专利名称：汽车专用节能减排装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机节能减排技术领域，尤其是涉及一种汽车专用节能 减排装置。
背景技术：
汽车发动机燃油动力提供系统已经经过多次的技术革命，从最初的直接吸 入大气到汽缸燃烧作功产生动力，发展到空气增压提高燃烧率，使内燃机的单 位重量产出功率大大地提高，并使燃料获得较高的燃烧率，但是燃料还没有充 分燃烧， 一氧化碳与燃料汽化的碳氢化合物随废气排放到大气中，在浪费了宝 贵的能源的同时污染了人类生存环境，随着人们生产活动范围的扩展以及人们 生活质量的提高，汽车的数量快速增加，汽车排放的尾气威胁人类自身的生存 环境，同时人们还面对着汽车燃料的短缺问题，因此，汽车的节能减排问题成 为改善人类生态环境和提高能源利用率所亟待解决的课题。要解决好汽车节能 减排的问题涉及到一个汽车发动机燃油充分燃烧的"空燃比"的概念，所谓空燃
比是指空气质量与燃油质量之比，研究表明燃烧1公斤汽油完全燃烧约需15
公斤空气，即空燃比为15: 1，这种空燃比的混合气称为标准混合气，由于这 个数值在实践中难以实现，所以又称为"理论混合气"。发动机在不同工作状态 下要求的最佳的"空燃比"其实并不相同，发动机在起动、加速、怠速、中等 负荷、全负荷等不同状态下要求的"空燃比"有时要求大于标准混合气称为稀 混合气，有时又要求小于标准混合气称为浓混合气，因此，要提高汽车发动机 的燃油效率、减少废气中有害气体的排放，不仅要提高汽缸的进气压力与氧气 总量，还要根据发动机的不同工作状态，为发动机汽缸自动补充氧气。
目前，汽车发动机的燃油供给和雾化装置，不能很好的解决这一问题，并 且在汽车发动机进气环节采用简单有效的增氧措施装置就更少，这样就影响了 燃料与氧气有效结合，造成燃料燃烧不充分，其后果是造成环境污染、汽车耗油量增加。特别是在地球海拔高度较高的高原地区，汽车发动机内的燃油的燃
烧效率更低，高原地区空气含氧量从低海拔的21 %左右下降到4000米时约17 %，在5000米时下降到5000米时约15%，我国是一个幅员辽阔的多山国家， 海拔3000米以上的高原、高山地区，约占全国总面积的六分之一，平均海拔高 度4000米以上的高原面积为230 240万平方公里，由此可见，研究汽车专用 发动机的节能増氧装置对节约资源和保护相对脆弱的高原生态环境具有更加 重大的意义。专利号为200720089140.6的中国专利披露了一种发动机增氧调 压节能装置，该装置的调压进气阀门采用弹簧和端面为斜面的调节阀，由于汽 车发动机工况复杂多变，节气门后的真空度也随之变化，而由于该装置由于调 节阀摩擦阻力等原因造成其自适应调压增氧功能不佳，不能达到很好的节能减 排效果。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种汽车专 用节能减排装置，改善汽车发动机的自适应增氧调压功能，从而有利于汽车的 节能减排。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案-
本实用新型的汽车专用节能减排装置，包括箱体、气体过滤装置和气体流 量调节阀，所述的气体过滤装置包括初级滤层和次级滤层，所述初级滤层和次 级滤层将箱体内腔分隔为滤前腔室、滤中腔室和滤后腔室；其中，滤中腔室位 于初级滤层和次级滤层之间，在滤前腔室上设置有总进气口，在所述的滤后腔 室内设置调压腔室，调压腔室的箱体壁上设置有总出气口，该总出气口连通发 动机节气门的真空管;所述气体流量调节阀设置在调压腔室的腔壁上并且贯穿 所述调压腔室，气体流量调节阀通过螺纹与调压腔室的腔壁配合联接，气体流 量调节阀和调压腔室相互配合的位置还设置有密封装置;气体流量调节阀的阀 体内设置有迂回的气体通道，该气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，该气体 通道的出口暴露于所述调压腔室。