CN101235738B - 引擎进气调节*** - Google Patents

Abstract

一种引擎进气调节***，利用一进气调节装置与一引擎的呼吸软管连接，用以吸入引擎呼吸软管中的吐漏气与外气混合，然后再将混合后的气体送入引擎重新燃烧。此一进气调节装置设有一压力感应阀门、一进气孔、一出气孔及一连接负压的细孔，其中出气孔及连接负压的细孔直接或间接与引擎的进气口相通，借以利用引擎进气速度的变化产生压差变化，让压力感应阀门得以关闭或变化其开启幅度。较佳者，在进气调节装置中还可设有一控制阀门开启极限的调整钮，使进气调节装置能适用于不同吸气量的引擎进气调节。

Description

引擎进气调节***

技术领域

本发明有关于一种引擎进气调节***，特别是有关于一种使引擎的吐漏气经由一空气调节阀与外界空气混合后重新送入引擎燃烧的引擎进气调节***。

背景技术

汽车引擎的摇臂盖上均设有曲轴箱强制通风***，一般称之积极式曲轴箱通风装置(Positive Crankcase Ventilation，PCV)，PCV装置通常设于曲轴箱通孔与进气歧管之间。

设置PCV装置的目的，是使从引擎燃烧室泄漏到曲轴箱内的气体[含有碳氢化合物(HC)及一氧化碳(CO)等有害的瓦斯]，不被直接排入大气中，而利用引擎进气时的吸力将之从进气歧管吸入燃烧室再度燃烧。现在各国所出产的汽车为了减少污染，规定必须装设强制循环换气的PCV装置，能将曲轴箱内所产生的有害健康的碳氢(CH)和一氧化碳(CO)等化合物吸入汽缸再度燃烧，避免直接放选在大气中造成空气污染。

按一般传统化油器引擎的共同限制，不论单气门或多气门的引擎，在引擎转速到达3000rpm时气门的ON/OFF动作时间约仅1/100秒，其中气门ON的时间占30％，气门OFF的时间占60％。因此汽车引擎研发者不断研究如何于气门进气刹那间供应“有效及足够的空气”。

有鉴于此，坊间已有一种引擎进气调节装置1(如图2所示)与引擎的空气管路连接而构成一引擎进气调节***(如图1所示)。其中引擎进气调节装置1含有一壳体11、一对弹簧12及13、一阀门活塞14及一阀门调整钮15。在壳体11上还设有一进气孔110、一出气孔111及一连接负压的细孔112。其中阀门活塞14可往复 滑动地装置于壳体11内并形成一阀门，一端为气密滑动部141，表面套置复数个气密封环142与143，通过所述复数个气密封环142与143使滑动部141与壳体11内部保持气密地滑动配合。阀门活塞14的另一端设有一锥面144可与壳体11密接。

弹簧13的弹力应大于弹簧12，以便通过弹簧12及13之间的弹力差使阀门活塞14的锥面144与壳体11保持密接，截断进气孔110与出气孔111之间的气流。

当引擎2活塞动作时，空气会从图1中的空气滤清器21吸入，经风管210、节气门22、进气歧管23被从进气口20吸入引擎。传统化油器是通过文氏管原理(venture tube)自动吸入燃油，新型电喷引擎则利用电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)根据空气流量计(AFM)220的侦测结果控制燃油喷嘴，让燃油与空气维持一定的比例混合从进入气口20进入引擎燃烧产生动力。

在引擎2曲轴箱内机油的液面上方，设有一孔用以连接呼吸软管24而与风管210中的外气相通，借此可维持曲轴箱内的压力和外界的大气压平衡。曲轴箱内的吐漏气有一部份可经此呼吸软管24进入风管210，再随空气进入进气歧管23，另一部份则经由PCV装置25、进气歧管23进入引擎2的进气口20。

