CN109630232A - 一种提高发动机压缩效率节约燃油方法 - Google Patents

Abstract

一种提高发动机压缩效率节约燃油方法。本发明公开了一种氧传感器改进结构结合表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术提高压缩效率节约燃油方法，所述氧传感器改进结构将氧传感器的通气面积减小为原通气面积的3～30％，使氧传感器检测到排放尾气中氧气含量较实际含量低，从而向ECU发送一个欺骗信号，让喷油控制模块误以为“处于富油状态”而减少喷油量。所述修复技术将缸压增强20～45％，提高压缩效率，让传统汽油机从理想油气混合比点燃方式质变为高压缩率稀油气混合比点火压爆式燃烧方式。该方法将点火燃烧发动机不改变原车厂家制造硬件和电控软件，实现稀油气混合比高缸压点火压爆燃烧方式，节约燃油，提升动力，减少废气排放，提升车辆环保标准。

Description

一种提高发动机压缩效率节约燃油方法

技术领域

本发明涉及对提高发动机燃烧效率、提升动力输出性能和排放环保标准的改进，具体涉及一种氧传感器改进结构、以及提高发动机压缩效率节约燃油方法。

背景技术

压缩比是发动机的一个重要技术参数，保持稳定且适当的压缩比才能使发动机得以平顺和稳定地运转。压缩比是由汽车发动机设计和制造时的物理尺寸决定的，发动机结构确定后，其压缩比是恒定的。

发动机在运行的过程中，气缸内壁和活塞环之间因摩擦会造成磨损，摩擦表面配合间隙增大，会出现气体泄漏现象，导致发动机吸气冲程的吸气效率和压缩冲程的压缩效率均降低，影响发动机的燃烧热效率。为了解决该技术问题，现有技术通过在润滑机油中加入金属表面修复剂，用以增强机油的抗磨性能、修复磨损和金属磨损表面陶瓷化改性，从零件金属表面向内并向外生成一层可自动调节摩擦表面配合间隙的高耐磨、高抗压、高光洁度、高耐温、高耐腐蚀的类陶瓷金属保护层。经修复剂修复处理后，发动机燃烧室气密性提高、漏气量减少，一定程度上增强发动机的吸气效率和压缩效率。

但是，提高了发动机的吸气效率，就意味着进气量增大和进气喘流加强，油气混合均匀度改善；提高的压缩效率，导致缸压升高，有利混合油气充分燃烧，爆发压缩力增强，动力输出提升；但是随着三元催化作用后的尾气排放中氧浓度含量的提高，必然导致氧传感器输出的交流电压信号降低，使电控电路因感知“富氧状态”而增加喷油脉宽，增加油耗。导致用户更多的燃油费支出和实际排放量增大而加大环境污染。

因此，在此基础上，为了进一步减少发动机的油耗和提高燃烧效率，现有方法通常是通过改变电控喷油控制模块系统的控制程序来实现比14.7:1理想油汽混合还要低的稀薄油气比喷油，在等效超过13：1的高压缩比的高缸压条件下，压缩后的稀油气空燃比值大的混合气难以被火花塞点火全部点燃，只能点燃火花塞周边部分混合气，点燃位于附近的小火花。在小火花燃烧产生的膨胀压力和高缸压效益下，进一步压缩没有点燃的混合气，以致压爆其他未能点燃的高空燃比值的混合稀油气，形成燃烧室全部稀油气的大爆炸，从而实现类似柴油机的压爆燃烧方式，这种稀汽油高缸压的点火压爆燃烧方式与马自达的创驰蓝天汽油发动机技术的稀油气点火压爆燃烧方式异曲同工。但是，马自达的创驰蓝天技术需要重新设计制造超过13：1高压缩比的发动机，对于已经投入使用的汽油发动机车辆无法推广使用。

