专利名称：四冲程内燃机的制作方法
技术领域：
本实用新型系相关一种内燃发动机，特别是指一种适用于可携带性(轻便的)工具的四冲程内燃机。
相对地，小型内燃发动机已广为所知并广泛使用于动力工具，如链锯，吹风机，剪切具等，一旦这些工具被人们自然地携带与使用，这些发动机必定有著重量轻，且能够在不同的方位下操作(如斜向或直立)等优点。
以目前来说，为了达到这样的目的，大部分的发动机均是二冲程气冷式发动，因为就重量与尺寸的比例而言，该引擎具有良好的动力，没有复杂的构造，且均可在任何位置或定向发动，后者成立是因为该发动权利用隔膜式(diaphragm-type)汽化器，且发动机的润滑作用以添加润滑油至燃料来完成(一般典型为一燃料与油为40∶1的混合物)。
当二冲程发动机以这样的方式运转时，它们具有一些缺点，其燃料消耗量的速率相对的高，而且其操作噪音值亦非常高，一个非常重要的缺点在于该种发动机的排放值相当高，因为其排出废气中包括相当大量未经使用的燃料。美国加州政府法令近期将形成有效的规定来限制碳氢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冲程发动机将无法达到加州规定的标准，可预期地是那些标准也将被其它州或国家所采用。
当然，四冲程内燃机也早已广为所知，而且大体上说来其相较于二冲程发动机排出较少的碳氢化合物及一氧化碳废气，这是事实，因为四冲程内燃机以气阀-一种较为直接的方式交换该排出气体与燃料／空气混合物，另外，四冲程内燃机亦拥有较低的噪音值。
相对地小型四冲程内燃机已经可被利用并使用于一般机械上，如模型或小型飞行器。虽然该发动机相当的小而适用于可携带式工具，也将无法符合要求，因为它们相对的非常复杂而且工作效率低。四冲程引擎一般都在该引擎底端的曲轴箱设有一油箱，以将油输送到活动元件，例如该顶端阀(overhead valves)和该阀门活动机构，这样形式的润滑系统并不适用于所有的位置使用。
另外，美国专利第5176116号案(1993年1月5日)，及美国专利第5213074号案(1993年5月25日)叙述一适用于四冲程引擎的润滑系统，其中，该引擎的一部分元件以汽化器中的润滑油进行润滑，另一部元件以设置于活动元件上的润滑油润滑。当引擎于使用时其元件非常炙热，润滑油是否能提供足够需求的润滑效果，是值得怀疑的。在任何情况下，于农场或花园中使用的机器中，其润滑油于长期的使用下是否能令人满意，仍是可疑的，因为该润滑油将会定期性物的耗尽而需重新填充。这种方式于引擎的使用将是不可行的，如家庭园艺工具。
美国专利案第5241932号案(1993年9月7日)，及美国专利案第5267536号案(1993年12月7日)，叙述一引擎大体上相近于美国专利案第5213047号所叙述的引擎，两专利皆叙述一适用于四冲程引擎的润滑系统，其包含于曲轴箱的油箱与喷洒器的润滑油，美国专利案第5241932号案也强调该“充满了空气的油汽(mistladened air)”由气化器穿越该导阀管(valve guide tube)移至遮蔽阀，来润滑气阀与摇臂。
美国专利第4708107号案(1987年11月24日)，描述一四冲程引擎包括有一曲轴箱压缩装置，一气化器提供一“易燃性的可运作流体，如空气与气油混合物”至该曲轴箱，且该混合物经泵输送经由一“增压空间或储水槽”，经由一节流阀注入一汽缸进气阀。用来分别控制进气阀及排出阀的一凸轮轴及一凸轮从动部是设置于该增压空间。
本实用新型的目的是针对现有四冲程内燃机存在的润滑系统复杂，致使内燃机构造复杂，且润滑效果差的问题，提供一种不需额外润滑系统，发动机的运作元件由燃料-油-空气混合物润滑，且不需要额外增压器的四冲程内燃机。
本实用新型所述的以气体、燃料及润滑油所组成的可燃性混合物来运转的四冲程内燃机，其包括有(a)一发动机壳体结构其包括有一缸体部分及一前导体部分所形成的汽缸和曲轴箱；
(b)一曲轴以可旋转的方式设置于该曲轴箱上，一可来回往复移动的活塞设置于该汽缸上，一个连杆连接该活塞与该曲轴，该汽缸，该前导体，及该活塞以形成一燃烧室；(c)该发动机更进一步包括有一进气阀，一排气阀及一气阀运动装置，该运动装置与该活塞同步运作，且于该活塞的进气冲程时开启该进气阀，于该活塞的排气冲程时开启该排气阀；(d)一气化器，引燃由气体、燃料及油气所组成的可燃性混合物；(e)一导管，连接该曲轴箱与该进气阀；且(f)该气化器，该曲轴箱，该导管及该进气阀形成一流动通道，该混合物由该气化器流至燃烧室，该曲轴，该连杆，及设置于该流动通道的该发动装置，且该发动装置由该油气润滑。
