CN108150312A - 一种提高发动机动力与瞬时扭矩的方法 - Google Patents

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王栓柱
贾剑平
郭俊利
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明属于内燃机技术领域，公开了一种提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法，内燃机工作时，通过增加进入内燃机燃烧室的空气中的氧含量，促进燃料的充分燃烧、提高燃料燃烧速度，提高燃料燃烧效率，降低一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物的排放量。机动车内燃机排放废气中的氮氧化物是进气中的氮气在内燃机中燃料燃烧所形成的高温环境下，被氧化所致；在内燃机进气量一定的情况下，增加进入燃烧室的空气中的氧气含量，就减少了进气中的氮气含量，使生成的氮氧化物含量降低。进气中氧含量的增加，能提高燃料的燃烧速度，使燃烧更加充分，提高内燃机输出动力与瞬时扭矩，同时减少降低一氧化碳、碳氢化合物的排放量。

Description

一种提高发动机动力与瞬时扭矩的方法
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，尤其涉及一种提高发动机动力与瞬时扭矩的方法。
背景技术
内燃机的诞生，彻底改变了人类的生活方式。多年来，为节能与减少环境污染，对内燃机(发动机)的工作状况进行着持续不断地研究，主要内容包括提高压缩比，多点喷射，多点点火，涡轮增压，废气再燃烧，三元催化；对内燃机(发动机)的燃烧室、燃料喷射、进气控制等方面。为减少汽油发动机排放废气污染，通过在汽车排气筒上加装三元催化转化器，将CO、NOx、HC等有害物质转化成CO2、N2、H2O。随着人们环保意识的提高，对大气质量的要求更加严格。国内外开始对机动车排放指标、发动机排量进行限制，使得机动车生产厂商在产品上更注重使用小排量发动机(为保证污染排放量达标)，使得内燃机的动力性能有所下降。为改善整车的动力性能，众多的车商挖空心思降采用低车的自重以满足车对动力的要求，保持相对理想的加速能力。
综上所述，现有技术存在的问题是：由于燃料在燃烧室存留的时间短、空气中氧气的含量不够高，使得燃料燃烧不够充分，燃料的潜力没有被充分挖掘。同时，由于燃料燃烧不够充分，废气中的有害物质含量只能通过后续的三元催化等手段来处理。尤其是当内燃机(发动机)工作于高转速、重负荷时，由于进气时间短、进入的燃料多，使得进入燃烧室的空气减少、燃料增加，常常会使内燃机(发动机)工作于欠氧燃烧，扭矩、动力的输出与燃料的增加更加不成比例，排放中的有毒有害物质也会急剧增加。
本发明通过增加介入燃烧的气体中的氧含量，从而改善现有技术的缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种提高发动机动力与瞬时扭矩的方法。
本发明是这样实现的，增加进入内燃机燃烧室的空气中的氧含量，增加发动机动力与瞬时扭矩，同时减少有毒有害物质的排放。
本发明将空气中的氧分子分离出来后送到内燃机进气口与空气混合，当内燃机吸气时，吸入的是已增加了氧气含量的空气(已不再是普通的空气)。如果制氧机输出的氧气量足够，可以不再需要与空气混合，内燃机吸入的将是制氧机直接输出的浓氧气含量的气体。制氧机分离出来的氮气自动排入空气中。
当内燃机吸气时，由于吸入的气体中氧含量的增加，使得其中的氮含量降低，参与高温化学反应的氮气含量的减少，必然使得排出的废气中氮氧化物减少，从而可以更加容易满足环保的要求。
进入燃烧室的空气中氧含量增加后，燃料的燃烧条件得到改善，燃料燃烧更加充分，燃烧速度更快。
燃料燃烧速度加快，内燃机输出的瞬时扭矩增加。
燃料燃烧更加充分，使内燃机在耗油量不变的情况下输出更大的功率。
燃料的充分燃烧，减少了一氧化碳和碳氢化合物的排放。
本发明通过增加进入内燃机燃烧室的气体中的氧含量，促进燃料的充分燃烧、提高燃料燃烧速度，提高燃料燃烧效率，降低一氧化碳和氮氧化物的排放量，增加扭矩与有效功率的输出。
根据当前的技术水平，本发明选用分子筛制氧机实现空气中氧、氮分离。分子筛制氧机的压缩机与电动机通过皮带连接，将电动机连接在合适的电源上即可。
当本发明应用于机动车上时，电动机的电源接于机动车的发电机输出端，并且选用的电动机要与机动车发电机的电源相匹配。
附图说明
图1是本发明实施例提供的分子筛制氧机结构示意图；
