CN115126595A - 内燃机增压系统 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种内燃机增压系统，此内燃机增压系统包括一曲轴室、二汽缸室、一曲轴连杆机构、一进气管、二导流管及一转杆控制机构，曲轴连杆机构安装于曲轴室；各活塞容置于各汽缸室且连接于曲轴连杆机构；进气管仅连通于曲轴室；每个导流管一端仅连通于曲轴室及另一端仅连通于各汽缸室；转杆控制机构安装于曲轴室，转杆控制机构包含转动杆及固接于转动杆且跟随转动杆转动的密封块，密封块能够挡设且封闭于曲轴室与各导流管的交接处。借此，以提升内燃机增压系统的动力效率。

Description

内燃机增压系统

技术领域

本发明是有关于一种内燃机结构，且特别是有关于一种内燃机增压系统。

背景技术

内燃机（Internal combustion engine，ICE），由进气管导引外部空气进入燃烧室，再利用燃油混合空气于燃烧室内燃烧爆炸，气体受热膨胀，通过机械装置转化为机械能对外做功，从而将燃料的化学能转化机械能。目前，车辆、船舶、飞机等的发动原理均广泛运用内燃机。

其中，往复活塞式内燃机分为进气、压缩、做功、排气共四个过程，通过四个冲程（即活塞从气缸的一端移动向另一端）完成上述进气、压缩、做功、排气循环即称作四冲程循环，通过两个冲程完成上述进气、压缩、做功、排气循环即称作至少二个冲程循环。

然而，在相同排气量下，四冲程循环内燃机所产生的动力大约只有至少二个冲程循环内燃机的至少二分之一，但因四冲程循环内燃机中排气与进气分开动作，以避免未燃的气体排出外部，所以四冲程循环内燃机不易浪费燃料及污染空气，对于现代环保绿能的要求较具优势。因此，如何提高四冲程循环内燃机的动力效率，是业者亟欲研发的重点。

发明内容

本发明提供一种内燃机增压系统，其利用汽缸室产生进气行程时，密封块会挡设且封闭于曲轴室与导流管的交接处，进而提升内燃机增压系统的动力效率。

于本发明实施例中，本发明提供一种内燃机增压系统，包括：一曲轴室；至少二个汽缸室；一曲轴连杆机构，安装于该曲轴室；至少二个活塞，容置于各所述汽缸室，该至少二个活塞分别连接于该曲轴连杆机构且跟随该曲轴连杆机构运作；一进气管，仅连通于该曲轴室；至少二个导流管，每个该导流管一端仅连通于该曲轴室及另一端仅连通于各所述汽缸室；一逆止气阀组件，包含：一逆止气阀，安装于该进气管与该曲轴室的交接处：以及至少二个第一开关阀，分别安装于各所述导流管与各所述汽缸室的交接处；以及一转杆控制机构，安装于该曲轴室，该转杆控制机构包含：一转动杆；以及一密封块，固接于该转动杆且跟随该转动杆转动，该密封块能够挡设且封闭于该曲轴室与各所述导流管的交接处。

于本发明的一个实施例中，汽缸室、活塞、导流管及第一开关阀的数量分别为二，该曲轴室具有一左侧部、一右侧部、一上侧部及一下侧部，其一该汽缸室是组接于该左侧部，另一该汽缸室是组接于该右侧部，该进气管是组接于该上侧部，二个该导流管分别是组接于该下侧部。

于本发明的一个实施例中，该曲轴室与各所述汽缸室被各所述活塞所隔离，二个该活塞共同朝接近该曲轴室的方向移动或共同朝远离该曲轴室的方向移动，且二个该活塞的移动方向呈平行配置。

于本发明的一个实施例中，该曲轴连杆机构包含一曲轴盘及至少二个连杆，该曲轴盘安装于该曲轴室，每个该连杆的一端连接于该曲轴盘及另一端穿置于各所述汽缸室，每个该活塞连接于各所述连杆且跟随各所述连杆往复移动于各所述汽缸室。

于本发明的一个实施例中，该转杆控制机构还包含二第一挺杆及一第一凸轮，该第一凸轮固接于该转动杆且跟随该转动杆转动，各所述第一挺杆的一端是组接于各所述第一开关阀及另一端能够被该第一凸轮所推抵。

于本发明的一个实施例中，还包括至少二个火星塞，每个该火星塞是组接在各所述汽缸室远离该曲轴室的一侧且对应各所述汽缸室设置。

于本发明的一个实施例中，还包括至少二个排气管，每个该排气管仅连通于各所述汽缸室，该逆止气阀组件还包含至少二个第二开关阀，各所述第二开关阀安装于各所述排气管与各所述汽缸室的交接处。

