CN1247886C - 内燃机用助燃装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机用助燃装置，其主要是在化油器(或喷射泵)之前装设有一可为电气石(Tourmaline)结晶或会放出微量放射线的氚元素的矿石组件所构成，利用该矿石组件可直接运作为阴电荷离子产生器，并提供出大量的阴电荷离子，则含氧空气进入化油器与燃烧室助燃时，一并进入的大量阴电荷离子自可直接对该含于空气中的各种杂质所带的大量阳电荷离子予以中合，使助燃所需的氧可更趋纯净，该内燃机产生动力的爆炸燃烧运作，将不但具有更佳的效率，同时，在燃烧效果更趋完全的情形下，可节省燃烧所需的燃料，燃烧后排放的废气浓度(如一氧化碳、碳化氢、氮素酸化物等)尤可直接降低和改善，进而可防治空气污染与保护地球环境。

Description

内燃机用助燃装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机助燃装置，尤指一种设计极为简洁，安装、使用极为简易、方便，可使内燃机的燃烧效率更佳，及可使内燃机燃烧的燃料更节省，以及可使内燃机燃烧后排放的废气浓度更降低、改善，而致防治空气污染与保护地球环境的预期目的可实现的内燃机用助燃装置。

背景技术

含氧空气进入内燃机的化油器并与燃料(燃油)一并进入烧燃室点火燃烧时，该燃烧后排出的废气组合大抵有下列数种：

1.碳素：一氧化碳(CO)等。

2.碳化氢素：碳化氢素(HC)等。

3.氧素：氮素酸化物(NOx)等。

4.其余少数的碳酸瓦斯、硫磺酸化物、铅化合物等。

上述，其中又以一氧化碳(CO)、碳化氢素(HC)、氮素酸化物(NOx)等等为一般内燃机排放废气的主要代表成份，同时，亦是影响内燃机燃烧效率的重大因素，将其对内燃机燃烧效率的影响叙述如下：

1.一氧化碳(CO)：其因燃料不完全燃烧所造成，当空气与燃料比(空燃比)混合正确时，该一氧化碳(CO)的浓度自然降低，也就是说，当空气中的含氧量充分供给时，其燃烧性自然可以大为提高，并使燃料可以充分燃烧，进而使一氧化碳的浓度可有效降低；反之，当空气中的含氧量不足时，燃烧时所产生的一氧化碳便会相对增加。

2.碳化氢(HC)：其是发生在燃烧后残存在气缸盖、排气阀等场所的滞留物质，其会直接造成气缸壁面的温度下降，而发生燃烧不完全现象，尤其，该滞留排不出的物质更会直接影响点火燃烧的完全性。

3.氮素酸化物(NOx)：其由氮素氧化物质(NO)为基本，其形成是因进气的大气中，氧素会不断地结合许多异化物质(如尘埃、浮游物质、铅离子...等)，并使逐渐结合而形成NO₂、NO₃、NO₄...统称NOx者。换言之，该造成NOx的主因是燃烧反应在1000℃以上的高温时发生，因火花塞做高压电击或喷射油嘴做高压喷射动作时会瞬间破坏空气结构，并致该被破坏的空气分子结构会直接产生氮素的氧化物质，如此，该所谓的氮素酸化物(NOx)便会逐一形成，而该所形成的NOx则不但会严重影响燃烧的特性，且燃烧愈不完全，其排放的浓度也将愈高。

综合上述可知，其中，该一氧化碳(CO)是发生在燃烧的物理特性以后“居多”；该碳化氢(HC)是发生在燃烧的物理特性以后呈“大量”；而该氮素酸化物(NOx)则是发生在燃烧的物理特性时呈“最大量”。

其中该燃烧发生量呈“最大”的氮素酸化物(NOx)，由于其主要是在火花塞实施高压电击或喷射油嘴实施高压喷射动作时，该大气(空气)结构被瞬间破坏所致，于是，欲明了氮素酸化物(NOx)的产生，必需要了解空气中的成分结构，尤其，该燃烧前的空气品质更会直接影响废气排放浓度的情形下，人们必需充分了解该空气电离子化的物理特性。

所谓空气电离子化的物理特性，根据世界各国科学家研究空气离子化的研究报告指出，该空气的离子化因大气带电离子是由正电微粒子与负电微粒子相互结合而成(根据1996年日本东京大学久保铁次郎博士所发表的论文“空气离子的理论与实际”)。而空气成分中又以氧(O₂)对内燃机的燃烧效率影响最大，换言之，该氧(O₂)的正、负氧离子(O+、O-)量若均衡完整，将可提供最好的燃烧效果，反之，若正、负氧离子(O+、O-)的任一不足或过多时，即会造成燃烧不完全的现象。