该四冲程内燃机，更进一步包含一第一单向阀，其介于该气化器与该曲轴箱间，使得该混合物流向该曲轴箱。
该四冲程内燃机，更进一步包括一第二单向阀，其介于该曲轴箱与该导管间，便得该混合物只流向导管。
该四冲程内燃机中，该第一、第二单向阀及该运动装置均设置在该缸体部分上。
该四冲程内燃机中，该前导体部分其中设有一凹槽，且该流动通道包括该凹槽，且该进气及排气阀，该运动装置均设置在该凹槽上。
该四溃程内燃机中，该气化器为一全定位形式，且该内燃机则相对的体型小，重量轻而可携带。
该四冲程内燃机中，该管道形成一平衡罐。
该四冲程内燃机中该运动装置包括一凸轮轴可旋转地设置在该曲轴箱，且更进一步包括多数个齿轮连接该凸轮轴与该曲轴。
该四冲程内燃机中，该运动装置包括一凸轮轴可旋转地设置在该前导体部分，且更进一步包括一输送带连接该凸轮轴与该曲轴箱。
该四冲程内燃机中，该管道的一侧边由该缸体部分所形成，另一侧边由一覆盖所形成，该阀盖牢系于该另一侧边的该缸体部分。
该四冲程内燃机中，该管道为U型结构，并与该缸体部分间隔。
该四冲程内燃机，进一步包含一第二发动机结构，一连接于该曲轴的第二活塞，第二进气及排气阀及气阀发动装置，该气油器，该曲轴箱，及该管道皆为该二发动机所共用。
该四冲程内燃机中，该第一单向阀包含一通口(port)，该通口设置于该圆柱体上，一该活塞的外缘部，该外缘部开启或关闭该通口。
该四冲程内燃机中，该本一单向阀包含一通口，该通口设置于该发动机结构上，该发动机结构介于该气化器及该曲轴箱，且一单向流于该通口并以气阀调节。
一多数圆柱的四冲程发动机由一包含燃料、油及气体的可燃性混合物供以燃料，该发动机包括有(a)一发动机缸体结构形成一曲轴箱及第一和第二汽缸；(b)第一及第二活塞以一种可往复移动的方式设置于该第一及第二可往复移动的汽缸上，并与该缸体形成第一及第二燃烧室，该第一及第二活塞藉以该曲轴箱的一体积同时移动朝向或远离该曲轴箱，该体积随着该往复移动的该活塞交替增加或减少。
(c)该结构更进一步形成第一及第二围绕阀邻近于该第一及第二燃烧室，该发动机更进一步包含第一及第二气阀装置，且个别地设置于该第一及第二围绕阀；(d)个别的气阀装置均包含有一燃料进气阀，一燃料排气阀及一气阀运动装置；(e)该结构更进一步包括至少一进气口引领至该曲轴箱，及至少一排气口引领出该曲轴箱，该至少一进气口连接来接收该混合物；且(f)通道目的在于连接该至少一排出口该第一及第二围绕阀及该燃料进气阀，该混合物流经该曲轴箱及该围绕阀，并润滑该发动机其中的运转部分。
所述的四冲程内燃机，进一步包含一第一单向阀于该进气口，准许该流体进入该曲轴箱。
所述的四冲程内燃机，其中该通道作用在形成一平衡罐。
所述的四冲程内燃机，更进一步包含一第二单向阀于该排气口，准许该液体流出该曲轴箱。
所述的四冲程内燃机，其中该发动机的曲轴箱进一步包含一曲轴，且该曲轴可旋转地设置于该壳体机构，该第一及第二活塞连接于该曲轴，该发动机以该两环绕旋转的曲轴形成一开放式循环，该活塞以动力冲程的方式交替环绕旋转。
所述的四冲程内燃机，其中该汽缸设置于相对的位置且该活塞旋转朝向及远离两者。
所述的四冲程内燃机，其中该曲轴箱及该围绕阀均设计成充足的数量以流动围绕在该内燃机部分的混合物，藉以润滑该内燃机部分。
所述的四冲程内燃机，其中该导管为一U型结构，且尾端连接该曲轴箱及该环绕阀及一中心体，其分开及间隔该壳体机构。
与现有四冲程内燃机相比，本实新型的优点是其运作元件由燃料-润滑油-空气的混合物润滑，而不需要额外的润滑系统，且该混合物不需要额外的增压器来增压，同时，尽量使用了油料混合物质，但排出物相对比较干净。
图1A至
图1D为本实用新型较佳实施例的四个操作冲程的概要图；图2A至图2D系相似于
图1A至
图1D，为本实用新型四个操作冲程的第二较佳实施例的概要图；图3A至图3B系相似于
图1C至
图1D，为本实用新型第三较佳实施例的组合图图4A至图4B相似于图3A至图3B，为本实用新型第三较佳实施例的组合图；图5A为本实用新型较佳实施例的发动机构造图；图5B为图5A发动机的部分剖面图；图6A系为本实用新型作另一较佳实施例的部分引擎剖面图；图6B至图6C为本实用新型另一较佳实施例图6A的部分剖视图。
图中，110发动机111缸体部分112曲轴箱113前导体
