专利名称：汽车发动机节能器的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车发动机节能环保技术领域，具体涉及一种汽车发动机的节能器。
背景技术：
随着经济的发展，汽车的数量与日俱增，消耗大量能源的同时，也给环境带来了重 重压力。近年来，汽车尾气排放对空气造成的污染问题越来越受到社会的关注，如何减少汽 车尾气中有害气体的排放，已成为一项世界性的课题。目前汽车的发动机通常以空气作为 氧化剂，燃油的实际燃烧效率一般为95%左右，而且随着发动机使用时间的增长燃烧效率 会下降；燃油的不完全燃烧会使得汽车排放的尾气中含有一氧化碳等有害物质，对环境造 成较大的影响；燃油的不完全燃烧还会造成能源浪费，并且在发动机内产生积碳，影响发动 机的功率输出。此外，现有发动机的着火延迟期较长，燃烧过程中热量释放不均勻，发动机 容易产生爆震，影响其正常运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种汽车发动机节 能器，该节能器应能有效提高发动机内燃油的燃烧效率，减少爆震现象，而且还具有减少发 动机积碳、节约燃油的特点，以达到增加发动机输出功率，降低汽车尾气中有害气体排放的 目的。本发明提供以下技术方案汽车发动机节能器，包括设置在发动机的进气管道内的臭氧发生片以及对臭氧发 生片提供电压的智能电源模块；其特征在于所述智能电源模块包括控制低压直流通断的 开关电路、将低压直流变换成高压交流的逆变升压电路、控制逆变升压电路电压变换的控 制电路、检测逆变升压电路输出电压并反馈至控制电路的检测电路；所述开关电路的输入 端与汽车蓄电池的输出端电连接以输入低压直流，开关电路的输出端与逆变升压电路的输 入端电连接，开关电路的控制端与汽车发电机的信号线电连接；逆变升压电路的输出端与 臭氧发生片的输入端电连接；所述检测电路的输出端与控制电路的信号输入端之间串联一 个光耦以将检测结果反馈至控制电路。所述开关电路的输入端与汽车蓄电池的12V/24V直流输出端电连接；该开关电路 包括继电器、用于指示电路工作状态的发光二极管LED、分压电阻Rl ；所述继电器的控制端 串联在汽车发电机的信号线以及蓄电池的负极之间，继电器的受控端串联在开关电路的正 极支路中；所述发光二极管LED与分压电阻Rl串联后一起并联在直流开关电路的输出端。所述逆变升压电路包括一个双绕组变压器、滤波电容Cl、用于吸收变压器的反向 脉冲电流的RCD钳位电路；所述滤波电容Cl与开关电路的输出端并联，该滤波电容Cl与正 极支路相连的一侧接地，另一侧与双绕组变压器低压侧的1号接线端电连接；该双绕组变 压器低压侧的1号接线端和2号接线端之间还并联有所述RCD钳位电路；所述双绕组变压 器低压侧的1号接线端与高压侧的8号接线端之间设有一去耦电容CY1，高压侧的5号、6号接线端对臭氧发生片输出3KV的交流电。所述控制电路包括控制芯片以及控制双绕组变压器工作的开关管Ql ；控制芯片 的VB引脚通过a号线连接至发光二极管LED与继电器之间的负极支路以获得启动信号， GATE引脚通过电阻R4与开关管Ql的栅极连接，IB引脚与开关管Ql的漏极电连接，FB引 脚与开关管Ql的漏极连接后再与光耦输出端的正极电连接，光耦输出端的负极接地，CT引 脚串联一频率振荡电容C13后接地，GND引脚直接接地，VCC引脚通过稳压电路、b号线与双 绕组变压器的3号接线端连接以获取工作电压；开关管Ql的漏极通过相互并联的限流电阻 R5、R5A接地，开关管Ql的源极与所述b号线连接。
