專利名稱：汽車尾氣射流節(jié)油凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車尾氣凈化裝置，尤其是關(guān)于利用汽車曲軸箱內(nèi)的有害、可燃廢氣，產(chǎn)生射流，經(jīng)汽化器，進(jìn)入汽缸燃燒，以節(jié)約燃油、降低汽車排放至空氣中的污染物，一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)的凈化裝置。
發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，燃燒室內(nèi)一部份碳?xì)浠衔锿ㄟ^(guò)活塞環(huán)間隙竄到曲軸箱中，形成正壓力，并從曲軸箱各通大氣處排入大氣，造成大氣污染，危害人類身體健康，也增加了汽車的耗油量，曲軸箱內(nèi)的碳?xì)浠衔锱欧帕空计囂細(xì)浠衔锱欧趴偭康?5%。為了徹底消除曲軸箱對(duì)大氣的污染，現(xiàn)在通常的尾氣凈化裝置主要有如下四類一類是磁化節(jié)油凈化器，這是利用磁場(chǎng)將燃油進(jìn)行預(yù)處理，使燃料與空氣充分混合，以改善燃燒條件，是提高燃料的燃燒率的一種方法，但這類裝置降低汽油機(jī)CO、HC排放物效果不明顯，對(duì)于柴油機(jī)，在最高煙度點(diǎn)降低0.5波許單位，凈化率為18%左右，效果不很理想。針對(duì)其存在問(wèn)題，有人對(duì)此類裝置進(jìn)行改進(jìn)，但實(shí)際效果未經(jīng)檢驗(yàn)，無(wú)法證實(shí)(見(jiàn)中國(guó)專利CN88205556.9)。一類是利用催化劑作用在燃燒后進(jìn)行凈化的凈化器，其凈化率可達(dá)80%以上，但不節(jié)油，影響汽車動(dòng)力性，且價(jià)格較貴，有二次污染轉(zhuǎn)化的可能(見(jiàn)美國(guó)專利US4181109)。一類是補(bǔ)氣凈化裝置，這是根據(jù)汽車節(jié)氣門開(kāi)度小，混合室中真空度的變化，自動(dòng)選入適量的二次新鮮空氣，使油氣混合狀態(tài)達(dá)到較理想的燃燒狀態(tài)，以降低怠速排放的污染物(見(jiàn)中國(guó)專利CN88203233.X)。這類裝置結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以提高空燃比，但缺點(diǎn)是在濕度大的地區(qū)或寒冷季節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，急加速時(shí)馬力下降。還有一類是曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)(PCV閥)。這類裝置可將曲軸箱排出的HC污染物吸入氣缸進(jìn)行再燃燒，可消除曲軸箱排氣對(duì)大氣的污染。北京市汽車研究所已有定型產(chǎn)品。但缺點(diǎn)是節(jié)油效果較差。
本發(fā)明的目的就是要設(shè)計(jì)一種利用射流原理引入空氣，通過(guò)旋混器混合由曲軸箱排出的HC、CO等污染廢氣物，一同進(jìn)入氣缸進(jìn)行再燃燒，可消除曲軸箱排放的對(duì)大氣的污染物，對(duì)汽車原性能無(wú)不利影響，并能減少油耗，且通用性強(qiáng)、安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的尾氣凈化裝置。
