CN105114219A

CN105114219A - 一种氢氧混合助燃节油式内燃装置

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Publication number: CN105114219A
Application number: CN201510651726.6A
Authority: CN
Inventors: 刘宝军; 刘天昊; 张里勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-10
Filing date: 2015-10-10
Publication date: 2015-12-02

Abstract

本发明属于内燃机技术领域，涉及一种氢氧混合助燃节油式内燃装置，主体结构为外壳上盖与氢氧发生器通过胶粘剂粘接密封固定，输气管连通氢氧发生器的第一出气口和气体过滤器的第一进气口，气缸内装有活塞，气缸的顶壁上分别开有进气通道、火花塞口和进油口，进气通道的第一端口接在三通管阀的第一管道上，进气通道的第二端口上设有进气门，三通管阀的第二管道与气体过滤器的第二出气口相连通，三通管阀的第三管道与空气管道相连通，三通管阀的第三管道上设有节气阀，电子控制***分别与节气阀和喷油嘴之间机电结构电信息连接；燃油燃烧充分，输出动力大，结构简单，能量转换环境友好。

Description

一种氢氧混合助燃节油式内燃装置

技术领域：

本发明属于内燃机技术领域，涉及一种氢氧混合助燃节油式内燃装置，特别是一种利用电离氢氧混合气体使燃油充分燃烧增加动力、节油并降低尾气排量的内燃装置。

背景技术：

目前，常用的燃油装置是内燃发动机，发动机是一种将化学能转化为机械能的机器，它的转化过程实际上就是工作循环的过程，简单地说就是通过燃烧气缸内的液体燃料产生动能，驱动发动机气缸内的活塞往复运动，由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄，围绕曲轴中心作往复的圆周运动，从而输出旋转动力；现有的传统发动机是将空气和汽油按照一定比例混合的油气混合物输送到气缸的燃烧室内，火花塞打火后在活塞上下运动过程中点燃燃烧室内的油气混合物，油气混合物燃烧后膨胀推动活塞继续往返运动，这种传统的点火方式是火花塞先点燃火花塞周围的燃油，点燃的燃油再向外依次点燃周围的燃油，这种串联点火方式不能使燃油充分燃烧，离火花塞越远的燃油越难充分燃烧，大大降低了动力和燃油的利用率，而且燃烧过程产生大量的尾气，给环境造成污染；因此，寻求设计一种节油式内燃装置，使燃油在燃烧室内充分燃烧并减少尾气排放量，提高动力和燃油的利用率，达到节省能源和保护环境的目的，将串联点火方式改为并联点火方式，而且结构设计科学简单，易于制造生产。

发明内容：

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种氢氧混合助燃节油式内燃装置，以解决现有燃油装置内部燃油燃烧不充分和产生动力小的问题，达到节省能源和保护环境的功效。

