專利名稱：用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的空氣的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及空氣處理，更具體地涉及一種用于重整內(nèi)燃機(jī)的空氣的設(shè)備。
背景技術(shù)：
燃料成本的提高以及污染問(wèn)題嚴(yán)重地影響了經(jīng)濟(jì)和環(huán)境。在這種情況下，對(duì)現(xiàn)有 耗能發(fā)動(dòng)機(jī)的效率的提高越來(lái)越受到關(guān)注?，F(xiàn)在的汽油機(jī)與老式的汽油機(jī)相比更具有效率，然而燃料的消耗和污染問(wèn)題依然 存在。現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)，尤其是往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，由于含碳燃料的不充分燃燒導(dǎo)致污染氣體的排 放。處理過(guò)程中的主要衍生物為二氧化碳，水和一些黑煙灰，也可稱為“顆粒物”(PM)。吸 入這些顆粒物的后果會(huì)導(dǎo)致哮喘，肺癌，心血管組織問(wèn)題和過(guò)早死亡。然而，除此以外，根據(jù) 操作條件以及空氣/燃料的比率，燃燒過(guò)程中還產(chǎn)生了其它副產(chǎn)物，包括氮氧化物、硫以及 一些未被燃燒的碳?xì)浠衔?。空氣和燃料的比率?duì)燃燒過(guò)程的效率起著重要作用?？紤]到最優(yōu)化的排放量、燃 料經(jīng)濟(jì)以及較好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能，最理想的空氣/燃料比率為大約每磅燃料中需要14. 7磅的 空氣。這種理想的空氣/燃料比率稱為化學(xué)計(jì)量比，其為反饋燃料控制系統(tǒng)一直所期望的 目標(biāo)。如果空氣/燃料的比率大于化學(xué)計(jì)量比，燃料經(jīng)濟(jì)性以及排放都會(huì)受到影響，而如果 小于該化學(xué)計(jì)量比，能量和排放就會(huì)受到影響。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的汽油包括化學(xué)物；然而這些物質(zhì)主要由碳?xì)浠衔锝M成(通常稱為 HC)。碳?xì)浠衔镉苫瘜W(xué)鍵合在一起的碳原子與氫原子組成。在汽油中具有許多不同種類 的碳?xì)浠衔?，其取決于氫原子和碳原子的數(shù)目，以及它們的鍵合方式。汽油中的碳?xì)浠衔镌跊](méi)有和空氣混合的情況下是不會(huì)燃燒的?；旌狭丝諝夂?， 才能開(kāi)始燃燒化學(xué)反應(yīng)?？諝庵泻薪咏?1 %的氧氣，78 %的氮?dú)庖约拔⒘科渌栊詺怏w。燃料中的碳?xì)浠衔镆话阍谌紵^(guò)程中與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成水蒸氣(H2O)和二 氧化碳(CO2),從而在汽缸內(nèi)產(chǎn)生預(yù)期的熱量和壓力。然而，在某種發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下，氮?dú)?也會(huì)與氧氣反應(yīng)生成氮氧化物(NOx)，這是一種典型的空氣污染物。在理想的燃燒條件下理想工作的發(fā)動(dòng)機(jī)中，將會(huì)發(fā)生以下的化學(xué)反應(yīng)碳?xì)浠衔飼?huì)與氧氣反應(yīng)生成水蒸氣(H2O)和二氧化碳(CO2)。氮?dú)?N2)會(huì)不受燃燒過(guò)程影響地通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)?；旧现挥袩o(wú)害的成分殘留并進(jìn) 入到大氣中。與以前的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，雖然現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)排放量大大減少，但是它們?nèi)匀划a(chǎn)生 有害的排放。申請(qǐng)人:在本發(fā)明中，實(shí)現(xiàn)了一種用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的方法和設(shè)備，其主要目 的在于提供內(nèi)燃機(jī)的效率。在本申請(qǐng)人的專利號(hào)為1-2006-000551的菲律賓專利中涉及一種設(shè)備，該設(shè)備利 用射頻(RF)電流計(jì)，該射頻電流計(jì)被電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)到導(dǎo)體表面。所述設(shè)備產(chǎn)生的電子輻射便 于重整在此通過(guò)的空氣，從而生成一氧化二氮，該一氧化二氮隨后在進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室 之前與燃料/空氣混合物混合。一氧化二氮的加入促使燃燒效率和發(fā)動(dòng)機(jī)功率提高，并使環(huán)境有害氣體最小化。該設(shè)備在其操作中利用了低電壓，這樣在空氣中便沒(méi)有產(chǎn)生可見(jiàn)的火花或光，以 此防止了發(fā)動(dòng)機(jī)損壞的風(fēng)險(xiǎn)。該設(shè)備包括用于產(chǎn)生電流的裝置，所述電流以射頻(RF)振 蕩，導(dǎo)電介質(zhì)通過(guò)自帶的電極線與所述用于產(chǎn)生電流的裝置相連。用于產(chǎn)生電流的裝置包 括一個(gè)射頻產(chǎn)生單元和倍壓器，該倍壓器通過(guò)合適的電線與所述射頻產(chǎn)生單元相連。