发动机液氧供给系统的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术，尤其涉及发动机的液氧供给系统。


背景技术：

2.随着工业技术的快速发展和人们生活水平的不断提高，各种交通工具的数量突飞猛进。我国作为人口大国，在交通工具的数量方面更是在全世界名列前茅，但这也会对空气质量及节能方面带来负面影响，因为发动机在燃烧后所产生的有害气体诸如一氧化碳co、碳氢化合物hc、氮氧化合物no
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、二氧化硫so2、以及pm2.5微尘等都被大量排放到空气中，对环境造成了污染，这也是造成雾霾天气的重要原因之一。
3.目前，虽然各种发动机在节能、环保等方面均取得了较大的技术进步，但是在提高燃料燃烧效率方面仍不够理想，而燃料的燃烧效率不高是造成废气排放指标不尽如人意的重要因素。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种发动机液氧供给系统，其能提高各种发动机的燃烧效率，减少发动机排放的污染物。
5.本实用新型实施例的一种发动机液氧供给系统，包括液氧源、供氧管路、燃料输送管路、混合管路、液氧流量调节部件、氧传感器、温度传感器以及控制装置；液氧源与供氧管路连通，液氧流量调节部件设置在供氧管路上；混合管路的一端分别与供氧管路和燃料输送管路连通，另一端连通至发动机燃烧室的燃料喷射元件； 氧传感器用于检测发动机排气中氧的浓度，温度传感器用于检测发动机燃烧室的温度，氧传感器的输出端和温度传感器的输出端分别与控制装置的信号输入端连接，控制装置的控制输出端与液氧流量调节部件的控制输入端连接。
6.本实用新型至少具有以下优点：
7.本实施例的发动机液氧供给系统采用了液氧助燃技术，大幅度提高了发动机的燃烧效率，同时也减少了污染物的排放。
附图说明
8.图1示出了根据本实用新型一实施例的发动机液氧供给系统的示意图。
9.图2示出了根据本实用新型一实施例的发动机液氧供给系统的控制原理框图。
具体实施方式
10.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
11.请参考图1和图2。根据本实用新型一实施例的发动机液氧供给系统包括液氧源1、供氧管路21、燃料输送管路22、混合管路23、液氧流量调节部件3、单向阀4、氧传感器51、温度传感器52、压力传感器53以及控制装置6。
12.液氧源1与供氧管路21连通，液氧流量调节部件3设置在供氧管路21上。可选地，液氧源1为液氧钢瓶，液氧钢瓶是由高压容器厂提供，液氧钢瓶的出口设有减压阀。液氧流量调节部件3为流量调节阀或微量泵。
13.单向阀4设置在液氧源1的出口与液氧流量调节部件3的入口之间，单向阀4只允许液氧从液氧源1流向液氧流量调节部件3而不能逆流。
14.混合管路23的一端分别与供氧管路21和燃料输送管路22连通，另一端连通至发动机燃烧室的燃料喷射元件9，液氧和燃料在混合管路23中混合后被一起输送到发动机燃烧室的燃料喷射元件9。视发动机的类型不同，燃料输送管路22中的燃料为汽油、柴油或燃气。对于汽油或柴油发动机而言，该燃料喷射元件9为高压喷油嘴。在本实施例中，混合管路23的一端通过三通7分别与供氧管路21和燃料输送管路22连通，三通7和供氧管路21的材质可采用不锈钢。
15.氧传感器51用于检测发动机排气中氧的浓度，氧传感器51通常设置在发动机的排气管中。温度传感器52用于检测发动机燃烧室的温度，压力传感器53用于检测供氧管路21中的液氧压力。氧传感器51的输出端、温度传感器52的输出端和压力传感器53的输出端分别与控制装置6的信号输入端连接，控制装置6的控制输出端与液氧流量调节部件3的控制输入端连接。
16.在本实施例中，控制装置6为单片机。控制装置6通过控制液氧流量调节部件3进而调节液氧的流量大小，以使氧传感器51检测到氧的浓度处于预设的氧浓度范围，温度传感器52检测到的温度处于预设的温度范围，压力传感器53检测到的压力处于预设的压力范围。如此，可保证发动机燃烧室的温度与现有技术相同。对于汽油发动机而言，本实施例的发动机液氧供给系统不改变现有技术中汽油与空气的燃烧比（1：1.47），不改变火花塞高达1万伏的工作电压和5兆帕的压力，火花塞的温度仍然保持在500℃～750℃之间。火花塞的温度过低容易造成燃烧不完全，火花塞容易结炭，甚至导致断火，如果高于此温度则可能提前点火，造成早燃现象。
