1.本发明属于智能增氧技术领域，具体涉及一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速技术及其设备。
背景技术：2.高原高寒地域人员因缺氧呼吸困难，导致人员的记忆力和反应速度下降，判断错误率增加等认知能力的损伤。以及会导致人体各系统机能、新陈代谢、观察、知觉、思维、想象及注意力，甚至形态的改变，严重时会危及生命等一系列高原病；尤其在驾驶车辆翻越高海拔达坂，会因缺氧导致反应迟钝，甚至给驾驶带来安全隐患。
3.高原高寒地域各类型车辆存在启动慢、效率低、机动性能较差、难隐蔽和污染大等一系列“高原病”，不能很好的适应高原高寒地区机动需要。（1）难启动：高原高寒地区车辆启动点火时，需多次点火，不利于快速机动和保障，影响保障的效率。（2）效率低：由于高寒缺氧，空气含氧量低，燃料燃烧速度慢、不充分，且高寒山地坡陡弯急，发动机在低档位使用比例高，致使柴汽油车油耗大，效率低，影响机动能力。（3）机动慢：由于高原高寒地区海拔高、空气稀薄、含氧量低，混合气中油量占比过大，导致混合气浓度变大，燃料燃烧不完全且燃烧速度慢，使燃油燃烧放出的热量少，直接导致发动机动力显著下降，机动慢。海拔每升高1000米，车辆发动机功率下降10%左右，高原地域海拔均在3000以上，其动力性将下降30%以上，达不到高原快速机动保障的要求。（4）难隐蔽：由于燃油车尾气中碳烟排放超标，冒黑烟，再加之启动慢，机动效率低，很难快速隐蔽机动。（5）污染大：由于燃料燃烧不充分，使燃油机尾气中一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等气体排放超标，污染破坏高寒地区脆弱的生态环境。因此，针对人员高海拔地域缺氧呼吸困难和提高车辆装备机动性的需要，提出了一种集生氧装置和智能控制系统于一体的，供人员和车辆双用的增氧加速设备。
技术实现要素：4.针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速技术及其设备，可用于人员和各种类型的车辆，既能给人员源源不断供氧，又能增加车辆发动机动力，减少油耗，大幅度提高高原人员的适应性、车辆的机动性能和隐蔽效率，降低车辆对空气的污染。
5.为了达到上述目的，本发明技术方案如下：一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速技术，包括以下步骤：s1 利用车辆原本的供气系统提供压缩气体，压缩气体轮流通入两个并列设置的分子筛制氧装置中，进行循环加压吸附产氧、减压解吸排氮过程；s2 向分子筛制氧装置a通入压缩气体后进行压吸附产氧，产生的氧气放出部分流量对分子筛制氧装置b进行减压解吸排氮，产氧排氮完成后，分子筛制氧装置b通入压缩气体后进行压吸附产氧，分子筛制氧装置a进行减压解吸排氮，如此循环，持续产出富氧成品气体；
s3 产出的富氧成品气体根据需求传送至发动机和/或包含驾驶室、车厢在内的人员场所；s4车辆原本的供气系统与发动机之间通过富氧膜技术将含90%以上的富氧空气输入发动机内部以实现增氧；s5通过在发动机出气口和进气口设置超氧化钾药板，使得尾气的二氧化碳与超氧化钾药板上超氧化钾反应生成氧气，进入发动机内部以实现增氧。
6.本发明还提供了一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，包括分子筛床制氧系统，分子筛床制氧系统包括分子筛床制氧罐a、分子筛制氧罐b和氧气储气缓冲罐；分子筛床制氧罐a、b分别通过新型程控阀e的左、右接口与供应压缩气体的供气管道连通；分子筛床制氧罐a、b内部皆装有5a分子筛，能够吸附大量氮气而产出的富氧气体；分子筛床制氧罐a、b分别通过各自的储氧管道、单向阀ⅱ与氧气储存缓冲罐连接；氧气储存缓冲罐能够独立收集来自分子筛床制氧罐a、b各自产出的富氧气体进行稳压，氧气储存缓冲罐的输出口通过新型程控阀f的左、右接口分别对应与分子筛床制氧罐a的储氧管道、分子筛床制氧罐b的储氧管道，通过交替打开新型程控阀f的左、右接口，将氧气储存缓冲罐中一个分子筛床制氧罐中产出的富氧气体释放一定流量，对另一只分子筛床制氧罐进行反向冲洗排氮，两个分子筛床制氧罐如此连续循环依令交替工作，使氧气储气缓存罐得到大量的浓度为95%以上的产品气；上述新型程控阀f的下接口供氧系统连接，将氧气储气缓存罐内的产品气通过供氧系统送至发动机和/或包括驾驶室、车厢的人员场所。
