TW201740016A - 增壓進氣引擎 - Google Patents

Abstract

一種增壓進氣引擎，包括有一缸內噴射注油的工作引擎與一空氣壓縮機，該工作引擎包含一曲軸，由該曲軸輸出功率；該空氣壓縮機採用該相同的曲軸，工作引擎運轉的同時帶動該曲軸旋轉，進而由曲軸帶動空氣壓縮機運轉，該空氣壓縮機將空氣壓縮後輸送至工作引擎的汽缸內以供應工作引擎所需的空氣，藉以提升引擎進氣量與輸出功率。

Description

增壓進氣引擎

本案涉及內燃機領域，特別是一種可以提升輸出扭力與功率的噴射注油引擎。

一般的四行程引擎包括有進氣、壓縮、爆炸、排氣四個作動行程，該四個行程連續地循環作動以驅動曲軸連續旋轉，從而達到動力輸出之目的。

上述四行程引擎已經很普遍與成熟地使用於交通工具，尤其是汽車與機車，當四行程引擎的汽車或機車要求提升速度與加速度時，多採用提升工作轉速、增大汽缸容積以及多汽缸並聯等方式來工作。

提升工作轉速可增加輸出功率，但是轉速增加也會使得進氣行程時間縮短，致使在自然進氣中明顯會有進氣不足的問題。增大汽缸容積，尤其是加大活塞行程，也使得進氣不足，在自然進氣中更明顯是功率輸出的瓶頸，造成工作轉速難以提升，也難以提升扭力與工作功率輸出。

為了解決上述進氣不足的問題，坊間提供了多種改良進氣方式的引擎；其中之一的方式為增大進氣閥門口徑；其二的方式為增加進氣閥門數量；其三的方式為增大進氣閥門間隙；其四的方式為增大進氣閥門開啟時間；其五的方式為預先將空氣壓縮再注入汽缸；如此可以在相同運作條件下獲得更大量的進氣量，能夠有效提升引擎工作轉速、輸出更大扭力與功率。

坊間所提供的預先將空氣壓縮以改良進氣的方式又有兩種：其一為利用引擎排出的廢氣驅動渦輪增壓器而預先將空氣壓縮後再進氣；其二為利 用引擎輸出的動力驅動渦輪增壓器或驅動螺旋空壓機，預先將空氣壓縮再進氣；這兩種方式均有良好結果與商品推出。

利用引擎排出的廢氣驅動渦輪增壓器以預先將空氣壓縮再進氣的缺點是必須額外增加高轉速渦輪增壓器，且需要與排放廢氣及進氣的管路連接，在空間上的安排不易，又需要在高、低溫與高、低轉速的環境下工作，其維修與使用壽命短是主要考量的問題；另一個次要問題是在低轉速工作時的效果並不明顯，尤其在短距離加速競賽中急劇加速時會感覺動力輸出有延遲現象。而利用引擎驅動渦輪增壓器或螺旋空壓機以預先將空氣壓縮再進氣來改善上述問題的效果較明顯，但是仍然需要額外增加渦輪增壓器或螺旋空壓機，而且要與引擎輸出軸及進氣管配合連接，在空間的安排上不易仍是問題。

本案的目的在於改善將空氣預先壓縮再進氣的習知引擎在空間的安排不易以及維修與使用壽命短的問題，同時可以進一步降低引擎製造成本。

本案的特徵是以習知的多缸式引擎為基礎，將其中部分汽缸改為進氣預先壓縮空氣的汽缸，空氣被壓縮後再經由引擎工作汽缸的進氣閥門於進氣行程時注入該工作汽缸中，以獲得額外空氣進氣量，再執行一般引擎的壓縮、爆炸、排氣行程，完成引擎四行程的工作，達成增加扭力輸出及提升引擎功率的目的。

