发动机增气装置及使用该增气装置的车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了发动机增气装置及使用该增气装置的车辆，所述汽车发动机增气装置包括进气口与汽车发动机的进气管相连通的增气管；所述增气管上设有根据发动机运行情况可以选择性地打开或关闭的装置；所述增气管的长度小于汽车发动机的进气管的长度。所述车辆包括车体和发动机，所述发动机的进气管与上述增气管的出气口相连通，所述增气管与进气管相连接处与发动机的距离小于其与汽车滤清器之间的距离。本实用新型结构简单，造价低廉，能有效解决使用时间较长、载重量较高的汽车的发动机不节油，在恶劣环境下进气量不足的问题。
【专利说明】发动机增气装置及使用该增气装置的车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车制造技术，尤其涉及发动机增气装置及使用该增气装置的车辆。
【背景技术】
[0002]内燃机作为发动机，广泛应用于汽车、机车、摩托车中。内燃机的工作原理为:将燃料引入汽缸内，利用燃料和空气在燃烧室里燃烧，产生高温高压气体急剧膨胀，推动活塞运动，对外做工，产生动力。
[0003]为了有效地将空气输入汽缸内，以与汽缸内的燃料发生反应，现有的内燃机均具有进气系统。一般来说，进气系统包括空气滤清器、进气管、节气门和进气歧管。简单的说，首先，空气在内压的作用下经过空气滤清器流入进气管，然后流入节气门，到达进气歧管，最后流入汽缸。进气系统的作用是为发动机提供空气，因而进气系统的能力对发动机的工作效率有较大影响。同时进气管的作用为收集容纳经过空气滤清器的空气，并将该空气输送到下游的进气歧管，因而进气管很大程度上影响整个进气系统的效率。
[0004]现有的汽车进气装置中，由于进气装置安装空间有限，进气管与滤清器之间的距离较长。例如大中型客车发动机进气装置中，进气管要由车体中下部向上延伸至车体顶部，这将导致进气管道非常长。进气管道长，会增加进气阻力，造成进气不通畅。
[0005]随着现代社会的发展，人们对发动机的动力性和经济性要求越来越高。在排量一定的情况下，要想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是提供更多的燃料进行燃烧。通过喷油嘴向气缸提供更多的燃料很容易做到，然而要同时提供与增加的燃料量相匹配的空气量，却没那么容易做到；燃料在空气量不足的前提下进行燃烧，燃烧效果较差。特别是传统的自然吸气发动机完全依靠活塞向下运动时在气缸内形成的真空度吸入空气，这种传统的方式很难提供足够量的空气以支持燃料的完全燃烧。汽车尾气中不完全燃烧物质造成的空气污染已经是城市空气污染的主要成分。解决燃料在发动机中充分燃烧的问题，可以减少甚至杜绝尾气对空气造成的污染。现有技术中解决发动机中燃料充分燃烧的技术措施，主要是在燃烧三要素温度、燃料、氧气中的前两项上下功夫，如提高燃料的气化程度和与空气的充分混合，或采用催化剂促使燃料充分燃烧，或增加点火点。但空气中参加燃烧过程的是氧气，增加与气化燃料混合的氧气将更有利于解决燃料充分燃烧的问题，从而减少尾气中的不完全燃烧物质。在人们固有的思维中，当汽车发动机进气系统，无论是单进气管道结构，还是多进气管道结构，一旦安装到汽车上，由于发动机的进气口大小已无法改变。要想改变进气量，唯一的办法是减小进气的阻力。因此，想要为发动机的燃烧提供足够空气，使发动机的动力性和经济性较好，涡轮增压技术扮演着非常重要的角色。但是现有的涡轮增压系统都不能较好地兼顾发动机的高原工况与平原工况。另外，涡轮增压技术造价较高。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种结构简单、造价低廉的汽车发动机增气装置及其车辆。
[0007]本实用新型汽车发动机增气装置采用的技术方案是:发动机增气装置，其特征在于:所述发动机增气装置包括进气口与发动机的进气管相连通的增气管；所述增气管上设有可将可燃气体或液体注入且可根据发动机运行情况可以选择性地打开或关闭的装置。
[0008]进一步，所述增气管的长度小于发动机的进气管的长度。
[0009]进一步，所述可以选择性地打开或关闭的装置为开启/闭合阀。
[0010]进一步，所述开启/闭合阀为球阀或电磁阀，所述开启/闭合阀位于增气管的进气口与出气口之间。
[0011]进一步，所述球阀设置在驾驶室内。
[0012]进一步，所述增气管的进气口上设有滤清器。
[0013]一种车辆，包括车体和发动机，其特征在于:所述发动机的进气管与上述一种增气管的出气口相连通，所述增气管与进气管相连接处与发动机之间的距离小于其与汽车滤清器之间的距离。