图2是本发明实施例提供的当制氧量足够内燃机使用时的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的当制氧量不够内燃机使用时的结构示意图；
图中：1、压缩机；2、电动机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过增加进入内燃机燃烧室的空气中的氧含量，可以促进燃料的充分燃烧，同时提高燃料燃烧的速度，从而使输出功率和输出扭矩同时提高，全面提升内燃机的动力性能，降低有毒有害物质的排放，更加环保。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的分子筛制氧机包括：压缩机1、电动机2。
电动机2与内燃机附带的发电机输出连接，电动机2与压缩机1通过皮带连接。
本发明实施例提供的分子筛制氧机安装在车的发动机舱内，分子筛制氧机的进气口接于空气滤清器之后(或单独给制氧机进气端加空气滤清器后直接与空气相通)。将制氧机的氧气出口，接到发动机进气管。将分子筛制氧机的氮气出口，通过管路安置于远离进气口的车后端。
分子筛制氧机的电源接于车辆的总电源开关之后(或根据车辆工作状况需要接于适当的开关之后，并接受相应的控制)。
当电源打开后，分子筛制氧机工作，进入发动机燃烧室的空气中，氧含量增加。氧含量的增加必然会减少氮含量，改善了燃烧的条件、减少了产生废气污染的因子，使内燃机(发动机)的动力性能改善，使排放降低。
本发明实施例提供的分子筛制氧机，通过控制压缩机2，输出氧含量可控制的气体，其进入内燃机中，燃料更充分，燃烧速度更快。通过控制压缩机2，进一步平衡内燃机因增氧所提升的功率与扭矩和因增氧机构所消耗的功率之间的关系。
当制氧量足以满足内燃机(发动机)所需要的进气量时，可以只由分子筛制氧机给内燃机(发动机)供气，完全替代空气进气。
当制氧量不足以满足内燃机(发动机)所需要的进气量时，由分子筛制氧机输出的高含氧气体与普通空气叠加后共同为内燃机(发动机)供气。
本发明可以使进入内燃机燃烧室的气体中氧含量高于空气中的氧含量。在不改变现有内燃机(发动机)的机械结构和控制时序的情况下，氧含量的增加必然会减少氮含量，从而改善了燃烧的条件、减少了产生废气污染的因子，使内燃机(发动机)的动力性能改善，使排放降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法。其特征在于，在内燃机工作时，增加进入内燃机燃烧室的气体中的氧含量，改变发动机动力与瞬时扭矩。
2.一种如权利1所述的提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法，其特征在于增加进入内燃机燃烧室的气体中的氧含量，使得燃料燃烧的速度加快，从而加快气体膨胀的速度，获得更大的瞬时扭矩。
3.一种如权利1所述的提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法，其特征在于增加进入内燃机燃烧室气体中的氧含量，使得燃料充分燃烧，获得更高的发动机动力输出。
4.一种如权利1所述的提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法，其特征在于增加进入内燃机燃烧室的气体中的氧含量，使得燃料充分燃烧，燃料中的碳元素通过燃烧成为二氧化碳，从而减少内燃机的积碳，同时也减少一氧化碳和碳氢化合物的排放。
5.一种如权利1所述的提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法，其特征在于增加进入内燃机的燃烧室的气体中的氧含量，当进气量不变的情况下，氧含量的增加必然使氮含量减少，从而使燃烧后生成的氮氧化物的总量减少，减少氮氧化物的排放。
6.一种如权利1所述的提高内燃机动力与瞬时扭矩的方法，其特征在于使用分子筛制氧机增加进入内燃机燃烧室的氧含量。制氧机的氧气出口连接到内燃机燃烧室的进气口。制氧机的氮气出口安置于远离内燃机燃烧室进气口的位置。
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CN108915854A (zh) * 2018-09-04 2018-11-30 大连依勒斯涡轮增压技术有限公司 动力设备及其发动机系统
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CN204436628U (zh) * 2015-01-16 2015-07-01 薛冻 一种燃烧效率高的发动机

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