CN101289973B - 一种内燃机节油器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机节油器，包括第一水箱，第一水箱内安装进气管和第一水管，进气管另一端与大气相通，第一水管另一端与第二水箱连通，第二水箱内设置多孔发泡球，多孔发泡球与第二水管一端连接，第二水管另一端与内燃机连接，第二水管的管路上安装雾化器，第一水箱内安装第一出气管，第一出气管与第二水管连通，第一出气管与第二水管的连接端位于多孔发泡球与雾化器之间。本发明的积极效果在于：结构简洁合理，体积小，易于安装，适合对已有设备进行改装；无需水泵等高耗能装置，不易损坏，维修方便，雾化效果好；节油率可达15％-25％，节油效果非常明显；采用本发明可以大幅减少内燃机对环境的污染；油、水分别储存，不会出现燃油变质的情况。

Description

一种内燃机节油器

技术领域

本发明涉及内燃机节油装置领域，具体是一种内燃机用的向雾化油中加雾化水作为燃料的内燃机节油器。

背景技术

近几年我国经济高速发展，内燃机的使用日益增加，尤其是在汽车领域更为显著。而燃油作为不可再生资源日趋减少，导致油料价格大幅上升。目前为了节约能源，本领域人员研究出多种内燃机节能措施。其中，常用的方法为在燃油中掺入乙醇或者乳化剂。但是乙醇的制造需要消耗大量粮食。乳化剂掺水虽能提高节油效果，但是掺水后的燃油如果存放时间过长，油、水会发生分离，使燃油变质，难以保存。

另外的节油方式是向雾化燃油中加入雾化水，可以使燃料充分燃烧，用水取代部分燃油从而达到节油的效果。此类技术有很多公开文件，但是经研究，发现这些技术都存在不足：

1、结构复杂，在安装时需要对内燃机进行较大的改装，无法安装在较小的空间内，尤其不适合安装在汽车的发动机上；

2、需要外加动力源；

3、易出现故障；

4、节油量较低，一般为3-8％；

5、雾化效果不好，容易产生水流进入内燃机，易使内燃机产生强烈的抖动；

6、水流进入雾化器的速度太快，导致雾化器生成雾化水的量不易控制，在内燃机启动时，大量雾化水与燃油混合，容易导致内燃机无法启动等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内燃机节油器，它可以解决以上各种问题，在内燃机工作过程中加入雾化水，使雾化水和雾化油的充分混合，提高内燃机的节油率，油、水分别存放，体积小，易于安装。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种内燃机节油器，包括第一水箱，第一水箱内安装进气管和第一水管，进气管一端置于第一水箱内，进气管另一端与大气相通，第一水管的一端置于第一水箱内，第一水管另一端与第二水箱连通，第二水箱内设置多孔发泡球，多孔发泡球上开设多层小孔，多孔发泡球与第二水管一端连接，第二水管另一端与内燃机连接，第二水管的管路上安装雾化器，第一水箱内安装第一出气管，第一出气管与第二水管连通，第一出气管与第二水管的连接端位于多孔发泡球与雾化器之间。第一出气管上安装第二流量控制阀，第二水管上安装第一流量控制阀。第一水箱内安装补水管，补水管一端与水源相通。第一水箱内分别安装高水位传感器和低水位传感器。内燃机上设有进风筒，进风筒内安装风扇。第一水箱内安装第二出气管，第二出气管另一端与进风筒连通。第一水管管路上设置弯曲段。进气管一端安装空气过滤器。第一水箱内设置液体过滤器，液体过滤器与第一水管连通。进入内燃机的雾化水与雾化油的比例为1∶18-1∶13。

本发明的积极效果在于：在不需要改变机动车任何结构的前提下，可以直接安装，本发明结构简洁合理，体积小，易于安装，适合对已有设备进行改装；

由于借助大气压将水压进内燃机，同时水的雾化主要采用物理装置进行，因此本发明无需水泵等高耗能装置，不易损坏，维修方便，雾化效果好；

本发明中由于雾化水与雾化油的比例设计合理，雾化水与雾化器充分混合后，会产生“微爆”现象，使得其雾化效果更好，加快燃烧速度，促进油雾的燃烧效率，同时雾化水与雾化油在高温下充分混合，水与燃油中的碳元素可发生反应生成水煤气，水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气，水煤气可参与燃烧，进一步提高燃油的燃烧效率，经试验，本发明的节油率可达15％-25％，节油效果非常明显；

