一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置的製作方法

2023-09-21 09:23:35 2

本發明涉及車載油箱節油裝置，尤其是一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置。

背景技術：

隨著經濟的高速發展，綠色環保已經被確定為發展理念，汽車的節能減排早已經被高度重視。隨著國六標準實施計劃，車載油氣回收系統逐漸在汽車上使用，同時對油箱的晃動問題也應引起高度重視。油液在油箱中隨著汽車的運動反覆撞擊油箱內壁面，尤其是汽車在制動、急轉彎、加速等典型工況下，油液晃動的能量不僅對油箱壁面造成損害，而且增加了油液與油箱內空氣接觸的自由液面，增加了油氣的揮發量。

汽車在冬天啟動時，發動機耗油量急速上升，一部分能量往往被浪費。隨著汽車技術的發展，高級轎車已經具備了遠程啟動功能，汽車被遠程啟動後，全車處於提前運行狀態，但這種方式耗油量太大，不如直接對油液進行預熱，使油液在噴油器中充分霧化，提高燃料完全燃燒率。

一種現有的方案，如專利cn201480031001中具有遠程啟動單元。該發明涉及一種具有遠程啟動單元的汽車，從汽車外部無線接收遠程啟動信號，以及在接收到遠程啟動信號時啟動電動機，由電動機帶動內燃機運轉，從而達到遠程啟動汽車的功能。該專利方案遠程啟動的是內燃機，燃油消耗率很大，此時大部分能量沒有做有用功，造成能量浪費。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提出一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置，該裝置可以實現預先遠程控制對油液加熱，降低了發動機低溫下啟動時的燃油消耗率，節約成本。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置，包括：發電裝置、加熱裝置和控制部分，所述發電裝置將產生的電能存儲起來，並為加熱裝置提供電能；加熱裝置接受控制部分的控制。

所述發電裝置由油氣回收管、油箱、主動扇齒輪、油液、從動齒輪、扇齒輪柄杆、滾動輪、彈性元件、支撐防浪帶、回力彈簧、發電機、渦輪、渦輪軸、支撐軸、齒輪軸和支撐架組成；油氣回收管安裝在油箱的左頂部，油氣回收管的末端安裝著汽車翻車安全閥和orvr閥；油箱內盛裝油液，在油箱的右側壁固定著內有彈性元件的支撐架，且油箱用於支撐防浪帶、支撐軸和齒輪軸；支撐軸位於防浪帶上方，在支撐軸上對稱安裝著可轉動的扇齒輪柄杆，且扇齒輪柄杆的右端固定著主動扇齒輪，扇齒輪柄杆左端連接下端固定在油箱底部的回力彈簧的上端；主動扇齒輪與安裝在支撐架左端的從動齒輪高副嚙合，從動齒輪安裝在齒輪軸上，且齒輪軸兩端位於油箱兩側壁開設的內槽內，齒輪軸可以沿著內槽向下運動，且齒輪軸下端被彈性元件支撐；所述滾動輪有兩個，兩個滾動輪分別安裝在兩個支撐架的內槽裡，且兩個滾動輪之間通過杆件相連，該杆件與一端固定在油箱內壁上的彈性元件連接；支撐防浪帶安裝在油箱的底部，支撐防浪帶上部有長孔，孔內安裝著支撐軸，在支撐防浪帶下部等間距開設四個形狀相同的「n」型槽；所述發電機共有四個，其中兩個安裝在渦輪軸的兩端，另外兩個安裝在齒輪軸的兩端；所述渦輪共有四個，四個渦輪分別安裝在四個「n」型槽的垂直下方，且渦輪安裝在渦輪軸上；所述渦輪軸位於支撐軸的垂直下方，渦輪軸左、右兩端的支撐部位軸的外表面與油箱內孔的內表面相配合。

所述加熱裝置由中間油管、供油管、加熱箱、加熱電阻絲、遠程接收器、電子開關、蓄能裝置和中間變換電路組成；中間油管左端連接油箱底部的油液出口電磁閥，右端連接加熱箱上的加熱箱出口電磁閥；供油管有兩個入口，兩個入口分別連接中間油管上的中間油管出口電磁閥和加熱箱上的加熱箱出口電磁閥；加熱箱呈圓柱狀，加熱箱圓周壁內留有圓環空腔，空腔內安裝有加熱電阻絲，且加熱箱右端接線端子與蓄能裝置的負極相連接。

