CN104389699A - 一种用于机动车的多级富氧自控装置 - Google Patents

一种用于机动车的多级富氧自控装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104389699A
CN104389699A CN201410545405.3A CN201410545405A CN104389699A CN 104389699 A CN104389699 A CN 104389699A CN 201410545405 A CN201410545405 A CN 201410545405A CN 104389699 A CN104389699 A CN 104389699A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxygen
oxygen enrichment
motor vehicle
relay
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410545405.3A
Other languages
English (en)
Inventor
盛春迎
陈凌珊
唐娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Engineering Science
Original Assignee
Shanghai University of Engineering Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Engineering Science filed Critical Shanghai University of Engineering Science
Priority to CN201410545405.3A priority Critical patent/CN104389699A/zh
Publication of CN104389699A publication Critical patent/CN104389699A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于机动车的多级富氧自控装置，其包括：增压器、增压管、多个阻止阀、多个氮氧分离器和空气管；所述的增压器包括涡轮和叶轮，涡轮的进气口与机动车尾气管连接，叶轮的进气口与大气连通，叶轮的出气口与增压管连通；所述的阻止阀安装在增压管内，且每个阻止阀与一个电磁开关A连接，所有的电磁开关A均与一个继电器A并联电连接；所述的氮氧分离器安装在阻止阀后的空气管内，且每个氮氧分离器与一个电磁开关B连接，所有的电磁开关B均与一个继电器B并联电连接；所述的继电器A和继电器B均与机动车的电控单元电连接。本发明实现了按需富氧和逐级富氧，解决了纯粹富氧存在的能源浪费问题和单级富氧存在的动力不足问题。

Description

一种用于机动车的多级富氧自控装置
技术领域
本发明是涉及一种用于机动车的多级富氧自控装置，属于节能环保设备技术领域。
背景技术
石油资源的紧缺和越来越多的雾霾天气，人们不约而同将其归咎于现代社会大量使用的机动车的原因，因此，各种增加机动车动力以及改善和处理尾气排放的装置就应运而生。
增加机动车动力一般采用多喷燃油和涡轮增压的方式，改善和处理机动车尾气一般是用三元催化的方法，但这些传统方法均不能有效解决能源危机和环境问题。
富氧燃烧现已成为增加发动机输出功率和降低排放的有效方法。机动车富氧技术是采用富氧装置使进气中的氧含量增加，使得燃油分子与氧分子充分混合、充分燃烧，从而增加输出扭矩，降低有害气体的排放。现有技术中，已有多种富氧方法，其中，采用高分子复合材料制成的氮氧分离膜进行富氧的方法，已在一些领域中得到应用。市售的氮氧分离膜在1.5个大气压下，氧气通过率能够大于24％(体积百分比)。但现有的机动车富氧技术均是采用单纯或单级的富氧方法，会造成不必要的富氧燃烧和尾气中富氧，即当机动车负荷较低时，若进气中含氧量较高，则将造成能耗增加，且排气中氧含量超标，不能达到随负荷改变进行逐级富氧以增加输出扭矩和降低排放的目的。