專利名稱：發動機增氧助燃節油裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機節油裝置，具體地說，涉及一種通過注入氧氣，提高發動機 內混合油氣的含氧比例，從而使發動機內燃油充分燃燒的節油裝置。
背景技術：
發動機是將空氣和燃油按比例混合，霧化成混合油氣，混合油氣，被汽缸吸入，通過活 塞運動，壓縮，燃燒，產生高壓，推動活塞做功。因此發動機汽缸的燃燒比，是發動機燃油 使用量的關鍵。眾所周知，所有內燃機的燃油利用率，只有三分之一，有三分之二的燃油被 化作廢氣，被發動機排出。以汽油機為例汽油的空燃比是14.7/1。發動機是先設定好了汽 缸的容積，再利用化油器，將空氣和汽油，按14.7/1的比例，霧化成混合油氣，進入發動機 里，供發動機燃燒。所以，設計發動機時，已最大程度的設定供發動機做功的空氣和燃油燃 燒的最佳比例。
發動機的燃油供給量是在常溫和定好汽缸容積后，按燃油的空燃比14.7: l設定的。按 1立方米空氣計算
根據物質密度公式P=M/V， P密度、M質量、V體積
空氣的密度是1.29 ， 1立方米的空氣*1. 29=1. 29千克=1290克
汽油的空燃比是14.7: 1， 1290克/ 14. 7=87. 75克，也就是說，1立方米的空氣能燃 燒87.75克燃油，而l千克空氣的含氧量是21%，因此1立方米空氣的含氧質量1290克 *21%=270.9克，270.9克/87. 75克=3.08克，也就是說3克氧氣燃燒1克汽油。同時，汽油 的熱值是；46000000J/Kg， 1立方米空氣的燃油所做的功為46000000*87.75/1000=4036500
焦耳
實際上，空氣的體積會受到不同壓強和溫度影響而變化的，進入發動機汽缸里的空氣， 體積會隨著汽缸溫度的升高而膨脹，發動機做工時，汽缸溫度會升高，受氣缸溫度的影響， 進入汽缸的空氣，只能是膨脹后的空氣，稱膨脹空氣。發動機做工時，汽缸溫度升高，汽缸 的進氣溫度達到400度。根據理想氣體氣態方程P1 *V1/T1=P2*V2/T2P1=P2汽缸壓力相同，VI汽缸氣體體積V2膨脹空氣的體積，T熱力學溫度《攝氏溫 +273.15》，汽缸的進氣溫度400度，V2=(T2/T 1 )V 1 =(400+273. 15/273. 15)Vl=2. 46V1
汽缸溫度升高到400度，空氣的體積膨脹了2.46倍，1立方米空氣*2. 46=2. 46立方米空 氣的質量不變；2.46立方米=1290克，1立方米膨脹空氣的重量1290/2460=524. 4克，l立 方米膨脹空氣的含氧量524.6克*21%=110克，1立方米膨脹空氣的的燃燒比524.6克 /14. 7=35. 67克，1立方米膨脹后的空氣只能燃燒35.67克燃油，但發動機運轉是按設計好 的空燃比供油，仍供87.75克汽油，兩者燃油之比35.67/87.75=0.4=40%，兩者的氧氣之比 110克/270.9克=0.4=40%，從以上得知，因發動機的溫度升高，汽缸里的燃油會有60%因缺 少氧氣燃燒而浪費。
另外:發動機每次排氣終止時，由于排氣阻力等原因汽缸的氣體壓力高于大氣壓約110MP。 大約有10%的廢氣殘留在汽缸內，殘余空氣是不含氧的。汽缸每次進氣終止時，汽缸里的空 氣就是10%的殘余廢氣加進入的膨脹空氣之和。這樣一來，汽缸里的膨脹空氣是524. 4克 -52.4克=472.克，同時，燃燒比472克/14. 7=32， 1立方米汽缸的膨脹空氣的汽油所做的 功，46000000*32/1000=1472000焦耳，含氧量472*21%=99克，與設計的含氧量之比為99 克/270.9克=0.36=36%，燃油量之比為32克/87.75克=0.36=36%，功率之比為 1472000J/4036500J=36%
按每立方米空氣比例，進入發動機汽缸里的燃油，只有36%被利用做功，有64%因為缺 少氧氣燃燒被浪費。因為有64%不能燃燒的燃油，化成廢氣被發動機排出，造成了廢氣污染。
