一种加工水喷射系统的制作方法

本实用新型涉及发动机喷射系统技术领域，尤其涉及一种加工水喷射系统。

背景技术：

在柴油发动机中产生的有害燃烧副产物是氮氧化物(NOx)和以烟灰或灰的形式存在的各种固体颗粒，也称为颗粒物质(或PM)。根据各种因素，例如燃料质量、操作参数、发动机类型和技术条件、来自柴油燃料的不完全燃烧产生的烃类以PM形式或者其他的排放物包括氮氧化物，NO和NO₂。奥托循环发动机排放物是部分燃烧的燃料以HC和CO以及氮氧化物(NOx)的形式排放。由于内燃机的实用新型和大量油基燃料的使用，其组成得到改进，先进的发动机设计达到热力学发展的极限。用于燃料喷射控制的复杂电子设备，小型化技术提供非常低的燃料消耗并且减少了未燃烧的碳氢化合物和PM，但却增加NOx了排放。在这个时候，本实用新型的应用，减少污染排放物成为全球规模的非常重要的课题。

用于减少NOx排放的实际使用的技术主要是后燃烧处理，传统的做法通常是增加操作成本或燃料消耗。水喷射系统是一种古老和可靠的减少内燃机中的有害排放物系统，作用于预燃处理，特别是在减少NOx排放上具有显着的效果。自从第二次世界大战到今天，许多成功的现实生活应用，例如零件市场或原始设备制造商设备证明，以细喷雾形式喷射的少量水可以提高内燃机的燃料效率和尾气的排放。

根据对奥托循环发动机的各种研究和实际测试，注入的水量必须相对较小，但即使在注入大水量的情况下，柴油发动机也能正常运行。柴油发动机制造商戴姆勒奔驰，瓦锡兰和三菱采用分层燃料-水-燃料喷射系统，在减少PM和NOx排放方面取得显着成效。在海军应用中，甚至使用盐水。用于市场上汽车系统的水是被脱矿质的水添加或者没有添加醇的组合。

总而言之，安装在诸如汽车，固定设备(如发电机，起重机，泵等)的机器上的柴油发动机的任何注水系统的成功实施取决于系统满足以下要求的能力：部件尺寸相对较小，能够容易地装在发动机罩下方或车辆车身内，有对快速变化的发动机负载立即作出反应的能力，能使用常规饮用水的能力；为了使饮用水安全，发达国家使用化学品(特别是氯化合物)来处理和消毒水，但这些添加剂不应存在任何可能的健康风险。在总溶解固体(TDS)方面，在美国，环境保护局(EPA)建议不要用含有超过百万分之500(ppm)的TDS的水。平均自来水含有大约350ppm的TDS，尽管对于市政或当地水供应而言并不少见。这些化学品对于本实用新型是重要的，因为一旦由电解池处理，可以变成强大的水基氧化剂，使得消费品在可承受范围内。在不同环境条件(例如-30℃至+40℃)下，即使注水系统失效，仍保持完全运行的能力。

还已知盐水溶液的电解产生次氯酸盐，并且在在先的专利文件中也有公开，但是它们都没有在汽车领域中的应用。

技术实现要素：

因此，针对以上内容，本实用新型提供一种减少污染物排放的加工水喷射系统。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种加水喷射系统，包括储水箱，所述储水箱顶部安装有固定帽，所述储水箱内设有水位传感器，所述水位传感器的一端连接有设于储水箱底部的水过滤器，还包括高压泵、电磁阀、水电解子系统，所述高压泵的一端通过柔性管道与储水箱连接，另一端通过柔性管道与水电解子系统连接，水电解子系统的另一端连接有用于将水喷射到内燃机进气端的歧管，所述电磁阀设于高压泵与水电解子系统之间的柔性管道上，所述水电解子系统与电子块电连接，所述水电解子系统还与压力传感器电连接，所述压力传感器与电子块电连接，所述电子块与车辆电网配件线电连接，所述储水箱、高压泵、电磁阀均通过电子线束与电子块电连接。

进一步的改进是：所述高压泵、电池阀均通过推锁式连接器安装在柔性管道上。

进一步的改进是：所述水电解子系统包括电解池、上盖、下盖、中心轴、隔离固定器、机械雾化喷嘴，所述中心轴通过隔离固定器固定在电解池内，所述上盖设于电解池上端，所述下盖设于电解池下端，所述上盖上设有凹孔，所述机械雾化喷嘴可拆装的设于凹孔内。

进一步的改进是：所述电解池由复数个同心电极间隔设置而成，各所述同心电极通过隔离固定器固定在电解池内。

进一步的改进是：所述电解池由4个同心电极间隔设置而成。

进一步的改进是：所述凹孔设置在上盖的侧面。

进一步的改进是：所述下盖侧面设有用于安装推锁式连接器的端口。

进一步的改进是：所述电解池内填充有电解质，所述电解质由溶解盐与自来水组成，所述溶解盐与自来水的用量比为1g：5L。

进一步的改进是：所述溶解盐由四硼酸二钠十合水和碳酸钾以任意比组成。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型的加工水喷射系统，在水电解子系统的电解池中加入电解质，在通电状态下，储水箱的水通过高压泵送入电解池中，电磁阀控制水的送入与关闭，电解质在电解池中发生反应，电解产物和副产物以喷雾的形式喷射到内燃机的进气端，在这过程中的反应分为三阶段，第一阶段：进气/压缩冲程，注入到歧管中的水蒸发并冷却进入的过热的气体，增加空气的密度，电解的溶解副产物与柴油发动机的燃烧室中产生的NOx反应，反应如下：K₂CO₃+2NO₂＝KNO₂+KNO₃+CO₂；第二阶段：燃烧/膨胀，在点燃时，氢氧气体爆炸性混合物减少了爆震，熄火和水的淬灭效应，并且由于高的可燃性，确保了燃料的近乎均匀的燃烧。燃烧增强，同时PM产生明显减少(标准排放测试证明PM超过所用设备的灵敏度)。反应时，燃烧的等离子体在水的存在下将所有化合物(空气，燃料，上述所述氧化剂)分解成组成元素，水吸收在蒸汽中转化的热能，提高了I.C.E的热效率。在膨胀冲程可能有其他化学反应：次氯酸钾在简化的示例性复杂反应中分解：；

