碳的排出量，目前所使用中的大部分或所有的二沖程發動機將無法達到加州規定的標準，可預期地是那些標準也將被其它州或國家所采用。
當然，四沖程內燃機也早已廣為所知，而且大體上說來其相較于二沖程發動機排出較少的碳氫化合物及一氧化碳廢氣，這是事實，因為四沖程內燃機以氣閥-一種較為直接的方式交換該排出氣體與燃料／空氣混合物，另外，四沖程內燃機亦擁有較低的噪音值。
相對地小型四沖程內燃機已經可被利用并使用于一般機械上，如模型或小型飛行器。雖然該發動機相當的小而適用于可攜帶式工具，也將無法符合要求，因為它們相對的非常復雜而且工作效率低。四沖程引擎一般都在該引擎底端的曲軸箱設有一油箱，以將油輸送到活動元件，例如該頂端閥(overhead valves)和該閥門活動機構，這樣形式的潤滑系統并不適用于所有的位置使用。
另外，美國專利第5176116號案(1993年1月5日)，及美國專利第5213074號案(1993年5月25日)敘述一適用于四沖程引擎的潤滑系統，其中，該引擎的一部分元件以汽化器中的潤滑油進行潤滑，另一部元件以設置于活動元件上的潤滑油潤滑。當引擎于使用時其元件非常炙熱，潤滑油是否能提供足夠需求的潤滑效果，是值得懷疑的。在任何情況下，于農場或花園中使用的機器中，其潤滑油于長期的使用下是否能令人滿意，仍是可疑的，因為該潤滑油將會定期性物的耗盡而需重新填充。這種方式于引擎的使用將是不可行的，如家庭園藝工具。
美國專利案第5241932號案(1993年9月7日)，及美國專利案第5267536號案(1993年12月7日)，敘述一引擎大體上相近于美國專利案第5213047號所敘述的引擎，兩專利皆敘述一適用于四沖程引擎的潤滑系統，其包含于曲軸箱的油箱與噴灑器的潤滑油，美國專利案第5241932號案也強調該“充滿了空氣的油汽(mistladened air)”由氣化器穿越該導閥管(valve guide tube)移至遮蔽閥，來潤滑氣閥與搖臂。
美國專利第4708107號案(1987年11月24日)，描述一四沖程引擎包括有一曲軸箱壓縮裝置，一氣化器提供一“易燃性的可運作流體，如空氣與氣油混合物”至該曲軸箱，且該混合物經泵輸送經由一“增壓空間或儲水槽”，經由一節流閥注入一汽缸進氣閥。用來分別控制進氣閥及排出閥的一凸輪軸及一凸輪從動部是設置于該增壓空間。
本實用新型的目的是針對現有四沖程內燃機存在的潤滑系統復雜，致使內燃機構造復雜，且潤滑效果差的問題，提供一種不需額外潤滑系統，發動機的運作元件由燃料-油-空氣混合物潤滑，且不需要額外增壓器的四沖程內燃機。
本實用新型所述的以氣體、燃料及潤滑油所組成的可燃性混合物來運轉的四沖程內燃機，其包括有(a)一發動機殼體結構其包括有一缸體部分及一前導體部分所形成的汽缸和曲軸箱；
(b)一曲軸以可旋轉的方式設置于該曲軸箱上，一可來回往復移動的活塞設置于該汽缸上，一個連桿連接該活塞與該曲軸，該汽缸，該前導體，及該活塞以形成一燃燒室；(c)該發動機更進一步包括有一進氣閥，一排氣閥及一氣閥運動裝置，該運動裝置與該活塞同步運作，且于該活塞的進氣沖程時開啟該進氣閥，于該活塞的排氣沖程時開啟該排氣閥；(d)一氣化器，引燃由氣體、燃料及油氣所組成的可燃性混合物；(e)一導管，連接該曲軸箱與該進氣閥；且(f)該氣化器，該曲軸箱，該導管及該進氣閥形成一流動通道，該混合物由該氣化器流至燃燒室，該曲軸，該連桿，及設置于該流動通道的該發動裝置，且該發動裝置由該油氣潤滑。
該四沖程內燃機，更進一步包含一第一單向閥，其介于該氣化器與該曲軸箱間，使得該混合物流向該曲軸箱。
該四沖程內燃機，更進一步包括一第二單向閥，其介于該曲軸箱與該導管間，便得該混合物只流向導管。
該四沖程內燃機中，該第一、第二單向閥及該運動裝置均設置在該缸體部分上。
該四沖程內燃機中，該前導體部分其中設有一凹槽，且該流動通道包括該凹槽，且該進氣及排氣閥，該運動裝置均設置在該凹槽上。
該四潰程內燃機中，該氣化器為一全定位形式，且該內燃機則相對的體型小，重量輕而可攜帶。
該四沖程內燃機中，該管道形成一平衡罐。
該四沖程內燃機中該運動裝置包括一凸輪軸可旋轉地設置在該曲軸箱，且更進一步包括多數個齒輪連接該凸輪軸與該曲軸。
該四沖程內燃機中，該運動裝置包括一凸輪軸可旋轉地設置在該前導體部分，且更進一步包括一輸送帶連接該凸輪軸與該曲軸箱。
該四沖程內燃機中，該管道的一側邊由該缸體部分所形成，另一側邊由一覆蓋所形成，該閥蓋牢系于該另一側邊的該缸體部分。