[0014]进一步，所述汽车发动机为单缸发动机，所述增气管与进气管相连接处设置在进气管上靠近发动机的节气门处。
[0015]进一步，所述发动机为多缸发动机，所述进气管通过若干进气歧管与多缸发动机连通；所述增气管与进气管相连接处设置在进气管上靠近发动机的节气门处。
[0016]由于气发动机依靠活塞向下运动时在气缸内形成的真空度吸入空气，因此发动机的进气管间歇地内负压，当发动机的进气管较长时，进气管进气口与出气口之间存在压差，这个压差是瞬时压差，所述瞬时压差非常大。因此，在进气管上靠近发动机的节气门的位置设置增气管，经多次实验，可以有效提高发动机的进气量，降低这个压差，而不像人们传统思维认为的那样不能增加进气量。当阀门打开时，空气从进气分管流入进气管，增加了氧气的输送量，可以提高混合燃烧气体中的氧气含量，明显改善发动机内的燃烧条件，减少甚至消除尾气中的不完全燃烧物质；并且会提高动力、降低油耗。
[0017]本实用新型还具有不影响设计进气结构的特点，就是当增气装置关闭后，进气结构与原设计发动机进气结构作用完全相同。因此本实施例可用于新的汽车进气结构生产前，也适合与对已有的汽车的发动机进气结构改进。改进已有发动的进气结构时，操作简便，改造难度小，效果显著。本增气装置可以选在在平原或在高原的不同工况环境下打开、关闭或以一定程度的开合，根据发动机的大体工况来调节进气量。本装置结构简单、造价低廉、安装方便、使用容易，具有极高的实用价值。
[0018]众所周知，发动机是靠燃料在燃烧室内燃烧做功来产生功率的，由于受吸入到燃烧室内空气量的限制，发动机所产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧做功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是一种能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。但是，涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，这就导致涡轮增压器在汽车发动时，不能马上加速，必须有一段时间预热，否则增压机受不了 ；在需要停下时，发动机不能马上熄火，需要延长一段时间，才能停下来。据测算，从启动到停放下来，根据发动机不同，载重量大的汽车需要十分钟左右时间。本实施例的进气装置，进入的是冷空气，节省了涡轮增压系统中的冷气装置，在供应冷空气辅助燃烧的同时，可以使汽车发动和停止需要更少的时间，节省动力。另外，相比涡轮增压技术，本装置吸入的空气温度低，密度大，含氧量高，辅助燃烧效果好。
[0019]本实用新型还可减轻发动机的制动，节省燃油。汽车的制动方式有三种，一是手刹控制，二是脚刹控制，三是发动机制动。利用发动机制动是指抬起油门踏板，但不脱离开发动机，利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力，内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动作用。发动机制动在汽车恶劣环境下非常重要，如下长坡、崎岖山路等陡峭路面时。
[0020]本实用新型通过开启增气装置，降低进气管道中空气流体的真空度，从而可以减轻发动机制动，节省燃油。
[0021]使用本装置后，可以显著降低排出气体中未完全燃烧物质的数量，从而达到节油的目的。当汽车使用时间短时，车况较好时，原有的进气结构能够满足汽车在不同环境下发动机对空气量的需求。但是对于已经使用多年，汽车发动机老化的汽车(特别是卡车)，当汽车工作环境恶劣时，例如在汽车高载重、爬陡坡时，发动机对氧气的需求量剧增，原有的进气系统不能满足时，对发动机的损害非常大。另外，发动机老化的汽车的发动机进气系统，如果重载环境下的进气量不能有效增加，不能充分燃烧时，尾气中含有大量未燃烧的燃油，浪费燃料，对空气造成的污染也会加大。采用本实用新型对使用多年，发动机老化、积碳严重的卡车改进后，可有效提高进气量，使发动机比原设计转速要高且比原设计的最大输出功率要大。若大批量改造，每年节省的燃油是非常巨大的数字，可有效减少污染物的排放，特别是减少PM2.5的排放，有利于环境保护。
[0022]本装置结构简单，造价低廉，不破坏汽车原有的结构，阀门关闭后，对机器的运转没有影响。该装置也可以适用于加装或改装工程；设备费和运转成本很低；能有效解决使用时间较长、载重量较高的汽车的发动机不节油，在恶劣环境下进气量不足的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
[0024]图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
