CN1222460A - 汽车空气滤清富氧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车用滤清器,特别涉及一种能产生富氧的汽车滤清富氧器。本发明特征是由进气滤尘器连接压气机,压气机连接的冷阱,冷阱经压缩空气管道连接多组并列的空分罐,每组空分罐设有三个电磁阀,三个电磁阀分别接压缩空气管道、富氧气体管道和氮气管道。本发明能提出一种全新的节能和降低污染的方法和装置,能有效的降低汽车尾气污染大气的碳氢、碳氧与氮氧化合物,提高了内燃机的功率,展示了控制汽车污染物和节能的最科学、最彻底的科学成果。

Description

汽车空气滤清富氧器

本发明涉及一种汽车用滤清器，特别涉及一种能产生富氧的汽车滤清富氧器。

现有的汽车滤清器，主要是过滤空气中的细小尘粒，而使得比较纯净的空气进入汽化器与汽油混合燃烧，常规下，空气中含氮为79％，含氧为21％，不论汽车是电喷车，还是化油器车，不论汽车是高档车，还是普通车，进入发动机的空气百分比均为氮79％、氧21％，为了给汽车发动机提供充足的氧气，增加发动机的功率或使燃料能较充分的燃烧，现有技术只能增加新鲜的空气，有的科技工作者，利用空气动力学原理把进气喉管改成能使进入的空气产生涡流状气流的涡流室，进入的空气增加的目的是增氧，结果导致按比例进入的氮气量也随之增加，氮气是影响汽车燃料经济性的主要因素，氮气的增加会使汽车燃料的经济性就会受到影响，也就增加了燃烧后氮氧化合物的排放量，这又会导致对环境的污染。

有鉴于此，如何能突破传统的提高燃烧充分性的模式和概念，不是单纯增加空气量来增加氧气，而是提高进入气体的的含氧量，减少进气量中氮的含量，调整了进入空气中氧与氮的百分比，以此来增加氧气量，提高燃烧的充分性，增加汽车的动力性能，节省燃料，减少有害尾气的排放，这是众多汽车研究人员长久以来希望攻克的课题，也正是本发明研创动机所在。

本发明设计人凭借几十年从事汽车九工况配气相关技术领域研究的实际经验，在反复研究论证试验的基础上，设计出全新概念的空气滤清装置一汽车空气滤清富氧器。

针对现有技术的不足，本发明的目的是设计一种装置，能将进入发动机空气中的氮气和氧气分离，并使大量氧气进入汽车汽化器与燃料混合燃烧，并使大量氮气被阻止进入汽车发动机的装置。

本发明的原理是利用变压吸附法，基于分子筛对空气中的氧、氮成份选择性的吸附，使空气中的氮、氧产生分离来获得富氧气体；具体为，当空气经涡轮增压器压缩，通过设有分子筛的吸附层时，氮分子优先被罐中的分子筛吸附，氧分子留在气相中，而成为富氧气体，富氧气体通过管道送到汽化器与燃料混合；分子筛吸附氮气达到饱和时，利用减压、真空工艺，将分子筛表面所吸附的氮分子驱除，恢复分子筛的吸附能力，设有多组具有分子筛的空分罐，每一组设有三个电磁阀，精确的按时间进行吸附、解吸，切换组次连续运行，能够连续提供一定流量的富氧气体；本发明创新了一个新的概念来使汽车提高燃料燃烧的充分性、节油和降低尾气污染，也是汽车节油、降低污染技术领域中的一次革命。

本发明的目的可按下述实现，本发明特征是由进气滤尘器连接涡轮增压机的压气机，压气机连接冷阱，冷阱经压缩空气管道连接多组并列的空分罐，每组空分罐设有三个电磁阀，三个电磁阀分别接压缩空气管道、富氧气体管道和氮气管道。上述氮气管道的另一端连接到真空发生器；涡轮增压机的涡轮可以直接与汽车尾气排放管连接。

理论空燃比的概念就是充足的氧来实现燃料完全的燃烧，现实做不到的原因就是燃烧时的气体中含有氮气，本发明正是使燃烧时的气体接近为纯氧气，对汽车的九工况中每一工况用氧量的供给实现科学准确的提供，真正实现了理论空燃比，而不仅仅是纸上谈兵，实现了汽车科技界盼望已久的汽车供气系统新世纪，突破了汽车科技的一个禁区。