該四沖程內燃機中，該管道為U型結構，并與該缸體部分間隔。
該四沖程內燃機，進一步包含一第二發動機結構，一連接于該曲軸的第二活塞，第二進氣及排氣閥及氣閥發動裝置，該氣油器，該曲軸箱，及該管道皆為該二發動機所共用。
該四沖程內燃機中，該第一單向閥包含一通口(port)，該通口設置于該圓柱體上，一該活塞的外緣部，該外緣部開啟或關閉該通口。
該四沖程內燃機中，該本一單向閥包含一通口，該通口設置于該發動機結構上，該發動機結構介于該氣化器及該曲軸箱，且一單向流于該通口并以氣閥調節。
一多數圓柱的四沖程發動機由一包含燃料、油及氣體的可燃性混合物供以燃料，該發動機包括有(a)一發動機缸體結構形成一曲軸箱及第一和第二汽缸；(b)第一及第二活塞以一種可往復移動的方式設置于該第一及第二可往復移動的汽缸上，并與該缸體形成第一及第二燃燒室，該第一及第二活塞藉以該曲軸箱的一體積同時移動朝向或遠離該曲軸箱，該體積隨著該往復移動的該活塞交替增加或減少。
(c)該結構更進一步形成第一及第二圍繞閥鄰近于該第一及第二燃燒室，該發動機更進一步包含第一及第二氣閥裝置，且個別地設置于該第一及第二圍繞閥；(d)個別的氣閥裝置均包含有一燃料進氣閥，一燃料排氣閥及一氣閥運動裝置；(e)該結構更進一步包括至少一進氣口引領至該曲軸箱，及至少一排氣口引領出該曲軸箱，該至少一進氣口連接來接收該混合物；且(f)通道目的在于連接該至少一排出口該第一及第二圍繞閥及該燃料進氣閥，該混合物流經該曲軸箱及該圍繞閥，并潤滑該發動機其中的運轉部分。
所述的四沖程內燃機，進一步包含一第一單向閥于該進氣口，準許該流體進入該曲軸箱。
所述的四沖程內燃機，其中該通道作用在形成一平衡罐。
所述的四沖程內燃機，更進一步包含一第二單向閥于該排氣口，準許該液體流出該曲軸箱。
所述的四沖程內燃機，其中該發動機的曲軸箱進一步包含一曲軸，且該曲軸可旋轉地設置于該殼體機構，該第一及第二活塞連接于該曲軸，該發動機以該兩環繞旋轉的曲軸形成一開放式循環，該活塞以動力沖程的方式交替環繞旋轉。
所述的四沖程內燃機，其中該汽缸設置于相對的位置且該活塞旋轉朝向及遠離兩者。
所述的四沖程內燃機，其中該曲軸箱及該圍繞閥均設計成充足的數量以流動圍繞在該內燃機部分的混合物，藉以潤滑該內燃機部分。
所述的四沖程內燃機，其中該導管為一U型結構，且尾端連接該曲軸箱及該環繞閥及一中心體，其分開及間隔該殼體機構。
與現有四沖程內燃機相比，本實新型的優點是其運作元件由燃料-潤滑油-空氣的混合物潤滑，而不需要額外的潤滑系統，且該混合物不需要額外的增壓器來增壓，同時，盡量使用了油料混合物質，但排出物相對比較干凈。


圖1A至
圖1D為本實用新型較佳實施例的四個操作沖程的概要圖；圖2A至圖2D系相似于
圖1A至
圖1D，為本實用新型四個操作沖程的第二較佳實施例的概要圖；圖3A至圖3B系相似于
圖1C至
圖1D，為本實用新型第三較佳實施例的組合圖圖4A至圖4B相似于圖3A至圖3B，為本實用新型第三較佳實施例的組合圖；圖5A為本實用新型較佳實施例的發動機構造圖；圖5B為圖5A發動機的部分剖面圖；圖6A系為本實用新型作另一較佳實施例的部分引擎剖面圖；圖6B至圖6C為本實用新型另一較佳實施例圖6A的部分剖視圖。
圖中，110發動機111缸體部分112曲軸箱113前導體
114汽缸 115內室116活塞 117曲軸118連桿 119進氣閥120排氣閥122覆蓋閥123導管 124火星塞125接觸點126燃燒室127儲存槽128進氣口129氣化器130限制閥132導管 136圍繞區210發動機216活塞217曲軸 219進氣閥222覆蓋閥230限制閥232導管 240儲存空間241限制閥310發動機311a汽缸 311b汽缸312曲軸箱315內室316a活塞 316b活塞317曲軸桿318a連接桿318b連接桿 319a進氣閥319b進氣閥 322a覆蓋閥322b覆蓋閥 330限制閥331a排氣口 331b排氣口332a導管 411a汽缸411b汽缸 415內室416a活塞 416b活塞430限制閥432a導管440儲存空間 510曲軸箱511缸體部分 512曲軸箱
