TW201341647A - 二次空氣系統 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種二次空氣系統，包括連接於一排氣管路之引擎、設置在引擎之風扇、罩蓋住風扇之風扇外罩、自風扇外罩之外周部延伸出，並連接至一控制閥入口側之第一傳輸管以及自控制閥出口側延伸出並連通至一排氣管路之第二傳輸管，在第二傳輸管與排氣管路之間還設置一逆止閥。藉此，避免了二次空氣在中高、速負載下供應不穩定之情形，有效率地淨化引擎排放廢氣，達到環保目的。

Description

二次空氣系統

本發明係關於一種二次空氣系統，尤指一種適用於車輛載具如機車之二次空氣系統改良。

隨著廢氣排放之相關環保法規漸趨嚴苛，對於機車而言，加裝二次空氣控制系統以減低有害物質排放量有其必要。

為符合環保要求、減低空氣之污染，目前於車輛(例如機車)之引擎上皆會組設有一二次空氣裝置，此二次空氣裝置係連接於引擎排氣系統，當引擎燃燒並排出廢氣時，於廢氣排出前再導入新鮮空氣(即所謂之二次空氣)，使廢氣再進行二次燃燒，故可使廢氣中會造成污染之物質再進行燃燒轉換，藉以減低空氣之污染。

參考圖1、2，習知二次空氣系統於不同視角下之平面圖。習知組裝有二次進氣系統之引擎不同視角側視圖。圖中顯示有一引擎90與一空氣濾清器91，空氣濾清器91依序透過一進氣歧管92、一節流閥體93而連接引擎90之進氣側。此外進氣歧管92還旁通出一支路，連到一空氣噴射電磁閥(Air Injection Solenoid Valve；AISV)94的入口側，空氣噴射電磁閥94的出口側則透過一傳輸管95連到用於防止空氣逆流之一簧片閥96，簧片閥96另與一從引擎排氣側延伸出之排氣管路97連接。空氣噴射電磁閥94為一種單純開/關之閥件，與車輛之電子控制單元(圖未示)連接受控，也就是電子控制單元依據車輛上各感測器傳回之轉速、油門開度等資訊來決定開啟或關閉空氣噴射電磁閥94。

當環境空氣進入空氣濾清器91被過濾之後，乾淨空氣便依序流經進氣歧管92、節流閥體93，最後進入引擎90之進氣側，達到引擎燃燒所需進氣之目的。

另一方面，當電子控制單元依據各種感測器資訊而判斷應該執行導入二次空氣以淨化排放廢氣時，便控制空氣噴射電磁閥94開啟。此時在進氣歧管92內之空氣會分流通過空氣噴射電磁閥94，並沿傳輸管95流動。同時，簧片閥96因引擎排氣側產生負壓而開啟，使得傳輸管95內乾淨空氣流得以通過簧片閥96而進入排氣管路97，執行淨化功能。

上述習知設計之缺點在於，中、高速負載下空氣不易被導到排氣管路97，這是因為中、高速負載下脈波波動變小，使簧片閥96開啟時間變短。

本發明之主要目的係在提供一種二次空氣系統，俾能改善中、高速負載下引擎二次空氣導入之效率。

為達成上述目的，本發明之二次空氣系統包括一引擎、一風扇、一風扇外罩、一控制閥、一第一傳輸管、一第二傳輸管以及一逆止閥。上述引擎連接有一排氣管路，風扇設置於引擎上，而風扇外罩將風扇罩蓋於內。

上述第一傳輸管自風扇外罩對應於風扇外周之一外周部延伸出，並連接至控制閥之入口側。上述第二傳輸管自控制閥之出口側延伸出並連通至排氣管路。上述逆止閥設置於第二傳輸管與排氣管路之間，允許一空氣流從第二傳輸管單向流通至排氣管路。

藉由上述系統設計，二次空氣之導入是源自引擎風扇所強迫產生的空氣流，其流體壓力隨風扇轉速之提升(亦即引擎轉速)而增加。因此即使在中、高速負載下，通過逆止閥而進入排氣管路的二次空氣是持續而不間歇的，提供了較佳的進氣效率。

上述風扇外罩之外周部較佳為圓弧形狀，符合風扇裝置之外廓，而第一傳輸管較佳是沿圓弧形狀外周部之一切線方向延伸出，藉此切合風扇所引發空氣流動在外罩內流動之方向，讓流體以最直接的方式導入到第一傳輸管。

上述控制閥可為一空氣噴射電磁閥。控制閥選擇固定在風扇外罩上，以獲得最佳空間配置，但當然也可以是固定在其他適當位置，並非限定。控制閥可透過一般常見固定手段加以定位，例如以螺栓鎖附固定在風扇外罩上。

上述逆止閥可為一簧片閥，當然也是可以使用其它一般具有阻止流體回流功能之構件。逆止閥可選擇固定在引擎上或是在第二傳輸管對排氣管路連通的路徑上。

參考圖3與圖4，為一實施例之二次空氣系統不同視角之平面圖。圖中示出一機車具有一引擎10與構成引擎進氣系統之一空氣濾清器11、一進氣歧管12、一節流閥體13。進氣歧管12一端連接於空氣濾清器11之出口側，另一端則連接到節流閥體13之入口側。節流閥體13之出口側連接至引擎10之進氣側。此進氣系統之構成與習知大致相同。空氣濾清器11可以固定在引擎、車架或其它適當的車體位置。

