一種用于機動車的多級富氧自控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于機動車的多級富氧自控裝置，其包括：增壓器、增壓管、多個阻止閥、多個氮氧分離器和空氣管；所述的增壓器包括渦輪和葉輪，渦輪的進氣口與機動車尾氣管連接，葉輪的進氣口與大氣連通，葉輪的出氣口與增壓管連通；所述的阻止閥安裝在增壓管內(nèi)，且每個阻止閥與一個電磁開關(guān)A連接，所有的電磁開關(guān)A均與一個繼電器A并聯(lián)電連接；所述的氮氧分離器安裝在阻止閥后的空氣管內(nèi)，且每個氮氧分離器與一個電磁開關(guān)B連接，所有的電磁開關(guān)B均與一個繼電器B并聯(lián)電連接；所述的繼電器A和繼電器B均與機動車的電控單元電連接。本發(fā)明實現(xiàn)了按需富氧和逐級富氧，解決了純粹富氧存在的能源浪費問題和單級富氧存在的動力不足問題。
【專利說明】一種用于機動車的多級富氧自控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種用于機動車的多級富氧自控裝置，屬于節(jié)能環(huán)保設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]石油資源的緊缺和越來越多的霧霾天氣，人們不約而同將其歸咎于現(xiàn)代社會大量使用的機動車的原因，因此，各種增加機動車動力以及改善和處理尾氣排放的裝置就應(yīng)運而生。
[0003]增加機動車動力一般采用多噴燃油和渦輪增壓的方式，改善和處理機動車尾氣一般是用三元催化的方法，但這些傳統(tǒng)方法均不能有效解決能源危機和環(huán)境問題。
[0004]富氧燃燒現(xiàn)已成為增加發(fā)動機輸出功率和降低排放的有效方法。機動車富氧技術(shù)是采用富氧裝置使進氣中的氧含量增加，使得燃油分子與氧分子充分混合、充分燃燒，從而增加輸出扭矩，降低有害氣體的排放。現(xiàn)有技術(shù)中，已有多種富氧方法，其中，采用高分子復(fù)合材料制成的氮氧分離膜進行富氧的方法，已在一些領(lǐng)域中得到應(yīng)用。市售的氮氧分離膜在1.5個大氣壓下，氧氣通過率能夠大于24% (體積百分比但現(xiàn)有的機動車富氧技術(shù)均是采用單純或單級的富氧方法，會造成不必要的富氧燃燒和尾氣中富氧，即當機動車負荷較低時，若進氣中含氧量較高，則將造成能耗增加，且排氣中氧含量超標，不能達到隨負荷改變進行逐級富氧以增加輸出扭矩和降低排放的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于機動車的多級富氧自控裝置，實現(xiàn)按需富氧和逐級富氧，解決純粹富氧存在的能源浪費問題和單級富氧存在的動力不足問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于機動車的多級富氧自控裝置，包括:增壓器、增壓管、多個阻止閥、多個氮氧分離器和空氣管；所述的增壓器包括渦輪和葉輪，渦輪的進氣口與機動車尾氣管連接，葉輪的進氣口與大氣連通，葉輪的出氣口與增壓管連通；所述的阻止閥安裝在增壓管內(nèi)，且每個阻止閥與一個電磁開關(guān)八連接，所有的電磁開關(guān)八均與一個繼電器八并聯(lián)電連接；所述的氮氧分離器安裝在阻止閥后的空氣管內(nèi)，且每個氮氧分離器與一個電磁開關(guān)8連接，所有的電磁開關(guān)8均與一個繼電器8并聯(lián)電連接；所述的繼電器八和繼電器8均與機動車的電控單兀(￡(11, ￡1601:1-01110 00111:1~01 1)1111:)電連接。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述的渦輪選用15?20片葉片。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述的葉輪選用呈放射性曲線形狀的葉片。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述的氮氧分離器具有在1.5個大氣壓下的氧氣通過率大于24%體積百分比的氮氧分離膜。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述氮氧分離器的形狀及大小與空氣管截面相同。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述的氮氧分離器安裝在距離阻止閥5厘米處。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述的阻止閥數(shù)量與氮氧分離器的數(shù)量相同。