藉由本案所改良後的增壓進氣引擎，其在執行進氣、壓縮、爆炸、排氣的四行程過程中曲軸需要旋轉兩圈，而曲軸旋轉兩圈則使得空壓汽缸完成預先進氣壓縮兩次，以四汽缸引擎來計算：曲軸每旋轉兩圈，原來的進氣量為四單位，每單位不考慮進氣效率為該氣缸的排氣量，如果將其中兩汽缸改變為空壓汽缸，改變後的空壓汽缸採用進氣-壓縮二行程工作，使得二個空壓汽缸的進氣量也是四單位，再加上原來未改變的二個工作汽缸原有的二單位進氣 量，總計可以獲得六單位的進氣量；如前面所述，因為進氣量是引擎扭力及功率輸出瓶頸所在，故藉由此方式可以在相同條件下得到1.5倍的空氣輸入量，因而可提高引擎扭力輸出及功率的目的；並且，此引擎的法定排氣量只有原來的一半，更可大幅節省車輛的相關稅金。

本案的技術手段係提供有一工作引擎與至少一空氣壓縮機，其中該工作引擎包含一曲軸，工作引擎驅動曲軸旋轉；該空氣壓縮機採用該相同的曲軸，曲軸轉動的同時帶動空氣壓縮機運轉，空氣壓縮機將空氣壓縮後輸送至工作引擎以供應該工作引擎所需的空氣。

在另一種選擇中，本案之空壓汽缸的空氣進氣閥門與空氣排氣閥門配合有凸輪軸，該凸輪軸以時規皮帶連接該曲軸，曲軸旋轉時經由時規皮帶驅動凸輪軸旋轉，進而藉由凸輪軸之各凸輪的各自行程與時序控制該空氣進氣閥門與空氣排氣閥門開啟或關閉。

較佳者，本案的工作引擎包括有至少一工作汽缸，該工作汽缸設有空氣進氣閥門與廢氣排氣閥門，且該工作汽缸內配合有一工作活塞，每一工作活塞分別活動連接一工作連桿，該工作連桿的一端部活動連接該曲軸；該空氣壓縮機包括有至少一空壓汽缸，該空壓汽缸設有空氣進氣閥門與空氣排氣閥門，該空氣排氣閥門以一第一輸氣管連通該工作汽缸之空氣進氣閥門，該空氣進氣閥門以一第二輸氣管連通該空壓汽缸外的大氣，該空壓汽缸內配合有一空壓活塞，該空壓活塞活動連接有一空壓連桿，該空壓連桿的一端活動連接該曲軸；該等工作活塞在該等工作汽缸內往復運動而驅動該曲軸旋轉的同時，該曲軸帶動該空壓連桿而驅動該空壓活塞在該空壓汽缸內往復運動；該空壓汽缸的空氣進氣閥門與空氣排氣閥門配合有凸輪軸，該凸輪軸及時規皮帶輪以時規皮帶連接該曲軸，曲軸旋轉時經由時規皮帶驅動凸輪軸旋轉，進而藉由凸輪軸之各凸輪的各自行程與時序控制使該空氣進氣閥門與空氣排氣閥門開啟或關閉， 以將大氣中的空氣吸入該空壓汽缸內進行預先壓縮，進而在該工作汽缸進行進氣行程後之壓縮行程當中，將該預先壓縮的空氣經由該第一輸氣管注入該等工作汽缸中，以在該工作汽缸內進行再壓縮及後續的爆炸及排氣行程。

較佳者，本案之工作汽缸為複數個，且該複數個工作汽缸可以並列排列、對臥排列、V形排列或星形排列，以節省空氣輸送管的長度及壓力損失。

在一較佳的實施例中，本案的複數個工作汽缸與空壓汽缸係相互交錯地並列排列、相互交錯地對臥排列、相互交錯地V形排列或相互交錯地星形排列。

在一種選擇中，本案之引擎的工作連桿連接的曲軸部位與該空壓連桿連接的曲軸部位分別具有不同的偏心量，使得該工作汽缸與該空壓汽缸具有不同的行程。

在另一種選擇中，可以將不同口徑的工作汽缸與空壓汽缸分別搭配不同口徑的工作活塞與空壓活塞並搭配上項，使工作汽缸與空壓汽缸以不同的容積來搭配。

在另一種選擇中，本發明之複數空壓汽缸可以分別具有不同的汽缸容積及壓縮比，且該等空壓汽缸內的空壓活塞的作動時序各不相同，使該空氣壓縮機可以達到分段壓縮空氣之功能。

在一種選擇中，本發明之空壓汽缸的空氣進氣閥門與空氣排氣閥門係為單向閥門，其藉由該空氣進氣閥門前後的壓力差使該空氣進氣閥門自動開啟或關閉，以節省氣門、凸輪等元件之設置成本及動力消耗。

