专利名称：发动机増氧调压节能装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机节能装置领域，尤其是涉及一种发动机増氧调压节能装置。
背景技术：
发动机这种燃油动力提供系统已经经过多次的技术革命，从最初的直接吸 入大气到汽缸燃烧作功产生动力，发展到空气增压提高燃烧率，使内燃机的单 位重量产出功率大大地提高，并使燃料获得较高的燃烧率，但是燃料还没有充 分燃烧， 一氧化碳与燃料汽化的碳氢化合物随废气排放到大气中，在浪费了宝 贵的能源的同时污染了人类生存环境，并随着内燃机机车、船、汽车的快速增 加，成为人类生态环境与能源利用急需解决的课题。要解决好发动机燃油充分 燃烧的问题涉及到一个"空燃比"的概念，所谓空燃比是指空气质量与燃油质量 之比，研究表明燃烧1公斤汽油完全燃烧约需15公斤空气，即空燃比为15: 1，这种空燃比的混合气称为标准混合气，由于这个数值在实践中难以实现， 所以又称为"理论混合气"。发动机在不同工作状态下要求的最佳的"空燃比" 其实并不相同，发动机在起动、加速、怠速、中等负荷、全负荷等不同状态下 要求的"空燃比"有时要求大于标准混合气称为稀混合气，有时又要求小于标 准混合气称为浓混合气，因此，要提高发动机的燃油效率、减少废气中有害气 体的排放，不仅要提高汽缸的进气压力与氧气总量，还要根据发动机的不同工 作状态，为发动机汽缸自动调压增氧。目前，发动机的燃油供给和雾化装置， 不能很好的解决这一问题，并且在发动机进气环节采用简单有效的增氧措施装 置就更少，这样就影响了燃料与氧气有效结合，造成燃料燃烧不充分，其后果 是造成环境污染、车辆的耗油量增加，影响发动机的动力性能和寿命。特别是 在地球海拔高度较高的高原地区，发动机内的燃油的燃烧效率更低，高原地区 空气含氧量从低海拔的21%左右下降到4000米时约17%,在5000米时下降 到5000米时约15%，我国是一个幅员辽阔的多山国家，海拔3000米以上的 高原、高山地区，约占全国总面积的六分之一，平均海拔高度4000米以上的 高原面积为230 240万平方公里，研究发动机的节能增氧装置对节约资源和 保护相对脆弱的高原生态环境具有更加重大的意义。专利号为200720089140.6
的中国专利披露了一种发动机增氧调压节能装置，该装置的调压进气阀门采用 弹簧和端面为斜面的调节阀，由于发动机工况复杂多变，节气门后的真空度也 随之变化，但是，而该装置由于调节阀摩擦阻力等原因，使其自适应调压増氧 的效果并不十分理想。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种发动机増氧 调压节能装置，提高増氧调压效果，从而更有利于节能环保。 为达到上述目的，本发明采用以下技术方案
本发明的发动机增氧调压节能装置，包括箱体、气体过滤装置和气体流量 调节阀，所述气体过滤装置将箱体内腔分隔为滤前腔室和滤后腔室，在所述的 滤后腔室内设置调压腔室，滤前腔室上设置有总进气口，调压腔室上设置有总 出气口，该总出气口.连通发动机节气门的真空管；所述气体流量调节阀设置在 调压腔室的腔壁上并且贯穿所述调压腔室，气体流量调节阀通过螺纹与调压腔 室的腔壁配合联接，气体流量调节阀和调压腔室相互配合的位置还设置有密封 装置；气体流量调节阀的阀体内设置有迂回的气体通道，该气体通道的入口暴 露于所述滤后腔室，该气体通道的出口暴露于所述调压腔室。
进一步，气体流量调节阀的阀体包括阀座和阀头，阀座和阀头内设置有空 腔，阀座与阀头联接后，阀座和阀头内的空腔相互联接形成所述的气体通道； 阀座上设置与调压腔室的腔壁相配合的螺纹，阀头伸出调压腔室并伸入滤后腔 室，所述气体通道的入口设置在阀头的端部；阀座上设置有调节螺栓；在阀头 的端部设置凹陷部位，在滤后腔室对应阀头的位置设置有凸台；调整所述调节 螺栓时，所述凸台可以嵌入阀头端部的凹陷部位。
进一步，在阀座和阀头内的空腔内放置一个杯状容器。
进一步，所述阀座和阀头采用铜质或者铝质材料，所述杯状薄壁容器采用 钢质材料，在阀头上或者在所述箱体上对应所述杯状容器的杯口一侧设置永久 磁铁。
进一步，阀座上设置有定位螺帽;在所述调压腔室的总出气口位置设置出 气管卡阀。
进一步，所述的气体过滤装置为设置在箱体上的层状过滤材料。 进一步，所述的气体过滤装置为氮气过滤器。 本发明的有益效果是
1. 本发明总出气口与发动机节气门后的真空管相连，靠发动机工作时节 气门后的真空压力差将氧气或富含氧气的空气从出气管吸入发动机内，根据发 动机的工况为发动机进行二次补气，优化了发动机汽缸内的"空燃比"；补充 的气流与从节气门进入的气流相互激荡形成扰流，提高了燃油雾化质量，从而 使燃烧更充分，减少尾气中的不完全燃烧造成的有害气体含量；补充的气流给 反射的压力波一个推力，进一步增强气流的惯性压力，从而提高汽缸的充气量， 因此能够大大提高发动机汽缸的燃烧效能，从而有利于节能环保。
2. 本发明设置与滤后腔室相对隔离的调压腔室，并在气体流量调节阀内 设置迂回的气流通道，气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，不仅能够根据情 况对进入调压腔室总的气体量进行调节，而且，使节气门后的真空度波动较小 影响滤后腔室的气体压力，提高了调压增氧的效果。
3. 设置杯状容器以及永久磁铁，在气体的进入调压腔室的迂回气体通道 内根据不同工况自动地对进气量进行调整，提高了本发明为发动机进行二次补 气功能的自适应效果。
4. 在阀头的端部设置凹陷部位，在滤后腔室对应阀头的位置设置有凸台， 使进入调压腔室总的气体量进行调节更加精确；设置定位螺帽可以防止对气体 流量调节的误操作；设置出气管卡阀增强了使用的方便性；设置氮气过滤器， 能够进一步增强二次补气的増氧效果。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐
述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显 而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可 以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获 得。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1中阀头la在A-A面的剖视图的放大图。
具体实施方式
实施例l.
