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一种内燃机节能减排的气动设备 Download PDF

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Abstract

一种内燃机节能减排的气动设备，主体是一直立式的气动挥发瓶。瓶的顶部两侧，各设置有进气口和出气口；在进气方式上，设计了两个直角弯头通过连接管连接，以保证连接配套的油水分离器处于垂直工作状态；在出气通道方式上，设计了两组变径接头，出气终端是喷嘴，可与各种功率内燃机匹配。在挥发瓶内，设有一块垂直隔离片与瓶的周边密封，只与瓶底之间留有空隙；使进气口的进气只能通过隔离片底部的空隙到出气口；在瓶内装有化学合成剂，使进入的空气变为合成剂气体。本实用新型具有节能，减排，提高动力清除积碳，有效阻断发动机工作时碳、硫、氮与氧气的结合，提升燃油燃质和燃尽率，减少发动机维护保养及运行成本，延长了机械寿命等效果。

Description

一种内燃机节能减排的气动设备
技术领域
本实用新型涉及一种用于汽、柴油内燃机节能减排的气动设备，特别涉及一种通过气动模式的内燃机节能减排气动设备。
背景技术
人类的生产、生活，给大气环境带来了持续、积累性的污染。污染物不断增加，会逐步破坏地球气体保护层，导致地球不断升温、宇宙中有害带电粒子直射地球表面，最终危害人类以及各类生物的生存。早在上世纪八十年代，联合国就发起了“减少排放，保护地球”的号召。《巴黎协定》是继1992年《联合国气候变化框架公约》、1997年《京都议定书》之后，人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本，形成2020年后的全球气候治理格局。
汽、柴油发动机的排放物，是大气污染的主要污染源之一，其中主要污染物为一氧化碳、氧化硫、碳氢化合物、氮氧化物、碳烟颗粒、汞及其化合物、挥发性有机物等。这些污染物给人类以及动植物带来了巨大的负面影响，直接破坏了地球的大气环境。目前，汽、柴油发动机的燃尽率只有60～92％之间，因而，只要发动机一旦工作，就会源源不断生产出有害气体。目前市面上较多的节能减排产品基本都是“乳剂”、“水剂”倒入油箱的方法，其不能充分溶解于油料；每次加油都必须人工操作一次，比较麻烦，因而其效果具有一定的不确定性。且，具有一定的危险性。
我们发现目前有人推出减少汽、柴油内燃机排放的污染物的实验品，但，其自身结构存在缺陷：1、不能按照发动机功率提供科学的流量配比；2、进气口仅仅做了简单的过滤处理，不能有效分离空气中的水分、油分和其他物质；3、“罐体”形状不能形成较好的气动流体挥发效能。由于此实验品的上述不足，会导致设备产生使用寿命较短(三个月左右)，节能减排效果大大减少，不能匹配大中型功率发动机等问题。
实用新型内容
为了从根本上减少汽、柴油内燃机有害气体的排放，我们提供了一种通过气动助燃模式节能减排的气动设备，设计研发出了本实用新型技术产品。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：
一种内燃机节能减排的气动设备，主体是一直立式的气动挥发瓶，气动挥发瓶的顶部两侧，各设置有进气口和出气口；在气动挥发瓶内，设有一块垂直的隔离片，隔离片与气动挥发瓶的周边及顶部之间密封，只与瓶底之间留有空隙；所述的进气口和出气口分别与气动挥发瓶内隔离片的两侧联通，使进气口的进气只能通过隔离片底部的空隙到出气口；在气动挥发瓶内装有化学合成剂，使从进气口进入的空气变为从出气口流出的合成剂气体。
在气动挥发瓶上，所述的进气口通过连接管连接油水分离器和过滤干燥管。
所述的过滤干燥管中填充有过滤棉或干燥剂。
在进气口和油水分离器之间的连接管上设置有两个直角弯头，则使油水分离器和过滤干燥管处于与气动挥发瓶相同的垂直工作状态。
在气动挥发瓶上，所述的出气口通过连接管连接到终端的喷嘴，喷嘴插入在内燃机的进气口中。
在出气口和喷嘴之间的连接管上设置有一个直角弯头和两个变径接头。
隔离片与气动挥发瓶的瓶底之间留有15～35毫米距离的空隙。
所述的进气和出气连接管均为PU管。
所述的气动挥发瓶为钢瓶。
本实用新型的主要优点为：
本实用新型比现有产品结构更加科学、合理；其节约能源、降低排放、提高动力、清除积碳、延长内燃机寿命，能有效阻断发动机工作时碳、硫、氮与氧气的结合，提升燃油燃质、燃尽率，能保证进入内燃机的合成剂气体浓度达到设计要求；合成剂气体基本没有普通空气、水汽、油气以及其他杂质气体；节能减排的稳定性、连续性都大大高于现有产品；节能效果、减排效果都大大高于现有产品。本设备使汽、柴油发动机平均提高动力12％左右；减少油耗10％以上，最大节油达到了35％；减少污染总量排放90％以上，其中：减少碳氢化合物90％以上；一氧化碳80％以上；延长发动机寿命10％左右。并可清理发动机积碳，减少发动机维护保养及运行成本；延长了发动机的机械寿命。本实用新型具有结构简单，安装快捷、方便，不需要维护保养的优点。