在通过金属表面自修复技术，实现高压缩比等效高缸压条件下的稀油气比点火压爆燃烧方式，可以通过修改软件喷油控制电路模块程序软件来实现比14.7:1理想油汽混合比还要低的稀油气比喷油。但是修改控制程序必须依赖专业人员，或者在汽车出厂前就改变控制程序，操作难度高，必须厂商的设计研究人员才能完成，由于修改程序的成本很高，通常修理厂不具备这样的技术条件，难以推广。目前，民用汽油车辆保有量巨大，根据2018年中国汽车保有量统计数据显示，2017年全国民用汽车保有量21743万辆，想要推广改进这些汽车的电控喷油软件几乎无法实现，这些汽车很难实现节约燃油和减少尾气排放的目的。

目前运行的压缩比超过11:1的点火燃烧发动机，由于设计的活塞行程较长，磨擦生热增大，机械加工升高缸压的同时，面临难以解决磨擦加剧和压缩冲程高压“爆震”造成的工作温度升高问题，行成发动机工作温度升高会导致NOx排放物增加的难题。同时，在实际应用中普遍发现，因发动机工作温度高，引发橡胶密封件过早老化而渗漏机油，容易造成上气室盖内机油渗入燃烧室的发动机烧机油现象。

一方面，提高缸压有改善燃烧效率，增强动力输出、减少油耗和排放的优势，另一方面，也有高缸压容易引发“爆震”敲缸现象的可能，给发动机寿命和排放带来不利影响等弊端。“爆震”是一种因为高缸压，混合气在压缩冲程还没到达上止点，火花塞还没点火时，在靠近向上运动活塞顶部的混合气提早被局部高压压爆，压爆的火花和火花塞点火的燃烧火花发生上下两个火花的气压冲撞。多火花撞击是一种不可控的、有害的随机碰撞，导致活塞上下运动失常。“爆震”形成活塞不受控的振动，产生活塞和缸套频繁发生敲缸。当爆震传感器感知敲缸频繁发生，ECU会被迫加大点火提前角，来调整减少敲缸，加大提前角的调整又有可能恶化活塞压缩冲程和爆炸冲程的做功条件，损失燃烧效率，增大磨损和工作温度升高NOx排放，形成提升缸压与高缸压“爆震”相互制约的矛盾。然而，改用95号、98号高标号汽油抗爆震的通常做法，必然导致燃油费支出增加，恶化应用推广技术的经济性。

因为理想油气混合比的点火燃烧速度大约每秒16米左右，稀油气混合比汽油的高压压爆发生时的爆燃速度可达每秒数百米。所以后者燃烧效率高，做功强、输出扭力大。由于燃气混合方式与燃烧方式不同，燃烧效率的不同，柴油发动机排放的几项有害物质排放量小于汽油发动机。点燃式发动机排放的尾气中，含有CO、CxHy、NOx比压燃式柴油发动机排放高，高缸压稀油气混合比点火压爆燃烧方式具有类似于压燃式柴油发动机的CO、CxHy、NOx排放特点，可比单纯点火燃烧方式降低至10％以下。

