CN107917021A - 机动车内燃机随速线性自主增压供气装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，它是一个与内燃机进气管连通的增压室，增压室的进气口迎着机动车前进时产生的风，随车速变化自主增减室内气压和内燃机供气量。增压室的结构可以是复合式、蛋壳式、哨子式、号角式或直管式，复合式增压室由增压室及其上部的副增压室构成，增压室与副增压室间有一个阀网格，阀网格上有一个气压阀被限定在导向杆间上下浮动，副增压室上端有一个气压阀上浮时封住的辅助进气口，内燃机进气管连通于副增压室，进气口是一个沿切线方向进入增压室的管子。本发明利用机动车行驶时产生的风压为内燃机进气增大供气量，促进燃油充分燃烧，提高内燃机功率，降低油耗，减少内燃机积炭，降低机动车购置成本和维修成本。

Description

机动车内燃机随速线性自主增压供气装置

技术领域

本发明属于一种节油增效装置，具体是一种机动车内燃机随速线性自主增压供气装置。

背景技术

机动车内燃机的进气量充足，燃油燃烧就充分。随着机动车车速提高，需要内燃机的动力也相应提高。内燃机转速提高进气量或供油量需要也相应加大。自然吸气的内燃机，靠转速提高，产生较高的负压吸气供氧。进气通道越长，转速越高，负压越高，空气流经气道时的阻力越大，导致供气滞后，而不是随着行驶速度线性增加，结果是使燃油燃烧不完全。加上高速行驶时风阻剧增，双重因素引起油耗猛增，增加碳的排放量。解决这个问题的常规方法是使用机械增压或燃气废气涡轮增压方式保证供气随机动车内燃机转速线性增加。机械增压方式既消耗大量燃油，又增加机动车成本和维修费用；加装燃气废气涡轮增压机所增加的机动车成本在一万元左右，也增加了后续的维修保养费用。由于涡轮增压机的整个供气通道，加上冷却系统，总路径长达两三米，口径细，路径不光滑通畅，所以，在增压介入之前，整个供气是不顺畅的。供气不充分内燃机的效率也不是最理想的。

发明内容

为此，本发明提出一种机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，该装置能够利用机动车行驶时产生的风压为内燃机进气增大供气量，促进燃油充分燃烧，线性地提高内燃机功率，降低油耗，改善三元催化单元的催化性能，减少PM2.5颗粒排放，减少内燃机缸体积炭，降低机动车购置成本和维修成本，以此弥补现有技术的不足。

本发明提出的这种机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于它是一个与内燃机进气管连通的增压室，增压室的进气口迎着机动车前进时产生的风，随车速变化自主增减室内气压和内燃机供气量。

所述增压室的结构可以是复合式、蛋壳式、哨子式、号角式或直管式。

所述增压室的结构可以是复合式、蛋壳式、哨子式、号角式或直管式。

复合式增压室由增压室及其上部的副增压室构成，增压室与副增压室间有一个阀网格，阀网格上有一个气压阀被限定在导向杆间上下浮动，副增压室上端有一个气压阀上浮时封住的辅助进气口，内燃机进气管连通于副增压室，进气口是一个沿切线方向进入增压室的管子；

蛋壳式增压室的形状是一个椭圆球，一端是进气口，另一端与内燃机进气管连通；

哨子式增压室的形状为一个筒腔，进气口是一根从筒腔顶部进入的管子，内燃机进气管接通于筒腔顶部；

号角式增压室形状为一个向下弯倾的号角体，口大底小，进气口就是号角口，内燃机进气管接通于号角底；

直管式增压室的形状为一根直管，一端是进气口，另一端连内燃机进气管。

复合式增压室的气压阀下方有一个锥状副喉管，副喉管内有一个干湿阀门，副喉管下方有一个橡皮质空心封堵球堵在底漏出口处，底漏出口处安装有干湿感应头控制干湿阀门。锥状副喉管的另一个作用是当机动车涉水时，从进气口和排污口进入的水将橡皮质空心封堵球浮起封住锥状副喉管，水不能进入副增压室，空气只能从辅助进气口进入，从而避免了内燃机燃烧室进水。

