專利名稱：空氣源抑氮濃氧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機燃燒用供氣技術領域，特別涉及使發動機燃燒供氣成份發生變化，增加氧含量，使燃燒更充分相關技術。
背景技術：
內燃式發動機的燃料燃燒充分與否，直接關系到發動機效率的高低，排氣的成份等多種結果。眾所周知，空氣中的主要成份為氮氣和氧氣，氮氣占空的78％。按燃燒理論，氮氧化合物的成形一般需要三個條件即一定有多余的氧氣，二是反應物處于高溫高壓下，三是高溫高壓所持續的時間。當空燃比稍大于1時，正好滿足以上三個條件，此時燃燒溫度最高，并有多余的氧氣，所以生產的氮氧化合物濃度就大。當空燃比小于1時，由于缺氧，氮氧化合物的生成量下降。而當空燃比遠遠大于1時，因為燃燒室內溫度低，氮氧化合物的生成量也會很快下降。不能充分燃燒還是碳及碳煙形成的主要原因。
目前，內燃發動機解決以上難題主要采用以下方法一是電子控制燃油噴射系統的采用，二是渦輪增壓、中置冷卻系統的采用，三是三元催化、氧化系統的采用，四是廢氣再燃燒系統，五是可變三門技術的采用。以上這些技術雖有許多技術進步，但還是存在有這樣、那樣的不足，如第一種方式存在動力性與經濟性無法平衡的矛盾，電噴系統為綜合考慮排放性、經濟性、動力性所設定的空燃比屬于偏濃設置，因此會導至不完全燃燒的傾向增加，這種設計的缺陷為貧氧缺陷。第二種方式零配件多而復雜，生產成本增加，還會加重動機內部零件的負荷而導致壽命縮短。第三種方法，是將電噴控制系統無法處理完畢的有害排放成份，進行后續催化，氧化降排，由于電控系統設計上的貧氧缺陷必然會增加系統工作負擔、縮短本系統的效果和壽命。第四種方法通過二次燃燒，廢氣再燃燒雖有利于尾氣排放，但會犧部分排氣能量，增加發動機制造成本。第五種方法其結構復雜，成本昂貴，所以在車輛上普及率非常低。
技術內容本實用新型的目的是針對以上現有技術的不足，發明一種解決內燃式發動機中存在動力性、經濟性、排放性相互制約的矛盾的設計，使發動機混合氣燃燒充分、排放氣體有害成份少，結構簡單，成本低的空氣源抑氮濃氧裝置。
本實用新型的目的通過以下技術方案實現一種空氣源抑氮濃氧裝置，包括機械部分和電器控制部分，機械部分的抑氮器的輸出口通過單向閥管路與增密器相接；增密器內設有使濃氧空氣密度增加的制冷部件，增密器底部設有集水器及排水器，頂部設有排氣口。所述抑氮器為兩個或兩個以上，每個輸出口處設有一控制閥，通過電器控制部分控制其工作時間；抑氮濃氧器內的入口與輸出口之間分別設有前過濾器、濃氧發生器及后過濾器。濃氧發生器為分子篩濃氧發生器。所述制冷部件為半導體氣冷器，由溫度開關控制其工作。在增密器的底部設有水電解裝置及水位傳感器，水電解裝置的開關由水位傳感器控制。所述增密器底部所設的排水器為一單向閥全。所述電器控制部分的中央控制模塊ECU的信號輸入端接發動機轉速信號、汽車點火信號、剎車制動信號及水位傳感器，控制端接控制閥及溫度控制器。
本實用新型技術進步在于結構簡單，成本低，發動機混合氣燃燒充分，排放氣體有害成份少。
圖1為本實用新型的結構原理示意圖；圖2為本實用新型與發動機連接示意圖；圖3為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方法一種空氣源抑氮濃氧裝置，包括機械部分2和電器控制部分1，機械部分2的抑氮器20的輸出口200通過單向閥管路21與增密器22相接；增密器22內設有使濃氧空氣密度增加的制冷部件23，增密器底部設有集水器232及排水器233，頂部設有排氣口231。所述抑氮器20為兩個或兩個以上，每個輸出口200處設有一控制閥201，通過電器控制部分控制其工作時間；抑氮器內的控制入口202與輸出口200之間分別依次設有前過濾器203、濃氧發生器204及后過濾器205。所述濃氧發生器204為分子篩濃氧發生器。所述制冷部件23為半導體氣冷器，與溫度控制器230相接。在增密器22的底部設有水電解裝置24及水位傳感器25，水電解裝置24的開關由水位傳感器控制。所述增密器22底部所設的排水器233為一單向閥。所述電器控制部分1的中央控制模塊ECU的信號輸入端接發動機轉速信號30、汽車點火信號31、剎車制動信號32及水位傳感器25，控制端接控制閥201及溫度控制器230。