据上述，由于空气中的各种杂质均带有大量的尘埃、微生物、浮游物...等异化物质，而该等杂质基本上又均带着大量的阳电荷离子，故当该等带有大量阳电荷离子的各种杂质与空气一同混合进入内燃机的化油器、燃烧室并与燃料(燃油)一并燃烧时，以该阳电荷离子明显较阴电荷离子多出甚多的情形下，该所产生的燃烧效率与燃烧效果便必然呈较差与较不完全，且连带致排放出的废气(包含一氧化碳、碳化氢、碳素酸化等)浓度亦呈较高。

换言之，当该带着大量阳电荷离子的尘埃、微生物、浮游物...等杂质与空气混合进入内燃机时，虽然一般内燃机均设有空气滤清器，但其大体上只能针对较大体积的粉尘等杂质过滤，而无法对微细的杂质滤清，于是，该历经滤清器的空气将仍会含着大量的杂质进入化油器。当然，一般而言，该内燃机的搭铁部分是阴极接地，而进气管的表面自然也是带着阴电荷，因此，当空气中的氧及各种杂质进入内燃机进气管时，该进气管将会自动吸收一部分空气中的阳电荷离子，然而，由于该进气的气流速度极快，不可能将阳电荷离子完全吸收，且高速的壁面摩擦亦会直接减低进气管的阴电荷离子的产生，故该大量的阳电荷离子依然会直接进入化油器与燃烧室，而致发生燃烧效率降低及废气排浓度增加的情形，尤其，在空气品质愈差(杂质愈多)、内燃机温度愈高时，该燃烧效率降低与废气浓度(尤指NOx的量)提高的情形，将更为明显。

由上可知，该内燃机燃烧效率的高低与排放废气的浓度，是与进入化油器、燃烧室的空气的氧(O₂)是否完整(即O+、O-的含量是否均衡)有直接且密不可分的关系，而按目前一般内燃机所引进使用的含氧空气，如上所述，在具有极大量的阳电荷离子，而阴电荷离子却相对不足的情形下，其具有燃烧效率较低与排放废气浓度较高的现象；当然，该燃烧效率低与废气浓度高，亦连带会造成燃料消耗较高与较不符环保性的缺点。换言之，如何在内燃机燃烧时增加含氧空气中的阴电荷离子，使助燃的氧(O₂)的阳离子(O+)与阴离子(O-)量可趋于完整，已成为内燃机提高燃烧效率与降低废气排放浓度的主要方法之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种内燃机用助燃装置，以使内燃机使用的燃料更为节省，且排放的废气又更符环保性。

本发明的主要目的，在于提供一种内燃机用助燃装置，其主要是在化油器(或喷射泵)之前装设一可为电气石结晶或会放出微量放射线的氚元素的矿石组件，利用该矿石组件可提供出大量阴电荷离子，并直接与含于空气中的各种杂质所带的大量阳电荷离子进行中合，使助燃的氧(O₂)可更趋纯净，则该内燃机产生动力的爆炸燃烧运作，便不但可以具有更佳的效率，同时，该燃烧的效果亦可更趋完全，而致燃烧所需的燃料可连带达到实质节省效果，及对于燃烧排放的废气浓度更可达到直接降低、改善的效果，使防治空气污染与保护地球环境的预期目的可确实达到。

本发明的另一目的，在于提供一种极为简洁，安装、使用极为简易、方便，可使内燃机的燃烧效率更佳，及可使内燃机燃烧的燃料更节省，以及可使内燃机燃烧后排放的废气浓度更降低、改善，以达防治空气污染与保护地球环境的预期目的。

为达上述目的，本发明提供一种内燃机用助燃装置，在内燃机的化油器或喷射泵之前装设有一能产生阴电荷离子的阴电荷离子产生器，该阴电荷离子产生器包含有多个薄片状的阴电荷离子片，并设置在一定位体中，该定位体的内外套管上分别均布有承置卡槽，所述的多个薄片状的阴电荷离子片的两侧直接插置在所述的承置卡槽内，而该定位体则设置在内燃机进气管，并由定位弹性体进行定位，该定位体设有一通气道，该通气道供阴电荷离子产生器的多个阴电荷离子片呈适当空间间隔的均分状安置。

附图说明

图1是本发明实施例的立体外观示意图；

图2是本发明实施例的分解结构图；

图3是本发明实施例的内、外套管与阴电荷离子产生器相互位置的俯视示意图；

图4是本发明实施例的组合状态俯视示意图；

图5是本发明安置于内燃机进气管实施例的示意图。

图中符号说明：

A：进气管        B：化油器     C：空气滤清器       G：通气道

10：定位体       101：外套管   1011：承置卡槽      102：内套管

1021：承置卡槽   103：底盖     1031：贯通孔        104：顶盖

1041：贯通孔

20：阴电荷离子产生器           201：阴电荷离子片

30：定位弹性体(弹片)

