專利名稱：內燃機供氣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬內燃機供氣裝置。
現有的內燃機采用的供氣裝置都是空氣濾清器，由空氣濾清器將濾去灰塵的空氣輸入內燃機氣缸供內燃機使用，由于沒有濾去空氣中對發動機無用的氮氣，將約五分之四的氮氣不僅不能助燃還帶走大量的熱量，影響到發動機的燃燒效率。空氣經空氣濾清器進入內燃機燃燒室助燃油燃燒后，排出CH、CO、NOx為主的有害氣體，帶到空氣中，不僅造成環境污染而且限制了內燃機效率的提高。
本實用新型的目的是提供一種減少內燃機廢氣中有害氣體、并降低內燃機廢氣排放量的內燃機供氣裝置。
本實用新型的技術方案是將內燃機排出的廢氣分流一部分與液氧氣化后的純氧氣混合，將混合氣體從內燃機的進氣口輸入內燃機，循環工作。為便于廢氣分流，將內燃機排出的廢氣收集在廢氣容器。為便于內燃機啟動，在內燃機啟動時，將液氧氣化后的純氧氣從內燃機的進氣口輸入內燃機，將壓縮燃燒膨脹作功產生的廢氣輸入廢氣容器，內燃機啟動后，把部分廢氣與純氧氣混合，其余廢氣排出，混合氣體從內燃機的進氣口輸入內燃機，將壓縮燃燒膨脹作功后的廢氣輸入廢氣容器，將部分廢氣與純氧氣混合后輸入內燃機進氣口，進入循環工作。
本內燃機供氣裝置包括使用時與內燃機進氣口相聯接的進氣管接口、與內燃機排氣口相聯接的排氣管接口，其特征是設置著氧氣容器、氣化器、液氧容器、廢氣容器及能控制氣體流量的閥門，進氣管接口的另一端與兩個能控制氣體流量的閥門聯接，其中一個能控制氣體流量的閥門的另一口與氧氣容器的出口聯接通，氧氣容器的進口與氣化器的出口聯接通，氣化器的進口與液氧容器的出口聯接通，另一個能控制氣體流量的閥門的另一口與廢氣容器的出口聯接通；排氣管接口的另一端與廢氣容器的進口聯接通，廢氣容器的出口另聯接著一個能控制氣體流量的閥門，該閥門的另一口與末端排氣管聯接。
上述的內燃機供氣裝置，其特征是采用一個四通閥取代三個能控制氣體流量的閥門，四通閥是能將其中一種氣體分流一部分與另一種氣體混合的四通閥，在閥芯滑動的過程中，被分流所剩的氣體流通面積與另一種氣體流通面積逐漸改變，進氣管接口的一端與四通閥混合氣輸出口A口聯接通，四通閥與該輸出口A口相對應的氣源口P口與氧氣容器的出口聯接通，廢氣容器的出口與四通閥的另一進氣口Po口即廢氣進氣口聯接通，四通閥的與該進氣口Po口相對應的排氣口O口與末端排氣管聯接通。
上述的內燃機供氣裝置，其特征是在閥體混合出口A口與另一進氣口Po即廢氣進口之間有與混合氣出口相通的分流槽，分流槽與廢氣進口之間由隔板隔開；在閥芯有與廢氣進口相通的凹槽。
上述的內燃機供氣裝置，其特征是在閥芯設有伸出閥體的移動標尺。
上述的內燃機供氣裝置，其特征是所說的四通閥的閥芯有滑動過程中兩通氣口的流通面積相等并逐漸減小或增大，閥芯兩通道的橫截面積相等，排氣口O口與氣源口P口的橫截面積相等。在閥芯滑動的一個極限位置兩通氣口的流通面積均等于另一極限位置通氣口流通面積的四分之一。
上述的內燃機供氣裝置，其特征是在廢氣容器是具有水冷卻套的廢氣容器。
由于本實用新型是采用純氧氣與排出的一部分廢氣混合后再輸入內燃機的內燃機供氣裝置，安裝在內燃機上，大部分廢氣循環使用，降低了廢氣排放量，減少了廢氣中的有害氣體，如將內燃機排放的廢氣分流70％至80％時，與純氧氣混合再進入內燃機利用時，排入到大氣中的廢氣量也減少70％至80％，只20％至30％的廢氣排放到大氣中，廢氣的排放量明顯減少，而且所排放的廢氣基本上是水氣與二氧化碳，因大部分廢氣進行二次燃燒，使殘存的CH和CO基本燃盡，根本上杜絕了NOx的產生，基本上除盡CO與CH化合物，減少了內燃機產生的大氣的污染；進入內燃機氣缸的是純氧和部分廢氣的混合氣體，所排放到大氣中的廢氣也比較潔凈，內燃機的工作比用純氧氣容易控制，特別適于高原氧氣稀薄地區使用，在進氣管接口采用二位三通電磁閥的內燃機供氣裝置可實現普通供氣與氧氣廢氣混合氣供氣的相互交替使用。