藉由本案提供的增壓進氣引擎，由於是將提供額外空氣進氣量的空壓汽缸整合在整體的引擎中，故不需要額外增加裝設空氣壓縮機的空間，也沒有空間安排上的問題，且其工作原理及維修方式如同習知引擎一般，再因空壓汽缸並沒有爆炸行程，沒有受到高溫及高壓作用，其使用壽命也明顯較長。

1A‧‧‧第一工作汽缸

11A‧‧‧第一工作活塞

12A‧‧‧第一工作連桿

13A‧‧‧第一壓縮空氣進氣閥門

13A1‧‧‧第一自然進氣閥門

14A‧‧‧第一廢氣排氣閥門

1B‧‧‧第二工作汽缸

11B‧‧‧第二工作活塞

12B‧‧‧第二工作連桿

13B‧‧‧第二壓縮空氣進氣閥門

13B1‧‧‧第二自然進氣閥門

14B‧‧‧第二廢氣排氣閥門

1C‧‧‧工作汽缸

11C‧‧‧工作活塞

12C‧‧‧工作連桿

13C‧‧‧壓縮空氣進氣閥門

13C1、13C2‧‧‧第一連桿

14C‧‧‧廢氣排氣閥門

14C1、14C2‧‧‧第二連桿

2A‧‧‧第一空壓汽缸

21A‧‧‧第一空壓活塞

22A‧‧‧第一空壓連桿

23A‧‧‧第一空氣進氣閥門

24A‧‧‧第一壓縮空氣排氣閥門

2B‧‧‧第二空壓汽缸

21B‧‧‧第二空壓活塞

22B‧‧‧第二空壓連桿

23B‧‧‧第二空氣進氣閥門

24B‧‧‧第二壓縮空氣排氣閥門

2C‧‧‧空壓汽缸

21C‧‧‧空壓活塞

22C‧‧‧空壓連桿

23C‧‧‧空氣進氣閥門

24C‧‧‧壓縮空氣排氣閥門

25C‧‧‧輸氣管

3‧‧‧曲軸

4‧‧‧凸輪軸

5‧‧‧空氣輸送管

6A‧‧‧第一輸氣管

6B‧‧‧第二輸氣管

7‧‧‧噴射注油管

8‧‧‧滑套閘門

81‧‧‧進氣孔隙

82‧‧‧排氣孔隙

G1、G2‧‧‧時規皮帶輪

L‧‧‧時規皮帶

第1圖為顯示本發明之增壓進氣引擎應用於四行程引擎的一實施例前視平面示意圖；第2圖為第1圖之俯視平面示意圖；第3圖為顯示本發明之增壓進氣引擎之各汽缸運作的汽門作動時序表；第4圖為顯示本發明之增壓進氣引擎之各汽缸可為對臥式排列之示意圖；第5圖為顯示本發明之增壓進氣引擎之各汽缸可為對V形排列之示意圖；第6圖為顯示本發明之增壓進氣引擎之各汽缸可為星形排列之示意圖；第7圖本發明之增壓進氣引擎應用於二行程引擎的第一實施例前視平面示意圖；以及第8圖本發明之增壓進氣引擎應用於二行程引擎的第二實施例前視平面示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施；其中，圖式中的箭頭方向係表示空氣的輸入或排出方向，或燃油的輸入流動方向。