本实用新型经检测，其结果是：发动机在高怠速条件下，一氧化碳检测结果0.03(最低排放限值0.3)；碳氢化合物检测结果2(最低排放限值100)。在怠速条件下，一氧化碳检测结果只有0.02(最低排放限值0.8)；碳氢化合物检测结果只有5(最低排放限值150)。即：污染排放减少了96.2％。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记：1.气动挥发瓶，2.进气口，3.出气口，4.隔离片，5.直角弯头，6.油水分离器，7.过滤干燥管，8.变径接头，9.喷嘴，10.瓶体连接支架。
具体实施方式
参见图1，本实用新型一种内燃机节能减排的气动设备，主体是一直立式的气动挥发瓶1。气动挥发瓶1的顶部两侧，各设置有进气口2和出气口3。在气动挥发瓶1内，设有一块垂直的隔离片4，隔离片4与气动挥发瓶1的周边及顶部之间密封，只与瓶底之间留有15～35毫米距离的空隙。所述的进气口2和出气口3分别与气动挥发瓶1内隔离片4的两侧联通，这样使进气口2的进气只能通过隔离片4底部的空隙联通到出气口3。在气动挥发瓶1内装有化学合成剂，化学合成剂是按照汽、柴油分子结构在内燃机做工时的条件，配置了燃油中使用的催化剂、分散剂、氧化还原剂等物质，主要提高燃油燃烧值、增加内燃机工作时的含氧量、提高压缩比、有效阻断碳、硫、氮等有害物质与氧的结合。目前对化学合成剂使用的方法是将其倒入油箱，本实用新型反其道，将其使用在内燃发动机的进气口，这样，通过挥发的化学合成剂，空气从进气口2进入而从出气口3流出时，保证进入内燃机的是“合成剂气体”(也称药气)，起到了现有合成剂使用不可比拟的效果。所述的中间隔离片4就是隔离外部空气直接进入内燃机，而使进入内燃机的气体全部为合成剂气体。如果没有隔离片，进入内燃机的合成剂气体只有50％，另一半是空气，就会大大降低节能减排效果。
本节能减排气动设备还对进、出气部件进行了配套性设计，使本设备适应了设备本身的要求及内燃机功率的变化。
在气动挥发瓶1上，所述的进气口2通过连接管连接油水分离器6和过滤干燥管7。在进气口2和油水分离器6之间的连接管上设置有两个直角弯头5，则使油水分离器6和过滤干燥管7处于与气动挥发瓶1相同的垂直工作状态。所述的过滤干燥管7中填充有过滤棉或干燥剂，以保证进入装置内部气体的干净和干燥性。所述油水分离器口径为6毫米至22毫米。
在气动挥发瓶1上，所述的出气口3通过连接管连接到终端的喷嘴9，喷嘴9插入在内燃机的进气口中。在出气口3和喷嘴9之间的连接管上设置有一个直角弯头5和两个变径接头8。两级变径设计是为逐次减小出气链接连接管直径，使进入内燃机的合成剂气体流量与发动机功率进气流量相匹配，以保证大、中、小型发动机的配套使用。所述变径接头直径在6毫米至28毫米范围，所述喷嘴9的直径在4毫米至22毫米之间。在具体应用上，只要更换合适的喷嘴9大、中、小就可以了，使其直径与发动机功率大、中、小进气流量相匹配。
在气动挥发瓶1的外壁上焊接有一瓶体连接支架10，可将本气动装置安装在发动机的空隙处。
所述的进气口2和出气口3的管路上设置的直角弯头5直径为6毫米至28毫米范围。
所述进气和出气连接管均为PU管，所述连接管选用直径为6毫米至38毫米管。
所述气动挥发瓶1为钢瓶，材质为普通钢材、各种类型的不锈钢或合金钢。根据不同的内燃机型号和使用条件，瓶体高度60毫米至230毫米；直径50毫米至130毫米。其进气口2和出气口3直径各为6毫米至30毫米。
本实用新型的使用原理：
将配置好的化学合成剂通过出气口直接倒入挥发瓶内，再拧紧出气口的直角弯头。将瓶体连接支架与内燃机空隙处螺栓连接、固定。根据内燃机功率(排气量)选择配套直径的链接连接管和喷嘴(如根据情况，内燃机功率3.0以下的通过变径接头使用外径10毫米连接管，6毫米外径喷嘴；3.0～6.0功率的使用外径12毫米连接管，9毫米外径喷嘴；6.0以上功率的使用外径16毫米连接管、13毫米外径喷嘴)，将喷嘴直接插入内燃机进气橡胶连接管内，插入位置选择在内燃机空气过滤器前端即可。安装完毕后，启动内燃机，将发动机转速由怠速(700转左右)慢慢提升至2200转左右，持续时间30秒左右就完成了。这时，内燃机的节能效果(动力提升)开始显现，减排效果已经实现。
工作过程：当内燃机正常工作时，其分为两种工作状态：
A、高怠速：当内燃机转速达到2000转/分以上时，内燃机进气口道的负压就会逐步增大(转速越高负压越大)，这时，负压就会传递到挥发瓶内，不断吸取合成剂气体。内燃机转速越高，需要的燃油就越多，同时需要配比合成剂气体的量就越大。因而，采用变径提供合成剂气体量，来适应内燃机功率的配比办法，就是为了按照燃油与合成剂气体的正常比值(12000∶1)来设计的。
B、怠速：2000转/分一下。只要内燃机启动就会产生负压，只要有负压，就会吸取合成剂气体，合成剂气体就会持续、稳定参与内燃机工作和运行。其工作过程与上述一样。
发动机工作时所带来的负压气动原理，将合成剂气体按照流量比例，配合发动机进气通道，进入气缸燃烧室，在高温、高压、爆燃的条件下，激活汽、柴油燃烧性能的最大“潜能”，增加爆燃过程的含氧量，提高燃油的燃烧值、燃尽率；增大发动机压缩比；同时有效阻断碳、硫、氮与氧气结合，减少碳烟微粒的产生，从而达到节能减排、增加动力的目的。
经实验，使用600毫升合成剂平均能使汽车行驶10万公里。这期间，会连续、平稳提供节能减排效果。10万公里后，可以更换新的气动挥发瓶。
本实用新型的使用范围包括汽车、坦克、舰船等现有汽柴油内燃机。

