TWI383093B - Configuration Structure of Oxygen Sensor for Internal Combustion Engine - Google Patents

Description

內燃機含氧感知器之配置結構

本發明係關於一種含氧感知器之配置結構，尤指一種適用於機車之內燃機含氧感知器之配置結構。

一般內燃機所使用之含氧感知器，其目的是在監控引擎排放之廢氣並作為燃燒控制之回饋，通常是將含氧感知器安裝於排氣管靠近汽缸頭之排氣口位置，但由於其裝設位置需避免路面跳石或濺起之水花造成損壞，防止遭受盜竊、以及考量裝設方式對含氧感知器性能的影響，因此如何將含氧感知器裝設於最佳的位置，實為業界一困難的課題。

習知的技術大多將含氧感知器設置於排氣管上，其需將含氧感知器設置於排氣管上遮蔽性高的位置或增設額外的保護元件，以避免路面跳石或濺起之水花造成損壞；且拆裝排氣管時也較耗時，且也容易因疏忽而造成含氧感知器的損壞。

另外，台灣專利公開號第200528627號則揭示一種新的含氧感知器配置結構，其係將含氧感知器直接安裝於汽缸頭之未設有進排氣口之側壁面上，使含氧感知器之安裝位置較安裝於排氣管上提高，相對遠離地面，而有效地利用引擎週邊元件如油箱、排氣管等元件來保護含氧感知器，且排氣管上也不需焊接含氧感知器之鎖附座，也不需設置額外的保護元件，除了可降低含氧感知器受損的可能性外，也降低了整體機車零件的數量及成本。

然而，上述將含氧感知器直接安裝於汽缸頭之配置結構，其為了避免干涉汽缸頭凸輪傳動元件，其含氧感知器裝設範圍需受限於上述傳動元件收容空間相反側之汽缸頭側壁面。又，為了以排氣管作為含氧感知器之保護裝置，該等配置結構僅能適用於排氣管彎曲延伸方向與上述傳動元件收容空間相互為相反側之內燃機，並非十分理想。

除此之外，當內燃機之缸徑提升，燃燒室擴大時，收容汽缸及汽缸頭固定螺桿的四個孔位將隨著外移，如此一來就無法將含氧感知器設置於汽缸頭側壁面，並且同時謀求汽缸頭小型化，故上述將含氧感知器直接安裝於汽缸頭之配置結構，亦非十分理想，尚有改善空間。

創作人緣因於此，本於積極發明之精神，亟思一種可以解決上述問題之內燃機含氧感知器之配置結構，幾經研究實驗終至完成本發明。

本發明之主要目的係在提供一種內燃機含氧感知器之配置結構，俾能同時達成可妥善保護含氧感知器、可減少用於保護含氧感知器之成本，且又能適用於各種設計類型之內燃機之配置結構。

為達成上述目的，本發明之內燃機含氧感知器之配置結構包括有：一汽缸、及組設於汽缸上之汽缸頭。其特徵在於：汽缸頭具有一由排氣口側之壁面延伸之排氣口延伸結構，該排氣口延伸結構以其排氣方向為法向量之正面作為連接一排氣管之結合面，且包覆該結合面外周之側壁上貫設有一可供一含氧感知器安裝固設之含氧感知器安裝孔，該含氧感知器安裝孔中心線大致垂直於排氣通道中心軸線。

換言之，本發明為確保汽缸頭之排氣通道能順利滑向排氣管彎曲延伸的方位，特將汽缸頭之排氣口側之壁面延伸，成為一高於汽缸頭側壁之排氣口延伸結構，作為排氣管之鎖附座面，該排氣口延伸結構並貫設有一安裝孔供含氧感知器安裝固設，使含氧感知器大致以輻射狀方式安裝於該排氣口延伸結構之側壁面。藉此，本發明之含氧感知器裝設位置可不受汽缸頭傳動元件收容空間所限制，可依照整體引擎及其周邊元件之配置需求來安裝，不僅可使汽缸頭小型化，且又能適用於各種設計類型之配置結構，不論汽缸為直立式或橫置式之內燃機。

此外，本發明之含氧感知器由習用裝設於排氣管移至汽缸頭周邊，其含氧感知器安裝位置將相對遠離路面，因此防護性、遮蔽性及竊盜困難度皆顯著提升，不需增設額外的保護元件，即可達到安全性要求。又，當需要拆卸排氣管時，也不需拆除含氧感知器，可簡化不必要之拆裝流程，避免含氧感知器因拆裝疏失而損壞。另，排氣管也不需焊接含氧感知器之鎖附座，可減少整體零件數量，並降低製造難度與成本。

另外，上述含氧感知器安裝孔中心線由排氣通道內部向外延伸之方向定義為含氧感知器安裝方向，而該結合面之排氣口中點之地平線則定義為水平線。其中，含氧感知器安裝方向可高於該水平線，藉此，不僅可利用排氣管作為含氧感知器之保護裝置，且含氧感知器之安裝孔具有排水性，可避免水氣凝結殘留於含氧感知器與安裝孔之間，進而避免含氧感知器損壞。

再者，上述包覆該結合面外周之外壁上可貫設有二可供排氣管鎖附之鎖附孔，該二鎖附孔可位於該結合面之排氣口之相對二側，且通過該結合面之排氣口中點且垂直於該二鎖附孔之連線定義為排氣口偏移方向線。其中，該含氧感知器安裝方向與該排氣口偏移方向線之夾角不超過九十度，藉此，可充分利用排氣口延伸結構之空間，以較短的延伸結構高度達成妥善設置含氧感知器之必要空間，進而謀求汽缸頭小型化之設計。

