一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)燃燒后產(chǎn)生的廢氣是造成大氣污染的重要來(lái)源之一，廢氣能直接侵襲人的呼吸器官。尤其是對(duì)于汽車擁有量比較大且集中的城市，由于城市內(nèi)高聳建筑物的阻擋，廢氣不易散去，容易積聚，構(gòu)成嚴(yán)重污染，對(duì)人體的危害更甚。
[0003]眾所周知，廢氣的主要成分為CO、NOx、碳?xì)浠衔?、顆粒物、黑煙等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，車輛廢氣排放污染物占大氣污染源的20-30%，特別是占車輛總量5%的貨車，排放量達(dá)到車輛污染排放總量的50%，稱為真正的流動(dòng)污染源。顯然，要有效治理大氣污染，就必須解決車輛尾氣污染治理問(wèn)題。
[0004]目前，車輛廢氣的治理方法主要包括以下幾種:提升燃油品質(zhì)、電控噴油過(guò)程、渦輪增壓技術(shù)、優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)、安裝三元催化器、車用尿素后處理等?？陀^地，目前發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)水平己經(jīng)十分成熟，很難再在優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)、電控噴油過(guò)程等環(huán)節(jié)獲得更大改進(jìn)；同樣，提升燃油品質(zhì)也因成本太高而難以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
[0005]另外，渦輪增壓技術(shù)和三元催化器在使用過(guò)程中也均具有一定的缺陷，渦輪增壓會(huì)大幅增加廢氣中含量；三元催化器不適用于含鉛汽油和柴油機(jī)，并且催化器只有在一定溫度范圍內(nèi)才能發(fā)生作用，因此對(duì)汽車燃燒比要求比較高；車用尿素后處理措施只能解決NOx的污染問(wèn)題。
[0006]因此，如何提供一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)，以有效解決現(xiàn)有車輛廢氣治理方法存在的上述缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的為提供一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可有效提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率，而且可大幅減少?gòu)U氣中污染物中各成分的排放量，并且車輛的使用成本可控。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)，包括以下部件:
[0009]儲(chǔ)氧罐，安裝于車輛的車體上內(nèi)燃機(jī)附近的車架，用于存儲(chǔ)液態(tài)氧；
[0010]所述儲(chǔ)氧罐的出口通過(guò)管路連通內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣總管，所述管路上還設(shè)置有流量控制閥，用以控制由所述儲(chǔ)氧罐的出口流出的氣化氧氣流量。
[0011]本方案增加富氧燃燒環(huán)節(jié)，并且直接采用液氧氣化方式提供內(nèi)燃機(jī)富氧燃燒所需的部分氧氣，有利于燃料充分燃燒，提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率，減少尾氣中因燃燒不充分而形成的CO、碳?xì)浠衔锖皖w粒物排放，減輕柴油機(jī)黑煙排放，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)尾氣催化吸收治理的思路。
[0012]另外，本方案直接采用液氧氣化方式提供氧氣，只需在車輛上增加儲(chǔ)氧罐即可，無(wú)需安裝現(xiàn)場(chǎng)制氧設(shè)備，占據(jù)車輛的空間比較小，有利于車輛整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0013]優(yōu)選地，還包括控制器以及用于檢測(cè)所述進(jìn)氣總管內(nèi)部氧濃度的氧濃度傳感器或空氣流量計(jì)，所述控制器根據(jù)所述氧濃度傳感器或空氣流量計(jì)的檢測(cè)信號(hào)控制所述流量控制閥的開(kāi)度，以使所述進(jìn)氣總管內(nèi)的氧濃度維持于設(shè)定值范圍。
[0014]優(yōu)選地，還包括尾氣反應(yīng)器，所述尾氣反應(yīng)器的內(nèi)腔用于容置堿性物質(zhì)顆粒和/或與CO反應(yīng)的顆粒物質(zhì)；所述尾氣反應(yīng)器的本體具有進(jìn)氣口和出氣口，所述尾氣反應(yīng)器的進(jìn)氣口連通所述內(nèi)燃機(jī)的排氣管，廢氣經(jīng)所述尾氣反應(yīng)器的內(nèi)腔由所述出氣口排出。
[0015]優(yōu)選地，所述堿性物質(zhì)具體包括Na2O2、NaOH或Ca (OH)2;
[0016]所述與CO反應(yīng)的物質(zhì)具體為CuO、Fe2O3或者I 205。
[0017]優(yōu)選地，所述進(jìn)氣總管中氧濃度的設(shè)定值范圍為26% -30%。
[0018]優(yōu)選地，所述控制器為車輛的E⑶。
[0019]優(yōu)選地，所述儲(chǔ)氧罐的出口與所述流量控制閥的連通管路上還設(shè)置有調(diào)壓閥。
[0020]優(yōu)選地，還包括容器，所述容器具有吸收劑液腔和排氣腔；所述容器的本體開(kāi)設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進(jìn)口，以及連通所述排氣腔的出口 ；
[0021]所述容器設(shè)置于所述尾氣反應(yīng)器的下游排氣管路，所述尾氣反應(yīng)器的出氣口連通所述進(jìn)口，以便所述尾氣反應(yīng)器的氣體流入所述吸收劑液腔；所述吸收劑液腔用于容置吸收廢氣中顆粒物和/或所述尾氣反應(yīng)器散發(fā)出物質(zhì)的吸收劑。
[0022]優(yōu)選地，所述吸收劑為水。
[0023]優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述吸收劑液腔內(nèi)的曝氣頭，所述曝氣頭的進(jìn)口連通所述容器的本體上開(kāi)設(shè)的進(jìn)口。
[0024]本方案所提供的內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)可以將燃燒時(shí)的富氧燃燒、尾氣處理時(shí)的氧化還原以及水溶液吸收有機(jī)結(jié)合綜合運(yùn)用于內(nèi)燃機(jī)增效節(jié)能減排領(lǐng)域，與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)勢(shì):
[0025]第一、實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒，提高能量的有效利用率；