7.进一步的，还包括供氧系统，供氧系统包括供氧三通管道和三个电磁阀，供氧三通管道分别与氧气储存缓冲罐、发动机和人员场所连接，电磁阀v1设置在供氧三通管道的主管道上，电磁阀v2设置在供氧三通管道上与发动机连接的支管道上，电磁阀v3设置在供氧三通管道上与人员场所的支管道上，根据需求由中央控制器来控制三个电磁阀分别向将发动机或人员场所输送氧气，或者同时向发动机和人员场所输送氧气。
8.进一步的，还包括氧气分析系统，氧气分析系统包括o2传感器a、o2传感器b、压力传感器p1、co传感器和中央控制器，o2传感器a、o2传感器b、压力传感器p1、co传感器分别与中央控制器连接；o2传感器a和压力传感器p1设置供氧系统的供氧三通管道的主管道上，且位于电磁阀v1的下流管道，若是达到设定的o2传感器a的浓度、压力传感器p1的压力值，中央控制器适时打开新型程控阀f的下接口，从而氧气送给供氧系统；co传感器设置汽车发动机的尾气管道上；o2传感器b设置车载空气储气缓存罐和新型程控阀g之间的管道上，若是高出设定的co传感器的浓度、或低于设定的o2传感器b的浓度，中央控制器瞬时打开新型程控阀g的上接口，从而，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧，直到co传感器监测到co浓度恢复正常或消失后，或o2传感器b监测到o2浓度高于设定值，关闭程控阀g的上接口，停止制氧。
9.进一步的，所述co传感器监测到co浓度大于4.5%，或o2传感器b监测到o2浓度小于20.9%时，默认车辆处于缺氧导致油料不完全燃烧的状态，将指令传输至中央控制器，中央控制器按照设定程序，瞬时打开新型程控阀g的上接口，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧；直到co传感器监测到co浓度恢复正常或消失后，或o2传感器b监测到o2浓度高于20.9%时，中央控制器判断为车辆不缺氧，按照设定程序和人机对话指令选择是否关闭程控阀g的上接口。
10.进一步的，还包括压缩气体供气系统，所述压缩气体供气系统包括空气滤清器、车载无油空气压缩机、车载空气储气缓存罐和精滤器；空气滤清器与车载无油空气压缩机连通，空气滤清器对外界空气进行粗滤处理，再引入车载无油空气压缩机中；车载无油空气压缩机通过单向阀ⅰ与车载空气储气缓存罐连通，车载无油空气压缩机将常压空气进行压缩通过单向阀ⅰ存入车载空气储气缓存罐内；车载空气储气缓存罐通过新型程控阀g的上接口与供气管道连接；精滤器设置在供气管道上，对压缩空气中进行精滤处理，精滤器上的冲洗口单向阀e将过滤的液体凝聚物排除；供气管道与分子筛床制氧系统连通，以向分子筛床制氧系统供应压缩气体。
11.进一步的，所述压车载空气储气缓存罐内部压缩空气的压力为1～8mpa，车载空气储气缓存罐上的泄压阀d超出体积的气体排除，防止因超出体积而爆炸。
12.进一步的，所述压缩气体供气系统还包括压力传感器p2，压力传感器p2设置供气管道上，位于精滤器的下流管道；经精滤器精滤后的增压空气流经压力传感器p2，使输入压力为1～8mpa压缩空气减至压力为0.25～0.4mpa压缩空气，然后流入新型程控器e，进入制氧系统。
