用于电解的压力诱导的气体发生器系统的制作方法_2

文档序号:9619808阅读:来源:国知局
(诸如,当车辆爬坡时)的升高或以其它方式改变的压力水平。开关40可响应于升高或以其它方式改变的压力水平而打开或以其它方式致动,由此导致DC功率继电器44向气体发生器系统18提供额外的电动率,以由此产生更大量的气体以供在发动机14中使用。
[0032]与气体发生器系统18结合使用的空气压力系统16可包括高压空气管路54。高压空气管路可连接到空气管路“T”形配件56。配件56可附接到车辆的高压空气管路58,所述高压空气管路58通常用于车辆上的空气制动和/或其它空气应用。高压空气管路58通常在90psi下进行操作,但可取决于应用在更大或更小的压力下进行操作。空气管路54可连接到空气调节装置60。空气调节装置60可以是典型的压力调节器,其经调整以取决于引入到发动机进气流中的进气的压力而通常在30至50psi的范围中调节空气压力。在一个实施方案中,将空气压力调整为至少lOpsi且大于歧管进气压力。例如,如果引入到发动机中的进气压力为40psi,那么穿过空气管路54的空气压力将被调整为50psi或更大。在其它实施方案中,空气调节装置60是通流阀,其通过在超出期望压力的情况下从空气管路58放出空气来控制管路压力。在其它实施方案中,空气调节装置60是通流阀,其通过在超出期望压力的情况下下从空气管路58放出空气来控制管路压力。在其它实施方案中,空气调节装置60是针形阀,其可用于通过限制允许穿过空气管路54的空气的量来帮助控制流动。为了限制或减慢流动,阀可包括类似于针的可调整部件,所述可调整部件可经定位以便防止致动器或其它装置释放多于系统在给定时间能够处理的空气,从而有助于维持恒定的流速。由于绷紧的针形阀,空气流动不仅减少,而且回流到致动器内部,从而由于阻力的增加而抑制致动器产生更大的压力。在其它实施方案中,空气调节装置60可以是控制加压流体流经空气管路58的孔口,例如空气喷射口。
[0033]空气可以从空气调节装置60被引导穿过体积控制阀62并且穿过空气流动控制阀螺线管64。体积控制阀通常以4至5升/分钟进行操作,但可取决于应用以更大或更小的速率进行操作。在一个方面,螺线管64可经由电引线66连接到DC功率继电器44,以便在到系统10的空气压力丧失的情况下关闭空气压力系统16。在其它方面,DC功率继电器44可响应于来自歧管压力开关40的压力信号而向螺线管64提供可变量的功率。加压空气从体积控制阀62和螺线管64进入溶液贮存罐20,由此对其中所含有的气体或气体混合物进行加压。
[0034]空气压力系统16可操作以经由到溶液贮存罐20的连接来对整个气体发生器系统18进行加压。在一个方面,空气压力系统16对提供到发动机14的气体或气体混合物进行加压。具体地说,溶液贮存罐20中的加压气体离开罐20并且进入气体管路51。气体管路51离开外壳12并且连接到单向空气流动阀68,所述单向空气流动阀68附接到发动机的进气歧管或适配器。加压气体随后与引入到发动机14的进气流中的空气混合。在另一个方面,空气压力系统16对气体发生器30进行加压。具体地说,溶液贮存罐20中的加压气体将压力施加在同样位于溶液贮存罐20中的电解质溶液。当经由流体管路28向气体发生器30馈送电解质溶液时,这种压力被转移到所述气体发生器。
[0035]如上所提及,DC功率继电器44可响应于来自歧管压力开关40的压力信号而向螺线管64提供可变量的功率。此处,可使空气压力系统16以及气体发生器系统18对来自发动机14的压力反馈作出响应。具体地说,在进气压力增加时,歧管压力开关40使DC功率继电器44通电,从而同时打开空气控制螺线管64和发生器功率控制螺线管。在歧管压力增加时,系统压力增加,从而提升气体发生器30中的溶液的电阻水平。通过增加这个电阻水平,可减少用于发生电解所需的电解质的量。还应注意,压力水平可能会影响某些气体种类(诸如,氢气和氮气)的稳定性。
[0036]图6是根据另一个实施方案的组合空气压力和气体发生器系统10的示意性说明。在各种实施方案中,空气管路54可不与溶液贮存罐20直接连接,而是可改为与具有连接溶液贮存罐20的一个流体管路的“T”形配件156连接。如在本文所述的其它实施方案中,另一流体管路可继续延伸作为与内燃发动机14的进气歧管连接的气体管路51。“T”形配件156可在填充盖24处与填充端口 22连接,或者“T”形配件156可经由另一个端口连接到溶液贮存罐20中,以使得溶液贮存罐20仍然可容易地经由填充端口 22和填充盖24来填充。空气管路54中的加压空气仍然可对溶液贮存罐20进行加压,并且可经由气体管路51将传输用空气提供到由气体发生器30产生的气体混合物。
