CN209724491U - 一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统，包括氢氧发生器和氮气储气瓶，氢氧发生器连通有氢气导管与氧气导管，氢气导管和氧气导管连接有三通转接头，三通转接头出气口连通有混合气导管，混合气导管连接有固定接头，固定接头与发动机相连接，发动机内设置有负压传感器，氢氧发生器内设置有电解液与液位传感器，氢氧发生器与副水箱连接，负压传感器、压力传感器、液位传感器均与PLC控制装置电连接；该除碳装置控制系统，能及时监控发动机实时状态及氢氧发生器内的气体压力，并及时补充电解液至氢氧发生器中，从而将电解液保持在一定的液位上；通过该除碳装置控制系统，及时发现除碳装置中出现的故障并进行有效解决。

Description

一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机保养维护技术领域，具体为一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统。

背景技术

随着发动机使用年限的增长，发动机内部会产生积碳。积碳会导致发动机的燃烧效率下降，烟气排放量超标。随着中国机动车保有量的增加与排放标准的逐渐收紧，机动车除碳将会具有较好的应用前景与经济效益。

现在市场上常用的除碳方法有燃油宝，化学清洗与物理清除几种。各有优劣，燃油宝价格-高昂，效果不明显。而化学清洗和物理清洗效果较好但是用时较长，且对环境和操作人员有一定程度上的不利影响。

氢氧混合气以较大的流量通入到发动机内部和燃油进行混合燃烧，可以在一定程度上去除发动机积碳。在近年来，一大批不同种类，不同原理的制氢方法的出现为氢氧混合气除碳的广泛应用提供了可能。

氢氧除碳的基本原理就是在发动机怠速运行的过程当中，通入一定量的氢氧混合气与发动机中的燃油进行混合燃烧。氢气在通入到气缸内部之后会与节气门和与气缸内的积碳发生反应将其分解为小分子的碳氢化合物，将积碳的结构分解。同时，氢气燃烧过程中产生的高温会提升缸内温度促进积碳的分解。通过将小部分积碳分解燃烧，起到破坏积碳结构，将积碳去除掉的效果。

与现有技术相比本设计效果明显，节约时间，经济效益高，降低烟气排放更加环保，通过各种传感器对氢氧发生器及发动机的状态进行实时监控，能及时发现除碳过程中存在的故障并进行排查解决。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统，解决了传统技术清理成本较高，清理效果不明显，同时清理耗时较长的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统，包括氢氧发生器和氮气储气瓶，所述氢氧发生器氢气出口连通有氢气导管，所述氢氧发生器氧气出口连通有氧气导管，所述氢气导管靠近其上部位置设置有氢气节流阀和氢气流量计，所述氧气导管靠近其上部位置设置有氧气节流阀和氧气流量计，所述氢气导管和氧气导管远离氢氧发生器一端连接有三通转接头，所述三通转接头出气口连通有混合气导管，所述混合气导管中部位置设置有三通阀，所述氮气储气瓶出气口连通有氮气导管，所述氮气导管靠近其中部位置设置有氮气节流阀和氮气流量计，所述氮气导管远离氮气储气瓶一端与三通阀进气口相连通，所述混合气导管远离三通转接头一端设置有固定接头，所述三通阀与所述固定接头之间设置有压力传感器，所述固定接头与发动机相连接，所述发动机内设置有负压传感器，所述氢氧发生器内设置有电解液与液位传感器，所述氢氧发生器与副水箱连接，所述负压传感器、压力传感器、液位传感器均与PLC控制装置电连接。

进一步地：所述氢氧发生器与副水箱通过导管连接，所述导管内设置有补液泵与单向阀，所述补液泵与单向阀均与PLC控制装置电连接。

进一步地：所述氢氧发生器上设置有蜂鸣报警器，所述蜂鸣报警器(26)与PLC控制装置电连接。

进一步地：所述PLC控制装置上设置有控制面板。

进一步地：所述氢氧发生器可以采用电解水式氢氧发生器或者是氢气和氧气压缩气瓶替代。

进一步地：所述氮气储气瓶可采用空气干燥脱氧器替代。

进一步地：所述混合气导管通过固定接头)与发动机进气歧管相连通。

进一步地：所述氢氧发生器采用产气量为2500升每小时的碱性电解式氢氧发生器。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统。具备以下有益效果：

