专利名称：空气源抑氮浓氧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机燃烧用供气技术领域，特别涉及使发动机燃烧供气成份发生变化，增加氧含量，使燃烧更充分相关技术。
背景技术：
内燃式发动机的燃料燃烧充分与否，直接关系到发动机效率的高低，排气的成份等多种结果。众所周知，空气中的主要成份为氮气和氧气，氮气占空的78％。按燃烧理论，氮氧化合物的成形一般需要三个条件即一定有多余的氧气，二是反应物处于高温高压下，三是高温高压所持续的时间。当空燃比稍大于1时，正好满足以上三个条件，此时燃烧温度最高，并有多余的氧气，所以生产的氮氧化合物浓度就大。当空燃比小于1时，由于缺氧，氮氧化合物的生成量下降。而当空燃比远远大于1时，因为燃烧室内温度低，氮氧化合物的生成量也会很快下降。不能充分燃烧还是碳及碳烟形成的主要原因。
目前，内燃发动机解决以上难题主要采用以下方法一是电子控制燃油喷射系统的采用，二是涡轮增压、中置冷却系统的采用，三是三元催化、氧化系统的采用，四是废气再燃烧系统，五是可变三门技术的采用。以上这些技术虽有许多技术进步，但还是存在有这样、那样的不足，如第一种方式存在动力性与经济性无法平衡的矛盾，电喷系统为综合考虑排放性、经济性、动力性所设定的空燃比属于偏浓设置，因此会导至不完全燃烧的倾向增加，这种设计的缺陷为贫氧缺陷。第二种方式零配件多而复杂，生产成本增加，还会加重动机内部零件的负荷而导致寿命缩短。第三种方法，是将电喷控制系统无法处理完毕的有害排放成份，进行后续催化，氧化降排，由于电控系统设计上的贫氧缺陷必然会增加系统工作负担、缩短本系统的效果和寿命。第四种方法通过二次燃烧，废气再燃烧虽有利于尾气排放，但会牺部分排气能量，增加发动机制造成本。第五种方法其结构复杂，成本昂贵，所以在车辆上普及率非常低。
技术内容本实用新型的目的是针对以上现有技术的不足，发明一种解决内燃式发动机中存在动力性、经济性、排放性相互制约的矛盾的设计，使发动机混合气燃烧充分、排放气体有害成份少，结构简单，成本低的空气源抑氮浓氧装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现一种空气源抑氮浓氧装置，包括机械部分和电器控制部分，机械部分的抑氮器的输出口通过单向阀管路与增密器相接；增密器内设有使浓氧空气密度增加的制冷部件，增密器底部设有集水器及排水器，顶部设有排气口。所述抑氮器为两个或两个以上，每个输出口处设有一控制阀，通过电器控制部分控制其工作时间；抑氮浓氧器内的入口与输出口之间分别设有前过滤器、浓氧发生器及后过滤器。浓氧发生器为分子筛浓氧发生器。所述制冷部件为半导体气冷器，由温度开关控制其工作。在增密器的底部设有水电解装置及水位传感器，水电解装置的开关由水位传感器控制。所述增密器底部所设的排水器为一单向阀全。所述电器控制部分的中央控制模块ECU的信号输入端接发动机转速信号、汽车点火信号、刹车制动信号及水位传感器，控制端接控制阀及温度控制器。
本实用新型技术进步在于结构简单，成本低，发动机混合气燃烧充分，排放气体有害成份少。
图1为本实用新型的结构原理示意图；图2为本实用新型与发动机连接示意图；图3为本实用新型的电路原理图。
具体实施方法一种空气源抑氮浓氧装置，包括机械部分2和电器控制部分1，机械部分2的抑氮器20的输出口200通过单向阀管路21与增密器22相接；增密器22内设有使浓氧空气密度增加的制冷部件23，增密器底部设有集水器232及排水器233，顶部设有排气口231。所述抑氮器20为两个或两个以上，每个输出口200处设有一控制阀201，通过电器控制部分控制其工作时间；抑氮器内的控制入口202与输出口200之间分别依次设有前过滤器203、浓氧发生器204及后过滤器205。所述浓氧发生器204为分子筛浓氧发生器。所述制冷部件23为半导体气冷器，与温度控制器230相接。在增密器22的底部设有水电解装置24及水位传感器25，水电解装置24的开关由水位传感器控制。所述增密器22底部所设的排水器233为一单向阀。所述电器控制部分1的中央控制模块ECU的信号输入端接发动机转速信号30、汽车点火信号31、刹车制动信号32及水位传感器25，控制端接控制阀201及温度控制器230。