请回到图1，现有引擎进气调节装置1的出气孔111与图1中绘示的引擎2进气歧管23相通。当汽车驾驶者踩踏油门进行加速时，车上的牵动机构会使节气门22打开，引擎2的活塞因加速动作而从进气歧管23吸入更多空气，如此造成出气孔111端的压力下降，阀门活塞14上端的气密滑动部141两端因此产生压力差，借此压力差及弹簧12的力量共同将阀门活塞14往下推移，如此将造成阀门活塞14的锥面144下移而开启阀门，使外气从进气孔110经由出气孔111、进气歧管23及进气口20被吸入引擎，提供燃烧所需的有效及足够的空气。为了避免吸入不洁净的外气，进气孔110通常需再连接一空气滤清器1101，借以保护引擎进气调节装置1及引擎2。

在实际运作上，发现图1所示的现有引擎进气调节***存有下列缺点：

1.从引擎燃烧室泄漏到曲轴箱的油气直接从呼吸软管24进入风管及进气歧管23，遇冷空气温度下降而凝结在管壁上，造成无法清除的油渍污染。

2.现有***所用的引擎进气调节装置1无法有效调整阀门活塞14的可开启极限位置，以适应所有不同规格的引擎进气需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为避免在上述现有***中出现的缺点而提出一种引擎进气调节***，利用一进气调节装置与一引擎的呼吸软管连接，用以吸入引擎呼吸软管中的吐漏气与外气混合，然后再将混合后的气体送入引擎重新燃烧，此一进气调节装置设有一压力感应阀门、一进气孔、一出气孔及一连接负压的细孔，其中出气孔及连接负压的细孔可直接或间接与引擎的进气口相通，借以利用引擎进气速度的变化产生压差变化，让压力感应阀门得以关闭或变化其开启幅度。

本发明提供的一种引擎进气调节***，包括一引擎进气调节装置与一引擎的进气通路，所述引擎进气调节装置与所述引擎的进气通路相连接，该引擎进气调节装置含有：

一进气孔，连接一空气滤清器及该引擎的呼吸软管，并经由该引擎的呼吸软管与该引擎的曲轴室相通；

一出气孔，与该引擎的进气口相通；

一连接负压的细孔，与该引擎的进气口相通；及

一压力感应阀门，利用该出气孔与该连接负压的细孔提供压力差驱动，用以改变该进气孔与该出气孔之间的通路大小。该压力感应阀门包括：一壳体；一阀门活塞，可滑动地容置于该壳体之内，含有一气密滑动部及一能与该壳体内部密合的部位；一对弹簧，可弹性伸缩地容置于该壳体之内，并分别设置于该阀门活塞的两端。

较佳者，在进气调节装置中还可设有一控制阀门开启极限的调整钮，使进气调节装置能适用于不同吸气量的引擎进气调节。

通过本***的进气调节，引擎在瞬间吸入适量外部冷空气和曲轴箱内的吹漏气，进入燃烧室重新充分燃烧，其优点包括：

1.冷空气降低引擎燃烧室温度，因此减少NOx的排放。

2.冷空气降低引擎燃烧室温度，因此提高引擎容积效率<volumetricefficiency>，增加引擎扭力。

3.适量外部空气进入燃烧室，瞬间改善燃烧不完全的现象，减少碳氢化合物(HC)及一氧化碳(CO)等有害废气的排放，降低空气污染。

4.外部空气未经空气流量计(AFM)进入燃烧室，可减少喷油量。

5.改变呼吸软管中的吹漏气进入进气岐管的路径，改由本发明的引擎进气调节装置吸入而与外气混合后再进入进气岐管，其吐出的油气不致污染进风管，且由该管吸入的空气不经AFM的侦测，可减少喷油。