13.进一步的，所述中央控制器采用可编程控制器plc或单片机arduino，中央控制器设有显示单元、操作单元、人机对话单元以及故障监测单元，通过操作单元或者人机对话单元完成参数调整及设定，故障监测单元发现问题则自动通过蜂鸣器报警并远传给外部设备；显示单元与分别显示氧气流量、氧气浓度、氧气压力的三个仪表连接并直接显示对应数据，且显示单元能在人机界面上显示各路传感器检测到的氧气流量、氧气浓度、氧气压力的相应数据，以及显示氧气流量累计数据。
14.进一步的，还包括富氧膜，所述富氧膜设置在连接空气滤清器和发动机进气口的第一进气管道内部，在发动机进气口与外界空气的压差下，让空气通过富氧膜，得到含90%以上的富氧空气进入发动机内部以实现增氧；同时富氧膜和空气滤清器之间设有第一进气电磁阀，由中央控制器控制第一进气电磁阀从而控制富氧膜增氧过程。
15.进一步的，还包括超氧化钾药板，所述超氧化钾药板设置在连接发动机出气口与发动机进气口的第二进气管道内部，引入发动机尾气的二氧化碳与超氧化钾药板上超氧化钾反应生成氧气，进入发动机内部以实现增氧；同时发动机出气口和超氧化钾药板之间设有第二进气电磁阀，由中央控制器控制第二进气电磁阀从而控制超氧化钾反应增氧过程。
16.进一步的，所述中央控制器与安装在发动机尾气口的co传感器连接，当发动机燃烧不充分时，一氧化碳浓度增加，一氧化碳浓度高于正常排放值时，开启第二进气电磁阀，一部分尾气进入超氧化钾药板，使二氧化碳与超氧化钾反应生成氧气；或者中央控制器与安装在发动机尾气口的co2传感器连接来控制是否将尾气引入超氧化钾药板。
17.有益效果：本发明利用分子筛变压吸附原理产生氧气，实现供人员呼吸和对车辆进行增氧加速的目的。通过化学增氧，使高寒环境下车辆装备发动机进风口氧含量增加，从而提高车辆机动速度。通过智能控制系统，在氧含量不足时，自动供氧，氧含量充足时，停止供氧，实现智能控制增氧加速的目的。
附图说明
18.图1为本发明的分子筛制氧部分结构示意图；
图2为本发明的中央控制器控制原理图；图3为本发明的化学增氧部分结构示意图；图4为本发明的中央控制器依据一氧化碳浓度控制化学增氧部分运行逻辑图；图5为本发明的中央控制器依据二氧化碳浓度控制化学增氧部分原理图。
具体实施方式
19.以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。
20.一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速技术，包括以下步骤：s1 利用车辆原本的供气系统提供压缩气体，压缩气体轮流通入两个并列设置的分子筛制氧装置中，进行循环加压吸附产氧、减压解吸排氮过程；s2 向分子筛制氧装置a通入压缩气体后进行压吸附产氧，产生的氧气放出部分流量对分子筛制氧装置b进行减压解吸排氮，产氧排氮完成后，分子筛制氧装置b通入压缩气体后进行压吸附产氧，分子筛制氧装置a进行减压解吸排氮，如此循环，持续产出富氧成品气体；s3 产出的富氧成品气体根据需求传送至发动机和/或包含驾驶室、车厢在内的人员场所；s4车辆原本的供气系统与发动机之间通过富氧膜技术将含90%以上的富氧空气输入发动机内部以实现增氧：s5通过在发动机出气口和进气口设置超氧化钾药板，使得尾气的二氧化碳与超氧化钾药板上超氧化钾反应生成氧气，进入发动机内部以实现增氧。
21.一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，包括分子筛制氧部分和化学增氧部分。如图1所示，分子筛制氧部分包括压缩气体供气系统、分子筛床制氧系统、供氧系统和氧气分析系统，压缩气体供气系统包括空气滤清器、车载无油空气压缩机、车载空气储气缓存罐和精滤器；空气滤清器与车载无油空气压缩机连通，空气滤清器对外界空气进行粗滤处理，再引入车载无油空气压缩机中；车载无油空气压缩机通过单向阀ⅰ与车载空气储气缓存罐连通，车载无油空气压缩机将常压空气进行压缩通过单向阀ⅰ存入车载空气储气缓存罐内，车载空气储气缓存罐内部压缩空气的压力为1～8mpa，车载空气储气缓存罐上的泄压阀d超出体积的气体排除，防止因超出体积而爆