專利名稱：內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及利用電解水產(chǎn)生的氫氧混合氣體，其氣體中氫與氧原
子按2: 1精確配比，并用于內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的新能源技術(shù)和環(huán)境保護(hù)應(yīng)用 技術(shù)的領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，本裝置可以廣 泛用于各類以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力的車輛、船舶、發(fā)電機(jī)組等場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
隨著世界能源危機(jī)和環(huán)保問(wèn)題日益突出，汽車工業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 一方面，石油資源短缺，汽車是油耗大戶，且目前內(nèi)燃機(jī)的熱效率較低， 燃料燃燒產(chǎn)生的熱能大約只有35%—40%用于實(shí)際汽車行駛，節(jié)節(jié)攀升的汽 車保有量加劇了這一矛盾；另一方面，汽車的大量使用加劇了環(huán)境污染， 城市大氣中C0的82%、 N0x的48%、 HC的58%和微粒的8°/。來(lái)自汽車尾氣， 此外，汽車排放的大量C02加劇了溫室效應(yīng)。因此，節(jié)能減排已經(jīng)成為各國(guó) 關(guān)注的重點(diǎn)。
目前市場(chǎng)上有許多諸如臭氧注入、磁場(chǎng)共振等的節(jié)油產(chǎn)品，但效果不 很明顯。又如申請(qǐng)?zhí)?00480040719. 2，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還需要在金屬外殼上安 置專門散熱裝置。
發(fā)明內(nèi)容
種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的內(nèi)燃枳4敖氫噴射節(jié)能降排裝置。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為
一種內(nèi)燃積4鼓氫噴射節(jié)能降排裝置，包括氫氧氣電解池、電解質(zhì)儲(chǔ) 液罐、電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路、氣體洗滌罐、水封防 回火罐，其特征在于發(fā)電機(jī)和并聯(lián)蓄電池通過(guò)電流脈沖寬度調(diào)制氣量控 制和安全保護(hù)電路與氬氧氣電解池的導(dǎo)電電極板的正、負(fù)連接成回路；氫 氧氣電解池的箱體上設(shè)計(jì)有兩孔，從氫氧氣電解池的兩孔引出管道依次與 電解質(zhì)儲(chǔ)液罐、氣體洗滌罐、水封防回火罐、內(nèi)燃機(jī)相連。由電流脈沖寬 度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路按氣量需求調(diào)節(jié)氫氧混合氣電解池的功率 實(shí)現(xiàn)按需實(shí)時(shí)提供氫氧氣，避免由氫氧氣存儲(chǔ)引起的不安全因素；電解池 產(chǎn)生的氫氧氣進(jìn)入電解質(zhì)儲(chǔ)液罐液氣分離后經(jīng)氣體洗滌罐洗滌后再經(jīng)過(guò)水 封防回火罐后被引入內(nèi)燃機(jī)燃燒室加速助燃油或燃?xì)馊紵?。電解質(zhì)儲(chǔ)液罐 上安裝有液面顯示器和軟性塞子，液面顯示器顯示電解質(zhì)儲(chǔ)液罐內(nèi)電解液液面高度，按照規(guī)范打開(kāi)軟性塞子補(bǔ)充電解液。
所述的氫氧氣電解池的導(dǎo)電電極板和中間電極板與箱體對(duì)應(yīng)的設(shè)有兩
孔，分別向氫氧氣電解池補(bǔ)充電解液和導(dǎo)出產(chǎn)生的氫氧氣；電解池箱體和 蓋板用工程塑料制造的并開(kāi)有等距離的鑲嵌槽，導(dǎo)電電極板和中間電極板 插入這些等距離的槽中，以實(shí)現(xiàn)電極板互相電絕緣防止短路電流。蓋板和 電解池箱體用螺栓和氣密封墊片加以密封。因此其電解池溫升小、電解效 率很高。達(dá)到每升氫氧混合氣消耗3瓦時(shí)的功率。所以本氫氧氣電解池?zé)o 需強(qiáng)制冷卻裝置。
所述的氫氧氣電解池的箱體由耐溫、耐強(qiáng)堿的工程塑料制成，避免了 采用金屬箱體帶來(lái)的寄生功率損耗。
