1294479 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種廢氣淨化裝置，特別是^ — 於車輛上的廢氣淨化裝置。 5 【先前技術】 參閱圖1，一種習知汽車引擎之排氣裝置i包含有一引 擎11、一空氣濾清器12、二分別將空氣濾清器12之空氣引 入引擎11的進氣管13、二分別將引擎u燃燒後的廢氣排 出的排氣管14、一連接該二排氣管14可用以導出廢氣之導 10 出管15、一控制引擎11作動的電子控制單元16 (即業界熟 悉之ECU)，以及一固定於導出管15中段的觸媒轉換器p 。其中，該電子控制單元16更可控制二分別設置於該二進 氣官13末端並靠近該引擎11的喷嘴161。 為配合世界趨勢，我國嚴格規範交通工具的廢氣排放 15 標準，各業者在此規範下均致力研發符合相關排放標準之 產品，其中，有些業者是於該二排氣管14中段位置處，分 別設置一含氧感知器（〇2 SENS〇R)19，利用該二含氧感知器 (〇2 SENSOR)19偵測出自引擎u排放之廢氣的空燃比（ AIR FUEL RATIO，AFR )，並將訊號回傳給電子控制單元 2〇 16，忒電子控制單元16便依據此訊號控制該二喷嘴161的 f油量’透過改變油氣組成比例調整廢氣組成及其比例以 符合環保法規，達到監控廢氣排放之目的。 利用该一含氧感知器19動態監測廢氣組成比例顯然是 一個較有效率的方法，但卻&限於缺乏適量的三二欠空氣導 1294479 入’整體而έ氧化反應效率還是較差，進而致使該觸媒轉 換器17的工作效率偏低，整體廢氣排放改善不佳。 所以選擇在該導出管15處加裝二次空氣導入管18，將 部份通過空氣濾清器12的空氣導入該導出管15内，因 此，當廢氣到達導出管15内的觸媒轉換器17時，可以在 觸媒協助下轉換為污染度較低的廢氣排出。 ίο 15 惟’習知技術所加設之二次空氣導入管的導入口 181距離該引擎U之二排氣管14太遠，導致車輛的負壓吸 力不足，造成二次空氣進氣量不足，致使該觸媒轉換器17 的工作效率偏低，且由於該引擎11排放之廢氣溫度高，亦 導致該電磁閥162作動不良，甚至損壞。 因此，若能在把手式車輛上配合使用該含氧感知器19 與加裝二次空氣導入管18，並在兩者之間取得平衡，除了 可將觸媒轉換器17的卫作效能發揮極致，還能隨時監控油 氣燃燒狀況，而能符合現今環保法規的要求。 【發明内容】 因此，本發明之目的，是在提供一種可導入充足的二 次空氣以幫助氧化的進行，同時可監控油氣燃燒狀況及二 次空氣導入量的車輛廢氣淨化裝置。 ;疋本發明之車輛廢氣淨化裝置，該車麵之引擎肩 有兩個相間隔設置的排氣口’且該二排氣口分別安裝有: 第一排氣管及-第二排氣管，該車輛廢氣淨化I置具有_ 含二感知盗、一二次空氣導入管，及-單向閥，該含氧! 知器是固設於該第-排氣管上，用以偵測該第-排氣管— 20 5 10 15 在說明前要注意的是，在以下的構造描述中 买貝似的 1294479 廢氣的空燃比，該二次空氣導入管是與該第二排氣管連接 並靠近該引擎之排氣口設置，可將外界空氣有效率地導入 該第二排氣官中，該單向閥係連通於該二次空氣導入管， 用以防止該第二排氣管的廢氣由該二次空氣導入管洩出。 本發明車輛廢氣淨化裝置之功效在於，透過偵測廢氣 中的空燃比來控制引擎燃燒情況，有效控制排放廢氣，同 時以不影響含氧感知器偵測準確性為前提設置有效率的二 次空氣導入管，使二次空氣不干擾含氧感知器。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之二較佳實施例的詳細說明中，將可清 楚的明白。 ⑺ 元件，是以相同的編號來命名 參閱圖2 ’本發明之車輛廢氣淨化裝置2是用於機車、 王地域形車輛等車輛中（為便於說明，圖中並未繪出該車 輛之細部構造）’該車輛具有—引擎31、—電子控制單元 乂及觸媒轉換器34。該引擎31為雙知引擎並且有二 間隔設置之進氣管313、二間隔設置之排氣口 314、叫，^ 、及刀別°又置於該二進氣管313上的喷嘴315,其中，談 電子控制單元33可控制兮—哈邊1$ 燃油量。 