該倍 壓器可以通過(guò)一個(gè)電源(電池)把電壓提高800伏，以產(chǎn)生足夠的電動(dòng)勢(shì)來(lái)提供射頻電流， 該射頻電流將促進(jìn)通過(guò)所述導(dǎo)電介質(zhì)的空氣的重整。該設(shè)備的導(dǎo)電介質(zhì)包括一個(gè)由導(dǎo)電材 料組成的圓柱結(jié)構(gòu)，其中，以射頻振蕩的電流相互作用并由于趨膚效應(yīng)而產(chǎn)生電磁輻射。這 種電磁輻射被引入空氣中以促進(jìn)空氣的重整，以此產(chǎn)生的一氧化二氮隨后與發(fā)動(dòng)機(jī)中的空 氣/燃料混合物混合。上述設(shè)備在其預(yù)期目的上被證明是有效的，然而，還存在一些影響其預(yù)期功能的 問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是所述導(dǎo)電介質(zhì)占了很大的空間，這使得電磁輻射與離子之間的相互 作用在結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面處比在中心位置處更為活躍。在該發(fā)明的另一方面，該導(dǎo)電介質(zhì)在其 結(jié)構(gòu)內(nèi)具有多個(gè)并排設(shè)置的圓柱形導(dǎo)電元件。在結(jié)構(gòu)內(nèi)中間位置的導(dǎo)電元件大大地增加了 所述相互作用，然而，由于導(dǎo)電元件的圓柱形結(jié)構(gòu)，形成了一些空隙。在毗連的、沒(méi)有涂上導(dǎo) 電層的導(dǎo)電元件外表面之間形成的這些空隙容許大量空氣通過(guò)，只留下大概70%至80% 的空氣有待處理。這樣便導(dǎo)致所述處理不能以最佳方式進(jìn)行。此外，所述射頻產(chǎn)生單元和 倍壓器的外殼由金屬材料制成，因此當(dāng)接近發(fā)動(dòng)機(jī)安裝時(shí)就容易變熱。這嚴(yán)重影響了或者 完全損壞了射頻產(chǎn)生單元和倍壓器的電子零件。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的，用于重整內(nèi) 燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于一種設(shè)備，該設(shè)備可以有效、優(yōu)化地處理空氣，這樣所產(chǎn) 生的一氧化二氮隨后與燃料/空氣混合物混合，這樣提高了燃燒的效率，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)功 率以及使環(huán)境有害氣體的排放得到最小化。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種處理空氣的設(shè)備，其中的導(dǎo)電介質(zhì)通過(guò)以下方 式設(shè)計(jì)大概90%至100%在其中通過(guò)的空氣可以得到電磁輻射處理，因此有利于得到與 內(nèi)燃機(jī)中空氣/燃料混合物混合的一氧化氮的最佳產(chǎn)量。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種設(shè)備，其中射頻產(chǎn)生單元和倍壓器的外殼上設(shè) 有用于防止熱量聚集的裝置，這樣就可以防止所述射頻發(fā)生單元和倍壓器的電子零件損 壞。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種設(shè)備，用于內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣重整，該設(shè)備非常簡(jiǎn) 便，有效，并可對(duì)燃料消耗和環(huán)境污染方面作出巨大貢獻(xiàn)。以下將通過(guò)附圖和非限制性實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明的透視圖；圖2為本發(fā)明的原理圖3為沿圖1中線3-3的剖視圖；圖4為另一個(gè)沿圖1中線4-4的剖視圖。
具體實(shí)施例方式如附圖所示，用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備10包括用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流 的裝置11，還包括導(dǎo)電介質(zhì)12，該導(dǎo)電介質(zhì)12通過(guò)合適的線，如電極線L，與裝置11相連。 所述用于產(chǎn)生以射頻(rf)振蕩的電流的裝置11設(shè)置為可以與電源連接，所述電源例如內(nèi) 燃機(jī)的電池。裝置11設(shè)置為可產(chǎn)生電磁力，該電磁力將射頻(rf)電流帶至導(dǎo)電介質(zhì)12的 表面上，從而產(chǎn)生可將空氣轉(zhuǎn)化為一氧化二氮的電磁輻射。所述用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流的裝置包括射頻產(chǎn)生單元13，該射頻產(chǎn)生單元 13通過(guò)合適的電線與倍壓器14連接。所述射頻產(chǎn)生單元13設(shè)置為能夠產(chǎn)生預(yù)定范圍內(nèi)的 交流電信號(hào)的頻率，該預(yù)定范圍內(nèi)的頻率足夠產(chǎn)生將該頻率以及互動(dòng)效應(yīng)驅(qū)動(dòng)至導(dǎo)電介質(zhì) 表面的電動(dòng)勢(shì)。其中的互動(dòng)效應(yīng)，通常稱為“趨膚效應(yīng)”，在具有導(dǎo)電介質(zhì)的空氣重整區(qū)域內(nèi) 產(chǎn)生電磁輻射，并在其中容許與通過(guò)此處的空氣相互作用，以便進(jìn)行重整。