附图说明

图1为现有的引擎进气调节***示意图。

图2为现有的引擎进气调节***的空气调节阀剖面图。

图3为本发明的引擎进气调节***实施例示意图。

图4为本发明的引擎进气调节***的变化实施例示意图。

图5为本发明的引擎进气调节***的另一变化实施例示意图。

图6为本发明的引擎进气调节***的再一变化实施例示意图。

图7为本发明的引擎进气调节***的空气调节阀实施例剖面图。

图8为本发明的引擎进气调节***的空气调节阀变化实施例剖面图。

图9为本发明的引擎进气调节***的空气调节阀另一变化实施例剖面图。

主要元件符号说明

1引擎进气调节装置    2引擎

3引擎进气调节装置    11壳体

12弹簧               13弹簧

14阀门活塞           15阀门调整钮

20进气口

21空气滤清器         22节气门

23进气歧管           24呼吸软管

25PCV装置            30压力感应阀门

31壳体                    32弹簧

33弹簧                    34阀门活塞

35阀门动作速度调整钮      36进气孔

37出气孔                  38阀门开启幅度调整钮

111出气孔                 110进气孔

112连接负压的细孔         141气密滑动部

142气密封环               143气密封环

210风管                   220空气流量计

341气密滑动部             342能与壳体内部密合的部位

351连接负压的细孔         352螺牙部

353垫圈                   381螺牙部

382进气孔                 383垫圈

1101空气滤清器            3410环槽

3411气密封环              3412贮油池

3413油孔                  3421锥面

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施利，并配合所附图式，作详细说明如下：

请参考图3所示的引擎进气调节***实施例，含有一进气调节装置3与一引擎2的呼吸软管24连接，用以吸入引擎2的呼吸软管24中的吐漏气与从空气滤清器1101进入的外气混合，然后将混合后的气体经由进气歧管23、进气口20吸入引擎2重新燃烧。

此进气调节装置3包括一压力感应阀门30及一阀门动作速度调整钮35。在压力感应阀门30设有一连接负压的细孔351通过阀门动作速度调整钮3的中心，另一端设有一进气孔36及一出气孔37。在此实施例，压力感应阀门30所设的连接 负压的细孔351经由进气歧管23与引擎的进气口20相通，出气孔37则与PCV装置25会合再经由进气歧管23与引擎的进气口20相通，并利用引擎2的进气速度变化产生压差变化，让进气调节装置3内部的压力感应阀门30随之关闭或变化其开启幅度。

当引擎2的活塞下行，外界空气被活塞从空气滤清器21经过节气门22、进气歧管23吸入进气口20，风管210中的空气流量计(AFM)220侦测空气流量，电子控制单元根据空气流量计(AFM)220的侦测控制喷油嘴的油量；这时，压力感应阀门30受进气歧管中的负压吸引开启，使空气滤清器1101的空气与来自呼吸软管24中的吐漏气一起从进气孔36、出气孔37与从PCV装置25吐出的吐漏气会集，一起被吸入进气歧管23、进气口20进入引擎2燃烧。此时，由于进气口20进气时正逢曲轴箱内的空间受活塞下行的压缩，加速使箱内油气及吐漏气从PCV装置及呼吸软管24向外逸出，循上述路径吸入引擎2重新燃烧。

当引擎2的活塞上行，活塞下方的曲轴箱空间瞬间增加而形成箱内的负压，此负压使呼吸软管24自动从空气滤清器1101引入空气填补，迅速消弭该负压。如此，从呼吸软管24吐出废气、油气不能直接进入风管210，因此不再会有遇冷凝结在风管210与进气歧管23里面形成油渍污染。

请参考图4，有鉴于目前一些欧系汽车引擎4已在其进气口40预留有通气孔，因此前一实施例的进气调节装置3出气孔37也可直接利用该通气孔与进气口40相通，而连接负压的细孔351则可利用三叉头与PCV装置及进气歧管23相通。如此同样可对进气调节装置3的压力感应阀门30形成压差，使空气可从空气滤清器1101进入，混合从呼吸软管24中吐出的废气及油气送入引擎4重新燃烧。

此外，前一实施例也可参考图5，改为将进气调节装置3的连接负压的细孔351与出气孔37和引擎4的进气口40相通。由于连接负压的细孔351与出气孔37管径一粗、一细，受引擎活塞下行吸气时，同样可对进气调节装置3的压力感应阀门30形成压差，使空气可从空气滤清器1101进入进气调节装置3，与呼吸软管24中吐出的废气及油气混合后送入引擎4重新燃烧。

