专利名称：汽油发动机节能净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发动机技术领域。
目前治理汽油发动机排气中的HC、CO污染和曲轴箱内窜气污染的方法之一是使燃油充分的燃烧。采取的措施有〈一〉提高燃油的雾化效果和混合气温度。〈二〉进入曲轴箱内的窜气不是把它排放到大气中，而是让其返回到发动机气缸内重新燃烧。〈三〉进入排气管中的未燃HC和CO进行二次燃烧。
提高燃油雾化效果和混合气温度，山东省博山汽车节能器材厂引进的日本专利技术给出了这种装置，它是在排气管中置入一蛇形管加热器，在化油器节气门下装有混合器(混合器是多孔的喷射腔)，并设有单独的空气滤清器和空燃比调节器。蛇形管加热器一端通过导管(热气导管)和空燃比调节器与化油器下的混合器连通，另一端通过导管(进气导管)与空气滤清器连通。节能净化工作原理是利用发动机气缸内活塞往复运动的吸力，把空气滤清器中的洁净空气吸入蛇形管加热器内，经排气管中的高温废气加热，然后经空燃比调节器进入混合器内，与化油器而来的低温混合气混合，从而提高了混合气温度，改善了燃油雾化效果，热气进入量由空燃比调节器控制。该装置的缺点是蛇形管加热器堆积在排气管内，时间久会积碳，影响发动机排气，损耗功率。在发动机连续加大功率时，排气管内高温持续时间长，还会损坏蛇形管加热器，且该装置安装和维修均不方便。
我国第二汽车制造厂生产的东风牌汽车，给出了曲轴箱内窜气向气缸内返回技术，它是采用一根带有单向阀的导管(简称窜气导管)，把曲轴箱和进气歧管接通，将曲轴箱内的窜气导入进气歧管中。该技术存在的缺点是，曲轴箱内的窜气导出速度慢，减压不及时，损耗功率，且导入的窜气在进气歧管中分布不均，还会影响到发动机功率发挥。
对于排气管内二次燃烧，目前的技术是在排气管上装有一根进气管，以向排气管内补充新鲜空气，使排气管内的高温HC和CO遇空气中的氧气重燃。该技术的缺点是，二次燃烧火焰易从进气管中窜出，影响安全，且充入到排气管内的新鲜空气没有调控装置，使燃烧因进入的空气适量不当而达不到预期效果，故该技术多是从理论上探讨，而实际推广应用较少。
上述三种节能净化技术，目前在同一台汽油发动机上均未互相配套使用或者同时应用。
本实用新型的任务是提出新的技术方案，对上述三种节能净化技术进行改进，以提高汽油发动机的节能净化效果和使用效果。
为达到上述目的，本实用新型改蛇形管加热器为环形腔式加热器(14)，其技术方案是在排气管(13)外(靠近排气歧管的那一端)装有一外壳体(17)，如图2、3，外壳体(17)与排气管(13)之间是一环形腔，中间设有隔板(20)，空气导管(10)和热气导管(15)分别位于隔热板(20)的左、右两旁，并固定安装在外壳体(17)。其工作原理是在发动机气缸活塞往复运动的抽力下，空气导管(10)把空气滤清器中的部分洁净空气导入环形腔式加热器(14)中，在环形腔内被较高温度的排气管(13)加热，然后经热气导管(15)和空燃比调节器进入混合器(8)中，与化油器(5)而来的低温混合气混合。隔热板(20)的作用是使环形腔内的冷热空气不能对流。为了降低成本，本装置不另设空气滤清器，而是利用原机的空气滤清器(6)。为了使用方便，在热气导管(15)上装有螺钉调节器(3)，见图6、7，旋转螺钉(4)，使它左、右移动就可以调节热气通孔(24)的大小，来控制进气量。螺钉调节器(3)既可以安装在热气导管(15)中间，固定在发动机机体上某一合适位置，也可以与混合器(8)装配在一起，或者把它们直接作成一体。本装置除具有蛇形管加热器装置所具有的提高燃油雾化效果和燃气温度，使燃烧充分和速率提高的优点外，而且不影响排气管排气，安装简单，使用和维修方便，节省一个空气滤清器，成本降低。
本实用新型对曲轴箱内窜气污染治理的技术方案是把窜气导管(1)接入化油器(5)底口或者混合器(8)中，这样，曲轴箱(16)内的窜气导入位置就从进气歧管(9)改为化油器(5)底口，在窜气导管(1)中还可增设窜气支管(2)，窜气支管(2)是接入化油器(5)的上口。这种改进的优点是因化油器(5)底口负压比进气歧管(9)中的负压大，因此窜气导入速度快，且窜气进入进气歧管(9)中后，分布均匀，使发动机工作平稳，特别是当曲轴箱内窜气量大时，窜气支管(2)也协助工作，把部分窜气导入化油器(5)上口，确保曲轴箱(16)内压力降低，少损耗功率。透气管(7)的作用是把空气滤清器(6)与曲轴箱(16)连通，对曲轴箱(16)进行补气通风，保持曲轴箱内压力平衡。如果把窜气导管(1)接入螺钉调节器(3)中，见图6、7，窜气导管(1)中的单向阀(23)和螺钉调节器(3)互相配合，能自动控制热气通孔(24)中的气体流量，取代目前热气导管(15)中的空燃比调节器。这种连接装配方式，使用效果更好，在热气通孔(24)内，窜气与环形腔式加热器(14)而来的热气体汇合，使窜气温度升高，有利于窜气中油颗粒雾化，提高窜气在气缸内的燃烧效果，既节能，又不污染大气环境。