114汽缸 115内室116活塞 117曲轴118连杆 119进气阀120排气阀122覆盖阀123导管 124火星塞125接触点126燃烧室127储存槽128进气口129气化器130限制阀132导管 136围绕区210发动机216活塞217曲轴 219进气阀222覆盖阀230限制阀232导管 240储存空间241限制阀310发动机311a汽缸 311b汽缸312曲轴箱315内室316a活塞 316b活塞317曲轴杆318a连接杆318b连接杆 319a进气阀319b进气阀 322a覆盖阀322b覆盖阀 330限制阀331a排气口 331b排气口332a导管 411a汽缸411b汽缸 415内室416a活塞 416b活塞430限制阀432a导管440储存空间 510曲轴箱511缸体部分 512曲轴箱
513前导体514汽缸515内室 516连杆517曲轴箱518连杆519进气阀522覆盖阀524火星塞526燃烧室527储存槽528进气口529气化器531排气口532导管 536围绕区540散热片541曲轴臂542平衡口543填塞物544屏障 547阀杆548阀导 549阀门弹簧551摇臂 552摆轴553凸轮阀554凸轮轴558确动皮带 559轴承561螺母 562转轮564扣链齿轮 566外缘567管568支柱569空器清静器571管572通道 573通口574消音器576混合物610发动机611缸体部分612曲轴箱613前导体614汽缸 615内室616活塞 617曲轴杆618连杆 624火星塞627储存槽628进气口629气化器640散热片680突缘 681节流阀
683平衡罐684侧边686覆盖 687通口689部分 691通口692排气阀693槽694发动装置 696凸轴杆697凸轴 698推动杆699杆700轴承701压缩弹簧 702突缘703弹夹 706排气阀707排气口708通道709消音器
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1A至
图1D系本实用新型的四冲程顶阀内燃机发动机110的图示，其中
图1A为压缩冲程，
图1B为膨胀或动力冲程，
图1C为排气冲程，
图1D为进气冲程。该发动机包括一壳体，其包括一缸体部分111，一曲轴箱部分112，及一前导体部分113，该缸体111形成一汽缸114及一活塞116，该活塞116可往复移动的地设置于该汽缸114。一曲轴117可旋转地设置于该缸体111，一连杆118连接该活塞116与该曲轴117。一进气阀119与排气阀120设置于该前导体113，且其两者被一阀盖122所包覆。一排气导管123环绕于该排气阀120，并传送排出气体从该汽缸114至一消音器(图中未示)。一火星塞124也设置于该前导体113，其接触点125延伸处为一燃烧室126，该燃烧室126介于该活塞116的顶部，该汽缸114的边墙，与该前导体113之间。
一燃料入口128设置于该曲轴箱112的边墙，于发动机运作时，由一气化器129接收参考数显示的可燃性混合物。该气化器129为一适用于全方位型，如隔膜式气化器。单向或限制阀130设置于该燃料入口128的两侧边，允许该混合物只能由该气化器129以单方向流入该曲轴室112的内室115。该气化器129的进料区连接于一内含有40∶1的汽油与油的混合物的供给槽127，该油为一般使用于小型二冲程发动机的油，该气油与油混合物更进一步于该气化器129混合有空气，以形成一由该气化器129流进该曲轴箱的内室115的可燃性混合物。
该曲轴箱112中亦包含一排出口131，该导管132的一端连接于该曲轴箱112的排出口131，其另一端134连接该导体311与该阀盖122所形成的一围绕区136，该导管132传送该混合物由该曲轴箱112的内室115至该包含该阀盖122的围绕区136。阀操作或运动机构同样包含于该运动机中但于
图1A至
图1D中未示，其设置于该混合物流动路线中，而使得该机构被润滑，如所有范围内所包含其中的该气阀及该阀发动机构也可包含一凸轮杆或推动杆，来启动负责操作该阀的摇臂，该凸轮杆与该推动杆设置于该内室115与(或)该导管132，且该摇臂设置于该围绕区136。另外，一确动皮带可能设置于该曲轴杆117与一设置于该围绕区136的运动机构之间，如图5A及图5B所示。仍然有另一结构于图6所示，其中，该凸轮杆，推动杆，及气阀皆设置于该块体部分所形成的内室，并以流体连接该曲轴箱，该发动器的阀与阀运动装置如图2A至图2D，图3A至图3B，及图4A至图4B所示可为前述的形式根据发动机的运转方式，于该压缩冲程(如
图1A所示)该两气阀119及120为关闭，且该活塞116朝向该前导体部分移动，藉以压缩该燃烧室126内的混合物。当该活塞116向上提升，增加该曲轴箱112与该活塞116内侧所形成的内室115的内在空间或体积，藉以将混合物由该燃料入口128导入该气化器129，该限制阀130理所当然地开启(如