CO是一种无色无味的有毒气体，它极易与血红素结合，阻止人体血液中的血红素与氧结合，因而造成CO中毒，引起头痛、头晕症状，中毒较深时致人死亡。CxHy是另一种因燃烧不充分而产生的有害气体，它对人眼和呼吸系统有刺激作用。NOx是NO、NO₂等氮氧化物的总称，它刺激人眼黏膜，引起结膜炎、角膜炎，严重时，还会硬引起肺气肿。燃料中加入四乙基铅的汽油，燃烧后还能形成铅的化合物。因此，很有必要针对性的设计改造方案，用以提高发动机吸气效率和压缩效率，减少发动机喷油量，将传统汽油机从理想油气混合比点燃方式质变为高压缩率稀油气混合比点火压爆燃烧方式，提高汽油机燃烧热效率，减少汽车尾气排放量。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种氧传感器改进结构，对已经投入使用的汽车发动机在完成金属表面磨损自修复的基础上，对氧传感器结构进行改进，实现减少发动机喷油量，提高动力输出和节约燃油目的，解决现有技术改变控制程序难以操作以及无法推广使用的问题；同时，提供一种利用该氧传感器结构改进，结合表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术提高发动机压缩效率和缸压，使气缸缸压提升20～45％，将传统汽油机从理想油气混合比点燃方式质变为高压缩率稀油气混合比点火压爆燃烧方式，提高汽油机燃烧热效率，减少汽车废气排放，节约燃油的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种提高发动机压缩效率节约燃油方法，利用表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术结合氧传感器改进结构来实现。表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术提高发动机的吸气效率和压缩效率，氧传感器改进结构减小喷油量，二者结合将传统汽油机从理想油气混合比点燃方式质变为超低磨擦系数高压缩率稀油气混合比点火压爆燃烧方式，提高汽油机燃烧热效率，减少汽车尾气有害物质排放量。

所述提高发动机压缩效率节约燃油方法，具体包括以下步骤：

(1)在发动机新润滑油中或者已使用不超过5000公里的发动机润滑油中加入金属表面自修复剂，对发动机气缸进行磨损修复和零件金属表面进行磨损修复和陶瓷化再造。

(2)加入金属表面自修复剂后，让汽车运行8000公里以上进行动态修复，修复气缸内壁和活塞环之间因摩擦造成的磨损。让汽车运行8000公里以上的动态自修复里程，修复气缸内壁和活塞环之间和所有磨擦副金属零件表面，改善摩擦造成的磨损和传统机械加工手段现阶段普遍存在的技术缺陷，提高金属表面光洁度、显微硬度、抗压强度和耐高温强度、耐腐蚀，并通过智能动态自修复功能减少金属磨擦表面配合间隙，达到磨擦副的最佳配合间隙，在超高表面光洁度条件下提高发动机吸气效率和压缩效率。

(3)动态修复结束后，对汽车氧传感器结构进行改进，得到氧传感器改进结构；所述氧传感器改进结构的有效通气面积为原氧传感器有效通气面积的3～30％，致使氧传感器改进结构检测到排放尾气中的氧浓度低于尾气中实际氧浓度含量，向ECU发送一个欺骗信号，让喷油控制电路模块误以为“处于富油状态”而减少喷油量。

优选地，所述金属表面自修复剂为精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂。所述精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂的微晶修复因子硬度为莫氏硬度2，制备的修复因子粒径分布为20nm～100nm,是D50nm小于60nm,D90在100nm以下的真正的纳米科技产品。该自修复剂因为没有新的磨擦源，具有金属表面陶瓷化再造修复起效快、陶瓷化改性表面保护层生长稳定，厚度大。在磨损自修复中自动生成的保护层具有优导力学物理特性：超高光洁度比原表面在流体油膜润滑下低一个数量级的干磨擦系数<μ0.005；显微硬度HV620～1200，高于金属基体的2～3倍；抗压强度大于50kg/mm²和耐高温1575℃～1600℃；从根本上消除了同类其它产品因存在新磨擦源产生的修复效果不显著，修复层生长不稳定，在自修复过程中磨损烈度有明显波动的通病。

采用精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂产品的动态自修复过程生成陶瓷化保护层，智能减少金属磨擦副表面的配合间隙，让缸压升高20％～45％的同时减少发动机磨擦几个数量级，极大降低了机械运动磨擦副产生的热量，解决传统机械加工手段增高缸压导致的工作温度升高的矛盾，减少发动机尾气NOx排放物含量40％～80％。

