[实用新型]一种节油器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是一种与汽车排气管结合使用，以降低汽车废气排放，提升汽车动力，减少汽车积炭的节油器。

背景技术

现有汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，在吸气冲程被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生热能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机在进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程内完成一个工作循环。

(1)吸气冲程(intake stroke)

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180°。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度，空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。由于进气系统存在阻力，进气终点汽缸内气体压力小于大气压力0p，即pa＝(0.80～0.90)0p。进入汽缸内的可燃混合气的温度，由于进气管、汽缸壁、活塞顶、气门和燃烧室壁等高温零件的加热以及与残余废气的混合而升高到340～400K。

(2)压缩冲程(compression stroke)

压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2000kPa，温度达600～750K。

(3)做功冲程(power stroke)

当活塞接近上止点时，由火花塞点燃可燃混合气，混合气燃烧释放出大量的热能，使汽缸内气体的压力和温度迅速提高。燃烧最高压力pZ达3000～6000kPa，温度TZ达2200～2800K。高温高压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达b点时，其压力降至300～500kPa，温度降至1200～1500K。在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。

(4)排气冲程(exhaust stroke)

排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用，排气终点r点的压力稍高于大气压力，即pr＝(1.05～1.20)p0。排气终点温度Tr＝900～1100K。活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。这些残余废气在接下来的进气冲程就会混入到混合气中，使汽车引擎在进气冲程没办法达到完全换气的目的，这样引擎的效率就大打折扣，因此如何把废气全部排出燃烧室就成了重要的研究课题。

2、气门重叠角：在引擎的四个行程中，排气冲程时，当活塞上升达到上止点时，排气门关闭，排气冲程结束。接下来进气门打开，活塞开始下降，进气冲程开始。在引擎实际工作时，情形并非如此，而是当活塞上升到快要到达上止点时，排气门未完全关闭前，进气门已经打开了，这个排气门和进气门同时开启重叠角度的就是气门重叠角，这是为了解决残余废气被排出燃烧室而设计的。那么气门重叠是如何工作的啦？当汽车引擎在做功冲程时，混合气燃烧而膨胀成原来体积的很多倍，在借下来的排气冲程时，但排气门一打开，高压气流冲向排气歧管，而活塞上升把所有的废气推出气缸，这时排气管的气流很高，当活塞快要到达上止点时，由于空气惯性，排气管的气流仍然以高速往外冲，这些气流就会把燃烧室的废气“抽”出去，这个时候进气门打开，混合气刚好被“抽”进燃烧室，就在混合气刚好填满燃烧室时，进气门刚好也关上，如此循环，把燃烧室废气排出的目的就达到了。由于一把引擎开关气门的时间是固定的，这也表示气门重叠角也是固定的，那这样就不能兼固引擎的高低转速，为了解决高低转速之间的矛盾，于是就有了现在的可变正时气门重叠角，最具代表性的有本田VTEC发动机，丰田VVT-i发动机，宝马Vanos发动机，所以在未配备可变正时气门的引擎在高低转速时同样不能有效的排出燃烧室的残余废气，而引擎在出厂后在实际的工作环境下，由于燃料不能充分燃烧，产生积炭，这样引擎的工作效率也不能全部发挥，功率大打折扣，耗油量增加，排放也超标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，降低废气排放，提升动力，减少汽车积炭的产生，具有一定的创新性，且具有巨大经济效益的节油器。

本实用新型的目的是这样实现的：