513前導體514汽缸515內室 516連桿517曲軸箱518連桿519進氣閥522覆蓋閥524火星塞526燃燒室527儲存槽528進氣口529氣化器531排氣口532導管 536圍繞區540散熱片541曲軸臂542平衡口543填塞物544屏障 547閥桿548閥導 549閥門彈簧551搖臂 552擺軸553凸輪閥554凸輪軸558確動皮帶 559軸承561螺母 562轉輪564扣鏈齒輪 566外緣567管568支柱569空器清靜器571管572通道 573通口574消音器576混合物610發動機611缸體部分612曲軸箱613前導體614汽缸 615內室616活塞 617曲軸桿618連桿 624火星塞627儲存槽628進氣口629氣化器640散熱片680突緣 681節流閥
683平衡罐684側邊686覆蓋 687通口689部分 691通口692排氣閥693槽694發動裝置 696凸軸桿697凸軸 698推動桿699桿700軸承701壓縮彈簧 702突緣703彈夾 706排氣閥707排氣口708通道709消音器
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
圖1A至
圖1D系本實用新型的四沖程頂閥內燃機發動機110的圖示，其中
圖1A為壓縮沖程，
圖1B為膨脹或動力沖程，
圖1C為排氣沖程，
圖1D為進氣沖程。該發動機包括一殼體，其包括一缸體部分111，一曲軸箱部分112，及一前導體部分113，該缸體111形成一汽缸114及一活塞116，該活塞116可往復移動的地設置于該汽缸114。一曲軸117可旋轉地設置于該缸體111，一連桿118連接該活塞116與該曲軸117。一進氣閥119與排氣閥120設置于該前導體113，且其兩者被一閥蓋122所包覆。一排氣導管123環繞于該排氣閥120，并傳送排出氣體從該汽缸114至一消音器(圖中未示)。一火星塞124也設置于該前導體113，其接觸點125延伸處為一燃燒室126，該燃燒室126介于該活塞116的頂部，該汽缸114的邊墻，與該前導體113之間。
一燃料入口128設置于該曲軸箱112的邊墻，于發動機運作時，由一氣化器129接收參考數顯示的可燃性混合物。該氣化器129為一適用于全方位型，如隔膜式氣化器。單向或限制閥130設置于該燃料入口128的兩側邊，允許該混合物只能由該氣化器129以單方向流入該曲軸室112的內室115。該氣化器129的進料區連接于一內含有40∶1的汽油與油的混合物的供給槽127，該油為一般使用于小型二沖程發動機的油，該氣油與油混合物更進一步于該氣化器129混合有空氣，以形成一由該氣化器129流進該曲軸箱的內室115的可燃性混合物。
該曲軸箱112中亦包含一排出口131，該導管132的一端連接于該曲軸箱112的排出口131，其另一端134連接該導體311與該閥蓋122所形成的一圍繞區136，該導管132傳送該混合物由該曲軸箱112的內室115至該包含該閥蓋122的圍繞區136。閥操作或運動機構同樣包含于該運動機中但于
圖1A至
圖1D中未示，其設置于該混合物流動路線中，而使得該機構被潤滑，如所有范圍內所包含其中的該氣閥及該閥發動機構也可包含一凸輪桿或推動桿，來啟動負責操作該閥的搖臂，該凸輪桿與該推動桿設置于該內室115與(或)該導管132，且該搖臂設置于該圍繞區136。另外，一確動皮帶可能設置于該曲軸桿117與一設置于該圍繞區136的運動機構之間，如圖5A及圖5B所示。仍然有另一結構于圖6所示，其中，該凸輪桿，推動桿，及氣閥皆設置于該塊體部分所形成的內室，并以流體連接該曲軸箱，該發動器的閥與閥運動裝置如圖2A至圖2D，圖3A至圖3B，及圖4A至圖4B所示可為前述的形式根據發動機的運轉方式，于該壓縮沖程(如
圖1A所示)該兩氣閥119及120為關閉，且該活塞116朝向該前導體部分移動，藉以壓縮該燃燒室126內的混合物。當該活塞116向上提升，增加該曲軸箱112與該活塞116內側所形成的內室115的內在空間或體積，藉以將混合物由該燃料入口128導入該氣化器129，該限制閥130理所當然地開啟(如
圖1A所示)使得流體進入。接近該壓縮沖程的一端設有一火星塞124，其起火并點燃該燃燒室126中的混合物，藉以啟動該活塞116朝向下方移動，其減少該曲軸箱112的內室115的體積，此一過程關閉130并壓縮該內室115，導管132及該圍繞區136內的可燃性混合物。
于該動力沖程的終了(如
圖1B所示)，該活塞116于該排氣沖程中再次向上提升(如
圖1C所示)，且于同時間該閥運動機構開啟該排氣閥120，汽缸藉由前述的動力沖程排出氣體，該動力沖程由該燃燒室126藉由向上提升的活塞116推動該氣體由該開啟的排氣閥120及該排氣導管123排出。
