TW419563B - Multiple sets of single stroke rotary type internal combustion engine - Google Patents

Description

_ 五、發明說明α) " ~~~ 本發明係有關一種多組單行程圓轉式内燃機，主要係 由一亂缸本體及一與氣缸本體之圓形氣紅呈同心圓組設的 主轉輪軸等二結構體共同組成；利用該引入氣缸的燃氣係 可在主轉輪軸轉動時，被逐一的壓縮集收到主轉輪軸周面 預置的引爆室内，而轉動中的引爆室對應到點大系統時，又 會瞬即的令燃氣爆炸並產生推力，則該主轉輪軸便可藉以 直接做單一方向的自然性、持續性轉動，俾確實達到】生 高效率動能之目的者。 按，目岫使用之内燃機的動能產生方式，均係利用活塞 行往復式作動並藉由連桿、曲軸等構件精密配合而得之； 而運用最為普遍者，乃有二行程内燃機與四行程内燃機^ 種形態。其中；該二行程内燃機的設成，主要係活塞上升 對燃氣行壓縮動作，並在上升至上死點時，令壓縮的燃氣被 點火系統點燃產生爆炸燃燒，同時，並致活塞下降施 軸，俾曲軸可連帶轉動產生動能；即，利用活塞往復作動、一曲 次與曲軸轉動一圈（360度），即可產生—次的動能者。1 ，該活塞下降時，其頂端乃係先歷經排氣σ，繼之，再下降: 過進氣口，此時，該曲軸箱内被擠壓的燃氣便可藉以二 缸，俾行次-燃燒循環之準備，及可將原燃燒後的； 予行擠壓排出；而當活塞下降至下死點時藉該 ，虱 被活寨驅動的赴轴，係可在轉動中以迴動慣性率杯而 塞上升，則該經由進氣口進入氣缸的燃氣，乃又可被往活 擠壓縮，俾做次一爆炸燃燒及產生動能的循環動作/ 種二打程内燃機的設成，由於並沒有特別設置諸如 ^

4 ^563 五、發明說明（2) 、排氣閥及相關帶動的傳動 實有較為單純的優點.然足 裝置構件，故在結構上確 面的驅送設備，故該辦·氣爆;^所极週知，由於其未設有排氣方 係藉由齒軸箱内貯存的燒斤產生的廢氣，主要只 部分擠壓排出而已，而大部八進氣口進入‘乳缸時，將其 並與新進燃氣混合，如此右刀^廢虱依然會貯存在氣缸内 下，該所排出的氣體便明有^係無法完全燃燒的情形 另，由於該活塞上升。不符環保要求的缺點者。 分廢氣擠壓自排氣口排出\ ϋ會將原貯存在氣缸的部 分會-併的隨著外排，而亦有鮮燃氣亦有部 虚去β洩* ^ ^ ^男置接化成浪費燃氣（能源）之 &全排ΐ/二二、乳在氣虹内爆炸燃燒後的廢氣係靼法 鮮姆H混A Μ β，會直接與次一燃燒循環的新 氣混口，故s該夾雜著廢氣的混二 時，其所產生的動能在無形中便必然會有；开;；炸而動： 完全發揮的㉟象，㉟而仍有I法遠 而無法 ί動=活塞係在最低點上升至上死點時(即二 3!生縮的燃氣爆炸燃燒，並致活塞心 夹下_人 時，西轴係行另180度的轉動），而待活^ "1 下死點後，又再隨曲軸的轉動運作而逐一上' =俾對次一動能的產生預做準備，如此依序循力 f往復式二行程内燃機便可不斷的提供出動能.鈇，貝J 5動能的方式，吾人卻明顯有感能源浪費與效率不彰的:產 ϊΜ即，此啩軸與活塞的運作性而言，該活塞係在烬氣煨= L燒，而致其自上升頂點瞬即做下降動作時，方施力於曲炸 平由 Μ 第6頁 4 ί 95 6 3

五、發明說明（3)

