一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)富氧阻燃減排裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一般發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的降低尾氣指標(biāo)排放的富氧助燃減排裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在能源短缺趨勢(shì)日漸明顯，油價(jià)連年上漲的情況下，中國汽車消費(fèi)市場(chǎng)仍保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但燃油經(jīng)濟(jì)性水平比國外先進(jìn)水平低10%?15%。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力裝置，其熱能轉(zhuǎn)換效率偏低。熱能以各種方式損失嚴(yán)重，而尾氣排放值則偏高。目前各種工業(yè)運(yùn)輸車輛和民用車輛在我國已經(jīng)得到廣泛使用，汽車尾氣排放業(yè)已成為影響PM2.5濃度的主要污染源。
[0003]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程分為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣行程。在壓縮行程中，活塞將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的霧化油和空氣全部壓縮到氣缸頂部的燃燒室，燃燒室的壓力達(dá)到最大值，火花塞發(fā)出高壓點(diǎn)燃混合油氣。燃燒后的氣體猛烈膨脹，這時(shí)的膨脹壓力決定于混合氣的燃燒程度，而燃燒程度與燃油與空氣的氧氣比例有關(guān)。所以，進(jìn)氣中的空氣氧氣含量直接影響燃燒程度。新出廠汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率可達(dá)到95%，而舊車輛的燃燒效率可低于83%，車輛越舊燃燒效率越低。
[0004]提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣中的氧氣含量形成富氧，有助于提高燃燒效率，使油氣燃燒更加充分猛烈、燃燒室溫度壓力增加、氣缸積碳排除，尾氣排放中的一氧化碳、氮氧、碳?xì)浠衔锏臐舛却蟠蠼档?，達(dá)到省油減排的目的。實(shí)驗(yàn)證明，進(jìn)氣中的氧氣相對(duì)于氮?dú)獾谋壤岣?0%，汽車尾氣中的C0、HC、N0x的排放濃度下降10?50%，尤其是在城市運(yùn)行中的中低速狀況下特別明顯。
[0005]目前適合汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣部部位安裝，通常使用的富氧產(chǎn)生制備方法有順磁梯度法、臭氧高溫轉(zhuǎn)換法、吸附法和富氧膜法等。順磁梯度法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以連續(xù)使用，還不需要能源，但效率偏低，需要一定富集時(shí)間。臭氧高溫轉(zhuǎn)換法實(shí)際上制備的是臭氧，在燃燒室高溫狀態(tài)下還原成富氧，可以連續(xù)工作，效率較高，無富集時(shí)間限制，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要少量能量消耗。吸附法不能連續(xù)地制備富氧，不適合與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用。富氧膜法雖然可連續(xù)供給發(fā)動(dòng)機(jī)富氧空氣，但富氧膜成本高，且遇水、油易失效，使富氧助燃技術(shù)的推廣受到限制。
[0006]順磁梯度富氧實(shí)現(xiàn)是根據(jù)空氣中的主要成分氧氣和氮?dú)鈱?duì)于高強(qiáng)度磁場(chǎng)分別有不同的順磁性和逆磁性。高磁磁場(chǎng)對(duì)于進(jìn)入磁場(chǎng)的空氣成分自然會(huì)發(fā)生引力作用，氮?dú)夂脱鯕鈺?huì)形成不同的氣體組團(tuán)，從而產(chǎn)生不同的富氮空氣團(tuán)和富氧空氣團(tuán)。順磁梯度富氧節(jié)能技術(shù)是一項(xiàng)最新的富氧空氣制造方式。在二十世紀(jì)八十年代提出理論，九十年代處于實(shí)驗(yàn)室階段，但目前為止實(shí)際可有效運(yùn)行的裝置很少。仍處于試驗(yàn)摸索階段。富氧燃燒節(jié)能技術(shù)是一項(xiàng)切實(shí)可行的節(jié)能技術(shù)，在未來的節(jié)能減排應(yīng)用中將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
[0007]在中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910152415.X的專利文獻(xiàn)中公開了一種多級(jí)隧道式順磁分離富氧裝置，多級(jí)隧道式順磁分離富氧裝置包括多個(gè)截面為等腰三角形或等腰梯形的長(zhǎng)條形永久性磁鐵分層分級(jí)堆積，并由支承框架支承固定;兩組相同的三角形隧道組以三角形尖角相對(duì)或梯形短邊相對(duì)并對(duì)稱放置，組成鱷魚嘴式的對(duì)稱多級(jí)隧道式順磁富氧裝置。并介紹其優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、產(chǎn)氧量可大可中可小、產(chǎn)氧濃度可高可中可低且成本較低、運(yùn)行成本低等。