炸；车载空气储气缓存罐通过新型程控阀g的上接口与供气管道连接，新型程控阀g的右接口为常开状态，保障其它车载设备用气；精滤器设置在供气管道上，对压缩空气中进行精滤处理，精滤器上的冲洗口单向阀e将过滤的液体凝聚物排除；供气管道与分子筛床制氧系统连通，以向分子筛床制氧系统供应压缩气体；分子筛床制氧系统包括分子筛床制氧罐a、分子筛制氧罐b和氧气储气缓冲罐；分子筛床制氧罐a、b分别通过新型程控阀e的左、右接口与供应压缩气体的供气管道连通，通过交替打开新型程控阀e的左、右接口，分别对应向分子筛床制氧罐a、b中引入压缩气体；分子筛床制氧罐a、b内部皆装有5a分子筛，使得压缩空气进入任何一个分子筛床制氧罐中，吸附大量氮气而产出的富氧气体；分子筛床制氧罐a、b分别通过各自的储氧管道、单向阀ⅱ与氧气储存缓冲罐连接；氧气储存缓冲罐能够独立收集来自分子筛床制氧罐a、b各自产出的
富氧气体进行稳压，氧气储存缓冲罐的输出口通过新型程控阀f的左、右接口分别对应与分子筛床制氧罐a的储氧管道、分子筛床制氧罐b的储氧管道，通过交替打开新型程控阀f的左、右接口，将氧气储存缓冲罐中一个分子筛床制氧罐中产出的富氧气体释放一定流量，对另一只分子筛床制氧罐进行反向冲洗排氮，完成两次加压吸附产氧、储氧和减压解吸排氮过程，两个分子筛床制氧罐如此连续循环依令交替工作，使氧气储气缓存罐得到大量的浓度为95%以上的产品气；上述新型程控阀f的下接口供氧系统连接，将氧气储气缓存罐内的产品气通过供氧系统送至发动机和/或人员场所（即驾驶室、车厢）；上述新型程控阀e、f、g由中央控制器控制；供氧系统包括供氧三通管道和三个电磁阀，供氧三通管道分别与氧气储存缓冲罐、发动机和人员场所连接，电磁阀v1设置在供氧三通管道的主管道上，电磁阀v2设置在供氧三通管道上与发动机连接的支管道上，电磁阀v3设置在供氧三通管道上与人员场所的支管道上，根据需求由中央控制器来控制三个电磁阀分别向将发动机或人员场所输送氧气，或者同时向发动机和人员场所输送氧气；氧气分析系统包括o2传感器a、o2传感器b、压力传感器p1、压力传感器p2、co传感器和中央控制器，o2传感器a、o2传感器b、压力传感器p1、压力传感器p2、co传感器分别与中央控制器连接；o2传感器a和压力传感器p1设置供氧系统的供氧三通管道的主管道上，且位于电磁阀v1的下流管道，若是达到设定的o2传感器a的浓度、压力传感器p1的压力值，中央控制器适时打开新型程控阀f的下接口，从而氧气送给供氧系统；co传感器设置汽车发动机的尾气管道上；o2传感器b设置车载空气储气缓存罐和新型程控阀g之间的管道上，若是高出设定的co传感器的浓度、或低于设定的o2传感器b的浓度，中央控制器瞬时打开新型程控阀g的上接口，从而，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧，直到co传感器监测到co浓度恢复正常或消失后，或o2传感器b监测到o2浓度高于设定值，关闭程控阀g的上接口，停止制氧；具体的，设定co传感器监测到co浓度大于4.5%，或o2传感器b监测到o2浓度小于20.9%时，默认车辆处于缺氧导致油料不完全燃烧的状态，将指令传输至中央控制器，中央控制器按照设定程序，瞬时打开新型程控阀g的上接口，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧；直到co传感器监测到co浓度恢复正常或消失后，或o2传感器b监测到o2浓度高于20.9%时，中央控制器判断为车辆不缺氧，按照设定程序和人机对话指令选择是否关闭程控阀g的上接口；压力传感器p2设置供气管道上，位于精滤器的下流管道；经精滤器精滤后的增压空气流经压力传感器p2，使输入压力为1～8mpa压缩空气减至压力为0.25～0.4mpa压缩空气，然后流入新型程控器e，进入制氧系统。
