CN205936891U - 汽车汽油发动机的动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车汽油发动机的动力系统。所述汽车汽油发动机的动力系统包括控制装置、氧气输送装置、空气补偿装置、载气装置、进气阀、动力装置、排气阀、废气排放装置、废气循环系统及废气过滤装置，所述氧气输送装置及所述空气补偿装置分别与所述载气装置连接，所述氧气输送装置包括氧气控制阀，所述空气补偿装置包括空气阀，所述废气排放装置包括废气排放阀，所述废气循环系统包括废气循环控制阀，所述控制装置控制所述氧气控制阀、所述空气阀、所述进气阀、所述废气排放阀及所述废气循环控制阀的开度。本实用新型提供的汽车汽油发动机的动力系统，通过在载气装置中注入纯氧和空气，有效的提高了能量转换，从而提升了系统的动力。

Description

汽车汽油发动机的动力系统

技术领域

本实用新型涉及车辆动力技术领域，尤其涉及一种汽车汽油发动机的动力系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车在人们日常生活中的应用越来越多。为了提高汽车发动机的效率以延长有限石油资源的使用时间，同时为了降低温室效应气体二氧化碳及各种有害气体的排放，世界范围内的发动机科研工作者进行了大量艰苦的工作，大量新技术、新装备在内燃机上得到了广泛的应用，使发动机技术获得了飞速的发展，今日的发动机已是采用了大量先进技术的高科技设备。

在提倡环保节能的当今社会，如何在其环保节能的前提下，充分的利用已有资源，并减少各种有限资源的浪费以及如何充分利用最少的原料达到更多能量的产生，就成了一个令人非常关注的且难以解决的问题。

相关技术中，为汽车动力系统中提供动力的主要装置为发动机，发动机需要从大气中吸入空气作为发动机内部燃烧的工作介质，然而空气中含有大量的杂质，燃烧效率低，燃烧不充分，从而影响发动机中油料燃烧所产生的热能，以致降低整个动力系统的工作效率；同时，发动机燃烧后产生的废气直接排放至大气，该废气中包含未充分燃烧的助燃气体，一方面造成燃料消耗高，另一方面对环境污染影响大。

因此，有必要提供一种新的汽车汽油发动机的动力系统解决上述问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种提升汽车动力的汽车 汽油发动机的动力系统。

本实用新型提供一种汽车汽油发动机的动力系统，包括控制装置、氧气输送装置、空气补偿装置和沿气体流动方向依次管道连接且形成回路的载气装置、进气阀、动力装置、排气阀、废气排放装置、废气循环系统及废气过滤装置，所述氧气输送装置及所述空气补偿装置分别与所述载气装置连接，所述氧气输送装置包括氧气控制阀，所述空气补偿装置包括空气阀，所述废气排放装置包括废气排放阀，所述废气循环系统包括废气循环控制阀，所述氧气控制阀、所述空气阀、所述进气阀、所述废气排放阀及所述废气循环控制阀分别与所述控制装置电连接。

优选的，所述汽车汽油发动机的动力系统还包括进气压力传感器，所述进气压力传感器设于所述载气装置与所述进气阀之间，所述进气压力传感器与所述控制装置电连接。

优选的，所述汽车汽油发动机的动力系统还包括用于检测所述动力装置排放的废气中含氧量的氧传感器，所述氧传感器设于所述排气阀和所述废气排气装置之间，所述氧传感器连接与所述控制装置电连接。

优选的，所述氧气输送装置还包括液氧罐和氧气喷射器，所述液氧罐、所述氧气控制阀及所述氧气喷射器和所述载气装置依次连通。

优选的，所述液氧罐中存储的氧气的氧含量为99.5％。

优选的，所述氧气喷射器的喷射量为6-15m³/h。

优选的，所述废气循环系统还包括废气冷却装置，所述废气冷却装置设于所述废气循环控制阀与所述载气装置之间。

优选的，经所述废气冷却装置冷却后的废气温度为40-60℃。

优选的，所述废气过滤装置包括置于所述废气流通的管道内的净化箱及安装于所述净化箱内的过滤网。

优选的，所述过滤网为活性炭纤维过滤网。

与相关技术相比，本实用新型提供的汽车汽油发动机的动力系统通过氧气输送装置往载气装置中注入纯氧，使所述载气装置提供给动 力装置的氧含量高于空气氧含量的浓度，使所述动力装置处于纯氧工作介质中，从而使所述动力装置实现富氧燃烧，汽油能燃烧更加充分，以产生更多的效能，有效提高了所述动力装置中热能和机械能之间的能量转换，并且所述动力装置产生的废气经过废气过滤装置再进入到所述动力装置，减少了所述动力装置的工作介质中的杂质，使燃烧更加充分，从而提高了所述动力装置的工作效率；