图1A所示)使得流体进入。接近该压缩冲程的一端设有一火星塞124，其起火并点燃该燃烧室126中的混合物，藉以启动该活塞116朝向下方移动，其减少该曲轴箱112的内室115的体积，此一过程关闭130并压缩该内室115，导管132及该围绕区136内的可燃性混合物。
于该动力冲程的终了(如
图1B所示)，该活塞116于该排气冲程中再次向上提升(如
图1C所示)，且于同时间该阀运动机构开启该排气阀120，汽缸藉由前述的动力冲程排出气体，该动力冲程由该燃烧室126藉由向上提升的活塞116推动该气体由该开启的排气阀120及该排气导管123排出。
于该排气冲程的终了，该活塞116于该燃料进料冲程中再次向下移动(如
图1D所示)，藉由阀运动机构作用，该排气阀120为关闭且该进气阀119为开启，该活塞116下落的过程将该混合物吸入该燃烧室126，且推动该混合物经由开启的进气阀119并进入该燃烧室126。该进气阀119于该活塞116的进料冲程终了时关闭，且该活塞116于下一个压缩冲程中开始再次向上提升(如
图1A所示)，并藉以完成该发动器的运作循环。
由上述的程序可见该可燃性混合物由该气化器129流经该曲轴箱112及该阀盖122，且该混合物接触所有需要润滑的元件，该混合物持续被补充且流经该曲轴箱的内室115及该阀盖122直至该进料阀时形成油汽且该曲轴箱的内室115及该阀盖122为流体经的路线。该围绕区136环绕该气阀及该气阀运动装置，且该曲轴箱包含一定质量的油汽来润滑其结构。部分油以水气状沈降于该运动机构并附着于其上，藉以连续提供该机构润滑。
如图2A至图2D所示，该发动机210大体上相似于
图1A至
图1D所示的发动机，且具有相同的参考号数以符合所采用的元件，除图2A至图2D的数值为200系列而
图1A至
图1D为100系列。
如图2A至图2D所示，该发动机210包含一导管232，其连接该曲轴箱212与该阀盖222，该导管232包含一扩大部分240，因此该导管232形成一储存空间或一平衡罐。该发动机210更进一步包含一单向或限制阀241，其设置于曲轴箱212的出口231的两侧边，如图所示，该气阀241允许该可燃性混合物仅以单一方向由该曲轴箱的内室115至该储存空间240。
该发动机210运作相似于前述的发动机，除了置于该储存空间240的混合物的体积比置于导管132中的混合物的体积具有较高的压力，此为事实，因为参考图2A至图2B，当该活塞216于压缩冲程中向上提升，该混合物由该气化器导入该曲轴箱的内室115，且该限制阀241为关闭。如图2B所示，于该动力冲程中，该活塞216向下移动，且该进料阀230为关闭，且接连着该活塞强力迫使该混合物进入该储存空间240，并压缩之。于排出冲程中该混合物于该储存空间240中被该密闭气阀219及241所挤压(如图2C所示)，且于下一个随之发生的排气冲程中(如图2D所示)额外的混合物被泵带动进入该空间且该气阀219开启。于进气冲程终了时，于空间中的压力增加，且其为该曲轴箱的内室115体积，该储存空间240的体积，及该活塞的位移的机能，且举例来说，其可大于周围压力约8％-15％。此提升的压力或增压，确实提升该发动机的体积测定效率，并使得该发动机以一定的尺寸产生比其它方式更多马力。
另外，该增加的压力制造出一稠密或更浓缩的混合物，造成润滑流体流经或流过该机构的量的增加，因此而提高该润滑效率。
如图3A至图3B所示，一发动机310具有一对汽缸，但不同的是其构建方式相似于该
图1A至
图1D所示的发动机，该两汽缸均包含一可同时间反覆移动的活塞，其同时移向该曲轴箱的方向，或该汽缸前体。在现有特定的例子中，一对汽缸早已显示，虽然亦可提供其它更多对汽缸，当提及与描述相对立排列的汽缸，举例来说，该汽缸亦可为平行排列或以V字型排列。该发动机310包含一曲轴箱312，其设有一被限制阀所覆盖的进料口328，该进料口328连结该曲轴箱的内室315与一气化器329，该曲轴箱更进一步包含两个排出口331a与331b，其分别连接两导管332a与332b。该发动机更进一步包含两个相对立的汽缸311a与311b及两活塞316a与316b，其以可来往复覆移动的方式设置于该汽缸，该两活塞以连接杆318a与318b连接该曲轴杆317，该连接方式使得该两活塞于该运动机的循环运作中能同时移向彼此，并同时向彼此分开。然而该活塞的点火顺序相反，该活塞316a于排气冲程时向外移动(如图3A所示)，该活塞316于压缩冲程时向外移动(如图3B所示)，且该活塞316a于进气冲程时向内移动(如图3C所示)，另一个活塞则于动力或膨胀冲程时向内移动。每一个汽缸更进一步包含一进气阀及一排气阀，一气阀发动机构(图中未示)，如此前所讨论的其中一种形式，且一火星塞设置于该发动机壳体的前导体部分，这些元件的建构及运作方式一如