于本发明的一个实施例中，该转杆控制机构还包含二第二挺杆及一第二凸轮，该第二凸轮固接于该转动杆且跟随该转动杆转动，各所述第二挺杆的一端是组接于各所述第二开关阀及另一端能够被该第二凸轮所推抵。

于本发明的一个实施例中，各所述导流管与各所述排气管分别设置在各所述火星塞的两侧。

于本发明的一个实施例中，还包括一连动齿轮组，该连动齿轮组安装于该曲轴室，该连动齿轮组包含一第一齿轮及一第二齿轮，该第一齿轮固接于该曲轴盘且跟随该曲轴盘转动，该第二齿轮与该第一齿轮相互啮合，该第一齿轮固接于该转动杆且带动该转动杆转动，该第一齿轮与该第二齿轮的齿轮比为1：2。

于本发明的一个实施例中，还包括一润滑油喷嘴，该润滑油喷嘴安装于该进气管上且对应该进气管的内腔室配置。

基于上述，左边的汽缸室产生进气行程时，密封块会挡设且封闭于曲轴室与右边的导流管的交接处，使燃油、空气及润滑油无法流入右边的导流管内部，燃油、空气及润滑油仅填充在左边的汽缸室及左边的导流管内部，以令左边的汽缸室具有减少体积、增加压力之效果；右边的汽缸室产生进气行程时，密封块会挡设且封闭于曲轴室与左边的导流管的交接处，使燃油、空气及润滑油无法流入左边的导流管内部，燃油、空气及润滑油仅填充在右边的汽缸室及右边的导流管内部，以令右边的汽缸室具有减少体积、增加压力的效果，进而让汽缸室在爆炸行程能产生更大的爆炸冲力，以提升内燃机增压系统的动力效率。

附图说明

图1 本发明内燃机增压系统的立体组合图。

图2 为本发明内燃机增压系统的立体分解图。

图3 为本发明转动杆的立体示意图。

图4 为本发明内燃机增压系统的剖面示意图。

图5 为本发明内燃机增压系统的另一剖面示意图。

图6 为本发明内燃机增压系统的第一使用状态示意图。

图7 为本发明内燃机增压系统的第二使用状态示意图。

图8 为本发明内燃机增压系统的第三使用状态示意图。

图9 为本发明内燃机增压系统的第四使用状态示意图。

图10 为本发明内燃机增压系统的第五使用状态示意图。

图11 为本发明内燃机增压系统的第六使用状态示意图。

图12 为本发明内燃机增压系统的第七使用状态示意图。

图13 为本发明内燃机增压系统的第八使用状态示意图。

图14 为本发明内燃机增压系统另一实施例的剖面示意图。

图中：

10…内燃机增压系统；1…曲轴室；11…左侧部；12…右侧部；13…上侧部；14…下侧部；2…汽缸室；3…曲轴连杆机构；31…曲轴盘；32…连杆；4…活塞；5…进气管；51…润滑油喷嘴；6…导流管；7…火星塞；8…排气管；9…逆止气阀组件；91…逆止气阀；92…第一开关阀；93…第二开关阀；20…转杆控制机构；201…转动杆；202…密封块；203…第一挺杆；204…第一凸轮；205…第二挺杆；206…第二凸轮；30…连动齿轮组；301…第一齿轮；302…第二齿轮；a1、a2、a3、a4…交接处；d…移动方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参考图1至图13所示，本发明提供一种内燃机增压系统，此内燃机增压系统10主要包括一曲轴室1、至少二个汽缸室2、一曲轴连杆机构3、至少二个活塞4、一进气管5、至少二个导流管6、至少二个火星塞7、至少二个排气管8、一逆止气阀组件9及一转杆控制机构20。

如图1至图2、图4至图13所示，曲轴室1具有一左侧部11、一右侧部12、一上侧部13及一下侧部14。其中，本实施例的汽缸室2、活塞4、导流管6、火星塞7及排气管8的数量分别为二，但不以此为限制，其一汽缸室2组接于左侧部11，另一汽缸室2组接于右侧部12。

如图5、图7、图9、图11、图13所示，曲轴连杆机构3安装于曲轴室1，详细说明如下，曲轴连杆机构3包含一曲轴盘31及数量与汽缸室2相同的连杆32，曲轴盘31安装于曲轴室1，每个连杆32一端连接于曲轴盘31及另一端穿置于各汽缸室2。

