[实用新型]一种车用发动机可控富氧进气系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机进气系统，尤其是一种车用发动机可控富氧进气系统，属于节能减排领域。

背景技术

通常在发动机气缸内燃烧的氧气是直接由空气来提供的，而空气中氧气仅占1/5，使得气缸内的燃料不完全，燃烧效率低。另一方面，发动机进气中的绝大部分为氮气，将导致燃烧后产生的NOx污染物排放较高。为解决以上问题，采用变压吸附机理制备氧气并与空气混合产生富氧贫氮进气，由电控单元控制混合气中的氧气比例，在不同氧气浓度空燃比下优化发动机各工况下的进气配比，从而改善发动机的动力性，提高燃烧效率与经济性并降低排放。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，设计一种车用发动机可控富氧进气系统。

一种车用发动机可控富氧进气系统，它包括变压吸附制氧装置，进气管路，电控单元及各型传感器和阀。其中：变压吸附制氧装置包括空压机、压缩空气过滤器、发动机散热器及分子筛吸附塔。进气管路是由进气总管和氧气旁通管路组成，在发动机进气过程分别输送空气和氧气，并在进气总管中实现混合，最终将混合后的富氧气体输入到燃烧室。氧气旁通管路上设有氧气压力传感器、电磁阀以及减压阀，并依次连接氧气罐、单向阀及变压吸附制氧装置。外界空气由变压吸附制氧装置中的空压机进口端吸入，并依次经过压缩空气过滤器、发动机散热器、分子筛吸附塔以及氧气罐，然后通过氧气旁通管路进入进气总管。进气总管管路上安装有进气压力传感器，节气门位置传感器。所述的进气压力传感器，氧气压力传感器，节气门位置传感器，减压阀及电磁阀与电控单元进行信号连接。

为满足发动机富氧/自然吸气的双进气工作模式，进气总管管路上安装空气滤清器并始终与外界空气相通，当氧气旁通管路被主动关闭或出现故障时，发动机仍可通过自然吸气的方式继续工作，由此可实现发动机富氧/自然空气的双进气模式的切换。

为降低进气系统功耗，采用闭环控制方式。氧气旁通管路上的氧气罐中安装有氧气压力传感器，用于实时检测氧气罐内的压力。当氧气罐内压力达到压力上限时，电控单元控制变压吸附制氧装置中的空压机停止工作；当氧气罐内压力低于上限时，空压机则再次自动启动运行。

为实现吸附塔均匀布气，设计变压吸附制氧装置的分子筛吸附塔为卧置式，采用锥形分流板布气，以防止气体出现贴壁现象，实现均匀布气。

本实用新型的优点和有益效果为：采用变压吸附制氧原理制备氧气，由发动机散热器冷却氧气旁通管路的进气在发动机进气总管中将制备的氧气与空气进行混合，由控制单元控制二者的混合比例，然后将混合气体通入燃烧室实现发动机的富氧进气与燃烧。该实用新型有利于提高发动机燃烧和火焰传播速度，加速低温着火和燃烧，提高发动机动力性能；该实用新型有利于低质燃料和寒冷条件下的燃烧，减少NOx和微粒排放，有效改善发动机排放性能。通过电控单元对富氧浓度的控制，实现发动机动力性、经济性及排放性的优化匹配。实用新型结构简单，易于实施。

附图说明

附图1是本实用新型的一个实施例结构示意图

附图2是本实用新型的一个实施例流程示意图

附图1、2说明，1-空压机2-电控单元3、16-氧气压力传感器4-氧气旁通管路5-燃烧室6、11进气压力传感器7-进气总管8-电磁阀9-节气门10-节气门位置传感器12-减压阀13-空气滤清器14-单向阀15-氧气罐17-分子筛吸附塔17-1锥形分流板18-变压吸附制氧装置19-发动机散热器20-压缩空气过滤器

具体实施方式

结合附图1、2详细说明本实用新型的一个具体实施例，但不对本实用新型的权利要求作任何限定。