[发明专利]一种基于超声波发生装置的发动机尾气利用装置

说明书

本发明公开了一种基于超声波发生装置的发动机尾气利用装置。由于发动机排放尾气时，尾气的流速最高可达180‑200m/s，利用尾气的流速与超声波发生装置相结合可以产生超声波，继而通过带有涂层的金属管道将超声波通过进气口传入到发动机燃烧室内，增加扰动，促进燃油的雾化。本方案利用尾气流速撞击超声波发生装置内的簧片，使簧片产生大于20000Hz的高频振动，从而产生超声波，利用超声波在声阻抗差异较大的两种材料的界面反射能力很强的特性，在利用带有特殊涂层的金属管道进行超声波的反射传播，最终将超声波传入燃烧室内，促进燃油雾化和充分燃烧。本装置结构简单，不影响涡轮发动机及后处理装置的使用，且具有一定的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种基于超声波发生装置的发动机尾气利用装置，特别涉及管道内部结构的设计，以及内部涂层的采用；球形腔体与渐缩型结构管道的结合；利用尾气流速产生超声波促进燃油雾化的过程。

背景技术

当今社会发动机应用广泛，提高发动机的效率和减少有害物质的排放已迫在眉睫，利用发动机尾气可以达到节能的目的，促进燃油雾化和充分燃烧可达到减少排放的目的。仅以汽车所用发动机进行计算，以全球10亿辆汽车，每辆汽车发动机平均效率为30％且每年耗油1.8t计算，发动机效率每提高1％，可节约燃油六千万吨。

如今发动机应用广泛，全球发动机保有量已超过十亿台，虽说正在大力发展新能源，但是传统能源仍是当前社会的主要能源，所以节能减排依然是刻不容缓的。而发动机排放尾气时会产生高速射流。目前，针对于尾气，我们主要发展的的尾气后处理技术及涡轮增压器，所以本文认为，利用尾气高速射流产生超声波，不仅利用了尾气高速射流产生超声波，而且利用超声波促进发动机内燃油的雾化和充分燃烧，提高发动机的效率和减少污染物的排放。

目前，对于发动机尾气，最多的是尾气后处理技术和涡轮增压器，后处理用于处理尾气达到排放标准，以及将尾气再次通入进气口以降低燃烧室的氧气含量，涡轮增压器用于对发动机入口空气。而本文注重于利用尾气高速射流产生超声波，进而通过特殊管道将超声波传入燃烧室，促进柴油雾化和充分燃烧，提高发动机效率，目前基本没有此类应用。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种基于超声波发生装置的发动机尾气利用装置，利用发动机排放尾气时产生的高速射流，撞击超声波发生装置产生超声波，并通过管道实现超声波的反射传播，将超声波通过进气口传入燃烧室，实现对燃油的雾化，促进充分燃烧，减少排放。本装置结构简单，并且不影响使用尾气后处理技术及涡轮增压器的使用，且达到节能减排的效果。

本发明针对如今发动机使用较多，且尾气没有充分利用的现状，提出了一种基于超声波发生装置的发动机尾气利用装置。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于超声波发生装置的发动机尾气利用装置，包括尾气入口管道、超声波发生装置、球形腔体以及超声波传播管道；所述超声波传播管道为一端高一端低的U型管；低的一端为超声波出口；

所述尾气入口管道和超声波传播管道高的一端垂直连接，形成连接处，在连接处内嵌有球形腔体，且球形腔体与连接处内壁贴合，所述球形腔体两端开有小孔且小孔位于尾气入口管道的中心线上；与球形腔体上远离尾气入口管道一侧的小孔接触的连接处上开有相应的小孔；

所述超声波发生装置置于球形腔体上远离尾气入口管道一侧的小孔与连接处小孔内，且穿过连接处，通过焊接固定；

所述尾气入口管道与超声波传播管道采用焊接连接。

所述的超声波发生装置内部置有簧片作为振子，采用螺钉与超声波发生装置外壁连接；

所述的超声波发生装置外壁采用管道结构，用于将尾气从装置排出；

所述的超声波发生装置上开有排气孔，排气孔置于球形腔体内，位于远离尾气入口管道一侧的球形腔体和簧片之间。