本方案中，所述氧传感器改进结构，是对原汽车氧传感器进行的改进，包括氧传感器，所述氧传感器由保护壳体和设置在保护壳体内的传感器元件组成，所述保护壳体上设置有多个与其内部传感器元件连通的进气孔；所述氧传感器改进结构还包括尾气封堵装置，所述尾气封堵装置固定在保护壳体上以将进气孔密封在其内部；所述尾气封堵装置上设置有至少一个尾气通孔，所述尾气通孔与进气孔连通，且尾气通孔的面积之和为进气孔面积之和的3～30％。

进一步地，所述尾气封堵装置为一封堵罩。

进一步地，尾气通孔设置在封堵罩侧壁或者端面上，并且所述尾气通孔与保护壳体上的进气孔连通。

进一步地，所述封堵罩上的尾气通孔用条形开口替代，此时封堵罩的内壁与保护壳体外壁静压合。

进一步地，所述尾气封堵装置为一封堵盖。

进一步地，保护壳体上的进气孔与封堵盖上的尾气通孔相连通的面积之和，不小于尾气通孔面积之和。

进一步地，所述尾气封堵装置可用耐高温不含硅的排气管胶或者焊点替代，直接用排气管胶或者焊点封堵进气孔后，进气孔的有效通气面积之和为原进气孔面积之和的3～30％。

进一步地，所述尾气封堵装置通过焊接或者胶粘的方式固定在保护壳体上。

本方案所述提高发动机压缩效率节约燃油方法，利用表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术结合氧传感器改进结构来实现。其中，表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术将发动机缸压提升了20～45％，提高了发动机的吸气效率和压缩效率，提高了汽油机燃烧热效率，减少汽车尾气排放量；所述氧传感器改进结构将有效通气面积减少为原氧传感器通气面积的3～30％，使得氧传感器检测到排放尾气中氧含量比实际含量低，从而向ECU传递一个高电动势的欺骗信号，让喷油控制模块误以为“处于富油状态”而减少喷油量。将表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术与氧传感器改进结构有效结合，对市场上的汽车进行改进，优化发动机性能，提高了发动机压缩效率和吸气效率，将传统汽油机从理想油气混合比点燃燃烧方式质变为高压缩率稀油气混合比点火压爆燃烧方式，节约燃油，同时大幅降低污染物排放，具有巨大的经济效益和环保效益，易于推广应用。

附图说明

图1是现有发动机常用的一种氧传感器的结构示意图；

图2是现有发动机常用的另一种氧传感器的结构示意图；

图3是对图1所示氧传感器一种改进方式的结构示意图；

图4是对图1所示氧传感器另一种改进方式的结构示意图；

图5是对图2所示氧传感器一种改进方式的结构示意图；

图6是对图2所示氧传感器另一种改进方式的结构示意图；

图7是怠速条件下改进前和改进后氧传感器的波形对比图；

图8是高怠速条件下改进后氧传感器的波形图。

图中标记为：1-保护壳体，2-尾气封堵装置，11-进气孔，21-尾气通孔，211-条形开口。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例1

图1和图2示出了汽车发动机常用的两种结构的氧传感器，通常由保护壳体1和设置在保护壳体1内的传感器元件组成。其中，图1所示的氧传感器，其进气孔11成多排间隔设置在保护壳体1前端侧壁面。图2所示的氧传感器，其进气孔11间隔分布设置在保护壳体1前端端面上。所述进气孔11均与保护壳体1内部连通，以使排放的尾气从所述进气孔11进入，传感器元件检测尾气中的氧含量，以控制喷油量。

本实施例提供了一种氧传感器改进结构，是对图1和图2所示的氧传感器的改进，通过减小氧传感器的有效通气面积，使传感器元件检测到排放尾气中的氧浓度低于尾气中实际氧浓度含量，从而向ECU发送一个欺骗信号，认为混合气过浓，燃油量过多，使ECU根据混合气过浓这一计算结果进而减少喷油量，达到节约燃油的目的。