所述的氫氧氣電解池，工作壓力最大值由一壓力開(kāi)關(guān)所限制，最高工 作溫度有一溫度開(kāi)關(guān)限制，當(dāng)氫氧氣電解池的壓力和溫度超過(guò)安全值時(shí)電 流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路將供電回路自動(dòng)斷路，這樣確保 電解池的安全運(yùn)行。并且，當(dāng)壓力控制失效時(shí)，電解質(zhì)儲(chǔ)液罐內(nèi)壓力突然 增大時(shí)，在其蓋板上設(shè)有一個(gè)在一定壓力下能自動(dòng)爆開(kāi)的軟性塞子，急速 釋放電解質(zhì)儲(chǔ)液罐內(nèi)突然增大的壓力。從而提高了內(nèi)燃機(jī)氫噴射節(jié)能降排 裝置的安全性。
所述的氫氧氣電解池的導(dǎo)電電極板和中間電極板是含鎳的合金材料加 工而成。通常，導(dǎo)電電極板和中間電極板的數(shù)量供電情況不同，根據(jù)產(chǎn)氣 量要求可以靈活配置，前提是相鄰2個(gè)電極板之間的直流電壓控制在2伏 特左右。這種靈活的設(shè)計(jì)方案，在一個(gè)較寬的范圍內(nèi)，可以滿足不同功率 的內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能減排需要。電極引出螺栓直接焊接在電極板上端，消除由 于可能的接觸不良產(chǎn)生電火花51爆氫氧混合氣的可能性。
所述的電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路，由于氫氧氣電解 池的導(dǎo)電非線性，其工作電壓的范圍很窄，在很窄的電壓范圍內(nèi)用通?？?制直流電壓的方法難以獲得平滑和精細(xì)的功率調(diào)節(jié)。采用了脈沖直流電供 電，調(diào)節(jié)電流脈沖的占空比，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)氣量控制所需要的精細(xì)功率調(diào)節(jié)， 為實(shí)現(xiàn)無(wú)氫氧氣存儲(chǔ)、按需求即產(chǎn)即用的安全運(yùn)行提供了保證。該電流脈 沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路是購(gòu)買現(xiàn)成的電機(jī)調(diào)速器再在其上加 裝壓力開(kāi)關(guān)和溫度開(kāi)關(guān)連接導(dǎo)線而成。
所述的氣體洗滌罐充以水，氣體經(jīng)過(guò)時(shí)得到洗滌，使得輸出的氫氧氣 純凈不會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)燃燒室的安全。氣體洗滌罐的蓋子由軟性材料制成并 以壓力密封。當(dāng)壓力突然增加時(shí)，上蓋自行爆脫，確保了氣體洗滌罐的安 全。氣體洗滌罐的進(jìn)氣管裝有防回流單向閥。所述的水封防回火罐經(jīng)洗滌的氫氧氣經(jīng)充水的水封防回火罐底部經(jīng)過(guò) 水上升到液面，再輸出到內(nèi)燃機(jī)燃燒室。任何回火發(fā)生將被水封閉，有效 保證了整個(gè)內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置的安全運(yùn)行。水封防回火罐和氣 體洗滌罐一樣，水封防回火罐的蓋子由軟性材料制成并以壓力密封。當(dāng)壓 力突然增加時(shí)，上蓋自行爆脫，確保了液體防回火罐的安全。
將微量的氫氧混合氣體噴射到內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)，由于氳的火焰速度播 速快，可使汽油發(fā)動(dòng)纟幾燃燒著火延遲期大大縮短，火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌欤?br> 燒持續(xù)期縮短。氫在燃燒時(shí)釋放出OH、 H、 0等活性中心，可大大地促進(jìn)燃 燒速度。再由于氫的催化作用，碳?xì)浠先剂戏肿拥拈L(zhǎng)碳鏈被斷裂形成更 小的分子，使得燃燒更完全。其結(jié)果是減少了溫室效應(yīng)氣體和其他有害物 質(zhì)的排放；節(jié)約了燃油消耗；增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力和轉(zhuǎn)矩；減少了積碳， 延長(zhǎng)機(jī)油更換周期和發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)費(fèi)用。本裝置同樣可以應(yīng)用于柴油、天然 氣和丙烷等發(fā)動(dòng)機(jī)中。