[0025]图3是本实用新型实施例3的结构示意图。
[0026]其中:1_滤清器；2_进气管；3_增气管；4-球阀；5_发动机；6_进气歧管；7-节气门；8_滤清器。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]实施例1。如图1所示，发动机增气装置，包括进气口与汽车发动机的进气管相连通的增气管3 (增气管采用长度省略画法)，所述增气管3上设有球阀4，所述球阀4位于增气管3的进气口与出气口之间。所述球阀4设置在汽车驾驶室内。所述增气管3的长度小于汽车发动机的进气管2的长度。所述汽车发动机为单缸发动机，所述增气管3与进气管2相连接处设置在进气管2上靠近发动机5的节气门7的位置上。
[0029]本实施例可以用于促进汽车点火启动。在特殊情况下，例如汽车工作环境恶劣下如严寒天气、汽车在长久时间不用，油路不通或者油路由于长时间不用有空气进入等等情况下，发动机采用正常点火启动方式。此时，人们往往要放出油管内气体，用油泵泵油进入油管，方能点火启动，整个过程需要专门工具，耗时费力，特别是在野外作业时，非常麻烦。本装置的优势在于，只需要打开进气分管阀门，将可燃气体或液体注入，再打火启动即可快速解决这一问题。由于汽车发动机在启动时，点燃的物质本身就是雾化的汽油或柴油，本质上也是一种可燃气体。本装置就是通过增气管，直接将可燃气体送到发动机的进气口，因此，能有效解决汽车难以启动的难题。
[0030]实施例2。本实施例与实施例1唯一的不同在于，所述增气管3的进气口上设有滤清器8。所述滤清器的体积远小于汽车进气管滤清器。设有滤清器，是为了净化进入发动机的空气。
[0031]实施例3。本实施例与实施例1唯一的不同在于，所述发动机5为多缸发动机,所述进气管2通过若干进气歧管6与多缸发动机连通；所述增气管3与进气管2相连接处设置在进气管3靠近节气门处。
[0032]采用本实用新型以上实施方案增气装置的有益效果主要体现在以下几个方面。
[0033]1、低碳环保，能降低发动机的尾气排放，延长发动机的使用寿命。
[0034]2、增加发动机的动力，能提高发动机的最大输出功率。采用本装置，节气门前基本上无真空度。由于实际的进气有效横截面积比原设计增大，导致进气量增加，从而提高了燃烧中氧气的供应量，使发动机的最大输出功率比原设计有所提高。
[0035]3、能调高发动机的最高转速。由于实际的进气有效横截面积比原设计增大，导致进气量增加，从而提高了燃烧中氧气的供应量，使发动机的做高转速比原设计有所提高。
[0036]4、节省燃油，降低成本。进气量加大，燃烧充分，必然节省燃油。
[0037]5、结构简单，设计合理，实用性强。
[0038]6、安装简便，使用方便。
[0039]7、随时可恢复汽车原有进气结构的原状。
[0040]8、造价不高,适用大量推广。
[0041]尽管本实用新型将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本实用新型限制为那些示例性实施方案。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
【权利要求】
1.发动机增气装置，其特征在于:所述发动机增气装置包括进气口与发动机的进气管相连通的增气管；所述增气管上设有可将可燃气体或液体注入且可根据发动机运行情况可以选择性地打开或关闭的装置；所述增气管的长度小于发动机的进气管的长度。
2.如权利要求1所述的发动机增气装置，其特征在于:所述可以选择性地打开或关闭的装置为开启/闭合阀。
3.如权利要求2所述的发动机增气装置，其特征在于:所述开启/闭合阀为球阀或电磁阀，所述开启/闭合阀位于增气管的进气口与出气口之间。
4.如权利要求3所述的发动机增气装置，其特征在于:所述球阀设置在驾驶室内。
5.如权利要求1到4任意一权利要求所述的发动机增气装置，其特征在于:所述增气管的进气口上设有滤清器。
6.一种车辆，包括车体和发动机，其特征在于:所述发动机的进气管与权利要求1到5任意一权利要求所述的增气管的出气口相连通，所述增气管与进气管相连接处与发动机之间的距离小于其与汽车滤清器之间的距离。
7.如权利要求6所述的一种车辆，其特征在于:所述汽车发动机为单缸发动机，所述增气管与进气管相连接处设置在进气管上靠近发动机的节气门处。
8.如权利要求6所述的一种车辆，其特征在于:所述发动机为多缸发动机，所述进气管通过若干进气歧管与多缸发动机连通；所述增气管与进气管相连接处设置在进气管上靠近发动机的节气门处。
【文档编号】F02M35/10GK203822504SQ201420099908
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】李双全 申请人:李双全