所述控制部分由手機app、控制單元、油液出口電磁閥、加熱箱入口電磁閥、中間油管出口電磁閥、加熱箱出口電磁閥和加熱箱溫度傳感器組成；手機app用來向遠程接收器發出無線信號，並控制電子開關的開啟和關閉動作；控制單元與加熱箱溫度傳感器、曲軸溫度傳感器以及車外溫度傳感器連接，控制單元接收三個溫度傳感器傳來的溫度信號，並對油液出口電磁閥、加熱箱入口電磁閥、中間油管出口電磁閥和加熱箱出口電磁閥進行控制。

所述遠程接收器位於電子開關和蓄能裝置的中間，遠程接收器右端接口與蓄能裝置相連，左端接口與電子開關相連，遠程接收器能量由蓄能裝置提供。遠程接收器來接受手機app發出的遠程無線信號，用於控制電子開關的連接和斷開。

所述電子開關左端端子與加熱電阻絲的左端接口相連，右端端子與蓄能裝置的下方接口端子相連，此連接用來切斷連接蓄能裝置與加熱電阻絲的電路。

所述中間變換電路上端接口與四個發電機輸出端子的交匯處相連，中間變換電路左端輸出端子與蓄能裝置相連。中間變換電路用來把四個發電機發出的交流電轉換為直流電，並傳導到蓄能裝置裡。

一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置，其具體工作過程如下。

發電過程：

油液隨著汽車的運動在油箱中來回晃動，尤其是在典型工況下，如制動工況，油液晃動的幅度會很大。油液在慣性力的作用下，沿著扇齒輪柄杆向右上方運動，晃動的動能轉為重力勢能。在油液的重力勢能的作用下，扇齒輪柄杆以支撐軸的軸心為中心進行旋轉，同時主動扇齒輪在扇齒輪柄杆的帶動下向下運動，運動的主動扇輪齒與從動齒輪嚙合。由於主動扇齒輪在運動的過程中齒輪軸的橫向位移有變化，所以在油箱內壁的左右兩側安裝支撐架，支撐架的內部安裝有滾動輪和彈性元件，可以使從動齒輪沿著支撐架的裡槽運行。同時油箱的兩側壁開設與支撐架相同軌跡的內槽，使齒輪軸可以沿著油箱側壁的內槽運動。齒輪軸的轉動帶動兩端的發電機旋轉，旋轉的發電機進行發電，並把發出的電經過中間變換電路後儲存到蓄能裝置內。由於一部分的油液向油箱的右端運動，導致油箱的左端空間很大，油液不斷向油箱左端進行回流，回流的油液經過支撐防浪帶垂直下方的「n」型槽，同時推動槽裡的渦輪進行旋轉，旋轉的渦輪帶動渦輪軸進行圓周運動，同時渦輪軸帶動兩端的發電機旋轉，旋轉的發電機開始發電，發出的電經過中間變換電路後儲存到蓄能裝置內。

油液加溫過程：

當外界溫度傳感器把外界溫度的數值發送給控制單元，如果溫度小於設定值，控制單元先後分別向油液出口電磁閥和加熱箱入口電磁閥發出開啟指令，開啟時間超過設定值後，加熱箱入口電磁閥和油液出口電磁閥分別關閉。汽車在寒冷的天氣需要啟動時，首先通過手機app提前幾分鐘對遠程接收器發出開啟指令，接收到信號的遠程接收器向電子開關發出連通電路的指令，接通電路後，加熱電阻絲開始進行加熱，同時熱量向加熱箱內的油液進行傳導，當加熱箱內的加熱箱溫度傳感器檢測出加熱箱內的溫度達到設定的溫度後，向控制單元發送溫度數據，同時手機app顯示加熱箱內油液的溫度，通過手機app可以向遠程接收器發出關閉指令，接著遠程接收器指令關閉電子開關，切斷迴路，加熱電阻絲停止加熱。當控制單元接收到曲柄位置傳感器發出的信號後，控制單元分別向油液出口電磁閥和中間油管出口電磁閥發出開啟指令，保證油液的正常運行。

由於採用上述技術方案，本發明具有如下優越性：

充分利用油液晃動產生的機械能，並將這些能量轉化為可以直接利用的電能；產生的電能可以對油液加熱，降低了發動機低溫下啟動時的燃油消耗率，節約成本；同時提高了燃料在發動機內完全燃燒的程度，降低了發動機尾氣對外界環境的汙染。另外，油箱內安裝的發電裝置可以降低油液在油箱中的晃動幅度，減小油液對油箱壁面的衝擊應力，提高油箱使用的壽命；

