CN201420629Y

CN201420629Y - 燃油发动机电子节油器

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Publication number: CN201420629Y
Application number: CN2009200268541U
Authority: CN
Inventors: 王光春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-06
Filing date: 2009-06-06
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2019-06-06

Abstract

本实用新型涉一种燃油发动机电子节油器，属于节油器技术领域。特征在于包括能将空气中的氧气聚合为负离子并能起到增压作用的负氧离子发生及涡轮增压装置，负氧离子发生及涡轮增压装置的输出端与空气滤清器相互连接，空气滤清器的输出端与发动机的进气口相互连接，发动机与发动机电脑板和分电器的输出端相互连接，发动机和发动机电脑板之间连接有电子节油器电脑板。本实用新型结构设计合理，成本低廉，能使空气转化为臭氧，还可以根据需要调节喷油嘴喷油量，从而使发动机内的燃油充分燃烧，节约了能源。

Description

燃油发动机电子节油器

、技术领域

本实用新型涉及一种燃油发动机电子节油器，特别适用于燃油发电机，属于节油器技术领域。

二、背景技术

目前，发动机主要经历了外燃机和内燃机两个发展阶段，此外还有燃气轮机、往复式发电机等。无论是上述哪种发动机其工作原理都是把一种形式的能转化为另一种更有用的能，通常是把化学能转化为机械能，化学能通常为燃料燃烧所产生的能量，燃料燃烧使用空气助燃。

目前，助燃是采用空气中氧气，由于地球空气中氧气含量为30％，所以造成了燃料不能完全发挥作用，根据牛顿的守恒定率，那也是不可能完全燃烧的。再就是现有机械和结构的问题，使之不可能百分之百燃烧，造成了资源的浪费。

臭氧是氧气的同素异形体，常温下为淡蓝色气体，它的氧化能力仅次于氟，远远高于氧气，是已知最强的氧化剂之一。标准状况下，氧气分子的分解能量为5.11eV，而臭氧仅为1.09eV，因此臭氧分子很不稳定，容易分解。当温度高于473k时，臭氧会立即分解为氧气和氧原子，同时放出大量的热量，这种新生态的氧原子除具有极强的氧化能力外，还是诱发燃油进行链式反应的新生态活化中心，促进烃类燃料燃烧的链反应传播过程。如果烯烃类化合物与臭氧发生反应时，臭氧氧化分解生成酸和荃，同时臭氧分解生成的单原子氧极容易与羟基、荃基发生连锁反应，直到最终生成稳定的化合物。所以，臭氧参加燃烧起到了催化助燃的作用。

臭氧助燃机理可从化学反应热力学的角度来分析。根据瑞典化学家阿累尼乌斯方程式：K＝A×e^-E/RT (1)

式中K-化学反应速度，cm³·mol^-1·s^-1；

A-频率因子，cm³·mol^-1·s^-1；

E-系统的活化能，J·mol；

R-气体常数，8.315J·mol^-1·K^-1；

T-绝对温度，K；

e^-E/RT-能量概率因子；

由于臭氧的加入降低了系统总的活化能E，从而提高了能量概率因子e^-E/RT，在频率因子A不变的情况下，反应速度K进一步加快，从而改善了燃烧过程，缩短了着火滞后期，提高了燃烧效率，降低了排放。

三、发明内容

本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种能使空气中的氧气聚合为“臭氧”即负氧离子，同时使臭氧在空气中的比例增加，并且可以根据需要调节发动机喷油嘴的喷油量的电子节油器。

本实用新型通过以下技术方案实现：

燃油发动机电子节油器，特殊之处在于包括能将空气中的氧气聚合为负离子并能起到增压作用的负氧离子发生及涡轮增压装置1，负氧离子发生及涡轮增压装置1的输出端与空气滤清器2相互连接，空气滤清器2的输出端与发动机3的进气口4相互连接，发动机3与发动机电脑板5和分电器6的输出端相互连接，发动机3和发动机电脑板5之间连接有电子节油器电脑板12；