使連帶轉動產生動能，但該曲軸轉動18〇度並以此18〇度提 供出動邊後，S亥活塞卻係開始自下降死點行1 8 Q度的大反轉 ，俾做逐一上升壓縮燃氣的動作，而無法再施力於曲軸者· 當然，該曲軸雖會繼續行另1 80度的轉動運作；但卻是完全 藉助前1 8 0度轉動所產生的迴動慣性力為之，’而非靠活^繼 續施予驅動力達成；是，該活塞並非往上、往下行程均$提 供驅動力予曲轴，而只能在往下單程運動方可提供的情形 下’顯然的，該曲軸轉動所產生的動能，最多便只能達到預 期的一半效果，而明顯有效率降低之虞者。況，該活塞在上 、下死點分別做1 80度瞬即大反轉的往復動作，不但對慣性 作用力會產生直接破壞之情事，同時，其在上、下死點位置 ’亦會發生減緩運動速度的脈衝暫停現象，及I實施上升壓 縮燃氣動作時，又係必然會受燃氣阻力影響，自動發生減 缓、降低上升速度與壓力的情形，是’就實際的實施性而言 ，該與活塞連動之曲軸的轉動性，亦必然會連帶受到影響， 而致產生的動能在無形中被消耗、浪費甚多，進而乃1無 法提供高效率動能之缺點者。 另，該四行程内燃機的設成，主要係針對二行程内燃機 爆炸燃燒後的廢氣，係仍有大量留存在氣缸内的缺點而設 計，其亦是利用活塞的往復作動，而致連動的曲軸轉動產生」 動能；其與二行程内燃機不同者，乃是其活塞往復作動二次 、曲軸轉動二圈（即720度）方產生一次的動能；即，當進、 排氣閥均關閉時，該活塞第一次上升的行程，係對氣缸内的 燃氣行壓縮作用，並在上升至頂點時，致燃氣被點火系統點

第7頁 4?95β.ς__ 五、發明說明（4) 燃爆炸燃燒，而隨即做第一次往下作動行程，及致曲軸可連 帶被施力轉動而產生一次動能；繼之，當活塞第一次下降行 程至最低點時，其乃係藉曲轴迴轉的慣性力作動而行第二 次上升行程，同時，藉由該進氣閥係繼續呈關.閉，而排氣閥 乃致呈開啟狀態，則該前爆炸燃燒而留存在氣缸内的廢氣> 便可被活塞上升擠壓而自排氣閥排出；繼之，活塞第二次上 升至頂點後，又係繼續藉由曲軸的迴動慣性力，而自動做笔 二次往下作動的行程，同時，藉由排氣閥係致呈關閉’而進 氣閥又改呈開啟狀，則該新鮮燃氣便可直接自進氣閥處進 入氣缸，俾活塞下降至最低點時，又可繼續藉由曲軸之迴動 慣性力，而行次一循環的上升壓縮燃氣動作者。不可否認 是種四行程内燃機的設成，由於爆炸燃燒後的廢氣，係可被 活塞再次上升的動作，而順暢自排氣閥處擠壓排出，故其氣 缸内殘留的廢氣自然較少（因氣缸與氣缸蓋之間仍有一此 間隙，故燃燒後的廢氣係不可能完全排出，而仍會殘留些 燃氣的燃燒可較為完全，Α致排出的#、體亦連-帶 :Ϊ ί :衣保要求的效果。惟，吾人亦知，由於該活塞亦是 提供曲軸轉動，並使產生動能，故其在上 蚨 、\ $點均必需做180度大反轉動作的情形下，顯 受到姆氣阻Π 衝暫停現象，以及活塞在上升時係會 缺失者。尤之效，而同樣有無法提供高效率動能的 〃 ’ “ 了使燃燒後的廢氣得以順暢自氣缸排

第1頁 419563___ 五、發明說明⑸ 出，而刻意將活塞增加二個行程的運作方式（即活塞必需往 復作動二次，曲軸必需連帶轉動二圈），不但更有直接浪 費、損失二個行程之動能的情事，就機械原理而言，該亦是 極不符經濟原則者。 · 是，由上可知，該現有往復式二行程、四行程内燃機的 設成，顯然仍有實際實施上的缺失，而可予再行突破者。 緣是，有鑑於上述習知技術之有待突破，發明人乃積極 進行研究、開發，而為使本發明能發揮更佳功效，其間尤歷 經多次試驗與改良，終得完成一種多組單行程圓轉式内燃

機。 即’本發明之主要目的，乃在提供一種多組單行程圓轉 式内燃機，藉遠氣缸係以圊形狀設成，並在氣虹壁頰判右δ J 一只稍小徑的阻氣闕座，及該主轉輪軸乃係、以壁 組設在氣紅内，並在周面預置的引爆室與阻氣閥座處的點 火系統對應時，係會致集收於内的壓縮燃氣瞬即爆炸及 生推力，則該主轉輪軸便可藉以直接做不違反運動自然 則及不破壞慣性作用力的單一方向持續性、自然性轉叙' 進而提供出最高效率的動能者。 ’ , „ — ’ 從/ '祉平行程圓轉：