为了实现上述发明目的，本发明涉及的氢氧混合助燃节油式内燃装置，其主体结构包括氢氧发生器、液位线、底板、阳极金属棒、阴极金属棒、金属电极板、外壳上盖、反应腔、注液孔、第一出气口、阳极金属棒通过孔、阴极金属棒通过孔、螺纹堵头、气体过滤器、第一进气口、第二出气口、输气管、乙二醇溶液、气缸、活塞、进气通道、火花塞口、进油口、火花塞、喷油嘴、第一端口、三通管阀、第一管道、第二端口、进气门、第二管道、第三管道、空气管道、节气阀、燃烧室和电子控制***；氢氧发生器采用塑料注塑成型的内空结构的方体形透明壳体，氢氧发生器的外壳上距离底板20～40mm处刻有液位线，氢氧发生器内腔中两侧底板上分别固定设有竖直结构的阳极金属棒和阴极金属棒，在阳极金属棒和阴极金属棒之间的底板上竖直固定有均匀排列的结构相同的矩形结构板状结构的金属电极板；外壳上盖与氢氧发生器通过胶粘剂粘接密封固定，氢氧发生器的内腔构成反应腔，以实现化学反应生成氢气和氧气混合气体；外壳上盖上分别开有带螺纹的注液孔、第一出气口、阳极金属棒通过孔和阴极金属棒通过孔，注液孔与螺纹堵头螺纹连接，阳极金属棒和阴极金属棒分别穿过阳极金属棒通过孔和阴极金属棒通过孔且高出外壳上盖的上表面10～20mm；气体过滤器为塑料注塑成型的圆筒结构的容器，气体过滤器的顶壁上设有第一进气口和第二出气口，输气管连通氢氧发生器的第一出气口和气体过滤器的第一进气口，气体过滤器的内腔中装有乙二醇溶液，能有效吸收进入气体过滤器的气体中夹杂的水气；气缸为金属或陶瓷材料制成的带有顶壁的圆筒状壳体，气缸内装有活塞，活塞能够在外力推动下在气缸中往复运动，气缸的顶壁上分别开有进气通道、火花塞口和进油口，进油口开设在进气通道上侧，火花塞安装在火花塞口内，喷油嘴安装在进油口内；进气通道的第一端口接在三通管阀的第一管道上，进气通道的第二端口上设有进气门，进气门在外力作用下能够打开或关闭；三通管阀的第二管道与气体过滤器的第二出气口相连通，三通管阀的第三管道与空气管道相连通，三通管阀的第三管道上设有节气阀；活塞、气缸、进气门和火花塞形成密闭结构的燃烧室；电子控制***分别与节气阀和喷油嘴之间机电结构电信息连接，实现控制进入燃烧室的空气量和喷油量，形成节油式内燃装置并实现能量转化和动力输出。

本发明基于采用常规的电离式氢氧发生器产生的氢氧气体引入于内燃机燃烧室，使点火燃油的同时均匀点燃布满燃烧室的氢氧气体和燃油，实现并联式点火；使用时，先打开注液孔上的螺纹堵头，将电解液注入反应腔内，使液面高于氢氧发生器上的液位线，拧上螺纹堵头，将直流电源的正负极分别接在节油式内燃装置的阳极金属棒和阴极金属棒上，电解液在反应腔内电解后产生氢气和氧气，氢气和氧气从第一出气口进入输气管，再通过第一进气口进入气体过滤器，被气体过滤器内的乙二醇溶液吸收掉部分水汽后从第二出气口进入三通管阀的第二管道；调节电子控制***参数分别控制节气阀和喷油嘴，使空气和燃油按完全燃烧比例喷出；空气从三通管阀的第三管道经过节气阀进入第一管道，在第一管道内与从第三管道流入的氢气和氧气汇合成混合气体，混合气体在气缸的进气通道内与喷出的燃油混合并推开进气门，进入燃烧室，混合气体与燃油在燃烧室内充分混合均匀，火花塞打火后将燃烧室内的氢气、氧气、空气和燃油各处均匀的并联式点燃，使燃油同时充分燃烧，实现燃油的能量充分利用，从而达到节油和减排废气的功效；本发明涉及的电解液为纯水与氢氧化钾的混合溶液，当通电电压为12V且电解液浓度为5％时，氢氧发生器中电离产生的氢气和氧气量最大；当通电电压为24V且电解液浓度为2％时，氢氧发生器中电离产生的氢气和氧气量最佳。

本发明与现有技术相比，通过向燃烧室内输入氢气和氧气混合气体，使燃油与气体充分混合并均匀燃烧，燃油燃烧充分且利用率高，增大装置的输出动力，降低尾气排量，其整体结构设计简单，燃烧原理安全可靠，制备成本低，节能环保，能量转换环境友好。