同時，減少了油液與油箱內空氣接觸的概率，降低了油液產生油氣的揮發量，減小了碳罐吸附油氣的壓力。

附圖說明

圖1為本發明的原理結構示意圖。

圖2為本發明油箱的剖面結構示意圖。

圖中，手機app1、油氣回收管2、油箱3、主動扇齒輪4、油液5、從動齒輪6、扇齒輪柄杆7、滾動輪8、彈性元件9、支撐防浪帶10、回力彈簧11、控制單元12、油液出口電磁閥13、加熱箱入口電磁閥14、中間油管15、中間油管出口電磁閥16、供油管17、加熱箱出口電磁閥18、加熱箱溫度傳感器19、加熱箱20、加熱電阻絲21、遠程接收器22、電子開關23、蓄能裝置24、中間變換電路25、發電機26、渦輪27、渦輪軸28、支撐軸29、齒輪軸30、支撐架31。

具體實施方式

如圖所示，一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置，包括：發電裝置、加熱裝置和控制部分，所述發電裝置將產生的電能存儲起來，並為加熱裝置提供電能；加熱裝置接受控制部分的控制。

所述發電裝置由油氣回收管2、油箱3、主動扇齒輪4、油液5、從動齒輪6、扇齒輪柄杆7、滾動輪8、彈性元件9、支撐防浪帶10、回力彈簧11、發電機26、渦輪27、渦輪軸28、支撐軸29、齒輪軸30和支撐架31組成；油氣回收管2安裝在油箱3的左頂部，油氣回收管2的末端安裝著汽車翻車安全閥和orvr閥；油箱3內盛裝油液5，在油箱3的右側壁固定著內有彈性元件9的支撐架31，且油箱3用於支撐防浪帶10、支撐軸29和齒輪軸30；支撐軸29位於支撐防浪帶10上方，在支撐軸29上對稱安裝著可轉動的扇齒輪柄杆7，且扇齒輪柄杆7的右端固定著主動扇齒輪4，扇齒輪柄杆7左端連接下端固定在油箱3底部的回力彈簧11的上端；主動扇齒輪4與安裝在支撐架31左端的從動齒輪6高副嚙合，從動齒輪6安裝在齒輪軸30上，且齒輪軸30兩端位於油箱3兩側壁開設的內槽內，齒輪軸30可以沿著內槽向下運動，且齒輪軸30下端被彈性元件9支撐；所述滾動輪8有兩個，兩個滾動輪8分別安裝在兩個支撐架31的內槽裡，且兩個滾動輪8之間通過杆件相連，該杆件與一端固定在油箱3內壁上的彈性元件9連接；支撐防浪帶10安裝在油箱3的底部，支撐防浪帶10上部有長孔，孔內安裝著支撐軸29，在支撐防浪帶10下部等間距開設四個形狀相同的「n」型槽；所述發電機26共有四個，其中兩個安裝在渦輪軸28的兩端，另外兩個安裝在齒輪軸30的兩端；所述渦輪27共有四個，四個渦輪27分別安裝在四個「n」型槽的垂直下方，且渦輪27安裝在渦輪軸28上；所述渦輪軸28位於支撐軸29的垂直下方，渦輪軸28左、右兩端的支撐部位軸的外表面與油箱內孔的內表面相配合。

所述加熱裝置由中間油管15、供油管17、加熱箱20、加熱電阻絲21、遠程接收器22、電子開關23、蓄能裝置24和中間變換電路25組成；中間油管15左端連接油箱3底部的油液出口電磁閥13，右端連接加熱箱20上的加熱箱出口電磁閥18；供油管17有兩個入口，兩個入口分別連接中間油管15上的中間油管出口電磁閥16和加熱箱20上的加熱箱出口電磁閥18；加熱箱20呈圓柱狀，加熱箱20圓周壁內留有圓環空腔，空腔內安裝有加熱電阻絲21，且加熱箱20右端接線端子與蓄能裝置24的負極相連接。

所述控制部分由手機app1、控制單元12、油液出口電磁閥13、加熱箱入口電磁閥14、中間油管出口電磁閥16、加熱箱出口電磁閥18和加熱箱溫度傳感器19組成；手機app1用來向遠程接收器22發出無線信號，並控制電子開關23的開啟和關閉動作；控制單元12與加熱箱溫度傳感器19、曲軸溫度傳感器以及車外溫度傳感器連接，控制單元12接收三個溫度傳感器傳來的溫度信號，並對油液出口電磁閥13、加熱箱入口電磁閥14、中間油管出口電磁閥16和加熱箱出口電磁閥18進行控制。

