內燃機助燃裝置製造方法
2023-06-05 20:57:56
內燃機助燃裝置製造方法
【專利摘要】一種內燃機助燃裝置，適用於連接在一內燃機的負壓管，並用於盛裝一工作液體，該內燃機助燃裝置包含一容置該工作液體並與外界連通的汽化瓶，及一連接該負壓管並與該汽化瓶相連通的防溢瓶。當該內燃機運轉時，會使該工作液體產生氣泡而被汽化為水汽，水汽進入該內燃機中與燃料混合爆炸，可在過程中增加燃料霧化、使其充分燃燒，而有增加活塞扭力、清除積碳及減少有害廢氣產生等功效。該防溢瓶可進一步防止未汽化完全的工作液體進入該內燃機之燃燒室，而能避免意外熄火，甚至造成燃燒室鏽蝕等問題，確保該內燃機運轉順暢及使用上的安全。
【專利說明】內燃機助燃裝置
【【技術領域】】
[0001]本發明是有關於一種內燃機助燃裝置，特別是指一種引入水汽幫助燃料充分燃燒的內燃機助燃裝置。
【【背景技術】】
[0002]一習知的內燃機如一汽車引擎在發動時，汽缸運作會使一負壓管產生負壓、導引外界空氣流入並與燃油混合壓縮為均勻的可燃性氣體，高度壓縮的混合氣體在燃燒室中被火星塞的瞬時高壓電點火爆炸並瞬間燒盡，過程中所產生之能量與壓力推動汽缸內的活塞，最後傳動曲軸使車輪轉動。
[0003]在燃料的燃燒過程中若燃燒完全，理論上僅會生成二氧化碳與水，然而，在引擎實際運轉中可能會由於油氣混和比偏移、燃料霧化不全、燃燒室溫度過高或過低、點火時間過晚或過早等等原因，造成燃料燃燒不完全的現象，因而產生積碳層、廢氣排放增加、耗費燃料卻又無法產生應有之引擎扭力等問題，不僅對環境造成汙染，也增加了額外的燃料花費，長遠下來，甚至可能影響引擎的使用壽命。
【
【發明內容】
】
[0004]因此，本發明之目的，即在提供一種能引入水汽進入燃燒室，並幫助燃料充分燃燒的內燃機助燃裝置。
[0005]於是，本發明內 燃機助燃裝置，適用於連接在一內燃機的負壓管，並用於盛裝一工作液體，該內燃機助燃裝置包含一汽化瓶及一防溢瓶。
[0006]該汽化瓶包括一容置該工作液體的第一容室、一設置於該容室並與外界連通的進氣管、一設置於該進氣管末端且浸泡於該工作液體內的氣泡石，及一與該工作液體相間隔的汽入口。
[0007]該防溢瓶包括一第二容室、一連通該汽入口與該第二容室的汽出口、一與該汽出口相間隔並連通第二容室與該負壓管的集汽口，及一設置於該汽出口下方的擾流環，該擾流環具有一圍繞該集汽口並向下延伸的周壁，及多數與該周壁呈一角度向外並向下延伸的葉片。
[0008]本發明之功效在於，當該內燃機運轉時，會使該汽化瓶內的工作液體被汽化為水汽，水汽進入該內燃機中與燃料混合爆炸，可在過程中幫助燃料充分燃燒；該防溢瓶可進一步防止未汽化完全的工作液體進入該內燃機之燃燒室，確保該內燃機運轉順暢及使用上的安全。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0009]本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的兩個較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中:
[0010]圖1是本發明之一第一較佳實施例的一立體分解圖；[0011]圖2是該第一較佳實施例之一部分分解立體圖；
[0012]圖3是該第一較佳實施例連接於一引擎之負壓管的一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例的運作機制 '及
