一種內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機燃燒后產(chǎn)生的廢氣是造成大氣污染的重要來源之一，廢氣能直接侵襲人的呼吸器官。尤其是對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)成嚴重污染，對人體的危害更甚。
[0003]眾所周知，廢氣的主要成分為CO、NOx、碳氫化合物、顆粒物、黑煙等。據(jù)統(tǒng)計，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，排放量達到車輛污染排放總量的50%，稱為真正的流動污染源。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)動機的設(shè)計水平己經(jīng)十分成熟，很難再在優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)、電控噴油過程等環(huán)節(jié)獲得更大改進；同樣，提升燃油品質(zhì)也因成本太高而難以在較短時間內(nèi)實現(xiàn)。
[0005]另外，渦輪增壓技術(shù)和三元催化器在使用過程中也均具有一定的缺陷，渦輪增壓會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，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的污染問題。
[0006]因此，如何提供一種內(nèi)燃機節(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。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的為提供一種內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可有效提高內(nèi)燃機的燃燒效率，而且可大幅減少廢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)問題，本實用新型提供一種內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)，包括以下部件:
[0009]儲氧罐，安裝于車輛的車體上內(nèi)燃機附近的車架，用于存儲液態(tài)氧；
[0010]所述儲氧罐的出口通過管路連通內(nèi)燃機的進氣總管，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)燃機的燃燒效率，減少尾氣中因燃燒不充分而形成的CO、碳氫化合物和顆粒物排放，減輕柴油機黑煙排放，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中對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氧罐即可，無需安裝現(xiàn)場制氧設(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。
[0013]優(yōu)選地，還包括控制器以及用于檢測所述進氣總管內(nèi)部氧濃度的氧濃度傳感器或空氣流量計，所述控制器根據(jù)所述氧濃度傳感器或空氣流量計的檢測信號控制所述流量控制閥的開度，以使所述進氣總管內(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)器的本體具有進氣口和出氣口，所述尾氣反應(yīng)器的進氣口連通所述內(nèi)燃機的排氣管，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；所述容器的本體開設(shè)有連通所述吸收劑液腔的進口，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，所述曝氣頭的進口連通所述容器的本體上開設(shè)的進口。
[0024]本方案所提供的內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)可以將燃燒時的富氧燃燒、尾氣處理時的氧化還原以及水溶液吸收有機結(jié)合綜合運用于內(nèi)燃機增效節(jié)能減排領(lǐng)域，與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)勢:
[0025]第一、實現(xiàn)燃料的充分燃燒，提高能量的有效利用率；
[0026]第二、對尾氣排放進行化學(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，可以對多種污染物進行全面治理，有別于現(xiàn)有技術(shù)中的單項治理技術(shù)；
[0027]第三、由于本方案可對多種污染物進行治理，可以廣泛應(yīng)用于包括汽車、輪船、重型機械等在內(nèi)的幾乎所有內(nèi)燃機產(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)燃機產(chǎn)品和高海拔地區(qū)內(nèi)燃機燃燒的節(jié)能減排；
[0028]第四、本內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)的使用成本比較低。除前期的安裝成本外，對于使用者而言，液氧成本可以通過節(jié)約燃料獲得相應(yīng)補償；本系統(tǒng)在尾氣反應(yīng)器中進行氧化還原反應(yīng)生成的硝酸鈉、碳酸鈉等鹽類可回收運用于他處，以補償尾氣反應(yīng)器中所使用的過氧化鈉和氧化銅等成本支出。
[0029]另外，該內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)可直接應(yīng)用于現(xiàn)有車輛上，基本無需對現(xiàn)有車輛的結(jié)構(gòu)進行改動，具有比較好的市場推廣前景。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型第一種實施例中內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實用新型第二種實施例中內(nèi)燃機節(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記之間的一一對應(yīng)關(guān)系如下所示:
[0033]進氣總管10、內(nèi)燃機11、儲氧罐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18。
【具體實施方式】
[0034]本實用新型的核心為提供一種內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可有效提高內(nèi)燃機的燃燒效率，而且可大幅減少廢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用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0036]請參考圖1，圖1為本實用新型所提供的一種實施例中內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]本實用新型提供了一種內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)，包括以下部件:儲氧罐12，安裝于車輛的車體上(或其他產(chǎn)品的內(nèi)燃機附近)，具體地可以安裝于內(nèi)燃機11附近的車架上，儲氧罐12用于存儲液態(tài)氧；一般地，儲氧罐12為絕熱低溫儲罐(杜瓦瓶)，儲氧罐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存液態(tài)氧的功能即可。儲氧罐12的出口通過管路連通內(nèi)燃機11的進氣總管10，管路上還設(shè)置有流量控制閥14，用以控制由儲氧罐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，當然也可以根據(jù)需要選擇其他型號的電磁閥。
[0038]需要說明的是，圖1中各部件的形狀以及進、出口的位置并不代表實際系統(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11的燃燒效率，減少尾氣中CO、碳氫化合物和顆粒物的排放，減輕柴油機黑煙排放，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中對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氧罐12即可，無需現(xiàn)場安裝制氧設(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。
[0041]進一步地，在上述方案的基礎(chǔ)上，內(nèi)燃機節(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，以下簡稱EOJ)。內(nèi)燃機節(jié)能減排系統(tǒng)還可以包括用于檢測進氣總管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的檢測信號控制流量控制閥14的開度，以使進氣總管10內(nèi)的氧濃度維持于設(shè)定值范圍。實驗證實，進氣總管10中氧濃度維持在26% -30%范圍時，可大幅提高燃燒效率并節(jié)約用氧。
[0042]當氧濃度傳感器17檢測進氣總管10中的氧濃度位于設(shè)定值范圍(26% -30% )內(nèi)時，控制器維持流量控制閥14的開度不變；當氧濃度傳感器17檢測進氣總管10中的氧濃度位于低于設(shè)定值范圍的最小值(26%)時，控制器控制流量控制閥14的閥口開度變大；當