如图5、图7、图9、图11、图13所示，各活塞4连接于曲轴连杆机构3且容置于各汽缸室2，即每个活塞4连接于各连杆32且跟随各连杆32往复移动于各汽缸室2。其中，曲轴室1与各汽缸室2被各活塞4所隔离，二活塞4共同朝接近曲轴室1的方向移动或共同朝远离曲轴室1的方向移动，且二活塞4的移动方向d呈平行配置，但不以此为限制，二活塞4的移动方向也可呈V字形或垂直配置。

如图7、图9、图11、图13所示，进气管5仅连通于曲轴室1，每个导流管6一端仅连通于曲轴室1及另一端仅连通于各汽缸室2，进一步说明如下，进气管5组接于上侧部13，二导流管6分别组接于下侧部14，进气管5用于导引外部混合的燃油、空气及润滑油流入曲轴室1。

如图5、图7、图9、图11、图13所示，每个火星塞7组接在各汽缸室2远离曲轴室1的一侧且对应各汽缸室2设置；每个排气管8仅连通于各汽缸室2，各导流管6与各排气管8分别设置在各火星塞7的两侧。

如图4至图13所示，逆止气阀组件9包含一逆止气阀91、数量与汽缸室2相同的第一开关阀92及第二开关阀93，逆止气阀91安装于进气管5与曲轴室1的交接处a1，各第一开关阀92安装于各导流管6与各汽缸室2的交接处a2，各第二开关阀93安装于各排气管8与各汽缸室2的交接处a3。

详细说明如下，逆止气阀91用于导引流体自进气管5流至曲轴室1，且逆止气阀91能防止流体自曲轴室1流至进气管5；第一开关阀92用于开启或关闭导流管6与汽缸室2之间的连通；第二开关阀93用于开启或关闭导排气管8与汽缸室2之间的连通。

如图2至图13所示，转杆控制机构20安装于曲轴室1，转杆控制机构20包含一转动杆201及固接于转动杆201且跟随转动杆201转动的一密封块202，密封块202能够挡设且封闭于曲轴室1与各导流管6的交接处a4。

另外，转杆控制机构20还包含二第一挺杆203及一第一凸轮204，第一凸轮204固接于转动杆201且跟随转动杆201转动，各第一挺杆203一端组接于各第一开关阀92及另一端能够被第一凸轮204所推抵。

再者，转杆控制机构20还包含二第二挺杆205及一第二凸轮206，第二凸轮206固接于转动杆201且跟随转动杆201转动，各第二挺杆205一端组接于各第二开关阀93及另一端能够被第二凸轮206所推抵。

如图2、图4所示，本发明内燃机增压系统10还包括一连动齿轮组30，连动齿轮组30安装于曲轴室1，连动齿轮组30包含一第一齿轮301及一第二齿轮302，第一齿轮301固接于曲轴盘31且跟随曲轴盘31转动，第二齿轮302与第一齿轮301相互啮合，第一齿轮301固接于转动杆201且带动转动杆201转动，第一齿轮301与第二齿轮302的齿轮比为1：2。

如6至图13，本发明内燃机增压系统10的使用状态。第一使用状态，如图6至图7所示，右边的火星塞7点火而使右边的汽缸室2产生爆炸行程，爆炸行程发生时，第一凸轮204不会推抵右边的第一挺杆203，第二凸轮206不会推抵右边的第二挺杆205，从而封闭右边的第一开关阀92及第二开关阀93，密封块202会完全遮挡住交接处a4的全部截面积，使密封块202挡设且封闭于曲轴室1与右边的导流管6的交接处a4，且爆炸产生的压力给予活塞4推力，使二活塞4共同朝接近曲轴室1的方向移动，同时导致曲轴室1内部气压增加而封闭逆止气阀91，进而防止燃油、空气及润滑油自曲轴室1流至进气管5，最后第一凸轮204会推抵左边的第一挺杆203，以令燃油、空气及润滑油经由左边的第一开关阀92而进入左边的汽缸室2产生进气行程。

第二使用状态，如图8至图9所示，驱动二活塞4共同朝远离曲轴室1的方向移动，导致曲轴室1内部气压降低而开启逆止气阀91，且第一凸轮204不会推抵左边的第一挺杆203，第二凸轮206不会推抵左边的第二挺杆205，以令左边的第一开关阀92及第二开关阀93为关闭状态，使左边的汽缸室2内部呈封闭状态，所以当活塞4持续往左边的汽缸室2压缩内部空间，将导致燃油、空气及润滑油持续被增压产生压缩行程，因第一凸轮204不会推抵右边的第一挺杆203，第二凸轮206会推抵右边的第二挺杆205，以令右边的第一开关阀92为关闭状态及第二开关阀93为开启状态，所以右边的汽缸室2内部爆炸行程产生的废气，其会经由右边的第二开关阀93而排至右边的排气管8产生排气行程。