了控^亥-喷鳴化注入該引擎31中的 該電子控制單元33即業界所習知的ECU， 地偵測廢氣巾特定物f的含量訊號來決定該引擎 可根據動態 31燃燒爆 20 1294479 炸所需油氣的燃油、空氣比例。 該車輛廢氣淨化裝置2之第一較佳實施例包含：一第 一排氣管21、一第二排氣管22、一排氣導管23、_含氧感 丨 知器24、一二次空氣導入管25，以及一單向閥26。 〜 該第一排氣管21是連結至引擎31的其中一排氣口 314 ，而該第二排氣管22則是連結至引擎31的其中另一排氣 口 314’。該排氣導管23是同時連結至第一、二排氣管21、 22相反於該二排氣口 314、314’的另一端，且該觸媒轉換器 ) 34是固設於排氣導管23中，該觸媒轉換器34是將第一、 二排氣管21、22匯聚之廢氣加以轉換氧化，令排出廢氣之 氣化碳（以下稱C0 )、碳氫化合物（以下稱η。）降低。 該含氧感知器24是由外側插入但不貫穿第一排氣管21 ，可隨時動態偵測第一排氣管21中的廢氣空燃比，並將相 關訊息以電子訊號方式傳達至電子控制單元33,供做電子 控制單元33決定燃油、空氣比例的參考數值，此為熟習本 項技藝人士所熟悉並經常使用，其應用方式於此不另贅述 〇 該二次空氣導入管25是接設於該第二排氣管22上， 並與該單向閥26連通在一起，可將外界空氣經過一空氣渡 清器（圖中未示出）過濾且通過該單向閥26後，導引到該第 二排氣管22中，且該二次空氣導入管25是相對靠近相對 應的引擎排氣口 314’。 過濾後的外界空氣經由該二進氣管313,並混合該二喷 油嘴315所喷出的油液，成為油氣後進入該引擎31中燃燒 7 1294479 爆炸’此一過程之燃油、空氣比例均受到該電子控制單元 33所嚴密監控，當油氣燃燒爆炸後會產生大量的廢氣，廢 氣則分別由每一排氣口 314、314,被排出。 其中，自該排氣口 314排出的廢氣進入第一排氣管 中流動，於行進過程中將遭遇該含氧感知器24，該含氧感 知器24偵測廢氣中的空燃比（AIR FUEL RATIO，AFU)， 並將空燃比轉換為電子訊號傳導給該電子控制單元33。一 般來說，AFR之最佳數值是被控制在14·7 (相當於含 量為0.6〜〇.8% )，# c〇含量大於〇8%，該電子控制單： 33必須控制該二喷嘴315降低噴油量，反之，若c〇含量 小於0.6% ，該電子控制單元33便控制該二噴油嘴3153二 高喷油量。 此外，該引擎31的廢氣是由另一排氣口 314，流進該第 二排氣管22，該二次空氣導入管25在廢氣離開另一排氣口 314’不久後，便引入經空氣濾清器（圖中未示出）過濾後的空 氣，通過該單向閥26導入該第二排氣管22内，以幫助氧 化的進行，使觸媒氧化作用進行效率獲得提昇，降低碳氫 化合物(HC)和-氧化碳_的排放量，以符合嚴苛的= 排放標準法規。 本發明之二次空氣導入管25是裝設在第二排氣管22， 與第一排氣管21之含氧感知器24彼此分離而形成空間障 礙，主要原因在於該含氧感知器24十分敏感，若將=含氧 感知器24與二次空氣導入管25相鄰設置，含氧感知器24 的谓測值受到二次空氣所影響而無法充分顯現出實際的廢 1294479 風1空燃比，會使得含氧感知器24傳輸的訊號發生錯誤，電 t制單元3 3接收錯疾訊號並誤判空燃比數值，導致電子 控制單元33無法依照真實空燃比值調整燃油、空氣比例。 此外，本發明利用含氧感知器24與二次空氣導入管25 5 之間的空間隔離特色，阻斷二次空氣導入後對含氧感知器 24造成的干擾作用，提高含氧感知器24的偵測準確率，使 電子控制單兀33產生最佳制控性，同時兼顧二次空氣導入 流量的最佳化，以達到降低廢氣之效果。 再者，該二次空氣導入管25的設立位置也是本發明的 1〇 $ 一特色，冑該引$ 31發生燃燒爆炸會瞬間造成負壓吸力 ’若該二次空氣導入管25越靠近負壓吸力，則二次空氣越 谷易被吸入該第m 22 +，特別是越接近該排氣口 314’ ’廢氣與二次空氣間的再次燃燒效率亦越好。 