如图3所示的氧传感器改进结构，作为第一种实施方式，是对图1所示的氧传感器所做的改进。所述氧传感器改进结构包括氧传感器和尾气封堵装置2。所述氧传感器包括保护壳体1和设置在保护壳体1内的传感器元件；所述保护壳体1前端侧壁面上间隔设置有多排进气孔11。所述尾气封堵装置2为一封堵罩，该封堵罩通过焊接或者胶粘的方式套设在保护壳体1前端，将多排进气孔11密封在封堵罩内部。所述封堵罩侧壁上设置有至少一个尾气通孔21，该尾气通孔21与封堵罩内部的多排进气孔11连通。所述尾气通孔21的面积之和为进气孔11面积之和的3～30％。

所述封堵罩上的尾气通孔21优选为设置两个。两个所述尾气通孔21相对设置在保护壳体1前端侧壁面上，使用时，要让其中一个尾气通孔21正对发动机废气岐管的排气方向。

需要说明的是，尾气通孔21也可设置在封堵罩端面上，并且该尾气通孔21与进气孔11连通。

此外，还需要说明的是，所述封堵罩的内径与保护壳体1前端相匹配，实现封堵罩内壁与保护壳体1前端外壁静压合，封堵罩上相对设置有两个尾气通孔21，该两个尾气通孔21分别与其中两个相对的进气孔11连通。

如图4所示的氧传感器改进结构，作为第二种实施方式，是对图1所示的氧传感器所做的另一种改进。与图3所示氧传感器改进结构不同的是：所述封堵罩上的尾气通孔21设置为条形开口211，所述条形开口211可以设置在封堵罩前后两端、也可以设置在封堵罩侧壁或端面上。当尾气通孔21设置为条形开口211时，所述封堵罩的内径与保护壳体1前端相匹配，实现封堵罩内壁与保护壳体1前端外壁静压合，当将封堵罩套设在保护壳体1前端外壁上时，封堵罩将进气孔11密封。

所述条形开口211优选相对设置为两个。两个条形开口211可分别与两个相对的进气孔11连通。使用时可适当调整条形开口211的角度，可实现对两个进气孔11不同面积的封堵，以调整有效通气面积。

如图5所示的氧传感器改进结构，作为第三种实施方式，是对图2所示的氧传感器所做的改进。与图3所示氧传感器改进结构不同的是，所述尾气通孔21设置在封堵罩端面上。

如图6所示的氧传感器改进结构，作为第四种实施方式，是对图2所示的氧传感器所做的另一种改进。所述尾气封堵装置2为一封堵盖，所述封堵盖通过焊接或者胶粘的方式固定在保护壳体1前端端面上，以将端面上的进气孔11封堵。所述封堵盖上设置有至少一个尾气通孔21，该尾气通孔21的面积之和为进气孔11面积之和的3～30％，并且与尾气通孔21连通的进气孔11面积不小于尾气通孔21面积之和。

所述封堵盖上的尾气通孔21优选为设置两个。

本实施例所述封堵罩和封堵盖的材质可以是金属材质，也可以是耐高温合成材质或橡胶材质。当封堵罩的材质为耐高温合成物塑料材质或橡胶材质时，其通过胶粘的方式固定在保护壳体1上。

需要进一步说明的是，所述尾气封堵装置2可以使用耐高温不含硅的排气管胶或者焊点替代，直接用耐高温不含硅的排气管胶或者焊点来封堵进气孔11，封堵后进气孔11的有效通气面积为原通气面积的3～30％。也可以采用尾气封堵装置2和耐高温不含硅的排气管胶相互结合的方式封堵进气孔11，使氧传感器具有不同的通气面积，以适应对不同汽车氧传感器的改造。

