专利名称：一种汽车发动机用氮氧分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车发动机用氮氧分离装置。
背景技术：
随着社会的发展和进步，能源紧缺和环境污染成为世界性难题。为节约石油资源、保护 环境，提高燃油利用率、降低排放是有效途径之一。
吸附分离是气体混合物所含关键组分与吸附剂表面之间存在着不同的作用力，当混合物 与吸附剂固体表面充分接触时，作用力较强的组分在吸附剂表面吸附富集，作用力较弱的组 分通过吸附剂。 发明内容
针对上述现有技术，本实用新型提供了一种汽车发动机用氮氧分离装置。 本实用新型是通过以下技术方案实现的-
一种汽车发动机用氮氧分离装置，其特征在于包括鼓风机、至少一个电控换向阀、至 少一个吸附剂罐、真空泵、氮气排放管、氧气缓冲罐，其中，每个吸附剂罐通过一个电控换 向阀与鼓风机连接，吸附剂罐的另一端均连接在氧气缓冲罐上，真空泵与电控换向阀连接， 氮气排放管连接在真空泵上。
所述电控换向阀和吸附剂罐均为两个。
使用时，将本实用新型应用于汽车发动机的进气系统上，其工作流程为空气一进气道一 油浴式空滤器一除水、除油空气净化组件(带消音器)一鼓风机一氮氧分离装置一氧气缓冲 罐一过滤器一涡轮增压机一中冷器一发动机进气歧管。空气通过鼓风机进入吸附剂罐后，氮 气被吸附剂吸附，而氧气不被吸附，氧气进入氧气缓冲罐，进而进入发动机。空气中氧气含
量为21%，经吸附剂吸附后，进入发动机的混合气体中氧气含量可达95%，油滴与气体的接
触面积内氧气含量提高了四部多，改善了燃烧环境，保证燃油燃烧最大化，降低了一氧化碳，
碳氢化合物，碳烟等的排放；氮气含量减少，也降低了氮氧化合物的产生。
本实用新型所应用的原理为变压吸附技术VPSA(Vacuum Pressure Swing Adsorption)，， 是先进的气体分离技术，是通过压力的变化而使混合气体在吸附剂中吸附和脱附交替进行的 循环过程。它是在接近常压下(或者说超大气压)吸附而在抽真空负压再生的过程，采用高 性能吸附剂(如CaX和LiX沸石)，其对氧气和氮气的作用力是不同的，主要是范德华作用力 和静电场力，它比化学键弱得多， 一般低于10-15kcal/mol ，所以其过程可以是可逆的，吸附能力随气体的压力(或浓度)的变化而有明显变化。
本实用新型是在进气系统上增加氮氧分离装置，以提高燃烧室内氧气浓度，改善燃烧室 的燃烧环境。采用VPSA变压吸附原理实现降低发动机进气中氮气含量，增加氧气含量，实 现降低排放。本实用新型具有结构简单、成本低、使用效果好等优点。
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1、鼓风机；2、电控换向阀；3、吸附剂罐；4、真空泵；5、氮气排放管；6、氧 气缓冲罐。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明
一种汽车发动机用氮氧分离装置，包括鼓风机l、两个电控换向阀2、两个吸附剂罐3、
真空泵4、氮气排放管5、氧气缓冲罐6，如图1所示，其中，每个吸附剂罐3通过一个电控 换向阀2与鼓风机1连接，吸附剂罐3的另一端均连接在氧气缓冲罐6上，真空泵4与电控 换向阀2连接，氮气排放管5连接在真空泵4上。
吸附剂罐中的吸附剂为CaX和LiX沸石，其吸附原理为利用沸石吸附剂对氧气、氮气 分子作用力的差别，采用分子筛变压吸附原理在常温常压下将氧气、氮气分离，改善排放， 并且利用其吸附能力随气体的压力(或浓度)的变化而有明显变化，利用产生的氧气在低气压 情况下将吸附剂清洗以重复使用。
使用时，将本实用新型应用于汽车发动机的进气系统上，空气通过鼓风机1进入吸附剂 罐3后，氮气被吸附剂吸附，而氧气不被吸附，不被吸附的氧气进入氧气缓冲罐6，进而进 入发动机。
本实用新型有两个吸附剂罐3，当一个吸附剂罐3工作时，其上的电控换向阀2连通吸 附剂罐3与鼓风机1，进行吸附，另一个电控换向阀2连通另一个吸附剂罐3与真空泵4，进 行氮气的脱附，脱附后的氮气从氮气排放管5中排出。两个吸附剂罐3轮流工作，当一个吸 附剂罐3上的传感器检测到吸附饱和时，便开始脱附，而另一个吸附剂罐3开始吸附。
权利要求1.一种汽车发动机用氮氧分离装置，其特征在于包括鼓风机、至少一个电控换向阀、至少一个吸附剂罐、真空泵、氮气排放管、氧气缓冲罐，其中，每个吸附剂罐通过一个电控换向阀与鼓风机连接，吸附剂罐的另一端均连接在氧气缓冲罐上，真空泵与电控换向阀连接，氮气排放管连接在真空泵上。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机用氮氧分离装置，其特征在于所述电控换向阀和 吸附剂罐均为两个。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车发动机用氮氧分离装置，包括鼓风机、两个电控换向阀、两个吸附剂罐、真空泵、氮气排放管、氧气缓冲罐，其中，每个吸附剂罐通过一个电控换向阀与鼓风机连接，吸附剂罐的另一端均连接在氧气缓冲罐上，真空泵与电控换向阀连接，氮气排放管连接在真空泵上。使用时，将其应用于汽车发动机进气系统上，空气通过鼓风机进入吸附剂罐后，氮气被吸附，而氧气不被吸附，进入氧气缓冲罐，进而进入发动机。进入发动机的混合气体中氧气含量可达95％，改善了燃烧环境，保证燃油燃烧最大化，降低了一氧化碳，碳氢化合物，碳烟等的排放。本实用新型具有结构简单、成本低、使用效果好等优点。
文档编号F02M25/12GK201367959SQ20092002281
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者勇 朱, 董春雷 申请人:中国重汽集团济南动力有限公司