内燃機，藉S亥氣缸的每一阻氣閥座係依序設有點 - 氣道與進氣裝置，及在主轉輪軸各引爆室的鄰後、'二 別設有-彈壓縮裝置，並隨時可與氣缸壁 座保Γ; 氣密性接觸，則引爆室與點火系統對應而致集收：：： 縮燃氣爆炸燃燒後’該產生的廢氣將可隨著主轉輪軸的考

419563 五、發明說明（6) __________ 動，而瞵即順暢、確實的直接自排 四行程内燃機為了排氣而必需增加排出，使不但無習知 虞，同時，亦不會如習知二行程 ^ f行程的消耗動能之 嚴重混雜，而產生燃燒極不完全的'現&象般令廢氣與新鮮燃氣 本發明之進一目的，乃在提供—種夕。的 内燃機，藉該主轉輪軸係直接受燃氣的二j早打程圓轉式 反運動自然法則及不破壞慣性作' +炸燃燒，而行不違 ί!::Γ:ϊί方能產生：能’則不但在動能的；耗」 果，在製造上更是具有更形經濟之 積極政益&供者。 為使貴審查委員對本發明的目的、特徵及功效有更 進一步的了解與認同，茲舉一較佳之實施例，並配合圖式詳 細說明於后： 第一圖係本發明之立體示意圖。 第二圖係本發明之分解結構示意圖。 第三圖係本發明之正視示意圖。 第四圖係本發明第三圖Α_ Α剖面之側視示意圖。 第五圖係本發明主轉輪軸之引爆室在右側引爆運作之 正視不意圖0 第六圖係本發明主轉輪車由之引爆室在左側引爆運作之 正視不意圖α 圖號說明：

A 集 氣 室 10 氣 本 體 1011 氣 缸 壁 11 點 火 系 統 13 進 氣 裝 置 20 主 轉輪軸 202 止 氣 蓋 203 引 爆 室 211 阻 氣 元 件 b :圓 滑 曲 率 101 圓 形 氣 紅 1 02 阻 氣 閥·座 12 排 氣 道 14 定 位 架 201 轉軸 2021 脹 圈 21 壓 縮 裝 置 212 彈 性 元 件

^先，清參閱第—^四圖所示，清晰顯示，本發明一種 ^組單行私圓轉式内燃機’主要係包含有一氣缸本體】0及 一主轉輪軸2 〇二結構體。其中；

該氣缸本體10’係具有一圓形氣缸101,在圓形氣缸101 的氣缸壁1 0 11處，係以同心圓方式規劃截取有至少一段稍 小徑的弧長做為阻氣閥座102(本圖式實施例所示為左、右 二側各具了阻氣閥座1〇2)，該阻氣閥座1〇2與氣缸壁1〇1 i相 互之間且係以圓滑的曲率b銜接；而在阻氣閥座1 〇2位置乃 係依，規劃按設有點火系統"（如火星塞裝置）、排氣道12 及進氣裝置13(包含進氣閥、化油器·..等 ,5玄主轉輪軸2〇’係以同心圓方式裝設在氣缸本體丨〇的 圓形氣缸101處，中心設有一轉軸2〇1，係以自由轉動狀定位 在按置於氣缸本體丨〇二側的定位架M處，並致周面係與圓

第11頁 fiS563 五、發明說明（8) 形氣缸1 01處的阻氣閥座1 0 2形成滑配狀接觸，及恰與氣紅 壁1 0 11之間形成一集氣室A ;二端係分別設有一止氣蓋2 〇 2 可透過脹圈2021的配合而與氣缸本體1〇二端保持氣密，俾’ 致圓形氣缸1 0 1係隨時呈一密閉之空間；另，在全周係以等 分狀規劃按設有至少一組彈性壓縮裝置21 (本圖式實施例 所示為具有三組彈性壓縮裝置21)，及在各彈性壓縮裝置 的鄰前端，係分別設有一前深後淺狀的引爆室203;其中，該 彈性壓縮裝置2 1係至少設有一阻氣元件2 11及一彈性元件Λ 212，而該阻氣元件211並可受彈性元件212的彈壓作動，而 隨時與氣缸本體10的圓形氣缸壁10Π或阻氣閥座1〇2保持 氣密接觸；

