CN211598858U - 发动机实时除碳节油增程系统 - Google Patents

Abstract

一种发动机高效燃烧节油技术领域的发动机实时除碳节油增程系统，包括电解液储液装置、电解制气装置、氢氧气体过滤装置、控制电源装置、引气管、发动机，电解制气装置用于把电解液中的水电解成氢气和氧气，氢氧气体过滤装置用于把电解的氢气和氧气进行过滤；引气管的一端与氢氧气体过滤装置顶部相连通，引气管的另一端与发动机的进气道相连通。本实用新型产生的氧氢混合气体经过干燥过滤后被负压抽气泵经导管输强制推送到反动机的节气门前的进气道，与空气和雾化的燃油一起被发动机的被动吸入缸体内，在活塞的压缩过程结束后，氧氢混合气体被火花塞点火点燃产生微小爆炸燃烧使得被雾化后的燃油得以燃烧更加充分，提高了燃烧效率。

Description

发动机实时除碳节油增程系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种于燃油车高效燃烧节油技术领域的增程系统，特别是一种带有电解制气装置的发动机实时除碳节油增程装置。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，家用汽车开始越来越普及，尽管这两年开始兴起插电混合动力新能源车，但是燃油车仍然是目前的主流车型。随着车辆的增加，道路发展远远跟不上车辆数量的增长速度，从一线大城市到3、4线的县城，道路拥堵已成为了司空见惯的现象，堵车概率的增加也造成车辆长时间的低速行驶，众所周知，车辆低速行驶时由于燃油的不充分燃烧，造成发动机缸内的积碳增加，也就增加了燃油的消耗，减低了车辆的续航里程。虽然现在市场上出现了各种节油产品，但是收效并不是很大，然而这些产品的使用无形中增加了车辆的使用成本。发动机缸内的大量积碳也增加了维护成本，而且化学方法处理缸内积碳，也对机体产生一定的腐蚀影响。降低了车辆发动机的使用寿命。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种发动机实时除碳节油增程系统，本实用新型通过改善发动机缸内燃油的燃烧环境，提高燃油的燃烧效率，优化车辆行车电脑ECU的控制数据，提高空燃比，来实现节油增程的目的，由于消耗的材料只是水，所以耗材的成本几乎为零，大大降低车辆的使用成本。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括电解液储液装置、电解制气装置、氢氧气体过滤装置、恒流调频脉宽控制电源装置、导气管、引气管、紧固夹板、发动机；电解液储液装置用于存储电解液，电解液中包含水；电解制气装置用于把电解液中的水电解成氢气和氧气；氢氧气体过滤装置用于把电解的氢气和氧气进行过滤；氢氧气体过滤装置的上部布置水气分离器，下部布置过滤液；恒流调频脉宽控制电源装置用于控制电解液中水的电解过程；电解制气装置、氢氧气体过滤装置分布布置在所述电解液储液装置的两侧；导气管的入口与电解液储液装置的上部相连通，导气管的出口布置在氢氧气体过滤装置下部的过滤液中；紧固夹板把电解液储液装置、电解制气装置、氢氧气体过滤装置紧固连接在一起；引气管的一端与氢氧气体过滤装置顶部的氧氢混合气体出气口相连通，引气管的另一端与发动机的进气道上的氧氢混合气体进气口相连通。

进一步地，在本实用新型中，电解液储液装置为立方体状，顶部带有注水口。

更进一步地，在本实用新型中，电解制气装置包括绝缘垫片、阳极电板、中性导电板、阴极电板、绝缘隔离板、散热风扇、恒流调频脉宽控制电源，阳极电板、阴极电板交叉布置在一起，绝缘隔离板布置在阳极电板、阴极电板之间；绝缘垫片、中性导电板交叉布置在阳极电板的两个导电柱，以及阴极电板的两个导电柱之间；散热风扇布置在阳极电板、阴极电板的上部，恒流调频脉宽控制电源布置在紧固夹板的一侧。