本實用新型的工作原理及過程如下用發動機進氣岐管的負壓做為動力源，令空氣從202流經20產生濃氧，濃氧經過21進入22，通過導管231進入進氣岐管33進入發動機燃燒。濃氧發生器20是利用了分子篩空分氧氮的原理，對流經20的空氣進行氧氮分離，分離后的濃氧通過導管20進入21。控制閥201是ECU的執行組件之一，分子篩分離氧氮時，隨著使用的時間增加，分子篩會達到氮飽和，為了提高產濃氧的效率，由ECU控制轉向閥201對不同20進行切換，電磁開關26是ECU的另一個執行組件，當ECU發出指令時26導通工作，濃氧流經23進入22。流變量控制閥帶止逆閥21為單向閥防止富氧氣體倒流。增密器總成22對吸入的濃氧進行儲存，濃氧流經半導體制冷組件23進行冷卻加密。進氣溫度傳感器230對進入22的濃氧溫度進行監控，進氣溫度高于20℃時輸出信號給ECU啟動23工作。進氣溫度低于20℃時，23不工作。半導體制冷組件23根據ECU的指令對流經的濃氧進行降溫加密后通過導管231輸出給發動機。半導體制冷組件23的熱交換可以采用風冷式或水冷式散熱。露水收集器232半導體制冷組件23工作時會產生露水，受重力的影響露水由23匯集到232。露水水位傳感器25，當匯集在232中的露水達到一定量時，25輸出信號給ECU啟動24工作。水電解器24，當ECU發出工作指令后，24將收集的露水進行電解，電解露水產生氫氣和氧氣，氧氣量的增加提高了本裝置的氧濃度電解產生的氫氣經導管231進入發動機起到助燃作用，24的工作將露水消耗到水位低于露水傳感器25的下線時停止工作。排水單向閥233進氣岐管處于負壓時233關閉，當進氣節流閥36瞬間打開時，進氣岐管35內處于正壓233打開，收集于232中的露水排出，233排水的截面積與排水量成正比。發動機不斷的改變工況時，233不斷的打開、關閉同時將露水排出。當發動機勻速運動時，排水單向閥233不工作，此時收集的露水將由24負責將露水消耗到露水傳感器25水位線之下。
ECU控制過程ECU控制模組接受發動機啟動信號、點火信號31后控制本裝置電源主繼電器，決定本裝置是否工作。ECU控制模組控制控制閥201的切換工作。ECU控制模組接受發動機轉速信號30，根據發動機的工況(負荷度)控制電磁開關26，提供不同量的濃氧來滿足發動機濃氧補償。ECU控制模組接受剎車制動信號32時，立即關閉26，本裝置產生的濃氧不供給發動機。ECU控制模組接受進氣溫度傳感器信號230后，控制23電源繼電器是否工作。ECU控制模組接受露水水位傳感器信號25后，控制水電解器24電源繼電器是否工作。圖2中，36為進氣節流閥，37為怠速馬達，38為怠速旁通導管，39為活塞。
權利要求1.一種空氣源抑氮濃氧裝置，包括機械部分(2)和電器控制部分(1)，其特征在于機械部分(2)的抑氮器(20)的輸出口(200)通過單向閥管路(21)與增密器(22)相接；增密器(22)內設有使濃氧空氣密度增加的制冷部件(23)，增密器底部設有集水器(232)及排水器(233)，頂部設有排氣(231)。
2.根據權利要求1所述的空氣源抑氮濃氧裝置，其特征在于所述抑氮濃氧發生器(20)為兩個或兩個以上，每個輸出口(200)處設有一控制閥(201)，通過電器控制部分控制其工作時間；抑氮器內的控制入口(202)與輸出口(200)之間分別依次設有前過濾器(203)、濃氧發生器(204)及后過濾器(205)。
3.根據權利要求1所述的空氣源抑氮濃氧裝置，其特征在于所述濃氧發生(204)為分子篩濃氧發生器。
4.根據權利要求1所述的空氣源抑氮濃氧裝置，其特征在于所述制冷部件(23)為半導體氣冷器，其關由開關溫度控制器(230)控制。
5.根據權利要求1所述的空氣源抑氮濃氧裝置，其特征在于在增密器(22)的底部設有水電解裝置(24)及水位傳感器(25)，水電解裝置(24)的開關由水位傳感器控制。
6.根據權利要求1所述的空氣源抑氮濃氧裝置，其特征在于所述增密器(22)底部所設的排水器(233)為一單向閥。
7.根據權利要求1所述的空氣源抑氮濃氧裝置，其特征在于所述電器控制部分(1)的中央控制模塊ECU的信號輸入端接發動機轉速信號(30)、汽車點火信號(31)、剎車制動信號(32)及水位傳感器(25)，控制端接控制閥(201)及溫度控制器(230)。
專利摘要一種空氣源抑氮濃氧裝置，涉及使發動機燃燒供氣成分發生變化，增加氧氣含量，使燃料充分燃燒相關技術。本技術包括機械部分和電器控制部分；機械部的抑氮器的輸出口通過單向閥管路與增密器相接；增密器內設有使濃氧空氣密度增加的制冷組件，增密器底部設有集水器及排水器，頂部設有排氣口。本實用新型結構簡單，成本低，發動機內燃氣燃燒充分，排放氣體有害成分少。
文檔編號F02M25/10GK2622410SQ0227141
公開日2004年6月30日 申請日期2002年6月27日 優先權日2002年6月27日
發明者凌震, 凌文 申請人:凌震, 凌文