TWI412659B

TWI412659B - 變馬力之引擎及其裝置

Info

Publication number: TWI412659B
Application number: TW99131563A
Authority: TW
Inventors: Fu Neng Ku
Original assignee: Fu Neng Ku
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2013-10-21
Also published as: TW201213651A

Description

變馬力之引擎及其裝置

本發明係有關於一種變馬力之引擎及其裝置，引擎汽缸數目固定，變馬力輸出有其受限制，本創作揭露行駛中引擎汽缸數目可做功能性調整，選擇引擎輸出適當的馬力，匹配連續運轉的曲柄軸，可因應社會之節能減碳對策。

習知引擎裝置運用增加油量以及渦輪噴氣(Turbojet )分別增加引擎之馬力輸出。

但是，到目前為止，利用變馬力之引擎尚未出現，即引擎可做功能性調整，適當的馬力輸出，減少(或增加或恢復)原引擎汽缸數目的運作，同時匹配連續運轉的曲柄軸。

因此，本創作之一範疇在於提供一種變馬力之引擎及其裝置，其利用固定的引擎汽缸數目，施以偵測控制系統，可改變引擎汽缸數目運作的輸出馬力；即可減少(或增加或恢復)使用原引擎汽缸之數目讓輸出不同之馬力，應用於驅動中的引擎更具彈性化，確保行駛中車的安全性與符合節能減炭的效果。以下為舉例，轎車V8 4000cc 之引擎，其中，8 個引擎汽缸在720 度之曲柄軸運作下，可提供4000cc 之馬力；使用變馬力之引擎以及透過控制電路，轎車將可減少馬力輸出成為V4 2000cc 之引擎且匹配在360 度之曲柄軸連續運作。

爰此，有鑑於習知引擎裝置，故本發明提供一種變馬力之引擎，其方法步驟如下：

A.施以變馬力之引擎：引擎汽缸數目固定，使用中引擎汽缸數目可做功能性調整，依負荷(速度)等需求選擇引擎輸出適當的功率而減少(或增加或恢復)原汽缸數目的使用，以及匹配連續運轉的曲柄軸。

B.施以凸輪軸位置控制單元：啟動PCM，讓進氣閥門關閉，排氣閥門開啟，運作之汽缸，活塞移動，造成大於或小於大氣壓力時必須做負功(對汽缸作功)，因此，對汽缸不做功，需汽缸內外之壓力一致，且活塞壓縮(排氣)與膨脹(吸氣)時，進入汽缸的潔淨氣體而不污染影響汽缸膛壁等元件。請參閱第三圖(a)示中，a、b、c 分別相對支點之長度，c ＞b ，得知滑桿作用滑桿頭(161)最大位移時，此時滑桿作用滑桿頭(162)作用即不影響排氣閥頭(25)的位移；同樣，請參閱第三圖(b)示中，c ＜b ，得知滑桿作用滑桿頭(163)位移時，此時滑桿作用滑桿頭(164)作用即不影響進氣閥頭(251)的位移。

C.施以點火控制單元：在活塞照常運轉下，透過凸輪軸位置控制，啟動本裝置，讓進氣閥門關閉，排氣閥門開啟；同時啟動電磁閥，關閉排氣通道(請參閱第二圖示進出氣門位於垂直位置)，開啟進出氣口；同時啟動點火控制單元，關閉燃料油噴嘴，火星塞不點火。

本發明亦為一種變馬力之引擎裝置，其裝置特徵在於包括：至少一氣缸體，其係具備：內周面形為圓形之氣缸膛壁且可滑動地收容活塞，將該氣缸膛壁以從全周包圍之方式配置；開關切換至本裝置之動力傳動控制單元，使用至少一凸輪及至少一滑桿，操作凸輪軸位置控制單元則凸輪旋轉，帶動滑桿位移，滑桿作用於一固定支點的旋轉臂之一端，利用摃桿原理，另端作用於進(排)氣閥之閥頭，讓進氣閥門關閉，排氣閥門開啟；同時啟動電磁閥，旋轉至少一排氣臂及至少一進出氣門，即關閉排氣通道，開啟進出氣口，且由進出氣口吸入汽缸之氣體經由過濾器；同時透過點火控制單元，關閉燃料油噴嘴，火星塞不點火，在活塞連續運轉下，使用本裝置之汽缸不輸出馬力。引擎(發動機)採用本裝置技術，引擎(發動機)的扭矩和功率可以得到進一步的彈性應用。變馬力之引擎裝置技術有可能成為未來內燃機技術的發展方向。