習知使用於汽車的四行程引擎通常包括四個汽缸、活動地配合於汽缸內的活塞、活動連接於活塞的連桿、活動連接於連桿另一端的曲軸、設於汽缸的進氣閥門與排氣閥門、以及控制進、排氣閥門開啟或關閉的凸輪軸；每一個汽缸的進氣閥門與排氣閥門藉由凸輪軸控制其開啟及關閉的時序，以在各汽缸內輪流產生進氣、壓縮、爆炸、排氣四個行程，使各個汽缸內的活塞在不同的時間點進行往復運動，進而帶動曲軸持續地旋轉而輸出動力。

第1圖與第2圖之簡要示意圖係顯示本發明以具有四個汽缸的四行程引擎為例做說明，主要特徵是將一般四汽缸引擎的其中左、右二個汽缸做為輸出動力的第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B，而位於中間的另外二個汽缸則做為用來預先壓縮空氣的第一空壓汽缸2A與第二空壓汽缸2B；該第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B係共同構成用來輸出動力的工作引擎，而該第一空壓汽缸2A與第二空壓汽缸2B則係共同構成用來預先壓縮空氣以輪流供應第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B來增加進氣量的空氣壓縮機。

其中，第一工作汽缸1A配合有一第一工作活塞11A，第一工作活塞11A活動連接一第一工作連桿12A，第一工作連桿12A的下端活動連接位於汽缸下方的曲軸3。第二工作汽缸1B配合有一第二工作活塞11B，第二工作活塞11B活動連接一第二工作連桿12B，第二工作連桿12B的下端活動連接該相同的曲軸3。第一空壓汽缸2A配合有一第一空壓活塞21A，第一空壓活塞21A活動連接一第一空壓連桿22A，第一空壓連桿22A的下端活動連接該相同的曲軸3。第二空壓汽缸2B配合有一第二空壓活塞21B，第二空壓活塞21B活動連接一第二空壓連桿22B，第二空壓連桿22B的下端活動連接該相同的曲軸3。

第一工作汽缸1A的上端設有一個第一壓縮空氣進氣閥門13A、一個第一自然進氣閥門13A1與二個第一廢氣排氣閥門14A；第二工作汽缸1B的上端設有一個第二壓縮空氣進氣閥門13B、一個第二自然進氣閥門13B1與二個第一廢氣排氣閥門14B；第一空壓汽缸2A的上端設有二個第一空氣進氣閥門23A與二個第一壓縮空氣排氣閥門24A；第二空壓汽缸2B的上端設有二個第二空氣進氣閥門23B與二個第二壓縮空氣排氣閥門24B。該等閥門的上方設有凸輪軸4，該凸輪軸4上所設置的複數凸輪分別接觸該第一壓縮空氣進氣閥門13A、第一自然進氣閥門13A1、第一廢氣排氣閥門14A、第二壓縮空氣進氣閥門13B、第二自然進氣閥門13B1、第二廢氣排氣閥門14B、第一空氣進氣閥門23A、第一壓縮空氣排氣閥 門24A、第二空氣進氣閥門13B與第二壓縮空氣排氣閥門14B的開啟或關閉。所述凸輪軸4與曲軸3分別設有時規皮帶輪G1與G2並連接時規皮帶L，藉此，曲軸3與凸輪軸4之間經由時規皮帶輪G1與G2與時規皮帶L的配合而具有連動關係。

本案進一步將一空氣輸送管5連接至第一工作汽缸1A的第一自然進氣閥門13A1、第二工作汽缸1B的第二自然進氣閥門13B1、第一空壓汽缸2A的第一空氣進氣閥門23A與第二空壓汽缸2B的第二空氣進氣閥門23B，該空氣輸送管5用以將引擎外部的空氣通過該第一自然進氣閥門13A1與第二自然進氣閥門13B1輪流供應至第一工作汽缸1A和第二工作汽缸1B內，以及通過該第一空氣進氣閥門23A與第二空氣進氣閥門23B輪流供應至第一空壓汽缸2A和第二空壓汽缸2B內；第一壓縮空氣排氣閥門24A則經由一第一輸氣管6A連接第一工作汽缸1A的第一壓縮空氣進氣閥門13A，以及第二壓縮空氣排氣閥門24B經由一第二輸氣管6B連接第二工作汽缸1B的第二壓縮空氣進氣閥門13B，使經由第一空壓汽缸2A與第二空壓汽缸2B產生的壓縮空氣可以被輪流供應至第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B內，並進行後續的壓縮行程，此階段燃油噴嘴也經由噴射注入管7適時適量地噴入燃油進入第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B內，在活塞的上死點附近由火星塞點燃含油的高壓氣體進行爆炸行程以推動活塞工作，第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B工作後產生的廢氣則分別通過第一廢氣排氣閥門14A與第二廢氣排氣閥門14B排出。