能源是不能再生的，現在全世界都在尋找節省燃油、減少廢氣排放的裝置。如多進氣 門發動機、渦輪增壓等。都是在給發動機加大進氣量，增加氧氣讓燃油燃燒的更加充分，以 達到節能減排的目地，雖然都起到了一定的效果，但都不能從根本上解決燃油完全燃燒的問 題。
實用新型內容
本實用新型的目的在于針對現有發動機所存在的由于燃油燃燒不充分，從而造成污染和 浪費等諸多不足，提供一種通過向發動機內注入氧氣助燃，使燃油充分燃燒的裝置。
本實用新型的技術方案為一種發動機增氧助燃節油裝置，包括一個儲氧裝置以及與發動機相連接的管路，儲氧裝置上設置有開關和壓力表，管路上按照氧氣流動的方向依次設置 有一級減壓閥，氣化室，流量控制裝置，以及二級減壓閥。
優選的是，所述的儲氧裝置與一級減壓閥之間設置有壓力調控閥。
優選的是，所述的流量控制裝置包括一個筒狀殼體，以及安裝在筒狀殼體兩端開口處的 電磁控制開關和機械控制開關，殼體上分別開有進氣口以及出氣口；在殼體內部的空腔內安 裝有一個倒置的錐臺狀活塞，活塞的錐度根部對準殼體的進氣口，在進氣口處設置有一個頂 推柱塞，頂推柱塞呈一個喇叭狀，其尖細末段設置在氧氣進氣管內，擴大前端與錐臺狀活塞 滑動接觸；電磁控制開關和機械控制開關分別與錐臺狀活塞相連接，控制錐臺狀活塞在空腔 內上下滑動。
優選的是，所述的電磁控制開關包括安裝在筒狀殼體一端的橡膠端蓋以及安裝在端蓋上 的電磁鐵，該電磁鐵鐵芯的頭部設置有一個頂柱，頂柱穿過端蓋與錐臺狀活塞的末端頂推接 觸；所述的機械控制開關包括安裝在筒狀殼體另一端的、與錐臺狀活塞的根部頂推接觸的拉 桿，以及連接拉桿和油門控制裝置的機械拉線，在拉桿上設置有復位彈簧。
本實用新型的有益效果為本實用新型利用直接向發動機內增加氧氣的方式，滿足了發 動機在各種負荷下燃油燃燒的需要，可以大大提高燃油的燃燒利用率，達到了節能減排的目 的，而且燃燒充分的汽油所排出的氣體中包含的影響空氣質量氣體也大大降低，其環保效果 也極為明顯。
附圖1為本實用新型的結構示意附圖2為本實用新型電氣控制附圖3為本實用新型流量控制裝置的靜止剖視附圖4為本實用新型流量控制裝置的怠速運轉動態剖視圖； 附圖5為本實用新型流量控制裝置的加速運轉動態剖視圖。
具體實施方式
如圖1至圖5所示的本實用新型的具體實施例， 一種發動機增氧助燃節油裝置包括一個儲氧裝置1以及與發動機21相連接的管路2，儲氧裝置1上設置有開關3和壓力表4，管路 2上按照氧氣流動的方向依次設置有一級減壓閥6，氣化室7，流量控制裝置，以及二級減壓 閥10。在儲氧裝置1與一級減壓閥6之間的管路2上設置有壓力調控閥5。
所述的流量控制裝置包括一個筒狀殼體28，以及安裝在筒狀殼體28兩端開口處的電磁 控制開關和機械控制開關，殼體28上分別開有進氣口以及出氣口25;在殼體28內部的空腔 內安裝有一個倒置的錐臺狀活塞20，活塞20的錐度根部對準殼體的進氣口，在進氣口處設 置有一個頂推柱塞19，進氣口與頂推柱塞19之間設置有0型密封圈，頂推柱塞19呈一個喇 叭狀，其尖細末段設置在氧氣進氣管18內，擴大前端與錐臺狀活塞20滑動接觸；電磁控制 開關和機械控制開關分別與錐臺狀活塞相連接，控制錐臺狀活塞20在空腔內上下滑動。所述 的電磁控制開關包括安裝在筒狀殼體28 —端的橡膠端蓋27以及安裝在端蓋27上的電磁鐵 29，該電磁鐵29鐵芯22的頭部設置有一個頂柱23，頂柱23穿過端蓋27與錐臺狀活塞20 的末端頂推接觸；所述的機械控制開關包括安裝在筒狀殼體28另一端的、與錐臺狀活塞20 的根部頂推接觸的拉桿30，以及連接拉桿30和油門控制裝置的機械拉線26，在拉桿30上設 置有復位彈簧24。