图1A至
图1D所示的发动机。如图3所示，同时间向外移动的活塞使得该混合物由该气化器导入该曲轴箱的内室315，并流经该导管332a与332b其中的一导管，及该气阀319a与319b其中的一气阀。
如图4A及4B所述，一发动相410具有两相对立的汽缸411a与411b，及两活塞416a与416b，相以于该发动机310。该发动机410更进一步包含一储存空间440，及相同于该两汽缸的一出口限制阀441，且由该曲轴箱的内室415供给该混合物至该两导管432a与432b，如此一来，该发动机310与410的运作相似，除了其在进料导管(如图2A所示与该发动机连结)中所增加的压力较高，提供该发动机较高效率。于该储存空间440所增加的压力将高于该储存空间240，因为其总体积以两活塞强力抽送，将是一体积被填满的汽缸(一燃烧室)其一次运转所能提供的两倍。如图3A及图3B所示，在一不具有储存空间(或一平衡罐)的两汽缸发动机其进气冲程终了时的压力将高于其为周围压力的16％-25％，且于一具有储存空间的发动机可更高于其周围压力21％-45％(如图4A及4B所示)。
如图5A及图5B所示，另一发动机510，根据本实用新型的原理，且再次使用相同于使用在
图1A至
图1D的参考数值于相同的结构，但为500系列。如图5B为一特定的参考，其发动机的缸体包含一缸体部分511，一曲轴箱512及一前导部分513，该前导部分513亦形成一阀盖522。在此一特殊例子中，该发动机为气冷式，且散热片540形成于该缸体部分511及该前导部分513的外围。
一活塞516以可以往复移动的方式设置于该汽缸514，且依照惯例该汽缸以一连接杆518连结于该曲轴箱517，一曲轴臂541设置于该曲轴箱517，并连接该连接杆518，且该曲轴臂541包含一平衡口542。如图5B所示，该曲轴箱512的内室515为相对的小，且被其紧邻的该曲轴柄517及该曲轴臂所限制，此为可能的，因为该曲轴箱512并不需要成为润滑油的储油槽，该缸体部分511与该曲轴箱512彼此相互紧连，并形成该内室515，且除了其所需的进气口528及其排气口531外，该内室515为一密闭空间。
一燃烧室526形成于该活塞516的顶端，该汽缸514的边墙，及该前导体部分513的内部，一填塞物543介于该缸体部分511与该前导体部分513之间，并紧粘于其两者间，该前导体部分513的内部设有一屏障544横越该汽缸514的上端(如图5B所示)，虽然该发动机能具有其它不同的方位)，该屏障544形成一进气口，一排气口(图中未示)及一火星塞524的开口。依照惯例，在四冲程发动机中，其分别设有一进气阀519与一排气阀(图中未示)于个别的开口以开启或关闭，个别的气阀分别包含一阀杆547，其以可滑动地方式设置于一阀导件548，一阀门弹簧549驱动该气阀向上提升以关闭该区域。
该发动机更进一步包含一阀动作或运动装置，其包含一摇臂551，并以该摇臂551为枢轴地设置于该摆轴552，每一摇臂551的一端分别配合于一气阀的外端，且另一端配合设置于一稳固地设置于该凸轮轴554的凸轮阀553。此一装置形成一架空阀，架空凸轮装置，其包含于该阀盖522的前端所形成的围绕区536。
如图5A所示，一设有齿轮的确动皮带558系提供该凸轮轴554旋转，且以一设置在曲轴杆517的驱动链轮(图未示)驱动，该曲轴杆517以至少一轴承559支撑于该缸体部分511与该曲轴箱512(如图5B)。如图5A及图5B所示，在特定的实施例中的发动机，其凸轮轴554的两端皆延伸于该块体部分之外，其未示于图中的末端被塑型以连系工具及提供驱动，而另一末端，(如图5A所示)，则紧连于设置于一转轮562的螺帽561，以形成一飞轮，及一风扇。散热片或涡轮叶563设置于该转轮562上，并造成该冷空气环绕该散热片540。上述的驱动链轮亦由该曲轴杆517所驱动，并可形成该转轮562的一部分，该确动皮带558也与一驱动链轮564相配合，其稳固地设置于该凸轮杆554的一端。该链轮的半径为该凸轮轴554运转一周以使得该曲轴杆517运转两周(一运转循环)的半径。该凸轮轴554以设置于该前导体部分513的轴承(图未示)支撑其旋转。支撑该凸轮轴与该曲轴杆的轴承皆能由该围绕区536及该内室515而达到润滑的目的，其后将更详尽叙述。