本案之增壓進氣引擎的運作方式如下：引擎先藉由電力啟動使曲軸3旋轉，曲軸3則分別帶動第一工作活塞11A、第二工作活塞11B、第一空壓活塞21A及第二空壓活塞21B往復移動，且曲軸3同時經由時規皮帶輪G1和G2配合時規皮帶L帶動凸輪軸4以半速旋轉以控制該等第一壓縮空氣進氣閥門13A、第一自然進氣閥門13A1、第一廢氣排氣閥門14A、第二壓縮空氣進氣閥門13B、第二自然進氣閥門13B1、第二廢氣排氣閥門14B、第 一空氣進氣閥門23A、第一空氣排氣閥門24A、第二空氣進氣閥門23B及第二空氣排氣閥門24B的開啟與關閉時序。當第一工作活塞11A與第二工作活塞11B分別在第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B內往下方移動時進行進氣行程，此時適量的外部空氣輪流從第一自然進氣閥門13A1與第二自然進氣閥門13B1進入第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B，以及經由第一空氣進氣閥門23A與第二空氣進氣閥門23B進入第一空壓汽缸2A與第二空壓汽缸2B，再經由噴射注油管7將適量燃油適時地注入第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B內，然後在第一壓縮空氣進氣閥門13A與第二壓縮空氣進氣閥門13B輪流關閉後，第一工作活塞11A與第二工作活塞11B分別輪流往第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B的上方移動以進行壓縮行程，在第一工作活塞13A與第二工作活塞13B分別接近上死點時藉由電路控制火星塞點火，使注入的燃油燃燒產生動力以推動第一工作活塞11A與第二工作活塞11B往下方移動(即爆炸行程)；第一工作活塞11A與第二工作活塞11B越過下死點後則再往上方移動以進行排氣行程，使第一工作汽缸1A與第二工作汽缸1B內的廢氣分別經由第一廢氣排氣閥門14A與第二廢氣排氣閥門14B排出(即排氣行程)；前述的進氣、壓縮、爆炸、排氣行程連續地進行並且循環，從而驅動曲軸3持續地運轉。

曲軸3連續運轉時則分別經由第一空壓連桿22A與第二空壓連桿22B驅動第一空壓活塞21A與第二空壓活塞21B分別在第一空壓汽缸2A及第二空壓汽缸2B內往復移動；第一空壓汽缸2A及第二空壓汽缸2B並沒有設置火星塞，因此第一空壓活塞21A與第二空壓活塞21B分別在第一空壓汽缸2A及第二空壓汽缸2B內僅進行進氣與壓縮二個行程。請配合第3圖所示，其中，當第一工作汽缸1A在進氣行程時，第一空壓汽缸2A亦進行進氣行程，此時，引擎外部的空氣經由空氣輸送管5及第一自然進氣閥門13A1被吸入第一工作汽缸1A中，以及經由空氣輸送管5及第一空氣進氣閥門23A被吸入第一空壓汽缸2A中；稍後，在第一工 作汽缸1A進行壓縮行程之中，第一空壓汽缸2A已進行壓縮行程，將第一空壓汽缸2A內的空氣壓縮後通過第一壓縮空氣排氣閥門24A經第一輸氣管6A及第一壓縮空氣進氣閥門13A注入第一工作汽缸1A中，藉此增加第一工作汽缸1A內的額外空氣量，從而提升其在爆炸行程中的輸出功率，以及提升輸出扭力。同樣的，當第二工作汽缸1B在進氣行程時，第二空壓汽缸2B亦進行進氣行程，此時，引擎外部的空氣經由空氣輸送管5及第二自然進氣閥門13B1被吸入第二工作汽缸1B中，以及經由空氣輸送管5及第二空氣進氣閥門23B被吸入第二空壓汽缸2B中；稍後，在第二工作汽缸1B進行壓縮行程之中，第二空壓汽缸2B已進行壓縮行程，將第二空壓汽缸2B內的空氣壓縮後通過第二壓縮空氣排氣閥門24B經第二輸氣管6B及第二壓縮空氣進氣閥門13B注入第二工作汽缸1B中，藉此增加第二工作汽缸1B內的額外空氣量，從而提升其在爆炸行程中的輸出功率，以及提升輸出扭力。