如图7所示，是示波器对第一种实施方式改进后的氧传感器反馈信号检测的波形图，横坐标代表时间/毫秒，纵坐标代表氧传感器电动势/毫伏。其中2420毫秒前的波形图，为怠速条件下，改进后的氧传感器反馈信号的波形图；2420毫秒后的波形图为高怠速条件下，改进后氧传感器反馈信号的波形图。通过对比可知，在怠速条件下，其波形以450毫伏为平均基线上下以近似正弦尖方波波动，属于接近理想油气混合比的正常喷油状态，有利发动机冷车启动和在贻速下稳定工作；当波动波型平均基线高于450毫伏时，传感器数据表示“富油”状态，喷油控制电路开始修正减少喷油脉宽，减少供油；低于450毫伏时表示“稀油”状态，电喷控制模块开始修正增加喷油脉宽，增大供油。在高贻速条件下，改进后的氧传感器发出送了一个平均基线在664毫伏波动的高电动势脉动波欺骗信号，使得发动机电控喷油模块减少喷油脉宽，以“长期调整”和“短期调整”的调整率往负值方向加大，进入良性可控的减少喷油的调整状态，节油行驶。

在高贻速和巡航工作状态下，改进后的氧传感器的电动势波形图基线提高了45％～70％，氧传感器输出的电动势基线升高的比例与进气流量传感器增加进气量信号和节气门位置传感器的开度信号共同经ECU处理后，电控模块随动调节，让“长期调整”、“短期调整”的喷油调节率往负值改变，减小喷油脉宽。由此，减少喷油量的长、短期调整的调节率的随动比例实质是创建高空燃比值稀油气混合比的比例，该调整率的高低，不仅是取决发动机在何时转入“稀油气高缸压点火压爆燃烧方式”工作状态，也决定压爆稀油气混合物燃烧时，火花塞点燃小火花消耗的稀油气混合物体积量与压爆爆燃消耗的稀油汽混合物体积量的两者之间体积比。该体积比值决定着发动机燃烧效益的高低。

事实上，稀油气高缸压点火压爆燃烧方式工作状态下，调整的稀油气混合比可达20:1～30:1，因为这种稀油气混合比增大的空燃比比值而减少的喷油量，与汽油发动机在新燃烧方式下节约燃油的比例近似同比。

转入稀油气高缸压点火压爆燃烧方式工况时，发动机噪音明显下降，工作更柔顺，动力变强，排气管声响变粗壮。这是因为，在ECU点火指今下点燃的小火花从火花塞位置压爆压缩冲程上止点位的高空燃比稀油气，产生没有多个火花碰撞敲缸“爆震”的有序可控的爆燃。ECU无需为了抗爆震，在同转速条件下，做加大点火提前角的调整，回归理想点火时机条件下的高效率燃烧点火，避免了对活塞爆炸冲程的做功产生可能恶化的调整，妥善解决了提升缸压与高缸压“爆震”相互制约的矛盾。因为没有“爆震”，改用低标号的93号汽油反到更有利于建立稀油气点火压爆燃烧方式，由此进一步提高应用该技术的燃油经济性。

如图8所示，是在巡航条件下，示波器对第一种实施方式改进后的氧传感器反馈信号检测的波形图。改进后的氧传感器由于发出送了一个839毫伏的高电动势波动欺骗信号，其基线电动势较高怠速条件下的基线电动势提高了26.3％，进一步减少喷油量，节约燃油。

本方案所述氧传感器改进结构，应用于点燃式发动机中，能够大幅节约燃油，节约能源的同时，能为汽车用户节约大量的燃油费，具有巨大的应用价值。

实施例2

本实施例提供一种提高发动机压缩效率并节约燃油的方法，该方法通过实施例1所述的氧传感器改进结构结合表面陶瓷化重组金属磨损自修复技术来实现，具体讲，该方法包括以下步骤：

(1)在发动机新润滑油中或者已使用不超过5000公里的发动机润滑油中加入金属表面自修复剂，对发动机气缸进行磨损修复和对零件金属表面进行磨损修复和陶瓷化再造。使用时，金属表面自修复剂的加入量，以金属表面自修复剂中的修复因子质量计，每升润滑油中加入0.2～6g的修复因子。