复合式增压室的进气口管子与增压室连接处有主喉管阻止凝集液体和沙尘进入。进气口和辅助进气口上有金属网格阻止异物进入。

复合增压室的气压阀导向杆为3-4根，成笼状固定在副增压室内，用来引导球状气压阀上下浮动。

蛋壳式增压室和哨子式增压室的底部均有排污口，进气口上有金属网格；号角增压室和直管式增压室在各自与内燃机进气管连接接点下方有排污口，进气口上也有金属网格。

蛋壳式增压室的内燃机进气管的管口前有一个扰流挡水防尘罩。

复合式增压室的气压阀、阀网格和导向杆可以由辅助进气口的微压差控制的电动封堵阀取代，或者由锥形进气封堵阀取代，或者由管式进气封堵阀取代。效果是一样的。

本发明的工作原理如下：

概而言之，本发明的原理是直接利用机动车行驶时产生的风压给内燃机以充足供气，并随行驶速度的增大而增加气压和供氧，使内燃机的燃油得以充分燃烧，节油增效。

以复合式增压室这种形式为例，其具体工作过程如下：

当机动车低速行驶时，由于重力作用，辅助进气口呈敞开状态，空气主要是从该口进入。由于辅助进气口距离内燃机进气口较近，气道短，低速运转时耗氧量小，从该辅助进气口进入的空气流压降小，基本上保证接近大气压强。

机动高速行驶时，由于行车产生风压，大量空气从进气口压入，其压力迫使气压阀上浮关闭辅助进气口，使气压有效传入内燃机进气口，保证高压供氧，气压随车速的增加而线性地增加。

机动车高速行驶时，高速空气流进入粗大的进气口后减速，空气中的水滴、灰尘、沙粒等落在进气口管的底部。主喉管将滑落的水滴、泥沙挡住，避免进入增压室。

来自增压室的高压低速空气流，在主喉管处提速，从增压室中下部旁侧以切线方向进入形成螺旋流，由于离心力和重力作用，细小水雾、尘埃就附着在增压室内壁上，或落下从底部排污口流出。

在增压室里，螺旋上升的空气从副喉管进入副增压室。当机动车行驶到一定速度，气压达到定值后，气体压力使气压阀上升并封堵住辅助进气口，保证内燃机供气压力随机动车行驶速度升高而增加。当气压阀和导向杆被锥形进气封堵阀取代时，上升的气流将锥形进气封堵阀推升堵住辅助进气口。被管式进气封堵阀取代时的情形大致也如此。

机动车内燃机随速自主增压装置，可使用全自动电控。但有水进入增压室，并从底部的排污口流出时，装在底部的干湿感应头把信号传递给干湿感应控制器，启动电控主进气阀门关闭，副增压室内气压回落，辅助进气口自动或被动打开，辅助进气口给内燃机供气。辅助进气口和增压室与副增压室之间的进气阀门也可以使用微压差感应电动控制器为核心的系统实现自控。

对于小排量低价格的机动车，使用蛋壳式、哨子式、号角式和直管式四种简易增压室装置即可实现随行驶速度线性自动增压供气。

本发明的特点是：利用机动车行驶时迎面而来的风压把空气压缩、净化后供燃油燃烧。随着车速的提高，进入进气腔的空气压力也线性增加，空气密度也相应地线性增大，保证高速行驶时燃油燃烧完全，提高内燃机的功率，减少积炭，降低油耗。

本发明这种机动车内燃机行驶速度线性自主增压供气装置，其成本远在燃气废气涡轮增压供气系统的1/20以下，重量轻，结构精简，基本上是一些管材，使用过程中基本上是零故障，安全高效。

附图说明

图1是本发明复合式增压室型自主增压供气装置的结构主视图（正剖面）。

图2是俯视图。

图3是复合式增压室型自主增压供气装置的气压阀和导向杆被微压差控制电动封堵阀门取代时的结构示意图（局部）。

图4是复合式增压室型自主增压供气装置的气压阀和导向杆被锥形进气封堵阀取代时的结构示意图（局部）。

图5是复合式增压室型自主增压供气装置的气压阀和导向杆被管式进气封堵阀取代时的结构示意图（局部）。

图6是蛋壳式增压室型自主增压供气装置主视图（正剖面）。

图7是哨子式增压室型自主增压供气装置主视图（正剖面）。

图8是号角式增压室型自主增压供气装置主视图（正剖面）。

图9是直管式增压室型自主增压供气装置主视图（正剖面）。

图1-9中，各零部件的标号如下：

1-金属网格；2-进气口；3-主喉管；4-锥状副喉管；5-干湿阀门；6-气压阀；7-副增压室；8-导向杆；9-辅助进气口金属网格；10-辅助进气口；11-内燃机进气管；12-阀网格；13-增压室；14-橡皮质空心封堵球；15-干湿感应探头；16-底漏出口或排污口；17-电控主进气阀门；18-微压差感应电动控制器和微压差感应接口；19-扰流挡水阻尘罩。