由于一般车辆的引擎都装有PCV装置与进气歧管连接，因此最便利的改装方式如图6所示，利用三通接头将引擎2的呼吸软管24、空气滤清气器1101与进气调节装置3的进气孔36连接，利用十字接头将连接负压的细孔351、出气孔37、PCV装置连接至进气歧管。同理，由于连接负压的细孔351与出气孔37管径一粗、一细，受引擎活塞下行吸气时，同样可对进气调节装置3的压力感应阀门30形成压差，使空气可从空气滤清器1101进入进气调节装置3，与呼吸软管24中吐出的废气及油气混合后送入引擎2重新燃烧。

如图7所示，前述的进气调节装置3的压力感应阀门30的实施例，还包含一壳体31供容纳一对弹簧32及33、一阀门活塞34。壳体31的一端与一阀门动作速度调整钮35相接，另设有一进气孔36，侧边设有一出气孔37。阀门动作速度调整钮35设有一螺牙部352供其锁入壳体31的一端，并利用其锁入的深浅改变壳体31所容纳的弹簧32的伸缩空间；当弹簧32的伸缩空间被阀门动作速度调整钮35压缩，将增加使阀门加速度开启的力量(即阀门活塞34滑动速度会因弹簧32被压缩而加快，增加对压差反应的速度)。而为稳定地压缩弹簧32，在阀门动作速度调整钮35端部还可设有一垫圈352使弹簧32的受力趋于平均。

在阀门动作速度调整钮35的中心设一连接负压的细孔351。再次参考图3至图6所示，其中出气孔37及连接负压的细孔351用以分别连接到进气歧管23或/与引擎进气口20，利用引擎2进气的速度形成压差以改变阀门活塞34的位置，从而使能与壳体内部密合的部位342(譬如如图示的锥面3421)移动，改变压力感应阀门30的开幅。由于阀门动作速度调整钮35的连接负压的细孔351位于壳体的轴心上，因此受引擎进气吸引时，将可避免阀门活塞34的动作偏斜的问题。

请接着参阅图8所示。本实施例的阀门活塞34可往复滑动地设置于壳体31内，形成一控制进气孔36与出气孔37之间通气的阀门。阀门活塞34一端设有一气密滑动部341，另一端设有一能与壳体31内部密合的部位342(譬如图示的锥面3421)。阀门活塞34的气密滑动部341表面设有一或复数个环槽3410供其装设一或复数个气密封环3411，气密滑动部341的内部设有一贮油池3412及一或复数个 油孔3413通往气密滑动部341的表面，借以提供润滑及维持气密滑动。在贮油池3412之内可装入防冻且/或耐高温的润滑油，使阀门活塞34的润滑能不受天候的影响。此外，贮油池3412除可装入吸油棉或其它能防止润滑油溅起或流失的物件，并可作为固定弹簧32的基座。

请参阅图9所示，前一实施例的壳体31在原本设置进气孔36的端部可改设一阀门开启幅度调整钮38。阀门开启幅度调整钮38的一端设有一螺牙部381，内部设一进气孔382取代图5的进气孔36。阀门开启幅度调整钮38可改变锁入壳体31的深度，借以调整弹簧33的伸缩空间，使进气孔382与出气孔37最大的通气量得以调整，以适应不同规格的引擎调气的需求。阀门开启幅度调整钮38的端部可顶接一垫圈383，利用垫圈383间接顶推以调整弹簧33的伸缩空间。

如图9中绘示的箭头所示意，当引擎被加速时，引擎活塞加速从其进气门吸入空气，将在进气歧管里扩大负压。由于壳体31的出气孔37的孔径大于阀门动作速度调整钮35的连接负压的细孔351，因此便在阀门活塞34的气密滑动部341的两端形成压力差。此压力差结合弹簧32的力量推动阀门活塞34下滑，造成能与壳体31内部密合的部位342开启，引擎的吸气量愈大，与壳体31内部密合的部位342的开启愈大，借以加速提供更大量的空气给引擎吸入，使喷入引擎的燃料与空气维持于接近可完全燃烧的油气比例，譬如为1∶15。