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种用于机动车的多级富氧自控装置，实现按需富氧和逐级富氧，解决纯粹富氧存在的能源浪费问题和单级富氧存在的动力不足问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于机动车的多级富氧自控装置，包括：增压器、增压管、多个阻止阀、多个氮氧分离器和空气管；所述的增压器包括涡轮和叶轮，涡轮的进气口与机动车尾气管连接，叶轮的进气口与大气连通，叶轮的出气口与增压管连通；所述的阻止阀安装在增压管内，且每个阻止阀与一个电磁开关A连接，所有的电磁开关A均与一个继电器A并联电连接；所述的氮氧分离器安装在阻止阀后的空气管内，且每个氮氧分离器与一个电磁开关B连接，所有的电磁开关B均与一个继电器B并联电连接；所述的继电器A和继电器B均与机动车的电控单元(ECU，Electronic Control Unit)电连接。
作为优选方案，所述的涡轮选用15～20片叶片。
作为优选方案，所述的叶轮选用呈放射性曲线形状的叶片。
作为优选方案，所述的氮氧分离器具有在1.5个大气压下的氧气通过率大于24％体积百分比的氮氧分离膜。
作为优选方案，所述氮氧分离器的形状及大小与空气管截面相同。
作为优选方案，所述的氮氧分离器安装在距离阻止阀5厘米处。
作为优选方案，所述的阻止阀数量与氮氧分离器的数量相同。
作为进一步优选方案，所述的阻止阀与氮氧分离器的数量均为3个。
本发明所述的多级富氧自控装置的工作方法如下：
首先，将机动车尾气管接入所述装置增压器的尾气进口，并将所述装置空气管与机动车进气管相连接；
然后启动机动车，当机动车启动后，其排放的尾气推动增压器涡轮转动并带动叶轮转动吸入空气，空气被压缩后送入增压管；
根据ECU监测的发动机负荷，小于某一值时，无电信号输出，阻止阀均关闭而氮氧分离器均打开；当随着负荷逐渐增大时，根据设定的多级负荷阀值，ECU输出电信号，通过继电器A打开一个或多个阻止阀，让增压后的空气汇入空气管，同时通过继电器B关闭一个或多个氮氧分离器，让增压后的空气通过氮氧分离器进行富氧处理后送入机动车，实现按需富氧和逐级富氧，既满足了发动机输出扭矩的需要，又避免了单级富氧所存在的动力不足或纯粹富氧造成的能源浪费问题。
与现有技术相比，本发明提供的多级富氧自控装置，能够根据机动车负荷情况实现按需富氧和逐级富氧，不仅保证了机动车负荷变化时的氧气需求，避免了单纯富氧或单级富氧造成的能源浪费问题，而且保证了机动车的输出功率，实现了尾气的回收利用，降低了废气排放；另外，本发明结构简单，安装方便，便于推广应用。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于机动车的多级富氧自控装置的结构示意图；
图2是本发明提供的一种氮氧分离器的结构示意图；
图3是实施例提供的一种多级富氧自控装置的一种工作状态结构示意图。
图中：1、增压器；11、涡轮；12、叶轮；2、增压管；3、阻止阀；31、阻止阀Ⅰ；32、阻止阀Ⅱ；33、阻止阀Ⅲ；4、电磁开关A；41、电磁开关AⅠ；42、电磁开关AⅡ；43、电磁开关AⅢ；5、氮氧分离器；51、氮氧分离器Ⅰ；52、氮氧分离器Ⅱ；53、氮氧分离器Ⅲ；54、氮氧分离膜；55、包边；56、结点；57、转动轴；6、电磁开关B；61、电磁开关BⅠ；62、电磁开关BⅡ；63、电磁开关BⅢ；7、继电器A；8、继电器B；9、空气管；10、电控单元(ECU)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细阐述：
如图1所示：本发明提供的一种用于机动车的多级富氧自控装置，包括：增压器1、增压管2、多个阻止阀3、多个氮氧分离器5和空气管9；所述的增压器1包括涡轮11和叶轮12，涡轮11的进气口与机动车尾气管连接，叶轮12的进气口与大气连通，叶轮12的出气口与增压管2连通；所述的阻止阀3安装在增压管2内，且每个阻止阀3与一个电磁开关A4连接，所有的电磁开关A 4均与一个继电器A 7并联电连接；所述的氮氧分离器5安装在阻止阀3后的空气管9内，且每个氮氧分离器5与一个电磁开关B 6连接，所有的电磁开关B 6均与一个继电器B 8并联电连接；所述的继电器A 7和继电器B 8均与机动车的电控单元ECU 10电连接。
