TWI618851B - 可變進氣管路截面積系統 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種可變進氣管路截面積系統，該系統設於節流閥與空氣濾清器的進氣管路之間，且包含調節裝置、控制模組及步進馬達，該調節裝置係將轉盤套置於固定座內，並將葉片設置於固定座及轉盤上；藉此，於控制模組接收引擎及節流閥之訊號後傳送予步進馬達，使步進馬達驅動轉盤並連動葉片樞轉，以控制進氣管路開口之截面積。

Description

可變進氣管路截面積系統

本發明係關於一種系統，尤指裝設於節流閥與空氣濾清器之間，並供控制其進氣管路開口截面積之系統者。

按，一般引擎設計中，進氣管路與引擎之間的配合極為重要，當引擎處於低轉速時，若能縮減進氣量，則能提高進氣管路內之氣體流速，增強慣性作用及脈衝效果；反之，當引擎處於高轉速時，若能增加進氣量，則能降低流阻，以利於提升進氣效率及引擎燃燒效率。然而，目前市面上的作法通常是透過改變進氣管路長度或於進氣管路增加另一通道以調節進氣量，但該作法僅能擇一調節引擎於高轉速或低轉速時之進氣量，無法因應引擎全域轉速調節進氣量。

為解決上述缺失，故中華民國公告第545517號專利，係揭露一種「可自調進氣量之進氣閥件」，其係裝設於引擎進氣管之進氣端，並包含二個以上之軟質扇形可撓性葉片組，該葉片組佈滿於進氣管端口，且各葉片一側固設於進氣管，其餘為可動部份，使該進氣閥件能依據引擎停止或作動自動關閉葉片或調整葉片間隙，以達成調整引擎進氣量之功效。

而，中華民國公告第I306133號專利，係揭露一種「進氣口至節氣閥間可變控流之方法及裝置」，其係於進氣口與節氣閥門之間設一具回復力作用之單向活門，該單向活門能與節氣閥門及進氣歧管產生相對應作用，而能調整操控引擎，使引擎快速達到自然進氣時相對應於各真空度之轉速，以達成改變引擎真空度與轉速之功效。

另，中國大陸公告第101358549號專利，係揭露「一種葉片快門閥系統」，其係將固定環、葉片操作環和一組葉片安裝在具有雙層套筒的閥體上，並使葉片固定環及操作環同軸心安裝，且於每一葉片上分別設有連接於葉片操作環之第一連接點及連接於固定環之第二連接點，藉此，使葉片操作環於動力驅動下旋轉同時帶動葉片，讓葉片相互交疊而將閥門封閉或使葉片展開而將閥門開啟，進而提高閥門作業效率，然而，該閥門會於操作時完全封閉而無法使用於進氣系統。

有鑑於習知改變進氣管路長度或於進氣管路增加另一通道之作法，無法因應引擎全域轉速調節進氣量，而仍有待改進之缺失。

因此，本發明之目的乃是透過於節流閥與空氣濾清器之間設一系統，並利用該系統來改變進氣管路開口之截面積，以藉改變開口截面積之方式來調整引擎進氣量，並達成提升進氣效率之功效。

為達前揭目的，本發明提供一種可變進氣管路截面積系統，該系統係設於節流閥與空氣濾清器之進氣管路之間，並於進氣管路內形成一容槽，且該系統包含一調節裝置、一控制模組以及一步進馬達。其中，調節裝置包含 一固定座，該固定座為中空環狀並設有複數穿孔，且能鎖固於進氣管路；一轉盤，該轉盤為中空環狀，並設有複數通孔及一固定槽，且可活動的套置於固定座之環狀空間內；複數葉片，該葉片環繞設置於固定座及轉盤上，並形成一進氣管路開口，且於葉片設有對應固定座之穿孔及轉盤之通孔的開孔；以及複數鎖固銷，供穿置於葉片之開孔後分別鎖固於固定座之穿孔及轉盤之通孔，使葉片及轉盤能於固定座上樞轉。該控制模組連接於引擎及節流閥，且能接收引擎之轉速訊號及節流閥之壓力值訊號後，傳送一控制訊號予步進馬達。該步進馬達置於進氣管路之容槽內，且透過一連桿連接於轉盤之固定槽，並使步進馬達連接於控制模組，且能於接收控制訊號後驅動轉盤旋轉，使轉盤連動葉片而於限定範圍內控制進氣管路開口之截面積縮減或擴大。

