CN2045782U - 余热注入式汽车节油净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所涉及到的是一种用于车辆节油并净化尾气的装置，它主要是利用了气缸所排废气，在发动机排气口和消音器之间安装了一个盘管式热交换器，空气经热交换器预热后注入气缸，注入前均匀加热了油雾，使进入燃烧时的混合气体提高温度，从而可以实现更加充分的燃烧，提高了马力、节约了油料，并使燃后废气中的CO和碳氢化合物显著下降，本装置简单，安装方便，作用显著，推广应用后对节约能源和保护环境将起到重大作用。

Description

本实用新型涉及到运输车辆内与动力装置有关的进气、排气及燃料供应状态方面的技术，再具体些它属于汽车发动机余热的利用及节油和净化汽车尾气范畴。

由于能源的紧张及人类对保护生态环境认识的提高，对汽车之类运输车辆的改进也越来越受到重视，这不仅因为汽车是燃料的主要消耗大户，而且在消耗的同时所排放的尾气中存在着大量的一氧化碳，碳氢化合物之类的有毒物质，污染大气，威胁着人类的健康与生命。目前所采取的改进方案主要从两个方面入手，一是直接在尾排气管加净化装置，虽然其效果显著，但对车辆动力性能有一定影响，往往达不到节油效果。一是以节油为主要出发点，包括采取气缸注压，改进点火系统，气缸注热多种方案，主要解决燃油的充分燃烧问题，同时也因充分燃烧而降低了尾气的有毒物质含量，是一种理想的解决方案。气缸注压虽然在国外汽车行业中多有报导，但因其结构复杂，不利于对已有汽车改造。改造点火系统，包括采取电子点火器，激光点火器等虽然对节油及提高动力性能方面有显著作用，但对现行汽车制造的工艺上有较大更动，而对消除污染方面并不十分显著。目前已经引起广泛注意的是气缸注热。实际上是将雾化燃油预热，从而在点火后达到充分燃烧，不但可明显节油，也能起到降低尾气有毒物质的作用。目前，各种注热方式已有多种设计方案，其中利用气缸余热可以提高内燃机效率，因而更加引人注意。

本实用新型的目的正是提供一种利用气缸余热实现油雾加热，从而实现节油、净化这一目的的新设计方案，并力求在原有汽车上加以改造时改动量最小、通用性最强。

本实用新型的基本构思是在气缸排气口到排气管之间加设一个热交换器。所注入空气经热交换器之后由气缸所排废气加热至400℃以上高温，经注气管由燃油气化器至气缸进气口之间处，注入其结果使气化油雾升温后进入燃烧室，由于注入一定量的热空气使得爆发前的混合气体更加均匀加热，从而在点火爆发后得以充分的燃烧不但提高了发动机的功率，节约了燃油，而且使所排废气中的一氧化碳和碳氢化合物，大大减少从而达到净化目的。

本实用新型的关键之一在于采用了盘管式热交换器，它由盘管5和外套4所组成，盘管由紫铜管或薄皮铜管（直径8－12mm）螺旋盘绕5－16圈，盘绕内径为48－55mm主要是根据不同型号车辆而定。由于盘管式结构加热距离长，有效面积大从而可以更加充分利用废气余热提高注入空气的温度。为使盘管加到排气管之间后不增加气阻以影响发动机功率，外套直径一般情况下比排气管直径大18－24mm从而保证了排气的畅通克服了喉管式结构的缺陷。发动机排气口的温度会因热交换器的存在而降低，所注入气缸的热空气，无疑相当提高了热机的工作温度，这在理论上讲对提高发动机效率是十分有益的。

本实用新型设计的又一关键是在热空气注入处设置了一个可以实现均匀加热气化油雾的注气接口盘9，它包括一个接口法兰盘13和一个注气内环14所组成，装置在气化器之后，气缸进气口之前。所注入的热空气经注气接口6进入法兰盘空腔A，空腔中的通气口B内装置注气内环14。这是一个在侧面代有注气孔C的部件，它装在法兰盘之中。油雾及来自空气滤清器12的空气皆从环中穿过，而所注入的热空气则由四周的注气孔C均匀混入，其均匀加热效果非常良好。由于本结构的采用可以保证适量，均匀注入热空气。注入孔C根据不同车型号和不同发动机马力可采用26－36个φ1.2的通孔，或8－14个φ2的通孔，其效果均十分理想。

下面将结合附图进一步说明本实用新型的具体结构和如何实现设计目的。

图1为本装置结构及在汽车中的位置关系示意图。

图2为注气口法兰盘结构图。其中a为正视图，b为俯视图。

图3为注气内环结构示意图，其中e为正视图，f为俯视图。

其中1为进气帽

2为进气管

3为盘管型热交换进气接头

4为盘管型交换器外套

5为盘管

6为盘管型热交换器注气接头

7为保温管

8为保温材料

9为注气接口盘

10为排气尾管

11为消音器

12为空气滤清器

13为接口法兰盘（K1表示法兰盘上盖，K2表示法兰盘体）。

14为注气内环。

15为注气接口。

热交换器设置在气缸排气口和消音器11之间的管道中间，并尽量接近排气口。注气接口盘装在汽化器、空气滤清器管道与气缸进气口之间。热交换器的进气口接头3上接上进气管2和进气帽1相连。进气帽本身的设计要达到过滤净化并调节进气量的目的。注气口接头6由保温注气管接至注气接口盘的注气接头15上。

发动机启动后，空气经进气帽1、进气管2、进入盘管5。在盘管5中被发动机所排出的高达600℃以上废气预热后，随着汽缸的吸气冲程预热空气经注气内环14的注气孔C均匀注入并加热油雾混合气，从而使其进入气缸后的混合气温可大大增加，从而实现本实用新型的设计目的。

本实用新型经过有关测试部门检测，不但具有明显的节油和增大马力的效果，而且使汽车排放中的一氧化碳净化率高达90％以上，碳氢化合物的净化率平均达63％以上，且其结构简单改装方便，如果推广应用将对能源节约和保护环境发挥积极的作用。

Claims (5)

1、一种利用发动机排气余热的节油净化装置，其特征在于由进气帽1，进气管2，盘管型热交换器3、4、5、6，保温注气管7、8，注气接口盘9组成，盘管型热交换器安装在发动机排气口和消声器的管道之间，注气接口盘装置在发动机进气口之前。

2、根据权利要求1所说的节油净化装置，其特征在于盘管型热交换器的盘管5用直径8－12mm的紫铜管或薄皮铜管盘绕（内径48－55mm）5－16圈，外套4直径比排气管直径大18－24mm，与盘管相连的为进气口接头3和注气口接头6。

3、根据权利要求1所说的节油净化装置，其特征在于保温注气管由金属保温管7及管外保温材料8两部分组成。

4、根据权利要求1所说的节油净化装置，其特征在于注气接口盘包括一个接口法兰盘13和注气内环14所组成，安装在发动机进气口之前。

5、根据权利要求4所说的节油净化装置，其特征在于注气内环14具有25－34个φ1.2的注气孔C，或8－16个φ2的注气孔C。

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