下面結構合實施例及其附圖詳細說明本實用新型的內燃機供氣裝置的結構。
圖1是本內燃機供氣裝置實施例一的組裝圖。1、液氧容器 2、加液氧閥 3、液氧入口4、安全閥5、低溫閥門 6、液氧出口7、液氧輸送管8、進口 9、氣化器10、換熱片 11、出口12、氧氣輸氣管13、氣壓表 14、蝶閥15、混合氣輸氣管16、廢氣輸氣管 17、氣壓表 18、廢氣容器19、進口 20、排氣管接口 21、進氣管接口22、進氣管 23、排氣管 24、三通25、排氣管 26、出 27、蝶閥28、三通 29、節流閥30、氧氣輸氣管31、出 32、氧氣容器 33、進口圖2是本發明的內燃機供氣裝置實施例二、三的組裝圖。
圖3是本內燃機供氣裝置實施例二的四通閥的軸向剖視圖。
圖4是沿圖3中A-A線的剖面圖。
圖5是沿圖3中B-B線的剖面圖。
圖6是相對圖2的俯視圖。
圖7是圖3的四通閥的閥芯向左滑動后的軸向剖視圖。
圖8是沿圖7中的A向視圖。
圖3至圖8相對
圖1放大。34、混合氣輸出口A口 35、進氣口Po口 36、四通閥37、排氣口O口38、氣源口P口39、后蓋40、螺旋壓縮彈簧 41、尾桿42、分流槽 43、隔板 44、凹槽45、前蓋46、手輪 47、標尺48、螺桿49、閥芯 50、閥體51、鍵 52、鍵槽 53、通道54、通道 55、密封圈56、螺孔 57、氧氣通口圖9是本內燃機供氣裝置實施例四的組裝圖。
圖10是本內燃機供氣裝置實施例四的廢氣容器的剖面圖。58、具有水冷卻套的廢氣容器 59、氣口 60、二位三通電磁閥61、氣 62、氣 63、散熱片64、容氣腔 65、水冷卻套
圖11是本內燃機供氣裝置實施例一與內燃機的安裝圖。66、柴油內燃機
圖12是本內燃機供氣裝置實施例二與內燃機的安裝圖。
圖13是本內燃機供氣裝置實施例四與內燃機的安裝圖。67、空氣濾清器 68、化油器 69、汽油內燃機機 70、節流閥本內燃機供氣裝置實施例一見
圖1，它包括使用時與內燃機進氣管22相聯接的進氣管接口21、與內燃機排氣管23相聯接的排氣管接口20，其特征是設置著氧氣容器32、氣化器9、液氧容器1、廢氣容器18及能控制氣體流量的閥門，進氣管接口21的一端由混合氣輸氣管15與蝶閥14和節流閥29聯接，節流閥29的另一口用氧氣輸氣管30與氧氣容器32的出口31聯接通，氧氣容器32的進口33用氧氣輸氣管12與氣化器9的出口11聯接通，氣化器9的進口8用液氧輸送管7與液氧容器1出口6的低溫閥門5聯接通；排氣管接口20的另一端用管道與廢氣容器18的進口19聯接通，廢氣容器18的出口26由三通28聯接兩個支管，其中一個支管經蝶閥14與混合氣輸氣管15聯接通，另一支管經蝶閥27與末端排氣管25聯接，在氧氣容器安裝氣壓表13，在廢氣容器18安裝氣壓表17。
本內燃機供氣裝置實施例二見圖2，其特征是采用四通閥36取代供氣裝置實施例一的三個能控制氣體流量的閥閥，四通閥36的進氣口35即Po口與排氣口O口37組成的閥取代實施例一中的蝶閥27，氣源口P口38與混合氣輸出口A口34組成的閥取代節流閥29，閥體50的分流槽42與隔板43及閥芯49的通道53取代蝶閥14。四通閥36是能將其中一種氣體分流一部分與另一種氣體混合的四通閥，在閥芯49滑動的過程中，被分流所剩的氣體流通面積與另一種氣體的流通面積改變，參見圖3、圖7、圖8，進氣管接口21的一端經混合氣輸氣管15與四通閥36混合氣輸出口34即A口聯接通，四通閥36與該輸出口相對應的氣源口38即P口用氧氣輸氣管30與氧氣容器32的出口31聯接通，廢氣容器18的出口26與四通閥36的廢氣進氣口35即Po口聯接通，四通閥36的與進氣口35即相對應的廢氣排氣口37即O口與末端排氣管25聯接通。
