本實用新型涉及內(nèi)燃機動力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可以向內(nèi)燃機進氣管理提供高濃度氧氣的內(nèi)燃機用增氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃機，是一種動力機械，它是通過使燃料在機器內(nèi)部燃燒，并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動力的熱力發(fā)動機。隨著社會的發(fā)展，人們對于如何提高內(nèi)燃機的效率越來越關(guān)注。 影響內(nèi)燃機動力輸出的原因有很多，但其中最重要的，莫過于如何把更多的空氣塞進汽缸，提高容積效率（更多的空氣將帶來更大的動力）。渦輪系統(tǒng)是增壓發(fā)動機中最常見的增壓系統(tǒng)之一。渦輪增壓是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入汽缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進入汽缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。

渦輪系統(tǒng)出現(xiàn)在一定程度上對于提高內(nèi)燃機的動力起到了很大的作用，但是由于渦輪系統(tǒng)雖然可以將更多的空氣壓入氣缸內(nèi)，但是在空氣含氧量較低的地區(qū)，壓入氣缸內(nèi)的空氣即使很多，由于其含氧量低同樣不能使氣缸內(nèi)的燃料完全燃燒。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種內(nèi)燃機用增氧系統(tǒng)。

本實用新型提供了如下方案：

一種內(nèi)燃機用增氧系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次通過氣管相連的空氣壓縮單元、冷凝單元、制氧單元以及儲氧單元，所述儲氧單元通過氣管與所述內(nèi)燃機的進氣管相連；

其中，所述儲氧單元與所述內(nèi)燃機的進氣管之間的管道上連接有氧氣流量調(diào)節(jié)閥，所述內(nèi)燃機進氣管上設(shè)置有用于檢測進氣管內(nèi)的空氣流量以及氧氣濃度的傳感器；所述調(diào)節(jié)閥以及所述傳感器分別與控制單元相連；所述控制單元用于根據(jù)接收到的所述傳感器傳輸?shù)目諝饬髁繑?shù)據(jù)以及氧氣濃度數(shù)據(jù)，控制所述調(diào)節(jié)閥的開合程度。

優(yōu)選的：所述制氧單元包括換向控制閥、分別與所述換向控制閥相連的第一分離倉以及第二分離倉；所述第一分離倉與所述第二分離倉分別通過氣管與所述儲氧單元相連；所述第一分離倉與所述儲氧單元相連的氣管上設(shè)置有第一單向閥，所述第二分離倉與所述儲氧單元連接的氣管上設(shè)置有第二單向閥；

其中，所述換向控制閥與所述冷凝單元相連。

優(yōu)選的：還包括設(shè)置有節(jié)流閥的氣管，所述設(shè)置有節(jié)流閥的氣管一端連接于所述第一分離倉與所述第一單向閥之間，另一端連接于所述第二分離倉與所述第二單向閥之間。

優(yōu)選的：所述第一分離倉與所述第二分離倉內(nèi)分別設(shè)置有沸石分子篩。

優(yōu)選的：所述第一分離倉與所述第二分離倉內(nèi)分別設(shè)置有制氧富氧膜。

優(yōu)選的：所述空氣壓縮單元的進氣端連接有過濾消毒單元。

優(yōu)選的：所述控制單元還連接有溫度傳感器以及自動斷電控制器，所述控制單元還用于根據(jù)接收到的所述溫度傳感器傳輸?shù)臏囟戎?，控制所述自動斷電控制器的開合或者關(guān)閉。

