一种车用水助动机制造技术

本发明专利技术公开了一种车用水助动机，包括用于水电解的水电解反应器和对水电解反应器所产生氢气与氧气进行收集将所收集氢气与氧气输送至车辆发动机内的水壶，水电解反应器上开有反应器进水口和反应器出气口，所述水壶上开有水壶进气口、水壶出气口、水壶进水口和水壶出水口，水壶出水口与反应器进水口之间通过输水管进行连接，反应器出气口与水壶进气口之间通过输气管进行连接。本发明专利技术结构简单、设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能有效提高车辆发动机动力，并具有节油效果。

【技术实现步骤摘要】
一种车用水助动机
本专利技术涉及一种助动设备，尤其是涉及一种车用水助动机。
技术介绍
近年来，国内外研究专家在车辆节油及提升车辆发动机动力方面进行了加多研究，主要集中在以下几个方面：第一、通过设计磁性节油器、纳米节油器、节油贴、燃油添加剂等，改变燃油分子结构，提高汽油的燃烧效率；第二、通过设计稀土增氧器或磁化空气等改变进入发动机空气的化学结构，增加空气中的氧气与氢气含量，提高燃烧效率，提升发动机功率；第三、设计机油添加剂提高发动机机械部分的润滑，减少摩擦造成的能量损失，提高发动机的热效率；第四、被动式涡轮增压：通过在空气滤清器和发动机进气管之间安装涡轮，利用发动机自然吸气带动涡轮旋转，依靠旋转惯性为发动机提供增压空气，提高发动机压缩比，实现稀薄燃烧，大幅度提升发动机动力；第五、主动式涡轮增压，在空气滤清器和发动机进气管之间安装涡轮，利用汽车尾气排放的高速气流或者外接电机等方法提供动力，推动涡轮高速旋转，为发动机提供增压空气，提高发动机压缩比，实现稀薄燃烧，大幅度提升发动机动力；第六、机械式滑行器：通过对变速箱进行改装，收回油门时可将变速箱输出轴与驱动轮脱开，发动机立即恢复怠速工作状态，充分利用了潜在的动力，延长了滑行距离，从而达到节油的目的。目前，国内汽车发动机大多采用多点电喷技术，分两个工作阶段：第一、开环阶段(车辆起动、预热及加速阶段)；第二闭环阶段(车辆匀速行驶阶段)。实际应用过程中，上述六个方面的研究均不同程度存在缺陷和不足。其中，对于提高汽油燃烧效率这一类产品来说，由于汽油在高温条件下的氧化反应很复杂，构成燃油的烃类的构造多种多样，在高温反应时氧化极快，许多中间产物又极不稳定，要想确定各种中间物的存在和作用也较难。根据清华大学所做的燃烧实验，电喷汽车汽油的燃烧率在闭环状态已经达到95％左右。开环状态下汽油燃烧非常不充分，但主要因素是发动机进气不足造成的，无论汽油分子如何活化，氧气不足它都没法充分燃烧。考虑到汽油发动机的热效率(即汽油燃烧产生的热能转化为推动汽车运行动能的比率)只有20～30％左右，从汽油的燃烧效率入手实现节油不可能超过3％。更为关键的因素在于令燃油饱和分子链断裂，释放出自由电子，产生大量“自由基”这一过程在实验室里虽然可以实现，但是所需设备非常复杂，所需能量非常强大，不是简单的加块磁铁就可以的。因此，该类产品无法实现3％以上的节油，甚至绝大多数产品根本不起任何作用。对于稀土增氧器或磁化空气等产品来说，现在市场上的此类产品最早只是一个简单的废气二次循环，后来很多汽车厂商在汽车出厂时就安装了此装置(如捷达、普桑等)，主要作用还是降低尾气的污染。到目前为止，能够在工业中获得应用的稀土催化材料主要有3类，包括分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料以及铈锆固溶体催化材料等。其中，分子筛稀土催化材料又可细分为中孔、微孔、介孔、以及纳孔稀土催化材料等几大类，且目前主要用于炼油催化剂。铈锆固溶体催化材料是应汽车尾气净化市场的需求发展起来的一种稀土催化材料。也就是说稀土催化材料的作用是：帮助汽车的三元催化将尾气中未能完全氧化的有害气体进一步氧化(如有毒的一氧化碳可进一步氧化为无毒的二氧化碳)。