(1)、该新型的除碳流程，通过氢氧发生器制造的氢气与氧气和氮气适量配比燃烧，氢气在通入到气缸内部之后会与节气门和与气缸内的积碳发生反应将其分解为小分子的碳氢化合物，将积碳的结构分解，同时，氢气燃烧过程中产生的高温会提升缸内温度促进积碳的分解，将小部分积碳分解燃烧，起到破坏积碳结构，将积碳去除掉的效果，达到了快速清理积碳，节省清洁成本的目的。

(2)、该除碳装置控制系统，通过负压传感器能及时监控发动机实时状态，通过压力传感器实时监控氢氧发生器内的气体压力，超出压力范围通过PLC控制装置控制蜂鸣报警器启动报警并显示在控制面板上；通过液位传感器实时监控氢氧发生器内的电解质液位，在液位过低时，PLC控制装置会启动蜂鸣报警器报警并显示在控制面板上，并及时启动补液泵与单向阀将副水箱中的电解液补充至氢氧发生器中，从而将电解液保持在一定的液位上；通过该除碳装置控制系统，及时发现除碳装置中出现的故障并进行有效解决。

附图说明

图1为本实用结构示意图。

图中：1氢氧发生器、2氮气储气瓶、3氢气导管、4氧气导管、5氢气节流阀、6氢气流量计、7氧气节流阀、8氧气流量计、9三通转接头、10混合气导管、11三通阀、12氮气导管、13氮气节流阀、14氮气流量计、15固定接头，16发动机、17负压传感器、18压力传感器、19液位传感器、20副水箱、21补液泵、22单向阀、23电解液、24 PLC控制装置、25控制面板、26蜂鸣报警器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统，一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置及控制系统，包括氢氧发生器1和氮气储气瓶2，氢氧发生器1氢气出口连通有氢气导管3，氢氧发生器1氧气出口连通有氧气导管4，氢气导管3靠近其上部位置设置有氢气节流阀5和氢气流量计6，氧气导管4靠近其上部位置设置有氧气节流阀7和氧气流量计8，氢气导管3和氧气导管4远离氢氧发生器1一端连接有三通转接头9，三通转接头9出气口连通有混合气导管10，混合气导管10中部位置设置有三通阀11，氮气储气瓶2出气口连通有氮气导管12，氮气导管12靠近其中部位置设置有氮气节流阀13和氮气流量计14，氮气导管12远离氮气储气瓶2一端与三通阀11进气口相连通，混合气导管10远离三通转接头9一端设置有固定接头15，氢氧发生器1可以采用电解水式氢氧发生器或者是氢气和氧气压缩气瓶替代，氮气储气瓶2可采用空气干燥脱氧器替代，混合气导管10通过固定接头15与发动机进气歧管相连通，氢氧发生器1采用产气量为2500升每小时的碱性电解式氢氧发生器，达到了解决传统技术清理成本较高，清理效果不明显，同时清理耗时较长问题的目的。