本发明内燃机中水与燃油中的碳元素结合，可降低一氧化碳和其他未充分燃烧的烃类的排放量，而且水的比热大，掺入雾化水后，降低了燃烧室与燃烧室壁面温度，抑制了氮氧化物的生成，从而大幅减少内燃机对环境的污染；

本发明油、水分别储存，不会出现燃油变质的情况；

本发明中水经过细化和雾化双重工艺，形成的雾化水流速稳定，雾化效果好，易于和燃油混合，因此发动机不会产生强烈的抖动和熄火。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的主体结构有一个第一水箱2，第一水箱2内安装进气管4和第一水管6，进气管4一端置于第一水箱2内，进气管4另一端与大气相通，将进气管4与大气相通，可以使第一水箱2内压力与外界大气压相同，即为正压，由于化油器16内为负压，所以第一水箱2内水和空气可以自动沿各个管道进入内燃机15，无需水泵等高耗能装置。第一水管6的一端置于第一水箱2内，第一水管6另一端与第二水箱14连通，第二水箱14内设置多孔发泡球12，多孔发泡球12上开设多层小孔，多孔发泡球12与第二水管9一端连接。第二水管9另一端与内燃机15连接，该处所述内燃机15包括汽油机和柴油机，当内燃机15是汽油机时，第二水管9另一端与内燃机15上的化油器16连通；当内燃机15是柴油机，则第二水管9另一端与内燃机15的进风筒连通。第二水管9的管路上安装雾化器11，第一水箱2内安装第一出气管7，第一出气管7与第二水管9连通，第一出气管7与第二水管9的连接端位于多孔发泡球12与雾化器11之间。第一水箱2内潮湿水气可以经过第一出气管7进入第二水管9，吹散第二水管9内的水泡，进一步细化水，可以提高雾化器11的雾化效果，并且稳定进入雾化器11的水的流量。水经多孔发泡球12细化和第一出气管7吹散，其进入雾化器11时为流量稳定的细小水泡，使雾化器11生成的雾化水雾化效果好并且流量稳定，利于雾化水和雾化油混合，可以防止内燃机15产生强烈的抖动或者熄火。

多孔发泡球12是多层多孔结构，其上小孔为不同轴的不规则小孔。水经过多孔发泡球12后可以分散成细小水泡，水泡再进入雾化器11时，可以大幅提高雾化效果，同时可以稳定进入雾化器11的水量，防止雾化器11生成的雾化水过急过多影响内燃机15正常使用。多孔发泡球12可以有多种形状，例如圆柱形或者方形，优选为球状，第二水管9的入水处位于多孔发泡球12的圆心位置，这样多孔发泡球12表面各点与第二水管9的入水处距离基本都相等，无论水从何处进入多孔发泡球12，其都经过基本相同的细化过程后进入第二水管9，可以提高水的细化效果。多孔发泡球12一般采用发泡磨石制成，也可以用海绵柱、多孔塑料球等代替。

为了方便控制进入第二水管9内的气体流量，在第一出气管7上安装第二流量控制阀8；为了方便控制进入内燃机15的水量，在第二水管9上安装第一流量控制阀10。第二流量控制阀8和第一流量控制阀10可以是电磁阀，他们与油门等控制装置相连通进行联合控制，即增大油门时，第二流量控制阀8和第一流量控制阀10也相应增大，从而使雾化水和雾化油的供给均增大；减小油门时，第二流量控制阀8和第一流量控制阀10也相应减小，从而使雾化水和雾化油的供给均减小。第一流量控制阀10可以安装在雾化器11的前部管路上或者后部管路上，一般情况下，将第一流量控制阀10安装在雾化器11的前部管路上，这样可以使进入雾化器11的水量得到很好控制，从而控制雾化水的生成量。

在第一水箱2内安装补水管13，补水管13一端与水源相通。当使用一段时间后，可以打开水源通过补水管13往第一水箱2内补水。为了监测第一水箱2内水量，及时对其进行补水，在第一水箱2内上部安装高水位传感器3，下部安装低水位传感器1。高水位传感器3、低水位传感器1分别与水源的控制开关连接。本发明使用一段时间后，当第一水箱2内水位到达低水位传感器1处，低水位传感器1发送信号控制水源开关开启，通过补水管13往第一水箱2内补水；当补水到一定量时，水位到达高水位传感器3处，高水位传感器3发送信号控制水源开关关闭，停止补水。第一水箱2内实现自动化控制，防止第一水箱2内出现缺水现象影响内燃机15使用。

