CN106523197A - 一种用于柴油机的节能减排装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油机的助燃装置，具体的说涉及一种适用于柴油机的节能减排装置，包括机壳，所述机壳内部设置有臭氧发生装置和负离子发生器，所述臭氧发生装置和所述负离子发生器满足，柴油机的马力每增加100，所述臭氧发生装置的臭氧的产生量增加2‑4克，所述负离子发生器的负离子的瞬间产生量增加600‑800万个/立方厘米。本发明的节能减排装置，尤其适用于柴油机，安装节能减排装置后的柴油机能够明显改善燃烧过程，显著缩短着火滞后期，提高燃烧效率，降低排放。该节能减排装置安装后使得柴油内燃机的节油率提高了15‑20％，尾气排放减少70‑85％，动力平均提升了一个档位。

Description

一种用于柴油机的节能减排装置

技术领域

本发明涉及一种柴油机的助燃装置，具体的说涉及一种适用于柴油机的节能减排装置。

背景技术

汽车工业的高速发展给人类带来繁荣便利的同时也带来了很多问题：石油资源消耗量增大，加速了能源枯竭；汽车尾气造成严重污染，威胁人类的健康。因此，提高汽车燃油利用效率和降低汽车有害物排放的研究，不但具有经济价值，而且具有广泛的社会价值。

一直以来，国内外主要通过改进汽车发动机燃烧状况来提高燃油的经济性，但是自汽车发动机发明到现在已经历了无数次改进，汽车发动机燃烧技术想再有突破性的改进将是困难的，所以目前国内外科学家致力于研究通过各种手段来改变发动机的燃烧状况。

柴油发动机具有热效率高、排放性能好、低速启动扭矩大等优点，在施工机械中广泛使用。它的经济性能指标，即燃油消耗率是广大用户和厂家重点关注的问题。同时，由于柴油发动机燃烧时油气混合的不均匀现象，导致微粒物排放较高，对人类和环境产生严重的危害。因此，提高柴油发动机燃烧效率，降低有害气体排放，成为当今科学界共同关注和重点研究的课题。

中国专利申请(公告号：CN104948354A)公开了一种新型内燃机节能减排装置，通过增加温控装置来解决臭氧高温分解的问题，预期中，温度越低，臭氧分解越慢，节油效果越好。但是在实际中，当温度比较低的时候，臭氧的产生量增加了，但是节能效果并不佳。经研究发现，常温下，臭氧发生片产生负离子1000万个/立方厘米左右，温度在15摄氏度以下，臭氧发生片产生的负离子由1000万个/立方厘米下降到200万个/立方厘米左右。温度降低导致负离子产生的个数变少进而导致了臭氧产生量增加但是节能效果并不好的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于柴油机的节能减排装置，通过增加负离子发生器来产生负离子，弥补了低温情况下臭氧发生片产生负离子个数减少进而导致节油效果不好的问题，进而提高了柴油机的节油性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于柴油机的节能减排装置，包括机壳，所述机壳内部设置有臭氧发生装置和负离子发生器，所述臭氧发生装置和所述负离子发生器满足，柴油机的马力每增加100，所述臭氧发生装置的臭氧的产生量增加2-4克，所述负离子发生器的负离子的瞬间产生量增加600-800万个/立方厘米。

上述用于柴油机的节能减排装置还包括红外部分，所述红外部分由螺旋缠绕于油管外壁的红外橡胶条构成。所述红外橡胶条满足,柴油机的马力在200以下时，所述红外橡胶条缠绕在油管外壁的长度沿油管长度方向为56-70cm，柴油机的马力在200以上时，柴油机的马力每增加30，所述红外橡胶条缠绕在油管外壁的长度沿油管长度方向增加8-10cm。

上述用于柴油机的节能减排装置还包括括磁扣，所述磁扣由两个半壳体组成，所述半壳体内设置有磁铁，所述磁扣套设于所述油管的近发动机端，两个所述半壳体相扣于所述油管的外壁上，两个所述半壳体的外侧通过不锈钢扎带固定；所述红外橡胶条位于磁扣的内侧，且其一端紧靠于磁扣相对侧的端面上。