如附l、 2图所示，本发明的发动机増氧调压节能装置，实施时包括箱体 15、气体过滤装置2和气体流量调节阀，气体流量调节阀的阀体包括阀座lb 和阀头la。气体过滤装置2将箱体15的内腔分隔为滤前腔室3和滤后腔室4， 在所述的滤后腔室4内设置调压腔室16，滤前腔室3上设置有总进气口 5，调 压腔室上设置有总出气口，总出气口处设置出气管卡阀12。气体过滤装置2 可以采用层状的高分子材料制成，例如采用聚丙烯腈超滤膜，也可以采用氮气 过滤器，本实施例直接采用氮气过滤器，安装时，氮气过滤器的进气端设置在 滤前腔室3内，氮气过滤器的滤后出气端设置在滤后腔室4内。所述气体流量 调节阀的阀头la和阀座lb均为圆柱体，材料可以选用铜材或者钢材，本实施 例选用钢材，阀座lb和阀头la分体制作，然后对接到一起，制作时，阀座 lb与阀头la相连接的面上设置一圆柱状的空穴，在阀头la的中轴线上设置 气孔20，在阀头la的侧壁中间位置设置六个气孔19，然后将阀头la镂空， 镂空空间可以倒置一个光滑的薄壁钢杯9，钢杯9将镂空空间分割成气体回转 通道17和气体回转通道18，气体回转通道18与气孔19相通，将钢杯9倒置 入镂空的阀头la后，将阀头la和阀座lb对接，对接后倒置的钢杯9的杯底
部刚好置入上述的阀座lb的圆柱状空穴内。阀座lb的顶部与一个调节螺栓 IO联接，阀座lb外侧面的上半部分设置螺纹与箱体15联接；调节螺栓10上
也设置螺纹，调节螺栓IO上的螺纹旋向与阀座lb上螺纹的旋向相反，调节螺 栓IO和一个定位螺帽11相互配合，当气体流量调节阀调节到合适位置时，定
位螺帽11可以起到固定该位置防止误操作的作用。阀座lb外侧面的上半部分
以及阀头的外侧面为光滑表面，并且与调压腔室16的腔壁采用间隙配合的方 式，在配合面上分别设置有密封装置，使调压腔室16外界以及滤后腔室4相 互隔绝，本实施例采用两个镶嵌在调压腔室16腔壁上的橡胶密封圈8。由阀 头la和阀座lb相拼接而成的气体流量调节阀贯穿所述调压腔室16，阀头端 部伸进滤后腔室4，在阀头la的端部设置圆台状凹陷部位7，在滤后腔室对应 阀头的位置设置有圆台状凸台6;调整所述调节螺栓时，所述凸台6可以嵌入 阀头端部的凹陷部位7。
本发明为发动机进行二次补气时，气体经总进气口 5进入滤前腔室3经过 氮气过滤器2后，富含氧气的气体进入滤后腔室4，接着，气体通过阀头la 端部的凹陷部位7进入气孔20向上流动，然后遇到钢杯9的底部反射进入气 体回转通道17，再从钢杯的杯口边缘进入气体回转通道18;最后通过气孔19 进入调压腔室16。使用时，将普通胶管一端接出气管卡阀12，另一端连接发 动机节气门13,具体连接到节气门后靠近发动机一侧的真空管处。在怠速状 态下测量本发明为发动机二次补气的流量稳定性，配合测量尾气的成分，然后 通过调整调节螺栓，将气体流量调节阀阀头la的开度调到最佳位置，再将定 位螺帽11锁死。使用的过程中节气门13与发动机14相连，由本发明装置补 充的氧气在节气门后真空的抽吸作用与已经形成的燃油和空气混合物进一步 混合，促进了燃料的雾化，优化了 "空燃比"，补充了汽缸内燃油燃烧需要的 氧气，因此燃料能够在汽缸内充分燃烧，从而减少节约了能源，减少尾气有害 气体的排放。特别是发动机在不同工况条件下，节气门后真空度不停的变化， 本发明装置的气体流量调节阀内倒置的钢杯9在气体压力的作用下悬浮在阀 体内部，钢杯9能够敏感的感受压力差的变化，钢杯9的底部与阀头la的上
端面之间的空隙是气体回转的必经通道，节气门后真空度的波动使钢杯9上下 浮动，从而使钢杯9的底部与阀头la的上端面之间的空隙进行自适应地微调， 气体回转通道的自适应调节使得本发明为发动机进行二次补气的调压増氧效 果更好。经过长期的试验测试，本发明装置可节省燃油达6.5%—15.9%，在 高原缺氧地区，其有益效果更加明显，节省燃油量可达30% ，并且能够明显 增强发动机动力，降低尾气有害气体的排放量，消除发动机积碳形成，延长发 动机使用寿命。
实施例2.
