CN104373258A

CN104373258A - 一种智能型内燃机节油器

Info

Publication number: CN104373258A
Application number: CN201410463514.0A
Authority: CN
Inventors: 周洪林; 徐松泉
Original assignee: HUZHOU KANGLONG ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: HUZHOU KANGLONG ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN104373258B

Abstract

一种智能型内燃机节油器，属于节油装置技术领域。本发明包括用以控制所述节油器智能工作的电源组件、用以循环供水的水路组件、用以输送混合气体的气路组件、以及用以产生由臭氧、氧气和氢气组成的混合气体的至少一个电解模组，电源组件与电解模组电连接，水路组件与电解模组以水循环方式沿纵轴方向连通，水路组件与气路组件沿纵轴方向连通；电解模组、水路组件、气路组件和电源组件由大外壳、背板和小外壳封装成一体，其中电解模组与水路组件通过围板与气路组件和电源组件相隔离。本发明结构简单、易安装维护，可通过实时监测车载电源电压情况以确定发动机运行的即时状态，也为电解模组提供可调电流以使电解过程更高效，提高节油器的节油效率。

Description

一种智能型内燃机节油器

技术领域

本发明涉及节油装置技术领域，特别涉及一种智能型内燃机节油器。

背景技术

目前能源危机已成为制约世界经济发展最为头疼的问题。如何在有限的石油资源、较低成本和减少污染的基础下实现节油智能控制是亟待解决的问题。现有的机动车大多数是以汽油、柴油为燃料，利用空气中的氧气助燃，空气中的氧气含量较低，直接导致发动机燃烧不充分，则现有的方法利用高压电晕法制取臭氧并和空气混合送入发动机气缸燃烧，如发明专利CN101793210B,其中该装置需要将低压直流电源转换为高频高压电源以为混合气体高压电晕过程提供智能电源控制，但高频高压的电源会产生电磁波和噪音，对本装置及车载的其他仪表共同工作时会产生干扰甚至会造成死机，另外高频高压的电源存在安全隐患。针对上述问题，电解水方式逐步替代高压电晕方式产生混合气体，不仅环保且节约成本；而电解水方式智能节油器一般由多个分体式装置构成，分置在内燃机的排气管、进气歧管等多处位置，如发明专利申请CN102477921A，装置安装、维护不便捷，且该智能节油器未有电解水循环设置且未考虑实时监测水温、液位、电源电压等信号，实现全方面的智能节油控制。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单的一体式的智能型内燃机节油器，不仅具有水循环过程，且具有实时监测水温、液位、电源电压功能，确保水电解过程稳定持续进行，实现智能节油控制。

本发明的技术方案是提供一种包括用以控制所述节油器智能工作的电源组件、用以循环供水的水路组件、用以输送混合气体的气路组件、以及用以产生由臭氧、氧气和氢气组成的混合气体的至少一个电解模组，所述电源组件与所述电解模组电连接，所述水路组件与所述电解模组以水循环方式沿纵轴方向连通，所述水路组件与所述气路组件沿纵轴方向连通；所述电解模组、所述水路组件、所述气路组件和所述电源组件由大外壳、背板和小外壳封装成一体，其中所述电解模组与所述水路组件通过围板与所述气路组件和所述电源组件相隔离。

该智能型内燃机节油器为一体式，结构简单易于安装维护；其中水路、电路、气路相互分割设置，且水路、气路均在纵轴方向设置，实现快速电解、水循环加快、混合气体加压后快速送入内燃机的过程。该节油器通过水路组件实现电解水循环过程，以确保电解过程持续不断，而通过电源组件实施检测温度、液位和电源电压并控制电解水温度、提醒使用者添加纯净水和提供可调节电解电流给电解模组，以使电解过程高效，进而提高节油器节油率。

作为本发明的优选，所述气路组件包括鼓风部件、盖板、风道板、隔水板；具有向外凸起且细长的出气口的所述盖板、底侧和边侧分别具有通气口和进风口的所述风道板、以及具有溢出口的所述隔水板依次从上至下设置于所述围板上方；所述盖板与所述风道板之间形成容纳混合气体的空腔，所述空腔内置有所述鼓风部件。