本發明具有下列之優點：

1.本發明可提高引擎動力性、經濟性和降低排污的要求；即做功能性調整運作引擎汽缸數目，提供使用中引擎可減少(或增加)引擎出力，機械效率彈性的增加，耗油量減少等，因應世界節能減碳對策。

2.本發明之裝置，安裝簡單，應用引擎本身承載負荷(或速度)與輸出馬力成正比關係，施以動力傳動控制單元以及不影響引擎本體下，於排氣通道上安裝進出氣口、排氣臂、進出氣門及電磁閥；於閥桿頭末端安裝滑桿、凸輪及旋轉臂等元件。

首先，請參閱第一圖所示，本發明係為一種變馬力之引擎，其方法：引擎汽缸數目固定，行駛中引擎汽缸數目可做功能性調整，選擇輸出適當的功率而減少或增加汽缸數目的使用，及匹配連續運轉的曲柄軸。

另外，請參閱第一圖所示，本發明亦為一種變馬力之引擎裝置，其裝置特徵在於包括：至少一氣缸體(10)，其係具備：內周面形為圓形之氣缸膛壁(11)且可滑動地收容活塞(12)，將該氣缸膛壁(11)以從全周包圍之方式配置；開關切換至本裝置之動力傳動控制單元(1)，使用至少一凸輪及至少一滑桿，操作凸輪軸位置控制單元(2)則凸輪(18)旋轉，帶動滑桿(16)位移，滑桿(16)作用於一固定支點(17)的旋轉臂(15)之一端，利用摃桿原理，另端分別作用於排氣閥(13)之閥頭(25)與進氣閥(14)之閥頭(251)，讓進氣閥門關閉，排氣閥門開啟；同時啟動電磁閥(19)，旋轉至少一排氣臂(20)以及至少一進出氣門(21)，其中，進出氣門(21)外框具有密封環(29)，即關閉排氣通道(22)，開啟進出氣口(24)，其目的使汽缸(10)與活塞(12)間之壓力與大氣壓一致，且由進出氣口(24)吸入汽缸(10)之氣體經由過濾器(圖中未繪示)，不影響汽缸膛壁(11)、活塞(12)等元件；同時透過點火控制單元(3)，關閉燃料油噴嘴(27)，火星塞(26)不點火，活塞(12)連續運轉下，本裝置之汽缸(10)不輸出馬力也不做功。引擎(發動機)採用可變汽缸數目技術是透過動力傳動控制單元(1)使運作中的汽缸獲得排汽凸輪的相對位置變化，開啟排汽閥門讓汽缸內外壓力一致。這種屬於凸輪軸匹配汽相位可變結構，而原本的凸輪軸、凸輪形線、排汽及進汽持續角均不變。引擎(發動機)採用可變汽缸數目技術，引擎(發動機)的扭矩和功率可以得到進一步的彈性應用。

(1)．．．動力傳動控制(PCM/ECU)單元

(2)．．．凸輪軸位置控制(CMP)單元

(3)．．．點火控制(ICM)單元

(10)．．．氣缸體

(11)．．．氣缸膛壁

(12)．．．活塞

(13)．．．排氣閥

(14)．．．進氣閥

(15)．．．旋轉臂

(16)．．．滑桿

(161)．．．滑桿頭

(162)．．．滑桿頭

(163)．．．滑桿頭

(164)．．．滑桿頭

(17)．．．固定支點

(18)．．．凸輪

(19)．．．電磁閥

(20)．．．排氣臂

(21)．．．進出氣門

(22)．．．排氣通道

(23)．．．進氣通道

(24)．．．進出氣口

(25)．．．閥頭

(251)．．．閥頭

(26)．．．火星塞

(27)．．．燃料噴油嘴

(28)．．．排氣通道本體

(29)．．．密封環

(30)．．．連接球(joint ball)

(31)．．．固定座

第一圖係為本發明之變馬力之引擎裝置示意圖。

第二圖係為本發明之變馬力引擎之進排氣門裝置之視圖。

第三圖(a)係為本發明之凸輪軸位置控制對排氣閥位置圖。

第三圖(b)係為本發明之凸輪軸位置控制對進氣閥位置圖。

第四圖係為本發明之裝置工作流程示意圖。