本实用新型对二次燃烧装置的技术改进方案是在排气管(13)旁的进气管(28)中装有单向阀(29)和调节螺钉(30)，见图9，并使进气管(28)的进气口呈圆锥形或扁锥形，以利空气流动。上述装置，本实用新型称为二次燃烧器(12)，其工作原理是利用排气管(13)中的气体流速，使排气管壁产生负压，将单向阀(29)打开，新鲜空气从进气管(28)进入排气管(13)内，遇废气中的高温未燃HC和CO重新燃烧。本技术改进的优点是，在单向阀(29)的作用下，二次燃烧火焰无法从进气管(28)中串出，使用起来，十分安全，且空气进入量的适度可以用调节螺钉(30)调节。如果在排气管(13)中放有净化催化剂，进入排气管(13)中的新鲜空气还可以起到向催化剂供氧的作用，提高催化剂催化还原效果。
上述三种技术方案可以在汽油发动机上分别单独使用，也可以互相之间配套使用，均能起到节能净化的积极效果，但最佳方案是三种技术方案在汽油发动机上同时应用，这样，汽油发动机可以同时集中上述三种技术方案的优点，确保汽油发动机排放的气体达到国家GB3842－83标准。且还节约能源，而又不降低发动机动力。整个装置，结构简单，维修和使用方便，坚固耐用，是汽油发动机节能净化的最好技术方案。
本实用新型有以下之附图
图1为本实用新型的安装原理图。
图2为环形腔式加热器主视图。
图3为环形腔式加热器俯视图。
图4为结合式环形腔式加热器主视图。
图5为结合式环形腔式加热器俯视图。
图6为混合器和环形腔式加热器装配主视图。
图7为混合器和环形腔式加热器装配俯视图。
图8为双腔式混合器视图。
图9为二次燃烧器视图。
图中(1)窜气导管，(2)窜气支管，(3)螺钉调节器，(4)调节螺钉，(5)化油器，(6)空气滤清器，(7)透气管，(8)混合器，(9)进气歧管，(10)进气导管，(11)排气歧管，(12)二次燃烧器，(13)排气管，(14)环形腔式加热器，(15)热气导管，(16)曲轴箱，(17)外壳体，(17－1)左壳体，(17－2)右壳体，(18)透气孔，(19)隔板，(20)隔热板，(21)、(22)螺栓连接件，(23)、(29)单向阀，(24)热气通孔，(25)螺钉，(26)通孔，(27)混合器腔，(28)进气管，(30)调节螺钉，(31)锥形进气口。
附
图1、2、3、6、7、9为本实用新形的一个实施例，现结合附图，对本实用新型作进一步的说明。
图1为装配原理图，图中可见，环形腔式加热器(14)装置，窜气导管(1)装置和二次燃烧器(12)，三种技术方案在本实施例中同时应用。图中的汽油发动机是汽车发动机模拟图。环形腔式加热器(14)安装在排气管(13)上，位置靠近排气歧管(11)，其上的进气导管(10)是接入空气滤清器(6)中，热气导管(15)是接入螺钉调节器(3)中。螺钉调节器(3)和混合器(8)装配在一起，混合器(8)是安装在化油器(5)与进气歧管(9)之间。窜气导管(1)一端与曲轴箱(16)连通，另一端接入螺钉调节器(3)中，与螺钉调节器(3)互相配合，取代了热气导管(15)中的空燃比调节器。在窜气导管(1)上设有窜气支管(2)，窜气支管(2)接入化油器(5)上口。透气管(7)一端通过进气导管(10)与空气滤清器(6)连通，另一端接入曲轴箱(16)中。二次燃烧器(12)安装在排气管(13)的侧面。
本实施例中，热气导管(15)是采用的保温金属管，其保温技术方案是把热气导管(15)作成夹层，或者在管外包有一层保温材料。
本实施例的环形腔式加热器(14)结构见图2、3，图中可见，外壳体(17)与排气管(13)是做成一体的，在它们之间除装有隔热板(20)外，还有隔板(19)。进气导管(10)和热气导管(15)分别装在隔热板(20)左、右两旁的外壳体(17)上，且上下位置错开。隔板(19)上有透气孔(18)〔透气孔(18)数量可任意选定〕，它装在热气导管(15)的另一旁，使热气导管(15)位于隔板(19)和隔热板(20)之间，两个隔板之间的空间称热气室，空气被加热后才能从透气孔(18)进入室内，从而保证了进入热气导管(15)的气体均是较高温度的热气。本实施例中，进气导管(10)与外壳体(17)之间呈切线衔接，这种配合方式，有利于空气流在环形腔式加热器内流动。
环形腔式加热器(14)并不限于实施中的一种结构形式，如图4、5，它是一种结合式环形腔式加热器，图中可见，外壳体(17)没有与排气管(13)做成一体，而是分成形状尺寸等同的左壳体(17－1)和右壳体(17－2)，然后用连接件〔即二对螺栓连接件(21)、(22)〕紧固起来。环形腔式加热器采用这种结构形式是为了能方便的在排气管(13)上装卸。
本实施例中的混合器(8)与螺钉调节器(3)及其之间的装配见图6、7，图中可见，混合器(8)中只设一个通孔(26)，它是沿混合器腔(27)的切线方向与混合器腔(27)衔接在一起，这种衔接方式，使进入混合器腔(27)内的热气是旋流，有利于与化油器(5)而来的低温混合气混合，这种混合器，同样能起到目前的多孔喷射腔式混合器的混合效果，为了使混合效果更好也可按上述衔接方式，在混合器(8)中设置2个通孔(26)。混合器(8)与螺钉调节器(3)是通过螺钉(25)装配起来。带有单向阀(23)的窜气导管(1)接入螺钉调节器(3)中，从而使热气导管(15)内的热气和窜气导管(1)内的窜气均从螺钉调节器(3)中的热气通孔(24)进入混合器(8)中。