前述第一空氣進氣閥門23A、第一壓縮空氣排氣閥門24A、第二空氣進氣閥門23B及第二壓縮空氣排氣閥門24B的開啟與關閉時序除了可以藉由凸輪軸4來控制之外，本案也可以將該第一空氣進氣閥門23A、第一壓縮空氣排氣閥門24A、第二空氣進氣閥門23B及第二壓縮空氣排氣閥門24B分別設為單向閥門，因而可以藉由該第一空氣進氣閥門23A以及第二空氣進氣閥門23B前後的壓力差使其自動開啟或關閉，以及藉由第一壓縮空氣排氣閥門24A及第二壓縮空氣排氣閥門24B前後的壓力差使該壓縮空氣排氣閥門自動開啟或關閉；此種結構構無需時規皮帶、凸輪軸、汽門頂桿等複雜零件，可以進一步降低製造成本與維修成本。

再者，第一圖所示之引擎所包含的四個汽缸係以並列方式排列，然而在其他實施例中，可以將複數汽缸對臥排列(如第4圖所示)，也可以採用V形排列(如第5圖所示)，或是星形排列(如第6圖所示)。此外，考量輸氣管長度的 配置，前述各種排列的複數汽缸最好使工作汽缸與空壓汽缸相互交錯地並列排列、相互交錯地對臥排列、相互交錯地V形排列或相互交錯地星形排列。

由於不同的引擎採用不同的燃料，致使對於引擎汽缸的壓縮比有特別的要求，因此，本發明之被第一工作連桿12A與第二工作連桿12B連接的曲軸3部位，以及被第一空壓連桿22A與第二空壓連桿22B連接的曲軸3部位分別具有不同的偏心量或者有不同的上死點容積，使得該等第一、二工作汽缸與該該第一、二空壓汽缸具有不同的壓縮比。

前述的各個第一空壓汽缸2A與第二空壓汽缸2B係具有相同的汽缸容積與壓縮比，然而在另外的實施例中，該第一空壓汽缸2A與第二空壓汽缸2B可以分別具有不同的汽缸容積及壓縮比，且該等空壓汽缸內的空壓活塞的作動時序各不相同，使該空氣壓縮機藉由各自不相同之汽缸容積與壓縮比而達到分段壓縮空氣之功能。

前述的實施例係包含有二個空壓汽缸，然而在另一實施例中，也可以僅提供一個較大的空壓汽缸，該較大的空壓汽缸可以具有雙倍以上於工作缸的容積，且該空壓汽缸的壓縮空氣排氣閥門同時連接至二個工作汽缸的壓縮空氣進氣閥門，使單一較大的空壓汽缸所預先壓縮的空氣被輪流同時輸送至不同的工作汽缸以提升進氣與增加功率輸出，並降低製造成本與使用時間。

習知的二行程引擎也包含有前述四行程引擎的曲軸、連桿、汽缸與活塞等結構，但汽缸內活塞係進行壓縮與爆炸二個行程，使活塞經連桿帶動曲軸持續旋轉而得以輸出更大動力，並且不需設置四行程引擎的進排氣閥門、凸輪等結構，其輕巧且製造成本較低，但因為排放的廢氣中含有未能完全燃燒之機油而產生了環保問題，亟待改善。