具体使用步骤：1、将氢氧发生器1和氮气气瓶2分别与氢气节流阀5、氢气流量计6和氧气节流阀7、氧气流量计8相连通相连通，2、通过三通转接头9通将氢气导管3和氧气导管4与氮气导管12相连通，3、将发动机熄火，找到发动机上的进气歧管，将其断开，4、将三通转接头9的另一端通过混合气导管12余股东及额头15和发动机上的进气歧管向连接，5、发动机点火，使其保持在怠速运行状态，6、接通氢氧发生器1的电源，将其产气量调节为500升每小时。(因为氢氧发生器1可以调节其供应气量的大小，在本次实验中采用发生器而非节流阀调节氢氧气的供应量)，7、通过确认氢氧发生器1工作正常后，打开氮气节流阀13，8、根据氢氧气供应量调整合适的氮气供应量，9、保持发动机的怠速状态，通过负压传感器17确认发动机状态正常，开始计时，10、每隔120秒，进行一次脉冲除碳，脉冲除碳的操作：将氢氧气的产气量调节到2500升每小时，对氮气的供应量也进行相应的调整。踩下油门，在约5秒内将发动机转速调整到4000转每分钟。再缓缓松开油门。重复三次，11、完成三次脉冲除碳之后，等待60秒，即可停止氢氧气供应，之后关闭发动机，最后停止氮气供应，12、再次点火之后，按照脉冲除碳的模式，进行一次操作即完成操作，可以离开工位。全程用时可以控制在10分钟之内完成，通过设置合理的氮气供应量将通入气体的含氧量调整的比空气较低，以此让氧传感器调整正确的喷油量，达到了解决传统技术清理成本较高，清理效果不明显，同时清理耗时较长问题的目的。

本实用新型除碳装置控制系统，通过负压传感器17能及时监控发动机16实时状态，通过压力传感器18实时监控氢氧发生器1内的气体压力，超出压力范围通过PLC控制装置24控制蜂鸣报警器26启动报警并显示在控制面板25上；通过液位传感器19实时监控氢氧发生器1内的电解质23液位，在液位过低时，PLC控制装置24会启动蜂鸣报警器26报警并显示在控制面板25上，并及时启动补液泵21与单向阀22将副水箱20中的电解液补充至氢氧发生器1中，从而将电解液23保持在一定的液位上；通过该除碳装置控制系统，及时发现除碳装置中出现的故障并进行有效解决。

Claims (8)

1.一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，包括氢氧发生器(1)和氮气储气瓶(2),所述氢氧发生器(1)氢气出口连通有氢气导管(3)，所述氢氧发生器(1)氧气出口连通有氧气导管(4)，所述氢气导管(3)靠近其上部位置设置有氢气节流阀(5)和氢气流量计(6)，所述氧气导管(4)靠近其上部位置设置有氧气节流阀(7)和氧气流量计(8)，所述氢气导管(3)和氧气导管(4)远离氢氧发生器(1)一端连接有三通转接头(9)，所述三通转接头(9)出气口连通有混合气导管(10)，所述混合气导管(10)中部位置设置有三通阀(11)，所述氮气储气瓶(2)出气口连通有氮气导管(12)，所述氮气导管(12)靠近其中部位置设置有氮气节流阀(13)和氮气流量计(14)，所述氮气导管(12)远离氮气储气瓶(2)一端与三通阀(11)进气口相连通，所述混合气导管(10)远离三通转接头(9)一端设置有固定接头(15)，其特征在于，所述三通阀(11)与所述固定接头(15)之间设置有压力传感器(18)，所述固定接头(15)与发动机(16)相连接，所述发动机(16)内设置有负压传感器(17)，所述氢氧发生器(1)内设置有电解液(23)与液位传感器(19)，所述氢氧发生器(1)与副水箱(20)连接，所述负压传感器(17)、压力传感器(18)、液位传感器(19)均与PLC控制装置(24)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述氢氧发生器(1)与副水箱(20)通过导管连接，所述导管内设置有补液泵(21)与单向阀(22)，所述补液泵(21)与单向阀(22)均与PLC控制装置(24)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述氢氧发生器(1)上设置有蜂鸣报警器(26)，所述蜂鸣报警器(26)与PLC控制装置(24)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述PLC控制装置(24)上设置有控制面板(25)。

5.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述氢氧发生器(1)可以采用电解水式氢氧发生器或者是氢气和氧气压缩气瓶替代。

6.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述氮气储气瓶(2)可采用空气干燥脱氧器替代。

7.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述混合气导管(10)通过固定接头(15)与发动机进气歧管相连通。

8.根据权利要求1所述的一种含有氢氧发生器的发动机除碳装置，其特征在于：所述氢氧发生器(1)采用产气量为2500升每小时的碱性电解式氢氧发生器。