17.对于液氧钢瓶而言，虽然可通过减压阀进行压力控制，但随着温度的变化供氧压力也会发生较大变化，而压力又会影响液氧的流速。因此，在本实施例中设置了检测供氧压力的压力传感器53，根据压力传感器53的检测值对液氧流量调节部件3进行调节，可以使供氧压力保持在预设的合理范围内，不至于太大或太小。在其它的实施方式中，在液氧源1外设有保温层，此时液氧源1的工作温度不会因外界环境温度的变化而发生较大改变，液氧源1的供氧压力也不会发生较大波动，因此在这种实施方式中无需再设置压力传感器53。
18.进一步地，供氧管路21在与三通7相连的那一端设有液氧喷嘴，燃料输送管路22与三通7相连的那一端设有燃料喷嘴，如此可使液氧和燃料的喷射频率保持同步，上述液氧喷嘴的孔径要经过试验后确定，以确定燃料供应量的最佳配比。
19.本实用新型实施例的发动机液氧供给系统适用于使用在汽车、船舶等交通工具上的各种柴油、汽油发动机以及燃气发动机，同时也适用于缸内喷射或缸外喷射。本实施例的发动机液氧供给系统采用了液氧助燃技术，大幅度提高了发动机的燃烧效率，能节省百公里油耗，甚至可免去涡轮增压装置，同时可减少发动机污染物的排放。
20.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及
其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征：
1.一种发动机液氧供给系统，其特征在于，包括液氧源、供氧管路、燃料输送管路、混合管路、液氧流量调节部件、氧传感器、温度传感器以及控制装置；所述液氧源与所述供氧管路连通，所述液氧流量调节部件设置在所述供氧管路上；所述混合管路的一端分别与所述供氧管路和所述燃料输送管路连通，另一端连通至发动机燃烧室的燃料喷射元件；所述氧传感器用于检测发动机排气中氧的浓度，所述温度传感器用于检测发动机燃烧室的温度，所述氧传感器的输出端和所述温度传感器的输出端分别与所述控制装置的信号输入端连接，所述控制装置的控制输出端与所述液氧流量调节部件的控制输入端连接。2.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述发动机液氧供给系统包括压力传感器，所述压力传感器用于检测供氧管路中的液氧压力，所述压力传感器的输出端与所述控制装置的信号输入端连接。3.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述混合管路的一端通过三通分别与所述供氧管路和所述燃料输送管路连通。4.如权利要求3所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述供氧管路在与所述三通相连的那一端设有液氧喷嘴，所述燃料输送管路与所述三通相连的那一端设有燃料喷嘴。5.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述液氧源外设有保温层。6.如权利要求1或5所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述液氧源为液氧钢瓶，所述液氧钢瓶的出口设有减压阀。7.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述液氧流量调节部件为流量调节阀或微量泵。8.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，在所述液氧源的出口与所述液氧流量调节部件的入口之间设有单向阀，所述单向阀只允许液氧从所述液氧源流向所述液氧流量调节部件而不能逆流。9.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于， 所述控制装置为单片机。10.如权利要求1所述的发动机液氧供给系统，其特征在于，所述燃料输送管路中的燃料为汽油、柴油或燃气。

技术总结
一种发动机液氧供给系统，包括液氧源、供氧管路、燃料输送管路、混合管路、液氧流量调节部件、氧传感器、温度传感器以及控制装置；液氧源与供氧管路连通，液氧流量调节部件设置在供氧管路上；混合管路的一端分别与供氧管路和燃料输送管路连通，另一端连通至发动机燃烧室的燃料喷射元件；氧传感器用于检测发动机排气中氧的浓度，温度传感器用于检测发动机燃烧室的温度，氧传感器的输出端和温度传感器的输出端分别与控制装置的信号输入端连接，控制装置的控制输出端与液氧流量调节部件的控制输入端连接。本实用新型能提高各种发动机的燃烧效率，减少发动机排放的污染物。减少发动机排放的污染物。减少发动机排放的污染物。


技术研发人员：侯关荣 陈彩红
受保护的技术使用者：侯关荣
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021/11/28