同时，所述汽车汽油发动机的动力系统还包括空气补偿装置，控制装置根据所述氧气输送装置提供的含氧量控制空气阀的开度，当所述氧气输送装置中的氧含量不能满足所述动力装置中所需氧含量时，所述空气补偿装置向所述汽车汽油发动机的动力系统补偿空气，使所述动力装置能正常工作；

当所述氧气输送装置不能给所述动力装置提供氧气时，所述控制装置控制所述空气阀全开，所述动力装置所需的氧气全部通过所述空气补偿装置供给，以保证所述动力装置正常工作。

所述氧气输送装置与所述空气补偿装置结合，有效的保证了所述汽车汽油发动机的动力系统在各种情况下都能正常工作。

附图说明

图1为本实用新型提供的汽车汽油发动机的动力系统的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本实用新型的汽车汽油发动机的动力系统的结构示意图。所述汽车汽油发动机的动力系统100包括载气装置1、氧气输送装置2、空气补偿装置3、进气压力传感器4、进气阀5、动力装置6、排气阀7、氧传感器8、废气排放装置9、废气循环系统10、废气过滤装置11及控制装置12。

所述载气装置1、所述进气阀5、所述动力装置6、所述排气阀7、所述废气排放装置9、所述废气循环系统10及所述油水分离器11沿气流流动方向依次管道连接形成回路。

所述氧气输送装置2及所述空气补偿装置3分别与所述载气装置1连接，用于同时向所述载气装置1提供所述动力装置6所需的气体工作介质。

所述氧气输送装置2包括液氧罐21、氧气喷射器22及氧气控制阀23，所述液氧罐21、所述氧气控制阀23、所述氧气喷射器22和所述载气装置1依次连通，使所述液氧罐21向所述载气装置1提供纯氧。

所述氧气输送装置2往载气装置1中注入纯氧，使所述载气装置1提供给动力装置6的氧含量高于空气氧含量的浓度，从而使所述动力装置6实现富氧燃烧，使所述动力装置6中纯氧工作介质和燃油能燃烧更加充分，以产生更多的效能，有效的提高了所述动力装置6中热能和机械能之间的能量转换。

所述氧气控制阀23由所述控制装置12控制通断及开口大小：当所述液氧罐21中的氧气用尽时，所述控制装置12控制所述氧气控制阀23关闭，使所述载气装置1的气体全部由所述空气补偿装置3提供；当所述氧气输送装置2中提供的纯氧量过高时，会使所述动力装置6中的产生未燃烧的氧气而导致原料的浪费，所述控制装置12控制所述氧气控制阀23的阀口开量关小，使进入所述载气装置1的氧含量达到预设值。

所述空气补偿装置3包括空气连接管道31及空气阀32，所述空气连接管道31一端与大气连接，另一端连接所述空气阀32的一端，所述空气阀32与所述载气装置1连接。所述控制装置12控制所述空气阀32的通断和开量大小。

当所述空气阀31关闭时，所述载气装置1中的气体全部由所述氧气输送装置2输送，使所述动力装置6中只提供纯氧，所述动力装置6气体与汽油燃烧达到最高空燃比。

当所述氧气控制阀23关闭时，所述载气装置1中的气体全部由所述空气补偿装置3输送，使所述动力装置6中只提供空气，因为空气中含有杂质，会降低所述动力装置6的空燃比，以致降低动力系统 的动力。

所述载气装置1存储氧气和空气，用于为所述动力装置6提供助燃气体。空气进入所述载气装置1形成对所述载气装置1提供氧气补偿，有效的解决了只提供纯氧使所述动力装置6中氧气燃烧不充分的问题。

本实施方式中，所述载气装置1为形成回路中管道的一部分。

所述液氧罐21中的液氧的含氧量达99.5％，优选为医用氧。

所述氧气喷射器22的喷射量为6-15m³/h。所述液氧罐21中的液氧经所述氧气喷射器22喷射后气化，使进入所述载气装置1中的氧气为气体状。

使用纯氧注入所述载气装置1中，使所述载气装置1提供给所述动力装置6的氧含量高于空气中的氧含量，从而使所述动力装置6实现富氧燃烧，所述动力装置6中纯氧和汽油能燃烧更加充分，实现更多能量的转换。