第三使用状态，如图10至图11所示，左边的火星塞7点火而使左边的汽缸室2产生爆炸行程，爆炸行程发生时，第一凸轮204不会推抵左边的第一挺杆203，第二凸轮206不会推抵左边的第二挺杆205，从而封闭左边的第一开关阀92及第二开关阀93，密封块202会完全遮挡住交接处a4的全部截面积，使密封块202挡设且封闭于曲轴室1与左边的导流管6的交接处a4，且爆炸产生的压力给予活塞4推力，使二活塞4共同朝接近曲轴室1的方向移动，同时导致曲轴室1内部气压增加而封闭逆止气阀91，进而防止燃油、空气及润滑油自曲轴室1流至进气管5，最后第一凸轮204会推抵右边的第一挺杆203，以令燃油、空气及润滑油会经由右边的第一开关阀92而进入右边的汽缸室2产生进气行程。

第四使用状态，如图12至图13所示，驱动二活塞4共同朝远离曲轴室1的方向移动，导致曲轴室1内部气压降低而开启逆止气阀91，且第一凸轮204不会推抵右边的第一挺杆203，第二凸轮206不会推抵右边的第二挺杆205，以令右边的第一开关阀92及第二开关阀93为关闭状态，使右边的汽缸室2内部呈封闭状态，所以当活塞4持续往右边的汽缸室2压缩内部空间，将导致燃油、空气及润滑油持续被增压产生压缩行程，因第一凸轮204不会推抵左边的第一挺杆203，第二凸轮206会推抵左边的第二挺杆205，以令左边的第一开关阀92为关闭状态及第二开关阀93为开启状态，所以左边的汽缸室2内部爆炸行程产生的废气，其会经由左边的第二开关阀93而排至左边的排气管8产生排气行程。借此，如图1至图13所示，以完成一个四冲程循环内燃机的运作流程。

另外，如图9、图13所示，二活塞4共同朝远离曲轴室1的方向移动至完全压缩二汽缸室2时，曲轴室1的吸气量为二个汽缸室2的吸气量，但如图7所示，二活塞4共同朝接近曲轴室1的方向移动至完全压缩曲轴室1时，则二个汽缸室2的吸气量（图13的曲轴室1的吸气量）仅填充在左边的汽缸室2内部，使左边的汽缸室2具有增压效果；同理，如图11所示，二活塞4共同朝接近曲轴室1的方向移动至完全压缩曲轴室1时，则二个汽缸室2的吸气量（图9的曲轴室1的吸气量）仅填充在右边的汽缸室2内部，使右边的汽缸室2具有增压效果。借此，使汽缸室2的爆炸行程能产生更大的爆炸冲力，进而提升内燃机增压系统10的动力效率。

再者，如图7所示，左边的汽缸室2产生进气行程时，密封块202会挡设且封闭于曲轴室1与右边的导流管6的交接处a4，使燃油、空气及润滑油无法流入右边的导流管6内部，燃油、空气及润滑油仅填充在左边的汽缸室2及左边的导流管6内部，以令左边的汽缸室2具有减少体积、增加压力的效果；同理，如图11所示，右边的汽缸室2产生进气行程时，密封块202会挡设且封闭于曲轴室1与左边的导流管6的交接处a4，使燃油、空气及润滑油无法流入左边的导流管6内部，燃油、空气及润滑油仅填充在右边的汽缸室2及右边的导流管6内部，以令右边的汽缸室2具有减少体积、增加压力的效果。借此，让进而汽缸室2在爆炸行程能产生更大的爆炸冲力，以提升内燃机增压系统10的动力效率。

此外，进气管5仅连通于曲轴室1，每个导流管6一端仅连通于曲轴室1及另一端仅连通于各汽缸室2，且进气管5组接于上侧部13，二导流管6分别组接于下侧部14，使自进气管5进入的燃油、空气及润滑油都必须先经过曲轴室1才能流至二导流管6，让燃油、空气及润滑油必须先均匀地润滑曲轴盘31才能流至二导流管6，以加强曲轴连杆机构3的运作流畅度及使用寿命，同时燃油、空气及润滑油依序由进气管5、曲轴室1、导流管6至汽缸室2的顺序流动，能避免曲轴室1、导流管6或汽缸室2内部发生乱流，以稳定内燃机增压系统10的运作效率。