更进一步地，本实用新型还包括导气管单向阀、气泡石，导气管单向阀布置在导气管的中间部位，气泡石布置在过滤液中并位于导气管的出口处。

更进一步地，在本实用新型中，恒流调频脉宽控制电源装置包括正激式励磁变压器、电流数码显示器、电压数码显示器、频率调节钮、脉宽调节钮、调频脉宽主控模块、输入直流电源正极、电源共用接地、输出电源正极，正激式励磁变压器布置在控制电源装置的下部，调频脉宽主控模块布置在控制电源装置的中部，电流数码显示器、电压数码显示器、频率调节钮、脉宽调节钮集成在一起后布置在控制电源装置的上部，输入直流电源正极、电源共用接地、输出电源正极布置在控制电源装置的侧部。

更进一步地，本实用新型还还包括流量计、负压抽气泵、气体干燥瓶、三通电磁排气阀、引起管单向阀，流量计、负压抽气泵、气体干燥瓶、三通电磁排气阀、引起管单向阀沿氢氧混合气流向依次串接在引气管上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型采用一体化的结构设计，结构简单，体积小，输出功率可以任意调节，便于安装在车辆的任何位置；特制的配方电解液提高了水的电解效率，为车辆提供了更多的辅助燃料，实时除碳提高了发动机的工作效率，延长了使用寿命，降低了维护成本；同等质量和数量的燃油可以实现更多里程的续航；由于燃油得到充分燃烧，汽车尾气的有害气体含量也大大降低，也为环保事业做出了一份贡献。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电解制气装置的结构示意图；

图2为图1的上部放大图；

图3为图1的下部放大图；

图4为本实用新型实施例中恒流调频脉宽控制电源装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中发动机吸气行程的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中发动机压缩行程的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中发动机做功行程的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中发动机排气行程的结构示意图；

图9为本实用新型实施例的结构示意图；

其中：1、紧固夹板，2、绝缘垫片，3、阳极电板，4、中性导电板，5、阴极电板， 6、绝缘隔离板，7、散热风扇，8、电解液储液箱，9、注水口，10、过滤箱，11、氧氢混合气体出气口，12、水气分离器，13、导气管，14、第一单向阀，15、气泡石，16、过滤液，17、电解液，18、恒流调频脉宽控制电源装置，19、正激式励磁变压器，20、电流数码显示器，21、电压数码显示器，22、频率调节钮，23、脉宽调节钮，24、调频脉宽主控模块，25、输入直流电源正极，26、电源共用接地，27、输出电源正极，28、氧氢混合气体进气口，29、发动机节气门，30、喷油嘴，31、进气气门，32、进气凸轮轴，33、火花塞，34、排气气门，35、排气凸轮轴，36、排气道，37、空气氧氢气体与燃油混合物，38、空气，39、进气道，40、气缸缸体，41、活塞，42、连杆，43、曲轴， 44、车辆行车电脑ECU，45、前氧传感器，46、三元催化器，47、流量计，48、第二单向阀，49、车辆蓄电池，50、气体干燥瓶，51、负压抽气泵，52、防回流二极管，53、发动机，54、引起管，55、三通电磁排气阀，56、线束。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