所述检测电路包括精密采样IC、由分压电阻RIO、Rl 1、R12、R13、R14、R15依序串 联组成的分压支路；分压电阻RlO与双绕组变压器的6号接线端连接，分压电阻R15接地； 所述精密采样IC的阳极接地；参考端连接在分压电阻R13、R14之间，阴极与光耦(IC2)输 入端的负极连接，精密采样IC的阴极和参考端之间并联有由电阻R6和电容ClO组成的振 荡电路；所述检测电路还包括整流及滤波电路，该整流及滤波电路的输入端与双绕组变压 器的7号、8号接线端，输出端通过限流电阻R16连接至分压电阻R13和电容ClO之间，该整 流及滤波电路还通过限流电阻R7与光耦输入端的正极电连接。所述RCD钳位由电阻R9、电容C2并联后再与二极管Dl串联组成；R9和C2与双绕 组变压器的1号接线端电连接，二极管的正极与双绕组变压器的2号接线端电连接。所述稳压电路包括二极管D3、电容Cn、C12、电阻R3 ；所述电容C12的一端接地，另一 端通过电阻R3、二极管D3与b号线连接，电容Cll与电容C12、电阻R3并联；所述a号线与 电阻R3、电容C12之间连接；另有稳压管IDl与分压电阻R12串联后并联在电容C12两端， 稳压管的正极接地，分压电阻R12与电容C12连接后再连接至控制芯片的VCC引脚以对控 制芯片提供工作电压。所述整流及滤波电路由整流二极管D2、电容C6组成的整流部分以及电感L2、电容 C7、C8组成的π型滤波部分组成；整流二极管D2的正极与双绕组变压器的7号接线端连 接，电容C6的一端与整流二极管D2的负极连接，另一端与双绕组变压器的8号接线端后接 地；η型滤波部分的输入端所述电容C6并联，输出端通过限流电阻R16连接至分压R13和 电容ClO之间，另有一限流电阻R7连接在整流电阻D2的负极以及光耦IC2输入端的正极 之间。本发明的工作原理是汽车启动时，与汽车发动机连接的发电机开始发电输出直 流电流，此时继电器控制端的线圈会有电流流过(控制端与发电机的信号线连接)，继电器 的开关闭合，智能电源模块接通汽车蓄电池，直流电压连接到控制芯片ICI以及变压器Tl， Tl将电压升压至预定数值，将直流变换成3KV的交流后输出至臭氧发生片；同时，检测电路 对接入臭氧的电压进行检测，当超过3KV时，精密检测芯片IC发出信号，光耦导通，将信号 传递至控制芯片IC1，控制芯片ICl通过控制开关管Ql的开关时间，调节波形的占空比，从 而控制输出电压的大小。臭氧发生片工作产生的臭氧被吸入发动机内，臭氧会因为高温立即分解为氧气和 游离态的氧原子，这些氧原子除了具有极强的氧化能力外，还极易与燃油中的不饱和烯烃 发生链式反应，从而使燃油的大分子烃分解成若干个分别带着羟基和醛的小分子烃，而且 此过程中还会伴随有大量热量放出；由于分子小，燃烧反应更容易进行，促进燃料的充分燃烧本发明的有益效果是本发明通过智能电源模块对臭氧发生片提供高压电，从而 产生臭氧，臭氧进入发动机后促使燃油更充分的燃烧，提升了燃油的燃烧效率，增加了发动 机的输出功率并节约了燃油，还减少了发动机内的积碳以及因燃油不完全燃烧所产生的CO 等废气，降低汽车尾气对环境造成的污染；而且缩短了发动机的着火延迟期，使发动机内燃 油的燃烧变得更加均勻、平稳，有效地减少了发动机的爆震现象。
图1是本发明的工作原理图。图2是本发明中智能电源模块的电路原理示意图。