(2)加入金属表面自修复剂后，让汽车运行8000公里以上进行动态修复，修复气缸内壁和活塞环之间因摩擦造成的磨损和机械加工行业必不可少的零件加工上下偏差值等固有缺陷，增强缸压，以提高发动机吸气效率和压缩效率。

让汽车运行8000公里以上的动态自修复里程，修复气缸内壁和活塞环之间和所有金属零件表面磨擦副，改善摩擦造成的磨损和传统机械加工手段现阶段存在的技术缺陷，提高金属表面光洁度，减少金属磨擦表面配合间隙，提高发动机吸气效率和压缩效率，缸压升高20％～45％。

(3)动态修复结束后，对汽车氧传感器结构进行改进，得到氧传感器改进结构；所述氧传感器改进结构的有效通气面积为原氧传感器有效通气面积的3～30％，致使氧传感器改进结构检测到排放尾气中的氧浓度低于尾气中实际氧浓度含量，向ECU发送一个欺骗信号，认为混合气过浓，喷油量过多，使ECU根据混合气过浓这一计算结果进而减少喷油量，达到节约燃油的目的。

所述金属表面自修复剂优选为精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂。精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂为市售产品，该修复剂具有真正纳米级的修复因子。修复因子的粒径为20～100nm，具有足够大的比表面积以及高能级的表面物理能，让分子中的氧原子超级活跃，容易发生类氧化还原反应，将修复因子中的氧原素置换到基体金属基体的晶格中，生成类金属陶瓷保护层，完成动态修复。精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂由于具有纳米级的修复因子和辅助剂，加入发动机润滑油中，可以提升润滑油的流平性、渗透性、抗氧化性；同时，还可以延长润滑油的使用寿命，使混有精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂的发动机润滑油运行修复里程可达8000～15000公里以上。

所述精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂的微晶修复因子的莫氏硬度2，修复因子制备的粒径分布为20nm～100nm,是D50nm小于60nm,D90在100nm以下的真正的纳米科技产品。该自修复剂因为没有新的磨擦源，具有陶瓷化修复起效快、陶瓷化改性表面保护层生长稳定、厚度大，从根本上消除了同类其它产品因有新磨擦源产生造成的修复效果不显著，保护层生长不稳定，磨损烈度在自修复过程中有明显波动的不足。

采用精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂的动态自修复过程，能让缸压升高20％～45％，减少气缸漏气量，提高了吸气效率和压缩效率。但同时意味着吸气量和进油量增加，排放增加。因此，结合实施例1所述的氧传感器改进结构，通过减少氧传感器的有效通气面积，使得氧传感器检测到排放尾气中氧含量比实际含量低，从而向ECU传递一个高电动势波型的欺骗信号，减少发动机喷油，实现节约燃油和升高动力的目的。

采用本方案所述方法对车牌号为粤BB9118，型号为中联V450的汽车，进行精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂动态修复8000公里以上后，对发动机排放的尾气进行检测，其检测结果及判定见表1。精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂动态修复结合氧传感器改进结构后，对发动机排放的尾气进行检测，其检测结果及判定见表2。

表1：汽车粤BB9118经动态修复后尾气检测结果及判定

表2：汽车粤BB9118经动态修复结合氧传感器改进结构改进后尾气检测结果及判定

从表1和表2的检测结果可知，精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂动态修复结合氧传感器改进结构后，过量空气系数λ值从1减小为0.99，表示发动机从理想油气混合比变为稀油气混合比，减少了发动机的喷油量，进入节约燃油状态，其本质原因为氧传感器改进结构减少了氧传感器的有效通气面积，使得氧传感器检测到排放尾气中氧含量比实际含量低，从而向ECU传递一个高电动势的欺骗信号，减少了发动机喷油。而排放的尾气中CO含量减少了15倍，CH含量为零，表示发动机燃烧效率提高，其本质原因为精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂动态修复后，发动机缸压提升了20～45％，将汽油机从理想油气混合比点燃方式质变为高压缩率稀油气混合比点火压爆燃烧方式，提高汽油机燃烧热效率，减少汽车尾废气排放量。