具体实施例图1至图9所示，本实用新型包括紧固夹板1、绝缘垫片2、阳极电板3、中性导电板4、阴极电板5、绝缘隔离板6、散热风扇7、电解液储液箱8、注水口9、过滤箱10、氧氢混合气体出气口11、水气分离器12、导气管13、第一单向阀14、气泡石15、过滤液16、电解液17、恒流调频脉宽控制电源装置18、正激式励磁变压器19、电流数码显示器20、电压数码显示器21、频率调节钮22、脉宽调节钮23、调频脉宽主控模块24、输入直流电源正极25、电源共用接地26、输出电源正极27、氧氢混合气体进气口28、发动机节气门29、喷油嘴30、进气气门31、进气凸轮轴32、火花塞33、排气气门34、排气凸轮轴35、排气道36、空气氧氢气体与燃油混合物37、空气38、进气道39、气缸缸体40、活塞41、连杆42、曲轴43、车辆行车电脑ECU 44、前氧传感器45、三元催化器46、流量计47、第二单向阀48、车辆蓄电池49、气体干燥瓶50、负压抽气泵51、防回流二极管52、发动机53、引起管54、三通电磁排气阀55、线束 56；电解制气装置包括绝缘垫片2、阳极电板3、中性导电板4、阴极电板5、绝缘隔离板6、散热风扇7、恒流调频脉宽控制电源18，阳极电板3、阴极电板5交叉布置在一起，绝缘隔离板6布置在阳极电板3、阴极电板5之间；绝缘垫片2、中性导电板4交叉布置在阳极电板3的两个导电柱，以及阴极电板5的两个导电柱之间；散热风扇7布置在阳极电板3、阴极电板5的上部，恒流调频脉宽控制电源18布置在紧固夹板1的一侧；电解液储液箱8为圆柱状，顶部带有注水口9，电解液17布置在电解液储液箱8 内；过滤箱10的上部布置水气分离器12，下部布置过滤液16；导气管13的入口与电解液储液箱8的上部相连通，导气管13的出口布置在过滤箱10下部的过滤液16中，第一单向阀14布置在导气管13的中间部位，气泡石15布置在过滤液16中并位于导气管13的出口处；电解制气装置、过滤箱10分别布置在电解液储液箱8的两侧，紧固夹板1把电解制气装置、电解液储液箱8、过滤箱10紧固连接在一起；氧氢混合气体出气口11布置在过滤箱10的顶部；发动机53主要由发动机节气门29、喷油嘴30、进气气门31、进气凸轮轴32、火花塞33、排气气门34、排气凸轮轴35、排气道36、空气氧氢气体与燃油混合物37、空气38、进气道39、气缸缸体40、活塞41、连杆42、曲轴 43构成，前氧传感器45、三元催化器46依次布置在发动机53的排气系统上；氧氢混合气体进气口28布置在进气道39上并位于发动机节气门29的前端；引气管54的一端与过滤箱10顶部的氧氢混合气体出气口11相连通，引气管54的另一端与发动机进气道39上的氧氢混合气体进气口28相连通；流量计47、负压抽气泵51、气体干燥瓶50、三通电磁排气阀55、第二单向阀48沿氢氧混合气流向依次串接在引气管54上；恒流调频脉宽控制电源装置18包括正激式励磁变压器19、电流数码显示器20、电压数码显示器21、频率调节钮22、脉宽调节钮23、调频脉宽主控模块24、输入直流电源正极25、电源共用接地26、输出电源正极27，正激式励磁变压器19布置在控制电源装置的下部，调频脉宽主控模块24布置在控制电源装置的中部，电流数码显示器20、电压数码显示器21、频率调节钮22、脉宽调节钮23集成在一起后布置在控制电源装置的上部，输入直流电源正极25、电源共用接地26、输出电源正极27布置在控制电源装置的侧部；发动机电控部件以及前氧传感器45均通过线束36与车辆行车电脑ECU 44相连接；车辆蓄电池49的负极与发动机53的负极通过线束56相连接；车辆蓄电池49的正极与发动机53的正极，以及电解制气装置的正极通过线束56相连接；防回流二极管52布置在车辆蓄电池49的正极线路上；恒流调频脉宽控制电源18、控制电源装置均通过线束与电解制气装置相连接。

图1至图3是电解制气装置的结构示意图，反应器由阳极电板3、阴极电板5和中性导电板4组成，电极板的数量根据驱动电压来确定；电极板之间由绝缘垫片2隔开3mm 距离，两组电解组件由绝缘隔离板6进行分离，下面由一个孔进行电解液补充，电极板上部的导气孔与电解液储液箱8相通，电解液17的液面高度要高于反应器的顶部；整个电解过程会产生热量，所以需要散热风扇7进行风冷，整个电解过程要消耗的只有电解液17中的水分，当液面低于中性电极板4时需要经注水口9进行水补充；电解液17 内含高浓度电解质和用于延缓电极氧化过程的催化剂，整个电解过程不消耗任何电解质和催化剂。电解过程产生的氧氢混合气体以气泡的方式在电解液液面上破泡释放，经过导气管13进入过滤箱10，氧氢混合气体经过第一单向阀14与气泡石15在过滤液16 中进行冷却，并进行一次水洗，去除氧氢混合气体中夹带的电解液17，氧氢混合气体经过水气分离器12再次去除氧氢混合气体中的水分，经过氧氢混合气体出气口11流向发动机53。