进一步地，所述不锈钢扎带为可拆卸式。

进一步地，所述半壳体上设置有容置腔，所述磁铁设置在容置腔内。

进一步地，所述机壳两端设有进气口和出气口，所述臭氧发生装置包括包风壳上盖、包风壳下盖、臭氧发生片、导热片、风机和电源，所述包风壳上盖和包风壳下盖相扣成为包风壳体，所述包风壳体内从上至下依次设有导热片和臭氧发生片，所述包风壳上盖上设有包风壳体进气口，所述包风壳体进气口上设有风机，所述包风壳下盖靠近出气口的一侧设有包风壳体出气口；所述臭氧发生装置还包括控制模块，所述控制模块位于机壳外部的控制盒内，分别与风机和臭氧发生片电气连接，所述电源设置于所述包风壳体的外部，与控制模块电气连接。

进一步地，所述臭氧发生装置还包括一个温控装置，温控装置靠近导热片，用于调节臭氧发生片的工作温度；所述温控装置包括温度传感器和制冷装置，所述制冷装置靠近导热片，用于与导热片进行热交换，所述温度传感器位于壳体内部，用于采集导热片的温度；所述温度传感器与控制模块电气连接。

进一步地，所述制冷装置为电子制冷片，所述包风壳上盖的顶部设有方形槽，所述电子制冷片位于方形槽内，电子制冷片的下侧面通过金属片与导热片相接触，所述包风壳上盖(3)的顶部还设有一个散热器，所述散热器的底部与电子制冷片上侧面相接触；所述电子制冷片与控制模块电气连接。

进一步地，所述负离子发生器的正极连接到柴油车发电机的励磁端，负极接地。

本发明的节能减排装置，尤其适用于柴油机，臭氧发生器产生臭氧增加臭氧量，从而增加进入内燃机中的空气的含氧量；负离子发生器产生负离子增加进入内燃机中的空气的能量，同时臭氧进入内燃机后分解也产生大量能量，为压燃式的柴油机提供更多的能量，缩短着火滞后期；红外橡胶条和磁扣改变燃油的机构，使得燃油的燃烧更加充分。安装节能减排装置后的柴油机能够明显改善燃烧过程，显著缩短着火滞后期，提高燃烧效率，降低排放。该节能减排装置安装后使得柴油内燃机的节油率提高了15-20％，尾气排放减少70-85％，动力平均提升了一个档位。

附图说明

图1为臭氧发生装置和负离子发生器部分的***图；

图2为包风壳上盖上的结构布置示意图；

图3为红外橡胶条的结构示意图；

图4为磁化部和红外橡胶条的安装示意图；

图5为不锈钢扎带的结构示意图；

图中：1-风机；2-散热器；3-包风壳上盖；4-导热片；5-臭氧发生片；6-出气口机壳；7-电源；8-包风壳下盖；9-控制盒；10-显示模块；11-控制模块；12-负离子发生器；13-进气口机壳盖；14-机壳；15-电子制冷片；16-油管；17-红外橡胶条；18-磁扣；19-半壳体；20-容置腔；21-磁铁；22-不锈钢扎带。

具体实施方式

下面结合具体实施方式详细介绍本发明的内容：

实施例1

一种用于柴油机的节能减排装置，包括机壳、臭氧发生装置和负离子发生器12，所述臭氧发生装置和负离子发生器12均设置在所述机壳14内部，所述臭氧发生装置和所述负离子发生器12满足，柴油机的马力每增加100，所述臭氧发生装置的臭氧的产生量增加2-4克，所述负离子发生器12的负离子的瞬间产生量增加600-800万个/立方厘米。在本实施例中，所述臭氧发生装置和所述负离子发生器12满足，柴油机的马力每增加100，所述臭氧发生装置的臭氧的产生量增加3克，所述负离子发生器12的负离子的瞬间产生量增加700万个/立方厘米。

本发明通过在节油器中设置臭氧发生装置和负离子发生器12，解决了低温时，臭氧产生量增加但是节油效果并不佳的问题，通过在节油器中增加负离子发生器12，在臭氧量增加的同时，提高了负离子的数量，使得节油效果大大增加。同时，所述臭氧发生装置和所述负离子发生器12满足，柴油机的马力每增加100，所述臭氧发生装置的臭氧的产生量增加3克，所述负离子发生器12的负离子的瞬间产生量增加700万个/立方厘米。此时臭氧量和负离子的配比处于一个最佳的范围，使得柴油机的节油效果达到最优。

