专利名称：汽车尾气净化器电控监测增效装置的制作方法
技术领域：
本发明属汽车尾气净化技术领域，具体地说涉及一种汽车尾气净化的补气及监测装置。
随着科学技术的进步，社会文明的发展以及人们消费水平的提高，我们所赖以生存的环境也不断地被污染，其中机动车辆的尾气污染直接影响人们的生活质量，损害人们的身体健康。在机动车市场里，化油器车是较难治理的“污染大户”，但是根据我国的国情，取缔化油器车是不现实的，也是不可能的。
针对化油器车的污染问题，目前市场上大多采用安装三元催化净化器，其治理效果相对可靠而优越，但是，三元催化净化器的工作范围特别窄，只有发动机在理论空燃比下即14.7∶1或14.8∶1工作时，排放的尾气中的CO、HC和NOx才能有效地氧化还原。这就是说，对发动机的空燃比要求严格，而化油器车自身的结构特点决定了它不可能始终工作在理论空燃比下，要使发动机工作在理论空燃比下就需要安装配套的调节装置。目前市场上采用的是在三元催化净化器前加单向阀补氧，其不足之处有1、发动机冷车起动时补气，不易提升三元催化净化器的温度，净化效果差；2、过稀的尾气排放，补气没有必要；3、发动机在高负荷、高转速连续工作下，补气会造成净化器积累温度过高，这样就会大大缩短催化剂的寿命，严重时会烧毁三元催化载体；4、净化器积累温度过高，废气中的有害成份会发生新的离解反应，生成二次污染物。
本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种能自动调节尾气中氧含量且使之达到理想空燃比尾气排放的汽车尾气净化器电控监测增效装置。
为达到上述目的，本发明采用如下解决方案包括氧传感器和温度传感器，其特征在于氧传感器的一端安装在三元催化净化器进气端附近，另一端连接电控中心的输入端，电控中心中设置氧传感器信号接收放大电路、信号比较电路、输出放大电路、驱动控制电路；温度传感器的一端安装在三元催化净化器上，另一端连接电控中心的输入端，电控中心中设置温度传感器信号接收放大电路、比较整形电路、输出放大驱动电路；电控中心的输出端与电磁单向阀连接；电磁单向阀与尾气排气管相通。
上述的汽车尾气净化器电控监测增效装置，其特征在于所述的电磁单向阀包括壳体、单向阀、电磁阀、进气口、出气口，在壳体的中间设置一周凸台，在凸台与出气口之间通过弹簧安装一单向阀，在弹簧的作用下，单向阀与凸台密封；在凸台的另一面设置可以与其成密封状态的电磁阀；在壳体的侧面开有进气口，进气口的外边设置空气滤清帽。
上述的汽车尾气净化器电控监测增效装置，其特征在于所述的电控中心中还设有氧传感器和温度传感器的信号显示电路，与设置在驾驶室中的空燃比显示仪连接。
上述的汽车尾气净化器电控监测增效装置，其特征在于所述的氧传感器也可以放在汽车尾气排气管的尾部。
本发明的工作原理是发动机起动后，废气经排气管排出的同时，氧传感器、温度传感器开始工作。当净化器温度低于200℃时，温度传感器输出低电平，电控中心输出关闭的信号，电磁单向阀关闭，该装置不工作；当净化器温度高于200℃后，电控中心输出打开的信号，电磁单向阀打开，允许补氧系统工作；当净化器温度高于800℃后，温度传感器输出低电平，电控中心输出关闭的信号，电磁单向阀关闭，该装置不工作。如果废气中氧含量充足，氧传感器输出低电平，电控中心输出关闭的信号，电磁单向阀关闭，该装置不工作；若废气中缺氧时，氧传感器输出高电平，电控中心输出打开的信号，电磁单向阀打开，允许补氧系统工作。
发动机起动后，电磁单向阀中的单向阀随发动机工况的变化而开闭，其工作频率为发动机工作的频率，即每一个排气过程产生一个排气负压脉冲，将单向阀吸开。电磁单向阀的补气通道受电磁阀的控制，通过氧传感器、温度传感器的监控，经电控中心的运算处理，为电磁阀提供工作信号。只有当电磁阀与单向阀同时打开时，补氧系统才能实现补气。
与现有技术相比，本发明具有如下优点1、通过氧传感器的监控，经电控中心的运算比较，为电磁单向阀提供控制信号，可以实施较精确的补氧，为净化器提供一个合适的窗口，充分发挥三元催化剂的净化能力，实现综合工况下的高净化率，特别是对汽车非稳定工况也有明显的增效效果。
2、通过温度传感器的监控，当净化器温度低于200℃和高于800℃时，电磁单向阀关闭，该装置不工作，这样就可以实现低温限补、高温限补，有效地延长净化器的寿命。
3、通过氧传感器的监控，为空燃比显示仪提供显示信号，这样就可以为用户提供发动机各工况下的空燃比值，方便用户及时自检和维护，同时空燃比显示仪可为净化器安装点、小型汽修厂提供调试原车的依据。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
图1、本发明的工作原理示意图。
图2、本发明电磁单向阀的结构示意图。
图3、本发明电控中心的电路方框图。
图4、本发明电控中心的电路原理图。
如图1所示，本发明包括安装在三元催化净化器进气端附近的氧传感器3和安装在三元催化净化器上的温度传感器4，氧传感器3和温度传感器4通过电控中心与电磁单向阀2连接，电磁单向阀2与尾气排气管1相通；氧传感器3和温度传感器4通过电控中心的显示电路可以将信号显示在空燃比显示仪上。