所述进气阀5设于所述氧气喷射器22与所述动力装置6之间，所述进气阀5的开度大小由所述控制装置12控制，使进入所述动力装置6的气量大小符合工况需求。当所述动力装置6工作时，即踩下油门时，所述进气阀5打开，阀门的大小以控制进入所述动力装置6纯氧的气量，以便控制氧气和汽油充分燃烧。

本实施方式中，所述动力装置6为汽油发动机。

所述动力装置6把所述氧气与汽油燃烧后产生的热能转换成机械能，并将燃烧后产生的所述废气排出所述动力装置6。所述动力装置6燃烧后产生的废气中含有大量的有害气体(一氧化碳、氧化氮等)和少量未燃烧完的氧气。

所述排气阀7连接于所述动力装置6，所述动力装置6工作时产生的所述废气经所述排气阀7排放至管道。

所述废气排放装置9与所述排气阀7连通，用于将所述动力装置6产生的所述废气分流，其中一部分输送至所述废气循环系统10而进入循环回路，另一部分排放至大气。所述废气排放装置9包括废气 排放阀91，所述废气排放阀91与大气连通，所述废气排放阀91与所述控制装置12电连接。

所述废气循环系统10包括沿气流方向依次设置的废气循环控制阀101及废气冷却装置102，所述废气循环控制阀101与所述控制装置12电连接，所述废气冷却装置102将废气进行冷却处理。

所述废气循环控制阀101与所述控制装置12连接，所述控制装置12用于控制所述废气进入所述废气冷却装置102的通断及气量大小，使所述废气按预设值进入到所述废气冷却装置102，多余部分废气由所述废气排放装置9进行过滤处理和冷却后排放至大气。

所述废气冷却装置102包括喷淋装置(未图示)及与所述喷淋装置管路连接的冷却器(未图示)。

所述喷淋装置包括设于管道内的喷淋头(未图示)，所述废气与所述喷淋头中喷洒的水分充分接触，从而有效的降低所述废气的温度，并且能带走所述废气中一部分的微小颗粒。

经检测，所述动力装置6燃烧后产生的废气温度为700℃左右，废气经过所述喷淋装置处理后的温度降到80-100℃。

所述冷却器包括与所述喷淋装置连接的液氮冷却箱(未图示)，所述液氮冷却箱的液氮经过雾化充斥于所述液氮冷却箱内，所述废气经过充满氮气的所述液氮冷却箱迅速冷却，将所述废气的温度降到40-60℃。

所述废气再经过所述废气过滤装置11进行净化。

所述废气过滤装置11包括置于所述废气流通的管道内的净化箱111及安装于所述净化箱111内的过滤网112，所述过滤网112由活性炭纤维制成。

所述活性炭纤维具有良好的吸附效果，能有效的过滤所述废气中的微小颗粒以及净化所述废气中的有害气体，使再循环进入所述供气装置1中的气体提供给所述汽油发动机200工作，有效的减少了进入所述动力装置6中气体的杂质，使所述动力装置6中的燃烧更加充分，以产生更多的效能，有效的循环利用资源，减少原料的损耗。

经过过滤后的所述废气再填充至所述载气装置1，使所述废气得到循环利用，一方面保证所述动力装置6中燃料燃烧所需的气压，另一方面可有效的减少了有害气体的排放，从而提高了对环境的保护。

所述进气压力传感器4设于所述载气装置1与所述动力装置6之间的管路上，所述进气压力传感器4与所述控制装置12电连接。所述进气压力传感器4用于检测所述动力装置6之前管路的气体压力，并将检测信号发送至所述控制装置12，所述控制装置12控制所述废气排放阀91和所述废气循环控制阀101的开度，使提供至所述动力装置6中的气体压力满足工况需求。

所述氧传感器8设于所述排气阀7和所述废气排放装置9之间，且与所述控制装置12电连接，用于检测从所述动力装置6中产生的所述废气排放的氧含量，并发出检测数据传输至所述控制装置12，所述控制装置12根据数据来控制所述进气阀5的开度以调节提供给所述动力装置6与汽油充分燃烧所需要的氧含量。