本實(shí)用新型是利用氫的燃燒特性加速燃料的燃燒和利用氬的催化使得 碳?xì)浠先剂戏肿拥拈L(zhǎng)碳鏈被斷裂，使其燃燒更完全，以此達(dá)到節(jié)能減排 的效果；本裝置構(gòu)造很簡(jiǎn)單，相應(yīng)地可靠性高些，很適合廣大駕駛?cè)藛T使 用和維護(hù)；本裝置不需額外的氫氧氣儲(chǔ)存罐，以提高安全性；本裝置的水 電解池箱體用工程塑料制成并將電極板的邊緣完全用精密的凹槽鑲嵌，除 了相鄰的電極板有電流通過(guò)將水分解成氫氧氣外，任何電極板和不相鄰的 電極板之間無(wú)電流通3各，防止了漏電電流的產(chǎn)生，降〗氐了電解池的溫度， 所以不需要如申請(qǐng)?zhí)?00480040719.2那樣需要在金屬外殼上安置散熱裝 置。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為氫氧氣電解池的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3、圖4為電極板的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為電解室的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括氫氧氣電解池2、電解質(zhì)儲(chǔ)液罐 3、電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和姿全保護(hù)電路4、氣體洗滌罐5、水封防 回火罐6，其特征在于發(fā)電機(jī)7和并聯(lián)蓄電池8通過(guò)電流脈沖寬度調(diào)制 氣量控制和安全保護(hù)電路4與氫氧氣電解池2的導(dǎo)電電極板1的正、負(fù)連 接成回路；氫氧氣電解池2的箱體13上設(shè)計(jì)有兩孔(11,12),從氫氧氣電解池2的兩孔(11,12)引出管道依次與電解質(zhì)儲(chǔ)液罐3、氣體洗;g5、 水封防回火罐6、內(nèi)燃機(jī)9相連。所述的氬氧氣電解池2的箱體13和蓋板 14都對(duì)應(yīng)開(kāi)有等距離的鑲嵌槽15。所述的氫氧氣電解池2的導(dǎo)電電極板1 和中間電極板10都與箱體13對(duì)應(yīng)地設(shè)有兩孔(11， 12 )。
所述的氫氧氣電解池2的導(dǎo)電電極板1上端焊接電極引出螺栓19。 所述的氫氧氣電解池2箱體13和蓋板14由工程塑料制成。 電解質(zhì)儲(chǔ)液罐3設(shè)計(jì)有液面顯示器29和軟性塞子18。 所述的電解質(zhì)儲(chǔ)液罐3上設(shè)計(jì)壓力開(kāi)關(guān)16和溫度開(kāi)關(guān)17,且壓力開(kāi) 關(guān)16和溫度開(kāi)關(guān)17分別與電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路4 相連。
所述的電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路4采用了脈沖直流 電供電，調(diào)節(jié)電流脈沖的占空比20。該電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全 保護(hù)電路是購(gòu)買現(xiàn)成的電機(jī)調(diào)速器再在其上加裝壓力開(kāi)關(guān)和溫度開(kāi)關(guān)連接 導(dǎo)線而成。
所述的氣體洗滌罐5的蓋子22和水封防回火罐6的蓋子23都由軟性 材料制成，氣體洗滌罐5的進(jìn)氣管裝有防回流單向閥2 7 。
如圖1所示，由汽車發(fā)電機(jī)7和并聯(lián)的蓄電池8通過(guò)電流脈沖寬度調(diào) 制氣量控制和安全保護(hù)電路4向氫氧氣電解池2供給一定電壓、電流寬可 調(diào)節(jié)的脈沖直流電流，氫氧氣電解池2中的等距的電極板構(gòu)成許多電解小 室24中水分子被電解分離成聚集在負(fù)電位電極板表面的氫原子和聚集在 正電位電極板表面的氧原子，這樣的混合氣體通過(guò)導(dǎo)氣管25進(jìn)入儲(chǔ)液罐3， 氫氧氣中帶有的電解液蒸汽被冷凝回收后，經(jīng)由氣體輸出口并通過(guò)單向閥 27和輸氣管21流入氣體洗滌罐5,經(jīng)過(guò)洗滌的氫氧混合氣流經(jīng)水封防回火 罐6后，通過(guò)氣體輸出管26接入內(nèi)燃機(jī)空氣濾清器管道28與過(guò)濾后的空 氣混合后再和汽化的燃油一起被注入內(nèi)燃機(jī)9燃燒室，實(shí)現(xiàn)燃油或燃?xì)飧?充分燃燒從而提高熱效率，減少燃油或燃?xì)庀模p少污染氣體和固體 顆粒排放，達(dá)到節(jié)約能源和減少排放的效果。由于減少了燃燒室積碳，改 善了內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀況。