专利名称：高原地区重型汽车发动机功率补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明属于交通运输设备技术领域，是一种适用于高海拔地域载重汽车的高原地区重型汽车发动机功率补偿装置。
背景技术：
我国高海拔地区幅员辽阔，包括西藏、青海、新疆、云南、贵州、四川等地，占据全国版图的相当大一部分。全国海拔2 0 0 Om以上的地区占33%，而平均海拔40 0 Om以上的青藏高原面积达220 2 30万(km2)，约占全国面积达2 2 % 2 3%之多。 特别是西部开发以来，高原地区的人口、经济、工业、交通迅速发达。目前，绝大多数重型汽车以内燃机为动力，其动力是通过燃料油与空气混合燃烧，将热能转换为机械能来提供。但是，由于高海拔地区空气稀薄，大气压低，仅靠发动机工作缸内吸气行程由负压自然吸入的空气量，远不能达到燃油燃烧所需要的设计供氧量，而内燃机燃油喷射并不减少，其功率远远达不到发动机的额定功率。而且发动机输出功率越是不足，驾驶司机通常以加大油门来提高其功率，因此往往有三分之一左右的燃油因缺氧不能完全燃烧而变为烟碳排出。据试验调查，在海拔1000米以上时，每增高1000米，发动机的功率会降低10%，当海拔4000米时，发动机功率的下降将达30%左右，严重影响运载效率；而且由于燃料燃烧不充分，造成燃料很大的浪费，并容易在发动机工作缸内形成积炭，导致其不能正常工作，甚至带来发动机的损坏。另外，发动机排出的废气中存在大量的燃料转化为烟碳，对周围大气的污染严重。目前，针对高原地区的特殊环境条件，现有技术还没有解决这一问题的有效措施。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效地补偿和提高发动机的输出功率、减少无功损失，节约能源，利于环境保护的高原地区重型汽车发动机功率补偿装置。实现本发明的目的所采取的技术方案是该功率补偿装置包括取力器、液压泵、液压马达、空气滤清器、空气压缩机、油水分离器和高压储气罐，其中，所述取力器安装在汽车的底盘上，取力器的取力轴通过万向联轴器与汽车的传动轴连接，分动力输出轴与液压泵的动力输入端连接，液压泵的出液端与液压马达相连接，空气压缩机的动力输入端与液压马达连接并连动，空气滤清器安装在空气压缩机的进气端，空气压缩机的出气端通过输气管线依次与油水分离器和高压储气罐连接并连通，高压储气罐通过高压输气管连接有用于和发动机的空气滤清器及进气管连接的三通管，三通管的一端设有单向阀。所述高压储气罐出气口部位的高压输气管上设有用于补偿气体通断控制的气体电磁阀，气体电磁阀的直流电源导线与汽车发动机的启动开关连接，并在所述直流电源导线上串接有真空压力开关。所述高压储气罐上设有压力传感器，压力传感器通过信号传输线连接有数字显示
ο按照上述方案制成的高原地区重型汽车发动机功率补偿装置，能够有效地保证汽车发动机吸氧充足，使其输出功率达到额定功率的95%以上；并能使燃料在发动机的燃烧室内充分燃烧，由此消除燃料的浪费，提高了燃料的利用率，节约能源，净化尾气排放，避免大气污染，利于环境保护。而且该功率补偿装置安装方便，其工作启停全部实现自动化控制。另外，该功率补偿装置能耗低，其耗能不超过发电设备总功率的5 %左右。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式参看图1，本发明的高原地区重型汽车发动机功率补偿装置，包括取力器2、液压泵3、液压马达4、空气滤清器5、空气压缩机6、油水分离器7和高压储气罐8，其中，所述取力器2安装在汽车的底盘上，用于从汽车的发动机1取得动力，该取力器2的取力轴通过万向联轴器与汽车的传动轴连接，分动力输出轴2-1与液压泵3的动力输入端连接。取力器2 的离合操纵手柄设在汽车的驾驶室内，由驾驶司机通过取力器2的离合控制液压泵3的启动和停止。所述液压泵3为液压马达4提供液压动力的液源，其出液端与液压马达4相连接。空气压缩机6用于提供汽车发动机1功率补偿所需的压缩空气，其动力输入端与液压马达4连接，并从液压马达4取得工作动力。空气滤清器5安装在空气压缩机6的进气端， 可以将空气中的粉尘和杂物滤除。空气压缩机6的出气端通过高压输气管线依次与油水分离器7和高压储气罐8连接并连通，其中油水分离器7用于防止油污和水分进入汽车发动机1的工作缸内，保障发动机1工作部件的完好和正常运行。高压储气罐8通过高压输气管连接有用于和发动机1的空气滤清器14及进气管连接的三通管16，并在三通管16与汽车发动机空气滤清器14连接的一端设置有单向阀15，对该空气滤清器14的出气端实施单向封闭，避免补偿的压缩空气由空气滤清器14的进气口外泄。