于該排氣沖程的終了，該活塞116于該燃料進料沖程中再次向下移動(如
圖1D所示)，藉由閥運動機構作用，該排氣閥120為關閉且該進氣閥119為開啟，該活塞116下落的過程將該混合物吸入該燃燒室126，且推動該混合物經由開啟的進氣閥119并進入該燃燒室126。該進氣閥119于該活塞116的進料沖程終了時關閉，且該活塞116于下一個壓縮沖程中開始再次向上提升(如
圖1A所示)，并藉以完成該發動器的運作循環。
由上述的程序可見該可燃性混合物由該氣化器129流經該曲軸箱112及該閥蓋122，且該混合物接觸所有需要潤滑的元件，該混合物持續被補充且流經該曲軸箱的內室115及該閥蓋122直至該進料閥時形成油汽且該曲軸箱的內室115及該閥蓋122為流體經的路線。該圍繞區136環繞該氣閥及該氣閥運動裝置，且該曲軸箱包含一定質量的油汽來潤滑其結構。部分油以水氣狀沈降于該運動機構并附著于其上，藉以連續提供該機構潤滑。
如圖2A至圖2D所示，該發動機210大體上相似于
圖1A至
圖1D所示的發動機，且具有相同的參考號數以符合所采用的元件，除圖2A至圖2D的數值為200系列而
圖1A至
圖1D為100系列。
如圖2A至圖2D所示，該發動機210包含一導管232，其連接該曲軸箱212與該閥蓋222，該導管232包含一擴大部分240，因此該導管232形成一儲存空間或一平衡罐。該發動機210更進一步包含一單向或限制閥241，其設置于曲軸箱212的出口231的兩側邊，如圖所示，該氣閥241允許該可燃性混合物僅以單一方向由該曲軸箱的內室115至該儲存空間240。
該發動機210運作相似于前述的發動機，除了置于該儲存空間240的混合物的體積比置于導管132中的混合物的體積具有較高的壓力，此為事實，因為參考圖2A至圖2B，當該活塞216于壓縮沖程中向上提升，該混合物由該氣化器導入該曲軸箱的內室115，且該限制閥241為關閉。如圖2B所示，于該動力沖程中，該活塞216向下移動，且該進料閥230為關閉，且接連著該活塞強力迫使該混合物進入該儲存空間240，并壓縮之。于排出沖程中該混合物于該儲存空間240中被該密閉氣閥219及241所擠壓(如圖2C所示)，且于下一個隨之發生的排氣沖程中(如圖2D所示)額外的混合物被泵帶動進入該空間且該氣閥219開啟。于進氣沖程終了時，于空間中的壓力增加，且其為該曲軸箱的內室115體積，該儲存空間240的體積，及該活塞的位移的機能，且舉例來說，其可大于周圍壓力約8％-15％。此提升的壓力或增壓，確實提升該發動機的體積測定效率，并使得該發動機以一定的尺寸產生比其它方式更多馬力。
另外，該增加的壓力制造出一稠密或更濃縮的混合物，造成潤滑流體流經或流過該機構的量的增加，因此而提高該潤滑效率。
如圖3A至圖3B所示，一發動機310具有一對汽缸，但不同的是其構建方式相似于該
圖1A至
圖1D所示的發動機，該兩汽缸均包含一可同時間反覆移動的活塞，其同時移向該曲軸箱的方向，或該汽缸前體。在現有特定的例子中，一對汽缸早已顯示，雖然亦可提供其它更多對汽缸，當提及與描述相對立排列的汽缸，舉例來說，該汽缸亦可為平行排列或以V字型排列。該發動機310包含一曲軸箱312，其設有一被限制閥所覆蓋的進料口328，該進料口328連結該曲軸箱的內室315與一氣化器329，該曲軸箱更進一步包含兩個排出口331a與331b，其分別連接兩導管332a與332b。該發動機更進一步包含兩個相對立的汽缸311a與311b及兩活塞316a與316b，其以可來往復覆移動的方式設置于該汽缸，該兩活塞以連接桿318a與318b連接該曲軸桿317，該連接方式使得該兩活塞于該運動機的循環運作中能同時移向彼此，并同時向彼此分開。然而該活塞的點火順序相反，該活塞316a于排氣沖程時向外移動(如圖3A所示)，該活塞316于壓縮沖程時向外移動(如圖3B所示)，且該活塞316a于進氣沖程時向內移動(如圖3C所示)，另一個活塞則于動力或膨脹沖程時向內移動。每一個汽缸更進一步包含一進氣閥及一排氣閥，一氣閥發動機構(圖中未示)，如此前所討論的其中一種形式，且一火星塞設置于該發動機殼體的前導體部分，這些元件的建構及運作方式一如
圖1A至
圖1D所示的發動機。如圖3所示，同時間向外移動的活塞使得該混合物由該氣化器導入該曲軸箱的內室315，并流經該導管332a與332b其中的一導管，及該氣閥319a與319b其中的一氣閥。