22.本实施例中，中央控制器采用可编程控制器plc或单片机arduino，中央控制器设有显示单元、操作单元、人机对话单元以及故障监测单元，通过操作单元或者人机对话单元完成参数调整及设定，故障监测单元发现问题则自动通过蜂鸣器报警并远传给外部设备；显示单元与分别显示氧气流量、氧气浓度、氧气压力的三个仪表连接并直接显示对应数据，且显示单元能在人机界面上显示各路传感器检测到的氧气流量、氧气浓度、氧气压力的相应数据，以及显示氧气流量累计数据。
23.如图2所示，中央控制器具体的控制路径如下：（1）以尾气排放co浓度为标准，来判断车辆油料是否完全燃烧，当co传感器监测到
co浓度大于4.5%，或o2传感器b监测到o2浓度小于20.9%时，判定车辆处于缺氧导致油料不完全燃烧，中央控制器接到指令按照设定程序，瞬时打开新型程控阀g的上接口，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧；直到监测到co浓度恢复正常或消失后，或o2浓度高于20.9%时，中央控制器判断为车辆不缺氧，按照设定程序和人机对话指令选择是否关闭程控阀g的上接口；（2）当车载压缩空气进入制氧系统，启动制氧流程后，中央控制器按照设定程序先打新型程控阀e的左接口和新型程控阀f的右接口，完成分子筛床制氧罐a的加压吸附产氧和分子筛床制氧罐b的减压解吸排氮过程，作业时间为10秒，新型程控阀e、f每次均衡时间为2.5秒；（3）在加压吸附和减压解吸一次作业后，中央控制器按照设定程序再打新型程控阀e的右接口和新型程控阀f的左接口，完成分子筛床制氧罐b的加压吸附产氧和分子筛床制氧罐a的减压解吸排氮过程，同样作业时间为10秒，新型程控阀e、f每次均衡时间为2.5秒；使得分子筛床制氧罐a、分子筛床制氧罐b完成一次完整的循环吸附、解吸周期大约为25秒；（4）以o2传感器a的浓度、压力传感器p1的压力值以及人机对话指令，适时打开新型程控阀f的下接口、电磁阀v1、电磁阀v2和电磁阀v3，及时给驾驶室、车厢内人员，以及发动机供氧，满足人员的肺式呼吸和车辆的增氧加速的需求。
24.如图1所示，分子筛制氧部分的工作过程如下：（1）由外界空气经过车辆空气滤清器将空气中的固体颗粒等杂物进行粗滤，粗滤后的常压空气被引入车载无油空气压缩机，对空气进行压缩，压缩后的空气通过单向阀ⅰ，被储存在车载式空气储气缓存罐内，此时的压缩空气的压力为1～8mpa，超出缓存罐体积的气体由泄压阀d排除，防止缓存罐因超出体积而爆炸；（2）在非缺氧地域行驶时，新型程控阀g的上接口为关闭状态，根据需要打开，新型程控阀g的右接口为常开状态，用于保障刹车等其它车载设备用气需求；（3）当车辆行驶至高原缺氧地域，co传感器会监测到因车辆油料不完全燃烧导致尾气co浓度大于4.5%，或o2传感器b监测到o2浓度小于20.9%时，中央控制器会依令瞬时打开新型程控阀g的上接口，将压力为1～8mpa的压缩空气引入精滤器，进一步将压缩空气中的水汽油雾悬浮颗粒进行精滤处理，过滤的液体凝聚物经冲洗口单向阀e排除。精滤后的增压空气流经压力传感器p2，使输入压力为1～8mpa压缩空气减至压力为0.25～0.4mpa压缩空气，然后流入新型程控器e，进入制氧系统；（4）进入制氧系统的压缩空气在中央控制器的指令下作业，这股压缩空气通过新型程控阀e，按程序依次通过新型程控阀e的左接口或右接口，依次进入两个分子筛床制氧罐a、b；当新型程控阀e的左接口打开时，压缩空气进入分子筛床制氧罐a，大量氮气被吸附，氧气吸附很少，并产出的富氧产品气，经储氧管道、单向阀ii后流入氧气储气缓存罐中，打开新型程控阀f的右接口，从氧气储气缓存罐的产品气中取出部分流量，对分子筛床制氧罐b进行反向冲洗排氮，当分子筛床制氧罐a产氧结束，新型程控阀e的左接口关闭即停止供入空气，已吸附了氮气的分子筛床制氧罐a，随即通过新型程控阀f的左接口从氧气储气缓存罐中引入部分流量的产品气工作，使分子筛床制氧罐a减压解吸排氮；同时分子筛床制氧罐b从新型程控阀e的右接口进入空气产氧，同样富氧产品气由储氧管道单向阀流入储气罐