作为本发明的优选，所述隔水板还具有防水倒角。

作为本发明的优选，所述水路组件包括上水箱、下水箱、连通所述上、下水箱的输入水管和输出水管、与所述下水箱连通的注水管、以及由可拆卸的所述小外壳遮蔽的注水口。

作为本发明的优选，所述电源组件包括显示部件、开关部件、控制部件、外接电源口。

作为本发明的优选，所述显示部件包括用以指示待机状态的第一指示灯、用以指示所述电解模组工作状态的第二指示灯、用以显示电解电流的电流表；所述开关部件包括用以连接外部电源的电源开关和用以手动停机维护节油器的维护按钮。

作为本发明的优选，所述控制部件包括均设置于所述围板边侧的PCB板、分流器、继电器和DC-DC电源，以及均设置于所述水箱内的温度传感器、液位传感器、制热部件和制冷部件；所述外接电源口、所述第一指示灯、所述PCB板、所述继电器、所述第二指示灯、所述DC-DC电源、所述分流器、所述电流表、所述电解模组依次电连接；所述温度传感器、所述液位传感器、所述制热部件和所述制冷部件与所述PCB板电连接。

作为本发明的优选，还包括散热部件，所述散热部件有设置在所述背板上且正对所述电解模组的第一散热部件；设置在所述背板且正对所述下水箱的第二散热部件；设置在所述围板侧边且通过网罩与所述大外壳连接的第三散热部件。

作为本发明的优选，所述电解模组包括阴极水箱，阳极水箱，分别内置于阴极水箱和阳极水箱的负电极和正电极，所述阴极水箱分别向所述上水箱和所述下水箱延伸的上左端口、下左端口，所述阳极水箱分别向所述上水箱和所述下水箱延伸的上右端口、下右端口，分别设置于所述阳极水箱与所述阴极水箱的外侧的负电极引出端和正电极引出端；所述上左端口和所述上右端口与所述上水箱连接，所述下左端口和所述下右端口与所述下水箱连接，所述负电极引出端与所述正电极引出端连接所述电源组件。

作为本发明的优选，所述PCB板为包括稳压电路、单片机、电压检测电路、制冷电路、制热电路、报警电路的控制电路；所述控制电路通过所述电压检测电路检测外接电源的电压波动信号、通过温度传感器检测水箱温度、通过液位传感器检测水箱液位，并通过单片机对所述信号处理实现所述电解模组工作、水温自动调节、液位报警的智能节油控制。

本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单，易安装、维护且成本小，节油率高，约为15%-25%。该智能型内燃机节油器为一体式，且具有上、下水箱为电解模组实现持续不断的水循环；另外，智能控制式的节油器可实时监测电源电压波动情况、水箱水温和液位，节油器可智能控制水箱温度、提醒使用者添加纯净水并控制DC-DC电源输出可调电解电流供电解模组工作，进一步使得电解过程充分有效，产生由臭氧、氧气和氢气构成一定比例的混合气体，送入内燃机充分燃烧。

附图说明

图1为本发明智能型内燃机节油器的主视图；

图2为本发明智能型内燃机节油器的俯视图；

图3为本发明智能型内燃机节油器的右侧视图；

图4为本发明智能型内燃机节油器的内部结构图；

图5为本发明智能型内燃机节油器中的电解模组的立体结构图；

图6为本发明智能型内燃机节油器中的隔水板立体结构图；

图7为本发明智能型内燃机节油器的原理结构图；

图8为本发明智能型内燃机节油器实施例的原理框图。

1-大外壳；11-第一指示灯；12-第二指示灯；13-电流表；14-继电器；15-电源开关；16-维护按钮；17-外接电源口；18-网罩；2-小外壳；3-背板；4-围板；5-气路组件；51-盖板；52-风道板；53-隔水板；531-防水倒角；532-溢出口；54-出气口；6-水路组件；61-上水箱；62-下水箱；63-输入水管；64-输出水管；65-注水管；66-注水口；7-电解模组；71-上左端口；72-上右端口；73-下左端口；74-下右端口；75-负电极引出端；76-正电极引出端；77-阴极水箱；78-阳极水箱；8-电源组件；81-PCB板；82-分流器；83-继电器；84-DC-DC电源；85-第三散热部件；X-鼓风路径。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1-6所示为本发明智能型内燃机节油器的结构图。该智能型内燃机节油器包括电源组件、水路组件、气路组件和至少一个电解模组7。其中，根据汽车排量的多少，选择一个或多个电解模组7。所述电解模组7与所述电源组件电连接，所述水路组件分别与所述气路组件和所述电解模组7沿纵轴方向连通，所述电源组件智能控制所述电解模组7工作，所述水路组件为所述电解模组7提供循环电解水，所述电解模组7进而产生一定比例的由臭氧、氧气和氢气构成的混合气体，所述混合气体通过所述气路部件送入内燃机燃烧。其中，根据汽车排量的多少，内燃机耗能需求，选择一个或多个电解模组7。所述电源组件、所述水路组件、所述气路组件和所述电解模组7由大外壳1、背板3和小外壳2封装成一体，所述电解模组7和所述水路组件通过围板4与所述气路组件和所述电源组件相隔离。上述结构集成气路、水路、电路为一体，整体装置体积小，结构简单，便于安装、维护。