基於本發明將空氣壓縮機整合於引擎免除了曲軸所需潤滑油隨進氣進入汽缸的問題，也一併改善了前述機油未能完全燃燒的環保問題；且前 述本發明實施例之四行程引擎中的空氣壓縮機也沒有四行程引擎所需要的時規皮帶、凸輪軸、彈簧、進氣閥門、排氣閥門、汽門頂桿、…等零件，因此，本發明的增壓進氣引擎構造也可以適用於二行程引擎提升功率輸出，使得在相同法定排氣量的條件下，二行程引擎還有較四行程引擎雙倍的爆炸行程，還具有較四行程引擎的結構簡單輕巧且製造維修成本更低的優點。

如第7圖係顯示本發明之增壓進氣引擎應用於二行程引擎的實施例前視平面示意圖。第7圖顯示了該高功率二行程引擎包括有一工作汽缸1C與一空壓汽缸2C，其中，工作汽缸1C的缸體上端設置點火裝置與燃油噴嘴，燃油噴嘴則連接噴射注油管7以供應注入燃油；工作汽缸1C的缸體側壁不同位置分別設置一壓縮空氣進氣閥門13C與一廢氣排氣閥門14C，壓縮空氣進氣閥門13C與廢氣排氣閥門14C的各自閥門的開啟與關閉是由工作汽缸1C內的工作活塞11C經由一工作連桿12C活動連接至曲軸3，藉此，曲軸旋轉時得以經由機構的設計而控制工作活塞11C在工作汽缸1C內往復運動，並且在工作活塞11C往復運動的過程中，依預定的時序使廢氣排氣閥門14C及壓縮空氣進氣閥門13C開啟或關閉，以達成上述優點。但是仍有習知二行程引擎在廢氣未完全排出時空氣進氣閥門即已開啟進氣，致使部分進氣從廢氣排氣閥門排出之浪費，雖然採用缸內噴入燃料無燃料浪費，但採下述方式改善進氣免於浪費。

第8圖顯示另一種更佳的二行程引擎實施例，係在第7圖所示的二行程引擎基礎上，將第7圖所示之工作汽缸1C之壓縮空氣進氣閥門13C與廢氣排氣閥門14C由第一連桿13C1及第二連桿14C1與曲軸3活動連接增設在工作汽缸1C外之滑套閘門8而可上下作動；其作動時序為在曲軸的旋轉角度中，工作汽缸活塞11C落後滑套閘門8九十度，並使得滑套閘門8的行程約為工作汽缸11C的一半或更小；在滑套閘門8適當位置分別開出進氣孔隙81及排氣孔隙82，達成工作活塞11C在爆炸行程接近下死點前先開啟廢氣排氣閥門14C再開啟壓縮空氣進氣 閥門13C，而在進氣時關閉廢氣排氣閥門14C，除滿足前述防止進氣從廢氣排氣閥門排出之浪費。

以上所述者僅為用以解釋本案之較佳實施例，並非企圖據以對本案做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本案之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

1A‧‧‧第一工作汽缸

11A‧‧‧第一工作活塞

12A‧‧‧第一工作連桿

13A‧‧‧第一壓縮空氣進氣閥門

13A1‧‧‧第一自然進氣閥門

14A‧‧‧第一廢氣排氣閥門

1B‧‧‧第二工作汽缸

11B‧‧‧第二工作活塞

12B‧‧‧第二工作連桿

13B‧‧‧第二壓縮空氣進氣閥門

13B1‧‧‧第二自然進氣閥門

14B‧‧‧第二廢氣排氣閥門

2A‧‧‧第一空壓汽缸

21A‧‧‧第一空壓活塞

22A‧‧‧第一空壓連桿

23A‧‧‧第一空氣進氣閥門

24A‧‧‧第一壓縮空氣排氣閥門

2B‧‧‧第二空壓汽缸

21B‧‧‧第二空壓活塞

22B‧‧‧第二空壓連桿

23B‧‧‧第二空氣進氣閥門

24B‧‧‧第二壓縮空氣排氣閥門

3‧‧‧曲軸

4‧‧‧凸輪軸

5‧‧‧空氣輸送管

6A‧‧‧第一輸氣管

6B‧‧‧第二輸氣管

7‧‧‧噴射注油管

G1、G2‧‧‧時規皮帶輸

L‧‧‧時規皮帶

Claims (10)