所述电子节油器电脑板12包括进气压力及含氧量控制输出部分13、含氧量及转速检测部分14、喷油嘴信号输入部分15、喷油嘴脉宽调制输出部分16；

所述含氧量及转速检测部分14的输入端与发动机3内的转速传感器17的输出端相互连接；

所述负氧离子发生及涡轮增压装置1包括涡轮7和负氧离子发生器8；

所述负氧离子发生器8包括放电电极9、陶瓷元件10、诱导电极11。

本实用新型燃油发动机电子节油器有以下优点：

1、臭氧参与柴油发动机燃烧，平均节油率能够达到3.5％～15％左右，有效地节约了能源，提高了发动机的经济性，有较好的应用前景。

2、让臭氧参与发动机燃烧，提高了发动机工作过程的平稳性，降低了噪声、冲击同时有效地防止了发动机的爆震现象等，从而提高了发动机的动力性和使用寿命。

3、从臭氧助燃的机理可以推出，臭氧在发动机燃烧过程中，起到了催化助燃的作用，使燃烧变得更加充分，大大降低了有害气体和微粒的排放，对人的身体健康及环境都起到了保护作用。

4、用电子方法控制原发动机燃油喷射量，进一步的节约了能源。

5、采用涡轮增压原理，提高了燃料的燃烧效率。

四、附图说明

图1：为本实用新型燃油发电机电子节油器结构示意图；

图2：涡轮结构示意图；

图3：负氧离子发生器工作原理示意图；

图4：臭氧发生供油调宽控制电路原理示意图。

图中：1、负氧离子发生及涡轮增压装置，2、空气滤清器，3、发动机，4、进气口，5、发动机电脑板，6、分电器，7、涡轮，8、负氧离子发生器，9、放电电极，10、陶瓷元件，11、诱导电极，12、电子节油器电脑板，13、进气压力及含氧量控制输出部分，14、含氧量及转速检测部分，15、喷油嘴信号输入部分，16、喷油嘴脉宽调制输出部分，17、转速传感器。

五、具体实时方式

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的构成进行进一步说明。

实施例1

本实时例燃油发动机电子节油器参考附图1-4，包括能将空气中的氧气聚合为负离子并能起到增压作用的负氧离子发生及涡轮增压装置1，负氧离子发生及涡轮增压装置1的输出端与空气滤清器2相互连接，空气滤清器2的输出端与发动机3的进气口4相互连接，发动机3与发动机电脑板5和分电器6的输出端相互连接；发动机3和发动机电脑板5之间连接有电子节油器电脑板12；电子节油器电脑板12包括进气压力及含氧量控制输出部分13、含氧量及转速检测部分14、喷油嘴信号输入部分15、喷油嘴脉宽调制输出部分16；含氧量及转速检测部分14的输入端与发动机3内的转速传感器17的输出端相互连接；负氧离子发生及涡轮增压装置1包括涡轮7和负氧离子发生器8；负氧离子发生器8包括放电电极9、陶瓷元件10、诱导电极11。

本实用新型的工作过程分为以下三步：

第一步：外界空气进入到负氧离子发生及涡轮增压装置1，通过负氧离子发生及涡轮增压装置1内的涡轮7使臭氧在空气中的比例增加，负氧离子发生器8内为放电电极9、陶瓷元件10和诱导电极11，采用沿面放电材料作为臭氧发生器件，在高频高压电源的驱动下，进行电晕放电，产生臭氧，同时放出大量能量。其化学反应方程式如下：

O₂+e→2O+e；O+O₂(M)→O₃+(M)；2O+2O₂→2O₃+288.5J↑

电晕放电场强E和放电电压U的计算：根据比克提出的经验公式，对于平行导体，场强E的计算公式如下：

E = 30.3 K_{0} D_{r} (1 + \frac{0.298}{\sqrt{r D_{r}}})