如前所述，该缸体部分511形成一进料口528及一排气口531，该进气口528于该汽缸514的侧边，当该进料口开启时该活塞516于上死点位置，如图5B所示。当该活塞516移至下死点位置(图未示)时，于一运作循环内该活塞的外侧566概略的覆盖及关闭该进料口528两次。
该气化器529以一管567连接于该进气口528，该管567以一固定于该缸体部分的支柱568支撑，该气化器529的空气进入口连接于该空气清静器569，且该进料口以一管571连结于该燃料储存槽527，该气化器529可为一般惯例的隔膜式，该燃料储存槽527与该空气清静器569也可为一般惯例的形式，一通道572连接该曲轴箱的内室515至该气化器529，使得将该进料在一般方式下以泵抽入该气化器。
该排气口531以一管533及一单向阀541连接于该导管532，在前述的实施例中，该气阀541为一凹槽阀，其只允许该流体以单一方向流入导管532。
该导管532可以塑胶或柔软的材料制成，其一端连接于该气阀541，另一端连结于该一形成于该阀盖522的通口573。该导管532一般为U型管，且其完全延伸并分离该缸体部分511。如图5B所示，该通口573为了该进气阀519而直接联系该覆盖阀的围绕区536与该前导体部分513的通口阀。
为了联系该排出口(图5A及图5B未示)该前导体部分513的通口相似于该发动机110、210、310及410的元件结构，其中值得注意的是该排出导管123将从该围绕区536关闭的类似情事，因此该排出物将不会进入该围绕区536，而是经由该排出导管流入一消音器574，该进气阀及该排气阀两者的该阀导548与该阀弹簧549皆开启而使得该空气-汽油-油的混合物流体于围绕区536达到润滑的目的。
根据该发动机510的运作方式，该操作器注入一定量的燃料-油混合物576(如一般使用于二冲程发动机的40∶1汽油与油混合物)进入该储存槽527，该混合物经由该管571注入该气化器529，且该混合物带有空气以形成一可燃性混合物，该汽油的气化与该油形成良好的水气状。
当该气阀移向上死点位置，该区轴箱的内室515的体积增加，造成该围绕区515的压力下降，该活塞外围566移向前述的位置，且该进气口528开启，该混合物由该气化器529注入该内室515，且该围绕区515减少的压力使得该排气阀关闭，此一现象皆发生于压缩及排出冲程。当该活塞516由上死点位置移向下死点位置，该活塞的外围关闭该进气口528，且该移动的气阀减少该气化器的内室515的体积，其造成该内室515的压缩混合物开启该气阀541，并强力促使该混合物进入导管532，于该动力冲程于导管532中的混合物被压缩，因为该进气口519为关闭，而于该导管532中的混合物被压缩，因为该进气口519为关闭，而于该导管增加的压力则被保持住或保留，当该凹槽阀关闭的同时间该活塞再次向上提升。于进料冲程，该压缩混合物注入该汽缸，且其该多余的混合物被该活塞强力注入该导管，因此，该气化器的压缩活动视为增压，且在一既定尺寸的发动机中被视为可能提高其排出的动力，该压缩亦增咖该油雾的浓度，并提高其润滑效果。
如前所述，一汽油-油-空气混合物流经该气化器的内室515、该导管532、该阀盖522的围绕区536，该混合物于该内室515及该围绕区536中形成油雾，并流过及环绕及润滑所有需要润滑的元件。自从每一次运作包含四冲程，且该混合物仅于一冲程(该进器冲程)中离开该环绕区536，该油雾于该内室515与该围绕区536中相对地稳定，该内室516与该围绕区536包含一大量的油雾，其环绕且聚集于该活动元件，因此润滑该元件不需要机油箱或填充润滑油于该元件。
该发动机510的优点更进一步包含有一相对大的导管532内体积，其作用相当于一储存空间或平衡罐，该导管的大体积来自于该弯曲的U型导管，该通口528与该开启及关闭该通口的活塞516的位置也是有利的，因为其避免一分离止回阀的需要，其装置允许一有利的储存空间及该气化器的存在，这点对于应用于携带式工具(如链具)的发动机相当重要任何气爆式汽油流经该活塞进入该区轴箱的内室515，并流回该燃烧室。
如图6A及6B及6C所述，一发动机大体上相似于图5A及5B的发动机，但其包含不相同的前导体装置，气阀及阀运动装置。
该发动机的缸体包含一缸体部分611，一曲轴箱或圆弧盘612，及一前导体部分613，在本实施例中，该前导体部分为一L型(或薄板)，衬垫643介于该前导体部分与该缸体部分之间，该前导体部分613与该块体611部分皆于其外侧具有气冷式散热片640，该缸体611连设于一设置凸缘680，其凸缘的作用在于提供该发动机设于一可携带式工具上。
一活塞616设置于一汽缸614，一连接杆618连接该活塞616与一曲轴杆617，一平衡口642一连接于该曲轴杆，且这些元件于该曲轴箱内室615旋转，一火星塞624设置于该前导体613的孔625。