所述气路组件包括鼓风部件、盖板51、风道板52、隔水板53。所述盖板51、所述风道板52、所述隔水板53依次从上至下设置于所述围板4上，所述盖板51与所述风道板52之间形成有容纳混合气体的空腔，所述空腔内还放置有所述鼓风部件，如风扇，所述盖板51上有一向外凸起且细长的出气口54，所述风道板52下侧具有与所述隔水板53连通的通气口且所述风道板52边侧具有进风口。当混合气体通过所述隔水板53进入所述空腔，所述鼓风部件对空腔加压，当具有混合气体的空腔压力大于所述出气口54压力时，混合气体经所述出气口54送入内燃机燃烧，当所述出气口54的口径比所述通气口或所述进风口小很多时，上述加压送气的过程更为快速。所述隔水板53用以隔离风路和水路，所述隔水板53包括与所述水路组件相通的溢出口532，为了防止电解过程产生的气体在进入空腔时，带入所述水路组件或所述电解模组7的水分，所述隔水板53还具有防水倒角531（如图6），水分通过防水倒角531回流会所述水路组件。

所述水路组件包括上水箱61、下水箱62、连通所述上、下水箱61、62的输入水管63和输出水管64、与所述下水箱62连通的注水管65、以及由可拆卸的所述小外壳2遮蔽的注水口。关于现有节油装置，其仅有一个供水箱，尽管电解槽电解完毕后会将部分水量带回供水箱，且供水箱会经电解槽下端的进水孔补充水量，但电解水的自循环系统水循环流出、补充满，可能长期使用时需要反复添加纯净水。为了实现电解水的循环且长期连续供给，设置上、下两个水箱61、62，在具有同现有皆有装置的循环方式外，还具有作为储水装置的所述下水箱62，当两水箱61、62都注满水时，通过电解模组7的电解过程以及水受自身重力流动方向，所述下水箱62通过输入水管63输入纯净水至所述上水箱61，所述上水箱61通过所述输出水管64输出纯净水至所述下水箱62，如此往复直至水箱61水位下降低于安全水位时，使用者打开小外壳2，通过所述注水管65的注水口注入纯净水至所述下水箱62；上述循环过程还利于电解水的散热，热量通过水循环传递散发至空气中，降低电解水温度。

所述电源组件包括显示部件、开关部件、控制部件、外接电源口17。所述显示部件包括第一指示灯11、第二指示灯12、电流表13。所述开关部件包括电源开关15、维护按钮16。所述控制部件包括PCB板81、分流器82、继电器83、DC-DC电源84、温度传感器、液位传感器、制热部件、制冷部件；所述PCB板81、分流器82、继电器83、DC-DC电源84均设置于所述围板4边侧，而所述温度传感器、所述液位传感器、所述制热部件、所述制冷部件均放置于所述上水箱61内且与所述PCB板81电连接。所述外接电源口17与所述第一指示灯11电连接，但所述外接电源口17与车载电源相连接且与所述外接电源口17串联的电源开关15闭合，则所述第一指示灯11显示该节油器待机状态。车载电源通过所述外接电源口17依次与所述PCB板81、所述继电器83、所述第二指示灯12和所述DC-DC电源84电连接，当所述PCB板81发出控制指令使得所述继电器83吸合连通所述DC-DC电源84，所述DC-DC电源84为所述电解模组7提供电解电流，所述第二指示灯12显示所述电解模组7工作状态。所述分流器82和所述电流表13连接于所述电解模组7和所述DC-DC电流源之间，用以显示电解电流，确定电解过程是否正常稳定进行。当需要对该节油器进行维护工作时，使用者按下所述维护按钮16，切断所述通路。