本發(fā)明是一種由射流器、旋混器、過(guò)濾器，以及進(jìn)氣管、出氣管、卡箍和彈簧卡箍構(gòu)成的尾氣射流節(jié)油凈化裝置。射流器由一端有凸沿，另一端有外螺紋的圓柱形缸體和圓柱形T型閥芯、墊板、壓力彈簧、端面中部開(kāi)孔的定位套構(gòu)成;旋混器的兩端為一大、一小的圓柱形筒體，中間由圓錐形筒體把大、小圓柱形筒體連成一體，大圓柱形筒體上有內(nèi)螺紋，可與缸體一端的外螺紋配合，小圓柱形筒體上有凸沿，旋混器圓錐形筒體和小圓柱形筒體內(nèi)壁上有螺旋線;過(guò)濾器由濾芯、可裝濾芯的濾座和調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母構(gòu)成;過(guò)濾器套裝在射流器缸體的中部，缸體被過(guò)濾器濾座包容的部份上，開(kāi)有引射孔。缸體是T型閥芯的支座，也是氣流通道，它的一端凸沿是用來(lái)固定定位套的，一端的外螺紋是用來(lái)連接旋混器的，缸體上打的引射孔，同缸體軸心線成一定交角，缸體內(nèi)壁與閥芯間的間隙應(yīng)保證氣流能產(chǎn)生紊流射流。由缸體進(jìn)氣端進(jìn)入的CO、HC可燃廢氣，使缸體保持一定的溫度。引射孔吸入的空氣吸收缸體和可燃廢氣的熱量而預(yù)熱，同時(shí)與可燃廢氣混合。由于射流的附壁現(xiàn)象和切換原理，使進(jìn)入旋混器的混合氣流更充分地混合，在旋混器中的氣流由于混合過(guò)程中空氣分子的摩擦，進(jìn)一步升高溫度。由于旋混器圓錐形筒體和小圓柱形筒體壁上螺旋線的作用，使混合氣流，形成一定壓力的旋流，經(jīng)出氣管送至汽車的汽化器，使進(jìn)入汽化器的空氣和燃油能更加充分地混合霧化和升高溫度，霧化后的燃油和混合氣體在燃燒室中能更好地燃燒，如此循環(huán)往復(fù)，達(dá)到了節(jié)約燃油，降低汽車排放到大氣中CO、HC等污染物的目的。壓力彈簧套在T型閥芯上，壓力彈簧的一端支持在缸體的內(nèi)壁凸沿上，一端支持在套在閥芯的墊板上，墊板通過(guò)鉚接或焊接與閥芯連接在一起。定位套通過(guò)滾壓裝配在缸體的進(jìn)氣端凸沿上，支持著裝好墊板的閥芯。通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入的可燃廢氣的壓力，和由于連接到汽化器出氣管的吸力以及壓力彈簧的作用，使閥芯在缸體內(nèi)保持在動(dòng)態(tài)平衡位置上。過(guò)濾器的濾座呈杯形，濾芯裝在濾座內(nèi)，進(jìn)入引射孔的空氣，經(jīng)濾芯后可排除空氣中的微粒塵埃等物質(zhì)，以減少內(nèi)燃機(jī)氣缸、活塞的摩擦，延長(zhǎng)使用壽命，調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母用來(lái)調(diào)節(jié)濾座端面與調(diào)節(jié)螺母間的間隙，以調(diào)節(jié)進(jìn)入引射孔的空氣流量大小。在安裝調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母的位置上，缸體外圓柱面上加工有與之相配合的螺紋。進(jìn)氣管用卡箍固定在定位套上，出氣管用彈簧卡箍固定在旋混器一端凸沿上。
本發(fā)明閥芯的T型頭可作成圓錐形，缸體的閥芯相配合的部份也做成相應(yīng)的圓錐形，這樣活動(dòng)的閥芯與缸體內(nèi)壁在圓錐面間形成的氣流間隙，能產(chǎn)生更強(qiáng)的噴射氣流，效果更好。
本發(fā)明缸體上的引射孔可為2～8個(gè)，這是經(jīng)反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，它能保證優(yōu)化控制進(jìn)入引射孔的空氣流量，又能有益于空氣射流的產(chǎn)生。
本發(fā)明的旋混器上的螺旋線可為1～6頭，這是經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出的，既便于加工又能產(chǎn)生良好的混合氣流旋流。
本發(fā)明墊板的內(nèi)孔上可加工內(nèi)螺紋，閥芯圓柱體末端上可加工外螺紋，墊板內(nèi)孔上的內(nèi)螺紋可與閥芯圓柱體末端上的外螺紋相配合，用螺母將墊板鎖緊在閥芯上。這是因?yàn)椋幱诟左w內(nèi)的閥芯，在進(jìn)氣端的壓力和出氣端的吸力作用下，有向出氣端移動(dòng)的趨勢(shì);另一方面，由于壓力彈簧的作用，又有恢復(fù)其原有位置的趨勢(shì)。閥芯在缸體內(nèi)處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，墊板容易破壞。這種結(jié)構(gòu)便于更換墊板而又不損壞閥芯。鎖緊固定的螺母也可用彈簧卡片、止動(dòng)卡片等代替。