所述机壳14两端设有进气口和出气口，所述臭氧发生装置包括包风壳上盖3、包风壳下盖8、臭氧发生片5、导热片4、风机1和电源7，所述包风壳上盖3和包风壳下盖8相扣成为包风壳体，所述包风壳体内从上至下依次设有导热片4和臭氧发生片5，所述包风壳上盖3上设有包风壳体进气口，所述包风壳体进气口上设有风机1，所述包风壳下盖8靠近出气口的一侧设有包风壳体出气口，所述包风壳体出气口设置有多个，均匀的设置在包风壳下盖8靠近出气口的一侧。负离子发生器12也设置在机壳14的内部，所述臭氧发生装置还包括控制模块11，所述控制模块11位于机壳14外部的控制盒9内，分别与风机4和臭氧发生片5电气连接，所述电源7设置于所述包风壳体的外部，与控制模块11电气连接。所述负离子发生器12的正极连接到汽车发电机的励磁端，负极接地。

本发明的节能减排装置还包括一个温控装置，温控装置靠近导热片4，用于调节臭氧发生片5的工作温度；所述温控装置包括温度传感器和制冷装置，所述制冷装置靠近导热片4，用于与导热片4进行热交换，所述温度传感器位于壳体14内部，用于采集导热片4的温度；所述温度传感器与控制模块11电气连接。所述制冷装置为电子制冷片15，所述包风壳上盖3的顶部设有方形槽，所述电子制冷片15位于方形槽内，电子制冷片15的下侧面通过金属片与导热片4相接触，所述包风壳上盖3的顶部还设有一个散热器2，所述散热器2的底部与电子制冷片15上侧面相接触；所述电子制冷片15与控制模块11电气连接。

通过在内燃机节能减排装置内，靠近臭氧发生片的导热片的位置添加一个温控装置，调整臭氧发生片使其工作在合适的温度下，此时臭氧发生片能够保持高的臭氧产生效率，参与燃烧的臭氧量大，由于氧含量增大，碳燃烧充分，炭黑产生量明显降低，达到了环保的目的。

所述机壳14的两端设有出气口机壳盖6和进气口机壳盖13，所述出气口和进气口分别位于出气口机壳盖6和进气口机壳盖13上，所述出气口上设置有过滤网。所述的进气口机壳盖和出气口机壳盖与机壳之间为螺栓连接或扣接。

当将电源支架设置在由包风壳上盖3和包风壳下盖8组成的包风壳体的左侧时，则将风机1设置在包风壳体右侧的包风壳上盖3上，并位于包风壳上盖3右侧的一个侧角上。包风壳上盖3上开有的方形槽，位于风机1和电源7之间，方形槽内镶嵌电子制冷片15。所述的散热器2设置在包风壳上盖3上，位于风机1和电源7之间，散热器2的底部与电子制冷片的上侧面相接触。此时臭氧发生装置的结构最为紧凑，当然也可以采用其他的设置方式。

所述的电子制冷片即为半导体制冷片。半导体制冷片可靠性高，适合于无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。电子制冷片吸收热量的侧面通过金属片与导热片进行热交换，电子制冷片放出热量的侧面则将热量传导给散热器，由散热器将热量散出。其中金属片优选为铝片，铝片的热传导性能好，价格低廉。

所述风机4至少设置一个。

所述包风壳上盖3和包风壳下盖8通过螺栓连接在一起成为包风壳体，并用耐热胶将包风壳上盖3和包风壳下盖8的接口密封。能够保证臭氧发生片产生的臭氧都从气流出气口进入内燃机中，不会发生逃逸。

所述柴油机的节能减排装置还包括显示模块10，位于控制盒9与控制模块11之间，所述显示模块10与控制模块11电气连接，控制盒9盒体有一面镂空，镂空部分设有滤光片。控制盒9一般设置在机壳14的顶部，所述控制装置11的四个角上设置有孔，机壳14的顶部对应设置有4个立柱，控制装置11通过孔与立柱配合固定在机壳14的顶部。控制盒9通过螺栓固定在机壳14上。此外，控制盒9也可以设置在机壳14的侧部。所述显示模块10的型号为LCD1604。