[0013]圖4本發明之一第二較佳實施例的一剖面示意圖，說明該第二較佳實施例的一量子熱超導單元。
【【具體實施方式】】
[0014]在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的組件是以相同的編號來表不。
[0015]參閱圖1至圖3，本發明內燃機助燃裝置的第一較佳實施例適用於連接在一內燃機之負壓管11，並用以盛裝一含水之工作液體2。在本實施例中，該內燃機以一具汽車引擎I為例作說明，該工作液體2為水。該內燃機助燃裝置包含一容置該工作液體2的汽化瓶3，及一與該汽化瓶3相連通並連接至該負壓管11的防溢瓶4。
[0016]該汽化瓶3用以將該工作液體2汽化為能幫助燃料燃燒的水汽21，並包括包圍界定容置該工作液體2的一第一容室32的一第一瓶體31、一可開啟地封閉該第一容室32的第一蓋體33、一形成於該第一蓋體33並與該第一容室32連通的汽入口 34、一穿設於該第一蓋體33並伸設入該第一容室32的進氣管35、一設置於該進氣管35末端並浸泡於該工作液體2的氣泡石36、一設置於該第一蓋體33之外並與該進氣管35相連通的進氣接頭37，及一設置於該進氣接頭37的調整閥38。
[0017]該第一容室32具有一上方開口 321，該第一蓋體33可開啟地封閉該開口 321，避免該工作液體2自該第一容室32外溢。該進氣接頭37能外接一導氣管(圖未示)，導入外部空氣經由該進氣管35進入該第一容室32。該調整閥38與該進氣管35相連通，調整該調整閥38可依使用需求控制該進氣接頭37所導入的空氣量。由該進氣管35導入的外部空氣通過該氣泡石36的孔隙進入該工作液體2，使該工作液體2產生無數小氣泡，該等氣泡在該工作液體中膨脹碎裂、震蕩該工作液體2，並在過程中使該工作液體2被汽化為氣態之水汽21，水汽21與該第一瓶體31中的空氣再通過該汽入口 34流出該第一瓶體31。
[0018]為對該工作液體2達成良好之密封效果，該工作液體2不能填充過多，其液面需與該汽入口 34間隔一段距離，避免該工作液體2經該汽入口 34流出該第一瓶體31，而確保僅有氣態之水汽21與空氣能進入該汽入口 34 ;該工作液體2也不能填充過少，必須能讓該氣泡石36絕大部分體積浸泡於該工作液體2內，使該工作液體2順利藉由該氣泡石36起泡的作用而被汽化，該汽化瓶3方能正常行使其功能。在本實施例中，該第一瓶體31之材質為可透光，方便檢視該工作液體2之液面高度是否合宜。
[0019]使用時，將該第一瓶體31與該第一蓋體33分離，取出該第一瓶體31即可調整其內部工作液體2之含量多寡，在該工作液體2液面高度不足時，也可經由設置於該第一蓋體33上方，與該第一容室32相連通的一加水口 39直接添加該工作液體。
[0020]該防溢瓶4用以隔離該負壓管11與該汽化瓶3，防止未被汽化完全之工作液體2進入該負壓管11，並包括包圍界定一第二容室42的一第二瓶體41、一可開啟地封閉該第二容室42並與該第一蓋體33相連通的第二蓋體43、一設置於該第二蓋體43並連通該汽入口34與該第二容室42的汽出口 44、一朝向下地設置於該第二蓋體43並與該汽出口 44相間隔的集汽口 45、一可開啟地封閉該集汽口 45的濾蓋46、一設置於該集汽口 45與該濾蓋46之間的擾流環47，及一設置於該第二蓋體43之外，並藉由該集汽口 45與該第二容室42相連通的出汽接頭48。該防溢瓶4是藉由該出汽接頭48連接至該引擎I之負壓管11。