图4是恒流调频脉宽控制电源18的结构示意图，主要由正激式励磁变压器19、电流数码显示器20、电压数码显示器21、频率调节钮22、脉宽调节钮23、调频脉宽主控模块24、输入直流电源正极25、电源共用接地26、输出电源正极27组成，产生的电力具有频率可调(1KHz～50KHz)、脉宽(即占空比)可调(0％～100％),输出电流为恒定电流，电压为自适应输出(2V～8V)，有效地保证本装置的气体输出稳定，产量可控等优点。本装置直接安装在车上，由发动机53的发电机与车辆蓄电池49、防回流二极管52组成的供电系统供电。

图5至图8为氧氢混合气体参与发动机一个完整四冲程活动的过程示例，氧氢混合气体与空气混合后经氧氢混合气体进气口28、发动机节气门29、喷油嘴30喷出的雾化燃油进行混合，在活塞41的吸气冲程中被动吸入；进气气门31关闭，在压缩冲程过程中被压缩后，经火花塞33点火，氧氢混合气体与空气和雾化燃油被点燃爆炸膨胀，推动活塞41向下运动完成做功冲程。然后排气气门34打开，活塞41向上运动完成排气冲程动作。排出去的尾气经过前氧传感器45和三元催化器46时前氧传感器45会产生一个0.1V～0.9V的电信号，发送给车辆行车电脑ECU 44，经过ECU比对运算后，ECU会发出一个指令控制喷油嘴30进行下一周期的泵油输出量。

图9是本装置应用示例，UI面板可以安装在驾驶室方便观察与操作的位置。用数据线与恒流调频脉宽控制电源装置18相连。当氧氢混合气体离开氧氢混合气体出气口11 先流经流量计47，通过负压抽气泵51对本装置进行负压抽气，让电解液储液箱8略微真空(有助于电解气泡的破泡)，同时将氧氢混合气体通过引气管54强制向气体干燥瓶 50和三通电磁排气阀55、单向阀48推送最后直接进入发动机的进气口28。干燥瓶50 的主要作用是对氧氢混合气体进行第二次干燥过滤；三通电磁排气阀55当发动机53启动时自动关闭排气阀，当发动机53停止工作时，自动打开排气阀，将引气管54内多余的气体释放到空气中，增加本装置的安全性能。

在本实用新型中，氧氢混合气体被火花塞33点火后会进行微小爆炸燃烧，氧氢混合气体的点火传播速度是燃油点火速度的五倍，就为燃油的燃烧提前创造了爆燃环境，使得燃油得以燃烧更加充分，提高了燃烧效率，从而增加发动机的爆发力，完成做功冲程。由于氧氢混合气体的熄火间隙是燃油熄火间隙的三分之一，可以使氧氢混合气体的爆炸燃烧渗透到原来缸体内产生的积碳的蜂窝间隙，加上氧氢混合气体的燃烧能量是同等质量燃油的三倍，可以使得原有的积碳得以慢慢被燃烧消耗。从而达到实时清除没有被充分燃烧产生而积碳的目的；氧氢混合气体燃烧后产生的水与燃油燃烧的尾气一起从排气道经过前氧传感器45和三元催化器46进入消音器排出；前氧传感器45通过检测尾气中氧气的含量，与车外的氧气含量进行比对，生成一个0.1至0.9V的电压信号，输送给车辆行车电脑ECU 44，通过车辆行车电脑ECU 44的优化计算，控制喷油嘴30 在下一个燃烧过程的喷油量，由于氧氢混合气体的燃烧促进了上一个燃烧过程中燃油的充分燃烧，就降低了尾气中多余的氧气的含量，形成了贫氧控制信号，提高了空燃比，下次喷油嘴30的喷油量会略微降低，由于喷油量的降低和燃油的充分燃烧，提升了车辆的驱动能力继而实现了节油和增加续航里程的目的。