进一步，气体流量调节阀的阀体包括阀座和阀头，阀座和阀头一内设置有空 腔，阀座与阀头联接后，阀座和阀头内的空腔相互联接形成所述的气体通道; 阀座上设置与调压腔室的腔壁相配合的螺纹，阀头伸出调压腔室并伸入滤后腔 室，所述气体通道的入口设置在阀头的端部；阀座上设置有调节螺栓；在阀头 的端部设置凹陷部位，在滤后腔室对应阀头的位置设置有凸台；调整所述调节 螺栓时，所述凸台可以嵌入阀头端部的凹陷部位。
进一步，在阀座和阔头的空腔内放置一个杯状容器。
进一步，所述阀座和阀头采用铜质或者铝质材料，所述杯状容器采用钢质 材料，在阀头上或者在所述箱体上对应所述杯状容器的杯口一侧设置永久磁 铁。
进一步，阀座上设置有定位螺帽；在所述调压腔室的总出气口位置设置出 气管卡阀。
进一步，所述初级滤层为富氧分子筛材料层，次级滤层为无纺布材料层。 进一步，在所述的滤中腔室的箱体壁上设置有氮气排出口。 进一步，所述的氮气排出口处设置单向气阀。
本实用新型的有益效果是-
1. 本实用新型中所述总出气口与汽车发动机节气门后的真空管相连，靠 发动机工作时节气门后的真空压力差将氧气或富含氧气的空气从出气管吸入 发动机内，根据发动机的工况为发动机进行二次补气，优化了发动机汽缸内的
"空燃比"；补充的气流与从节气门进入的气流相互激荡形成扰流，提高了燃 油雾化质量，从而使燃烧更充分，减少尾气中的不完全燃烧造成的有害气体含 量；补充的气流给反射的压力波一个推力，进一步增强气流的惯性压力，从而 提高汽缸的充气量，因此能够大大提高发动机汽缸的燃烧效能，从而有利于节 能环保。
2. 本实用新型设置与所述滤后腔室相对隔离的调压腔室，并在气体流量 调节阀内设置迂回的气流通道，气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，不仅能够根据情况对进入调压腔室总的气体量进行调节，而且，使节气门后的真空度 波动较小影响滤后腔室的气体压力，提高了调压增氧的效果。
3. 设置所述杯状容器以及永久磁铁，在气体的进入调压腔室的迂回气体 通道内根据不同工况自动地对进气量进行调整，提高了本实用新型为汽车发动 机进行二次补气功能的自适应效果。
4. 在所述阔头的端部设置凹陷部位，在滤后腔室对应阀头的位置设置有 凸台，使进入调压腔室总的气体量进行调节更加精确；设置定位螺帽可以防止 对气体流量调节的误操作；设置出气管卡阀增强了使用的方便性；设置氮气过 滤器，能够进一步增强二次补气的増氧效果。
5. 本实用新型的空气过滤装置采用无纺布和富氧分子筛双层结构，采用此 种结构设置方式不仅结构简单、成本相对较低，而且提高了二次补气进入发动 机的气体清洁度和氧气浓度。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进 行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将 是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标 和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结 构来实现和获得。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为
图1中阀头la在A-A面的剖视图的放大图。
具体实施方式
实施例1.