[0021]該擾流環47具有一環繞該集汽口 45且內端緣包圍界定一中心孔472的圍繞壁471、一由該圍繞壁471外端緣向下延伸並圍繞該集汽口 45的周壁473，及多數與該周壁473呈一角度向外並向下延伸的葉片474。該圍繞壁471具有二由內端緣沿徑向向外延伸的凹口 475。在本實施例中，該擾流環47為金屬材質。
[0022]該第二蓋體43具有一凸出於該集汽口 45並往下延伸的鎖接軸431，該鎖接軸431具有一對應設置於末端的外螺紋部432。該擾流環47是藉由該中心孔472套設於該鎖接軸431，並透過該等凹口 475對應嵌設於該集汽口 45端緣451的二個凸塊452，而以該圍繞壁471不可旋轉地抵接於該集汽口 45端緣451。該濾蓋46具有一藉由一內螺紋部462固定於該鎖接軸431之外螺紋部432的一鎖接盤461，及一套設於該鎖接軸431，且兩端分別抵接於該擾流環47之圍繞壁471與該鎖接盤461的空心圓筒狀濾材463。該濾材463之材質緻密，僅供氣相流體如水汽21、空氣等通過，透過該濾材463與該鎖接盤461，該濾蓋46能確保僅有氣體進入該集汽口 45。
[0023]在本實施例中，該濾材463之兩端分別設有一軟質墊圈464，如此，當該鎖接盤461鎖接於該鎖接軸431時，可將該擾流環47與該濾材463向上迫緊於該集汽口 45端緣451，並密封組件之間的縫隙，進而完全封閉該集汽口 45，避免氣體、液體未經該濾材463之篩選而經由組件間的縫隙進入該集汽口 45。
[0024]該汽出口 44位於該擾流環47上方並朝向該擾流環47，該汽出口 44所噴出之水汽21、空氣混合氣體衝擊該擾流環47時會受該等葉片474擾動、朝向四面八方發散而在該防溢瓶4內產生渦流，若該混合氣體中仍有未被汽化完全的微小水滴存在，將會受到渦流旋轉所產生的離心力影響，被向外拋摔至該第二瓶體41的瓶壁上、並向下流入該第二瓶體41底部，而不會進入位於該第二瓶體41中心的該集汽口 45 ;此外，該擾流環47為比熱較小的金屬材質，由該汽出口 44所噴出的混合氣體中若存在有小水滴，將會冷凝在該擾流環47之周壁473上，並順著該周壁473流至該等葉片474再向下滴落至該第二瓶體I底部。以該濾蓋46封閉該集汽口 45則是作為一道保險，在該防溢瓶4內液體累積過多，或是車體行動震蕩之下導致該防溢瓶4內的液體意外向上噴濺時，確保液態流體不會流入該集汽口 45並進入引擎I內，而導致燃燒溫度過低、引擎I熄火甚至燃燒室鏽蝕等問題。
[0025]該防溢瓶4內如累積液體時，將該第二瓶體41與該第二蓋體43分離，即可傾倒瓶內之液體。在本實施例中，該第二瓶體41之材質為可透光，方便檢視瓶內是否有積液產生。
[0026]如此，引擎I開始運作時，汽缸內會產生負壓，並由該負壓管11自外界抽氣回填入該汽缸內，連帶使該汽化瓶3由該進氣接頭37導入空氣進入該進氣管35，外部空氣在該工作液體2內產生氣泡並汽化該工作液體2，所形成的水汽21與瓶內空氣混合進入該汽入口34，並經由相連通的該第一、第二蓋體33、43被抽吸至該防溢瓶4，未被汽化完全的小水滴會在該防溢瓶4中與水汽分離，並留在該防溢瓶4內，水汽21與空氣進一步經由該集汽口45流出，最後通過與該負壓管11相連的該出汽接頭48進入該引擎I之燃燒室，與燃油混和燃燒。