即，利用上述所構成的本發明，請再配合第五、六圖戶斤 示，由於該主轉輪軸20呈自由轉動狀組設在氣缸本體丨〇的 圓形氣缸1 〇 1後，係可致圓形氣缸1 〇 1呈一密閉的空間，故該 經由進氣裝置1 3引入集氣室A的燃氣，自無外茂之虞；而以 該主轉輪袖2 0的周面係與設於圓形氣缸壁1 Q 11的阻氣閥座 1 0 2呈滑配狀接觸，使相互係具有極佳的氣密效果，及該設 於主轉輪軸20之彈性壓縮裝置21的阻氣元件21丨，又係受彈 性元件212的彈壓作動，而隨時可與圓形氣缸壁1〇11或阻氣 閥壁102保持氣密接觸，故主轉輪軸20轉動時，該隨著一併 轉動之彈性壓縮裝置21的阻氣元件2 U，自可在轉動中逐一 將集氣室A内的燃氣予行壓縮，並在密接於阻氣閥座1 〇 2時， 將燃氣完全的壓縮集收到鄰前端的引爆室203内；繼之，當 轉動中的主轉輪轴20致周面之引爆室203對應.到設於阻氣

第12頁 4<9563 五、發明說明（9) 閥，102處的點火系統1 1時，自然的’該引爆室2〇3内的壓縮 燃氣便可瞬即引爆燃燒，並直接產生巨大推力推動主 5 軸20繼續轉動者；又，由於在點火系統〗丨鄰後方的阻氣閥座 1〇2位置係設有一排氣道丨2,及該主轉輪軸2〇•周面與阻氣閥 ，102相互間又係具有極佳氣密性，故該引爆室2〇3内之燃 氣爆，燃燒後所產生的廢氣，便可在主轉輪軸2〇轉動對應' 到排氣道1 2時瞬即且直接、順暢的排出，而不會如習知二 行程内燃機發生排氣效果不佳，或習知四行程内燃機必i 將活塞另設二個行程方可將廢氣壓縮排出的浪費動能現象 ;繼之，由於在排氣道丨2的後方係設有一進氣裝置13，並可 將燃氣供應到主轉輪軸2 〇與圓形氣缸壁〗〇丨丨之間的集氣室 A内，則誠如前述，該彈性壓縮裝置2丨乃又可隨著主轉輪"軸 2〇的轉動，而逐一將集氣室A的燃氣壓縮集收到引爆·"室2〇3 内，俾接績被點火系統U引爆燃燒及產生推力，進而致主 ί m良做單一方向的自然性、持續性轉動，而不會 力被破壞情形，及可確實在符合運動自然法 貝j中知：七、出最具效率的動能者。 上述，由於該氣缸本體10之圓形氣缸壁1011與阻氣 ί IT/*以圓滑的曲率b相銜設，故該彈性壓縮裝置21隨著 轉動時，其彈壓作動狀的阻氣元件⑴，除了ΐ 内縮外伸動作，尤其，更可確實與氣缸壁 阻虱閥座1 02隨時保持氣密效果者。 阻上=該主轉輪軸2〇與氣缸本體10之圓形氣缸⑻的 ；Λ係呈滑配接觸’及該整個圓形氣缸壁1011、阻

第13頁 4 19563 ------ 五、發明說明（ΙΟ；) 氣闕座1 0 2表面又係隨時保持有一層油膜，而使相互係確實 ，有^密性，故該經由進氣裝置13進入集氣室Α的燃氣，乃 可破貫被轉動的彈性壓縮裝置2〗壓縮集收到引爆室2 〇 3，及 該引爆室203引爆燃燒後的廢氣乃又可順暢自排氣道1 2排 出，而不會流通到集氣室A者。

再者，由於該氣缸本體1〇之阻氣閥座1〇2係可設為至少 一，’而每一阻氣閥座丨〇2位置又係依序設有點火系統丨i、 排t道12及進氣裝置13，及該主轉輪軸20亦是規劃按設有 至^ >、/且彈性壓縮裝置21及引爆室203,故應實際使用之需 袭阻氣閥座102、彈性壓縮裝置21及引爆室2〇3，乃可分別 f複數個配合，俾主轉輪軸2 〇被直接驅動轉動所產生的 力^與」速度係可更形提供，進而提供出更大的動能者。當 然^該複數個随氣閥座102及彈性壓縮裝置21、引爆室203 的°又置’乃係分別以等分狀規劃設置在氣缸本體1 〇的圓形 ί ί 2 及主轉輪軸20的全周為最佳；惟，其等分別規劃 仗’互配合關係，乃是以任二個引爆室203不在互呈 的'後上同時引爆為宜，俾各引爆室20 3分別引爆 9 'n、沾沖a絲的推力，係確無發生互抵現象，進而致主轉輪軸 故:σ轉動係更趨順暢、自然，而可提供出更率的