[0026]第二、對(duì)尾氣排放進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和物理吸收兩方面的雙重吸收，最大限度減少CO、C02、N0x、黑煙、顆粒物、噪音等污染物的排放量，也就是說(shuō)，可以對(duì)多種污染物進(jìn)行全面治理，有別于現(xiàn)有技術(shù)中的單項(xiàng)治理技術(shù)；
[0027]第三、由于本方案可對(duì)多種污染物進(jìn)行治理，可以廣泛應(yīng)用于包括汽車、輪船、重型機(jī)械等在內(nèi)的幾乎所有內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品，且不受燃油品質(zhì)、燃料種類的影響。特別適用于重型內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品和高海拔地區(qū)內(nèi)燃機(jī)燃燒的節(jié)能減排；
[0028]第四、本內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)的使用成本比較低。除前期的安裝成本外，對(duì)于使用者而言，液氧成本可以通過(guò)節(jié)約燃料獲得相應(yīng)補(bǔ)償；本系統(tǒng)在尾氣反應(yīng)器中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)生成的硝酸鈉、碳酸鈉等鹽類可回收運(yùn)用于他處，以補(bǔ)償尾氣反應(yīng)器中所使用的過(guò)氧化鈉和氧化銅等成本支出。
[0029]另外，該內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)可直接應(yīng)用于現(xiàn)有車輛上，基本無(wú)需對(duì)現(xiàn)有車輛的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，具有比較好的市場(chǎng)推廣前景。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例中內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例中內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]其中，圖1-圖2中部件名稱和附圖標(biāo)記之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示:
[0033]進(jìn)氣總管10、內(nèi)燃機(jī)11、儲(chǔ)氧罐12、調(diào)壓閥13、流量控制閥14、尾氣反應(yīng)器15、容器16、氧濃度傳感器17、空氣流量計(jì)18。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本實(shí)用新型的核心為提供一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可有效提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率，而且可大幅減少?gòu)U氣中污染物中各成分的排放量，并且與現(xiàn)有車輛的使用成本相比，成本基本持平。
[0035]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供的一種實(shí)施例中內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]本實(shí)用新型提供了一種內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)，包括以下部件:儲(chǔ)氧罐12，安裝于車輛的車體上(或其他產(chǎn)品的內(nèi)燃機(jī)附近)，具體地可以安裝于內(nèi)燃機(jī)11附近的車架上，儲(chǔ)氧罐12用于存儲(chǔ)液態(tài)氧；一般地，儲(chǔ)氧罐12為絕熱低溫儲(chǔ)罐(杜瓦瓶)，儲(chǔ)氧罐12的形狀不局限于圖中所示矩形，只要能夠具備本文中的儲(chǔ)存液態(tài)氧的功能即可。儲(chǔ)氧罐12的出口通過(guò)管路連通內(nèi)燃機(jī)11的進(jìn)氣總管10，管路上還設(shè)置有流量控制閥14，用以控制由儲(chǔ)氧罐12的出口流出的氣化氧氣流量；該流量控制閥14可以為電磁閥，圖1中示出了一種兩位兩通電磁閥，當(dāng)然也可以根據(jù)需要選擇其他型號(hào)的電磁閥。
[0038]需要說(shuō)明的是，圖1中各部件的形狀以及進(jìn)、出口的位置并不代表實(shí)際系統(tǒng)中的具體設(shè)置方式，僅是從本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員易于理解本技術(shù)方案的角度繪制。
[0039]本方案增加富氧燃燒環(huán)節(jié)，并且直接采用液氧氣化方式提供內(nèi)燃機(jī)11富氧燃燒所需的部分氧氣，有利于燃料充分燃燒，提高內(nèi)燃機(jī)11的燃燒效率，減少尾氣中CO、碳?xì)浠衔锖皖w粒物的排放，減輕柴油機(jī)黑煙排放，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)尾氣催化吸收治理的思路。
[0040]另外，本方案直接采用液氧氣化方式提供氧氣，只需在車輛上增加儲(chǔ)氧罐12即可，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)安裝制氧設(shè)備，占據(jù)車輛的空間比較小，有利于車輛整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0041]進(jìn)一步地，在上述方案的基礎(chǔ)上，內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)還可以增加控制器，控制器可以為車輛EOJ(英文全稱:Electronic Control Unit，以下簡(jiǎn)稱EOJ)。內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排系統(tǒng)還可以包括用于檢測(cè)進(jìn)氣總管10內(nèi)部氧濃度的氧濃度傳感器17，控制器根據(jù)氧濃度傳感器17的檢測(cè)信號(hào)控制流量控制閥14的開(kāi)度，以使進(jìn)氣總管10內(nèi)的氧濃度維持于設(shè)定值范圍。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，進(jìn)氣總管10中氧濃度維持在26% -30%范圍時(shí)，可大幅提高燃燒效率并節(jié)約用氧。
[0042]當(dāng)氧濃度傳感器17檢測(cè)進(jìn)氣總管10中的氧濃度位于設(shè)定值范圍(26% -30% )內(nèi)時(shí)，控制器維持流量控制閥14的開(kāi)度不變；當(dāng)氧濃度傳感器17檢測(cè)進(jìn)氣總管10中的氧濃度位于低于設(shè)定值范圍的最小值(26%)時(shí)，控制器控制流量控制閥14的閥口開(kāi)度變大；當(dāng)