该发动机更进一步包含一普通的气化器629，其为一适于全方位型，如图6A所示的隔膜式的隔膜式气化器，该气化器包含一可调整的节流阀681来控制该发动机的速度，且其经由一普通空气清静器669接收气体，一相似于该储存槽527的燃料(如汽油)储存槽成为一燃料油-油混合物(如上所述)的提供来源。
该气化器629形成一汽油-燃料-润滑的可燃性混合物，且该油为完整的雾状或是小滴状，如前所述，该混合物流经该曲轴箱，一空间室或平衡罐，进入该燃料室的内室，且该混合物有效率地润滑该发动机所有需要润滑的元件。
该混合物由该气化器629经由一设置于汽缸侧边的进料口628流入曲轴箱的内室615，该进气口628设于该汽缸侧边较低的位置，且除了该汽缸616于上死点位置之外，被进气口628均被该汽缸616的外围所覆盖，如图5B所示。该混合物被该活塞的位移而泵抽及压缩，其流经一设于该缸体的内室682，进入一空间室或平衡罐683，其内室683的一侧边384为该缸体611所形成，一外侧边由固定于该缸体侧边的一覆盖686所形成(如图6A及6B所示)，一通口687及一止回阀允许流体由该内室682以由单一方向流入该内室683，该内室683包含该缸体的一部分689，该部分689，该部分689导引至一排气阀692的通口691，该阀通口691的上方(如图6A)导引至形成于该前导体613未被使用部分的凹槽693，且该凹槽693并形成该燃烧室的一部分。
该气阀692的运动装置694设置于该内室682，该运动装置694包含一凸轴杆696，其以可来回移动的方式设置于该缸体611且其包含与一连接于该曲轴杆617的连接齿轮，该凸轴杆696包含一凸轴697，其一端连设于一从动部及推动杆698，该推动杆698的一端连设于该气阀692的杆699的较低端(如图6A所示)，该推动杆698及该杆699以可滑动的方式设置于该缸体的轴承700，一可压缩弹簧701设置于该缸体的突缘702及该气阀699的弹性夹703，该弹簧701设有一杆698以碰撞该凸轮697，并确保该气阀692于关闭状态。
如图6A至6C所示，该内燃机更进一步包含一排气阀706(图6B及6C)，可动地设置于一排气口707，其形成于邻近该汽缸614及该进料口691的缸体部分，该排气阀70以一阀运动装置(图未示)运作，其装置及结构相似于该进气阀692的运动装置，该凸轮轴696支撑一第二凸轮(图未示)，其相似于该气阀706的发动装置的凸轮697但具有一角度的曲折处，该阀706的杆以可转动的方式设置于该缸体611。该气阀706开启时，排出汽油流体由该汽缸614及该前导体的孔693，经过一形成于该缸体的排出流通道708，注入一设置于该缸体侧边的消音器709。
图6A至6C所示的发动机效率高，因为所有需要润滑的元件皆设于该曲轴箱的内室615及682，该转动部分接触该曲轴箱，该活塞的位移造成曲轴箱内室的燃料-油-空气混合物扰动，且该扰动确保足够量的润滑流体环绕该需要润滑的元件，因此该元件的润滑功效较相同结构，但一部分元件设置于该储存空间或该前导体为佳，进一步来说该发动机为一轻巧的设计，如图6A至6B所示。
在单汽缸动机中具有一储存空间或平衡槽，如图2A至2D，图5A及5B，图6A至6C，举例来说，于该压缩冲程开始时，该储存空间及该平衡槽的体积对该汽缸内的汽油压力具有一定的影响力。对单一汽缸发动机来接说，假设该汽油传递为恒温下进行则 Pa=Pt·VtVt+Vc+V+Vcc+Pc·VtVt+Vc+Vt+Vcc]]>其中Po是周围的压力Pa是压缩冲程前于下死点位置时汽缸内的压力，Pt是于下死点位置平衡罐内的最大压力，Pc是于下死点位置曲轴箱内的理论上最大压力，V是发动机最大改变体积，Vc是曲轴箱的余隙体积，Vt是平衡罐的体积，Vcc是汽缸的余隙体积。
一两汽缸发动机包含一平衡罐(如图4A及4B所示)，再次假设该汽油传递为恒温下进行则Pc=Po(V+Vc)Vc]]>Pt=Pc·Vc+Pa·VtVt+Vc]]>Pa=Pt·VtVt+Vc+V/2+Vcc+Pc·VcV/2+Vc+Vt+Vcc]]>于该发动机中该压力Pa在几次运转循环后维持稳定。
由上述可明显得知一改良的四冲程发动机的描述，该发动机的运作元件由该燃料-汽油-空气混合物润滑，而使其不需额外的润滑系统，且该混合物不需要额外的增压器来增压，因此本实用新型的四冲程发动机，仅管其油料混合物具有其它物质，其排出物则是相对的干净。
以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图具以对本实用新型作任何形式上的限制。