与相关技术相比，本实用新型提供的汽车汽油发动机的动力系统100通过氧气输送装置2往载气装置1中注入纯氧，使所述载气装置1提供给动力装置6的氧含量高于空气氧含量的浓度，从而使所述动力装置6实现富氧燃烧，使所述动力装置6中纯氧工作介质和燃油能燃烧更加充分，以产生更多的效能，有效的提高了所述动力装置6中热能和机械能之间的能量转换，从而提高了所述汽车汽油发动机的动力系统100的工作效率；

同时，所述汽车汽油发动机的动力系统100还包括空气补偿装置3，控制装置12根据所述氧气输送装置2提供的含氧量控制空气阀31的开度，当所述氧气输送装置2中的氧含量不能满足所述动力装置6中所需氧含量时，所述空气补偿装置3向所述汽车汽油发动机的动力系统100补偿空气，使所述动力装置6能正常工作；

当所述氧气输送装置2不能给所述动力装置6提供氧气时，所述控制装置12控制所述空气阀31全开，所述动力装置6所需的氧气全部通过所述空气补偿装置3供给，以保证所述动力装置6正常工作。

所述氧气输送装置2与所述空气补偿装置3分别向所述动力装置6提供气体工作介质，有效的保证了所述汽车汽油发动机的动力系统100在各种情况下都能正常工作。

与相关技术相比，本实用新型提供的汽车汽油发动机的动力系统100通过氧气输送装置2往载气装置1中注入纯氧，使所述载气装置1提供给动力装置6的氧含量高于空气氧含量的浓度，使所述动力装置6处于纯氧工作介质中，从而使所述动力装置6实现富氧燃烧，汽油能燃烧更加充分，以产生更多的效能，有效提高了所述动力装置6中热能和机械能之间的能量转换，并且所述动力装置6产生的废气经过废气过滤装置11再进入到所述动力装置6，减少了所述动力装置6的工作介质中的杂质，使燃烧更加充分，从而提高了所述动力装置6的工作效率。

同时，所述汽车汽油发动机的动力系统100还包括空气补偿装置3，控制装置12根据所述氧气输送装置2提供的含氧量控制空气阀31的开度，当所述氧气输送装置2中的氧含量不能满足所述动力装置6中所需氧含量时，所述空气补偿装置3向所述汽车汽油发动机的动力系统100补偿空气，使所述动力装置6能正常工作；

当所述氧气输送装置2不能给所述动力装置6提供氧气时，所述控制装置12控制所述空气阀31全开，所述动力装置6所需的氧气全部通过所述空气补偿装置3供给，以保证所述动力装置6正常工作。

所述氧气输送装置2与所述空气补偿装置3结合，有效的保证了所述汽车汽油发动机的动力系统100在各种情况下都能正常工作。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：包括控制装置、氧气输送装置、空气补偿装置和沿气体流动方向依次管道连接且形成回路的载气装置、进气阀、动力装置、排气阀、废气排放装置、废气循环系统及废气过滤装置，所述氧气输送装置及所述空气补偿装置分别与所述载气装置连接，所述氧气输送装置包括氧气控制阀，所述空气补偿装置包括空气阀，所述废气排放装置包括废气排放阀，所述废气循环系统包括废气循环控制阀，所述氧气控制阀、所述空气阀、所述进气阀、所述废气排放阀及所述废气循环控制阀分别与所述控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述汽车汽油发动机的动力系统还包括进气压力传感器，所述进气压力传感器设于所述载气装置与所述进气阀之间，所述进气压力传感器与所述控制装置电连接。

3.根据权利要求2所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述汽车汽油发动机的动力系统还包括用于检测所述动力装置排放的废气中含氧量的氧传感器，所述氧传感器设于所述排气阀和所述废气排气装置之间，所述氧传感器连接与所述控制装置电连接。

4.根据权利要求1所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述氧气输送装置还包括液氧罐和氧气喷射器，所述液氧罐、所述氧气控制阀、所述氧气喷射器和所述载气装置依次连通。

5.根据权利要求4所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述液氧罐中存储的氧气的氧含量为99.5％。

6.根据权利要求4所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述氧气喷射器的喷射量为6-15m³/h。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述废气循环系统还包括废气冷却装置，所述废气冷却装置设于所述废气循环控制阀与所述载气装置之间。

8.根据权利要求7所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：经所述废气冷却装置冷却后的废气温度为40-60℃。

9.根据权利要求1所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述废气过滤装置包括置于所述废气流通的管道内的净化箱及安装于所述净化箱内的过滤网。

10.根据权利要求9所述的汽车汽油发动机的动力系统，其特征在于：所述过滤网为活性炭纤维过滤网。