具体实施例方式以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明。 如图1所示，本发明所述的汽车发动机节能器，包括设置在发动机14的进气管道 13内的臭氧发生片11以及对臭氧发生片提供电压的智能电源模块12，所述臭氧发生片可 外购获得。如图2所示，所述智能电源模块包括控制低压直流通断的开关电路(虚线框Al所 示)、将低压直流变换成高压交流的逆变升压电路(虚线框A2所示)、控制逆变升压电路电 压变换的控制电路(虚线框A3所示)、检测逆变升压电路输出电压并反馈至控制电路的检 测电路(虚线框A4所示)。所述开关电路的输入端与汽车蓄电池的输出端(图1、图2中的 +极、“极)电连接以输入12V/24V的低压直流，开关电路的输出端与逆变升压电路的输入 端电连接，开关电路的控制端与汽车发电机的信号线电连接；逆变升压电路的输出端E与 臭氧发生片的输入端电连接以将升压3KV的交流输送给臭氧发生片；所述检测电路的输出 端与控制电路的信号输入端之间串联一个光耦以将检测结果反馈至控制电路。开关电路包括继电器KR、用于指示电路工作状态的发光二极管LED、分压电阻 Rl (保护发光二极管)；所述继电器的控制端串联在汽车发电机的信号线B以及蓄电池的负 极之间，继电器的受控端串联在开关电路的正极支路中；所述发光二极管LED与分压电阻 Rl串联后一起并联在直流开关电路的输出端。当汽车启动时，发电机开始发电，信号线输出 电流，继电器闭合，开关电路导通。逆变升压电路该电路将12/24V的直流电逆变并升压至3KV的交流；包括一个双 绕组变压器Tl、滤波电容Cl、用于吸收变压器的反向脉冲电流的RCD钳位电路；所述滤波电 容Cl与开关电路的输出端并联，该滤波电容Cl与正极支路相连的一侧接地，另一侧与双绕 组变压器低压侧的1号接线端电连接；该双绕组变压器低压侧的1号接线端和2号接线端 之间还并联有所述RCD钳位电路(常规电路)；所述双绕组变压器低压侧的1号接线端与 高压侧的8号接线端之间设有一去耦电容CY1，高压侧的5号、6号接线端对臭氧发生片输 出3KV的交流电。所述RCD钳位由电阻R9、电容C2并联后再与二极管Dl串联组成；R9和C2与双绕 组变压器的1号接线端电连接，二极管的正极与双绕组变压器的2号接线端电连接。控制电路包括控制芯片ICl以及控制双绕组变压器工作的开关管Ql ；控制芯片的VB引脚通过a号线连接至发光二极管与继电器之间的负极支路以获得启动信号(即开 关电路接通时，控制芯片ICl启动)，GATE引脚通过电阻R4与开关管Ql的栅极连接以控制 开关管Ql的开关时间，从而实现控制变压器输出电压的目的，IB引脚与开关管Ql的漏极 电连接，FB引脚与开关管Ql的漏极连接后再与光耦输出端的正极电连接(接收光耦传递 过来的信号)，光耦输出端的负极接地，CT引脚串联一频率振荡电容C13后接地，GND引脚 直接接地，VCC引脚通过稳压电路、b号线与双绕组变压器的3号接线端连接以获取工作电 压；开关管Ql的漏极通过相互并联的限流电阻R5、R5A接地，开关管Ql的源极与所述b号 线连接。所述稳压电路包括二极管D3、电容Cn、C12、电阻R3 ；所述电容C12的一端接地，另一 端通过电阻R3、二极管D3与b号线连接，电容Cll与电容C12、电阻R3并联；所述a号线与 电阻R3、电容C12之间连接；另有稳压管IDl与分压电阻R12串联后并联在电容C12两端， 稳压管的正极接地，分压电阻R12与电容C12连接后再连接至控制芯片的VCC引脚以对控 制芯片提供工作电压。 检测电路包括精密采样IC(图2中用02表示)、由分压电阻1 10、1 11、1 12、1 13、 R14、R15依序串联组成的分压支路；分压电阻RlO与双绕组变压器的6号接线端连接，分压 电阻R15接地；所述精密采样IC的阳极(ANODE)接地；参考端(REF)连接在分压电阻R13、 R14之间，阴极(CATHODE)与光耦输入端的负极连接，精密采样IC的阴极和参考端之间并联 有由电阻R6和电容ClO组成的振荡电路；所述检测电路还包括整流及滤波电路，该整流及 滤波电路由整流二极管D2、电容C6组成的整流部分以及电感L2、电容C7、C8组成的π型 滤波部分组成；整流二极管D2的正极与双绕组变压器的7号接线端连接，电容C6的一端与 整流二极管D2的负极连接，另一端与双绕组变压器的8号接线端后接地；π型滤波部分的 输入端所述电容C6并联，输出端通过限流电阻R16连接至分压R13和电容ClO之间以对精 密采样IC提供工作电压，另有一限流电阻R7连接在整流电阻D2的负极以及光耦IC2输入 端的正极之间。双绕组变压器输出的3KV交流电压经分压后加载在精密采样IC的两端，当双绕组 变压器的输出电压高于3KV时，精密采样IC比较电压后，输出一个信号，光耦输入端的二极 管导通，将信号传递给控制电路。所述双绕组变压器即有两组线圈的变压器，可外购获得，其初级绕组的低压侧即 图2中1号、2号接线端，对应的高压侧即5号、6号接线端；次级绕组的低压侧即图2中3 号、4号接线端，对应的高压侧即7号、8号接线端。此外，双绕组变压器的4号接线端接地。本发明中所述的控制芯片IC1、光耦IC2、开关管Q1、精密采样IC、继电器均可外购 获得。控制芯片的型号为UC3845，光耦的型号为PC817、精密采样IC的型号为TL431，所述 开关管Ql为MOS场效应管。图中还有，空气滤清器15。
权利要求
1.汽车发动机节能器，包括设置在发动机(14)的进气管道(1 内的臭氧发生片(11) 以及对臭氧发生片提供电压的智能电源模块(1 ；其特征在于所述智能电源模块包括控 制低压直流通断的开关电路(Al)、将低压直流变换成高压交流的逆变升压电路(A》、控制 逆变升压电路电压变换的控制电路(Α； )、检测逆变升压电路输出电压并反馈至控制电路的 检测电路(A4)；所述开关电路的输入端与汽车蓄电池的输出端电连接以输入低压直流，开 关电路的输出端与逆变升压电路的输入端电连接，开关电路的控制端与汽车发电机的信号 线(B)电连接；逆变升压电路的输出端(E)与臭氧发生片的输入端电连接；所述检测电路 的输出端与控制电路的信号输入端之间串联一个光耦(IC2)以将检测结果反馈至控制电 路。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述开关电路的输入端与 汽车蓄电池的12V/24V直流输出端电连接；该开关电路包括继电器(KR)、用于指示电路工 作状态的发光二极管LED、分压电阻Rl ；所述继电器的控制端串联在汽车发电机的信号线 以及蓄电池的负极之间，继电器的受控端串联在开关电路的正极支路中；所述发光二极管 LED与分压电阻Rl串联后一起并联在直流开关电路的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述逆变升压电路包 括一个双绕组变压器(Tl)、滤波电容Cl、用于吸收变压器的反向脉冲电流的RCD钳位电路； 所述滤波电容与开关电路的输出端并联，该滤波电容与正极支路相连的一侧接地，另一侧 与双绕组变压器低压侧的1号接线端电连接；该双绕组变压器低压侧的1号接线端和2号 接线端之间还并联有所述RCD钳位电路；所述双绕组变压器低压侧的1号接线端与高压侧 的8号接线端之间设有一去耦电容CY1，高压侧的5号、6号接线端对臭氧发生片输出3KV 的交流电。
4.根据权利要求3所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述控制电路包括控制芯 片(ICl)以及控制双绕组变压器工作的开关管Ql ；控制芯片的VB引脚通过a号线连接至 发光二极管LED与继电器之间的负极支路以获得启动信号，GATE引脚通过电阻R4与开关 管Ql的栅极连接，IB引脚与开关管Ql的漏极电连接，FB引脚与开关管Ql的漏极连接后再 与光耦输出端的正极电连接，光耦输出端的负极接地，CT引脚串联一频率振荡电容C13后 接地，GND引脚直接接地，VCC引脚通过稳压电路、b号线与双绕组变压器的3号接线端连接 以获取工作电压；开关管Ql的漏极通过相互并联的限流电阻R5、R5A接地，开关管Ql的源 极与所述b号线连接。