本發(fā)明缸體的兩端都可加工上外螺紋，定位套的一端可加工成軟管接頭，另一端加工成內(nèi)螺紋，定位套的內(nèi)螺紋可與缸體進(jìn)氣端的外螺紋相配合，定位套上的接頭可直接與進(jìn)氣管相連。這種結(jié)構(gòu)利用某些現(xiàn)有牌號(hào)的國(guó)、內(nèi)外汽車曲軸箱的已有結(jié)構(gòu)來(lái)固定閥芯墊板端的位置，使本發(fā)明的通用性進(jìn)一步增強(qiáng)。
本發(fā)明缸體的一端可加工上內(nèi)螺紋，另一端加工成外螺紋，缸體的內(nèi)螺紋可直接與汽車曲軸箱的出氣口相連，這樣就不需要定位套了。這種結(jié)構(gòu)，既減少了零件，降低了成本，也擴(kuò)大了本發(fā)明的通用性。
本發(fā)明由于設(shè)計(jì)了獨(dú)特的射流器和旋混器兩個(gè)主要關(guān)鍵的部件，通過(guò)利用曲軸箱排出的可燃廢氣經(jīng)射流器窄間隙射流，把引射孔外補(bǔ)進(jìn)的新鮮空氣預(yù)熱提高溫度，在旋混器中與可燃廢氣充分混合，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的噴射氣流，進(jìn)入汽化器底座下，使從汽化器進(jìn)入的空氣和燃油混合氣進(jìn)一步充分混合，提高了溫度，達(dá)到更佳的霧化狀況，從而改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，使燃油更充分燃燒，減少了汽車排出廢氣中的CO、HC等的含量。曲軸箱內(nèi)排放出的廢氣中含有的少量燃油分子及HC、CO等循環(huán)送入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒;還由于旋轉(zhuǎn)的噴射的混合氣流及引射孔補(bǔ)進(jìn)的新鮮空氣作用，同時(shí)改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)，使汽車的耗油量明顯下降。通過(guò)700多臺(tái)不同型號(hào)的汽車，安裝本發(fā)明裝置的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，CO降低率為80-90以上，HC下降率為60-85%。進(jìn)口汽車(除東歐、蘇聯(lián)外)平均節(jié)油率為3-8%，東歐、蘇聯(lián)車節(jié)油為8-20%，國(guó)產(chǎn)車節(jié)油率為5-15%。本發(fā)明由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，每套裝置的售價(jià)僅為人民幣65～75元，批量生產(chǎn)成本還可下降10-30%，便于推廣應(yīng)用。由于本發(fā)明裝置補(bǔ)進(jìn)的二次空氣是預(yù)熱空氣，因而在惡劣的環(huán)境條件下，汽車也能起動(dòng)?？梢灶A(yù)期的是，新型的汽車尾氣射流節(jié)油凈化裝置的問(wèn)世，不但將改善由于汽車排出廢氣污染生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重狀況，保障人民身體健康，還將取得明顯地社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，造福于當(dāng)代人類以至遙遠(yuǎn)的子孫后代。


和實(shí)施例如下編號(hào)1 進(jìn)氣管2 卡箍3 定位套4 墊板5 缸體6 濾芯7 閥芯8 旋混器9 出氣管10 彈簧卡箍11 壓力彈簧12 濾座13 調(diào)節(jié)螺母14 鎖緊螺母15 引射孔圖1 本發(fā)明總裝示意2 本發(fā)明缸體結(jié)構(gòu)示意3 本發(fā)明閥芯結(jié)構(gòu)示意4 本發(fā)明墊板結(jié)構(gòu)示意5 本發(fā)明旋混器結(jié)構(gòu)示意6 本發(fā)明濾座結(jié)構(gòu)示意7 本發(fā)明定位套結(jié)構(gòu)示意8 本發(fā)明定位套的又一種結(jié)構(gòu)示意1-圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