本內燃機供氣裝置實施例中，四通閥36的結構見圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，閥體50混合氣輸出口34與進氣口35之間有與混合氣輸出口34相通的分流槽42，分流槽42與進氣口35之間由隔板43隔開；在閥芯49有與進氣口35相通的凹槽44；閥芯49的通道54、通道53、混合氣輸出口34、進氣口35、氣源口38、廢氣排氣口37均為直徑相等的圓孔，在閥芯滑動的過程中，被分流所剩廢氣的流通面積與氧氣的流通面積逐漸改變；在閥芯49設有伸出閥體50的移動標尺47，由標尺可看出閥芯49的通道如通道54與混合氣輸出口34的相互位置，用于控制氧氣流通面積與氧氣通道54面積的比例關系，以控制氧氣與廢氣的比例關系。
設四通閥36的通徑為50mm，即通道54、53的通徑為50mm，標尺47在圖3中向左滑動行程為L，氧氣流通面積與通徑面積的比為N，則由平面幾何與平面三角可求得L與N的數值關系為L(mm)N(％)45 1642.5 2140 25.637.5 3035 34.732.5 39
30 4327.54825 5222.55720 6217.56715 7112.57610 817.5 865 90本內燃機供氣裝置實施例三見圖2，它是供氣裝置實施例二的特殊情況，氧氣通道54與廢氣通道53的橫截面積相等，四個氣口的橫截面積相等，在閥芯49的滑移過程中被分流所剩的廢氣流通面積與氧氣的流通面積相等。
為調節方便，或在本實施例的四通閥36的閥芯49與閥體50位置之間設兩個極限位置，在圖3中為閥芯49處于右極限位置，閥芯處于左極限位置時，氧氣的流通面積、廢氣分流后的流通面積為右極限位置的四分之一。
本內燃機供氣裝置實施例四見圖9，它與內燃機供氣裝置實施例二的不同之處是在所說的廢氣容器是具有水冷卻套的廢氣容器58，該廢氣容器的結構見
圖10，廢氣容氣腔64在水冷卻套65之間，用于冷卻排放到該廢氣容器中廢氣；在進氣管接口21聯接二位三通電磁閥60，與該閥的雙氣口側的氣口62聯接通。
本內燃機供氣裝置實施例一與柴油內燃機的安裝見
圖11，進氣管接口21與內燃機66的進氣管22相聯接，排氣管接口20與內燃機排氣管23相聯接。在內燃機啟動時，打開低溫閥門5將液氧容器1中的液氧經液氧輸送管7輸入氣化器9與外界進行熱交換吸熱氣化，將氣化后的純氧氣輸入氧氣容器32，再經氧氣輸氣管30和節流閥29及混合氣輸氣管15從內燃機的進氣管22輸入內燃機，將壓縮燃燒膨脹作功產生的廢氣從排氣管23排出輸入廢氣容器18，廢氣從廢氣容器18、廢氣輸氣管16分流一部分經蝶閥14再與純氧氣混合經混合氣輸氣管15輸入內燃機進入循環工作，其余的廢氣經蝶閥27從末端排氣管25排出。
本內燃機供氣裝置實施例二與柴油內燃機的安裝見
圖12，進氣管接口21與該柴油內燃機66的進氣管22聯接，排氣管接口20與該內燃機的排氣管23聯接。在內燃機啟動時，打開低溫閥門5將液氧容器1中的液氧經液氧輸送管7輸入氣化器9與外界進行熱交換吸熱氣化，將氣化后的純氧氣輸入氧氣容器9，再經氧氣輸氣管12和四通閥36的氣源口36即P口、混合氣輸出口34即A口及混合氣輸氣管15從內燃機的進氣管22輸入內燃機，將壓縮燃燒膨脹作功產生的廢氣從排氣管23排出的廢氣輸入廢氣容器18，廢氣從廢氣容器18、廢氣輸氣管16流入四通閥36進氣口即Po口，推動四通閥36的閥芯49，由分流槽42將廢氣通路與氧氣通路聯通分流部分廢氣與純氧氣混合，參見圖7，圖中箭頭表示分流氣體的流向，其余廢氣經廢氣排氣口37即O口從末端排氣管25排出，混合氣體經混合氣輸出口34即A口從內燃機的進氣管22輸入內燃機，將壓縮燃燒膨脹作功后的廢氣從排氣管23輸入廢氣容器18，廢氣從廢氣容器18由進氣口35即Po口進入四通閥36，經四通閥36的分流槽42分流部分廢氣與純氧氣混合后再輸入內燃機的進氣管20輸入內燃機氣缸，進入循環工作。
本內燃機供氣裝置實施例四與汽油內燃機69的安裝見