以上详细说明是针对本发明的较佳实施例所提供的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施或更动，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (15)

1.一种引擎进气调节***，包括一引擎进气调节装置与一引擎的进气通路，所述引擎进气调节装置与所述引擎的进气通路相连接，该引擎进气调节装置含有：

一进气孔，连接一空气滤清器及该引擎的呼吸软管，并经由该引擎的呼吸软管与该引擎的曲轴室相通；

一出气孔，与该引擎的进气口相通；

一连接负压的细孔，与该引擎的进气口相通；及

一压力感应阀门，利用该出气孔与该连接负压的细孔提供压力差驱动，用以改变该进气孔与该出气孔之间的通路大小；其特征在于，该压力感应阀门包括：

一壳体；

一阀门活塞，可滑动地容置于该壳体之内，含有一气密滑动部及一能与该壳体内部密合的部位；

一对弹簧，可弹性伸缩地容置于该壳体之内，并分别设置于该阀门活塞的两端。

2.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该进气孔利用一三通接头连接该空气滤清器及该引擎的呼吸软管。

3.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该出气孔利用一三通接头同时连接该引擎的积极式曲轴箱通气装置与该引擎的进气歧管，然后经由该进气歧管与该进气口相通；或者，该出气孔直接与该进气口相通。

4.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该连接负压的细孔经由该引擎的进气歧管与该进气口相通；或者，该连接负压的细孔利用一三通接头同时连接该引擎的积极式曲轴箱通气装置与该引擎的进气歧管，然后经由该进气歧管与该进气口相通；或者，该连接负压的细孔与该出气孔利用一三通接头连接而与该引擎的进气口相通；或者，该连接负压的细孔、该出气孔及该引擎的积极式曲轴箱通气装置利用一十字接头连接而经由该引擎的进气歧管与进气口相通。

5.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该进气孔设于该壳体的一端，且该出气孔设于该壳体的一侧。

6.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该阀门活塞与该壳体内部密合的部位为一锥面。

7.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该壳体的一端还连接一阀门动作速度调整钮，用以调整该对弹簧其中之一的伸缩空间。

8.根据权利要求1所述的引擎进气调节***，其特征在于，该阀门活塞的气密滑动部之内设有一贮油池。

9.根据权利要求8所述的引擎进气调节***，其特征在于，该阀门活塞的气密滑动部设有一个以上油孔使该贮油池与该气密滑动部的表面相通。

10.根据权利要求8所述的引擎进气调节***，其特征在于，该阀门活塞的气密滑动部设有一个以上的环槽供套设一个以上的气密封环。

11.根据权利要求7所述的引擎进气调节***，其特征在于，该引擎进气调节装置的连接负压的细孔设于该阀门动作速度调整钮的中心。

12.根据权利要求7所述的引擎进气调节***，其特征在于，该阀门动作速度调整钮与该对弹簧之间还包括一垫圈，利用该阀门动作速度调整钮的端部顶推该垫圈，再利用该垫圈顶推该对弹簧其中之一。

13.根据权利要求7所述的引擎进气调节***，其特征在于，该壳体于连接该阀门动作速度调整钮的相对端还连接一阀门开启幅度调整钮，用以调整该对弹簧其中之另一的伸缩空间。

14.根据权利要求13所述的引擎进气调节***，其特征在于，该引擎进气调节装置的进气孔设于该阀门开启幅度调整钮的轴心位置。

15.根据权利要求13所述的引擎进气调节***，其特征在于，还包括一垫圈，该垫圈设于该阀门开启幅度调整钮端部，并利用该阀门开启幅度调整钮的端部顶推该垫圈，再利用该垫圈顶推该对弹簧其中的另一者。

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