1. 一種增壓進氣引擎，包括有：一工作引擎，包含一曲軸，該工作引擎驅動該曲軸旋轉並輸出功率；至少一空氣壓縮機，連接該曲軸，該曲軸帶動該空氣壓縮機運轉，該空氣壓縮機將空氣壓縮後輸送至該工作引擎以供應該工作引擎所需之空氣。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之增壓進氣引擎，其中，該空氣壓縮機包括有至少一空壓汽缸，該空壓汽缸設有至少一空氣進氣閥門與至少一壓縮空氣排氣閥門，該壓縮空氣排氣閥門以至少一輸氣管連通該工作引擎，該空壓汽缸內配合有一空壓活塞，該空壓活塞活動連接有一空壓連桿，該空壓連桿的另一端活動連接該曲軸；該曲軸帶動該空壓連桿而驅動該空壓活塞在該空壓汽缸內往復運動，將空氣吸入該空壓汽缸內進行預先壓縮，將該預先壓縮的壓縮空氣經由該輸氣管注入該工作引擎中。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之增壓進氣引擎，其中，該工作引擎為四行程引擎或二行程引擎。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之增壓進氣引擎，其中，該四行程引擎之該工作引擎包括有至少一工作汽缸，該工作汽缸設有至少一進氣閥門與至少一排氣閥門，該等閥門配合有凸輪軸，該凸輪軸以時規皮帶連接該曲軸，該曲軸旋轉時經由該時規皮帶驅動該凸輪軸旋轉，進而藉由凸輪軸之各凸輪的各自行程與時序控制該等閥門開啟或關閉，且 該工作汽缸內配合有一工作活塞，每一工作活塞分別活動連接一工作連桿，該工作連桿的另一端部活動連接該曲軸，而驅動該曲軸旋轉。
5. 依據申請專利範圍第3項所述之增壓進氣引擎，其中，該二行程引擎包括有至少一工作汽缸與搭配一空壓汽缸，該工作汽缸的缸體側壁適當位置分別設置至少一壓縮空氣進氣閥門與至少一排氣閥門，該工作汽缸外設置閥門閘板，該閥門閘板經由一第一連桿與一第二連桿活動連接至該曲軸，該曲軸旋轉時帶動該第一連桿與該第二連桿再經由該閥門閘板控制該進氣閥門與排氣閥門的開啟或關閉時序。
6. 依據申請專利範圍第3項所述之增壓進氣引擎，其中，該二行程引擎包括有至少一工作汽缸與搭配一空壓汽缸，該工作汽缸的缸體側壁適當位置分別設置至少一壓縮空氣進氣閥門與至少一排氣閥門，且由配合於該空壓汽缸內的一活塞當作閘門來進行開啟與關閉該等閥門作業。
7. 依據申請專利範圍第4或5項所述之增壓進氣引擎，其中，該工作汽缸與該空壓汽缸均可為複數個，且該複數個工作汽缸與空壓汽缸可相互交錯地排列呈並列排列、對臥排列、V形排列或星形排列。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之增壓進氣引擎，其中，該工作汽缸與該空壓汽缸可具有不同的容積或壓縮比。
9. 依據申請專利範圍第2項與第5項所述之增壓進氣引擎，其中，該空氣壓縮機可有複數空壓汽缸，該等空壓汽缸與工作汽缸可分別具有不同的汽缸容積及壓縮比，且該等空壓汽缸內的空壓活塞的作動時序可各不相同，使該空氣壓縮機可達到分段壓縮空氣之功能。
10. 依據申請專利範圍第3項所述之增壓進氣引擎，其中，該空壓汽缸之該空氣進氣閥門與壓縮空氣排氣閥門可為單向閥門，其藉由該空氣進氣閥門前後的壓力差使該空氣進氣閥門自動開啟或關閉，以及藉由該壓縮空氣排氣閥門前後的壓力差使該壓縮空氣排氣閥門自動開啟或關閉。