基於上述，使設於進氣管路內之系統能透過控制模組接收引擎之轉速訊號及節流閥之壓力值訊號後，傳送控制訊號予步進馬達，讓步進馬達於引擎處於低轉速狀態時，藉連桿驅動轉盤連動葉片以縮小進氣管路開口之截面積，並於引擎處於高轉速狀態時藉連桿驅動轉盤連動葉片來擴大進氣管路開口之截面積，以藉由系統因應引擎於不同轉速負荷下需求之進氣量，有效提升引擎燃燒效率。

本發明：

1‧‧‧系統

11‧‧‧調節裝置

111‧‧‧固定座

1111‧‧‧穿孔

1112‧‧‧螺孔

112‧‧‧轉盤

1121‧‧‧通孔

1122‧‧‧固定槽

113‧‧‧葉片

1131‧‧‧開孔

1132‧‧‧開口

114‧‧‧鎖固銷

12‧‧‧控制模組

13‧‧‧步進馬達

131‧‧‧驅動軸

14‧‧‧連桿

2‧‧‧節流閥

3‧‧‧空氣濾清器

4‧‧‧進氣管路

41‧‧‧螺孔

42‧‧‧容槽

421‧‧‧嵌垣

5‧‧‧引擎

6‧‧‧鎖固件

A‧‧‧截面積

第1圖係本發明系統組裝之示意圖。

第2圖係本發明系統連結之示意圖。

第3圖係本發明系統連結之剖視圖。

第4圖係本發明調節裝置之立體分解圖。

第5圖係本發明於縮小截面積之示意圖。

第6圖係本發明於擴大截面積之示意圖。

為使 貴審查委員瞭解本發明欲達成目的所運用之技術、手段及功效，餘下，茲列舉一較佳實施例並配合圖式，詳細說明如后：首先，請參閱第1~2圖所示，該可變進氣管路截面積系統1係設於節流閥2與空氣濾清器3的進氣管路4之間，於本發明之一實施例中，進氣管路4係以二段式管路所構成(配合參閱第3圖)，且於進氣管路4形成有至少二螺孔41，位於其中一段進氣管路4內設有一容槽42，且於容槽42內形成有一嵌垣421。而系統1包含一調節裝置11、一控制模組12以及一步進馬達13，其中，調節裝置11包含一固定座111、一轉盤112、複數葉片113以及複數鎖固銷114(配合參閱第4圖)。該固定座111為中空環狀，並設有複數穿孔1111以及對應於進氣管路4螺孔41之螺孔1112，而能藉鎖固件6將固定座111鎖固於二進氣管路4之間；該轉盤112為中空環狀，並設有複數通孔1121及一固定槽1122，且轉盤112可活動的套置於固定座111之環狀空間內；該葉片113環繞設置於固定座111及轉盤112上，並形成一進氣管路開口1132(配合參閱第5圖)，且於葉片113設有對應固定座111穿孔1111及轉盤112通孔1121之開孔1131，較佳者，葉片113為弧形；該鎖固銷114供穿置於葉片113之開孔1131後，分別鎖固於固定座111之穿孔1111及轉盤112之通孔1121，使葉片113及轉盤112能於固定座111上樞轉。 該控制模組12連接於引擎5及節流閥2，且能接收引擎5之轉速訊號及節流閥2之壓力值訊號後，傳送一控制訊號予步進馬達13；該步進馬達13卡合於進氣管路4容槽42之嵌垣421上，並透過一連桿14連接於轉盤112之固定槽1122，且使步進馬達13連接於控制模組12，而能於接收控制訊號後以連桿14驅動轉盤112旋轉，使轉盤112連動葉片113而於限定範圍內控制進氣管路4開口1132之截面積。