又，上述汽缸頭與排氣口延伸結構可為一體式結構、也可為二件式之結構，再組裝固設成一體式之結構。

請參閱圖1、圖2、及圖3，其分別為本發明一較佳實施例之內燃機部分側視圖、及汽缸頭排氣口結合面不同視角之側視圖。實施例之配置結構，包括有：一汽缸10、一汽缸頭20、及一汽缸頭蓋22。

如圖所示，汽缸頭20係組設於汽缸10上，且汽缸頭蓋22蓋合於汽缸頭20上；汽缸頭20上具有一由排氣口201側之壁面延伸之排氣口延伸結構21，該排氣口延伸結構21以排氣方向為法向量之正面作為連接一排氣管25之結合面211，且包覆該結合面211外周之側壁上貫設有一可供一含氧感知器30安裝固設之含氧感知器安裝孔，該含氧感知器安裝孔中心線I大致垂直於排氣通道中心軸線O。

如圖2所示，含氧感知器安裝孔中心線I由排氣通道內部向外延伸之方向定義為含氧感知器安裝方向(與含氧感知器安裝孔中心線I重疊)，且該結合面211之排氣口201中點之地平線定義為水平線H，該含氧感知器安裝方向高於該水平線H。藉此，不僅可利用排氣管25作為含氧感知器30之保護裝置，且含氧感知器30之安裝孔具有排水性，可避免水氣凝結殘留於含氧感知器30與安裝孔之間，進而避免含氧感知器30損壞。

如圖3所示，其中，包覆該結合面211外周之外壁上貫設有二可供該排氣管25鎖附之鎖附孔213，該二鎖附孔213位於該結合面211之排氣口201之相對二側，且通過該結合面211之排氣口201中點且垂直於該二鎖附孔213之連線定義為排氣口偏移方向線S，該含氧感知器安裝方向與該排氣口偏移方向線S之夾角β不超過九十度。在本實施例中，汽缸頭20與排氣口延伸結構21係為一體式結構。

藉此，本實施例為確保汽缸頭20之排氣通道能順利滑向排氣管25彎曲延伸的方位，特將汽缸頭20之排氣口側之壁面延伸，成為一高於汽缸頭側壁之排氣口延伸結構21，作為排氣管25之鎖附座面，該排氣口延伸結構21並貫設有一安裝孔供含氧感知器30固設，使含氧感知器30大致以輻射狀方式安裝於該排氣口延伸結構21之側壁面。因此，本實施例之含氧感知器30裝設位置將不受汽缸頭傳動元件收容空間所限制，可依照整體引擎及其周邊元件之配置需求來安裝，不僅可使汽缸頭20小型化，且又能適用於各種設計類型之配置結構，不論汽缸為直立式或橫置式之內燃機，皆可適用。

此外，本實施例之含氧感知器30由習用裝設於排氣管移至汽缸頭周邊，其含氧感知器30之安裝位置將相對遠離路面，因此防護性、遮蔽性及竊盜困難度皆顯著提升，不需增設額外的保護元件，即可達到安全性要求。又，當需要拆卸排氣管25時，也不需拆除含氧感知器30，可簡化不必要之拆裝流程，避免含氧感知器30因拆裝疏失而損壞。另，排氣管25也不需焊接含氧感知器之鎖附座，可減少零件數量，並降低製造難度與成本。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

10．．．汽缸

20．．．汽缸頭

201．．．排氣口

21．．．排氣口延伸結構

211．．．結合面

213．．．鎖附孔

22．．．汽缸頭蓋

25．．．排氣管

30．．．含氧感知器

H．．．水平線

I．．．安裝孔中心線

O．．．排氣通道中心軸線

S．．．排氣口偏移方向

β．．．夾角

圖1係本發明一較佳實施例之內燃機部分側視圖。

圖2係本發明一較佳實施例之汽缸頭排氣口結合面側視圖。

圖3係本發明一較佳實施例之汽缸頭排氣口結合面另一側視圖。

10．．．汽缸

20．．．汽缸頭

21．．．排氣口延伸結構

22．．．汽缸頭蓋

25．．．排氣管

30．．．含氧感知器

I．．．安裝孔中心線

O．．．排氣通道中心軸線

Claims (5)

1. 一種內燃機含氧感知器之配置結構，包括：一汽缸；以及一汽缸頭，組設於該汽缸上；其特徵在於：該汽缸頭具有一由排氣口側之壁面延伸之排氣口延伸結構，該排氣口延伸結構以排氣方向為法向量之正面作為連接一排氣管之結合面，且包覆該結合面外周之側壁上貫設有一可供一含氧感知器安裝固設之含氧感知器安裝孔，該含氧感知器安裝孔中心線大致垂直於排氣通道中心軸線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之內燃機含氧感知器之配置結構，其中，該含氧感知器安裝孔中心線由排氣通道內部向外延伸之方向定義為含氧感知器安裝方向，且該結合面之排氣口中點之地平線定義為水平線，該含氧感知器安裝方向高於該水平線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之內燃機含氧感知器之配置結構，其中，包覆該結合面外周之外壁上貫設有二可供該排氣管鎖附之鎖附孔，該二鎖附孔位於該結合面之排氣口之相對二側。
4. 如申請專利範圍第3項所述之內燃機含氧感知器之配置結構，其中，通過該結合面之排氣口中點且垂直於該二鎖附孔之連線定義為排氣口偏移方向線，該含氧感知器安裝方向與該排氣口偏移方向線之夾角不超過九十度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之內燃機含氧感知器之配置結構，其中，該汽缸頭與該排氣口延伸結構係為一體式結構。