[0037]参照图6-11,溶液贮存罐20经由流体管路28将溶液馈送到气体发生器30a。溶液以流体连通的方式驻留在溶液贮存罐20与气体发生器30a之间。因而,溶液贮存罐20中的加压空气将压力施加于溶液贮存罐20中的溶液。当经由流体管路28向气体发生器30a馈送溶液时,这种压力被转移到所述气体发生器。气体发生器30a经由流体管路28接收来自溶液贮存罐20的溶液,和/或经由流体管路28从溶液贮存罐20向气体发生器30a馈送溶液。溶液进入气体发生器30a和入口 336。入口可定位在气体发生器30a的一个端部处,并且出口 336可定位在气体发生器30a的相对端部处。如图6中所示,入口 336可以是气体发生器30a上的下部端口。在其它实施方案中,所述入口可以是上部端口,或者气体发生器30a可水平地定位以使得两个端口入口和出口 336定位在大约相同的相对高度处。来自罐20的流体一旦位于气体发生器30a中就可经历电解,从而产生气体或气体混合物,所述气体或气体混合物经由排放管路50从气体发生器30a输出。参照图6,外壳32a可提供用于入口和出口 336的附接点,入口 336接收流体管路28并且出口连接到排放管路50。因此,流体经由入口 336进入并且在气体发生器30a的细长主体内部经历电解。通过电解产生的气体或气体混合物经由出口或对置端口 336离开气体发生器30a,所述出口或对置端口 336定位在外壳32a上的与第一端口 336相对的端部上。
[0038]如上所提及,系统10可接收来自发动机传感器的反馈,所述发动机传感器有助于控制系统10并且最终将混合加压气体递送到发动机14的进气歧管。DC功率继电器44可响应于来自作为发动机传感器的一个实例的歧管压力开关40的压力信号而向螺线管64提供可变量的功率。另一个发动机传感器可包括油压开关90。油压力的改变可引导螺线管64减少或增加到发动机14的进气歧管的混合加压气体的流动。例如,在启动时,DC功率继电器可接收来自油压开关的指示低油压的信号。作为响应,DC功率继电器可导致螺线管中止流动,由此切断混合加压气体的流动。因而,可使空气压力系统16以及气体发生器系统18对由发动机14提供的发动机传感器反馈作出响应。
[0039]气体发生器30通常包括发生器外壳32,所述发生器外壳32含有多个间隔开的阳极管和阴极管。图2至图5B中更详细地示出阳极管和阴极管。图2是气体发生器30实施方案的透视说明。图2中所示的气体发生器实施方案包括在两个端盖104之间延伸的细长圆柱形主体。如上所述,气体发生器30可结合到系统10中,以使得经由流体管路28从溶液贮存罐20向气体发生器30馈送流体。来自罐20的流体一旦位于气体发生器中就可经历电解,从而产生气体或气体混合物,所述气体或气体混合物经由排放管路50从气体发生器30输出。参照图2,端盖104提供用于流体管路28和排放管路50的附接点。因此,流体经由第一端盖104进入并且在气体发生器30的细长主体内部经历电解。通过电解产生的气体或气体混合物经由与第一端盖104相对的第二端104离开气体发生器30。
[0040]图7是图6中所示的气体发生器30a的实施方案的透视说明。如所示,端口 336 (例如,入口和出口)穿过阴极管116。图9中所示的图7的横截面说明端口 336形成于阴极管116的侧壁中的通道。这个通道允许溶液进入位于同心管、阳极棒108和阴极管116中的每一者之间的空间。根据各种实施方案,第一端盖和第二端盖104a可仅具有单个孔洞120。所述单个孔洞120可包括埋头孔122。在其它方面,端盖104a可不具有到气体发生器30a内部的通道。这与图1-6中所示的气体发生器30形成对比,所述气体发生器30提供穿过端盖104的入口和出口。其它属性(包括接地触点118)可类似于本文所讨论的其它实施方案。
[0041]图3是图2中所示的气体发生器30的分解图。如图3中可以看出,气体发生器30具有不对称电极
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