氮氧分離裝置的制造方法
【專利說明】氮氧分離裝置
[0001]本發(fā)明申請是申請日2013年7月30日、申請?zhí)?00910208288.0、發(fā)明名稱“汽車制氧裝置”的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于發(fā)動機(jī)的汽車制氧裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著科技的發(fā)展，汽車已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡慕煌üぞ?。人們會駕駛汽車去各個地方，而汽車的發(fā)動機(jī)都是采用汽油作為燃油，由于不同的地方空氣中氧氣的濃度可能不一樣，不同的溫度空氣中的氧分子數(shù)量也不一樣，特別是高海拔地區(qū)，空氣中氧氣濃度較低，這樣就有可能導(dǎo)致燃油燃燒不充分，進(jìn)而大大增加油耗；同時燃燒不充分產(chǎn)生的廢氣大大增加對環(huán)境也造成了污染。
[0004]現(xiàn)有提高發(fā)動機(jī)燃燒效率的方法均是通過增壓的方式來實現(xiàn)的(如渦輪增壓等等)，但這意味著發(fā)動機(jī)的制作與維護(hù)成本將大幅增加，同時由于汽油的燃點低，增壓的方法很容易由于燃油自燃產(chǎn)生爆震現(xiàn)象；在高轉(zhuǎn)速時發(fā)動機(jī)產(chǎn)生極大的噪音，而在低轉(zhuǎn)速時增壓系統(tǒng)停止工作，發(fā)動機(jī)無法有效的提升動力。
[0005]故，有必要提供一種用于發(fā)動機(jī)的汽車制氧裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種汽車制氧裝置。該汽車制氧裝置通過控制閥控制處于不同狀態(tài)的發(fā)動機(jī)的氧氣燃油比，使得發(fā)動機(jī)一直處于最佳的工作狀態(tài)，燃油的燃燒更加充分，減少了對環(huán)境造成的污染；以解決現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的燃油燃燒效率低或無法有效提升動力的技術(shù)問題。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
提供一種汽車制氧裝置，其包括:
壓縮空氣源，用于提供壓縮空氣；
氮氧分離裝置，用于對所述壓縮空氣進(jìn)行氮氧分離操作，輸出高濃度氧氣；以及發(fā)動機(jī)供氣管，用于將所述高濃度氧氣與空氣混合成增氧空氣后，將所述增氧空氣輸出至發(fā)動機(jī)，與燃油混合進(jìn)行燃燒；
所述發(fā)動機(jī)供氣管設(shè)置有用于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)的氧氣燃油比，控制所述高濃度氧氣輸出的控制閥。
[0008]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，當(dāng)所述發(fā)動機(jī)處于開環(huán)工作狀態(tài)時，所述發(fā)動機(jī)的氧氣燃油比為2.62-2.88 ;當(dāng)所述發(fā)動機(jī)處于閉環(huán)工作狀態(tài)時，所述發(fā)動機(jī)的氧氣燃油比為 3.08-3.38。
[0009]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述增氧空氣的氧氣濃度范圍為23%_25%。
[0010]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述氮氧分離裝置設(shè)置有用于存儲所述高濃度氧氣的儲氣腔，所述儲氣腔內(nèi)設(shè)置有用于檢測所述高濃度氧氣的壓力的壓力傳感器；所述壓縮空氣源根據(jù)所述壓力傳感器檢測到的高濃度氧氣的壓力，控制所述壓縮空氣的輸出。
[0011]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述氮氧分離裝置，包括:
進(jìn)氣模塊，包括:
密封蓋，其上設(shè)置有用于通入壓縮空氣的進(jìn)氣孔以及用于排出分離的氮?dú)獾呐艢饪祝雒芊馍w與分子篩前蓋構(gòu)成第一密閉空間；
切換旋轉(zhuǎn)滑塊，設(shè)置在所述第一密閉空間內(nèi)的所述分子篩前蓋上，用于通過旋轉(zhuǎn)來切換進(jìn)行氮氧分離操作的分子篩組件；以及
驅(qū)動馬達(dá)，用于驅(qū)動所述切換旋轉(zhuǎn)滑塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
分離模塊，包括:
至少兩個分子篩組件，用于進(jìn)行氮氧分離操作；
所述分子篩前蓋，設(shè)置在所述分子篩組件的前端，其上設(shè)置有與所述分子篩組件對應(yīng)的第一氣孔；以及
分子篩后蓋，設(shè)置在所述分子篩組件的后端，其上設(shè)置有與所述分子篩組件對應(yīng)的第二氣孔；以及
氧氣輸出模塊，包括:
密封件，用于控制所述分子篩組件的出氣；以及
出氣件，用于將分離出的高濃度氧氣輸出，所述出氣件與所述分子篩后蓋構(gòu)成第二密閉空間。
[0012]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述切換旋轉(zhuǎn)滑塊上設(shè)置有一用于排氣的連通空間，所述密封蓋的排氣孔連接到所述連通空間內(nèi)；當(dāng)所述分子篩組件處于排氣狀態(tài)時，所述連通空間將所述排氣孔與所述分子篩組件的第一氣孔連通；當(dāng)所述分子篩組件處于進(jìn)氣狀態(tài)時，所述第一密閉空間將所述進(jìn)氣孔與所述分子篩組件的第一氣孔連通。
[0013]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述切換旋轉(zhuǎn)滑塊上還設(shè)置有一密封部；當(dāng)所述分子篩組件處于保壓狀態(tài)時，所述密封部將所述分子篩組件的第一氣孔密封進(jìn)行保壓。
