[发明专利]具共轭凸轮组的内燃机构造

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种具共轭凸轮组的内燃机构造，特别是有关于一种使凸轮轴旋转一周即可完成四个冲程且能调整进气/排气冲程比例的具共轭凸轮组的内燃机构造。

【背景技术】

内燃机(engine，又称为引擎)是用以将燃油和空气混合成可燃混合气，然后进入汽缸及利用火星塞点燃混合气造成燃烧来推动活塞运动，活塞并通过连杆带动曲轴(crankshaft)，以利用曲轴驱动外部机构。内燃机常应用于汽车、机车等交通工具或发电机等各种工业用途，常见的内燃机可概分为二冲程及四冲程两种，其中现有四冲程内燃机的每一工作循环周期均历经下列四个冲程：

(1)、进气冲程：如图1A所示，在此冲程中，首先使四冲程内燃机的一进气阀门101开启，同时使一排气阀门102关闭，且所述汽缸100内的一活塞103是由一上止点U逐渐往一下止点L移动，使所述活塞103上方的容积增大，造成所述汽缸100内产生一定的真空度，以便将可燃混合气导入一汽缸100内。在所述活塞103行进至下止点L后，所述活塞103已通过一连杆104带动一曲轴箱105内的一曲轴106转动半周(也就是180度)，此时将造成所述进气阀门101关闭，而结束进气冲程。

(2)、压缩冲程：如图1B所示，在进气冲程结束后，所述进气阀门101、排气阀门102同时关闭。所述曲轴106继续旋转，使所述活塞103由下止点L往上止点U移动，造成所述活塞103上方的容积缩小，因而逐渐压缩所述汽缸100中的混合气，使其温度、压力升高。当所述曲轴106再转动半周且转动满一周(也就是360度)及所述活塞103到达上止点U时，压缩冲程结束。

(3)、动力冲程：如图1C所示，当压缩冲程即将结束时，由一火星塞107通电产生火花，以点燃混合气。由于混合气迅速爆炸燃烧造成空气膨胀，因此在极短时间内压力及温度骤升。高温、高压的燃气将推动所述活塞103迅速向下移动，并通过所述连杆104使所述曲轴106旋转而带动外部机构。在动力冲程中，所述活塞103由上止点U移至下止点L，所述曲轴106再转动半周且总共转动一周半(也就是540度)。随着所述活塞103下移，所述活塞103上方的容积增大，燃气温度、压力将逐渐降低。

(4)、排气冲程：如图1D所示，混合气燃烧后产生废气，为了进行下一个工作循环周期，废气必需及时排出至所述汽缸100外。因此，在动力冲程结束时，所述排气阀门102将会开启，顺着所述活塞103向上移动，废气便通过所述排气阀门102排出。当所述活塞103到达上止点U时，所述排气阀门102将会关闭，此时所述曲轴106再转动半周且总共转动两周(也就是720度)，因而完成一个工作循环周期。

综上所述，所述四冲程内燃机经过进气、压缩、动力及排气四个冲程，完成一个工作循环周期。在这段期间，所述活塞103在其上、下止点U、L间往复移动二回，所述曲轴106也相对的旋转两周。然而，上述现有四冲程内燃机的技术问题在于：在排气阶段中，上一循环周期完成后通常残留一部分废气于所述汽缸100内，这些废气将会影响下一循环周期在进气及动力冲程的效率。然而，若所述活塞103在进气、压缩、动力及排气四个冲程中的位移距离皆维持相同，则进气量及排气量的比例将无法被调整，因而使得上述残留废气问题无法获得解决。再者，由于所述曲轴106在进气及压缩冲程时必需旋转一周，但此时所述曲轴106并无法输出有效动力来驱动外部机构，即所述曲轴106只有在动力及排气冲程才能输出有效动力。结果，由于所述曲轴106在旋转第一周及第二周时具有加速不连续的情况，且会使所述曲轴106的转速过快，因而容易造成外部机构零件受力突增、大幅增加零件磨耗及降低零件使用寿命的问题，且不适用于高速运转场合。为了解决此问题，必需并排设置二组或以上的四冲程内燃机组，来以相互弥补其动力输出的空窗期来增大动力输出，但此设置方式却也将增大内燃机的整个体积，而不利于降低内燃机的占用空间。

故，有必要提供一种四冲程内燃机构造，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种具共轭凸轮组的内燃机构造，其活塞通过连杆、滚子摇臂及二滚子来推动凸轮轴上的共轭凸轮组或被其拉动，共轭凸轮组的二凸轮形状及排列角度可依需求进行更换，以改变进气/排气冲程的比例以及压缩/动力冲程的比例，进而有利于提升燃烧效率、提高废气排净效率及增加动力输出马力。