所述遠程接收器22位於電子開關23和蓄能裝置24的中間，遠程接收器22右端接口與蓄能裝置24相連，左端接口與電子開關23相連，遠程接收器22能量由蓄能裝置24提供。遠程接收器22來接受手機app1發出的遠程無線信號，用於控制電子開關23的連接和斷開。

所述電子開關23左端端子與加熱電阻絲21的左端接口相連，右端端子與蓄能裝置24的下方接口端子相連，此連接用來切斷連接蓄能裝置24與加熱電阻絲21的電路。

所述中間變換電路25上端接口與四個發電機26輸出端子的交匯處相連，中間變換電路25左端輸出端子與蓄能裝置24相連。中間變換電路25用來把四個發電機26發出的交流電轉換為直流電，並傳導到蓄能裝置24裡。

一種利用回收車載油箱中油液晃動能量的節油裝置，其具體工作過程如下。

發電過程：

油液5隨著汽車的運動在油箱3中來回晃動，尤其是在典型工況下，如制動工況，油液5晃動的幅度會很大。油液5在慣性力的作用下，沿著扇齒輪柄杆7向右上方運動，晃動的動能轉為重力勢能。在油液5的重力勢能的作用下，扇齒輪柄杆7以支撐軸29的軸心為中心進行旋轉，同時主動扇齒輪4在扇齒輪柄杆7的帶動下向下運動，運動的主動扇輪齒4與從動齒輪6嚙合。由於主動扇齒輪4在運動的過程中齒輪軸30的橫向位移有變化，所以在油箱3內壁的左右兩側安裝支撐架31，支撐架31的內部安裝有滾動輪8和彈性元件9，可以使從動齒輪6沿著支撐架31的裡槽運行。同時油箱3的兩側壁開設與支撐架31相同軌跡的內槽，使齒輪軸30可以沿著油箱3側壁的內槽運動。齒輪軸30的轉動帶動兩端的發電機26旋轉，旋轉的發電機26進行發電，並把發出的電經過中間變換電路25後儲存到蓄能裝置24內。由於一部分的油液5向油箱3的右端運動，導致油箱3的左端空間很大，油液5不斷向油箱3左端進行回流，回流的油液5經過支撐防浪帶10垂直下方的「n」型槽，同時推動槽裡的渦輪27進行旋轉，旋轉的渦輪27帶動渦輪軸28進行圓周運動，同時渦輪軸28帶動兩端的發電機26旋轉，旋轉的發電機26開始發電，發出的電經過中間變換電路25後儲存到蓄能裝置24內。

油液加溫過程：

當外界溫度傳感器把外界溫度的數值發送給控制單元12，如果溫度小於設定值，控制單元12先後分別向油液出口電磁閥13和加熱箱入口電磁閥14發出開啟指令，開啟時間超過設定值後，加熱箱入口電磁閥14和油液出口電磁閥13分別關閉。汽車在寒冷的天氣需要啟動時，首先通過手機app1提前幾分鐘對遠程接收器22發出開啟指令，接收到信號的遠程接收器22向電子開關23發出連通電路的指令，接通電路後，加熱電阻絲21開始進行加熱，同時熱量向加熱箱20內的油液進行傳導，當加熱箱20內的加熱箱溫度傳感器19檢測出加熱箱20內的溫度達到設定的溫度後，向控制單元12發送溫度數據，同時手機app1顯示加熱箱20內油液的溫度，通過手機app1可以向遠程接收器22發出關閉指令，接著遠程接收器22指令關閉電子開關23，切斷迴路，加熱電阻絲21停止加熱。當控制單元12接收到曲柄位置傳感器發出的信號後，控制單元12分別向油液出口電磁閥13和中間油管出口電磁閥16發出開啟指令，保證油液的正常運行。

本發明的有益效果在於充分利用油液晃動產生的機械能，並將這些能量轉化為可以直接利用的電能；產生的電能可以對油液加熱，降低了發動機低溫下啟動時的燃油消耗率，節約成本；同時提高了燃料在發動機內完全燃燒的程度，降低了發動機尾氣對外界環境的汙染。另外，油箱內安裝的發電裝置可以降低油液在油箱中的晃動幅度，減小油液對油箱壁面的衝擊應力，提高油箱使用的壽命；

同時，減少了油液與油箱內空氣接觸的概率，降低了油液產生油氣的揮發量，減小了碳罐吸附油氣的壓力。

所述實施例為本發明優選的實施方式，但本發明並不限於上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬於本發明的保護範圍。