如圖4A及4B所述，一發動相410具有兩相對立的汽缸411a與411b，及兩活塞416a與416b，相以于該發動機310。該發動機410更進一步包含一儲存空間440，及相同于該兩汽缸的一出口限制閥441，且由該曲軸箱的內室415供給該混合物至該兩導管432a與432b，如此一來，該發動機310與410的運作相似，除了其在進料導管(如圖2A所示與該發動機連結)中所增加的壓力較高，提供該發動機較高效率。于該儲存空間440所增加的壓力將高于該儲存空間240，因為其總體積以兩活塞強力抽送，將是一體積被填滿的汽缸(一燃燒室)其一次運轉所能提供的兩倍。如圖3A及圖3B所示，在一不具有儲存空間(或一平衡罐)的兩汽缸發動機其進氣沖程終了時的壓力將高于其為周圍壓力的16％-25％，且于一具有儲存空間的發動機可更高于其周圍壓力21％-45％(如圖4A及4B所示)。
如圖5A及圖5B所示，另一發動機510，根據本實用新型的原理，且再次使用相同于使用在
圖1A至
圖1D的參考數值于相同的結構，但為500系列。如圖5B為一特定的參考，其發動機的缸體包含一缸體部分511，一曲軸箱512及一前導部分513，該前導部分513亦形成一閥蓋522。在此一特殊例子中，該發動機為氣冷式，且散熱片540形成于該缸體部分511及該前導部分513的外圍。
一活塞516以可以往復移動的方式設置于該汽缸514，且依照慣例該汽缸以一連接桿518連結于該曲軸箱517，一曲軸臂541設置于該曲軸箱517，并連接該連接桿518，且該曲軸臂541包含一平衡口542。如圖5B所示，該曲軸箱512的內室515為相對的小，且被其緊鄰的該曲軸柄517及該曲軸臂所限制，此為可能的，因為該曲軸箱512并不需要成為潤滑油的儲油槽，該缸體部分511與該曲軸箱512彼此相互緊連，并形成該內室515，且除了其所需的進氣口528及其排氣口531外，該內室515為一密閉空間。
一燃燒室526形成于該活塞516的頂端，該汽缸514的邊墻，及該前導體部分513的內部，一填塞物543介于該缸體部分511與該前導體部分513之間，并緊粘于其兩者間，該前導體部分513的內部設有一屏障544橫越該汽缸514的上端(如圖5B所示)，雖然該發動機能具有其它不同的方位)，該屏障544形成一進氣口，一排氣口(圖中未示)及一火星塞524的開口。依照慣例，在四沖程發動機中，其分別設有一進氣閥519與一排氣閥(圖中未示)于個別的開口以開啟或關閉，個別的氣閥分別包含一閥桿547，其以可滑動地方式設置于一閥導件548，一閥門彈簧549驅動該氣閥向上提升以關閉該區域。
該發動機更進一步包含一閥動作或運動裝置，其包含一搖臂551，并以該搖臂551為樞軸地設置于該擺軸552，每一搖臂551的一端分別配合于一氣閥的外端，且另一端配合設置于一穩固地設置于該凸輪軸554的凸輪閥553。此一裝置形成一架空閥，架空凸輪裝置，其包含于該閥蓋522的前端所形成的圍繞區536。
如圖5A所示，一設有齒輪的確動皮帶558系提供該凸輪軸554旋轉，且以一設置在曲軸桿517的驅動鏈輪(圖未示)驅動，該曲軸桿517以至少一軸承559支撐于該缸體部分511與該曲軸箱512(如圖5B)。如圖5A及圖5B所示，在特定的實施例中的發動機，其凸輪軸554的兩端皆延伸于該塊體部分之外，其未示于圖中的末端被塑型以連系工具及提供驅動，而另一末端，(如圖5A所示)，則緊連于設置于一轉輪562的螺帽561，以形成一飛輪，及一風扇。散熱片或渦輪葉563設置于該轉輪562上，并造成該冷空氣環繞該散熱片540。上述的驅動鏈輪亦由該曲軸桿517所驅動，并可形成該轉輪562的一部分，該確動皮帶558也與一驅動鏈輪564相配合，其穩固地設置于該凸輪桿554的一端。該鏈輪的半徑為該凸輪軸554運轉一周以使得該曲軸桿517運轉兩周(一運轉循環)的半徑。該凸輪軸554以設置于該前導體部分513的軸承(圖未示)支撐其旋轉。支撐該凸輪軸與該曲軸桿的軸承皆能由該圍繞區536及該內室515而達到潤滑的目的，其后將更詳盡敘述。
如前所述，該缸體部分511形成一進料口528及一排氣口531，該進氣口528于該汽缸514的側邊，當該進料口開啟時該活塞516于上死點位置，如圖5B所示。當該活塞516移至下死點位置(圖未示)時，于一運作循環內該活塞的外側566概略的覆蓋及關閉該進料口528兩次。
