臺灣博碩士論文加值系統

本研究之可變汽門正時機構包括：殼體、鎖固裝置、轉子、回正裝置及油路設計，其設計創意在於：採用單一設計即可符合排氣端與進氣端之應用需求；以及運用回正扭轉螺旋彈簧對抗凸輪軸阻力所產生之力矩，以降低工作油壓。本設計相較於先前設計，具有下列優點：可減少製造與安裝成本；降低工作油壓，達到節能之目的。研究首先蒐集現有專利公報及文獻背景，並加以整理及分析。根據所收集之文獻將可變汽門正時作動方式及設計構造，作為開發新型可變汽門正時參考方向，依據上述資料選擇適當的機構，運用尺寸合成之方法，以及著重兩種主要特色訂定可變汽門正時機構的性能需求及設計規格，分析與計算可變汽門正時之工作環境，利用3D電腦輔助軟體建立模型及檢查作動有無干涉，研發出一符合穩定性、實用性之可變汽門正時機構，本研究成果已提出專利申請。

The variable valve timing mechanism in this research includes: an outer case, a locking device, a roller, a returning device and hydraulic circuits. The innovations of the new design are: using single design to satisfy the practical needs of flow intake and outlet and using a returning spring to counterbalance the moment of camshaft resistant force to bring torque reduce the working pressure of hydraulic system. Comparing with the previous designs, the new design possesses following merits: lower the manufacturing and assembling costs and reduce the working oil pressure to save energy. This research collected, classified, and analyzed existing patents. This research developed reference orientations according to the functional patterns and structures of the collected patents. Proper mechanism was chosen according to the above information. Method of dimensional synthesis was used. Performance requirements and design specifications were developed. 3D CAD software was used to construct 3D model and to analyze the working conditions. and Interference check were done. A stable and practical variable valve timing mechanism was developed and booked for new patent.

摘　要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 簡介 1
1.1 前言 2
1.2 研究動機與目的 3
1.3 本論文之研究方向 4
第二章 文獻分類與分析 5
2.1 專利分類與分析 5
2.2依控制之驅動力分類 6
2.2.1離心力式 6
2.2.2磁力式 7
2.2.3液壓力式 7
2.2.4依驅動之主被動分類 8
2.3 依實施之機構分類 9
2.3.1連桿式 9
2.3.2雙槽式 9
2.3.3輪葉式 10
2.3.4依相位角之大小區分 10
2.4文獻分類與分析之總結 11
第三章 可變汽門正時機構之設計 12
3.1 設計流程 12
3.2 可變汽門正時之設計條件 14
3.2.1 設計規範 14
3.2.2時序控制及相位設計概念 15
3.2.3設計幾何需求 17
3.2.4 限制條件總結 20
3.3可變汽門正時機構之機構類型合成 21
3.3.1 正時機構構想(一) 21
3.3.2 正時機構構想(二) 22
3.3.3 正時機構構想(三) 22
3.3.4 正時機構構想(四) 24
3.4 可變汽門正時機構之3D實體設計 24
3.4.1 腔體及油路設計 25
3.4.2 鎖固裝置 29
3.4.3 轉子裝置 31
3.5作用力解析與扭轉螺旋彈簧(回正機構)設計 33
3.5.1 凸輪阻力力矩分析與計算 33
3.5.2 可變汽門正時機構作用力解析 37
3.5.3 扭轉螺旋彈簧(回正機構)設計 42
3.5.4 現有產品比對實驗 47
3.6組裝順序 52
3.7 作動原理介紹及特點 56
3.7 模型最終整體機構 61
3.8 可變汽門正時機構展示機製作 63
第四章 研究成果與建議 68
4.1 研究成果 68
4.2 建議與未來展望 69
4.3 研究心得 69
參考文獻 71

[1]經濟部能源局，車輛耗能管理措施研究與執行，報告書，2008。
[2]Toyota Variable Valve Timing system, or VVT & VVT-i，網址:
http://smg.photobucket.com/albums/v488/slickae92red/?action=view¤t=vvt1.gif&newest=1，2012.03擷取
[3]網址:http://en.wikipedia.org/wiki/File:IC_engine.2012.03擷取
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[8]Akihiko Takenaka , Anjo (JP)、Haruyuki Urushihata , Chirya(JP)、Hideji Tani,Hashima - gun (JP) 、Hideji Yoshida , Hashima (JP) 、Takayuki Inohara , Okazaki (JP)， " VARIABLE VALVE TIMING CONTROLLER, " Patent 6799553, 2004.
[9]Osamu Komazawa,Chita-shi(JP)、Hiroshi Kubo,Anjo-shi(JP)，" VARIABLE VALVE TIMING CONTROL DEVICE ," Pat 20030121486，2003.
[10]網址:http://connect.in.com/four-stroke-engine-animation/photo-gallery.html， 2012.04擷取。
[11]網址:http://www.sarodvalves.com/engine%20drawing.gif，2012.04擷取。
[12]華擎機械工業股份有限公司，VVL、VVT產學合作案，信件，2011.01。
[13]華擎機械工業股份有限公司，V V T 作動油路示意圖，簡報，2010.03。
[14]T.S. Eyre 、 B.Crawley，"Camshaft and cam follower materials," Tribology International,1980, pp. 147-152.
[15]小栗富士雄、小栗達男，標準機械設計圖表便覽，台北，眾文圖書股份有限公司，2005，第17-19至17-25頁。