本实用新型的工作原理及过程如下用发动机进气岐管的负压做为动力源，令空气从202流经20产生浓氧，浓氧经过21进入22，通过导管231进入进气岐管33进入发动机燃烧。浓氧发生器20是利用了分子筛空分氧氮的原理，对流经20的空气进行氧氮分离，分离后的浓氧通过导管20进入21。控制阀201是ECU的执行组件之一，分子筛分离氧氮时，随着使用的时间增加，分子筛会达到氮饱和，为了提高产浓氧的效率，由ECU控制转向阀201对不同20进行切换，电磁开关26是ECU的另一个执行组件，当ECU发出指令时26导通工作，浓氧流经23进入22。流变量控制阀带止逆阀21为单向阀防止富氧气体倒流。增密器总成22对吸入的浓氧进行储存，浓氧流经半导体制冷组件23进行冷却加密。进气温度传感器230对进入22的浓氧温度进行监控，进气温度高于20℃时输出信号给ECU启动23工作。进气温度低于20℃时，23不工作。半导体制冷组件23根据ECU的指令对流经的浓氧进行降温加密后通过导管231输出给发动机。半导体制冷组件23的热交换可以采用风冷式或水冷式散热。露水收集器232半导体制冷组件23工作时会产生露水，受重力的影响露水由23汇集到232。露水水位传感器25，当汇集在232中的露水达到一定量时，25输出信号给ECU启动24工作。水电解器24，当ECU发出工作指令后，24将收集的露水进行电解，电解露水产生氢气和氧气，氧气量的增加提高了本装置的氧浓度电解产生的氢气经导管231进入发动机起到助燃作用，24的工作将露水消耗到水位低于露水传感器25的下线时停止工作。排水单向阀233进气岐管处于负压时233关闭，当进气节流阀36瞬间打开时，进气岐管35内处于正压233打开，收集于232中的露水排出，233排水的截面积与排水量成正比。发动机不断的改变工况时，233不断的打开、关闭同时将露水排出。当发动机匀速运动时，排水单向阀233不工作，此时收集的露水将由24负责将露水消耗到露水传感器25水位线之下。
ECU控制过程ECU控制模组接受发动机启动信号、点火信号31后控制本装置电源主继电器，决定本装置是否工作。ECU控制模组控制控制阀201的切换工作。ECU控制模组接受发动机转速信号30，根据发动机的工况(负荷度)控制电磁开关26，提供不同量的浓氧来满足发动机浓氧补偿。ECU控制模组接受刹车制动信号32时，立即关闭26，本装置产生的浓氧不供给发动机。ECU控制模组接受进气温度传感器信号230后，控制23电源继电器是否工作。ECU控制模组接受露水水位传感器信号25后，控制水电解器24电源继电器是否工作。图2中，36为进气节流阀，37为怠速马达，38为怠速旁通导管，39为活塞。
权利要求1.一种空气源抑氮浓氧装置，包括机械部分(2)和电器控制部分(1)，其特征在于机械部分(2)的抑氮器(20)的输出口(200)通过单向阀管路(21)与增密器(22)相接；增密器(22)内设有使浓氧空气密度增加的制冷部件(23)，增密器底部设有集水器(232)及排水器(233)，顶部设有排气(231)。
2.根据权利要求1所述的空气源抑氮浓氧装置，其特征在于所述抑氮浓氧发生器(20)为两个或两个以上，每个输出口(200)处设有一控制阀(201)，通过电器控制部分控制其工作时间；抑氮器内的控制入口(202)与输出口(200)之间分别依次设有前过滤器(203)、浓氧发生器(204)及后过滤器(205)。
3.根据权利要求1所述的空气源抑氮浓氧装置，其特征在于所述浓氧发生(204)为分子筛浓氧发生器。
4.根据权利要求1所述的空气源抑氮浓氧装置，其特征在于所述制冷部件(23)为半导体气冷器，其关由开关温度控制器(230)控制。
5.根据权利要求1所述的空气源抑氮浓氧装置，其特征在于在增密器(22)的底部设有水电解装置(24)及水位传感器(25)，水电解装置(24)的开关由水位传感器控制。
6.根据权利要求1所述的空气源抑氮浓氧装置，其特征在于所述增密器(22)底部所设的排水器(233)为一单向阀。
7.根据权利要求1所述的空气源抑氮浓氧装置，其特征在于所述电器控制部分(1)的中央控制模块ECU的信号输入端接发动机转速信号(30)、汽车点火信号(31)、刹车制动信号(32)及水位传感器(25)，控制端接控制阀(201)及温度控制器(230)。
专利摘要一种空气源抑氮浓氧装置，涉及使发动机燃烧供气成分发生变化，增加氧气含量，使燃料充分燃烧相关技术。本技术包括机械部分和电器控制部分；机械部的抑氮器的输出口通过单向阀管路与增密器相接；增密器内设有使浓氧空气密度增加的制冷组件，增密器底部设有集水器及排水器，顶部设有排气口。本实用新型结构简单，成本低，发动机内燃气燃烧充分，排放气体有害成分少。
文档编号F02M25/10GK2622410SQ0227141
公开日2004年6月30日 申请日期2002年6月27日 优先权日2002年6月27日
发明者凌震, 凌文 申请人:凌震, 凌文