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式。

首先，请参阅图1～4所示，本发明一种内燃机用助燃装置，主要由一定位体10、一阴电荷离子产生器20及一定位弹性体30共同组成；其中，

该定位体10，以提供阴电荷离子产生器20的安置及可安装于内燃机的进气管A(见图5)为目的，本发明实施例由一外套管101、一内套管102、一底盖103及一顶盖104共同组成；其中，该内套管102位于外套管101的中心，相互之间预留有通气道G(见图3)，而在内套管102周面及外套管101内径面处，分别以等分状规划有多个相对应的承置卡槽1021、1011；该底盖103与顶盖104分别以具有多个贯通孔1031、1041的透空形态设成；组装时，该内、外套管102、101可通过夹治、治具的运作配合，而令一端面与底盖103固接(本实施例以点焊方式固接)，并致相互呈同一中心，然后，待阴电荷离子产生器20安置在通气道G后，该顶盖104再以相同方式固接于其另一端面(如图4)；

该阴电荷离子产生器20，其基础材料为质轻的铝薄片等，在铝薄片周面涂布有含有稀土类元素的矿石粉与陶瓷涂料混合而成的涂料，使直接形成阴电荷离子片201；该所采用的矿石可使用电气石(Tourmaline)或会放出微量放射线的氚元素，在阴电荷离子产生器20上，可使通过一片阴电荷离子片201(10cm²)的空气产生的阴电荷离子量为5000个/cm³左右；而本实施例的阴电荷离子产生器20由多片具预定尺寸、面积的阴电荷离子片201共同组成，该阴电荷离子片201并直接将二侧插设在定位体10之内、外套管102、101的承置卡槽1021、1011，而待顶盖104完成固接动作后，即可确保定位的安定性；当空气由定位体10之内、外套管102、101之间的通气道G通过时，该阴电荷离子产生器20的各阴电荷离子片201可产生大量的阴电荷离子，空气所含的阴电荷离子便可大量增加。该阴电荷离子片除可在一面涂布电气石或氚元素的涂料外，亦可制成双面均涂布该涂料。

该定位弹性体30，其主要是将定位体10以弹压状定位于内燃机的进气管处，以达到安装的方便性与安定性；而本实施例采用多个弹片30呈等分状锁固在定位体10之外的套管101的周面。

利用上述所构成的本发明，请再配合图5所示，本发明内燃机用助燃装置主要是放置在化油器B之前的进气管A处，尤其以装设在空气滤清器C之后为最佳；利用该定位体10可直接放置在内燃机的进气管A前端，并以定位弹性体30行弹压式定位，则本发明的装设将极具简易、方便性，尤其是完全不影响内燃机已有构件的布设，而具实质的安全性。

当该历经空气滤清器C并仍含有带着大量阳电荷离子的各种杂质(如各种尘埃、浮游物...)的含氧空气进入内燃机进气管A时，本发明装设在该进气管A处，该定位体10的通气道G处又装设着具有多片阴电荷离子片201的阴电荷离子产生器20，则通过通气道G的空气，可连同该阴电荷离子产生器20产生的大量阴电荷离子一并进入化油器B和燃烧室内；而以该大量的阴电荷离子与该原本即含大量阳电荷离子的空气可完全混合，以弥补原先进入的空气阴电荷离子不足，进而使空气中的氧(O₂)可更趋完整、纯净，其燃烧性便必然具有更佳效果，尤其，对燃烧室内的燃料的助燃运作，将连带可提供更佳的燃烧率，及可使燃烧效果更趋完全，以及可使燃烧后排放出的废气浓度更降低；当然，以该内燃机的爆炸燃烧运作具有更高效率，及废气浓度降低的情形下，无形中便可直接达到提升内燃机工作效率，及可更节省燃料，以及可有效改善空气污染。

以上所述，仅为本发明一较佳的实施例，大凡在相同于本较佳实施例所揭示技术手段下等效结构的变化与修饰(如：定位体亦可在底盖、顶盖设有相对应的多个定位槽，以提供阴电荷离子片分别定位；或定位弹性体可用他种弹簧体代替，只要可令定位体方便及安定地定位于内燃机进气管即可)，均应包含在本发明的权利要求书所限定的范围内。

Claims (2)

1.一种内燃机用助燃装置，在内燃机的化油器或喷射泵之前装设有一能产生阴电荷离子的阴电荷离子产生器，该阴电荷离子产生器包含有多个薄片状的阴电荷离子片，并设置在一定位体中，其特征在于，该定位体的内外套管上分别均布有承置卡槽，所述的多个薄片状的阴电荷离子片的两侧插置在所述的承置卡槽内，而该定位体则设置在内燃机进气管，并由定位弹性体进行定位，该定位体设有一通气道，该通气道供阴电荷离子产生器的多个阴电荷离子片呈适当空间间隔的均分状安置。

2.根据权利要求1所述的内燃机用助燃装置，其特征在于，该阴电荷离子产生器的阴电荷离子片，可以是电气石或会放出微量放射线的氚元素的矿石。

Images