请参考图14所示，本发明内燃机增压系统10的另一实施例，图14的实施例与图1至图13的实施例大致相同，图14的实施例与图1至图13的实施例不同之处在于内燃机增压系统10还包括一润滑油喷嘴51。

详细说明如下，本发明内燃机增压系统10还包括润滑油喷嘴51，润滑油喷嘴51安装于进气管5上且对应进气管5的内腔室配置，进气管5用于导引外部混合的燃油及空气进入进气管5的内腔室，润滑油喷嘴51用于导引外部的润滑油进入进气管5的内腔室，最后燃油、空气及润滑油在进气管5的内腔室混合才流入曲轴室1。借此，以达成相同于图1至图13的实施例的功能及功效。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (11)

1.一种内燃机增压系统，其特征在于，包括：

一曲轴室；

至少二个汽缸室；

一曲轴连杆机构，安装于该曲轴室；

至少二个活塞，容置于各所述汽缸室，该至少二个活塞分别连接于该曲轴连杆机构且跟随该曲轴连杆机构运作；

一进气管，仅连通于该曲轴室；

至少二个导流管，每个该导流管一端仅连通于该曲轴室及另一端仅连通于各所述汽缸室；

一逆止气阀组件，包含：

一逆止气阀，安装于该进气管与该曲轴室的交接处：以及

至少二个第一开关阀，分别安装于各所述导流管与各所述汽缸室的交接处；以及

一转杆控制机构，安装于该曲轴室，该转杆控制机构包含：

一转动杆；以及

一密封块，固接于该转动杆且跟随该转动杆转动，该密封块能够挡设且封闭于该曲轴室与各所述导流管的交接处。

2.如权利要求1所述的内燃机增压系统，其特征在于，汽缸室、活塞、导流管及第一开关阀的数量分别为二，该曲轴室具有一左侧部、一右侧部、一上侧部及一下侧部，其一该汽缸室是组接于该左侧部，另一该汽缸室是组接于该右侧部，该进气管是组接于该上侧部，二个该导流管分别是组接于该下侧部。

3.如权利要求2所述的内燃机增压系统，其特征在于，该曲轴室与各所述汽缸室被各所述活塞所隔离，二个该活塞共同朝接近该曲轴室的方向移动或共同朝远离该曲轴室的方向移动，且二个该活塞的移动方向呈平行配置。

4.如权利要求3所述的内燃机增压系统，其特征在于，该曲轴连杆机构包含一曲轴盘及至少二个连杆，该曲轴盘安装于该曲轴室，每个该连杆的一端连接于该曲轴盘及另一端穿置于各所述汽缸室，每个该活塞连接于各所述连杆且跟随各所述连杆往复移动于各所述汽缸室。

5.如权利要求4所述的内燃机增压系统，其特征在于，该转杆控制机构还包含二个第一挺杆及一第一凸轮，该第一凸轮固接于该转动杆且跟随该转动杆转动，各所述第一挺杆的一端是组接于各所述第一开关阀及另一端能够被该第一凸轮所推抵。

6.如权利要求5所述的内燃机增压系统，其特征在于，还包括至少二个火星塞，每个该火星塞是组接在各所述汽缸室远离该曲轴室的一侧且对应各所述汽缸室设置。

7.如权利要求6所述的内燃机增压系统，其特征在于，还包括至少二个排气管，每个该排气管仅连通于各所述汽缸室，该逆止气阀组件还包含至少二个第二开关阀，各所述第二开关阀安装于各所述排气管与各所述汽缸室的交接处。

8.如权利要求7所述的内燃机增压系统，其特征在于，该转杆控制机构还包含二个第二挺杆及一第二凸轮，该第二凸轮固接于该转动杆且跟随该转动杆转动，各所述第二挺杆的一端是组接于各所述第二开关阀及另一端能够被该第二凸轮所推抵。

9.如权利要求7所述的内燃机增压系统，其特征在于，各所述导流管与各所述排气管分别设置在各所述火星塞的两侧。

10.如权利要求8所述的内燃机增压系统，其特征在于，还包括一连动齿轮组，该连动齿轮组安装于该曲轴室，该连动齿轮组包含一第一齿轮及一第二齿轮，该第一齿轮固接于该曲轴盘且跟随该曲轴盘转动，该第二齿轮与该第一齿轮相互啮合，该第一齿轮固接于该转动杆且带动该转动杆转动，该第一齿轮与该第二齿轮的齿轮比为1：2。

11.如权利要求1所述的内燃机增压系统，其特征在于，还包括一润滑油喷嘴，该润滑油喷嘴安装于该进气管上且对应该进气管的内腔室配置。

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