[0014]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述分子篩組件的進(jìn)氣狀態(tài)時間和排氣狀態(tài)時間的比值為2:1至3:1 ;所述分子篩組件的排氣狀態(tài)時間和保壓狀態(tài)時間的比值為3:1至4:1。
[0015]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述密封件包括與所述分子篩組件對應(yīng)的密封彈片；當(dāng)所述分子篩組件處于進(jìn)氣狀態(tài)時，所述分子篩組件分離出的高濃度氧氣依次通過所述分子篩組件的第二氣孔以及所述出氣件輸出；所述密封彈片將其他分子篩組件的第二氣孔密封。
[0016]在本發(fā)明所述的汽車制氧裝置中，所述分子篩前蓋包括一與所述切換旋轉(zhuǎn)滑塊接觸的防磨損件。
[0017]實施本發(fā)明的汽車制氧裝置，具有以下有益效果:通過控制閥控制處于不同狀態(tài)的發(fā)動機(jī)的氧氣燃油比，使得發(fā)動機(jī)一直處于最佳的工作狀態(tài)，燃油的燃燒更加充分，減少了對環(huán)境造成的污染；解決了現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的燃油燃燒效率低或無法有效提升動力的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0018]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1為本發(fā)明的汽車制氧裝置的第一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的汽車制氧裝置的第二優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的爆炸結(jié)構(gòu)圖；
圖4A為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)主視圖；
圖4B為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖4C為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)仰視圖；
圖4D為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)左視圖；
圖4E為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)右視圖；
圖4F為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)后視圖；
圖4G為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)立體圖；
圖5A為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的工作原理圖之一；
圖5B為按圖5A的A-A截面線得到的結(jié)構(gòu)截面圖；
圖6A為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的工作原理圖之二 ；
圖6B為按圖6A的A’ -A’截面線得到的結(jié)構(gòu)截面圖；
圖7為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的優(yōu)選實施例的工作原理圖之三；
圖8為本發(fā)明的汽車制氧裝置的氮氧分離裝置的另一優(yōu)選實施例的爆炸結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合圖示，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作詳細(xì)介紹。
[0020]發(fā)動機(jī)工作時，燃油必須和吸入的空氣成適當(dāng)?shù)谋壤?，才能形成可以燃燒的混合氣；該燃油和空氣的比例稱為空燃比。從理論上說，每克燃油完全燃燒所需的最少的空氣克數(shù)，叫做理論空燃比，該理論空燃比大致為14.7，即理論上一公斤燃油完全燃燒需要14.7公斤的空氣。當(dāng)實際空燃比大于理論空燃比時，氣多油少、燃燒完全、油耗低、污染小，但輸出功率較?。划?dāng)實際空燃比小于理論空燃比時，雖然輸出功率大，但氣少油多、燃燒不完全、油耗高以及污染大。
[0021]發(fā)動機(jī)(如汽油機(jī))的空燃比在12至13時功率最大，在16時油耗最低，在18左右污染物濃度最低。因此，為了降低油耗和減少污染，應(yīng)當(dāng)盡量使用空燃比較大的稀混合氣，只在發(fā)動機(jī)處于重負(fù)載狀態(tài)時(即開環(huán)狀態(tài)時)才提供濃混合氣，而發(fā)動機(jī)處于輕負(fù)載狀態(tài)時(即閉環(huán)狀態(tài)時)應(yīng)提供稀混合氣。這里的重負(fù)載狀態(tài)或開環(huán)狀態(tài)是指發(fā)動機(jī)設(shè)有根據(jù)汽車的氧傳感器反饋的排氣含氧量來調(diào)整噴油量，一般指汽車處于啟動、怠速、急加速或全負(fù)荷的狀態(tài)下；在此狀態(tài)下，為了能夠輸出足夠的功率，發(fā)動機(jī)的空燃比大致為12.5左右。這里的輕負(fù)載狀態(tài)或閉環(huán)狀態(tài)是指發(fā)動機(jī)根據(jù)汽車的氧傳感器反饋的排氣含氧量來調(diào)整噴油量，在此狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)的空燃比大致為理論空燃比(即14.7左右)。
[0022]請參照圖1，圖1為本發(fā)明的汽車制氧裝置的第一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本優(yōu)選實施例的汽車制氧裝置包括壓縮空氣源41、氮氧分離裝置42以及發(fā)動機(jī)供氣管43。壓縮空氣源41用于提供壓縮空氣；氮氧分離裝置42用于對壓縮空氣進(jìn)行氮氧分離操作，輸出高濃度氧氣；發(fā)動機(jī)供氣管43用于將所述高濃度氧氣與空氣混合成增氧空氣后，將該增氧空氣輸出至發(fā)動機(jī)，與燃油混合進(jìn)行燃燒。發(fā)動機(jī)供氣管43中設(shè)置有