所述PCB板81为包括稳压电路、单片机、电压检测电路、制冷电路、制热电路、报警电路的控制电路；所述控制电路通过所述电压检测电路检测车载电源的电压波动信号、通过温度传感器检测水箱温度、通过液位传感器检测水箱61液位，并通过单片机对所述信号处理实现所述电解模组7工作、水温自动调节、液位报警的智能节油控制。车载电源一般为24V或12V,经稳压电路降压输出适用于单片机的电压，如5V，当检测车载电源的电源电压在27V时，所述单片机输出控制信号连通所述DC-DC电源84为所述电解模组7提供电解电流，根据发动机的打火情况及内燃机燃料需求，所述单片机控制DC-DC电源84输出不同电解电流，例如在8-12A内选择；当检测温度低于单片机设定的参考温度时，所述单片机经所述制热电路对所述水箱61制热，制热部件可以为加热棒；当检测温度高于单片机设定的参考温度时，所述单片机经所述制冷电路对所述水箱61制冷，制冷部件可以为半导体制冷片、风扇；当检测液位低于安全液位时，所述单片机经所述报警电路进行蜂鸣报警，提醒使用者及时注水。

如图5，所述电解模组7包括阴极水箱77，阳极水箱78，分别内置于阴极水箱77和阳极水箱78的负电极和正电极，所述阴极水箱77分别向所述上水箱61和所述下水箱62延伸的上左端口71、下左端口73，所述阳极水箱78分别向所述上水箱61和所述下水箱62延伸的上右端口72、下右端口74，分别设置于所述阳极水箱78与所述阴极水箱77的外侧的负电极引出端75和正电极引出端76；所述上左端口71和所述上右端口72与所述上水箱61连接，所述下左端口73和所述下右端口74与所述下水箱62连接，所述负电极引出端75与所述正电极引出端76连接所述电源组件。所述电解模组7以纯净水为原料，在低电压高密度电流状态下使水分子进行阳离子交换和质子交换分离产生臭氧、氧气和氢气，最优比例可达8：32:5，所述电极采用贵金属，如铂、二氧化锡、二氧化铅等，阴极水箱77的上左端口71产生水和氢气，而阳极水箱78的上右端口72产生臭氧和氧气，各气体分贝从水中溢出到空腔形成混合气体，在此过程中无二次污染产生。其中，臭氧在发动机进气和压缩过程中，因其强氧化力而将内燃机燃料的分子链打碎，使燃料可以充分燃烧，继而臭氧在发动机做功行程中因其不稳定性，在200摄氏度时瞬间还原成氧气时产生大量热量，起到节约燃料的功效。而氧气时助燃物，从化学角度看，氧气浓度的多少直接影响燃烧过程中的热量以及热量的传播速度，进而直接增加热力学参数，起到了提高燃料利用率的效果。氢气的热值较高，为石油热值的3倍多，相当于增加了燃料。综合臭氧、氧气和氢气的混合气体在内燃机工作时，可清除气缸积碳，延长内燃机寿命，节油率可达15%-25%。

该智能型内燃机节油器还包括散热部件，所述散热部件有设置在所述背板3上且正对所述电解模组7的第一散热部件；设置在所述背板3且正对所述下水箱62的第二散热部件；设置在所述围板4侧边且通过网罩18与所述大外壳1连接的第三散热部件。所述第一散热部件可以为散热片，所述第二散热部件可以为一散热孔，两者主要用以对所述电解模组7散热；所述第三散热部件85可以为一散热片或散热风扇，主要用以对所述DC-DC电源84、PCB板81散热。

如图7、8，实际应用时，发动机连接车载电源，当发动机点火成功后，单片机通过电压检测电路检测到电源电压信号并判断电压在27V左右时，输出工作控制信号使得工作继电器83闭合，DC-DC电源84工作且输出电解电流至所述电解模组7，同时单片机根据电源电压信号调整DC-DC电源84输出电流大小，以及时调整电解模块的工作状态，使得混合气体产生过程根据实际需求实现。所述电解模组7通电工作时，产生一定比例的氢气、氧气和臭氧，各气体混合后经气路组件送入内燃机参与燃烧。同时，单片机通过温度传感器检测水箱61状态，当温度超过参考温度，如35度时，输出降温控制信号依次至制冷电路和制冷部件，开始制冷以防止水蒸气产生；当检测温度低于35度时，停止制冷。当温度低于冰点时，输出升温控制信号依次至制热电路和制热部件，开始制热以防止水箱61结冰；当检测温度高于0度，达到1度左右时，停止制热。单片机还可通过液位传感器检测电解水过程，因电解水过程水位会逐渐降低，当低于安全水位时，单片机发出指令驱动蜂鸣器持续报警，提醒使用人员及时添加纯净水。当发动机熄火后，单片机通过传感器检测到电源电压信号，大约25V左右时，自动停止工作。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种智能型内燃机节油器，其特征在于，包括用以控制所述节油器智能工作的电源组件、用以循环供水的水路组件、用以输送混合气体的气路组件、以及用以产生由臭氧、氧气和氢气组成的混合气体的至少一个电解模组（7），所述电源组件与所述电解模组电连接，所述水路组件与所述电解模组（7）以水循环方式沿纵轴方向连通，所述水路组件与所述气路组件沿纵轴方向连通；所述电解模组（7）、所述水路组件、所述气路组件和所述电源组件由大外壳（1）、背板（3）和小外壳（2）封装成一体，其中所述电解模组（7）与所述水路组件通过围板（4）与所述气路组件和所述电源组件相隔离。