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，包括氫氧氣電解池(2)、電解質(zhì)儲(chǔ)液罐(3)、電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路(4)、氣體洗滌罐(5)、水封防回火罐(6)，其特征在于發(fā)電機(jī)(7)和并聯(lián)蓄電池(8)通過(guò)電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路(4)與氫氧氣電解池(2)的導(dǎo)電電極板(1)的正、負(fù)連接成回路；氫氧氣電解池(2)的箱體(13)上設(shè)計(jì)有兩孔(11，12)，從氫氧氣電解池(2)的兩孔(11，12)引出管道依次與電解質(zhì)儲(chǔ)液罐(3)、氣體洗滌罐(5)、水封防回火罐(6)、內(nèi)燃機(jī)(9)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的氫氧氣電解池(2)的箱體(13)和蓋板(14)都對(duì)應(yīng)開(kāi)有等距離的 鑲嵌槽(15)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的氫氧氣電解池(2)的導(dǎo)電電極板(1)和中間電極板(10)都與箱 體(13)對(duì)應(yīng)地設(shè)有兩孔(11,12)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)微氬噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的氫氧氣電解池(2 )的導(dǎo)電電極板(1)上端焊接電極引出螺栓(19 )。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的氫氧氣電解池(2)箱體(13)和蓋板(14)由工程塑料制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 電解質(zhì)儲(chǔ)液罐(3 )設(shè)計(jì)有液面顯示器(29 )和軟性塞子(18 )。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的電解質(zhì)儲(chǔ)液罐(3)上設(shè)計(jì)壓力開(kāi)關(guān)(16)和溫度開(kāi)關(guān)(17),且壓 力開(kāi)關(guān)(16)和溫度開(kāi)關(guān)(17)分別與電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全 保護(hù)電路(4)相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氬噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路(4 )采用了脈沖直流電 供電，調(diào)節(jié)電流脈沖的占空比(20)實(shí)現(xiàn)氣量控制。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在于 所述的氣體洗滌罐(5)和水封防回火罐(6)的蓋子都由軟性材料制成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，其特征在 于所述的氣體洗滌罐(5)的進(jìn)氣管裝有防回流單向閥(27)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃機(jī)微氫噴射節(jié)能降排裝置，包括氫氧氣電解池、電解質(zhì)儲(chǔ)液罐、電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路、氣體洗滌罐、水封防回火罐，發(fā)電機(jī)和并聯(lián)蓄電池通過(guò)電流脈沖寬度調(diào)制氣量控制和安全保護(hù)電路與氫氧氣電解池的導(dǎo)電電極板的正、負(fù)連接成回路；氫氧氣電解池的箱體上設(shè)計(jì)有兩孔，從氫氧氣電解池兩孔引出管道依次與電解質(zhì)儲(chǔ)液罐、氣體洗滌罐、水封防回火罐、內(nèi)燃機(jī)相連。本實(shí)用新型利用水電解氫氧混合氣體噴射入內(nèi)燃機(jī)燃燒室加速燃油或燃?xì)馊紵瑢?shí)現(xiàn)燃油或燃?xì)獬浞秩紵岣咂錈嵝?，減少燃油或燃?xì)庀?，減少溫室效應(yīng)氣體和有害氣體及固體顆粒排放。本裝置用于各類以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力的車輛、船舶、發(fā)電機(jī)組等場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F02M25/12GK201318230SQ20082019018
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者湧 李, 黃戊樸 申請(qǐng)人:武漢微氫科技有限公司