如图2所示，电磁单向阀2包括壳体5、单向阀10、电磁阀8、进气口7、出气口12，在壳体5的中间设置一周凸台9，在凸台9与出气口12之间通过弹簧11安装一单向阀10，在弹簧11的作用下，单向阀10与凸台9密封；在凸台9的另一面设置可以与其成密封状态的电磁阀8；在壳体5的侧面开有进气口7，进气口7的外边设置空气滤清帽6。
如图3、图4所示，本发明的电控中心由蓄电池；点火开关；氧传感器信号接收放大电路、信号比较电路、输出放大电路，显示电路、驱动电路；温度传感器信号接收放大电路、比较整形电路、显示电路、驱动控制电路组成。
如图4所示，电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和运算放大器IC1组成氧传感器信号输入放大电路，电阻R4、R5、R6、R7、电容C3和运算放大器IC2构成信号比较电路，电阻R8、三极管VT2构成输出放大电路，电感L、二极管VD3构成继电器，控制电磁单向阀工作。
图4中，IC1、IC2为运算放大器，它的工作电压在2-30V之间，而氧传感器的输出信号电压为0-1V，不能直接驱动驱动器，故必须经过放大。当尾气排放较浓时，氧传感器输出高电平1V，经放大、比较，该信号电压加至三极管VT2的基极，使VT2导通，继电器得电，控制电磁单向阀打开，实现补气；当尾气排放较稀时，氧传感器输出低电平0V，该输入信号经运算比较后，输出的信号不能使VT2导通，继电器不工作，电磁单向阀关闭。
如图4所示，电阻R21、R23、R24、发光二极管LED3、LED4、显示仪表构成显示电路。当尾气中氧含量低时，空燃比显示仪指示稀；当尾气中氧含量高，IC2输出的信号经电阻R23使发光二极管LED3导通，指示继电器能正常工作，并反映尾气排放浓，同时空燃比显示仪指示浓，三极管VT2导通，发光二极管LED4导通，发出补气显示；当尾气中氧含量合适，经放大比较后，IC2输出脉动的电压信号，此时空燃比显示仪在“正常”的范围内摆动，显示发动机空燃比合适；IC2输出的脉动信号，经输出放大后，控制电磁单向阀实现周期、间断性补气，同时控制了补气量。
如图4所示，电阻R9、R10、R11和运算放大器IC3构成温度传感器的输入信号放大电路；电阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18和运算放大器IC4、IC5构成比较整形电路；电阻R19、R20、发光二极管LED1、LED2构成温度显示电路；触发器F1、F2、二极管VD1、VD2、电阻R22、三极管VT1、VT2构成输出放大驱动电路。
当净化器温度低于200℃时，温度传感器输出低电平，经IC3运算放大，IC5比较整形使发光二极管LED2导通，显示净化器“温度较低”，同时，触发器F2工作，三极管VT1导通，迫使VT2截止，控制电磁单向阀关闭，关闭补气系统；当净化器温度高于800℃后，经IC3运算放大，使IC4输出电压信号，发光二极管LED1导通，显示净化器“温度过高”，同时触发器F1工作，三极管VT1导通，迫使VT2截止，控制电磁单向阀关闭，关闭补气系统，从而实现高温自保护。
权利要求
1.一种汽车尾气净化器电控监测增效装置，包括氧传感器和温度传感器，其特征在于氧传感器的一端安装在三元催化净化器进气端附近，另一端连接电控中心的输入端，电控中心中设置氧传感器信号接收放大电路、信号比较电路、输出放大电路、驱动控制电路；温度传感器的一端安装在三元催化净化器上，另一端连接电控中心的输入端，电控中心中设置温度传感器信号接收放大电路、比较整形电路、输出放大驱动电路；电控中心的输出端与电磁单向阀连接；电磁单向阀与尾气排气管相通。
2.根据权利要求1所述的汽车尾气净化器电控监测增效装置，其特征在于所述的电磁单向阀包括壳体、单向阀、电磁阀、进气口、出气口，在壳体的中间设置一周凸台，在凸台与出气口之间通过弹簧安装一单向阀，在弹簧的作用下，单向阀与凸台密封；在凸台的另一面设置可以与其成密封状态的电磁阀；在壳体的侧面开有进气口，进气口的外边设置空气滤清帽。
3.根据权利要求1所述的汽车尾气净化器电控监测增效装置，其特征在于所述的电控中心中还设有氧传感器和温度传感器的信号显示电路，与设置在驾驶室中的空燃比显示仪连接。
4.根据权利要求3所述的汽车尾气净化器电控监测增效装置，其特征在于所述的氧传感器也可以放在汽车尾气排气管的尾部。
全文摘要
本发明公开了一种汽车尾气净化器电控监测增效装置,其特征是安装在三元催化净化器进气端附近的氧传感器和安装在三元催化净化器上的温度传感器通过电控中心后与电磁单向阀连接,电磁单向阀与尾气排气管相通。氧传感器和温度传感器的信号经电控中心的运算比较后,为电磁单向阀提供控制信号,可以实施较精确的补氧,充分发挥三元催化剂的净化能力,实现综合工况下的高净化率,并且可以实现低温限补、高温限补,有效地延长净化器的寿命。
文档编号B60H3/00GK1336291SQ0012117
公开日2002年2月20日 申请日期2000年8月1日 优先权日2000年8月1日
发明者贾正藩 申请人:山西省红箭科技开发咨询中心