2.根据权利要求1所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述气路组件包括鼓风部件、盖板（51）、风道板（52）、隔水板（53）；具有向外凸起且细长的出气口（54）的所述盖板（51）、底侧和边侧分别具有通气口和进风口的所述风道板（52）、以及具有溢出口（532）的所述隔水板（53）依次从上至下设置于所述围板（4）上方；所述盖板（51）与所述风道板（52）之间形成容纳混合气体的空腔，所述空腔内置有所述鼓风部件。

3.根据权利要求2所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述隔水板（53）还具有防水倒角（531）。

4.根据权利要求2所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述水路组件包括上水箱（61）、下水箱（62）、连通所述上、下水箱（61、62）的输入水管（63）和输出水管（64）、与所述下水箱（62）连通的注水管（65）、以及由可拆卸的所述小外壳（2）遮蔽的注水口（66）。

5.根据权利要求4所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述电源组件包括显示部件、开关部件、控制部件、外接电源口（17）。

6.根据权利要求5所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述显示部件包括用以指示待机状态的第一指示灯（11）、用以指示所述电解模组工作状态的第二指示灯（12）、用以显示电解电流的电流表（13）；所述开关部件包括用以连接外部电源的电源开关（15）和用以手动停机维护节油器的维护按钮（16）。

7.根据权利要求6所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述控制部件包括均设置于所述围板（4）边侧的PCB板（81）、分流器（82）、继电器（83）和DC-DC电源（84），以及均设置于所述水箱（61）内的温度传感器、液位传感器、制热部件和制冷部件；所述外接电源口（17）、所述第一指示灯（11）、所述PCB板（81）、所述继电器（83）、所述第二指示灯（12）、所述DC-DC电源（84）、所述分流器（82）、所述电流表（13）、所述电解模组（7）依次电连接；所述温度传感器、所述液位传感器、所述制热部件和所述制冷部件与所述PCB板（81）电连接。

8.根据权利要求4所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，还包括散热部件，所述散热部件有设置在所述背板上且正对所述电解模组的第一散热部件；设置在所述背板且正对所述下水箱的第二散热部件；设置在所述围板侧边且通过网罩与所述大外壳连接的第三散热部件（85）。

9.根据权利要求4所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述电解模组（7）包括阴极水箱（77），阳极水箱（78），分别内置于阴极水箱（77）和阳极水箱（78）的负电极和正电极，所述阴极水箱（77）分别向所述上水箱（61）和所述下水箱（62）延伸的上左端口（71）、下左端口（73），所述阳极水箱（78）分别向所述上水箱（61）和所述下水箱（62）延伸的上右端口（72）、下右端口（74），分别设置于所述阳极水箱（78）与所述阴极水箱（77）的外侧的负电极引出端（75）和正电极引出端（76）；所述上左端口（71）和所述上右端口（72）与所述上水箱（61）连接，所述下左端口（73）和所述下右端口（74）与所述下水箱（62）连接，所述负电极引出端（75）与所述正电极引出端（76）连接所述电源组件。

10.根据权利要求7所述的智能型内燃机节油器，其特征在于，所述PCB板（81）为包括稳压电路、单片机、电压检测电路、制冷电路、制热电路、报警电路的控制电路；所述控制电路通过所述电压检测电路检测外接电源的电压波动信号、通过温度传感器检测水箱温度、通过液位传感器检测水箱液位，并通过单片机对所述信号处理实现所述电解模组工作、水温自动调节、液位报警的智能节油控制。