作为优选方案，所述的涡轮11选用15～20片叶片，所述的叶轮12选用呈放射性曲线形状的叶片，增压器轴与涡轮和叶轮的连接均采用花键连接，且轴与轮的连接处有多根加强肋。
作为优选方案，所述氮氧分离器5的形状及大小与空气管9的截面相同；所述的氮氧分离器5可为市售的在1.5个大气压下的氧气通过率大于24％体积百分比的氮氧分离膜54；如图2所示，所述的氮氧分离膜设有包边55、结点56和一根转动轴57，所述结点56与电磁开关B 6电连接。
作为优选方案，所述的氮氧分离器5安装在距离阻止阀5厘米处；所述的阻止阀3的数量与氮氧分离器5的数量相同，例如：图1中所示的3个。
所述的阻止阀3平时处于常闭状态，以阻止增压空气进入机动车进气管，当机动车需要富氧工作时，才打开一个或多个阻止阀，让增压后的空气通过氮氧分离器进行富氧处理后进入机动车。
所述的氮氧分离器5平时处于常开状态，以允许空气畅通进入机动车，当机动车需要富氧工作时，才关闭一个或多个氮氧分离器，使增压后的空气通过氮氧分离器进行富氧处理后送入机动车。
本发明所述的多级富氧自控装置的工作方法如下：
首先，将机动车尾气管接入所述装置增压器的尾气进口，并将所述装置空气管与机动车进气管相连接；
然后启动机动车，当机动车启动后，其排放的尾气推动增压器涡轮转动并带动叶轮转动吸入空气，空气被压缩后送入增压管；
根据ECU监测的发动机负荷，小于某一值时，无电信号输出，阻止阀均关闭而氮氧分离器均打开；当随着负荷逐渐增大时，根据设定的多级负荷阀值，ECU输出电信号，通过继电器A打开一个或多个阻止阀，让增压后的空气汇入空气管，同时通过继电器B关闭一个或多个氮氧分离器，让增压后的空气通过氮氧分离器进行富氧处理后送入机动车，实现按需富氧和逐级富氧，既满足了发动机输出扭矩的需要，又避免了单级富氧所存在的动力不足或纯粹富氧造成的能源浪费问题。
实施例
如图3所示，本实施例提供的一种用于机动车的多级富氧自控装置具有三个阻止阀，分别为阻止阀Ⅰ31、阻止阀Ⅱ32、阻止阀Ⅲ33，每个阻止阀均连接有一个电磁开关A，对应为：电磁开关AⅠ41、电磁开关AⅡ42、电磁开关AⅢ43，所有电磁开关A均与一个继电器A 7并联电连接；三个阻止阀安装在增压管2内形成三路支路；对应还设有三个氮氧分离器，分别为氮氧分离器Ⅰ51、氮氧分离器Ⅱ52、氮氧分离器Ⅲ53，每个氮氧分离器与一个电磁开关B连接，对应为：电磁开关BⅠ61、电磁开关BⅡ62、电磁开关BⅢ63，所有的电磁开关B均与一个继电器B 8并联电连接；所述的继电器A 7和继电器B 8均与机动车的电控单元ECU 10电连接。
本实施例中，根据ECU监测的发动机负荷所需要的富氧量，通过继电器A打开了阻止阀Ⅰ31和阻止阀Ⅱ32，关闭了阻止阀Ⅲ33，让增压后的空气由两路汇入空气管，同时通过继电器B关闭对应的氮氧分离器Ⅰ51和氮氧分离器Ⅱ52，打开了氮氧分离器Ⅲ53，让增压后的空气通过氮氧分离器进行逐级富氧处理后送入机动车。
最后有必要在此指出的是，上述说明只用于对本发明的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于机动车的多级富氧自控装置，其特征在于，包括：增压器、增压管、多个阻止阀、多个氮氧分离器和空气管；所述的增压器包括涡轮和叶轮，涡轮的进气口与机动车尾气管连接，叶轮的进气口与大气连通，叶轮的出气口与增压管连通；所述的阻止阀安装在增压管内，且每个阻止阀与一个电磁开关A连接，所有的电磁开关A均与一个继电器A并联电连接；所述的氮氧分离器安装在阻止阀后的空气管内，且每个氮氧分离器与一个电磁开关B连接，所有的电磁开关B均与一个继电器B并联电连接；所述的继电器A和继电器B均与机动车的电控单元电连接。
2.如权利要求1所述的多级富氧自控装置，其特征在于：所述的涡轮选用15～20片叶片。
3.如权利要求1所述的多级富氧自控装置，其特征在于：所述的叶轮选用呈放射性曲线形状的叶片。
4.如权利要求1所述的多级富氧自控装置，其特征在于：所述的氮氧分离器具有在1.5个大气压下的氧气通过率大于24％体积百分比的氮氧分离膜。
5.如权利要求1或4所述的多级富氧自控装置，其特征在于：所述氮氧分离器的形状及大小与空气管截面相同。
6.如权利要求5所述的多级富氧自控装置，其特征在于：所述的氮氧分离器安装在距离阻止阀5厘米处。