实施例2

实施例2在实施例1的基础上增加了红外部分，所述红外部分由螺旋缠绕于油管16外壁的红外橡胶条17构成。所述红外橡胶条17满足,柴油机的马力在200以下时，所述红外橡胶条17缠绕在油管16外壁的长度沿油管长度方向为56-70cm，柴油机的马力在200以上时，柴油机的马力每增加30，所述红外橡胶条17缠绕在油管16外壁的长度沿油管长度方向增加8-10cm。在实际中，一根红外橡胶条的长度为9cm左右，所述红外橡胶条17满足,柴油机的马力在200以下时，红外橡胶条用7根，柴油机的马力在200以上时，柴油机的马力每增加30，所述红外橡胶条增加一根。所述红外橡胶条以橡胶为载体、添加红外纳米矿物质的红外橡胶条构成，其以螺旋缠绕的方式缠绕于油管壁上，其制作工程为:将可以产生远红外的矿物质分解至纳米级，使其远红外的能量放射显著提高，再用远红外纳米矿物质与橡胶颗粒有机溶合，通过橡胶设备挤出，高温定型后，即成为该新型红外纳米橡胶条。在使用时，当燃油从油箱通过进油管进入发动机时，先通过缠绕有红外橡胶条的油管，红外波穿透管壁对燃油进行活化及细化与分离杂质的运作，使燃油增加溶氧率，更易雾化点燃。

实施例3

实施例3在实施例2的基础上增加了磁扣18，所述磁扣18由两个半壳体19组成，所述半壳体19内设置有磁铁21，所述磁扣18套设于所述油管16的近发动机端，两个所述半壳体19相扣于所述油管16的外壁上，两个所述半壳体19的外侧通过不锈钢扎带22固定；所述红外橡胶条17位于磁扣18的内侧，且其一端紧靠于磁扣18相对侧的端面上。所述不锈钢扎带22为可拆卸式。所述磁扣18的两个半壳体19通过可拆卸式的不锈钢扎带固定在油管16的外壁上，这样的设计使得磁扣18能够适用于不同型号的油管，实用性大大提高。所述半壳体19上设置有容置腔20，所述磁铁21设置在容置腔20内。容置腔20的一端设置有封口塑料片，将磁铁21放进容置腔20内，装好封口塑料片。通过磁扣18的磁化，受磁化的燃油结构产生变化，促使燃油分子裂解，长链变成短链，大颗粒变成小颗粒，并改变了燃油分子的排布，使颗粒变烯化，分散能力提高，雾化效果增强。

关于节油率的计算，相同的节油器安装到不同的车辆上测得的节油率是不同的，因为节油效果还与车本身的性能、马力及其他各种原因有关，本发明中得到的节油率都是经过对不同型号，不同新旧程度的车辆进行综合统计得到的，是一个平均值，具有普遍的代表性。

经测得，如果只安装负离子发生器，平均节油率为4％，如果只安装臭氧发生装置，平均节油率为3.5％；同时安装有负离子发生器和臭氧发生装置的节油器，并且将负离子和臭氧的配比调整到合适的范围，平均节油为7％-8％。可见负离子与臭氧达到最佳配比时，节油效果高于单独只安装负离子发生或者臭氧发生装置的节油器。

经测得，同时安装有负离子发生器和臭氧发生装置的节油器，并将负离子和臭氧的配比调整到合适的范围，平均节油为7％-8％，同时安装有红外橡胶条和磁扣的节油器平均节油为5％-10％，而同时安装有负离子发生器、臭氧发生装置、红外橡胶条和磁扣的节油器，节油率能够达到15％-20％。当节油器既包含臭氧发生装置和负离子发生器，又包含红外橡胶条和磁扣时，燃油的结构发生了变化，雾化效果好，而空气中又包含了高的能量和氧的数量，此时，燃油和空气都达到了最佳的状态，此时燃烧效果才更好。