工作時，當發動機未運轉時，氧氣從儲氧裝置l流出，通過管路2經開關闊3、壓力調 控閥5、 一級減壓閥6、汽化室7、到電磁閥8上，儲氧裝置1上設置有壓力表4，指示氣體 壓力，壓力調控閥5保證氣體壓力在一個安全的壓力值之內，汽化室7提高壓縮氧氣和液態 氧的溫度。啟動發動機時，閉合電源開關ll，電磁閥8的線圈13接通，打開電磁閥8，氧氣 通過電磁閥8進入到電磁控制閥9前的管路2上，此時由于電磁控制閥9未打開，氧氣被封 在進氣管18里；接通啟動開關12，馬達線圈14通電，發動機21啟動，同時接通了繼電器 15，使得繼電器15的常開觸點15-1閉合，從而接通繼電器16，繼電器16的常開觸點16-1 閉合，接通了電磁控制閥9的線圈17，并自鎖。電磁鐵29閉合，活動鐵芯22動作，頂住頂 柱23向上運動，從而推動錐臺狀活塞20向上運動，因而，與頂推柱塞19接觸的錐臺狀活塞 20的直徑逐漸減少，錐臺狀活塞20在進氣管18內的氣體的壓力作用下，被氣體推出，氣體 從頂推柱塞19分開的間隙流出，進入閥體，經出氣管25流出，進入二次減壓閥10，到發動 機的空氣濾清器里，被發動機的汽缸吸入，補充汽缸里的氧氣，助發動機燃袖燃燒。由于繼 電器16自鎖，啟動開關12復位后，繼電器16仍給電磁鐵29供電，錐臺狀活塞20被頂在一 個固定的位置，頂推柱塞19和進氣管18的間隙，也被固定，只有定量的怠速氧氣流過電磁控制閥9和二次減壓閥10,進入到發動機的空氣濾清器里，供發動機怠速運轉。由于控制頂 推柱塞19位置狀態的錐臺狀活塞20通過機械拉線26與加油機構連接并同步，發動機加速時， 加油機構被拉動，同時牽引錐臺狀活塞20向上移動，頂推柱塞19隨著錐臺狀活塞20的上移 向外滑出，進氣間隙加大，更多的氧氣經過閥體，從出氣管25流出。當加油機構放松時，錐 臺狀活塞20在復位彈簧24的彈力作用下返回，隨著發動機的負荷不斷變化，加油機構不斷 的拉動和放松。進氣量也就和燃油的增加和減少同步變化著。當加油機構復位，錐臺狀活塞 20在彈簧的壓力下向下移動，落在電磁鐵29的活動鐵芯22的頂柱23上，由于繼電器16自 鎖，電磁鐵29依然閉合，仍有怠速氧氣通過.發動機依然怠速運轉。關掉發動機電源，停車， 電磁控制閥9恢復圖3的位置，停止供氧。二次減壓閥10使得進入發動機的氧氣有一個平緩 的進氣壓力。
權利要求1、一種發動機增氧助燃節油裝置，其特征在于該增氧助燃節油裝置包括一個儲氧裝置以及與發動機相連接的管路，儲氧裝置上設置有開關和壓力表，管路上按照氧氣流動的方向依次設置有一級減壓閥，氣化室，流量控制裝置，以及二級減壓閥。
2、 如權利要求1所述的發動機增氧助燃節油裝置，其特征在于所述的儲氧裝置與一級減 壓閥之間設置有壓力調控閥。
3、 如權利要求1所述的發動機增氧助燃節油裝置，其特征在于所述的流量控制裝置包括 一個筒狀殼體，以及安裝在筒狀殼體兩端開口處的電磁控制開關和機械控制開關，殼體 上分別開有進氣口以及出氣口；在殼體內部的空腔內安裝有一個倒置的錐臺狀活塞，錐 臺狀活塞的錐度根部對準殼體的進氣管，在進氣口處設置有一個頂推柱塞，頂推柱塞呈 一個喇叭狀，其尖細末段設置在氧氣進氣管內，擴大前端與錐臺狀活塞滑動接觸；電磁控制開關和機械控制開關分別與錐臺狀活塞相連接，控制錐臺狀活塞在空腔內上下滑 動。
4、 如權利要求3所述的發動機增氧助燃節油裝置，其特征在于所述的電磁控制開關包括安裝在筒狀殼體一端的橡膠端蓋以及安裝在端蓋上的電磁鐵，該電磁鐵鐵芯的頭部設置有一個頂柱，頂柱穿過端蓋與錐臺狀活塞的末端頂推接觸；所述的機械控制開關包括安 裝在筒狀殼體另一端的、與錐臺狀活塞的根部頂推接觸的拉桿，以及連接拉桿和油門控 制裝置的機械拉線，在拉桿上設置有復位彈簧。
專利摘要本實用新型涉及一種發動機增氧助燃節油裝置，該增氧助燃節油裝置包括一個儲氧裝置以及與發動機線連接的管路，儲氧裝置上設置有開關和壓力表，管路上按照氧氣流動的方向依次設置有一級減壓閥，氣化室，流量控制裝置，以及二級減壓閥。本實用新型利用直接向發動機內增加氧氣的方式，滿足了發動機在各種負荷下燃油燃燒的需要，可以大大提高燃油的燃燒利用率，達到了節能減排的目的，而且燃燒充分的汽油所排出的氣體中包含的影響空氣質量氣體也大大降低，其環保效果也極為明顯。
文檔編號F02M25/10GK201318229SQ20082013042
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月13日 優先權日2008年12月13日
發明者朱本川 申請人:朱本川