权利要求1．一种以气体、燃料及润滑油所组成的可燃性混合物来运转的四冲程内燃机，其特征在于其包括有(a)一发动机壳体结构，其包括有一缸体部分及一前导体部分所形成的汽缸和曲轴箱；(b)一曲轴以可旋转的方式设置于该曲轴箱上，一可来回往复移动的活塞设置于该汽缸上，一个连杆连接该活塞与该曲轴，该汽缸，该前导体，及该活塞以形成一燃烧室；(c)该发动机更进一步包括有一进气阀，一排气阀及一气阀运动装置，该运动装置与该活塞同步运作，且于该活塞的进气冲程时开启该进气阀，于该活塞的排气冲程时开启该排气阀；(d)一气化器，引燃由气体、燃料及油气所组成的可燃性混合物；(e)一导管，连接该曲轴箱与该进气阀；且(f)该气化器，该曲轴箱，该导管及该进气阀形成一流动通道，该混合物由该气化器流至燃烧室，该曲轴、该连杆及设置于该流动通道的该发动装置，且该发动装置由该油气润滑。
2．如权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于更进一步包含一第一单向阀，其介于该气化器与该曲轴箱间，使得该混合物流向该曲轴箱。
3．如权利要求2所述的四冲程内燃机，其特征在于更进一步包括一第二单向阀，其介于该曲轴箱与该导管间，使得该混合物只流向该导管。
4．如权利要求1、2或3所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该第一、第二单向阀及该运动装置均设置在该缸体部分上。
5．如权利要求1、2或3所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该前导体部分其中设有一凹槽，且该流动通道包括该凹槽，且该进气及排气阀，该运动装置均设置在该凹槽上。
6．如权利要求1、2或3所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该气化器为一全定位形式。
7．如权利要求3所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该导管形成一平衡罐。
8．如权利要求4所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该运动装置包括一凸轮轴可旋转地设置在该曲轴箱，且更进一步包括多数个齿轮连接该凸轮轴与该曲轴。
9．如权利要求5所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该运动装置包括一凸轮轴可旋转地装置在该前电动体部分，且更进一步包括一输送带连接该凸轮轴与该曲轴箱。
10．如权利要求7所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该导管的一侧边由该缸体部分所形成，另一侧边由一覆盖所形成，该阀盖牢系于该另一侧边的该缸体部分。
11．如权利要求7所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该导管为U型结构，并与该缸体部分间隔。
12．如权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于进一步包含一第二发动机结构，一连接于该曲轴的第二活塞，第二进气及排气阀及气阀发动装置，该气油器，该曲轴箱，及该管道皆为该二发动机所共用。
13．如权利要求2所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该第一单向阀包含一通口，该通口设置于该圆柱体上，一该活塞的外缘部，该外缘部开启或关闭该通口。
14．如权利要求2所述的四冲程内燃机，其特征在于其中，该第一单向阀包含一通口，该通口装置于该发动机结构上，该发动机结构介于该气化器及该曲轴箱，且一单向流于该通口并以气阀调节。
专利摘要一四冲程发动机包含一发动机缸体,其包含一缸体部分及一前导体部分,缸体部分形成至少一汽缸或曲轴箱,一活塞设置于该气缸;一曲轴及一连接杆设置于该曲轴箱,并连接活塞,曲轴箱包含一进气口及一排气口;一导管连接排气口与该前导体部分的进气通道,进气口连接一包含燃料,润滑油及空气的可燃性混合物的供给槽,于发动机运转时混合物流经曲轴箱,导管,进气通道。本实用新型不需另设润滑系统,构造简单。
文档编号F01M3/00GK2426016SQ0023399
公开日2001年4月4日 申请日期2000年5月10日 优先权日2000年5月10日
发明者钟荣昌 申请人:正峰工业股份有限公司