混合器(8)并不限于实施例一种形式，它是根据化油器(5)下面的混合腔数量而定，如果化油器(5)下面有两个混合腔，则混合器(8)内也设有2个混合器腔(27)，与它相对应，如图8，即是双腔式混合器(8)。混合器(8)还可以与化油器(5)做成一体的。
本实施例的二次燃烧器(12)见图9，它是在排气管上装有单向阀(29)和调节螺钉(30)，其进气口(31)呈锥形以利空气向进气管(28)中流动。
二次燃烧器中不装调节螺钉(30)也可以保证使用安全，但使用效果不与有调节螺钉(30)的使用效果好。
权利要求1.一种汽油发动机节能净化装置，有窜气导管(1)，化油器(5)，空气滤清器(6)，混合器(8)，进气歧管(9)，空气导管(10)，排气歧管(11)，排气管(13)，热气导管(15)，由轴箱(16)和空燃比调节器，其特征在于排气管(13)上装有由外壳体(17)和隔热板(20)所组成的环形腔式加热器(14)，空气导管(10)与热气导管(15)分别位于隔热板(20)的左、右两旁，并固定安装在外壳体(17)上。
2.根据权利要求1所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是外壳体(17)可以分成左壳体(17－1)和右壳体(17－2)，然后用连接件紧固起来。
3.根据权利要求1、2所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是环形腔式加热器(14)中可以增设隔板(19)，使热气导管(15)位于隔热板(20)与隔板(19)之间，隔板(19)上带有透气孔(18)。
4.根据权利要求1所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是空气导管(10)可直接接入空气滤清器(6)中。
5.根据权利要求1所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是混合器(8)中的通孔(26)是沿混合器腔(27)的切线方向与混合器腔(27)衔接在一起。
6.根据权利要求1所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是热气导管(15)中可装有螺钉调节器(3)。
7.根据权利要求6所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是螺钉调节器(3)和混合器(8)可以装配在一起或者直接作成一体。
8.根据权利要求1所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是窜气导管(1)是接入化油器(5)的下口或者混合器(8)中。
9.根据权利要求8所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是窜气导管(1)上可增设窜气支管(2)，窜气支管(2)接入化油器(5)上口。
10.根据权利要求1、6、7、8、9所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是可以把窜气导管(1)接入螺钉调节器(3)中，用窜气导管(1)中的单向阀(23)和螺钉调节器(3)取代热气导管(15)中的空燃比调节器。
11.根据权利要求1所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是排气管(13)上装有进气管(28)，在进气管(28)中安有单向阀(29)。
12.根据权利要求11所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是进气管(28)上还可以装有调节螺钉(30)。
13.根据权利要求11、12所述的汽油发动机节能净化装置，其特征是进气管(28)的进气口可以呈圆锥形或者扁锥形。
专利摘要汽油发动机节能净化装置属发动机技术领域。其特征是在排气管上装有环形腔式加热器，它通过两根导管分别与空气滤清器和化油器底口连通；把窜气导管导入窜气的位置由进气歧管改为化油器底口，且在窜气导管上设窜气支管，接入化油器上口；在排气管上安装二次燃烧器。本装置的优点是发动机燃油雾化好；曲轴箱内压力低，损耗功率少，发动机工作平稳；排出的废气能二次燃烧；从而使汽油发动机节能和排气净化好。本装置结构简单，使用和维修方便。
文档编号F02M33/00GK2056451SQ8921615
公开日1990年4月25日 申请日期1989年10月31日 优先权日1989年10月31日
发明者钟江滢 申请人:钟江滢