本实施例实施方式与实施例l基本相同，不同的是所述阀座lb和阀头 la采用铜质或者铝质材料，所述杯状薄壁容器采用钢质材料，在阀头la上或 者在箱体15上设置永久磁铁，以抵消钢杯9的重力以及钢杯9与阀头la之间 的摩擦力，使得自适应地调压増氧效果更好；气体过滤装置2为间隔设置若干 层高分子材料过滤层，其中，靠近滤前腔室3—侧设置的过滤层采用分子切割 量在5000以上的聚丙烯腈超滤膜制成，聚丙烯腈超滤膜可以过滤除去部分氮 气，增加滤后腔室4内气体中氧气的含量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领 域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱 离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.发动机增氧调压节能装置，包括箱体、气体过滤装置和气体流量调节阀，其特征在于所述气体过滤装置将箱体内腔分隔为滤前腔室和滤后腔室，在所述的滤后腔室内设置调压腔室，滤前腔室上设置有总进气口，调压腔室上设置有总出气口，该总出气口连通发动机节气门的真空管；所述气体流量调节阀设置在调压腔室的腔壁上并且贯穿所述调压腔室，气体流量调节阀通过螺纹与调压腔室的腔壁配合联接，气体流量调节阀和调压腔室相互配合的位置还设置有密封装置；气体流量调节阀的阀体内设置有迂回的气体通道，该气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，该气体通道的出口暴露于所述调压腔室。
2. 根据权利要求1所述的发动机增氧调压节能装置，其特征在于气体流 量调节阀的阀体包括阀座和阀头，阀座和阀头内设置有空腔，阀座与阀头联接 后，阀座和阀头内的空腔相互联接形成所述的气体通道；阀座上设置与调压腔 室的腔壁相配合的螺纹，阀头伸出调压腔室并伸入滤后腔室，所述气体通道的 入口设置在阀头的端部；阀座上设置有调节螺栓;在阀头的端部设置凹陷部位， 在滤后腔室对应阀头的位置设置有凸台；调整所述调节螺栓时，所述凸台可以 嵌入阀头端部的凹陷部位。
3. 根据权利要求2所述的发动机増氧调压节能装置，其特征在于在阀座 和阀头内的空腔内放置一个杯状容器。
4. 根据权利要求3所述的发动机増氧调压节能装置，其特征在于所述阀 座和阀头采用铜质或者铝质材料，所述杯状薄壁容器采用钢质材料，在阀头上 或者在所述箱体上对应所述杯状容器的杯口一侧设置永久磁铁。
5. 根据权利要求4所述的发动机增氧调压节能装置，其特征在于阀座上 设置有定位螺帽；在所述调压腔室的总出气口位置设置出气管卡阀。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的发动机增氧调压节能装置，其特征在 于所述的气体过滤装置为设置在箱体上的层状过滤材料。
7. 根据权利要求1至5任一项所述的发动机増氧调压节能装置，其特征在 于所述的气体过滤装置为氮气过滤器。
全文摘要
本发明公开了一种发动机增氧调压节能装置，包括箱体、气体过滤装置和气体流量调节阀，所述气体过滤装置将箱体内腔分隔为滤前腔室和滤后腔室，在所述的滤后腔室内设置调压腔室，滤前腔室上设置有总进气口，调压腔室上设置有总出气口，该总出气口连通发动机节气门的真空管；所述气体流量调节阀设置在调压腔室的腔壁上并且贯穿所述调压腔室，气体流量调节阀通过螺纹与调压腔室的腔壁配合联接，气体流量调节阀和调压腔室相互配合的位置还设置有密封装置；气体流量调节阀的阀体内设置有迂回的气体通道，该气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，该气体通道的出口暴露于所述调压腔室；该装置广泛用于燃油汽车的发动机上。
文档编号F02M23/00GK101338710SQ200810141018
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月13日 优先权日2008年8月13日
发明者李复活 申请人:李复活