圖13，進氣管接口21聯接二位三通電磁閥60，二位三通電磁閥60安裝在空氣濾清器67與化油器68之間，化油器68的進氣口與二位三通電磁閥60的單口側氣口61聯接通，空氣濾清器67與雙口側的氣口59聯接，便于與普通空氣濾清器67交替使用，將氣口62與氣口61之間的氣路關閉，將氣口59與氣口61之間的氣路開通，將四通閥36的閥芯49推向右極限位置，便將廢氣通道與氧氣通道由隔板43切斷，便用空氣濾清器67供氣，在四通閥36與氧氣容器32之間設置節流閥70，更可靠地關閉氧氣通道；將氣口62與氣口61之間的通路開通，將氣口59與氣口61之間的氣路關閉，將四通閥36的閥芯49推向左，用本內燃機供氣裝置供氣。
上述實施例中四通閥36閥芯49的通道54、通道53、混合氣輸出口34、進氣口35、氣源口38、廢氣排氣口37或為直徑不等的圓孔，或為邊長相等的方孔，或為邊長不等的方孔，通道54和通道53或為環形。氧氣流通面積、廢氣流通面積，可另由平面幾何、平面三角求得。液氧容器1 容積 10升 用四川活力氣體工業公司的醫用液氧容器取掉醫用配件或用該公司的粉末絕熱低溫液體貯槽參見 深冷技術1977第6期廣告頁氣化器9 600 800板 式氣化器氧氣容器32 容積10升廢氣容器18、廢氣容器58 容積10升節流閥29、70 L44Y-160型節流閥蝶閥14、27D71J-10型手動襯膠蝶閥二位三通電磁閥60 結構參照 威海氣動元件廠 23JD-L40
型二位三通電磁閥或上海閥門廠A21F-16型二位三通電磁閥柴油內燃機66 b120Q-1型柴油發動機汽油內燃機69 CA6102型汽油發動機
權利要求1.一種內燃機供氣裝置，它包括使用時與內燃機進氣口相聯接的進氣管接口、與內燃機排氣口相聯接的排氣管接口，其特征是設置著氧氣容器、氣化器、液氧容器、廢氣容器及能控制氣體流量的閥門，進氣管接口的另一端與兩個能控制氣體流量的閥門聯接，其中一個能控制氣體流量的閥門的另一口與氧氣容器的出口聯接通，氧氣容器的進口與氣化器的出口聯接通，氣化器的進口與液氧容器的出口聯接通，另一個能控制氣體流量的閥門的另一口與廢氣容器的出口聯接通；排氣管接口的另一端與廢氣容器的進口聯接通，廢氣容器的出口另聯接著一個能控制氣體流量的閥門，該閥門的另一口與末端排氣管聯接。
2.根據權利要求1所述的內燃機供氣裝置，其特征是采用一個四通閥取代三個能控制氣體流量的閥門，四通閥是能將其中一種氣體分流一部分與另一種氣體混合的四通閥，在閥芯滑動的過程中，被分流所剩的氣體流通面積與另一種氣體流通面積逐漸改變，進氣管接口的一端與四通閥混合氣輸出口A口聯接通，四通閥與該輸出口A口相對應的氣源口P口與氧氣容器的出口聯接通，廢氣容器的出口與四通閥的另一進氣口Po口即廢氣進氣口聯接通，四通閥的與該進氣口Po口相對應的排氣口O口與末端排氣管聯接通。
3.根據權利要求2所述的內燃機供氣裝置，其特征是在閥體混合出口A口與另一進氣口Po口之間有與混合氣出口相通的分流槽，分流槽與進氣口Po口之間由隔板隔開；在閥芯有與廢氣進口相通的凹槽。
4.根據權利要求3所述的內燃機供氣裝置，其特征是在閥芯設有伸出閥體的移動標尺。
5.根據權利要求3或4所述的內燃機供氣裝置，其特征是所說的四通閥的閥芯在滑動過程中兩通氣口的流通面積相等并逐漸減小或增大，閥芯兩通道的橫截面積相等，排氣口O口與氣源口P口的橫截面積相等。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的內燃機供氣裝置，其特征是在廢氣容器是具有水冷卻套的廢氣容器。
專利摘要本實用新型屬內燃機供氣裝置,本內燃機供氣裝置包括以次聯接的進氣管接口、氧氣容器、氣化器、液氧容器和聯接在一起的排氣管接口、廢氣容器及能控制氣體流量的閥門,閥門控制廢氣的分流。本內燃機供氣裝置與內燃機安裝在一起聯接通,減少內燃機廢氣中有害氣體、并降低內燃機廢氣排放量。
文檔編號F02M35/02GK2365416SQ9920744
公開日2000年2月23日 申請日期1999年4月13日 優先權日1999年4月13日
發明者孫祺 申請人:孫祺