在中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010157885.8的專利文獻(xiàn)中也公開了一種多級(jí)隧道式強(qiáng)磁梯度間隙分離富氧系統(tǒng)，包括多個(gè)截面為三角形或梯形的長(zhǎng)條形永久性磁鐵分層分級(jí)堆積，并由支承框架支承固定;兩組相同的三角形隧道組以三角形尖角相對(duì)或梯形短邊相對(duì)并對(duì)稱放置，組成鱷魚嘴式的對(duì)稱多級(jí)隧道式強(qiáng)磁梯度間隙分離富氧裝置，也說明該裝置為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、產(chǎn)氧量可大可中可小、運(yùn)行成本更低。
[0008]在中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010515094.8的專利文獻(xiàn)中公開了一種分流式多級(jí)隧道強(qiáng)磁梯度間隙分離富氧系統(tǒng)，分流式多級(jí)隧道強(qiáng)磁梯度間隙分離富氧系統(tǒng)，包括一頭小一頭大的多個(gè)截面為三角形或梯形的長(zhǎng)條形永久性磁鐵分層分級(jí)依次按大小頭順序堆積，并由支承框架支承固定，組成多級(jí)三角形隧道組，兩組相同的三角形隧道組以三角形尖角相對(duì)或梯形短邊相對(duì)并對(duì)稱放置，組成鱷魚嘴式的對(duì)稱多級(jí)隧道式順磁富氧裝置。
[0009]但根據(jù)多年實(shí)際試驗(yàn)表明，以上裝置結(jié)構(gòu)由于永磁體形狀多達(dá)幾十種、現(xiàn)狀各異、安裝固定極其困難，并且各異永磁體生產(chǎn)制作工藝步驟也極其復(fù)雜，在現(xiàn)階段以板狀和圓形稀土永磁鐵為主的條件下，以上富氧裝置難于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。
[0010]因此，有必要發(fā)明一種綜合以上各種富氧法優(yōu)點(diǎn)的、使用規(guī)則型永磁體作磁場(chǎng)梯度富氧技術(shù)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)富氧助燃減排裝置，推動(dòng)汽車節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展。測(cè)試效果也表明，新型順磁富氧技術(shù)原理簡(jiǎn)單明了，富氧裝置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中低空氣進(jìn)氣流速流量情況下富氧效果明顯，而這時(shí)城市汽車行車的主要運(yùn)動(dòng)模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種使用安全、設(shè)計(jì)生產(chǎn)難度適中、簡(jiǎn)便安裝、運(yùn)行穩(wěn)定、工作壽命長(zhǎng)、低耗能的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)富氧助燃減排裝置。
[0012]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)富氧阻燃減排裝置，包括控制驅(qū)動(dòng)單元、二組以上的臭氧發(fā)生單元和二組以上的磁化單元;每一組臭氧發(fā)生單元上設(shè)有一組磁化單元，一組臭氧發(fā)生單元與一組磁化單元構(gòu)成組合體，二組以上的組合體從一端到另一端依次連接，一端的組合體上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，另一端的組合體上設(shè)有富氧出口，從進(jìn)風(fēng)口到富氧出口組合體的截面逐漸減小；磁化單元包括分別設(shè)在臭氧發(fā)生單元兩側(cè)的永磁體，每組磁化單元中的兩永磁體相對(duì)的磁極相反;相鄰組的磁化單元的同側(cè)永磁體的磁極相反;控制驅(qū)動(dòng)單元連接在臭氧發(fā)生單元上。
[0013]進(jìn)一步的，組合體的截面為方形。
[0014]進(jìn)一步的，相鄰組合體之間形成有出氣口。
[0015]進(jìn)一步的，從進(jìn)風(fēng)口到富氧出口，磁化單元的磁場(chǎng)逐漸增大。
[0016]進(jìn)一步的，所述臭氧發(fā)生單元為采用陶瓷基底臭氧發(fā)生材料制作的臭氧板。
[0017]進(jìn)一步的，所述的永磁體為稀土永磁體。
[0018]進(jìn)一步的，控制驅(qū)動(dòng)單元包括微處理器電路、汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)電路和高壓發(fā)生電路，微處理器電路連接在汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)電路和高壓發(fā)生電路之間，高壓發(fā)生電路連接在臭氧發(fā)生單元上。
[0019]本發(fā)明的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)富氧阻燃減排裝置的工作原理是:空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入到組合體內(nèi)，空氣進(jìn)入到組合體內(nèi)后，由于空氣中的氧氣和氮?dú)獾内叴判圆煌诖呕瘑卧拇艌?chǎng)作用下，氮?dú)獾牧魉俦妊鯕饴?，氧氣可在組合體的中部流動(dòng)，氮?dú)庵饾u向兩側(cè)流動(dòng)，同時(shí)，在汽車運(yùn)行期間，在控制驅(qū)動(dòng)單元的作用下，產(chǎn)生四千伏以上的高壓，加載到所有臭氧發(fā)生單元上，讓臭氧發(fā)生單元產(chǎn)生臭氧，這樣，從富氧出口出來的氣體中，氧氣的比例增高，當(dāng)從富氧