铈元素的确具有储氧性，因此加装稀土增氧装置可能增加进气中的氧气量，但是它有瞬时性，即不可能源源不断的提供，只能在车辆刚发动的短时间内起作用；而且增氧量与高速旋转的发动机所需氧气量相比，只能说微乎其微。磁化空气说属于虚无飘渺的理论。机油添加剂类产品原理简单，理论可行，但节油效率太低，不超过4％。同时，有的产品为了降低摩擦，添加后会导致油膜过薄，有可能对机械装置造成不良影响。被动式涡轮增压理论完全推翻能量守恒原理，因而不能实现。主动式涡轮增压技术比较成熟，在很多高档轿车、大型客车上已经普遍采用。其工作原理主要包括以下几点：a，大幅度增加发动机的进气量，实现稀薄燃烧；b、提高发动机压缩比，因采用了增压供气，气缸内的压力就会增加，爆燃时，发动机就能输出更大的功率。现在市场上此类产品主要有两种：利用汽车尾气排放作动力和外接电机作动力。利用汽车尾气排放作动力与很多汽车厂家的涡轮增压发动机相同，但其改装难度和费用较高。理论上加装增压器后的发动机的功率及扭矩能增大20％～40％，但实际上还要和具体的发动机相结合。因为，如果增压过大，冷却、润滑系统无法跟上，发动机很快就报废了。同时，利用尾气排放作动力具有一定的滞后性，一般为1.7秒。也就是说，在低速时作用不明显，高速时非常明显。因而，节油性能在高匀速状态下(即发动机闭环状态)最高可以达到10％左右，在起步、加速过程中(即发动机开环状态)并不明显。外接电机作动力的涡轮增压器一般都功率不大，动力提升能力在10％～15％之间。节油效果和尾气动力类似，改造成本和难度要低得多。对于机械式滑行器来说，虽能在收回油门时将变速箱与驱动轮脱开，进入脱档滑行状态，但分析此产品能否节油(其安全问题暂且不论)，必须了解以下几个问题：a、脱档滑行状态下的发动机工作状态；b、与带档滑行状态下发动机工作状态有何不同；c、脱档滑行在一般驾驶实践中的实现可能。其中，电喷车在脱档滑行时，车载电脑会将车辆状态判断为怠速，按照怠速指令对发动机供油。而带档滑行则较为复杂：车辆在高速行驶过程中，当松开油门踏板(使节气门完全关闭)时，发动机不需要输出转矩，而是由汽车的动能拖动，这一工况被称为拖动工况或滑行工况。在拖动工况为了减少废气排放和降低燃油消耗以及改善行驶特性，电控系统中央控制器识别出发动机处于拖动工况后，首先立即推迟当时的点火角，然后全部切断向发动机喷油(当发动机转数降低到一个额定数后，发动机又会恢复为怠速喷油，如捷达为1200转/分，宝来为1000转/分)，这样可使工况的过度过程较为平稳。(注：空调打开状态，拖动工况下发动机不会断油)。要想滑行，必须有较高的初速度。在市区路况条件下，车速一般不会高于50km/h，无论脱档、带档滑行，其节油都微乎其微。在郊区模式，车速达到100km/h或者更高时因为脱档滑行距离非常远，所以，还是有一点点的节油效果。但是在超过60km/h的速度下，脱档滑行容易导致车辆失控，非常危险。综上，采用机械式滑行器时在一般驾驶实践中很难达到节油的目的，并且存在重大的安全隐患。如果是驾车熟练的人，无需安装此产品，完全可以自己操作达到脱档滑行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种车用水助动机，其结构简单、设计合理、安装布设方便且使用操作简便、使用效果好，能有效提高车辆发动机动力，并具有节油效果。水助动机是一种将水电解产生的氢气和氧气作为助燃气体，使车辆发动机内的燃油充分燃烧，从而达到车辆节油及提升车辆发动机动力的设备。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种车用水助动机，其特征在于：包括用于产生氢气和氧气的水电解反应器和用于将所收集的氢气和氧气输送至车辆发动机的水壶，所述水电解反应器上开有反应器进水口和反应器出气口，所述水壶上开有水壶进气口、水壶出气口、水壶进水口和水壶出水口，所述水壶出水口与反应器进水口之间通过输水管进行连接，所述反应器出气口与所述水壶进气口之间通过输气管进行连接。