該氣化器529以一管567連接于該進氣口528，該管567以一固定于該缸體部分的支柱568支撐，該氣化器529的空氣進入口連接于該空氣清靜器569，且該進料口以一管571連結于該燃料儲存槽527，該氣化器529可為一般慣例的隔膜式，該燃料儲存槽527與該空氣清靜器569也可為一般慣例的形式，一通道572連接該曲軸箱的內室515至該氣化器529，使得將該進料在一般方式下以泵抽入該氣化器。
該排氣口531以一管533及一單向閥541連接于該導管532，在前述的實施例中，該氣閥541為一凹槽閥，其只允許該流體以單一方向流入導管532。
該導管532可以塑膠或柔軟的材料制成，其一端連接于該氣閥541，另一端連結于該一形成于該閥蓋522的通口573。該導管532一般為U型管，且其完全延伸并分離該缸體部分511。如圖5B所示，該通口573為了該進氣閥519而直接聯系該覆蓋閥的圍繞區536與該前導體部分513的通口閥。
為了聯系該排出口(圖5A及圖5B未示)該前導體部分513的通口相似于該發動機110、210、310及410的元件結構，其中值得注意的是該排出導管123將從該圍繞區536關閉的類似情事，因此該排出物將不會進入該圍繞區536，而是經由該排出導管流入一消音器574，該進氣閥及該排氣閥兩者的該閥導548與該閥彈簧549皆開啟而使得該空氣-汽油-油的混合物流體于圍繞區536達到潤滑的目的。
根據該發動機510的運作方式，該操作器注入一定量的燃料-油混合物576(如一般使用于二沖程發動機的40∶1汽油與油混合物)進入該儲存槽527，該混合物經由該管571注入該氣化器529，且該混合物帶有空氣以形成一可燃性混合物，該汽油的氣化與該油形成良好的水氣狀。
當該氣閥移向上死點位置，該區軸箱的內室515的體積增加，造成該圍繞區515的壓力下降，該活塞外圍566移向前述的位置，且該進氣口528開啟，該混合物由該氣化器529注入該內室515，且該圍繞區515減少的壓力使得該排氣閥關閉，此一現象皆發生于壓縮及排出沖程。當該活塞516由上死點位置移向下死點位置，該活塞的外圍關閉該進氣口528，且該移動的氣閥減少該氣化器的內室515的體積，其造成該內室515的壓縮混合物開啟該氣閥541，并強力促使該混合物進入導管532，于該動力沖程于導管532中的混合物被壓縮，因為該進氣口519為關閉，而于該導管532中的混合物被壓縮，因為該進氣口519為關閉，而于該導管增加的壓力則被保持住或保留，當該凹槽閥關閉的同時間該活塞再次向上提升。于進料沖程，該壓縮混合物注入該汽缸，且其該多余的混合物被該活塞強力注入該導管，因此，該氣化器的壓縮活動視為增壓，且在一既定尺寸的發動機中被視為可能提高其排出的動力，該壓縮亦增咖該油霧的濃度，并提高其潤滑效果。
如前所述，一汽油-油-空氣混合物流經該氣化器的內室515、該導管532、該閥蓋522的圍繞區536，該混合物于該內室515及該圍繞區536中形成油霧，并流過及環繞及潤滑所有需要潤滑的元件。自從每一次運作包含四沖程，且該混合物僅于一沖程(該進器沖程)中離開該環繞區536，該油霧于該內室515與該圍繞區536中相對地穩定，該內室516與該圍繞區536包含一大量的油霧，其環繞且聚集于該活動元件，因此潤滑該元件不需要機油箱或填充潤滑油于該元件。
該發動機510的優點更進一步包含有一相對大的導管532內體積，其作用相當于一儲存空間或平衡罐，該導管的大體積來自于該彎曲的U型導管，該通口528與該開啟及關閉該通口的活塞516的位置也是有利的，因為其避免一分離止回閥的需要，其裝置允許一有利的儲存空間及該氣化器的存在，這點對于應用于攜帶式工具(如鏈具)的發動機相當重要任何氣爆式汽油流經該活塞進入該區軸箱的內室515，并流回該燃燒室。
如圖6A及6B及6C所述，一發動機大體上相似于圖5A及5B的發動機，但其包含不相同的前導體裝置，氣閥及閥運動裝置。
該發動機的缸體包含一缸體部分611，一曲軸箱或圓弧盤612，及一前導體部分613，在本實施例中，該前導體部分為一L型(或薄板)，襯墊643介于該前導體部分與該缸體部分之間，該前導體部分613與該塊體611部分皆于其外側具有氣冷式散熱片640，該缸體611連設于一設置凸緣680，其凸緣的作用在于提供該發動機設于一可攜帶式工具上。
一活塞616設置于一汽缸614，一連接桿618連接該活塞616與一曲軸桿617，一平衡口642一連接于該曲軸桿，且這些元件于該曲軸箱內室615旋轉，一火星塞624設置于該前導體613的孔625。
