CN117418958A - 具点火装置的引擎结构 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种具点火装置的引擎结构，包括有一汽缸头、二火星塞以及一引擎控制单元。汽缸头包括有一汽缸头主体及一汽缸头座，二火星塞包括一电连接一第一点火线圈的第一火星塞以及一电连接一第二点火线圈的第二火星塞，分别设置于汽缸头座。引擎控制单元电连接第一点火线圈及第二点火线圈，用以取得油门开度信息及引擎转速信息，引擎控制单元依据油门开度及引擎转速，计算出第一火星塞点火角度及第二火星塞点火角度。其中，第二火星塞点火角度是由第一火星塞点火角度依据一特定关系式所计算得知。由此，因未燃气浓度分配不同，二火星塞在引擎不同操作状况下，点火间隔应不同时，使燃烧压力波均衡，避免燃烧压力波相互抵制，甚至发生不正常燃烧如爆震等情况。

Description

具点火装置的引擎结构

技术领域

本发明是关于一种具点火装置的引擎结构，尤指一种适用于二气门以上速克达摩托车的具点火装置的引擎结构。

背景技术

现有速克达摩托车的燃烧室一般配置有一进气门、一排气门以及一火星塞。通过上述构件，进气门开启时，将带有燃油与空气的预混燃气进入至燃烧室中，并通过火星塞点火产生动力。

然而，引擎随着科技的演化，燃烧室的布置也有了重大的改变。例如:速克达摩托车的燃烧室配置有二进气门及一排气门；或者，配置有二进气门及二排气门；或者，配置有三进气门及二排气门等方式。同时，火星塞数目也开始由一个增加至二个甚至为三个，过去针对多个火星塞控制点火的方式为同时点火，并无区分在不同引擎负载下调变多个火星塞点火间隔或时序。而现有的可变进气气门技术，会因引擎操作负载状态，调变进气气门相位对应合适的相位角。

当预混合供油系统中，点火前燃烧室内的未燃气并非均匀分布在燃烧室内。现有的手法中，单一火星塞引擎为调整进气流场，将油气较浓的区域集中于火星塞位置进行点燃，于燃烧过程中随着已燃废气的增加(缺氧)，将使燃烧过程变慢(热传损失增加)，而部分未燃气无法被燃烧完全(碳氢化合物增加)。若使用多个火星塞，因未燃气并非均匀分布，增加多火核的区域在燃烧初期，两个火核含氧丰富时，快速将燃油燃烧完毕并减少热传损失进而提升热效率。若同时点火将导致燃烧压力波相互抵制，甚至发生不正常燃烧如爆震等情况。

发明人缘因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的具点火装置的引擎结构，几经研究实验终至完成本发明。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种具点火装置的引擎结构，当该引擎结构设置有多个火星塞时，于结构上每一火星塞对应连接一点火线圈，且因未燃气浓度分配不同，每一火星塞在引擎不同操作状况下，点火间隔应不同时，使燃烧压力波均衡，避免燃烧压力波相互抵制，甚至发生不正常燃烧如爆震等情况。

为达成上述目的，本发明的具点火装置的引擎结构包括有一汽缸头、二火星塞以及一引擎控制单元。汽缸头包括有一汽缸头主体及固设于该汽缸头主体的一汽缸头座，汽缸头座设置有一进气凸轮及一排气凸轮，进气凸轮可顶推一进气阀门作动，排气凸轮可顶推一排气阀门作动，可配合汽缸的活塞运动进行进气、压缩、爆炸及排气行程。二火星塞包括一电连接一第一点火线圈的第一火星塞以及一电连接一第二点火线圈的第二火星塞，分别设置于汽缸头座，可依据引擎不同操作状态下，使第一火星塞与第二火星塞于不同时序进行点火。引擎控制单元电连接第一点火线圈及第二点火线圈，用以取得油门开度信息及引擎转速信息，引擎控制单元依据油门开度及引擎转速，计算出第一火星塞的第一火星塞点火角度及第二火星塞的第二火星塞点火角度。

