[发明专利]基于智能控制的氮氧分离式内燃机助燃节油装置

说明书

本发明公开了基于智能控制的氮氧分离式内燃机助燃节油装置，主要解决现有技术中存在内燃机燃烧排放大量一氧化碳、碳化氢等有毒气体，增加设备投入成本，以及燃油经济性差等问题。包括第一进风口、第二进风口、第一空气滤清器、第二空气滤清器、进气活塞、驱动电机、氮氧分离罐、氧气回流收集装置、比例电磁阀、比例混合器、臭氧发生器、控制器、臭氧传感器和一氧化碳传感器。通过上述方案，本发明具有结构简单、控制简便、设备投入成本低廉、节约能源、降低有毒气体排放等优点，在内燃机助燃研发技术具有很高的实用价值和推广价值。

技术领域

本发明涉及内燃机助燃研发技术领域，尤其是基于智能控制的氮氧分离式内燃机助燃节油装置。

背景技术

随着节能减排的提出，大力倡导建设资源节约型、环境友好型的社会，降低污染物的排放，实现经济可持续发展。在污染物排放中，汽车尾气污染已经成为我国空气污染的重要来源。具不完全统计，截止2016年底，我们机动车保有量达到2.95亿辆，汽车排放污染物初步核算为4472.5万吨，其中，一氧化碳超过汽车排放总量的80％，产生一氧化碳的主要原因是燃油燃烧不充分。内燃机包括活塞油缸、进气系统、排气系统、蓄电池、连杆机构、配气系统、润滑系统和点火系统等。目前，以汽油为燃料的汽车按进气方式分为自然吸气和涡轮增压，其中，自然吸气是在不通过任何增压器的情况下，大气压将空气压入燃烧室的一种形式，自然吸气发动机其优点在于动力输出平顺、响应直接，但是燃油经济性明显不如涡轮增压的发动机，并且燃油燃烧比较低，相同体积的燃料产生的一氧化碳较涡轮增压高。另外，涡轮增加是一种利用内燃机运转产生的排气驱动空气压缩机的技术，其主要作用是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩。在相同排量情况下，涡轮增压发动机提升最大功率40％以上，但是，涡轮增压的发动机增设了涡轮增压部件，增加了汽车生产、维护成本，并且汽车涡轮增压器在低速时处于停止运行状态，当汽车达到一定速度时，涡轮增压才工作。在拥堵的城市道路行驶，汽车车速一般较低，涡轮增压绝大多数时间并未工作，涡轮增压的发动机也无法起到真正的减排作用。另外，无论是自吸式还是涡轮增压式内燃机，吸入空气中的氧气比例依然是总空气 21％左右，因此，并未真正改善燃料燃烧环境，燃烧后的尾气中依然存在大量一氧化碳、碳化氢等有害气体。

因此，急需对现有的内燃机进气进行改进，在降低汽车生产、维护成本的同时，大大降低一氧化碳排放量，使内燃机燃烧更充分，与此同时，也能提高内燃机输出功率，并且也能适用于低速行驶的情况。

发明内容

针对上述不足之处，本发明的目的在于提供基于智能控制的氮氧分离式内燃机助燃节油装置，主要解决现有技术中存在内燃机燃烧排放大量一氧化碳、碳化氢等有毒气体，增加设备投入成本，以及燃油经济性差等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于智能控制的氮氧分离式内燃机助燃节油装置，包括第一进风口、第二进风口、第一空气滤清器、第二空气滤清器、进气活塞、驱动电机、氮氧分离罐、氧气回流收集装置、比例电磁阀、比例混合器、臭氧发生器、控制器、臭氧传感器和一氧化碳传感器。

所述第一进风口与第二进风口均固定安装在内燃机上，并且第一进风口与第一空气滤清器之间、第二进风口与第二空气滤清器之间、第一空气滤清器与进气活塞之间、第二空气滤清器与比例混合器之间均采用波纹减震管连接。

所述进气活塞分别与驱动电机和氮氧分离罐连接，并且该进气活塞在驱动电机驱动下往复运动、将经第一空气滤清器过滤的空气推入存满碳分子筛的氮氧分离罐中。

所述氧气回流收集装置分别氮氧分离罐与比例电磁阀连接，用于存放经氮氧分离罐分离的氧气。

所述比例混合器分别与比例电磁阀、第二空气滤清器和臭氧发生器连接，并且该比例电磁阀与控制器连接，通过控制器驱动控制比例电磁阀的开度，改变比例混合器中的氧气含量。