7.如权利要求1所述的多级富氧自控装置，其特征在于：所述的阻止阀数量与氮氧分离器的数量相同。
CN201410545405.3A 2014-10-15 2014-10-15 一种用于机动车的多级富氧自控装置 Pending CN104389699A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410545405.3A CN104389699A (zh) 2014-10-15 2014-10-15 一种用于机动车的多级富氧自控装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410545405.3A CN104389699A (zh) 2014-10-15 2014-10-15 一种用于机动车的多级富氧自控装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104389699A true CN104389699A (zh) 2015-03-04

Family

ID=52607648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410545405.3A Pending CN104389699A (zh) 2014-10-15 2014-10-15 一种用于机动车的多级富氧自控装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104389699A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104727990A (zh) * 2015-03-06 2015-06-24 吉林大学 一种分子膜式车用氮氧分离装置及分离方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104727990A (zh) * 2015-03-06 2015-06-24 吉林大学 一种分子膜式车用氮氧分离装置及分离方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201310450Y (zh) 混合动力汽车空调压缩机驱动系统
CN104847537B (zh) 一种发动机进排气控制系统及控制方法
CN105626237A (zh) 一种电动辅助增压系统及其使用方法
CN205187852U (zh) 一种车载制氧机
CN203098040U (zh) 发动机复合增压系统
CN203666631U (zh) 电动车制动助力控制系统
CN202092284U (zh) 一种使发动机怠速自动提升的汽车空调电路
CN103615308A (zh) 可变级涡轮增压系统及带可变级涡轮增压系统的发动机
CN104389699A (zh) 一种用于机动车的多级富氧自控装置
CN101915154A (zh) 一种柴油机燃烧油气智能控制配比装置
CN204783248U (zh) 一种低压缩比车用柴油发动机
CN201747454U (zh) 一种发动机增压系统
CN2878149Y (zh) 一种电动汽车空气制动控制装置
CN205918506U (zh) 提高涡轮增压发动机低速动力性和加速响应性的装置
CN103912368A (zh) 发动机复合增压系统
CN204126772U (zh) 一种用于内燃机的多级富氧装置
CN204527183U (zh) 一种气压制动系统
CN1792690A (zh) 一种电动汽车空气制动控制方法及控制系统
CN106368800B (zh) 一种单轴双压气机可控的增压器结构
CN102398583A (zh) 电动汽车刹车助力
CN112459901A (zh) 一种载货汽车性能优化装置
CN103615307A (zh) 两级涡轮增压系统及带两级涡轮增压系统的发动机
CN208982165U (zh) 一种发动机电动辅助增压控制系统
CN203854507U (zh) 一种能量回收系统
CN203854508U (zh) 一种新能源车

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150304