在氧氢混合气体燃烧微爆助燃的作用下，燃油得以充分燃烧，产生的废气中有害物质CO和氮氧化物经过三元催化作用后，尾气中的有害物质将大幅度降低，继而达到环保的目的。

实测结果：56升92号燃油，1.4T排量的大众途安：使用本装置前市区道路续航里程为510公里，城市快速路续航里程为730公里；使用本装置后市区道路续航里程为740 公里，城市快速路续航里程为1050公里。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (6)

1.一种发动机实时除碳节油增程系统，其特征在于，包括电解液储液装置、电解制气装置、氢氧气体过滤装置、恒流调频脉宽控制电源装置、导气管、引气管、紧固夹板、发动机；

所述电解液储液装置用于存储电解液，电解液中包含水；

所述电解制气装置用于把电解液中的水电解成氢气和氧气；

所述氢氧气体过滤装置用于把电解的氢气和氧气进行过滤；所述氢氧气体过滤装置的上部布置水气分离器，下部布置过滤液；

所述恒流调频脉宽控制电源装置用于控制电解液中水的电解过程；

所述电解制气装置、氢氧气体过滤装置分布布置在所述电解液储液装置的两侧；

所述导气管的入口与电解液储液装置的上部相连通，导气管的出口布置在氢氧气体过滤装置下部的过滤液中；

所述紧固夹板把电解液储液装置、电解制气装置、氢氧气体过滤装置紧固连接在一起；

所述引气管的一端与氢氧气体过滤装置顶部的氧氢混合气体出气口相连通，引气管的另一端与发动机的进气道上的氧氢混合气体进气口相连通。

2.根据权利要求1所述的发动机实时除碳节油增程系统，其特征在于所述电解液储液装置为长方体装，顶部带有注水口。

3.根据权利要求1所述的发动机实时除碳节油增程系统，其特征在于所述电解制气装置包括绝缘垫片、阳极电板、中性导电板、阴极电板、绝缘隔离板、散热风扇、恒流调频脉宽控制电源，阳极电板、阴极电板交叉布置在一起，绝缘隔离板布置在阳极电板、阴极电板之间；绝缘垫片、中性导电板交叉布置在阳极电板的两个导电柱，以及阴极电板的两个导电柱之间；散热风扇布置在阳极电板、阴极电板的上部，恒流调频脉宽控制电源装置布置在紧固夹板的一侧。

4.根据权利要求1所述的发动机实时除碳节油增程系统，其特征在于还包括导气管单向阀、气泡石，导气管单向阀布置在导气管的中间部位，气泡石布置在过滤液中并位于导气管的出口处。

5.根据权利要求1所述的发动机实时除碳节油增程系统，其特征在于所述恒流调频脉宽控制电源装置包括正激式励磁变压器、电流数码显示器、电压数码显示器、频率调节钮、脉宽调节钮、调频脉宽主控模块、输入直流电源正极、电源共用接地、输出电源正极，正激式励磁变压器布置在控制电源装置的下部，调频脉宽主控模块布置在控制电源装置的中部，电流数码显示器、电压数码显示器、频率调节钮、脉宽调节钮集成在一起后布置在控制电源装置的上部，输入直流电源正极、电源共用接地、输出电源正极布置在控制电源装置的侧部。

6.根据权利要求1所述的发动机实时除碳节油增程系统，其特征在于还包括流量计、负压抽气泵、气体干燥瓶、三通电磁排气阀、引起管单向阀，流量计、负压抽气泵、气体干燥瓶、三通电磁排气阀、引气管单向阀沿氢氧混合气流向依次串接在引气管上。

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