CN106286022A - 富氧空气分离膜在内燃机上的应用 - Google Patents

富氧空气分离膜在内燃机上的应用 Download PDF

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Abstract

富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。主要是在内燃机的进气系统前部空气滤清器与气体流量计之间，增加一富氧空气分离膜的进、排气装置，使进入内燃机气缸内的空气氧气含量增加，使气缸内的燃料充分地燃烧，从而达到提高发动机的功率和效率、节省燃料、降低HC、CO、NOx等污染物产生的目的。内燃机吸入空气，经空气滤清器3过滤后，符合内燃机使用的空气通过富氧空气分离膜5，富含氧气的空气经管道8进入空气流量计9测定后，进入内燃机进气室，然后经由每缸的进气歧管被吸入内燃机燃烧室，与燃料充分燃烧后排出内燃机，完成燃烧过程。腔体4内氧气含量少的气体，由气管6经强排风扇7排出，以使经滤清器3的新鲜空气尽可能多的进入腔体4内，让尽可能多的新鲜空气通过富氧分离膜5。

Description

富氧空气分离膜在内燃机上的应用
本发明涉及富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。
氧气是地球上除氮气外含量最高的气体，它是地球上一切生物都不可或缺的元素。随着科技的不断发展和人们生活水平的不断提高，氧气的用途越来越广，使用量越来越大，氧气的低成本及大量制取和用途的扩展成为人们研究的一个热点。
为了大量地低成本的生产氧气，人们不停地使用各种各样的材料从空气中来制取高含量、高纯度的氧气，从单一的无机物到有机物再到高分子物质，从单一的物质再到多种物质的混合使用，到现在基本上形成了以无机富氧空气分离膜、有机富氧空气分离膜、有机无机共混富氧空气分离膜三大类高效、简便、低成本的从大气中制取高含量氧气的物质。高含量的氧气也广泛地使用到医药、医疗、化工、钢铁生产、燃煤、燃气等各行各业上。
自从1883年德国伟大的机械工程师戴姆勒发明了世界上第一台汽油内燃机至今，各国围绕着提高内燃机的性能、效率、降低污染三个方面的课题进行了无数的技术改进，如在内燃机的进、排气系统中使用涡轮增压器，在内燃机的进、排气系统和燃烧系统中采用可变气门正时技术和可变气门升程技术，甚至现在研发出了完全由计算机程序控制正时和升程的系统机构。以上所有的发明和改进，它们的目的都是为了尽可能的给内燃机的气缸增加空气的供给量，达到增大进气效率，使气缸内的燃料充分地燃烧，从而达到提高发动机的功率和效率、节省燃料、降低HC、CO、NOx等污染物产生的目的。
以上所有的发明和改进，因为时代所限和人们的思维定性，都只从增加空气的供给量使气缸内的燃料充分地燃烧着手，因空气中的氧气含量相对来说是固定的，受内燃机的结构和工作性质所限，要增加气缸的空气含量，所需的技术和改进的成本都是非常高的。
本发明就是打破人们的思维定性，将富氧空气分离膜置入内燃机的进气系统中，使进入内燃机气缸内的空气氧气含量增加，让气缸内的燃料充分地燃烧，从而达到提高发动机的功率和效率、节省燃料、降低HC、CO、NOx等污染物产生的目的。
本发明无需对内燃机作多大的改进，以汽车的内燃机工作原理为例，只需在内燃机的进气系统前部空气滤清器与气体流量计之间，增加一富氧空气分离膜的进、排气装置，即能使进入内燃机气缸内的空气氧气含量增加，达到本发明的目的。
附图1是本发明的原理示意图。
以下表示本发明的实施例，但是不仅限于以下的实施例，并结合附图1，对本发明作进一步的描述。
内燃机(汽油机、柴油机、燃气燃机等)将新鲜空气从进气管1吸入空气腔体2后，经空气滤清器滤芯3过滤掉空气中的杂质和灰尘微粒，符合内燃机使用的空气进入另一个空气腔体4，置有空气滤清器滤芯3的腔体2与置有富氧空气分离膜5的腔体4可以是连成一体，也可是经管道相连分开的。与腔体2连成一体的腔体4的下部(或和侧面)置有富氧空气分离膜5，该富氧空气分离膜可以是无机富氧空气分离膜、有机富氧空气分离膜、有机无机共混富氧空气分离膜等所有具有富氧功能的空气分离膜。滤清后符合内燃机使用的空气通过富氧空气分离膜5，富含氧气的空气经管道8进入空气流量计9测定后，进入内燃机进气室，然后经由每缸的进气歧管被吸入内燃机燃烧室，与燃料充分燃烧后排出内燃机，完成燃烧过程。腔体4内氧气含量少的气体，由气管6经强排风扇7排出，以使经滤清器3的新鲜空气尽可能多的进入腔体4内，让尽可能多的新鲜空气通过富氧分离膜5。
通过富氧空气分离膜的气体中氧气的含量大为增加，增加量的多少与采用何种富氧空气分离膜有关。内燃机中进入富氧气体的量多少最匹配，需视内燃机的使用工况和富氧气体中氧气含量而定。无论如何，通过富氧空气分离膜后的富氧气体，对提高内燃机的功率和效率、节约燃料、降低HC、CO、NOx等污染物产生无疑是非常明显的。

Claims (7)

1.富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：将富氧空气分离膜置入内燃机的进气系统中，使进入内燃机气缸内的空气氧气含量增加，让气缸内的燃料充分地燃烧，从而达到提高发动机的功率和效率、节省燃料、降低HC、CO、NOx等污染物产生的目的。
2.如权利要求1所述富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：该富氧空气分离膜可以是无机富氧空气分离膜、有机富氧空气分离膜、有机无机共混富氧空气分离膜等所有具有富氧功能的空气分离膜。
3.如权利要求1所述富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：所述的内燃机是汽油机、柴油机、燃气燃机等内燃机或机组。
4.如权利要求1所述富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：通过富氧空气分离膜5后残留在腔体4内氧气含量少的气体，由气管6经强排风扇排出，以使经滤清器3的新鲜空气尽可能多的进入腔体4内，让尽可能多的新鲜空气通过富氧空气分离膜5。
5.如权利要求1所述富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：置有空气滤清器滤芯3的腔体2与置有富氧空气分离膜5的腔体4可以是连成一体，也可是经管道相连分开的。
6.如权利要求1所述富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：置有富氧空气分离膜5的腔体4，其下部(或和侧面)安置有富氧空气分离膜。
7.如权利要求1所述富氧空气分离膜在内燃机供气和燃烧系统上的应用。其特征是：富氧空气分离膜安装的位置在空气滤清器和空气流量计之间。
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