CN101344047A - 引擎及压缩机改良结构 - Google Patents

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CN101344047A CNA2007101374331A CN200710137433A CN101344047A CN 101344047 A CN101344047 A CN 101344047A CN A2007101374331 A CNA2007101374331 A CN A2007101374331A CN 200710137433 A CN200710137433 A CN 200710137433A CN 101344047 A CN101344047 A CN 101344047A
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江明煌
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史秋伟
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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Abstract

本发明是关于一种引擎及压缩机改良结构，是增加习用引擎或应用于水、油、空气等的压缩机构造的密闭性与压缩比的新式设计，主要在于活塞顶面边缘处平均设置有复数个旁通孔，与活塞侧边用以容置活塞环或油环等的槽相通，利用活塞于压缩行程中汽缸内的高压流体的压力，使活塞环或油环受压力而扩张以增加密闭的效果，并具有补偿活塞环或油环磨损的作用；此外，在流体的进、排阀的阀门边缘设有环形凸起，配合阀座上的环形凹槽组合，亦有增加密闭效果；再者，本创作于汽缸顶端特定位置处设有可活动的构件，在活塞压缩至上死点时，将使汽缸顶端的容积再次缩小，具有使其内的流体二次压缩的功能，达到增加压缩比的功效。

Description

引擎及压缩机改良结构
技术领域
本发明是关于一种引擎及压缩机改良结构，应用于使用燃油燃烧爆炸产生动力的引擎或用以加压水、油或空气的压缩机的改良结构，能使活塞于汽缸内活动时具有更佳的密闭性，并具有可增加压缩比的功效。
背景技术
现有的引擎及压缩机结构，以一四行程汽油引擎其中一缸作为代表，如图1所示主要结构为具有一中空的汽缸(10)，汽缸(10)内具有一可于其内壁上下活动的活塞(40)则以一连杆(50)连接于曲轴(60)上；汽缸(10)的最顶端为一燃烧室，具有进气阀(20)与排气阀(30)供燃料混合气进入与燃烧的废气排出，以及一火星塞(70)用以将混合气点火并使的燃烧；主要的原理乃利用活塞(40)于汽缸(10)内下行时，将混合气籍进气阀(20)的开启吸入汽缸(10)内，待活塞(40)上行时，进气阀(20)关闭，因而混合气受活塞(40)上行的挤压而压缩，当活塞(40)将混合气压缩至汽缸(10)的最顶点，即所谓的上死点时，火星塞(70)即产生一高压火花将混合气点火，混合气因燃烧的剧烈反应而爆炸并使汽缸(10)内气体快速膨胀，进而推动活塞(40)下行，并将此一力量经连杆(50)传至曲轴(60)，造成曲轴(60)旋转；活塞(40)下行至下死点复而上行时，排气阀(30)打开，将燃烧的废气排出，活塞(40)至上死点时，排气阀(30)关闭而进气阀(20)打开，而又再度吸入混合气进入另一循环，活塞与进排气阀是造成气密不良的主要原因，活塞的周缘与汽缸内壁相接触处通常设有活塞环，用以维持两者间的气密性，然使用日久，必产生磨损造成气密性不佳，除降低燃料的燃烧效率、输出马力减少，也可能使润滑用的机油因此而进入燃烧室中与混合气一同燃烧而产生有毒的废气，对于环境空气构成一大污染，排气阀常因阀门与阀座间有异物阻碍而造成闭合时有空隙产生，此结果亦会造成气密不良。
发明内容
本发明是关于一种引擎及压缩机改良结构，应用于使用燃油燃烧爆炸产生动力的引擎或用以加压水、油或空气的压缩机的改良结构，能使活塞于汽缸内活动时具有更佳的密闭性，并具有可增加压缩比的功效，其特征是：一活塞，顶面靠近周缘的部份平均设置有复数个旁通孔；一流体进、排阀，阀门边缘设置有一环形凸起的环形凹槽，构成一非平滑面的组合；一可变容置室，系于汽缸顶部处设有半圆形旋转凸块。一种引擎及压缩机改良结构，利用活塞与流体进、排阀的结构改良，增加其密闭性，提升燃料的燃烧效率或压缩的效率，此外，并设计有一可变的流体容置空间，能对已压缩至上死点的流体再进行二次压缩，以提高压缩比而使输出马力或压缩率更形提高，使其效率更佳。
附图说明
图1是现有引擎汽缸的结构示意图。
图2是本发明的活塞改良结构示意图。
图3是本发明的活塞局部放大图。
图4是本发明的流体阀门结构改良示意图。
图5是本发明的活塞气高密度示意图。
图6是本发明的活塞相对应阀座示意图。
图7是本发明的另一具气密效果活塞示意图。
图8是本发明的另一活塞阀座示意图。
图9是本发明可变流体容置室结构示意图。
图10是本发明的可变流体容置室旋转压缩示意图。
图11是本发明的可变流体容置室顶出压缩示意图。
图12是本发明的螺旋柱塞旋转压缩动作图。
图13是本发明的柱状柱塞压缩动作图。
图14是本发明的内滑块压缩动作图。
图中(10)汽缸(101)旋转凸块(102)楔形活动块(103)螺旋柱塞(104)柱塞
(20)进气阀(201)阀座(202)环形凹槽(203)环形凸起(30)排气阀(40)活塞
(401)旁通孔(402)活塞环(403)内滑块(50)连杆(60)曲轴(70)火星塞
具体实施方式
如图2~图3示，是本发明的活塞改良结构示意图。主要乃于活塞(40)的顶面靠边缘处平均开设有复数个旁通孔(401)，其恰与置放活塞环(402)的槽相通，当活塞(40)于压缩过程中，因活塞(40)顶面的气体压力会逐渐增大，其结果将使高压的气体籍由旁通孔(401)进入，如图上箭号1的方向，而迫使活塞环(402)如箭号2方向向外扩张，使活塞环能抵紧汽缸的内壁，增加气密性。
图4所示，是本发明为改善气密性的另一项改良设计，其重点在于气阀的结构上。如图以进气阀(20)为例，其阀门的最外侧设置有一环形凸起(203)，配合阀座(201)上相对设置的环形凹槽(202)，闭合时更能达到气密的效果，即使环形凹槽(202)与环形凸起(203)的间有如积碳等异物阻碍时，因其气体散出的路径系呈一迂回曲折状，气密性更佳。
此外，在相同的设计理念下，本发明的环形凸起(203)亦可设置成复数同心环状，如图5~图6所示，而不单只限定为单一环形凸起，只要配合相对应的阀座，更能增加气密的效果，再如图7~图8所示，亦可将环形凸起变化成为一类似倒置的杯盖形，配合对应形状的阀座，是另一种具气密效果的阀门结构，排气阀(30)可知进气阀(20)的结构而达成气密的效果。
请参考图9~图10所示，是本发明的可变容置室构造。其实在汽缸(10)的顶部容置室特定处设置有一可动的旋转凸块(101)，其略呈一半圆形截面的构造，在活塞(40)进行压缩过程而尚未到达上死点时，旋转凸块(101)的位置使汽缸(10)顶部的容置室如正常一般大小，当活塞(40)达上死点而尚未使火星塞(70)点火前，旋转凸块(101)便作动如箭号3的方向旋转，使其半圆形实体部份转向容置室，因而使容置室的容积相对缩小，其中的混合气因容积缩小而被压缩比又再次提高，此时再令火星塞(70)点火，其输出的马力自然增加。同理，可有以下数种变化的构造，如图11，是利用一楔形活动块(102)如箭号3方向以一顶出机构将的顶出，以达成压缩容置室的功能；图12则是以一螺旋柱塞(103)如箭号3方向旋转进入燃烧室中，可压缩容置室的容积；图13则以一圆柱状的柱塞(104)达成此一功能；又如图114所示，则为另一种可变容置室的构造，其于活塞(40)的内设置有一圆柱形的内滑块(403)，可突出于活塞(40)的顶面呈上下可活动的状态，其中内滑块(403)是由设置于连杆(50)与活塞(40)的连接端类似凸轮的凸出结构所带动，当活塞(40)如箭号6的方向行压缩的行程时，连杆(50)则如箭号5的方向摆动，因此活塞(40)位于上死点时，其连杆(50)上的凸出结构则将内滑块(403)以箭号3方向顶出，故可将容置室内的混合气再次压缩，达到增加压缩比的功用。

