[发明专利]一种带粒子荷电装置的内燃机

说明书

本发明公开了一种带粒子荷电装置的内燃机，包括内燃机主体和设于所述内燃机主体内的进气粒子荷电装置、燃料粒子荷电装置、高压电源、以及高压电源启停控制器，所述进气粒子荷电装置设于所述内燃机主体内靠近发动机进气口的一端，所述进气粒子荷电装置包括圆形硅胶进气管和设于所述圆形硅胶进气管内部中间的第一粒子荷电装置，所述燃料粒子荷电装置串入所述内燃机主体中的第一油管和第二油管之间，所述燃料粒子荷电装置包括金属腔体和设于所述金属腔体中间位置的第二粒子荷电装置。本发明的内燃机，能够减少并消除内燃机因积碳产生的高油耗、低动力、烧机油、尾气排放超标、启动困难抖动的问题。

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，特别涉及一种带粒子荷电装置的内燃机。

背景技术

现有内燃机，普遍存在燃料燃烧不彻底、尾气污染排放高的缺点。因此，内燃机工作时会产生积碳，伴随着内燃机运行，气缸、活塞环、进气门、排气门、喷油嘴上的积碳会不断增加，活塞环上的积碳会束缚活塞环弹力释放，造成活塞与缸筒之间的气隙加大，气缸压力降低，产生发动机启动困难和启动后发动机抖动的问题。另外，还会产生发动机烧机油的问题，排放的尾气冒蓝烟甚至黑烟，结果是进一步降低内燃机的工作效率，增加尾气污染物的排放量。据统计，我国每年大约有10％的年检车辆尾气不达标，需要进行发动机大修或是更换三元催化器，造成时间和财富的浪费。

为了提高内燃机的热效率，虽然采用了电喷、废气涡轮空气增压、电动涡轮空气增压、插电式混合动力(PHEV)、48V弱混等技术，但是，效果仍不理想。

相关技术人员开发了一些节能减排的技术应用于内燃机，专利文献CN109519308A与专利文献CN108770170A中，采用非平衡低温等离子体对进入内燃机的空气进行电离处理来改善燃烧。专利文献CN108291503A中，用产生臭氧装置来臭氧化空气进入气缸，实现助燃降低油耗。

但是，在专利CN109519308A第一支架和第二支架，专利CN108770170A文献中，金属离子屏蔽环两端的卡接支撑结构体，在装置工作时，出气口端支架和支撑结构体的空旷处，会有源源不断的电浆流通过，电浆流的主要成分是由空气电离后产生的正、负离子团，还有臭氧和氧化氮等气体，这些气体起着腐蚀介质的作用。如此不断地循环发展下去，在电、化学等因素的综合作用之下，绝缘逐渐劣化变质，性能下降，最终被击穿。使支架或支撑结构体表面碳化而变成导体，失去绝缘作用，高压电场短路产生电弧，烧坏支架，造成装置永久性损毁，产生对内燃机的助燃作用失效问题；

专利CN109519308A、专利CN108770170A文献中，装置包括多个齿环，多个齿环分散放电电流，会减弱电场强度，使其电离和裂解空气能力变差，存在助燃效果不显著的问题。

专利CN109519308A、专利CN108770170A文献中，装置的截面积都会增加进气管内空气阻力，减小发动机进气量，存在发动机输出功率降低的问题。

专利CN108770170A文献中，金属离子屏蔽环以铜或不锈钢管材为基材，并以绝缘材料进行绝缘涂层处理，绝缘涂层厚度为0.05-1.5mm。此绝缘涂层会阻碍非平衡等离子产生，因为此非平衡低温等离子体发生装置，供电是直流高压电，绝缘层会阻止、减弱电浆流，由此，造成无法实现助燃的问题；

专利CN108291503A文献中，用于产生臭氧的电极板，臭氧与曲轴箱废气和发动机废气循环系统的废气混合后，部分气体很容易被氧化，发生臭氧裂解，然后结合生成酸性物质和胶质体，加速电极绝缘材料耐电性能劣化，最后导致绝缘体在无异常升高的电场强度下被击穿。另外，胶质体会日复一日的沉积在电极表面，逐渐形成不导电的绝缘层，使产生臭氧装置失效的问题。

即使上述专利文献技术，在正常运行期间，对进气进行处理和混合后进入气缸，其助燃效果仍不明显，发动机依然会产生气缸积碳、烧机油、输出动力下降、尾气排放超标、发动机启动后抖动等问题。

于是，能够解决上述问题的内燃机亟待开发。