内，旁路的产品气经新型程控阀f的左接口，对分子筛床制氧罐a进行反向冲洗，使分子筛床制氧罐a进一步得到冲洗排氮，完成该床的再生净化。两只分子筛床制氧罐如此连续循环依令交替工作，使氧气储气缓存罐不断得到大量的浓度为95%以上的产品气；（5）根据人员和车辆发动机用氧的需要，中央控制器会依次打开新型程控阀f的下接口和电磁阀v1，经压力传感器1和o2传感器将氧气储气缓存罐内浓度为95%以上的产品气减压稀释至人员和车辆发动机所需要浓度和压力的氧气，根据需要即可关闭电磁阀v2，打开电磁独给驾驶室和车厢内人员供氧，也可关闭电磁阀v3，打开电磁阀v2单独给车辆发动机单独供氧，还可同时打开电磁阀v2和电磁阀v3，同时给驾驶室、车厢内人员和车辆发动机供氧。为此，制氧系统可连续制得富氧产品气并向供氧系统供氧，以满足人员肺式呼吸和汽车发动机增氧加速的需求。
25.如图3所示，化学增氧部分2包括富氧膜和超氧化钾药板，富氧膜设置在连接空气滤清器和发动机进气口的第一进气管道内部，在发动机进气口与外界空气的压差下，让空气通过富氧膜，得到含90%以上的富氧空气进入发动机内部以实现增氧；同时富氧膜和空气滤清器之间设有第一进气电磁阀，由中央控制器控制第一进气电磁阀从而控制富氧膜增氧过程；超氧化钾药板设置在连接发动机出气口与发动机进气口的第二进气管道内部，引入发动机尾气的二氧化碳与超氧化钾药板上超氧化钾反应生成氧气，进入发动机内部以实现增氧；同时发动机出气口和超氧化钾药板之间设有第二进气电磁阀，由中央控制器控制第二进气电磁阀从而控制超氧化钾反应增氧过程；反应过程：4ko2+co
2 =2k2co3+3o2。
26.如图4所示，中央控制器与安装在发动机尾气口的co传感器连接，当发动机燃烧不充分时，一氧化碳浓度增加，一氧化碳浓度高于正常排放值（4.5%）时，开启第二进气电磁阀，一部分尾气进入超氧化钾药板，使二氧化碳与超氧化钾反应生成氧气。本实施例还可以采用另一种形式，如图5所示，中央控制器与安装在发动机尾气口的co2传感器连接来控制是否将尾气引入超氧化钾药板。
27.化学增氧部分的工作原理：利用发动机尾气中的co2、h2o和ko2反应生成氧气，为发动机供氧，提高发动机效率。但根据相关资料，发动机在富氧条件下燃烧时会增加尾气中的氮氧化物（no
x
），主要是no和no2，可利ko2与氮氧化物（no
x
）的反应，降低氮氧化物（no
x
）排放。co2、h2o、no
x
和ko2反应公式如下：4 ko2+ co2＝2k2co3+3o22ko2+2h2o＝2koh+h2o2+o2＝2koh+h2o+3/2o22koh+ co2＝k2co3+ h2o2no2+2ko2＝2kno3+o2no+ko2＝kno3以上反应均为放热反应，使放出的氧气温度达到50℃～60℃，进一步促进高原高寒低温条件下气缸内氧气的燃烧，有利于发动机快速启动。
28.分子筛制氧部分的的参数指标，如下：（a）增加发动机功率：＞95%；（b）油耗减少：＞90%；
（c）烟度：＜3.5；（d）启动时间减少：＞80%；（e）适用温度：－50℃～60℃；（f）使用海拔：＞3000米；（g）重量：＜10kg。
29.化学增氧部分的技术指标，如下：（1）增加发动机功率：＞40%；（2）油耗减少：＞15%；（3）烟度：＜4.5；（4）启动时间减少：＞50%；（5）适用温度：－50℃～60℃；（6）使用海拔：＞3000米；（7）重量：＜10kg。