優(yōu)選的：所述控制單元與所述內(nèi)燃機的供電單元相連。

根據(jù)本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術(shù)效果：

通過本實用新型，可以實現(xiàn)一種內(nèi)燃機用增氧系統(tǒng)，在一種實現(xiàn)方式下，該系統(tǒng)包括依次通過氣管相連的空氣壓縮單元、冷凝單元、制氧單元以及儲氧單元，所述儲氧單元通過氣管與所述內(nèi)燃機的進氣管相連；其中，所述儲氧單元與所述內(nèi)燃機的進氣管之間的管道上連接有氧氣流量調(diào)節(jié)閥，所述內(nèi)燃機進氣管上設(shè)置有用于檢測進氣管內(nèi)的空氣流量以及氧氣濃度的傳感器；所述調(diào)節(jié)閥以及所述傳感器分別與控制單元相連；所述控制單元用于根據(jù)接收到的所述傳感器傳輸?shù)目諝饬髁繑?shù)據(jù)以及氧氣濃度數(shù)據(jù)，控制所述調(diào)節(jié)閥的開合程度。本申請?zhí)峁┑南到y(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單合理，制作成本低廉，安裝使用方便。與現(xiàn)有內(nèi)燃機進氣方式與技術(shù)相比，大大提升了內(nèi)燃機動力，不僅能提高使用該內(nèi)燃機的交通工具的攀爬力量，也能提高交通工具的行進加速度，尤其是該系統(tǒng)可防止使用燃料的交通工具在高海拔區(qū)域中航行與行駛時，由于空氣稀薄、氧氣含量低導(dǎo)致發(fā)動機熄火、停車的情況發(fā)生。

當然，實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的一種內(nèi)燃機用增氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：進氣管A、空氣壓縮單元1、冷凝單元2、制氧單元3、換向控制閥301、第一分離倉302、第二分離倉303、第一單向閥304、第二單向閥305、節(jié)流閥306、沸石分子篩307、儲氧單元4、氧氣流量調(diào)節(jié)閥5、傳感器6、控制單元7、過濾消毒單元8。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例

參見圖1，為本實用新型實施例提供的一種內(nèi)燃機用增氧系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括依次通過氣管相連的空氣壓縮單元1、冷凝單元2、制氧單元3以及儲氧單元4，所述儲氧單元4通過氣管與所述內(nèi)燃機的進氣管A相連；

其中，所述儲氧單元4與所述內(nèi)燃機的進氣管之間的管道上連接有氧氣流量調(diào)節(jié)閥5，所述內(nèi)燃機進氣管A上設(shè)置有用于檢測進氣管內(nèi)的空氣流量以及氧氣濃度的傳感器6；所述調(diào)節(jié)閥5以及所述傳感器6分別與控制單元7相連；所述控制單元7用于根據(jù)接收到的所述傳感器6傳輸?shù)目諝饬髁繑?shù)據(jù)以及氧氣濃度數(shù)據(jù)，控制所述調(diào)節(jié)閥5的開合程度。

在實際應(yīng)用中，所述制氧單元3包括換向控制閥301、分別與所述換向控制閥301相連的第一分離倉302以及第二分離倉303；所述第一分離倉302與所述第二分離倉303分別通過氣管與所述儲氧單元4相連；所述第一分離倉302與所述儲氧單元4相連的氣管上設(shè)置有第一單向閥304，所述第二分離倉303與所述儲氧單元4連接的氣管上設(shè)置有第二單向閥305；其中，所述換向控制閥301與所述冷凝單元2相連。為了能夠更好地使該第一分離倉與第二分離倉交替工作，本申請實施例還可以提供，還包括設(shè)置有節(jié)流閥306的氣管，所述設(shè)置有節(jié)流閥306的氣管一端連接于所述第一分離倉與所述第一單向閥之間，另一端連接于所述第二分離倉與所述第二單向閥之間。進一步的，所述第一分離倉302與所述第二分離倉303內(nèi)分別設(shè)置有沸石分子篩。再進一步的，所述第一分離倉302與所述第二分離倉303內(nèi)分別設(shè)置有制氧富氧膜。再進一步的，所述空氣壓縮單元的進氣端連接有過濾消毒單元8。通過該過濾消毒單元可以對進入該空氣壓縮單元的空氣進行消毒過濾。