上述一种车用水助动机，其特征是：所述水电解反应器包括阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用水助动机，其特征在于：包括用于产生氢气和氧气的水电解反应器(1)和用于将所收集的氢气和氧气输送至车辆发动机的水壶(2)，所述水电解反应器(1)上开有反应器进水口和反应器出气口，所述水壶(2)上开有水壶进气口、水壶出气口、水壶进水口和水壶出水口，所述水壶出水口与反应器进水口之间通过输水管(3)进行连接，所述反应器出气口与所述水壶进气口之间通过输气管(4)进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种车用水助动机，其特征在于：包括用于产生氢气和氧气的水电解反应器(1)和用于将所收集的氢气和氧气输送至车辆发动机的水壶(2)，所述水电解反应器(1)上开有反应器进水口和反应器出气口，所述水壶(2)上开有水壶进气口、水壶出气口、水壶进水口和水壶出水口，所述水壶出水口与反应器进水口之间通过输水管(3)进行连接，所述反应器出气口与所述水壶进气口之间通过输气管(4)进行连接；所述水电解反应器(1)包括阴极电极和阳极电极以及与所述阴极电极和阳极电极相接的直流电源，所述阴极电极和阳极电极均位于反应器储水腔内，所述反应器进水口位于反应器储水腔下部，所述反应器出气口位于反应器储水腔上部；所述阴极电极和阳极电极的数量均为两个以上，所述阴极电极和阳极电极呈交错布设，所述阴极电极与所述直流电源的负输出端相接，所述阳极电极与所述直流电源的正输出端相接；所述阴极电极和阳极电极均为电极片(1-3)，所述电极片(1-3)的总数量为N个，N为正整数且N≥4；N个所述电极片(1-3)均呈竖向布设，N个所述电极片(1-3)的结构和尺寸均相同，N个所述电极片(1-3)由左至右布设在同一竖直面上；所述水电解反应器(1)还包括与所述直流电源相接的PWM控制电路；所述PWM控制电路包括PWM控制器、MOS管驱动电路和四个互补输出级，每个互补输出级的输出端接有一个MOS管，所述直流电源与所述PWM控制器相接，所述MOS管驱动电路的输入端与所述PWM控制器相接，四个所述互补输出级的输入端均与所述MOS管驱动电路的输出端相接，四个所述互补输出级的输出端分别与四个所述MOS管的栅极相接，四个所述MOS管的源极均接地；四个所述MOS管分别为MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，MOS管Q1的漏极和源极之间接有稳压管DZ1，MOS管Q3的漏极和源极之间接有稳压管DZ3；所述直流电源的负极接地，所述直流电源的正极与所述PWM控制电路相接；MOS管Q1的集电极和MOS管Q2的集电极相接且二者的接线端为接电端T3，MOS管Q3的集电极和MOS管Q4的集电极相接且二者的接线端为接电端T6，所述阳极电极与接电端T6相接，所述阴极电极与接电端T3相接。2.按照权利要求1所述的一种车用水助动机，其特征在于：所述直流电源的正极与所述PWM控制电路之间通过主供电电路连接，所述主供电电路上串接有三端稳压器U4和控制开关SW1，车辆燃油泵继电器的常开触点K1串接在所述主供电电路上。3.按照权利要求1所述的一种车用水助动机，其特征在于：所述PWM控制电路还包括对所述直流电源的供电电压进行检测的电压检测单元，所述电压检测单元与所述PWM控制器相接；所述PWM控制器为芯片PIC16F886-I/SO，所述MOS管驱动电路为芯片UCC27322。4.按照权利要求1所述的一种车用水助动机，其特征在于：N个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜明吾，
申请(专利权)人：姜明吾，加国加能陕西汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA