后,达到符合国家的环保标准后排放到大气中。
[0034]尾气增压气泵的作用
[0035]同时吸入发动机尾气最初排放的氮氧化物(NOx)中占有95%的一氧化氮(NO)和外界空气中的氧(O),与之发生反应,生成二氧化氮(NO2),便于碱溶液化学吸收二氧化氮(NO2)有利于氮氧化物(NOx)在碱溶液中脱硝。
[0036]尾气增压气泵吸气能够使发动机排气管的真空度增加,真空度的增加有利于减少发动机排气时的功率损失,另一方面使污染物气体形成压力气体,压力气体能够克服碱溶液、蜂窝状活性炭、13X分子筛对气体的阻力并加速净化,将净化后的气体能顺利排出机外。
[0037]在同步控制器总成控制指令下,由功率驱动器II组驱动尾气增压气泵电机,并保持和双涡轮气泵电机进气增压同步运转,使尾气净化器和发动机排出的污染物气体量保持同步净化脱硝,有利于提高净化器净化效率和节省电能。
[0038]尾气净化器中装有PH值检测装置,当碱溶液中的PH值达到一定值后,检测信号在驾驶室仪表上显示,提示对氢氧化钠(NaOH)碱溶液、活性炭、分子筛作回收更换,回收的碱溶液集中作无公害化处理,碱溶液中的硝酸钠、亚硝酸钠经过处理可作工业原料,有一定的经济价值,活性炭和分子筛经清理后可循环使用。
[0039]根据以上技术特征,将尾气净化器通俗称为汽车尾气包。
【附图说明】
[0040]说明书附图是本发明型双涡轮增压气泵、同步控制器总成和尾气净化器的基本结构,具体实施及工作过程示意图。
[0041]双涡轮增压气泵、同步控制器总成和尾气净化器的基本结构
[0042]双涡轮气泵由无刷外转子式电机⑷和双涡轮叶片(3) (5)构成。同步控制器总成(38),同步控制器总成(38)内置微处理器和功率驱动器,功率驱动器分I组、II组。功率驱动器I组(37)输出电机动力线(35),功率驱动器II组(39)输出电机动力线(41),尾气净化器外部由进气管快速接头(27),尾气增压气泵(42)进气管(23),进气管(23)上装有和外界大气相通的进气口(25),(15)为净化气体排气管。尾气净化器外壳体由防撞击耐酸碱材料(22)定型制作。尾气净化器内部分为上、中、下三层结构组成。
[0043]下层内盛装15?30 %的氢氧化钠(NaOH)碱溶液(19),PH值检测计(20)和PH值输出信号(21)。
[0044]中层有网状隔板(17)隔开氢氧化钠(NaOH)碱溶液,中层内装蜂窝状活性炭(18),用网状隔板(17)隔离蜂窝状活性炭,上层内装13X型分子筛颗粒(16),净化气体排气管
(15)安装在上层。车载蓄电池(40)为同步控制器总成(38)提供电能。
[0045]具体实施
[0046]将双涡轮气泵(3) (4) (5)装在空气滤清器(I)中,同步控制器总成(38)安装在汽车发动机机舱相应的空隙处,尽量与车载(ECU)位置靠近,以保持和(ECU)环境温度大致相同。
[0047]尾气净化器安装在汽车尾部尾翼内侧并固定,靠近原发动机排气管便于快速接头连接,尾气净化器的安装不影响汽车整体外观。
[0048]工作过程
[0049]通过空气滤清器(I)的过滤空气(2)经双涡轮气泵(3) (4) (5)后,形成涡流气流
(6),经异物过滤网(7)进入节气门(8)调节,进入进气总管(9),形成涡流气流(10)并动态封闭,进气门(11)打开时,涡流气流(10)进入气缸(12),喷油器(31)在(ECU)通过(32)的控制下喷油,并和涡流气流(10)混合,经活塞(13)压缩,点火线圈(30)点火,混合气体燃烧后由排气门(29)通过发动机排气管(28)排出尾气。
[0050]在尾气增压气泵(42)作用下,与外界通气口(25)空气混合形成混合气体(26),混合气体以二氧化氮(N02)为主。
[0051]同步控制器总成(38),它的控制信号取自于节气门⑶的节气门信号(33),经匹配器电路(34)送至同步控制器总成(38)作为输入信号(36),通过同步控制器总成处理后,由内部分别送至功率驱动器I组(37)功率驱动器II组(39),功率驱动器I组的电机动力线(35)送至双涡轮气泵电机(4),控制电机(4)的转速。从而可控制发动机增压空气量,并保持和发动机工况空气需求量同步供给。
[0052]功率驱动器II组(39)的电机动力线(41)输送至尾气增压气泵(42),尾气增压气泵(42)将尾气污染物和外界大气相通的进气口(25)空气混合增压,形成压力污染物气体(24),压力污染物气体(24)通过氢氧化钠(NaOH)碱溶液(19),其中微粒(PM)被碱溶液(19)物理吸收除尘,氮氧化物(NOx)被碱溶液(19)化学脱硝,残余的微粒(PM)、氮氧化物(NOx)再次通过网状隔板(17),蜂窝状活性炭(18)、13X型分子筛颗粒(16)物理吸附,同时,污染物中的二氧化碳(CO2)也能被部分吸附清除。净化达标的尾气(14)经净化排气管
(15)排向大气。
[0053]PH值检测计(20)安放在氢氧化钠(NaOH)碱溶液(19)中,检测信号(21)输出至驾驶室仪表盘,显示PH值达到一定值后,提示驾驶员对氢氧化钠(NaOH)碱溶液,活性炭,分子筛颗粒,集中回收作无公害化处理。
[0054]现已将双涡轮增压气泵安装在1.6L汽车发动机上,进行了实地行车实验,其实验结果显示汽车的动力性、加速性得到提升,燃油消耗和尾气污染物排放量都减少,乘员的舒适度也得到提高。
【主权项】
1.汽车发动机增压器采用直流无刷外转子式电机作动力由车载蓄电池供电,其转子用稀土材料制作高导磁磁极,外转轴两端各装一组涡轮叶片,构成单电机单轴双涡轮气泵结构。2.同步控制器总成的输入信号取自节气门开度信号,同步控制器总成内部设置微处理器,功率驱动器,自行设计的程序能分别控制进气增压双涡轮气泵和尾气增压气泵的转速,并能保持发动机工况空气量需求同步一致。3.尾气净化器内置尾气增压气泵,在同步控制器总成的控制下能与发动机增压器同步工作,尾气净化器内部结构能够盛装吸收液体和固体吸附材料,处理尾气污染物的方法为液体吸收法和固体吸附法的组合方式进行,其中吸收液首选为15?30%的氢氧化钠,固体吸附材料为蜂窝状活性炭和13X型分子筛。4.汽车尾气净化器中的碱溶液吸收剂氢氧化钠和多孔性固体物质活性炭,13X型分子筛,在试验过程中,可以更换为其它物质的吸收剂和吸附材料,至到汽车发动机尾气能够达标排放为止。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车发动机增压器和尾气净化器技术,并将两者组合成为一体,使汽车发动机的节油减排效果最佳,有利于自然环境大气的保护。安装在发动机空滤器(1)内的双涡轮气泵(4)将空气(2)通过两次双重增压形成增压涡流(6),通过节气门(8)调节,进入发动机气缸(12),经压缩后提高了发动机相对压缩比,混合气体燃烧后,发动机功率增加而燃油相对减少。排出的尾气污染物(26)、(24)进入尾气净化器(42)(19)(18)(17)(16)进行净化处理,净化处理采用碱液(19)吸收法和固体(18)(16)吸附法两种方式组合处理。净化后的气体(14)通过净化排气管(15)排向大气。(38)为同步控制器总成,它能保持发动机增压和尾气净化同步进行。尾气净化器进气管(23)内装有尾气增压气泵(42),为尾气污染物气体增压。车载蓄电池(40)为同步控制器总成提供电能。
【IPC分类】F01N3/08, F02B33/40, F01N3/04, F02D43/00, F02B39/10
【公开号】CN104912653
【申请号】CN201410093698
【发明人】郑春初, 郑珏
【申请人】郑春初, 郑珏
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月14日