5.根据权利要求4所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述检测电路包括精密采 样I(^Q2)、由分压电阻R10、R11、R12、R13、R14、R15依序串联组成的分压支路；分压电阻RlO 与双绕组变压器的6号接线端连接，分压电阻R15接地；所述精密采样IC的阳极(ANODE) 接地；参考端(REF)连接在分压电阻R13、R14之间，阴极(CATHODE)与光耦(IC2)输入端 的负极连接，精密采样IC的阴极和参考端之间并联有由电阻R6和电容ClO组成的振荡电 路；所述检测电路还包括整流及滤波电路，该整流及滤波电路的输入端与双绕组变压器的 7号、8号接线端，输出端通过限流电阻R16连接至分压电阻R13和电容ClO之间，该整流及 滤波电路还通过限流电阻R7与光耦输入端的正极电连接。
6.根据权利要求3所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述RCD钳位由电阻R9、电 容C2并联后再与二极管Dl串联组成；R9和C2与双绕组变压器的1号接线端电连接，二极管的正极与双绕组变压器的2号接线端电连接。
7.根据权利要求4所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述稳压电路包括二极管 D3、电容Cn、C12、电阻R3 ；所述电容C12的一端接地，另一端通过电阻R3、二极管D3与b号线 连接，电容Cll与电容C12、电阻R3并联；所述a号线与电阻R3、电容C12之间连接；另有稳 压管IDl与分压电阻R12串联后并联在电容C12两端，稳压管的正极接地，分压电阻R12与 电容C12连接后再连接至控制芯片的VCC引脚以对控制芯片提供工作电压。
8.根据权利要求5所述的汽车发动机节能器，其特征在于所述整流及滤波电路由整 流二极管D2、电容C6组成的整流部分以及电感L2、电容C7、C8组成的π型滤波部分组成； 整流二极管D2的正极与双绕组变压器的7号接线端连接，电容C6的一端与整流二极管D2 的负极连接，另一端与双绕组变压器的8号接线端后接地；π型滤波部分的输入端所述电 容C6并联，输出端通过限流电阻R16连接至分压R13和电容ClO之间，另有一限流电阻R7 连接在整流电阻D2的负极以及光耦IC2输入端的正极之间。
全文摘要
本发明涉及一种汽车发动机的节能器。目的是提供的节能器应能有效提高燃油的燃烧效率，减少爆震现象，而且还具有减少发动机积碳、节约燃油的特点。技术方案是汽车发动机节能器，包括臭氧发生片以及对臭氧发生片提供电压的智能电源模块；其特征在于所述智能电源模块包括开关电路、逆变升压电路、控制电路、检测电路；所述开关电路的输入端与汽车蓄电池的输出端电连接以输入低压直流，开关电路的输出端与逆变升压电路的输入端电连接，开关电路的控制端与汽车发电机的信号线电连接；逆变升压电路的输出端与臭氧发生片的输入端电连接；所述检测电路的输出端与控制电路的信号输入端之间串联一个光耦以将检测结果反馈至控制电路。
文档编号F02M25/12GK102052206SQ20101057624
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者陆建祥, 陈江平 申请人:陆建祥, 陈江平