所述高压储气罐8出气口部位的高压输气管上设有用于补偿气体通断控制的气体电磁阀9，气体电磁阀9的直流电源导线11与汽车发动机1的启动开关连接，并在所述直流电源导线11上串接有真空压力开关10，该直流电源线11与汽车本身的直流电源线路连接。气体电磁阀9在发动机1的启动开关的控制下与汽车发动机1同时启闭，气体电磁阀9同时由真空压力开关10控制其直流电源线路11的通断，当汽车行驶路段的环境大气压力低于真空压力开关10的设定压力时，真空压力开关10则自动闭合，接通气体电磁阀9的直流电源线路，气体电磁阀9随之打开，此时功率补偿装置即向发动机1的进气管补偿空气，保证发动机1内的燃料充分燃烧， 输出功率达到发动机1设计的额定功率。当汽车行驶路段的环境大气压力高于真空压力开关10的设定压力时，真空压力开关10则自动断开，气体电磁阀9随之关闭，该功率补偿装置即停止向发动机1的进气管补偿空气，发动机1以平原工作状态运行。所述高压储气罐 8上设有压力传感器12，压力传感器12通过信号传输线连接有数字显示器13，数字显示器 13可安装在驾驶室的仪表盘部位，驾驶司机可以随时监视高压储气罐8内的气压状况。所述取力器2、液压泵3、液压马达4、空气滤清器5、空气压缩机6、油水分离器7和高压储气罐 8及所用阀件、开关等均可在市场上直接购置，其结构不再赘述。工作原理本发明的功率补偿装置在使用时，可将取力器2安装在汽车底盘上(如果配套使用的汽车本身带有取力器，则只需将液压泵直接与汽车本身的取力器连接即可)；再将所述三通管16连接在发动机1的空气滤清器14的出气口与进气管之间，并接通直流电路。汽车运行过程中，在发动机1的启动开关打开的同时，所述气体电磁阀9的电源也即随之接通。当汽车行驶路段环境气压高于真空压力开关10的设定压力值时，则真空压力开关10自动断开，气体电磁阀9则处于关闭状态，该功率补偿装置停止运行；当汽车行驶路段环境气压低于真空压力开关10的设定压力值时，则真空压力开关10自动闭合，气体电磁阀 9也即随之打开，高压储气罐8内的压缩空气向发动机1进气管补充压缩空气，从而保证发动机1输出功率达到额定功率。当汽车停止行驶时，所述气体电磁阀9的电源线路则随发动机1的停机而断开，气体电磁阀9处于常闭状态，液压泵3也随汽车传动轴的停转而停止运行，该功率补偿装置也就自动停止工作。因此，该功率补偿装置的工作启停全部处于自动控制状态，无需人工操作，使用十分方便，而且其自身消耗功率很少，仅为汽车行驶消耗总功率的5 %左右。
权利要求
1.一种高原地区重型汽车发动机功率补偿装置，其特征在于该装置包括取力器、液压泵、液压马达、空气滤清器、空气压缩机、油水分离器和高压储气罐，其中，所述取力器安装在汽车的底盘上，取力器的取力轴通过万向联轴器与汽车的传动轴连接，分动力输出轴与液压泵的动力输入端连接，液压泵的出液端与液压马达相连接，空气压缩机的动力输入端与液压马达连接并连动，空气滤清器安装在空气压缩机的进气端，空气压缩机的出气端通过输气管线依次与油水分离器和高压储气罐连接并连通，高压储气罐通过高压输气管连接有用于和发动机的空气滤清器及进气管连接的三通管，三通管的一端设有单向阀。
2.根据权利要求1所述的高原地区重型汽车发动机功率补偿装置，其特征在于所述高压储气罐出气口部位的高压输气管上设有用于补偿气体通断控制的气体电磁阀，气体电磁阀的直流电源导线与汽车发动机的启动开关连接，并在所述直流电源导线上串接有真空压力开关。
3.根据权利要求1所述的高原地区重型汽车发动机功率补偿装置，其特征在于所述高压储气罐上设有压力传感器，压力传感器通过信号传输线连接有数字显示器。
全文摘要
本发明涉及一种高原地区重型汽车发动机功率补偿装置，包括依次连接的取力器、液压泵、液压马达、空气滤清器、空气压缩机、油水分离器和高压储气罐，其中，取力器安装在汽车的底盘上，取力器的取力轴通过万向联轴器与汽车的传动轴连接，高压储气罐通过高压输气管连接有用于和发动机的空气滤清器及进气管连接的三通管，并在高压储气罐出气口部位的高压输气管上设有用于补偿气体通断控制的气体电磁阀。该车通过功率补偿装置的设置，能够有效地保证汽车发动机吸氧充足，使其输出功率达到额定功率的95%以上；并能使燃料在发动机的燃烧室内充分燃烧，由此消除燃料的浪费，提高了燃料的利用率，节约能源，净化尾气排放，避免大气污染，利于环境保护。
文档编号F02D29/02GK102562331SQ20121000292
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者孙健军 申请人:河南宜和城保装备科技实业有限公司