其中，第二火星塞点火角度是由第一火星塞点火角度依据一特定关系式所计算得知。通过上述设计，为了提升速克达摩托车引擎的燃烧效率，可使用二火星塞进行点火，且为了避免燃烧压力波相互抵制，甚至发生不正常燃烧状况，故需让第一火星塞点火角度及第二火星塞点火角度产生区隔，使其于不同时序进行点火。

于一实施例中，当油门开度小于或等于50％时，该特定关系式可为：第二火星塞点火角度等于第一火星塞点火角度加上第一角度，该第一角度为正值且介于三至十度之间。

于一实施例中，当油门开度大于50％且小于或等于80％时，该特定关系式可为：第二火星塞点火角度等于第一火星塞点火角度加上第二角度，该第二角度为正值且介于零至六度之间。

于一实施例中，当油门开度大于80％且小于或等于100％时，该特定关系式可为：第二火星塞点火角度等于第一火星塞点火角度减去第三角度，该第三角度为正值且介于零至第一火星塞点火角度之间。

于一实施例中，上述第一火星塞与第二火星塞可设置于汽缸头座的相对侧。

于一实施例中，上述第一火星塞与第二火星塞可设置于汽缸头座的相同侧。

以上概述与接下来的详细说明皆为示范性质是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其他目的与优点，将在后续的具体实施方式与附图加以阐述。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的具点火装置的引擎结构的汽缸头的俯视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明一较佳实施例的具点火装置的引擎结构的系统架构图。

图4A为本发明一较佳实施例的第一火星塞点火角度的油门开度-引擎转速分布图。

图4B为本发明一较佳实施例的第二火星塞点火角度的油门开度-引擎转速分布图。

主要元件符号说明：

10 发电机

11 飞轮

111 凸块

112 曲轴角度传感器

12 电源

13 整流器

2 汽缸头

21 汽缸头主体

22 汽缸头座

31 第一火星塞

310 第一点火线圈

32 第二火星塞

320 第二点火线圈

4 引擎控制单元

IG1 第一火星塞点火角度

IG2 第二火星塞点火角度

S1 油门开度信息

S2 引擎转速信息

具体实施方式

图1至图3分别为本发明一较佳实施例的具点火装置的引擎结构的汽缸头的俯视图、图1的A-A剖视图以及具点火装置的引擎结构的系统架构图。图中出示一种具点火装置的引擎结构，主要包括有一汽缸头2、一第一火星塞31、一第二火星塞32以及一引擎控制单元4。

汽缸头2包括有一汽缸头主体21及固设于汽缸头主体21的一汽缸头座22，汽缸头座22设置有一进气凸轮(图未示出)及一排气凸轮(图未示出)，该进气凸轮可顶推一进气阀门(图未示出)作动，该排气凸轮可顶推一排气阀门(图未示出)作动，可配合汽缸的活塞运动进行进气、压缩、爆炸及排气行程。第一火星塞31电连接一第一点火线圈310，设置在汽缸头座22的一侧，第二火星塞32电连接一第二点火线圈320，设置在汽缸头座22的另一侧，在本实施例中，第一火星塞31与第二火星塞32设置于汽缸头座22的相对侧，但不以此为限，第一火星塞31与第二火星塞32亦可设置于汽缸头座22的相同侧，并可依据引擎不同操作状态下，使第一火星塞31与第二火星塞32于不同时序进行点火。

引擎控制单元4电连接第一点火线圈310、第二点火线圈320以及一电源12，电源12经一整流器13电连接一发电机10。其中，该引擎结构可通过一曲轴角度传感器112侦测飞轮11上所对应凸块111的位置变化，以取得曲轴角度，进而取得引擎转速信息S2。因此，引擎控制单元4可接收来自油门开度传感器(图未示出)的油门开度信息S1以及来自曲轴角度传感器112的引擎转速信息S2，由以计算出第一火星塞31的第一火星塞点火角度IG1及第二火星塞32的第二火星塞点火角度IG2。