該發動機更進一步包含一普通的氣化器629，其為一適于全方位型，如圖6A所示的隔膜式的隔膜式氣化器，該氣化器包含一可調整的節流閥681來控制該發動機的速度，且其經由一普通空氣清靜器669接收氣體，一相似于該儲存槽527的燃料(如汽油)儲存槽成為一燃料油-油混合物(如上所述)的提供來源。
該氣化器629形成一汽油-燃料-潤滑的可燃性混合物，且該油為完整的霧狀或是小滴狀，如前所述，該混合物流經該曲軸箱，一空間室或平衡罐，進入該燃料室的內室，且該混合物有效率地潤滑該發動機所有需要潤滑的元件。
該混合物由該氣化器629經由一設置于汽缸側邊的進料口628流入曲軸箱的內室615，該進氣口628設于該汽缸側邊較低的位置，且除了該汽缸616于上死點位置之外，被進氣口628均被該汽缸616的外圍所覆蓋，如圖5B所示。該混合物被該活塞的位移而泵抽及壓縮，其流經一設于該缸體的內室682，進入一空間室或平衡罐683，其內室683的一側邊384為該缸體611所形成，一外側邊由固定于該缸體側邊的一覆蓋686所形成(如圖6A及6B所示)，一通口687及一止回閥允許流體由該內室682以由單一方向流入該內室683，該內室683包含該缸體的一部分689，該部分689，該部分689導引至一排氣閥692的通口691，該閥通口691的上方(如圖6A)導引至形成于該前導體613未被使用部分的凹槽693，且該凹槽693并形成該燃燒室的一部分。
該氣閥692的運動裝置694設置于該內室682，該運動裝置694包含一凸軸桿696，其以可來回移動的方式設置于該缸體611且其包含與一連接于該曲軸桿617的連接齒輪，該凸軸桿696包含一凸軸697，其一端連設于一從動部及推動桿698，該推動桿698的一端連設于該氣閥692的桿699的較低端(如圖6A所示)，該推動桿698及該桿699以可滑動的方式設置于該缸體的軸承700，一可壓縮彈簧701設置于該缸體的突緣702及該氣閥699的彈性夾703，該彈簧701設有一桿698以碰撞該凸輪697，并確保該氣閥692于關閉狀態。
如圖6A至6C所示，該內燃機更進一步包含一排氣閥706(圖6B及6C)，可動地設置于一排氣口707，其形成于鄰近該汽缸614及該進料口691的缸體部分，該排氣閥70以一閥運動裝置(圖未示)運作，其裝置及結構相似于該進氣閥692的運動裝置，該凸輪軸696支撐一第二凸輪(圖未示)，其相似于該氣閥706的發動裝置的凸輪697但具有一角度的曲折處，該閥706的桿以可轉動的方式設置于該缸體611。該氣閥706開啟時，排出汽油流體由該汽缸614及該前導體的孔693，經過一形成于該缸體的排出流通道708，注入一設置于該缸體側邊的消音器709。
圖6A至6C所示的發動機效率高，因為所有需要潤滑的元件皆設于該曲軸箱的內室615及682，該轉動部分接觸該曲軸箱，該活塞的位移造成曲軸箱內室的燃料-油-空氣混合物擾動，且該擾動確保足夠量的潤滑流體環繞該需要潤滑的元件，因此該元件的潤滑功效較相同結構，但一部分元件設置于該儲存空間或該前導體為佳，進一步來說該發動機為一輕巧的設計，如圖6A至6B所示。
在單汽缸動機中具有一儲存空間或平衡槽，如圖2A至2D，圖5A及5B，圖6A至6C，舉例來說，于該壓縮沖程開始時，該儲存空間及該平衡槽的體積對該汽缸內的汽油壓力具有一定的影響力。對單一汽缸發動機來接說，假設該汽油傳遞為恒溫下進行則 Pa=Pt·VtVt+Vc+V+Vcc+Pc·VtVt+Vc+Vt+Vcc]]>其中Po是周圍的壓力Pa是壓縮沖程前于下死點位置時汽缸內的壓力，Pt是于下死點位置平衡罐內的最大壓力，Pc是于下死點位置曲軸箱內的理論上最大壓力，V是發動機最大改變體積，Vc是曲軸箱的余隙體積，Vt是平衡罐的體積，Vcc是汽缸的余隙體積。
一兩汽缸發動機包含一平衡罐(如圖4A及4B所示)，再次假設該汽油傳遞為恒溫下進行則Pc=Po(V+Vc)Vc]]>Pt=Pc·Vc+Pa·VtVt+Vc]]>Pa=Pt·VtVt+Vc+V/2+Vcc+Pc·VcV/2+Vc+Vt+Vcc]]>于該發動機中該壓力Pa在幾次運轉循環后維持穩定。
由上述可明顯得知一改良的四沖程發動機的描述，該發動機的運作元件由該燃料-汽油-空氣混合物潤滑，而使其不需額外的潤滑系統，且該混合物不需要額外的增壓器來增壓，因此本實用新型的四沖程發動機，僅管其油料混合物具有其它物質，其排出物則是相對的干凈。
以上所述僅為用以解釋本實用新型的較佳實施例，并非企圖具以對本實用新型作任何形式上的限制。