采用本方案所述方法对车牌号为川AN746J，型号为SXZ6471的汽车进行改进后，对该汽车发动机排放的尾气进行2次检测，2次检测时间相隔一年，具体检测结果详见表3。从表3的检测检测结果来看：第一次检测时，尾气中CO的排放量比限值低16倍，CH的排放量比限值低20倍，NOx的排放量比限值低近5倍，可见经本方案所述方法改进后的发动机，其排放尾气中的污染物大幅降低，具有重大的环保意义；第二次检测时，该车的发动机相对于第一次检测时又持续被动态修复近一年时间，从第二次检测结果可见，该汽车发动机排放尾气中的污染物和第一次检测时污染物排放量相比，CO的排放量又降低了5倍，CH的排放量又降低了2倍。

表3：汽车粤川AN746J经动态修复结合氧传感器改进结构改进后2次检测结果及判定

采用本方案所述方法对市场上的汽车进行改进，优化了发动机性能，提高了发动机压缩效率和吸气效率，实现稀油气混合比点火压爆燃烧，节约燃油，同时大幅降低污染物排放，具有巨大的经济效益和环保效益，易于推广应用。

以上为本方案的主要特征及其有益效果，本行业的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)在发动机新润滑油中或者已使用不超过5000公里的发动机润滑油中加入金属表面自修复剂，对发动机气缸和和零件金属表面进行磨损修复和陶瓷化再造；

(2)加入金属表面自修复剂后，让汽车运行8000公里以上进行动态修复，修复气缸内壁和活塞环之间因摩擦造成的磨损以及发动机机械加工缺陷；

(3)动态修复结束后，对汽车氧传感器结构进行改进，得到氧传感器改进结构；所述氧传感器改进结构的有效通气面积为原氧传感器有效通气面积的3～30％。

2.根据权利要求1所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述金属表面自修复剂为精铠甲微晶陶瓷金属磨损自修复剂。

3.根据权利要求1所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述氧传感器改进结构包括氧传感器和尾气封堵装置(2)；所述氧传感器由保护壳体(1)和设置在保护壳体(1)内的传感器元件组成，所述保护壳体(1)上设置有多个与其内部传感器元件连通的进气孔(11)；所述尾气封堵装置(2)固定在保护壳体(1)上以将进气孔(11)密封在其内部；所述尾气封堵装置(2)上设置有至少一个尾气通孔(21)；所述尾气通孔(21)与进气孔(11)连通，且尾气通孔(21)的面积之和为进气孔(11)面积之和的3～30％。

4.根据权利要求3所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述尾气封堵装置(2)为一封堵罩。

5.根据权利要求4所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：尾气通孔(21)设置在封堵罩侧壁或者端面上，并且所述尾气通孔(21)与保护壳体(1)上的进气孔(11)连通。

6.根据权利要求5所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述封堵罩上的尾气通孔(21)用条形开口(211)替代，此时封堵罩的内壁与保护壳体(1)外壁静压合。

7.根据权利要求3所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述尾气封堵装置(2)为一封堵盖。

8.根据权利要求7所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：保护壳体(1)上的进气孔(11)与封堵盖上的尾气通孔(21)相连通的面积之和，不小于尾气通孔(21)面积之和。

9.根据权利要求3所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述尾气封堵装置(2)可用耐高温不含硅的排气管胶或者焊点替代，直接用排气管胶或焊点封堵进气孔(11)后，进气孔(11)的有效通气面积之和为原进气孔(11)面积之和的3～30％。

10.根据权利要求3所述的提高发动机压缩效率节约燃油方法，其特征在于：所述尾气封堵装置(2)通过焊接或者胶粘的方式固定在保护壳体(1)上。