[0027]藉此，本發明內燃機助燃裝置可在一內燃機運作時，導入水汽21進入燃燒室與燃料混合燃燒，水汽21在燃燒室中可產生微爆效應，使燃料進一步霧化而能達到充分燃燒，不僅能增加活塞衝力，還具有能氧化汽缸內積碳層並清除積碳，以及減少碳氫類有害氣體的排放等功效；除此之外，水汽21的存在能維持汽缸內穩定之油、汽、水混合比，可避免燃料自爆所產生的爆震現象；水汽21在燃燒室中能夠吸收熱量，還能降低燃料的最高燃燒溫度，而有避免氮氧化合物(NOx)生成、減少廢氣排放之功效；水汽21還能夠改善在壓縮衝程中的熱力現象，並允許在較高的空氣燃料比下燃燒，而有降低耗油量的優點，綜上所述，故確實能達成本發明之目的。
[0028]除此之外，還能將本發明之優點歸納如下:
[0029]一、本發明內燃機助燃裝置可藉由一三通管外接至內燃機之負壓管11，而不需破壞內燃機的結構或是截斷原有之管路，安裝十分簡易快速。
[0030]二、本發明內燃機助燃裝置利用單純之機構原理，在內燃機發動時自然啟動，內燃機關閉時也自然停止，而不需額外使用電力發動或是外部人力控制，使用簡單方便。
[0031]三、該防溢瓶4之擾流環47能分離未汽化完全之小水滴,使水滴凝結於該金屬周壁473，或是藉由該等葉片474所形成之渦流，將由該汽出口 44所噴出之混合氣體中的液體組成部分、或是意外噴濺至該防溢瓶4中的工作液體2離心至該第二瓶體41之瓶壁上，並確保僅有氣體組成部分進入內燃機發揮助燃效果。
[0032]四、該濾蓋46能進一步在該防溢瓶4內產生積液時，確保液體不會進入該集汽口45 ;在整個裝置或是車體意外傾倒時，該防溢瓶4之第二瓶體41本身也能夠承裝相當容量之工作液體2，故能夠作為隔離該汽化瓶3與該負壓管11的最後一道防線，避免液體進入內燃機幹擾燃燒反應，甚至造成燃燒室的損壞。
[0033]參閱圖4，本發明之一第二較佳實施例大致與該第一較佳實施例相同，唯一不同之處在於，該第二較佳實施例的汽化瓶3還包括一量子熱超導單元30，該量子熱超導單元30具有一穿設於該第一蓋體33並伸設入該第一容室32的熱超導管301、一容置於該熱超導管301內的熱超導介質302、一設置於該第一蓋體33的調節旋鈕303，及一與該熱超導管301連接，並可受該調節旋鈕303控制的球型閥304。
[0034]在本實施例中，該熱超導管301將該熱超導介質302封閉於管內，且管內為常壓狀態、不須抽真空，而使該熱超導介質302能夠在管中對流循環。
[0035]該熱超導管301具有一凸出於該第一蓋體33外的外部端301a,及一位於該第一容室32的內部端301b。藉由該熱超導介質302，能將該汽化瓶3外部的熱量由該外部端301a傳導入該內部端301b，並藉此升高該汽化瓶3內的溫度，進一步增加該工作液體2的汽化效率。
[0036]該球型閥304能控制該外部端301a與該內部端301b之間該熱超導介質302的循環，旋轉該調節旋鈕303，能調整該球型閥304，並依照使用需求調整該汽化瓶3內的溫度。
[0037]如此，可達到與該第一實施例相同之功效之外，還能更進一步增加該工作液體2的汽化效率。
[0038]歸納上述，本發明內燃機助燃裝置安裝簡便、使用容易，可導入水汽21進入內燃機之燃燒室，幫助燃料充分燃燒，而能有清除積碳、避免爆震、減少廢氣排放、增加活塞衝力、減少油耗及延長內燃機使用壽命等優點；除此之外，該防溢瓶4能防止氣體之外的成分進入內燃機，而導致熄火及汽缸鏽蝕等問題，不僅能確實提升內燃機作動效率，在整組裝置的使用安全考慮上也面面俱到，故確實能達成本發明之目的。