經(jīng)過(guò)重整的空氣 轉(zhuǎn)化成一氧化二氮，隨后進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的燃燒過(guò)程中。所述一氧化二氮由氮和氧組成，其中所 產(chǎn)生的氧，其重量和體積都比大氣多大約50%。將高濃度的一氧化二氮引入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的空氣/燃料的混合物中，會(huì)引起進(jìn)氣岐管 以及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸溫度的下降，導(dǎo)致氧濃度變大，以此使大量的氧和氮填充在相同空間，這樣 便會(huì)強(qiáng)化燃燒，從而增強(qiáng)動(dòng)力性能，減少污染物的積聚以及排放。倍壓器14可以將由電源 提供的電壓增加大約800伏，這樣驅(qū)動(dòng)傳至導(dǎo)電介質(zhì)12的射頻電流的電動(dòng)勢(shì)就足夠促進(jìn)空 氣的重整了。所述射頻產(chǎn)生單元13和倍壓器14被放置在低于外部溫度的低溫環(huán)境中。優(yōu)選地， 所述射頻產(chǎn)生單元13和倍壓器14被限制于一個(gè)外殼15內(nèi)以防止其電子零件在由內(nèi)燃機(jī) 引起的高溫環(huán)境下老化或者損壞。該外殼包括設(shè)置在其表面上的、用于調(diào)節(jié)其溫度的銷釘 16，或者該外殼本身涂上或加上一層合適的絕緣材料。導(dǎo)電介質(zhì)12包括一個(gè)絕緣的中空結(jié) 構(gòu)17，其具有一個(gè)被多個(gè)中空導(dǎo)電元件18所界定的蜂窩狀的空氣重整區(qū)域?？諝庵卣麉^(qū)域 的這些蜂窩狀構(gòu)造在結(jié)構(gòu)17內(nèi)提供了導(dǎo)電元件的更寬闊的空氣處理范圍，且保證了更大 量的通過(guò)該中空結(jié)構(gòu)17的空氣的得到重整。這樣便進(jìn)一步加強(qiáng)了重整，并提高了內(nèi)燃機(jī)的 效率以及性能。
權(quán)利要求
1.一種用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，其特征在于包括用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流 的能量產(chǎn)生裝置，以及與該能量產(chǎn)生裝置相連的導(dǎo)電介質(zhì)，所述用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電 流的能量產(chǎn)生裝置包括與倍壓器相連的射頻產(chǎn)生單元，所述用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流的 能量產(chǎn)生裝置設(shè)置為被限定在低于外部溫度的周圍溫度下，且所述導(dǎo)電介質(zhì)具有空氣重整 區(qū)域，該空氣重整區(qū)域內(nèi)具有多個(gè)導(dǎo)電元件，這些導(dǎo)電元件被設(shè)置為可以將大量電磁輻射 引導(dǎo)至空氣重整區(qū)域內(nèi)的空氣中，以便促進(jìn)一氧化二氮的產(chǎn)生，產(chǎn)生的一氧化二氮被引入 內(nèi)燃機(jī)的空氣/燃料混合物中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，其特征在于所述用于產(chǎn)生 以射頻振蕩的電流的能量產(chǎn)生裝置被限定在外殼內(nèi)，該外殼具有用于調(diào)節(jié)溫度的銷釘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，其特征在于所述用于產(chǎn)生 以射頻振蕩的電流的能量產(chǎn)生裝置被限定在絕緣的外殼內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)電元件 在空氣重整區(qū)域內(nèi)被設(shè)置為蜂窩狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)電元件 用包括鋁、鋼、銅、銀或錫的材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，其特征在于所述導(dǎo)電介質(zhì) 是絕緣的。
全文摘要
一種用于重整內(nèi)燃機(jī)內(nèi)空氣的設(shè)備，包括用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流的能量產(chǎn)生裝置，以及與該能量產(chǎn)生裝置相連的導(dǎo)電介質(zhì)，所述用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流的裝置包括與倍壓器相連的射頻產(chǎn)生裝置，所述用于產(chǎn)生以射頻振蕩的電流的裝置設(shè)置為被限定在低于外部溫度的周圍溫度下，所述導(dǎo)電介質(zhì)具有空氣重整區(qū)域，該空氣重整區(qū)域內(nèi)具有多個(gè)導(dǎo)電元件，所述導(dǎo)電元件設(shè)置為可以將大量電磁輻射引入至空氣重整區(qū)域內(nèi)的空氣中，以便促進(jìn)一氧化二氮的產(chǎn)生，產(chǎn)生的一氧化二氮被引入內(nèi)燃機(jī)的空氣/燃料混合物中。
文檔編號(hào)F02B51/04GK102066737SQ200980115261
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者伊蘭諾·M·伊萬(wàn)格麗斯塔 申請(qǐng)人:阿羅諾克斯技術(shù)公司