本发明克服现有制氧技术中变压吸附工艺设备庞大而无法用于有限空间的汽车，并利用汽车尾气中的40％膨胀功，提供给涡轮增压机，驱动涡轮增压机的压气机产生压缩空气，再利用空分罐对压缩空气进行氧氮分离，并可采用微电脑控制，多组空分罐和电磁阀，快速制氧，达到体积小，制氧量大；本发明由于是利用汽车尾气来驱动动力源涡轮增压机，体现了本设计灵活、体积小，并能随汽车运行速度的九工况自动调节供氧量并控制进气量；本发明特别降低了尾气中氮氧化合物的排放量，对于氮氢化合物和碳氧化合物降低至最低排放量，有利于环境保护和治理大气污染。

下面结合附图进一步阐明本发明。

图1为本发明结构图。

1……涡轮增压机      2……真空发生器

3……进气滤尘器      4……冷阱

5……空分罐          6……电磁阀

7……电磁阀          8……电磁阀

9……压缩空气管道    10……富氧气体管道

11……氮气管道       12……压气机

13……汽车尾气排放管

本发明是由进气滤尘器3连接涡轮增压机的压气机12，空气从进气滤尘器进入，经滤尘器过滤，将空气中杂质滤掉，纯净的空气进入压气机12，压气机12的输出产生压缩空气，压气机12连接有冷阱4，冷阱4用于阻隔水蒸气，冷阱4经压缩空气管道9连接多组并列的空分罐5，空分罐5按时分制进行工作，空分罐5中设有分子筛，分子筛选用5A分子筛，空分罐用于将空气中氮氧气体分离，分子筛吸附氮气，使得空气成为富氧气体，每组空分罐连接三个电磁阀6、7和8，电磁阀7另一端接压缩空气管道9，电磁阀7打开时，压缩空气进入空分罐，电磁阀8另一端接富氧气体管道10，电磁阀8打开时，空分罐中富氧气体进入富氧气体管道10，富氧所体可以通过富氧气体管道输送到汽车气化器，电磁阀6另一端接氮气管道11，氮气管道的另一端连接到真空发生器2，电磁阀6打开时，真空吸力，使吸附在分子筛氮气从分子筛上分离进入氮气管道排放，上述各电磁阀可以通过电脑控制，按时分制进行工作，使得有连续不断的富氧气体输送，同时吸附氮气的分子筛可以通过吸力使氮气与分子筛分离而排放，使分子筛可以重新吸附氮气，连接同一个空分罐的电磁阀也同样按序工作；上述压气机连接有涡轮的涡轮增压机，涡轮增压机的涡轮可以直接与汽车尾气排放管13连接，利用汽车排气的40％膨胀功使涡轮增压机运转，并加大排气管的流速，为压气机和真空发生器提供了充足的动力。

空分罐可最优设为八组，按序工作，每组工作时间为八秒，富氧气体的含氧量较高，同时又有充分的时间使氮气排放。

汽车运行中的九工况其转速各不相同，发动机的活塞往复行程，本身就具有抽气的功能，汽车工况越大，进气量就越大，排污量也越高，耗油量也越高，这是汽车工业的一个课题，也是世界汽车科技中的一个难题，而本发明恰好符合汽车的九工况，进气量大，气体氧含量高，氮含量低，配气气相就能使汽车功率提高，油耗降低，排污降低，真正解决了符合汽车九工况中所需氧气量的需要。

综上所述，本发明能提出一种全新的节能和降低污染的方法和装置，并利用其原理设计出一种实用性很强的装置，结构简单，体积小，便于汽车安装，能有效的降低汽车尾气污染大气的碳氢与碳氧化合物，尤其对降低氮氧化合物达到了一个最低的排放量，提出汽车工业发展节能和低排放的一个新的概念手段，改变了人们以往的工艺，提高了内燃机的功率，展示了控制汽车污染物最科学、最彻底的科学成果。显然本发明为一种新颖、进步并具有实用性的新设计。以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的等效改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内，特此说明。

Claims (6)

1、一种汽车空气滤清富氧器，其特征在于由进气滤尘器连接涡轮增压机的压气机，涡轮增压机的压气机连接冷阱，冷阱经压缩空气管道连接多组并列的空分罐，每组空分罐设有三个电磁阀，三个电磁阀分别接压缩空气管道、富氧气体管道和氮气管道。

2、根据权利要求1所述的汽车空气滤清富氧器，其特征在于氮气管道的另一端连接到真空发生器。

3、根据权利要求1所述的汽车空气滤清富氧器，其特征在于涡轮增压机可以直接与汽车尾气排放管连接。

4、根据权利要求1所述的汽车空气滤清富氧器，其特征在于空分罐可最优设为八组。

5、根据权利要求1或4所述的汽车空气滤清富氧器，其特征在于空分罐中设有分子筛。

6、根据权利要求5所述的汽车空气滤清富氧器，其特征在于分子筛选用5A分子筛。

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