Claims (9)

1.一种内燃机节能减排的气动设备，主体是一直立式的气动挥发瓶(1)，气动挥发瓶(1)的顶部两侧，各设置有进气口(2)和出气口(3)；其特征在于：在气动挥发瓶(1)内，设有一块垂直的隔离片(4)，隔离片(4)与气动挥发瓶(1)的周边及顶部之间密封，只与瓶底之间留有空隙；所述的进气口(2)和出气口(3)分别与气动挥发瓶(1)内隔离片(4)的两侧联通，使进气口(2)的进气只能通过隔离片(4)底部的空隙到出气口(3)；在气动挥发瓶(1)内装有化学合成剂，使从进气口(2)进入的空气变为从出气口(3)流出的合成剂气体。
2.根据权利要求1所述的气动设备，其特征在于：在气动挥发瓶(1)上，所述的进气口(2)通过连接管连接油水分离器(6)和过滤干燥管(7)。
3.根据权利要求2所述的气动设备，其特征在于：所述的过滤干燥管(7)中填充有过滤棉或干燥剂。
4.根据权利要求2所述的气动设备，其特征在于：在进气口(2)和油水分离器(6)之间的连接管上设置有两个直角弯头，则使油水分离器(6)和过滤干燥管(7)处于与气动挥发瓶(1)相同的垂直工作状态。
5.根据权利要求1所述的气动设备，其特征在于：在气动挥发瓶(1)上，所述的出气口(3)通过连接管连接到终端的喷嘴(9)，喷嘴(9)插入在内燃机的进气口中。
6.根据权利要求5所述的气动设备，其特征在于：在出气口(3)和喷嘴(9)之间的连接管上设置有一个直角弯头(5)和两个变径接头(8)。
7.根据权利要求1所述的气动设备，其特征在于：隔离片(4)与气动挥发瓶(1)的瓶底之间留有15～35毫米距离的空隙。
8.根据权利要求4或6所述的气动设备，其特征在于：所述的进气和出气连接管均为PU管。
9.根据权利要求1所述的气动设备，其特征在于：所述的气动挥发瓶(1)为钢瓶。
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