本申請實施例的制氧單元的工作原理為：空氣先經(jīng)過濾凈化、空氣壓縮單元、冷凝單元加壓，由換向控制閥分配至第一分離艙，沸石分子篩吸附流經(jīng)氣體中的氮氣分子，使得氣體中的氮、氧分離后，通過沸石分子篩的富氧氣體一路經(jīng)單向閥儲氧單元，用于為內(nèi)燃機的進氣管理提供高濃度氧氣；另一路少量富氧氣 體設(shè)置有節(jié)流閥的氣管進入第二分離倉內(nèi)，促使第二分離倉內(nèi)沸石分子篩吸附的氮氣分子析出并排入大氣之中，第二分離倉內(nèi)的沸石分子篩的吸附功能獲得再生。當?shù)谝环蛛x艙中的沸石分子篩吸附達到飽和時，換向控制閥適時切換，將經(jīng)過濾凈化、空氣壓縮單元、冷凝單元加壓的空氣輸入第二分離艙，進行再次的沸石分子篩吸附、析出、富氧氣體輸出；兩個分離倉交替工作，使系統(tǒng)循環(huán)運行。實現(xiàn)不斷的為該內(nèi)燃機的進氣管輸入空氣。為了方便為該系統(tǒng)供電，所述控制單元與所述內(nèi)燃機的供電單元相連。采用沸石分子篩，變壓吸附技術(shù)（PSA）將空氣中的氧氣與氮氣分離，濾除了空氣中的有害物質(zhì)，從而獲取符合醫(yī)用氧標準的高純度氧氣。采用分子篩制氧以空氣為原料，無須任何添加劑，無殘渣和污染排放,耗電量小。該系統(tǒng)全套氣路均為低壓系統(tǒng)程序控制，性能穩(wěn)定，噪音低。整個制氧過程可以在常溫下進行，對于使用該系統(tǒng)的內(nèi)燃機更加安全。

為了進一步的提高該系統(tǒng)的性能，本申請實施例還可以提供所述控制單元還連接有溫度傳感器（圖中未示出）以及自動斷電控制器（圖中未示出），所述控制單元還用于根據(jù)接收到的所述溫度傳感器傳輸?shù)臏囟戎?，控制所述自動斷電控制器的開合或者關(guān)閉。當內(nèi)燃機溫度過高或者出現(xiàn)火情等特殊狀況時，通過該溫度傳感器可以感知溫度的提升，進而通過控制單元控制自動斷電控制器將該制氧系統(tǒng)的電路切斷，這樣可以使得該系統(tǒng)安全性能更高。

本申請實施例提供的系統(tǒng)，為一種采用物理（沸石分子篩、高分子膜）分離技術(shù)將空氣中的氧氣分離出來后，通過與內(nèi)燃機的進氣口進行科學(xué)對接，提升內(nèi)燃機進氣中的氧氣含量，從而使內(nèi)燃機氣缸內(nèi)部的燃料充分燃燒，提高內(nèi)燃機的動力的一種設(shè)備裝置。該系統(tǒng)可應(yīng)用于使用燃料的交通工具的內(nèi)燃機，具有內(nèi)燃機進氣口氧氣濃度自動監(jiān)測功能，當內(nèi)燃機進氣口中氧氣濃度過低時，設(shè)備系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)并提升內(nèi)燃機進氣的氧氣濃度，當內(nèi)燃機進氣口中氧氣濃度過高時，設(shè)備系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)并降低發(fā)動機進氣的氧氣濃度，在提高內(nèi)燃機動力的同時，對發(fā)動機起到一定保護作用。

總之，本申請?zhí)峁┑南到y(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單合理，制作成本低廉，安裝使用方便。與現(xiàn)有內(nèi)燃機進氣方式與技術(shù)相比，大大提升了內(nèi)燃機動力，不僅能提高使用該內(nèi)燃機的交通工具的攀爬力量，也能提高交通工具的行進加速度，尤其是該系統(tǒng)可防止使用燃料的交通工具在高海拔區(qū)域中航行與行駛時，由于空氣稀薄、氧氣含量低導(dǎo)致發(fā)動機熄火、停車的情況發(fā)生。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。