[0014]作為進一步優(yōu)選方案，所述的阻止閥與氮氧分離器的數(shù)量均為3個。
[0015]本發(fā)明所述的多級富氧自控裝置的工作方法如下:
[0016]首先，將機動車尾氣管接入所述裝置增壓器的尾氣進口，并將所述裝置空氣管與機動車進氣管相連接；
[0017]然后啟動機動車，當機動車啟動后，其排放的尾氣推動增壓器渦輪轉(zhuǎn)動并帶動葉輪轉(zhuǎn)動吸入空氣，空氣被壓縮后送入增壓管；
[0018]根據(jù)E⑶監(jiān)測的發(fā)動機負荷，小于某一值時，無電信號輸出，阻止閥均關(guān)閉而氮氧分離器均打開；當隨著負荷逐漸增大時，根據(jù)設(shè)定的多級負荷閥值，ECU輸出電信號，通過繼電器A打開一個或多個阻止閥，讓增壓后的空氣匯入空氣管，同時通過繼電器B關(guān)閉一個或多個氮氧分離器，讓增壓后的空氣通過氮氧分離器進行富氧處理后送入機動車，實現(xiàn)按需富氧和逐級富氧，既滿足了發(fā)動機輸出扭矩的需要，又避免了單級富氧所存在的動力不足或純粹富氧造成的能源浪費問題。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的多級富氧自控裝置，能夠根據(jù)機動車負荷情況實現(xiàn)按需富氧和逐級富氧，不僅保證了機動車負荷變化時的氧氣需求，避免了單純富氧或單級富氧造成的能源浪費問題，而且保證了機動車的輸出功率，實現(xiàn)了尾氣的回收利用，降低了廢氣排放；另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的一種用于機動車的多級富氧自控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明提供的一種氮氧分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是實施例提供的一種多級富氧自控裝置的一種工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1、增壓器；11、渦輪；12、葉輪；2、增壓管；3、阻止閥；31、阻止閥I ;32、阻止閥II ;33、阻止閥111;4、電磁開關(guān)A;41、電磁開關(guān)A I ;42、電磁開關(guān)六11 ;43、電磁開關(guān)AIII ;5、氮氧分離器；51、氮氧分離器I ;52、氮氧分離器II ;53、氮氧分離器111;54、氮氧分離膜；55、包邊；56、結(jié)點；57、轉(zhuǎn)動軸；6、電磁開關(guān)B ;61、電磁開關(guān)B I ;62、電磁開關(guān)13 11 ;63、電磁開關(guān)BIII ;7、繼電器A ;8、繼電器B ;9、空氣管；10、電控單元(E⑶)。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細闡述:
[0025]如圖1所示:本發(fā)明提供的一種用于機動車的多級富氧自控裝置，包括:增壓器1、增壓管2、多個阻止閥3、多個氮氧分離器5和空氣管9 ;所述的增壓器I包括渦輪11和葉輪12，渦輪11的進氣口與機動車尾氣管連接，葉輪12的進氣口與大氣連通，葉輪12的出氣口與增壓管2連通；所述的阻止閥3安裝在增壓管2內(nèi)，且每個阻止閥3與一個電磁開關(guān)A4連接，所有的電磁開關(guān)A 4均與一個繼電器A 7并聯(lián)電連接；所述的氮氧分離器5安裝在阻止閥3后的空氣管9內(nèi)，且每個氮氧分離器5與一個電磁開關(guān)B 6連接，所有的電磁開關(guān)B 6均與一個繼電器B 8并聯(lián)電連接；所述的繼電器A 7和繼電器B 8均與機動車的電控單元E⑶10電連接。
[0026]作為優(yōu)選方案，所述的渦輪11選用15?20片葉片，所述的葉輪12選用呈放射性曲線形狀的葉片，增壓器軸與渦輪和葉輪的連接均采用花鍵連接，且軸與輪的連接處有多根加強肋。
[0027]作為優(yōu)選方案，所述氮氧分離器5的形狀及大小與空氣管9的截面相同；所述的氮氧分離器5可為市售的在1.5個大氣壓下的氧氣通過率大于24%體積百分比的氮氧分離膜54 ；如圖2所示，所述的氮氧分離膜設(shè)有包邊55、結(jié)點56和一根轉(zhuǎn)動軸57，所述結(jié)點56與電磁開關(guān)8 6電連接。
[0028]作為優(yōu)選方案，所述的氮氧分離器5安裝在距離阻止閥5厘米處；所述的阻止閥3的數(shù)量與氮氧分離器5的數(shù)量相同，例如:圖1中所示的3個。
[0029]所述的阻止閥3平時處于常閉狀態(tài)，以阻止增壓空氣進入機動車進氣管，當機動車需要富氧工作時，才打開一個或多個阻止閥，讓增壓后的空氣通過氮氧分離器進行富氧處理后進入機動車。