以下为实际统计中的部分数据用以对实施例3的节能减排装置的效果进行详细的说明。

1.节油效果

测试结论：以上数据验证了节能减排装置安装后油耗平均下降17.6％的功效。

2.尾气排放

测试结论：以上数据验证了柴油发动机在安装节油器后尾气排放平均下降75.3％的功效。

3、动力提升

测试结论：以上数据验证了柴油发动机在安装节油器后动力输出平均提高一个档位的功效。

综上，该节能减排装置安装后使得柴油内燃机的节油率达到15-20％，尾气排放减少70-85％，动力平均提升了一个档位。

Claims (10)

1.一种用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：包括机壳(14)，所述机壳(14)内部设置有臭氧发生装置和负离子发生器(12)，所述臭氧发生装置和所述负离子发生器(12)满足，柴油机的马力每增加100，所述臭氧发生装置的臭氧的产生量增加2-4克，所述负离子发生器(12)的负离子的瞬间产生量增加600-800万个/立方厘米。

2.根据权利要求1所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：其还包括红外部分，所述红外部分由螺旋缠绕于油管(16)外壁的红外橡胶条(17)构成。

3.根据权利要求2所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述红外橡胶条(17)满足,柴油机的马力在200以下时，所述红外橡胶条(17)缠绕在油管(16)外壁的长度沿油管长度方向为56-70cm，柴油机的马力在200以上时，柴油机的马力每增加30，所述红外橡胶条(17)缠绕在油管(16)外壁的长度沿油管长度方向增加8-10cm。

4.根据权利要求2或3所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：其还包括磁扣(18)，所述磁扣(18)由两个半壳体(19)组成，所述半壳体(19)内设置有磁铁(21)，所述磁扣(18)套设于所述油管(16)的近发动机端，两个所述半壳体(19)相扣于所述油管(16)的外壁上，两个所述半壳体(19)的外侧通过不锈钢扎带(22)固定；所述红外橡胶条(17)位于磁扣(18)的内侧，且其一端紧靠于磁扣(18)相对侧的端面上。

5.根据权利要求4所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述不锈钢扎带(22)为可拆卸式。

6.根据权利要求4所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述半壳体(19)上设置有容置腔(20)，所述磁铁(21)设置在容置腔(20)内。

7.根据权利要求1所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述机壳(14)两端设有进气口和出气口，所述臭氧发生装置包括包风壳上盖(3)、包风壳下盖(8)、臭氧发生片(5)、导热片(4)、风机(1)和电源(7)，所述包风壳上盖(3)和包风壳下盖(8)相扣成为包风壳体，所述包风壳体内从上至下依次设有导热片(4)和臭氧发生片(5)，所述包风壳上盖(3)上设有包风壳体进气口，所述包风壳体进气口上设有风机(1)，所述包风壳下盖(8)靠近出气口的一侧设有包风壳体出气口；所述臭氧发生装置还包括控制模块(11)，所述控制模块(11)位于机壳(14)外部的控制盒(9)内，分别与风机(1)和臭氧发生片(5)电气连接，所述电源(7)设置于所述包风壳体的外部，与控制模块(11)电气连接。

8.根据权利要求7所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述臭氧发生装置还包括一个温控装置，温控装置靠近导热片(4)，用于调节臭氧发生片(5)的工作温度；所述温控装置包括温度传感器和制冷装置，所述制冷装置靠近导热片(4)，用于与导热片(4)进行热交换，所述温度传感器位于壳体(12)内部，用于采集导热片(4)的温度；所述温度传感器与控制模块(11)电气连接。

9.根据权利要求8所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述制冷装置为电子制冷片(15)，所述包风壳上盖(3)的顶部设有方形槽，所述电子制冷片(15)位于方形槽内，电子制冷片(15)的下侧面通过金属片与导热片(4)相接触，所述风壳上盖(3)的顶部还设有一个散热器(2)，所述散热器(2)的底部与电子制冷片(15)上侧面相接触；所述电子制冷片(15)与控制模块(11)电气连接。

10.根据权利要求1所述的用于柴油机的节能减排装置，其特征在于：所述负离子发生器(12)的正极连接到柴油车发电机的励磁端，负极接地。