本发明为了进一步提高了雾化水与雾化油的混合程度，提高燃烧效率，在进风筒18内安装风扇17，风扇17无需任何动力，进风筒18内一般设置1个或者2个风扇17即可。空气经过风扇17后可以形成涡流进入化油器16，进一步提高了雾化水与燃油的混合程度，利于燃烧，提高了节油率。有些内燃机15在进风筒18和出气筒处会设有监测装置，而采用本发明时，进风筒18处的含水量会远远小于出气筒处含水量，这时监测装置会自动报警，从而会误导使用人员。为此，在第一水箱2上设置第二出气管21，第二出气管21一端与第一水箱2上部相通，第二出气管21另一端与内燃机15上的进风筒18相通。这样第一水箱2上部的潮湿水气进入进风筒18内，从而平衡进风筒18和出气筒处的含水量，这样监测装置不会误报。

本发明在第一水管6的管路上设置弯曲段22，弯曲段22一般为螺旋形或者“S”形，这样可以稳定水的流速，防止水过快进入多孔发泡球12影响水的雾化效果。

为了保证第一水箱2内水质清洁，在进气管4一端安装空气过滤器5，防止外界杂质进入第一水箱2影响节油效果。

在第一水箱2内设置液体过滤器20，液体过滤器20与第一水管6连通，可以提高雾化水的纯净度，从而提高内燃机15的燃烧效率。

雾化器11可以是超声波雾化器、压力雾化器或者离心雾化器，这里一般优选超声波雾化器，超声波雾化器的雾化效果好，耗能低，成本低，体积小易于安装使用。

实验表明，当雾化水与雾化油的比例高于1∶13时，内燃机运行时易产生抖动；当雾化水与雾化油的比例低于1∶18时，内燃机节油效果不明显；当雾化水与雾化油的比例在1∶18-1∶13时，内燃机运行平稳，节油效果最佳。

内燃机15包括汽油机和柴油机，以本发明配合汽油机使用为例，使用时，开启第二流量控制阀8和第一流量控制阀10，第一水箱2内水经第一水管6进入第二水箱14，然后经多孔发泡球12细化成水泡进入第二水管9。第一水箱2内的潮湿气体经第一出气管7进入到第二水管9，吹散第二水管9内的水泡，可以使第二水管9中水进一步细化。水泡经第二水管9进入雾化器11形成雾化水，然后雾化水进入化油器16与雾化油混合，最终进入内燃机燃烧。

Claims (9)

1.一种内燃机节油器，其特征在于：包括第一水箱(2)，第一水箱(2)内安装进气管(4)和第一水管(6)，进气管(4)一端置于第一水箱(2)内，进气管(4)另一端与大气相通，第一水管(6)的一端置于第一水箱(2)内，第一水管(6)另一端与第二水箱(14)连通，第二水箱(14)内设置多孔发泡球(12)，多孔发泡球(12)上开设多层小孔，多孔发泡球(12)与第二水管(9)一端连接，第二水管(9)另一端与内燃机(15)连接，第二水管(9)的管路上安装雾化器(11)，第一水箱(2)内安装第一出气管(7)，第一出气管(7)与第二水管(9)连通，第一出气管(7)与第二水管(9)的连接端位于多孔发泡球(12)与雾化器(11)之间，第一出气管(7)上安装第二流量控制阀(8)，第二水管(9)上安装第一流量控制阀(10)。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机节油器，其特征在于：第一水箱(2)内安装补水管(13)，补水管(13)一端与水源相通。

3.根据权利要求1或2所述的一种内燃机节油器，其特征在于：第一水箱(2)内分别安装高水位传感器(3)和低水位传感器(1)。

4.根据权利要求1所述的一种内燃机节油器，其特征在于：内燃机(15)上设有进风筒(18)，进风筒(18)内安装风扇(17)。

5.根据权利要求1或4所述的一种内燃机节油器，其特征在于：第一水箱(2)内安装第二出气管(21)，第二出气管(21)另一端与进风筒(18)连通。

6.根据权利要求1所述的一种内燃机节油器，其特征在于：第一水管(6)管路上设置弯曲段(22)。

7.根据权利要求1所述的一种内燃机节油器，其特征在于：进气管(4)的所述另一端安装空气过滤器(5)。

8.根据权利要求6所述的一种内燃机节油器，其特征在于：第一水箱(2)内设置液体过滤器(20)，液体过滤器(20)与第一水管(6)连通。

9.根据权利要求1所述的一种内燃机节油器，其特征在于：进入内燃机(15)的雾化水与雾化油的比例为1∶18-1∶13。

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