[实用新型]管径连续可变的进气管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种进气管，尤其涉及一种可调变引擎进气量的管径连续可变的进气管。

背景技术

引擎的运行主要来自内燃机，内燃机主要用以将燃油(如：汽油)转化为所需的机械动能。一个完整从燃料转化为机械能的过程称之为一个引擎循环，而引擎的运行由多个引擎循环所构成。

在一个引擎循环中，其步骤大致可分为进气、压缩、动力转化及排气等四个行程。进气行程利用与大气压力间的压力差产生吸力，外界气体经过滤形成的过滤空气为此吸力所吸引，并与喷嘴喷出的燃油混合在汽缸中而形成混合油气。压缩行程对汽缸中的混合油气进行压缩。动力转化行程将汽缸内经过压缩的混合油气点火燃烧，使其经燃烧后体积膨胀，进而推动活塞并转化成机械动能。排气行程将燃烧后的废气自汽缸内排出。

想要获得良好的内燃机性能，必须从提高内燃机的燃烧效率着手。因此，对进气量的控制至关重要。

现有的喷射式内燃机，进气闸门会随着油门踏板的下压程度而呈相对的开启状态。当油门踏板下压越多，进气闸门开启程度就越大，相对吸入的空气也越多。在进气闸门开启程度较大，而吸入的空气较多时，通过进气感应器监测进气量，将感应反映在燃油喷射控制系统，使之喷出相对数量的燃油，以达到最佳的空气燃油比，使内燃机发挥最佳的效率。然而，现有所使用的进气感应器从监测到感应会有时间上的落差，且其监测数据也不尽准确，使得进气闸门吸入的空气量，不仅比应吸入与燃油混合的空气量较少，进气时间点也有落差。这将导致空燃比降低，造成不完全燃烧。这种情形在车辆由停止状态起步，或由慢速逐渐转入高速时特别明显。当驾驶员踩下油门踏板加油后，在车辆逐渐转向高速行驶时，会发生车辆有抖动及滞速的状况。并且，在空气较稀薄的环境下，更是容易使得进气闸门吸入的空气量不足，造成空燃比的降低，而使内燃机的马力随之降低，使车辆的爬坡力不足。

后续有涡轮增压内燃机的出现，其原理是利用内燃机所排出的废气推动涡轮叶片，而涡轮轴另一端的空气压缩机将进入内燃机的新鲜空气压缩，供内燃机燃烧之用。然而，其仍存在有多个缺失。其一，内燃机排气的气压要提高到相当的程度才足以推动涡轮叶片。其二，涡轮增压内燃机是利用内燃机排出的废气为其空气来源，然而，废气的温度很高，易造成吸入的废气无法做高压缩比的利用。如此一来，涡轮增压器不仅会消耗内燃机的动力、减少内燃机马力的输出，亦不适合应用在一般车辆上。

为解决上述问题，本案发明人已提出一种改良的内燃机进气系统，并已获得台湾发明专利核准(公告号I402417)。其利用在节流阀外增设可控风扇，而油门感应器用以根据油门踏板的运动，控制风扇的转速。借此，可增加空气填充率，提高空气燃烧效率，使内燃机在空气稀薄及起步加速的状态下能顺利工作。然而，对进气的控制并非永远是加大进气量，仍需视实际状况调整。因此，本案发明人更进一步，在本实用新型申请中提出一种管径连续可变的进气管结构，可更为精密地控制进气量，以应付各种状况的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种管径连续可变的进气管，通过阀门的各种结构上变化，可对引擎的进气量形成精密控制。

本实用新型提供一种管径连续可变的进气管，其包含管体及阀门。阀门能够旋转地配置在管体内，其呈中空环状且包含外圆周及内圆周，并由外圆周至内圆周间形成渐变的弧面。其中，内圆周定义进气面，其法向量在阀门旋动时与管体一端的截面的法向量形成连续变化的夹角。

上述的管径连续可变的进气管中，夹角范围可自0度至90度变化。管径连续可变的进气管还可包含马达，用以在阀门旋转时，控制夹角的连续变化；马达可为伺服马达或步进马达。

本实用新型还提供一种管径连续可变的进气管，其包含管体及阀门。阀门由至少两个中空环组成，中空环沿管体的中心轴交迭且以中心轴为中心相对转动，各中空环包含内圆周及外圆周，在各中空环的各内圆周及各外圆周间形成多个位置相互对应的气孔，且各内圆周定义进气面。

其中，当中空环相互转动至第一位置时，中空环的各气孔叠合贯通；当中空环相互转动至第二位置时，中空环的各气孔彼此部分阻挡；当中空环相互转动至第三位置时，中空环的各气孔彼此相错封闭。

上述的管径连续可变的进气管中，在各中空环的侧壁可开设有通孔，通孔可设置在各气孔之间，而在通孔相对应导槽定位了杆，借此杆带动中空环沿导槽相对移动，而使中空环形成以管体的中心轴为中心的相对转动。

上述的管径连续可变的进气管还可包含马达，用以控制阀门，使各中空环被马达转动，而马达可为伺服马达或步进马达。