式中，K₀：表面粗糙系数；D_r：空气相对湿度；

其中，K₀根据电晕情况来选择，对于全面电晕K₀≈0.82；对于局部电晕K₀≈0.72，空气相对湿度D_r在标准状况下取1。

电晕放电电压U的计算公式如下：

U = E \ln \frac{d}{r}

r为电极半径，d为两电极之间的距离，根据上述公式，算出电晕放电电压为3.5KV。

第二步：电子节油器电脑板12内的喷油嘴信号输入部分15接收发动机电脑板5发出喷油信号，根据工作需要通过进气压力及含氧量控制输出部分13调节从进气口4进入到发动机3内的臭氧量及进气压力，然后由负氧离子发生器8产生的臭氧经过空气滤清器2将臭氧中的残余空气滤除，纯净的臭氧进入到发动机3内。

第三步：通过转速传感器17检测发动机3内转子的转速，然后将转速信息传递给电子节油器电脑板12内的含氧量及转速检测部分14，检测出当前发动机3内的含氧量及转速，则根据需要调节喷油嘴脉宽调制输出部分16，控制喷油嘴喷油量，最后通过分电器6点火，使燃油和臭氧充分燃烧。

臭氧发生供油调宽控制电路由数字电路、振荡电路、脉冲产生电路、放大驱动电路和升压变压电路组成。通过控制电路将直流电转变为高频高压交流电，集成芯片外接晶体元件组成高稳定性振荡电路。通过内部的CPU驱动输出两路时序不同的正脉冲，然后通过放大、驱动、升压计算臭氧发生发生板需要的电压。

电源输出功率的计算：P₀＝V₀I₀式中：V₀输出电压，I₀输出电流，高压状态下，I₀通常取2mA。

电源输入功率计算：P＝P₀/η，式中：η为效率，取80％。

电路中频率的确定：

f = \frac{1}{0.81 R_{T} C_{T} + 1.42 \times 10^{- 6}}

根据计算，电路中频率输出范围为：3820Hz～4830Hz。

变压器原、次边绕组匝数的确定：

L_{1} = L_{2} = \frac{V_{C} \times 10^{8}}{4 B_{s} Af}

式中，V_c为电源电压，B_s为铁芯饱和磁通密度，A为铁芯截面积。

L3＝L1×V0/Vc

输出电压V₀根据电晕放电电压U来选取，由公式(5)可求出电源输入功率P，由公式(8)可求出变压器原、次边绕组匝数L₁，L₂和L₃。

本实施例的燃油发动机电子节油器结构设计合理，成本低廉，能使空气转化为臭氧，述可以根据需要调节喷油嘴喷油量，从而使发动机内的燃油充分燃烧，节约了能源。

Claims

1、燃油发动机电子节油器，其特征在于包括负氧离子发生及涡轮增压装置(1)的输出端与空气滤清器(2)相互连接，空气滤清器(2)的输出端与发动机(3)的进气口(4)相互连接，发动机(3)与发动机电脑板(5)和分电器(6)的输出端相互连接，发动机(3)和发动机电脑板(5)之间连接有电子节油器电脑板(12)。

2、按照权利要求1所述燃油发动机电子节油器，其特征在于所述电子节油器电脑板(12)包括进气压力及含氧量控制输出部分(13)、含氧量及转速检测部分(14)、喷油嘴信号输入端口(15)、喷油嘴脉宽调制输出端口(16)。

3、按照权利要求2所述燃油发动机电子节油器，其特征在于所述含氧量及转速检测部分(14)的输入端与发动机(3)内的转速传感器(17)的输出端相互连接。

4、按照权利要求1所述燃油发动机电子节油器，其特征在于所述负氧离子发生及涡轮增压装置(1)包括涡轮(7)和负氧离子发生器(8)。

5、按照权利要求4所述燃油发动机电子节油器，其特征在于所述负氧离子发生器(8)包括放电电极(9)、陶瓷元件(10)、诱导电极(11)。