其次，請仍然參閱第2~4圖所示，使用時，係將系統1鎖固於進氣管路4，並使控制模組12連接引擎5及節流閥2。當引擎5處於低轉速時，所需進氣量小，因此，控制模組12會接收引擎5轉速訊號及節流閥2之壓力值訊號後傳送一控制訊號予步進馬達13，步進馬達13再依據上述控制訊號以驅動軸131驅動連桿14使調節裝置11之轉盤112於固定座111內呈逆時針旋轉(配合參閱第5圖)，且於轉盤112旋轉同時連動葉片113樞轉，進而縮小進氣管路4開口1132之截面積A，以縮減進入節流閥2之空氣量。

當引擎5處於高轉速時，所需進氣量大，因此，控制模組12會接收引擎5轉速訊號及節流閥2之壓力值訊號後傳送一控制訊號予步進馬達13，步進馬達13再依據上述控制訊號以驅動軸131驅動連桿14使調節裝置11之轉盤112於固定座111內呈順時針旋轉(配合參閱第6圖)，且於轉盤112旋轉同時連動葉片113樞轉，進而擴大進氣管路4開口1132之截面積A，以增加進入節流閥2之空氣量。

是以，使用本發明之系統顯然能達成如下之功效：

1.本發明透過將系統設於節流閥與空氣濾清器之進氣管路之間，並藉控制模組接收引擎與節流閥之訊號後，依據引擎轉速控制步進馬達驅動調節裝置之轉盤呈順時針或逆時針旋轉，進而達成配合引擎全域轉速調節進氣管路截面積之功效。

2.本發明之系統能隨著引擎於不同轉速負荷下之需求，改變進氣管路開口之截面積，藉此，改善空氣慣性滯留之因素，大幅提升引擎容積效率。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之實施範圍，凡未脫離本發明技術精神所為之變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本發明確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合發明專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。

１１　　　調節裝置 １１１　　固定座 １１１１　穿孔 １１１２　螺孔 １１２　　轉盤 １１２１　通孔 １１２２　固定槽 １１３　　葉片 １１３１　開孔 １１４　　鎖固銷

Claims (3)

1. 一種可變進氣管路截面積系統，該系統係設於節流閥與空氣濾清器之進氣管路之間，並於該進氣管路內形成一容槽，且該系統包含：一調節裝置，包含：一固定座，該固定座為中空環狀並設有複數穿孔，且能鎖固於該進氣管路；一轉盤，該轉盤為中空環狀，並設有複數通孔及一固定槽，且可活動的套置於該固定座之環狀空間內；複數葉片，該葉片環繞設置於該固定座及該轉盤上，並形成一進氣管路開口，且於該葉片設有對應該穿孔及該通孔之開孔；以及複數鎖固銷，供穿置於該葉片之開孔後分別鎖固於該穿孔及該通孔，使該葉片及該轉盤能於該固定座上樞轉；一控制模組，連接於引擎及該節流閥，且能接收該引擎之轉速訊號及該節流閥之壓力值訊號後，傳送一控制訊號予步進馬達；以及一步進馬達，置於該容槽內，且透過一連桿連接於該轉盤之固定槽，並使該步進馬達連接於該控制模組，且能於接收該控制訊號後驅動該轉盤旋轉，使該轉盤連動該葉片而於限定範圍內控制該進氣管路開口之截面積縮減或擴大。
2. 如請求項1所述之可變進氣管路截面積系統，其中，該葉片為弧形。
3. 如請求項1所述之可變進氣管路截面積系統，其中，該進氣管路係以二段式管路所構成，且於該進氣管路形成有至少二螺孔，並於該固定座設 有對應該進氣管路螺孔之螺孔，而能透過鎖固件將固定片鎖固於二段式進氣管路之間。