具体实施方式

下面续结合附图进一步说明本发明的实施过程和有益技术效果，但本发明的保护范围不受这些实例的限制。

以复合式增压室型的机动车内燃机随速线性自主增压供气装置为例。如图1-5所示，增压室13是一个金属材料或塑料做成的圆筒，进气口2是一个同材质管子，直径稍细，以切线方向连接在增压室上，以便空气进入时以螺旋方式上升。增压室底部为球面并在正中处开排污口16，以方便将增压室中凝集的水滴、尘粒等污物排出。在球面底部装一个橡皮质空心封堵球14，平时将底部封死基本不漏气。排污口处还装一个干湿感应探头15.。进气口管与增压室间有一个主喉管3，作用是阻止凝集的水滴进入增压室。

增压室上部有一个同体的副增压室7，两室连接处有一个锥形副喉管4，当空心橡皮球上浮时，锥形的副喉管还起到对空心橡皮球稳定或定位作用，副喉管里可以装一个电动主进气阀门17并使之受控于与干湿感应探头15相连的控制器。当然，该电动主进气阀门也可以是手动的。锥形副喉管上方有一个阀网格保持通气，并承放气压阀6，气压阀为轻质球体，如乒乓球一类的球，以便气流能将它吹起浮上。气压阀被限定在3-4根导向杆8围成的笼子里上下活动。副增压室的上部是辅助进气口10，辅助进气口上设辅助进气口金属网格9，以防止异物进入。内燃机进气管11接通于副增压室的室壁中部。内燃机进气管上可以连接着空气滤清器。

气压阀和导向杆的作用在于风压增加时能够将辅助进气口有效封堵住，空气只能从进气口进入。为此，导向杆和气压阀可以由如图3所示的微压差感应电动控制器和微压差感应接口18件取代，当压差达到一定数值时辅助进气口自动关闭，也可以由如图4所示的锥形进气封堵阀取代，还可以由如图5所示的管式进气封堵阀取代，效果都是一样的。

对于小排量的机动车，采用如图6-9所示的精简装置就可满足内燃机的充分供气。图6中标号为19的扰流挡水阻尘罩作用是让空气中的雨滴、灰尘改向，飞溅在外壳罩的内壁上，并从底部排污口流出。

未提及的零部件如上所述。

本发明的这种机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，经发明人制作实物在自己和亲友的私家车上试用，效果十分明显，对照厂家和工信部提供的油耗标准，在90-120km/h等速行驶时，节油率均在22-30％，而且车子的提速响应明显加快，爬升能力提升，反映十分良好。

Claims (9)

1.一种机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于它是一个与内燃机进气管连通的增压室，增压室的进气口迎着机动车前进时产生的风，随车速变化自主增减室内气压和内燃机供气量。

2.根据权利要求1所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于增压室的结构是复合式、蛋壳式、哨子式、号角式或直管式，复合式增压室由增压室及其上部的副增压室构成，增压室与副增压室间有一个阀网格，阀网格上有一个气压阀被限定在导向杆间上下浮动，副增压室上端有一个气压阀上浮时封住的辅助进气口，内燃机进气管连通于副增压室，进气口是一个沿切线方向进入增压室的管子；

蛋壳式增压室的形状是一个椭圆球，一端是进气口，另一端与内燃机进气管连通；

哨子式增压室的形状为一个筒腔，进气口是一根从筒腔顶部进入的管子，内燃机进气管接通于筒腔顶部；

号角式增压室形状为一个向下弯倾的号角体，口大底小，进气口就是号角口，内燃机进气管接通于号角底；

直管式增压室的形状为一根直管，一端是进气口，另一端连内燃机进气管。

3.根据权利要求2所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于复合式增压室的气压阀下方有一个锥状副喉管，副喉管内有一个干湿阀门，副喉管下方有一个橡皮质空心封堵球堵在底漏出口处，底漏出口处安装有干湿感应头控制干湿阀门。

4.根据权利要求2所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于复合式增压室的进气口管子与增压室连接处有主喉管。

5.根据权利要求2-4之一所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于进气口和辅助进气口上有金属网格阻止异物进入。

6.根据权利要求2所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于复合增压室的气压阀导向杆为3-4根，成笼状固定在副增压室内。

7.根据权利要求2所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于蛋壳式增压室和哨子式增压室的底部均有排污口，进气口上有金属网格；号角增压室和直管式增压室在各自与内燃机进气管连接点下方有排污口，进气口上也有金属网格。

8.根据权利要求2所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于蛋壳式增压室的内燃机进气管的管口前有一个扰流挡水防尘罩。

9.根据求2所述机动车内燃机随速线性自主增压供气装置，其特征在于复合式增压室的气压阀、阀网格和导向杆由微压差控制电动封堵阀取代，或者由锥形进气封堵阀取代，或者由管式进气封堵阀取代。