附图说明：

图1是本发明的整体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的氢氧混合助燃节油式内燃装置，其主体结构包括氢氧发生器1、液位线2、底板3、阳极金属棒4、阴极金属棒5、金属电极板6、外壳上盖7、反应腔8、注液孔9、第一出气口10、阳极金属棒通过孔11、阴极金属棒通过孔12、螺纹堵头13、气体过滤器14、第一进气口15、第二出气口16、输气管17、乙二醇溶液18、气缸19、活塞20、进气通道21、火花塞口22、进油口23、火花塞24、喷油嘴25、第一端口26、三通管阀27、第一管道28、第二端口29、进气门30、第二管道31、第三管道32、空气管道33、节气阀34、燃烧室35和电子控制***36；氢氧发生器1采用塑料注塑成型的内空结构的方体形透明壳体，氢氧发生器1的外壳上距离底板20～40mm处刻有液位线2，氢氧发生器1内腔中两侧底板3上分别固定设有竖直结构的阳极金属棒4和阴极金属棒5，在阳极金属棒4和阴极金属棒5之间的底板3上竖直固定有均匀排列的结构相同的矩形结构板状结构的金属电极板6；外壳上盖7与氢氧发生器1通过胶粘剂粘接密封固定，氢氧发生器1的内腔构成反应腔8，以实现化学反应生成氢气和氧气混合气体；外壳上盖7上分别开有带螺纹的注液孔9、第一出气口10、阳极金属棒通过孔11和阴极金属棒通过孔12，注液孔9与螺纹堵头13螺纹连接，阳极金属棒4和阴极金属棒5分别穿过阳极金属棒通过孔11和阴极金属棒通过孔12且高出外壳上盖7的上表面10～20mm；气体过滤器14为塑料注塑成型的圆筒结构的容器，气体过滤器14的顶壁上设有第一进气口15和第二出气口16，输气管17连通氢氧发生器1的第一出气口10和气体过滤器14的第一进气口15，气体过滤器14的内腔中装有乙二醇溶液18，能有效吸收进入气体过滤器14的气体中夹杂的水气；气缸19为金属或陶瓷材料制成的带有顶壁的圆筒状壳体，气缸19内装有活塞20，活塞20能够在外力推动下在气缸19中往复运动，气缸19的顶壁上分别开有进气通道21、火花塞口22和进油口23，进油口23开设在进气通道21上侧，火花塞24安装在火花塞口22内，喷油嘴25安装在进油口23内；进气通道21的第一端口26接在三通管阀27的第一管道28上，进气通道21的第二端口29上设有进气门30，进气门30在外力作用下能够打开或关闭；三通管阀27的第二管道31与气体过滤器14的第二出气口16相连通，三通管阀27的第三管道32与空气管道33相连通，三通管阀27的第三管道32上设有节气阀34；活塞20、气缸19、进气门30和火花塞24形成密闭结构的燃烧室35；电子控制***36分别与节气阀34和喷油嘴25之间机电结构电信息连接，实现控制进入燃烧室35的空气量和喷油量，形成节油式内燃装置并实现能量转化和动力输出。

本实施例基于采用常规的电离式氢氧发生器产生的氢氧气体引入于内燃机燃烧室，使点火燃油的同时均匀点燃布满燃烧室的氢氧气体和燃油，实现并联式点火；使用时，先打开注液孔9上的螺纹堵头13，将电解液注入反应腔8内，使液面高于氢氧发生器1上的液位线2，拧上螺纹堵头13，将直流电源的正负极分别接在节油式内燃装置的阳极金属棒4和阴极金属棒5上，电解液在反应腔8内电解后产生氢气和氧气，氢气和氧气从第一出气口16进入输气管17，再通过第一进气口15进入气体过滤器14，被气体过滤器14内的乙二醇溶液18吸收掉部分水汽后从第二出气口16进入三通管阀27的第二管道31；调节电子控制***36参数分别控制节气阀34和喷油嘴25，使空气和燃油按最佳燃烧比例喷出；空气从三通管阀27的第三管道31经过节气阀34进入第一管道28，在第一管道28内与从第三管道31流入的氢气和氧气汇合成混合气体，混合气体在气缸19的进气通道21内与喷出的燃油混合并推开进气门30，进入燃烧室35，混合气体与燃油在燃烧室35内充分混合均匀，火花塞24打火后将燃烧室35内的氢气、氧气、空气和燃油各处均匀的并联式点燃，使燃油同时充分燃烧，实现燃油的能量充分利用，从而达到节油和减排废气的功效。