動能者。 .,_ .A二A 轉輪轴20之各引爆室203内的壓縮燃氣經爆 炸燃燒，而致產μ十# # ®…Μ <3认*座生的廢氣順暢自排氣道1 2排出後，雖然該引 爆至Z U ό的空防a γ 丄 认如十4 係會留存有些許鬆散的廢氣，但該些許廢氣 π ^知四灯程内燃機之活塞壓縮廢氣排出時，

第14頁 4JM63_ 五、發明説明

其氣缸與氣缸蓋之間的間隙係仍會留 新鮮燃氣引入後的再次爆炸燃燒動二廢氣般’對於 響，而仍可達到廢氣符合環保要求的燃 標的者。 欢果與 惟，—以上圖式說明僅為本發明之較佳實施例而已，非 用以限定本發明之實施，舉凡依本發明精神範疇所作之修‘、' 飾或等效變化，仍應包括在本發明之申請專利範圍内。〆 紅上所述，本發明「多組單行程圓轉式内燃機」，確實 可，到發明之目的與作用，且確可供產業上利用價值，故實 已符合發明專利要件，謹請審查委員惠予審視並賜准專 利，無任感禱。

第15頁

Claims (1)

1. 4 195 6 3 —------ 六、申請專利範is ' -----— ,種夕組單行程圓轉式内燃機，主要包含有一氣紅 本體及一主轉輪轴二 ^ 結構體共同組成，其中； 該氣缸本體，係具有一圓形氣紅，在圓形氣缸的氣缸壁 ’係以同^圓方式規劃戴取有至少—段稍小徑的孤長做 阻氣閥座’該I5且氣閥座與氣缸壁相互之間且得、以圓滑的 曲率銜接；而在阻氣閥座位置乃係依序規劃按設有點火系 統、排氣道及進氣裝置； 該主轉輪軸，係以同心圓方式裝設在氣缸本體的圓形 氣缸處，中心設有一轉轴，係以自由轉動狀定位在按置於氣 缸本體二側的定位架處，並致周面係與圓形氣缸的阻氣間 座呈滑配接觸，及恰與氣缸壁之間形成一集氣室，二端係分 別設有一止氣蓋，可透過脹圈類之氣密環與氣缸本體保持 氣密，俾致圓形氣缸係隨時呈一密閉的空間；另，在全周係 以等分狀規劃按置有至少一組彈性壓縮裝置，及在各彈性 壓縮裝置的鄰前端，係分別設有一前深後淺狀的引爆室；而 該彈性壓縮裝置且係至少具有一阻氣元件與—彈性元件， 及該阻氣元件並係受彈性元件的彈壓作動，而隨時可與氣 缸本體的圓形氣缸壁或阻氣闊座保持氣密接觸； 利用上述所構成的本發明.，該進氣裝置係可將新鮮燃 氣引入主轉輪軸與圓形氣缸壁之間的集氣室内；而彈性壓 縮裝置係可隨著主轉輪軸的轉動，而令阻氣元件將集氣室 内的燃氣逐一壓縮集收到引爆室内；而引爆室對鹿到點火 系統時，其内的燃氣將瞬即被點燃引爆並產生巨大推力t而 致主轉輪軸可藉以慎倣單一方向的持績性、自然性轉動，

   419563_ 六、申請專利範圍 進而產生高效率的動能；而引爆室内之燃氣燃燒後產生的 廢氣，且可在引爆室對應到排氣道時自動且順暢排出者。 2、 依據申請專利範圍第1項所述之多組單行程圓轉式 内燃機，其中，該設於氣缸本體之圓形氣缸壁‘處的複數個阻 氣閥座，及設於主轉輪軸全周的複數個彈性壓縮裝置與引 爆室，乃係分別以等分狀規劃為最佳者= 3、 依據申請專利範圍第1或2項所述之多組單行程圓 轉式内燃機，其中，該主轉輪軸周面規劃之複數個引爆室， 乃是以任二個引爆室内的燃氣，不在互呈1 8 0度的對角線上 同時被點火系統點燃引爆為宜者。

   第17頁