[0030]所述的氮氧分離器5平時處于常開狀態(tài)，以允許空氣暢通進入機動車，當機動車需要富氧工作時，才關(guān)閉一個或多個氮氧分離器，使增壓后的空氣通過氮氧分離器進行富氧處理后送入機動車。
[0031]本發(fā)明所述的多級富氧自控裝置的工作方法如下:
[0032]首先，將機動車尾氣管接入所述裝置增壓器的尾氣進口，并將所述裝置空氣管與機動車進氣管相連接；
[0033]然后啟動機動車，當機動車啟動后，其排放的尾氣推動增壓器渦輪轉(zhuǎn)動并帶動葉輪轉(zhuǎn)動吸入空氣，空氣被壓縮后送入增壓管；
[0034]根據(jù)2⑶監(jiān)測的發(fā)動機負荷，小于某一值時，無電信號輸出，阻止閥均關(guān)閉而氮氧分離器均打開；當隨著負荷逐漸增大時，根據(jù)設(shè)定的多級負荷閥值，2⑶輸出電信號，通過繼電器八打開一個或多個阻止閥，讓增壓后的空氣匯入空氣管，同時通過繼電器8關(guān)閉一個或多個氮氧分離器，讓增壓后的空氣通過氮氧分離器進行富氧處理后送入機動車，實現(xiàn)按需富氧和逐級富氧，既滿足了發(fā)動機輸出扭矩的需要，又避免了單級富氧所存在的動力不足或純粹富氧造成的能源浪費問題。
[0035]實施例
[0036]如圖3所示，本實施例提供的一種用于機動車的多級富氧自控裝置具有三個阻止閥，分別為阻止閥I 31、阻止閥II 32、阻止閥III33，每個阻止閥均連接有一個電磁開關(guān)八，對應(yīng)為:電磁開關(guān)八I 41、電磁開關(guān)八II 42、電磁開關(guān)八III 43，所有電磁開關(guān)八均與一個繼電器八7并聯(lián)電連接；三個阻止閥安裝在增壓管2內(nèi)形成三路支路；對應(yīng)還設(shè)有三個氮氧分離器，分別為氮氧分離器I 51、氮氧分離器II 52、氮氧分離器III 53，每個氮氧分離器與一個電磁開關(guān)8連接，對應(yīng)為:電磁開關(guān)8 I 61、電磁開關(guān)8 II 62、電磁開關(guān)8 III 63，所有的電磁開關(guān)8均與一個繼電器8 8并聯(lián)電連接；所述的繼電器八7和繼電器8 8均與機動車的電控單元^⑶10電連接。
[0037]本實施例中，根據(jù)2⑶監(jiān)測的發(fā)動機負荷所需要的富氧量，通過繼電器4打開了阻止閥I 31和阻止閥II 32，關(guān)閉了阻止閥III 33，讓增壓后的空氣由兩路匯入空氣管，同時通過繼電器8關(guān)閉對應(yīng)的氮氧分離器I 51和氮氧分離器II 52，打開了氮氧分離器III 53，讓增壓后的空氣通過氮氧分離器進行逐級富氧處理后送入機動車。
[0038]最后有必要在此指出的是，上述說明只用于對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機動車的多級富氧自控裝置，其特征在于，包括:增壓器、增壓管、多個阻止閥、多個氮氧分離器和空氣管；所述的增壓器包括渦輪和葉輪，渦輪的進氣口與機動車尾氣管連接，葉輪的進氣口與大氣連通，葉輪的出氣口與增壓管連通；所述的阻止閥安裝在增壓管內(nèi)，且每個阻止閥與一個電磁開關(guān)A連接，所有的電磁開關(guān)A均與一個繼電器A并聯(lián)電連接；所述的氮氧分離器安裝在阻止閥后的空氣管內(nèi)，且每個氮氧分離器與一個電磁開關(guān)B連接，所有的電磁開關(guān)B均與一個繼電器B并聯(lián)電連接；所述的繼電器A和繼電器B均與機動車的電控單元電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多級富氧自控裝置，其特征在于:所述的渦輪選用15?20片葉片。
3.如權(quán)利要求1所述的多級富氧自控裝置，其特征在于:所述的葉輪選用呈放射性曲線形狀的葉片。
4.如權(quán)利要求1所述的多級富氧自控裝置，其特征在于:所述的氮氧分離器具有在1.5個大氣壓下的氧氣通過率大于24%體積百分比的氮氧分離膜。
5.如權(quán)利要求1或4所述的多級富氧自控裝置，其特征在于:所述氮氧分離器的形狀及大小與空氣管截面相同。
6.如權(quán)利要求5所述的多級富氧自控裝置，其特征在于:所述的氮氧分離器安裝在距離阻止閥5厘米處。
7.如權(quán)利要求1所述的多級富氧自控裝置，其特征在于:所述的阻止閥數(shù)量與氮氧分離器的數(shù)量相同。
【文檔編號】F02M25/12GK104389699SQ201410545405
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】盛春迎, 陳凌珊, 唐娟 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)