Claims (7)

1.一种引擎及压缩机改良结构，应用于使用燃油燃烧爆炸产生动力的引擎或用以加压水、油或空气的压缩机的改良结构，能使活塞于汽缸内活动时具有更佳的密闭性，并具有可增加压缩比的功效，其特征是：一活塞，顶面靠近周缘的部份平均设置有复数个旁通孔；一流体进、排阀，阀门边缘设置有一环形凸起的环形凹槽，构成一非平滑面的组合：一可变容置室，系于汽缸顶部处设有半圆形旋转凸块。
2.如权利要求1所述的引擎及压缩机改良结构，其特征是：流体进、排气阀的阀门边缘设置的环形凸起可为复数个同心环状，配合阀座相对应的环形凹槽。
3.如权利要求1所述的引擎及压缩机改良结构，其特征是：流体进、排阀的阀门边缘设置有一倒置的杯盖状凸起，配合阀座相对应的环形凹槽。
4.如权利要求1所述的引擎及压缩机改良结构，其特征是：可变容置室的结构是汽缸顶部的特定位置处设有可活动的楔形活动块。
5.如权利要求1所述的引擎及压缩机改良结构，其特征是：可变容置室的结构于汽缸顶部设有螺旋柱塞。
6.如权利要求1所述的引擎及压缩机改良结构，其特征是：可变容置室的结构系于汽缸顶部设有圆柱状的柱塞。
7.如权利要求1所述的引擎及压缩机改良结构，其特征是：可变容置室的结构系于活塞顶部设有一可活动特定形状的内滑块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110259595A (zh) * 2019-07-31 2019-09-20 周鹏 一种柴油机及活塞
CN113700634A (zh) * 2021-09-18 2021-11-26 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种凸轮曲轴机构及活塞式压缩机

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