[0039]惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
【權利要求】
1.一種內燃機助燃裝置，適用於連接在一內燃機的負壓管，並用於盛裝一工作液體，該內燃機助燃裝置包含: 一汽化瓶，包括一容置該工作液體的第一容室、一設置於該容室並與外界連通的進氣管、一設置於該進氣管末端且浸泡於該工作液體內的氣泡石，及一與該工作液體相間隔的汽入口 ；及 一防溢瓶，包括一第二容室、一連通該汽入口與該第二容室的汽出口、一與該汽出口相間隔並連通第二容室與該負壓管的集汽口，及一設置於該汽出口下方的擾流環，該擾流環具有一圍繞該集汽口並向下延伸的周壁，及多數與該周壁呈一角度向外並向下延伸的葉片。
2.如權利要求1所述的內燃機助燃裝置，其中，該防溢瓶還包括一可開啟地封閉該集汽口的濾蓋,該濾蓋的材質僅供氣相流體通過。
3.如權利要求2所述的內燃機助燃裝置，還包含一凸出於該集汽口並往下延伸的鎖接軸，該擾流環套設於該鎖接軸並抵接於該集汽口端緣，該濾蓋具有一鎖接於該鎖接軸末端的鎖接盤，及一套設於該鎖接軸，且兩端分別抵接於該鎖接盤與該擾流環的空心筒狀濾材，該鎖接盤將該濾材與該擾流環迫緊於該集汽口端緣，並封閉該集汽口，該濾材材質僅供氣相流體通過。
4.如權利要求3所述的內燃機助燃裝置，其中，該集汽口端緣設置有二個凸塊，該擾流環還具有一環繞該集汽口且內端緣包圍界定一中心孔的圍繞壁，該圍繞壁具有二由內端緣沿徑向向外延伸，並可分別對應嵌設於該等凸塊的凹口，該擾流環是藉由該中心孔套設於該鎖接軸，而以該圍繞壁不可轉動地抵接於該集汽口端緣，該周壁是由該圍繞壁的外端緣向下延伸，該濾材是抵接於該圍繞壁。
5.如權利要求4所述的內燃機助燃裝置，其中，該濾蓋還具有分別設置於該濾材之兩端的二軟質墊圈。
6.如權利要求1所述的內燃機助燃裝置，其中，該汽化瓶還包括一可開啟地封閉該第一容室的第一蓋體，該防溢瓶還包括一可開啟地封閉該第二容室的第二蓋體，該汽入口是形成於該第一蓋體，該汽出口與該集汽口是形成於該第二蓋體，該第一蓋體與該第二蓋體相連通，並藉此連通該汽入口與該汽出口。
7.如權利要求6所述的內燃機助燃裝置，其中，該汽化瓶還包括一設置於該第一蓋體，且兩端分別與外界及該進氣管相連通的進氣接頭，該防溢瓶還包括一設置於該第二蓋體，且兩端分別與該負壓管及該集汽口相連通的出汽接頭。
8.如權利要求7所述的內燃機助燃裝置，其中，該汽化瓶還包括一設置於該進氣接頭的調整閥。
9.如權利要求1所述的內燃機助燃裝置，其中，該擾流環的外周壁的材質具有金屬。
10.如權利要求1所述的內燃機助燃裝置，其中，該汽化瓶還包括一量子熱超導單元，該量子熱超導單元具有一伸設入該第一容室的熱超導管、一容置於該熱超導管內的熱超導介質、一調節旋鈕，及一與該熱超導管連接，並可受該調節旋鈕控制的球型閥。該熱超導管管內為常壓，並具有一位於該汽化瓶外的外部端，及一位於該第一容室的內部端。
【文檔編號】F02M25/032GK104033289SQ201310626260
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】王泰樺, 謝德光, 王信民 申請人:王泰樺, 戴錦程, 遊燕飛