曲軸箱排出的CO、HC等可燃廢氣，通過(guò)Φ19×35的夾布耐油膠管做的進(jìn)氣管(1)，經(jīng)由定位套(3)端面中部Φ10開(kāi)孔，進(jìn)入射流器缸體(5)內(nèi)，推動(dòng)著裝在閥芯(7)上的墊板(4)，使閥芯(7)向右移動(dòng)。內(nèi)徑Φ16的定位套(3)用厚1毫米的A3冷軋鋼板沖壓拉伸而成，滾壓翻邊緊配合固定在缸體(5)的凸沿端。缸體(5)用Φ22的A3圓鋼車加工而成，聯(lián)接旋混器的螺紋為M15，安裝調(diào)節(jié)螺母和鎖緊螺母的螺紋為M18，缸體(5)內(nèi)壁與閥芯(7)配合產(chǎn)生射流的內(nèi)徑為Φ10，在過(guò)濾器濾座(12)包容的缸體(5)部分，打有4個(gè)與軸心線成一定交角的直徑為Φ1的引射孔(15)，用來(lái)導(dǎo)入新鮮空氣。閥芯(7)用Φ10毫米的鋁合金棒料壓鑄成型，其T型頭做成的圓錐面有如標(biāo)準(zhǔn)件沉頭螺釘?shù)穆葆旑^狀，當(dāng)然閥芯的T型頭不像沉頭螺釘那樣開(kāi)口。用60512Mn50CrVA的彈簧鋼絲，繞成內(nèi)徑為Φ6的壓力彈簧(11)。墊板(4)用厚1.5毫米的A3鋼板冷沖加工成型，壓力彈簧(11)套在閥芯(7)上后，再把墊板(4)鉚接在閥芯(7)上。閥芯(7)的作用是在缸體(5)中來(lái)回滑動(dòng)，形成能產(chǎn)生射流的間隙，在壓力彈簧(11)的作用下關(guān)閉進(jìn)氣管(1)和引射孔(15)。汽車未發(fā)動(dòng)時(shí)，在進(jìn)氣管(1)的氣體壓力下，閥芯(7)打開(kāi)，使進(jìn)氣管(1)通道、出氣管(9)通道、引射孔(15)全部打開(kāi)，此時(shí)進(jìn)氣管(1)通道、引射孔(15)和出氣管(9)通道全部相通。若出氣管(9)通道不是吸力而是壓力，并且壓力大于進(jìn)氣管(1)壓力時(shí)，閥芯(7)在壓力彈簧(11)彈性力和出氣端壓力作用下，其外圓錐面同缸體內(nèi)壁緊密結(jié)合，使氣體可流通的三個(gè)通道全部關(guān)閉。在氣體壓力、氣缸吸力和壓力彈簧(11)共同作用下，閥芯(7)在缸體(5)中始終保持在一定的微變位置處。當(dāng)壓力彈簧(11)和墊板(4)超出其使用壽命損壞時(shí)，閥芯(7)在氣流壓力、氣缸吸力作用下，將缸體(7)出氣端關(guān)閉，引射孔(15)此時(shí)打開(kāi)，這時(shí)進(jìn)氣氣流與大氣相通，當(dāng)駕駛員聞到由曲軸箱排出的廢氣氣味時(shí)，可檢查射流器是否發(fā)生故障，以保證本發(fā)明凈化裝置安全、可靠地運(yùn)行。旋混器(8)用Φ25毫米A4圓鋼車制而成，壁厚1.5毫米。大端內(nèi)螺紋M15，可與缸體(5)配合。小端外徑Φ10凸沿高1毫米，Φ11×2.5的夾布膠管做的出氣管(9)套在上面，用彈簧卡箍(10)(標(biāo)準(zhǔn)件)卡緊。圓錐內(nèi)壁和小圓柱筒體內(nèi)壁加工1條多頭螺旋線。通過(guò)射流后的混合氣體，由于附壁效應(yīng)，流動(dòng)中在螺旋線的作用下旋轉(zhuǎn)混合前進(jìn)，進(jìn)入汽化氣座下產(chǎn)生回旋力，使混合氣體霧化更加充分，加速熱傳遞，提高了從汽化器進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣溫度，燃油燃燒更加充分，排放廢氣中的污染物下降，從而降低了汽車油耗。過(guò)濾器濾座(12)用厚1.2毫米的A3鋼板冷沖壓加工成型，成型后的濾座(12)滾壓在缸體(5)上。裝在濾座(12)中的濾芯(6)選用500目以上金屬鋁鋼。調(diào)節(jié)螺母(13)和鎖緊螺母(14)用A＝27毫米的六角鋼車制。進(jìn)氣管(1)用標(biāo)準(zhǔn)件卡箍(2)卡緊在定位套(3)上。