參閱圖3’為本發明之第二較佳實施例，該第二較佳實 15 施例是以第一較佳實施例為設計原點而延伸，主要適用於 雙缸以上之車輛引擎31 (本實施例是以具有四個相間隔排 氣口 314、314’的車輛引擎31為例說明），因此，為對應於 該四排氣口 314、314，，本實施例由左至右依序具有一第一 、一、二、四排氣管 21a、21b、21c、21d。 20 纟實施例的使用方式幾乎等同於前一實施例，較為不 同之處在於該二次空氣導入管25的數目是相對該引擎Η 之排氣α 314、314’增加為三個，而含氧感知_ 24的數量 則維持一個，因該第—排氣管21a與其他第二、三、四排氣 管21b、21C、2H内的廢氣空燃比相近似，設置一個含氧感 1294479 5 10 15 20 知态24便能測得廢氣空燃 π 造成忐★力揉 “、，“、、須裝設過多含氧感知器 &成成本浪費’且該 夾ω固，、 裔24不交一次空氣的干擾。 >閱圖4，為本發明一 施例仍是以第較佳實施例，該第三較佳實 J:第一較佳實施例為設計原點而延伸，主要適用 於雙缸以上之車輛引擎|週用 [本實施例是以具有四個相間隔 排氣口 314、314,的車輛引整叫^ 、 Γ1 51 $ 31 m & 對;& 於該四排氣口 314、314,， 了應 本實施例由左至右依序具有一第 一、一、二、四排氣管21a、21b、仏、叫。 本實施例的使用方式幾乎等同於前一實施例，較為不 同之處在H次空氣導人管25的數目是相對該引擎Μ 之排氣口 314’增加，且該第一 你罘、一排軋官21a、21b對應設 置之含氧感知器24的數量增加為兩個，因該第一、二排氣 管21a、21b與其他第三、四排氣管21c、21d内的廢氣空燃 比相近似，但設置兩個含氧感知器24，使測得廢氣中的空 燃比能更進一步的為電子控制單元33所參考運算，且該含 氧感知器24不受二次空氣的干擾。 相對地，在第三、四排氣管21c、21d上亦裝設兩個二 次空氣導入管25，及兩個單向閥26，主要原因是第三、四 排氣管21c、21d上增設二次空氣導入管25，且二次空氣導 入管25的導入口靠近該引擎31之排氣口 314，可解決二次 空氣量不足的問題，確保觸媒氧化效率維持在標準值内。 歸納上述，本發明車輛廢氣淨化裝置2利用含氧感知 器24與二次空氣導入管25，兩者形成空間上障礙而不交叉 影響，更使含氧感知器24的偵測動作不受干擾以提昇靈敏 器24 10 5 10 圖 1294479 =精同時二次以導入管25相較於習知更接近該 31孔口 314，所以該引擎31所產生的負壓吸力 強，可導入充足的二次空氣以幫助廢氣的氧化進行，並 线導人管25接設有單向閥％，可防止廢氣由二 、虱導入官25出’所以確實能達到本發明訴求之目的 〇 惟以上所述者，僅為本發明之二較佳實施例而已，當 、二乂此限定本發明實施之範圍，特別是用於多排氣口 314 明說明的二缸，31上，即凡依本發明申請專利範圍及發 =内谷所作之簡單的等效變化與修娜， 赞明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 是-種習知汽車引擎之排氣褒置的—配置示意圖 15 圖2 配置示意圖， 形； 是本發明車輛廢氣淨化裝置之第—較佳實施例的 說明本實施例與一雙缸引擎搭配使用的情 是本發明車輛廢氣淨化裝置之第二較佳實施例的 20 圖’㉟明該帛二較佳實施例搭配一四缸引擎使 用的情形；及 一酉圖一4立是本發明車輛廢氣淨化裝置之第三較佳實施例的 •置不思圖，說明該第三較佳實施例搭配 用的情形。 引羊便 11 1294479 【圖式之主要元件代表符號說明】
2 車輛廢氣淨化裝置 25 二次空氣導入管 21 第一排氣管 26 單向閥 22 第二排氣管 31 引擎 21a 第一排氣管 313 進氣管 21b 第二排氣管 314 排氣口 21c 第三排氣管 314’ 排氣口 21d 第四排氣管 315 喷嘴 23 排氣導管 33 電子控制單元 24 含氧感知器 34 觸媒轉換器 12