摘 要

当车辆行驶时的海拔高度增加时，外界空气的气压明显降低，同时氧气密度大大缩小，这就会导致发动机的充气量降低，同时发动机的动力性也会大大减小。为了解决以上问题，我设计出一种应用于缺氧环境下发动机外置智能增氧系统，它安装布置于发动机的节气门与空气滤芯之间的进气管道。增氧系统可根据进气管道中的空氧比，以及尾气废气成分，智能调节进气管道的供氧浓度，让发动机工作始终处于最佳工作状态，以期达到提能增效的效果。该发明无须对发动机内部做改造，降低了使用成本；同时，安装布置也非常简单。

论文主要研究了高原缺氧环境下改善发动机进气装置，使发动机的进气氧含量达到平原状态。

研究结果表明：该提能增效装置能有效增强发动机的工作效率并达到智能调节的目的。

本文的特色：不同于以往对发动机内部改装，旨于在发动机外围做出改装。

关键词：发动机；氧分析传感器；测控系统；预混装置

Abstract

When the altitude of the vehicle is increased, the pressure of the outside air is significantly reduced, and the oxygen density is greatly reduced, which will lead to a reduction in the engine's charge and the engine's power. The utility model relates to an external intelligent oxygenation system applied to an engine in an oxygen-deficient environment, and an air intake pipe arranged between a throttle valve of an engine and an air filter element is installed. The oxygen-increasing system can intelligently adjust the oxygen supply concentration of the intake pipe according to the air-to-oxygen ratio in the intake pipe and the composition of the exhaust gas, so that the engine always works in the best working state, in order to achieve the effect of increasing energy efficiency. The invention does not need to change the inside structure of the engine, which cut down the use cost; at the same time, the installation and arrangement are also very simple. The thesis mainly studies the improvement of the engine air intake device under the plateau hypoxic environment, so that the engine intake oxygen content reaches the plain state. The research’s results show that the energy-enhancing and efficiency-increasing device can effectively improve the working efficiency of the engine and achieve the purpose of intelligent adjustment. Features of this article: Different from the previous internal modification of the engine, it is intended to be modified on the periphery of the engine.

Key Words：engine；oxygen analysis sensor；control system；premixing device

目□□录

第1章□绪论 6

□□1.1□课题研究的背景及意义 6

□□□□1.1.1□发动机供氧技术现状 7

□□□□1.1.2□设计本装置的意义 8

□□1.2□课题主要研究内容 8

□□1.3□预期目标 8

第2章□供氧装置总体方案设计 10

□□2.1□供氧装置总体要求 10

□□□□2.1.1□缺氧环境中发动机面对的主要问题 10

□□□□2.1.2□系统控制方案设计 10

□□□□2.1.3□供氧系统功能设计 11

□□2.2□装置管路等硬件方案设计 11

□□2.3□系统软件方案设计 12

□□□□2.3.1□对于PWM技术的应用 12

□□□□2.3.2□供氧系统软件功能介绍 13

第3章□供氧装置控制系统硬件设计 14

□□3.1□氧分析传感器的选型与配置 14

□□3.2□供氧系统的配置 15

□□3.3□废气及氧含量采集设计 15

第4章□结论 17

参考文献 5

致谢 51

第1章 绪论

当车辆行驶时的海拔高度增加时，外界空气的气压明显降低，同时氧气密度大大缩小，这就会导致发动机的充气量降低，同时发动机的动力性也会大大减小。为了解决以上问题，我设计出一种应用于缺氧环境下发动机外置智能增氧系统，它安装布置于发动机的节气门与空气滤芯之间的进气管道。增氧系统可根据进气管道中的空氧比，以及尾气废气成分，智能调节进气管道的供氧浓度，让发动机工作始终处于最佳工作状态，以期达到提能增效的效果。该发明无须对发动机内部做改造，降低了使用成本；同时，安装布置也非常简单。本节能增效装置设计合理、体积适中、安装布置简单、可自载、所耗能源可自给自足，可达到发动机中的燃料充分燃烧来达到提升发动机功率的效果。

当车辆成为我们日常生活中必不可少的交通工具后，如何达到节能减排的目的也成了我们需要考虑的重要问题，这样一来，如何充分吸入空气和得到充足的氧气来燃烧成为了车辆设计中举足轻重的问题，只有解决好这个问题才能保证车辆的动力充足、汽车能耗降低、行车效率稳定提升。

在一些氧含量高的地区，进气量并不成问题，所以此处的研究背景为高原地区，特点是空气稀薄，氧含量低。

1.1 课题研究的背景及意义