如附l、 2图所示，本实用新型的汽车专用节能减排装置，实施时包括箱体15、气体过滤装置2和气体流量调节阀；其中，气体过滤装置2包括无纺 布制成的初级滤层2a和富氧分子筛材料制成的次级滤层2b，气体流量调节阀 的阀体包括阀座lb和阀头la。初级滤层2a和次级滤层2b将箱体15的内腔 分隔为滤前腔室3、滤中腔室21和滤后腔室4，在所述的滤后腔室4内设置调 压腔室16，滤前腔室3上设置有总进气口 5，调压腔室的箱体壁上上设置有总 出气口，总出气口处设置出气管卡阀12。本实施例中，所述的滤中腔室21设 置在初级滤层2a和次级滤层2b之间，滤中腔室21的箱体壁上设置有氮气排 出口22，在氮气排出口22的出气位置可以设置单向阀门，这样空气经过总进 气口5进入滤前腔室3，然后经过无纺布制成的初级滤层2a净化，保证了二 次进气时进入滤中腔室21的气体的清洁度，接着清洁气体经过次级滤层2b 的再次过滤形成富含氧气的气体，之后，富含氧气的气体进入滤后腔室4并进 而通过调压腔室16为汽车发动机补充氧气，从而到达为汽车发动机二次补气 的目的，并且采用本实施例的装置提高了二次补气的效率和二次补气清洁度， 燃料在汽缸燃烧充分，有利于节能减排，也有利于汽车发动机的寿命的延长。 二次补气过程中，滤中腔室21内的含有较高浓度氮气的气体通过氮气排出口 22排出到本装置外的大气中。
由
图1和图2可知，所述气体流量调节阀的阀头la和阀座lb均为圆柱体， 材料可以选用铜材或者钢材，本实施例选用钢材，阀座lb和阀头la分体制作， 然后对接到一起，制作时，阀座lb与阀头la相连接的面上设置一圆柱状的空 穴，在阀头la的中轴线上设置气孔20，在阀头la的侧壁中间位置设置六个 气孔19，然后将阀头la镂空，镂空空间可以倒置一个光滑的薄壁钢杯9，钢 杯9将镂空空间分割成气体回转通道17和气体回转通道18，气体回转通道18 与气孔19相通，将钢杯9倒置入镂空的阀头la后，将阀头la和阀座lb对接， 对接后倒置的钢杯9的杯底部刚好置入上述的阀座lb的圆柱状空穴内。阀座 lb的顶部与一个调节螺栓10联接，阀座lb外侧面的上半部分设置螺纹与箱 体15联接；调节螺栓10上也设置螺纹，调节螺栓10上的螺纹旋向与阀座lb 上螺纹的旋向相反，调节螺栓IO和一个定位螺帽11相互配合，当气体流量调节阀调节到合适位置时，定位螺帽11可以起到固定该位置防止误操作的作用。
阀座lb外侧面的上半部分以及阀头的外侧面为光滑表面，并且与调压腔室16
的腔壁采用间隙配合的方式，在配合面上分别设置有密封装置，使调压腔室
16外界以及滤后腔室4相互隔绝，本实施例采用两个镶嵌在调压腔室16腔壁 上的橡胶密封圈8。由阀头la和阀座lb相拼接而成的气体流量调节阀贯穿所 述调压腔室16，阀头端部伸进滤后腔室4，在阀头la的端部设置圆台状凹陷 部位7，在滤后腔室对应阀头的位置设置有圆台状凸台6;调整所述调节螺栓 时，所述凸台6可以嵌入阀头端部的凹陷部位7。
本实用新型为汽车发动机进行二次补气时，富含氧气的气体进入滤后腔室 4后，气体通过阀头la端部的凹陷部位7进入气孔20向上流动，然后遇到钢 杯9的底部反射进入气体回转通道17，再从钢杯9的杯口边缘进入气体回转 通道18，最后通过气孔19进入调压腔室16;负压大时，钢杯9向上漂移，钢 杯9杯口边缘的开口增大，进气量随之增大，反之，钢杯9向下移动，负压不 断变化，悬浮的钢杯9的起降起到自适应调整进气量的作用。使用时，将普通 胶管一端接出气管卡阀12，另一端连接发动机节气门13,具体连接到节气门 后靠近发动机一侧的真空管处。在怠速状态下测量本实用新型为发动机二次补 气的流量稳定性，配合测量尾气的成分，然后通过调整调节螺栓，将气体流量 调节阀阀头la的开度调到最佳位置，再将定位螺帽11锁死。使用的过程中节 气门13与发动机14相连，由本实用新型装置补充的氧气在节气门后真空的抽 吸作用与已经形成的燃油和空气混合物进一步混合，促进了燃料的雾化，优化 了 "空燃比"，补充了汽缸内燃油燃烧需要的氧气，因此燃料能够在汽缸内充 分燃烧，从而减少节约了能源，减少尾气有害气体的排放。特别是发动机在不 同工况条件下，节气门后真空度不停的变化，本实用新型装置的气体流量调节 阀内倒置的钢杯9在气体压力的作用下悬浮在阀体内部，钢杯9能够敏感的感 受压力差的变化，钢杯9的底部与阔头la的上端面之间的空隙是气体回转的 必经通道，节气门后真空度的波动使钢杯9上下浮动，从而使钢杯9的底部与 阀头la的上端面之间的空隙进行自适应地微调，气体回转通道的自适应调节使得本实用新型为发动机进行二次补气的调压增氧效果更好。经过长期的试验
测试，本实用新型装置可节省燃油达8%—17%，在高原缺氧地区,其有益效 果更加明显，节省燃油量可达30% ，并且能够明显增强发动机动力，大大降 低尾气有害气体的排放量，起到真正的节能减排作用，在当今资源短缺、环境 恶化的背景下，本实用新型具有明显的实用经济价值和社会价值。
实施例2.