本实施例涉及的电解液为纯水与氢氧化钾的混合溶液，当通电电压为12V且电解液浓度为5％时，氢氧发生器1中电离产生的氢气和氧气量最大；当通电电压为24V且电解液浓度为2％时，氢氧发生器1中电离产生的氢气和氧气量最佳。

Claims

1.一种氢氧混合助燃节油式内燃装置，其特征在于主体结构包括氢氧发生器、液位线、底板、阳极金属棒、阴极金属棒、金属电极板、外壳上盖、反应腔、注液孔、第一出气口、阳极金属棒通过孔、阴极金属棒通过孔、螺纹堵头、气体过滤器、第一进气口、第二出气口、输气管、乙二醇溶液、气缸、活塞、进气通道、火花塞口、进油口、火花塞、喷油嘴、第一端口、三通管阀、第一管道、第二端口、进气门、第二管道、第三管道、空气管道、节气阀、燃烧室和电子控制***；氢氧发生器为内空结构的方体形透明壳体，氢氧发生器的外壳上距离底板20～40mm处刻有液位线，氢氧发生器内腔中两侧底板上分别固定设有竖直结构的阳极金属棒和阴极金属棒，在阳极金属棒和阴极金属棒之间的底板上竖直固定有均匀排列的结构相同的矩形结构板状结构的金属电极板；外壳上盖与氢氧发生器通过胶粘剂粘接密封固定，氢氧发生器的内腔构成反应腔；外壳上盖上分别开有带螺纹的注液孔、第一出气口、阳极金属棒通过孔和阴极金属棒通过孔，注液孔与螺纹堵头螺纹连接，阳极金属棒和阴极金属棒分别穿过阳极金属棒通过孔和阴极金属棒通过孔且高出外壳上盖的上表面10～20mm；气体过滤器为圆筒结构的容器，气体过滤器的顶壁上设有第一进气口和第二出气口，输气管连通氢氧发生器的第一出气口和气体过滤器的第一进气口，气体过滤器的内腔中装有乙二醇溶液；气缸为带有顶壁的圆筒状壳体，气缸内装有活塞，气缸的顶壁上分别开有进气通道、火花塞口和进油口，进油口开设在进气通道上侧，火花塞安装在火花塞口内，喷油嘴安装在进油口内；进气通道的第一端口接在三通管阀的第一管道上，进气通道的第二端口上设有进气门；三通管阀的第二管道与气体过滤器的第二出气口相连通，三通管阀的第三管道与空气管道相连通，三通管阀的第三管道上设有节气阀；活塞、气缸、进气门和火花塞形成密闭结构的燃烧室；电子控制***分别与节气阀和喷油嘴之间机电结构电信息连接。

2.根据权利要求1所述的氢氧混合助燃节油式内燃装置的燃油内燃点火方法，其特征在于具体步骤包括：打开注液孔上的螺纹堵头，将液体注入反应腔内，使液面高于氢氧发生器上的液位线，拧上螺纹堵头，将直流电源的正负极分别接在节油式内燃装置的阳极金属棒和阴极金属棒上，液体在反应腔内电解后产生氢气和氧气，氢气和氧气从第一出气口进入输气管，再通过第一进气口进入气体过滤器，被气体过滤器内的乙二醇溶液吸收掉部分水汽后从第二出气口进入三通管阀的第二管道；调节电子控制***参数分别控制节气阀和喷油嘴，使空气和燃油按完全燃烧比例喷出；空气从三通管阀的第三管道经过节气阀进入第一管道，在第一管道内与从第三管道流入的氢气和氧气汇合成混合气体，混合气体在气缸的进气通道内与喷出的燃油混合并推开进气门，进入燃烧室，混合气体与燃油在燃烧室内充分混合均匀，火花塞打火后将燃烧室内的氢气、氧气、空气和燃油各处均匀的并联式点燃，使燃油同时充分燃烧。