機車除了上述零部件，還包括有一控制閥14、一風扇15、一逆止閥19及一排氣管路20。風扇15是安裝在引擎10上，且利用一風扇外罩16將風扇15罩蓋於內。風扇外罩16類似一盒體結構，包括一外周部161以及與外周部161相連之一軸向部162，其中外周部161係對應環繞在風扇15之外周。軸向部162開設有一入氣口163，使風扇15一部份裸露出來。並將一金屬框柵22固定在軸向部162，且金屬框柵22於圖3之平面視角與風扇15重疊、覆蓋上述入氣口163。當風扇15轉動時，外部空氣便通過金屬框柵22進入風扇外罩16內部。

與習知技術不同的是，本發明之進氣歧管12並沒有旁通一路徑通導到簧片閥，而是以一第一傳輸管17連接在風扇外罩16與控制閥14之間。詳細而言，本實施例風扇外罩16之外周部161為圓弧形狀，而第一傳輸管17一端連接在外周部161上一開口164，另一端則連接在控制閥14的入口側141。控制閥14可以透過螺栓21鎖附固定在風扇外罩16上，如圖3所示，如此一來，二次空氣的傳遞路徑可以達到最短。

此外，第一傳輸管17特別設置成沿圓弧形外周部161之切線方向延伸出去，這樣的配置可以獲得最佳的空氣流量。本例中，控制閥14係指一習知之空氣噴射電磁閥(Air Injection Solenoid Valve；AISV)，但當然不限於此，也可以是其它執行一般開/關的閥件。

一第二傳輸管18一端連接在控制閥14之出口側142，另一端連通至排氣管路20。排氣管路20是引擎10排氣側將廢氣排出的實體管件，上述逆止閥19是設置在排氣管路20與第二傳輸管18之間，而逆止閥19只允許第二傳輸管18內空氣流單向通往排氣管路20。本實施例逆止閥19為一簧片閥，固定在引擎10(特別指汽缸頭)上。

本發明之系統設計不再如習知般是挪用進氣系統一部份吸入空氣流來供應給燃燒廢氣，而是利用引擎散熱風扇所鼓動的空氣流來供應。

本發明的特色在於，即使引擎之運轉提升到中高速負載條件，由於風扇轉速與曲軸轉速正相關，因此在傳輸管中流動的空氣流正壓力變得相當大。這種情況會使空氣流得以持續地通過逆止閥19進入到排氣管路20，順利與排放廢氣作用，達到淨化的目的。

由上述可知，本發明與習知技術有一極大差異：習知技術受導的二次空氣仰賴引擎運轉時內部壓力之變化脈動，導致中、高轉速時二次空氣的供應變得不穩定；相對的，本發明是利用風扇來加壓空氣流、再供應至排氣管路，因此所導入的二次空氣流是呈現具有相當程度壓力，能夠持續通過逆止閥，特別越是在中、高轉速導入效果越好，完美地解決習知技術所遭遇之問題。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

90．．．引擎

91．．．空氣濾清器

92．．．進氣歧管

93．．．節流閥體

94．．．空氣噴射電磁閥

95．．．傳輸管

96．．．簧片閥

97．．．排氣管路

10．．．引擎

11．．．空氣濾清器

12．．．進氣歧管

13．．．節流閥體

14．．．控制閥

141．．．入口側

142．．．出口側

15．．．風扇

16．．．風扇外罩

161．．．外周部

162．．．軸向部

163．．．入氣口

164．．．開口

17．．．第一傳輸管

18．．．第二傳輸管

19．．．逆止閥

20．．．排氣管路

21．．．螺栓

22．．．金屬框柵

圖1係習知二次空氣系統平面圖。

圖2係圖1之不同視角平面圖。

圖3係本發明一較佳實施例之二次空氣系統平面圖。

圖4係圖3之不同視角平面圖。

10．．．引擎

11．．．空氣濾清器

12．．．進氣歧管

13．．．節流閥體

14．．．控制閥

141．．．入口側

142．．．出口側

161．．．外周部

17．．．第一傳輸管

18．．．第二傳輸管

19．．．逆止閥

20．．．排氣管路

21．．．螺栓

Claims (8)

1. 一種二次空氣系統，包括：一引擎，連接有一排氣管路；一風扇，設置於該引擎；一風扇外罩，將該風扇罩蓋於內；一控制閥；一第一傳輸管，自該風扇外罩對應於該風扇外周之一外周部延伸出，並連接至該控制閥之入口側；一第二傳輸管，自該控制閥之出口側延伸出並連通至該排氣管路；以及一逆止閥，設置於該第二傳輸管與該排氣管路之間，允許一空氣流從該第二傳輸管單向流通至該排氣管路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之二次空氣系統，其中，該風扇外罩之該外周部為圓弧形狀。
3. 如申請專利範圍第2項所述之二次空氣系統，其中，該第一傳輸管係沿該外周部之一切線方向延伸出。
4. 如申請專利範圍第1項所述之二次空氣系統，其中，該控制閥為一空氣噴射電磁閥。
5. 如申請專利範圍第1項所述之二次空氣系統，其中，該控制閥係固定在該風扇外罩上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之二次空氣系統，其中，該控制閥係透過螺栓鎖附固定在該風扇外罩上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之二次空氣系統，其中，該逆止閥為一簧片閥。
8. 如申請專利範圍第1項所述之二次空氣系統，其中，該逆止閥固定在該引擎上。