本实施例实施方式与实施例l基本相同，不同的是所述阀座lb和阀头 la采用铜质或者铝质材料，所述杯状薄壁容器采用钢质材料，在阀头la上或 者在箱体15上对应钢杯9的轴线位置设置永久磁铁，以抵消钢杯9的重力以 及钢杯9与阀头la之间的摩擦力，使得自适应地调压増氧效果更好。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制， 本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换， 只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利 要求范围当中。
权利要求1. 汽车专用节能减排装置，包括箱体、气体过滤装置和气体流量调节阀，其特征在于所述的气体过滤装置包括初级滤层和次级滤层，所述初级滤层和次级滤层将箱体内腔分隔为滤前腔室、滤中腔室和滤后腔室；其中，滤中腔室位于初级滤层和次级滤层之间，在滤前腔室上设置有总进气口，在所述的滤后腔室内设置调压腔室，调压腔室的箱体壁上设置有总出气口，该总出气口连通汽车发动机节气门的真空管；所述气体流量调节阀设置在调压腔室的腔壁上并且贯穿所述调压腔室，气体流量调节阀通过螺纹与调压腔室的腔壁配合联接，气体流量调节阀和调压腔室相互配合的位置还设置有密封装置；气体流量调节阀的阀体内设置有迂回的气体通道，该气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，该气体通道的出口暴露于所述调压腔室。
2. 根据权利要求1所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于气体流量 调节阀的阀体包括阀座和阀头，阀座和阀头内设置有空腔，阀座与阀头联接后， 阀座和阀头内的空腔相互联接形成所述的气体通道；阀座上设置与调压腔室的 腔壁相配合的螺纹，阀头伸出调压腔室并伸入滤后腔室，所述气体通道的入口 设置在阀头的端部；阀座上设置有调节螺栓；在阀头的端部设置凹陷部位，在 滤后腔室对应阀头的位置设置有凸台；调整所述调节螺栓时，所述凸台可以嵌 入阀头端部的凹陷部位。
3. 根据权利要求2所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于在阀座和 阀头的空腔内放置一个杯状容器。
4. 根据权利要求3所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于所述阀座 和阀头采用铜质或者铝质材料，所述杯状容器采用钢质材料，在阀头上或者在 所述箱体上对应所述杯状容器的杯口一侧设置永久磁铁。
5. 根据权利要求4所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于阀座上设 置有定位螺帽；在所述调压腔室的总出气口位置设置出气管卡阀。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于 所述初级滤层为富氧分子筛材料层，次级滤层为无纺布材料层。
7. 根据权利要求6所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于在所述的滤中腔室的箱体壁上设置有氮气排出口 。
8.根据权利要求7所述的汽车专用节能减排装置，其特征在于所述的氮 气排出口处设置单向气阀。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车专用节能减排装置，包括箱体、气体过滤装置和气体流量调节阀，气体过滤装置包括初级滤层和次级滤层，初级滤层和次级滤层将箱体内腔分隔为滤前腔室、滤中腔室和滤后腔室；其中，滤中腔室位于初级滤层和次级滤层之间，在滤前腔室上设置有总进气口，在所述的滤后腔室内设置调压腔室，调压腔室的箱体壁上设置有总出气口，该总出气口连通汽车发动机节气门的真空管用于给发动机汽缸二次补气；所述气体流量调节阀的阀体内设置有迂回的气体通道，该气体通道的入口暴露于所述滤后腔室，该气体通道的出口暴露于所述调压腔室；所述气体流量调节阀可活动地调节二次补气的总进气量，该装置广泛用于汽车的发动机的节能减排。
文档编号F02M23/00GK201314263SQ20082023096
公开日2009年9月23日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者卫粉妮 申请人:卫粉妮