權(quán)利要求
1.一種汽車尾氣射流節(jié)油凈化裝置，其特征在于由射流器、旋混器(8)、過(guò)濾器，以及進(jìn)氣管(1)、出氣管(9)、卡箍(2)和彈簧卡箍(10)構(gòu)成，射流器由一端有凸沿，另一端有外螺紋的圓柱形缸體(5)和圓柱形T型閥芯(7)、墊板(4)、壓力彈簧(11)、端面中部開(kāi)孔的定位套(3)構(gòu)成；旋混器(8)的兩端為一大、一小的圓柱形筒體，中間由圓錐形筒體把大、小圓柱形筒體連成一體，大圓柱形筒體上有內(nèi)螺紋，可與缸體(5)一端的外螺紋相配合，小圓柱形筒體上有凸沿，旋混器(8)圓錐形筒體和小圓柱形筒體內(nèi)壁上有螺旋線；過(guò)濾器由濾芯(6)、可裝濾芯(6)的濾座(12)和調(diào)節(jié)螺母(13)、鎖緊螺母(14)構(gòu)成；過(guò)濾器套裝在射流器缸體(5)的中部，缸體(5)被過(guò)濾器濾座(12)包容的部份上，開(kāi)有引射孔(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于閥芯(7)的T形頭可做成圓錐形，缸體(5)與閥芯(7)相配合部份也做成相應(yīng)的圓錐形。
3.如權(quán)利要求2所述的凈化裝置，其特征在于缸體(5)上的引射孔為2-8個(gè)。
4.如權(quán)利要求3所述的凈化裝置，其特征在于旋混器(8)上的螺旋線為1-6頭。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的凈化裝置，其特征在于墊板(4)的內(nèi)孔上有內(nèi)螺紋，閥芯(7)圓錐體末端上有外螺紋，墊板(4)內(nèi)孔上的內(nèi)螺紋可與閥芯(7)圓錐體末端上的外螺紋相配合，用螺母將墊板(4)鎖緊在閥芯(7)上。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的凈化裝置，其特征在于缸體(5)的兩端都有外螺紋;定位套(3)上的一端帶有接頭，另一端有內(nèi)螺紋，定位套(3)的內(nèi)螺紋可與缸體(5)進(jìn)氣端的外螺紋相配合，定位套(3)上的接頭可直接與進(jìn)氣管(1)相連。
7.如權(quán)利要求5所述的凈化裝置，其特征在于缸體(5)的兩端都有外螺紋，定位套(3)的一端帶有接頭，另一端有內(nèi)螺紋，定位套(3)的內(nèi)螺紋可與缸體(5)進(jìn)氣端的外螺紋相配合，定位套(3)上的接頭可直接與進(jìn)氣管(1)相連。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的凈化裝置，其特征在于沒(méi)有定位套(3)，缸體(5)的一端有內(nèi)螺紋，另一端有外螺紋，缸體(5)的內(nèi)螺紋可直接與汽車曲軸箱的出氣口相連。
9.如權(quán)利要求5所述的凈化裝置，其特征在于沒(méi)有定位套(3)，缸體(5)的一端有內(nèi)螺紋，另一端有外螺紋，缸體(5)的內(nèi)螺紋可直接與汽車曲軸箱的出氣口相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車尾氣凈化裝置。它由射流器、旋混器、過(guò)濾器、以及進(jìn)氣管、出氣管、卡箍和彈簧卡箍構(gòu)成。利用射流原理和旋混作用，將曲軸箱排出的廢氣物送入氣缸再燃燒，達(dá)到消除污染、節(jié)約油耗的目的。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，一氧化碳降低率為80—90％以上，碳?xì)浠衔锵陆德蕿?0—85％，節(jié)油率為5—15％。
文檔編號(hào)F02M33/04GK1062954SQ9110710
公開(kāi)日1992年7月22日 申請(qǐng)日期1991年1月2日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月2日
發(fā)明者黃子峰, 陳嘉 申請(qǐng)人:陳嘉, 黃子峰