图4A及图4B分别为本发明一较佳实施例的第一火星塞点火角度的油门开度-引擎转速分布图以及第二火星塞点火角度的油门开度-引擎转速分布图。如图4A所示，横座标为引擎转速，纵座标为油门开度，第一火星塞点火角度IG1是以上死点前(BTDC)作为点火提前量的表示方法，以便在上死点之前启动火花，因为爆炸达到最大力量之前的时间延迟是必要的。其中，第一火星塞点火角度IG1随着引擎转速增加而递减，且随着油门开度增加而递减，其数值可参考图中所示。

如图4B所示，第二火星塞点火角度IG2则是由第一火星塞点火角度IG1依据一特定关系式所计算得知。在第一状态下，当油门开度小于或等于50％时，该特定关系式为：第二火星塞点火角度IG2等于第一火星塞点火角度IG1加上第一角度θ1，该第一角度θ1为正值且介于三至十度之间。因此，图4B中油门开度小于或等于50％的区块数值，可分别通过上述特定关系式计算而得。在第二状态下，当油门开度大于50％且小于或等于80％时，该特定关系式为：第二火星塞点火角度IG2等于第一火星塞点火角度IG1加上第二角度θ2，该第二角度θ2为正值且介于零至六度之间。因此，图4B中油门开度大于50％且小于或等于80％的区块数值，可分别通过上述特定关系式计算而得。在第三状态下，当油门开度大于80％且小于或等于100％时，该特定关系式为：第二火星塞点火角度IG2等于第一火星塞点火角度IG1减去第三角度θ3，该第三角度θ3为正值且介于零至第一火星塞点火角度IG1之间。因此，图4B中油门开度大于80％且小于或等于100％的区块数值，可分别通过上述特定关系式计算而得。

通过上述设计，为了提升速克达摩托车引擎的燃烧效率，可使用二火星塞进行点火，且为了避免燃烧压力波相互抵制，甚至发生不正常燃烧状况，故需让第一火星塞点火角度及第二火星塞点火角度产生区隔，使其于不同时序进行点火。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请文件所要求的范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种具点火装置的引擎结构，其特征在于，包括有：

一汽缸头，包括有一汽缸头主体及固设于该汽缸头主体的一汽缸头座，该汽缸头座设置有一进气凸轮及一排气凸轮，该进气凸轮可顶推一进气阀门作动，该排气凸轮可顶推一排气阀门作动；

二火星塞，包括一电连接一第一点火线圈的第一火星塞以及一电连接一第二点火线圈的第二火星塞，分别设置于该汽缸头座；以及

一引擎控制单元，电连接该第一点火线圈及该第二点火线圈，用以取得油门开度信息及引擎转速信息，该引擎控制单元依据油门开度及引擎转速，计算出该第一火星塞的第一火星塞点火角度及该第二火星塞的第二火星塞点火角度；

其中，第二火星塞点火角度是由第一火星塞点火角度依据一特定关系式所计算得知。

2.如权利要求1所述的具点火装置的引擎结构，其特征在于，当油门开度小于或等于50％时，该特定关系式为：第二火星塞点火角度等于第一火星塞点火角度加上第一角度，该第一角度为正值且介于三至十度之间。

3.如权利要求1所述的具点火装置的引擎结构，其特征在于，当油门开度大于50％且小于或等于80％时，该特定关系式为：第二火星塞点火角度等于第一火星塞点火角度加上第二角度，该第二角度为正值且介于零至六度之间。

4.如权利要求1所述的具点火装置的引擎结构，其特征在于，当油门开度大于80％且小于或等于100％时，该特定关系式为：第二火星塞点火角度等于第一火星塞点火角度减去第三角度，该第三角度为正值且介于零至第一火星塞点火角度之间。

5.如权利要求1所述的具点火装置的引擎结构，其特征在于，该第一火星塞与第二火星塞设置于该汽缸头座的相对侧。

6.如权利要求1所述的具点火装置的引擎结构，其特征在于，该第一火星塞与第二火星塞设置于该汽缸头座的相同侧。