K₂ClO₃＝4K·+2Cl·+3O₂；

钾与水反应产生氢：

2K(+)+2H₂O＝2KOH+H₂；

化学生成的氢被氧化：

2H(+)+O(-)＝H₂O.；

氢氧化钾与水和二氧化碳反应产生碳酸钾：

KOH+CO₂＝2K₂CO₃+H₂O.；

氮气变成自由基，与氯反应形成NCl₃(在膨胀冲程期间产生和分解的强力爆炸物)：

N₂+6Cl<＝>2NCl₃

气态氯与氢氧化钾反应生成氯酸钾：

Cl+KOH＝KCl+H₂O+KClO₃；

氯酸钾分解释放氧气：

KClO₃＝2KCl+3O₂；

硼砂分解成氧化硼和水，硼作为减少摩擦的润滑剂。

第三阶段：排气

最终的氢氧化钾和氯酸重组以产生中性盐：

HCl+KOH＝KCl+H₂O.；

亚硝酸钾被氧化成硝酸钾：

2KNO₂+O₂＝2KNO₃

硝酸钾和盐水部分地返回，用废气作为氧化剂进入燃烧室。

在可用的地方，烟道气/蒸汽的适当电离以及来自后燃烧污染CAT的铂的催化反应，该反应可能由于不同条件而在不同的序列中重复。

总体上，该反应增强了燃料氧化，减少了PM形成并抑制了氮氧化，减少了NOx。

产生的蒸汽有助于将燃料化学储存的能量更有效地转化为动能并用作碳沉积还原剂。由于更有效的能量转换，染料的使用量减少，减低了经济成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中水电解子系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。

实施例为:

参考图1及图2，一种加水喷射系统，包括储水箱1，所述储水箱1顶部安装有固定帽1a，所述储水箱1内设有水位传感器2，所述水位传感器2的一端连接有设于储水箱1底部的水过滤器4，还包括高压泵5、电磁阀6、水电解子系统7，所述高压泵5的一端通过柔性管道3与储水箱1连接，另一端通过柔性管道3与水电解子系统7连接，水电解子系统7的另一端连接有用于将水喷射到内燃机进气端的歧管，所述电磁阀6设于高压泵5与水电解子系统7之间的柔性管道上，所述水电解子系统7与电子块10电连接，所述水电解子系统7还与压力传感器11电连接，所述压力传感器11与电子块10电连接，所述电子块10与车辆电网配件线电连接，所述储水箱1、高压泵5、电磁阀6均通过模块化电气线束9与电子块10电连接。所述高压泵5、电池阀6均通过推锁式连接器8安装在柔性管道上。所述水电解子系统7包括电解池、上盖7i、下盖7k、中心轴7g、隔离固定器7h、机械雾化喷嘴7b，所述中心轴7g通过隔离固定器7h固定在电解池内，所述上盖7i设于电解池上端，所述下盖7k设于电解池下端，所述上盖7i的侧面设有凹孔p，所述机械雾化喷嘴7b可拆装的设于凹孔p内。所述电解池由4个同心电极7c、7d、7e、7f间隔设置而成，各所述同心电极通过隔离固定器7h固定在电解池内。所述下盖7k侧面设有用于安装推锁式连接器的端口q。

所述电解池内填充有电解质，所述电解质由溶解盐与自来水组成，所述溶解盐与自来水的用量比为1g：5L，所述电解质由溶解盐四硼酸二钠十合水和碳酸钾按20：80的重量比组成。

本实用新型的工作原理为：本实用新型的加工水喷射系统，在水电解子系统的电解池中加入电解质，在通电状态下，储水箱的水通过高压泵送入电解池中，电磁阀控制水的送入与关闭，电解质在电解池中发生反应，电解产物和副产物以喷雾的形式喷射到内燃机的进气端，所述电子块将车辆电池的电压转换为27V，并控制控制系统功能所需的功率量，高压泵、电磁阀和电解池由电子块根据发动机操作参数响应柔性管道压力供电，使系统适应于各种发动机负载，压力传感器感应所需要的压力，使电磁阀接通，高压泵工作，将水送至水电解子系统，水电解子系统中的碳酸钾在通电状态下促使水电解，硼砂防止阳极的腐蚀，已经存在于自来水中的氯根据电信的氯-碱电解反应，并且在阴极处形成次氯酸盐作为电解的副产物，使用自来水作为氯源和本实用新型的特定盐混合物的电解产生多种氯化合物：次氯酸盐、氯酸盐、氯氧自由基，上述电解产物和副产物以非常精细的喷雾喷射到ICE进气歧管中。

在本实施例中，模块化电气线束9由电气线束9a和开关9i组成。

其中，本实用新型中，所述电解质由溶解盐四硼酸二钠十合水和碳酸钾在20～30：70～80的重量比之间均可实现本实用新型的目的，所述模块化电气线束9由装配有电子端9h的一系列预接线电气线束9c、9d、9e、9f、9g组成。所述模块化电气线束9还可以由点烟器9j和开关9i组成。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。