權利要求1．一種以氣體、燃料及潤滑油所組成的可燃性混合物來運轉的四沖程內燃機，其特征在于其包括有(a)一發動機殼體結構，其包括有一缸體部分及一前導體部分所形成的汽缸和曲軸箱；(b)一曲軸以可旋轉的方式設置于該曲軸箱上，一可來回往復移動的活塞設置于該汽缸上，一個連桿連接該活塞與該曲軸，該汽缸，該前導體，及該活塞以形成一燃燒室；(c)該發動機更進一步包括有一進氣閥，一排氣閥及一氣閥運動裝置，該運動裝置與該活塞同步運作，且于該活塞的進氣沖程時開啟該進氣閥，于該活塞的排氣沖程時開啟該排氣閥；(d)一氣化器，引燃由氣體、燃料及油氣所組成的可燃性混合物；(e)一導管，連接該曲軸箱與該進氣閥；且(f)該氣化器，該曲軸箱，該導管及該進氣閥形成一流動通道，該混合物由該氣化器流至燃燒室，該曲軸、該連桿及設置于該流動通道的該發動裝置，且該發動裝置由該油氣潤滑。
2．如權利要求1所述的四沖程內燃機，其特征在于更進一步包含一第一單向閥，其介于該氣化器與該曲軸箱間，使得該混合物流向該曲軸箱。
3．如權利要求2所述的四沖程內燃機，其特征在于更進一步包括一第二單向閥，其介于該曲軸箱與該導管間，使得該混合物只流向該導管。
4．如權利要求1、2或3所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該第一、第二單向閥及該運動裝置均設置在該缸體部分上。
5．如權利要求1、2或3所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該前導體部分其中設有一凹槽，且該流動通道包括該凹槽，且該進氣及排氣閥，該運動裝置均設置在該凹槽上。
6．如權利要求1、2或3所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該氣化器為一全定位形式。
7．如權利要求3所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該導管形成一平衡罐。
8．如權利要求4所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該運動裝置包括一凸輪軸可旋轉地設置在該曲軸箱，且更進一步包括多數個齒輪連接該凸輪軸與該曲軸。
9．如權利要求5所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該運動裝置包括一凸輪軸可旋轉地裝置在該前電動體部分，且更進一步包括一輸送帶連接該凸輪軸與該曲軸箱。
10．如權利要求7所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該導管的一側邊由該缸體部分所形成，另一側邊由一覆蓋所形成，該閥蓋牢系于該另一側邊的該缸體部分。
11．如權利要求7所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該導管為U型結構，并與該缸體部分間隔。
12．如權利要求1所述的四沖程內燃機，其特征在于進一步包含一第二發動機結構，一連接于該曲軸的第二活塞，第二進氣及排氣閥及氣閥發動裝置，該氣油器，該曲軸箱，及該管道皆為該二發動機所共用。
13．如權利要求2所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該第一單向閥包含一通口，該通口設置于該圓柱體上，一該活塞的外緣部，該外緣部開啟或關閉該通口。
14．如權利要求2所述的四沖程內燃機，其特征在于其中，該第一單向閥包含一通口，該通口裝置于該發動機結構上，該發動機結構介于該氣化器及該曲軸箱，且一單向流于該通口并以氣閥調節。
專利摘要一四沖程發動機包含一發動機缸體,其包含一缸體部分及一前導體部分,缸體部分形成至少一汽缸或曲軸箱,一活塞設置于該氣缸;一曲軸及一連接桿設置于該曲軸箱,并連接活塞,曲軸箱包含一進氣口及一排氣口;一導管連接排氣口與該前導體部分的進氣通道,進氣口連接一包含燃料,潤滑油及空氣的可燃性混合物的供給槽,于發動機運轉時混合物流經曲軸箱,導管,進氣通道。本實用新型不需另設潤滑系統,構造簡單。
文檔編號F01M3/00GK2426016SQ0023399
公開日2001年4月4日 申請日期2000年5月10日 優先權日2000年5月10日
發明者鐘榮昌 申請人:正峰工業股份有限公司