技术特征：1.一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速技术，其特征在于，包括以下步骤：s1 利用车辆原本的供气系统提供压缩气体，压缩气体轮流通入两个并列设置的分子筛制氧装置中，进行循环加压吸附产氧、减压解吸排氮过程；s2 向分子筛制氧装置a通入压缩气体后进行压吸附产氧，产生的氧气放出部分流量对分子筛制氧装置b进行减压解吸排氮，产氧排氮完成后，分子筛制氧装置b通入压缩气体后进行压吸附产氧，分子筛制氧装置a进行减压解吸排氮，如此循环，持续产出富氧成品气体；s3 产出的富氧成品气体根据需求传送至发动机和/或包含驾驶室、车厢在内的人员场所；s4车辆原本的供气系统与发动机之间通过富氧膜技术将含90%以上的富氧空气输入发动机内部以实现增氧；s5通过在发动机出气口和进气口设置超氧化钾药板，使得尾气的二氧化碳与超氧化钾药板上超氧化钾反应生成氧气，进入发动机内部以实现增氧。2.一种实现如权利要求1所述的技术的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，包括分子筛床制氧系统，分子筛床制氧系统包括分子筛床制氧罐a、分子筛制氧罐b和氧气储气缓冲罐；分子筛床制氧罐a、b分别通过新型程控阀e的左、右接口与供应压缩气体的供气管道连通；分子筛床制氧罐a、b内部皆装有5a分子筛，能够吸附大量氮气而产出的富氧气体；分子筛床制氧罐a、b分别通过各自的储氧管道、单向阀ⅱ与氧气储存缓冲罐连接；氧气储存缓冲罐能够独立收集来自分子筛床制氧罐a、b各自产出的富氧气体进行稳压，氧气储存缓冲罐的输出口通过新型程控阀f的左、右接口分别对应与分子筛床制氧罐a的储氧管道、分子筛床制氧罐b的储氧管道，通过交替打开新型程控阀f的左、右接口，将氧气储存缓冲罐中一个分子筛床制氧罐中产出的富氧气体释放一定流量，对另一只分子筛床制氧罐进行反向冲洗排氮，两个分子筛床制氧罐如此连续循环依令交替工作，使氧气储气缓存罐得到大量的浓度为95%以上的产品气；上述新型程控阀f的下接口供氧系统连接，将氧气储气缓存罐内的产品气通过供氧系统送至发动机和/或包括驾驶室、车厢的人员场所。3.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，还包括供氧系统，供氧系统包括供氧三通管道和三个电磁阀，供氧三通管道分别与氧气储存缓冲罐、发动机和人员场所连接，电磁阀v1设置在供氧三通管道的主管道上，电磁阀v2设置在供氧三通管道上与发动机连接的支管道上，电磁阀v3设置在供氧三通管道上与人员场所的支管道上，根据需求由中央控制器来控制三个电磁阀分别向将发动机或人员场所输送氧气，或者同时向发动机和人员场所输送氧气。4.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，还包括氧气分析系统，氧气分析系统包括o2传感器a、o2传感器b、压力传感器p1、co传感器和中央控制器，o2传感器a、o2传感器b、压力传感器p1、co传感器分别与中央控制器连接；o2传感器a和压力传感器p1设置供氧系统的供氧三通管道的主管道上，且位于电磁阀v1的下流管道，若是达到设定的o2传感器a的浓度、压力传感器p1的压力值，中央控制器适时打开新型程控阀f的下接口，从而氧气送给供氧系统；co传感器设置汽车发动机的尾气管道上；o2传感器b设置车载空气储气缓存罐和新型程控阀g之间的管道上，若是高出设定的co传感器的浓度、或低于设定的o2传感器b的浓度，中央控制器瞬时打开新型程控阀g的上接口，从而，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧，直到co传感器监测到co浓度恢复正
常或消失后，或o2传感器b监测到o2浓度高于设定值，关闭程控阀g的上接口，停止制氧。5.如权利要求4所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，所述co传感器监测到co浓度大于4.5%，或o2传感器b监测到o2浓度小于20.9%时，默认车辆处于缺氧导致油料不完全燃烧的状态，将指令传输至中央控制器，中央控制器按照设定程序，瞬时打开新型程控阀g的上接口，将车载压缩空气引入分子筛床制氧系统进行制氧；直到co传感器监测到co浓度恢复正常或消失后，或o2传感器b监测到o2浓度高于20.9%时，中央控制器判断为车辆不缺氧，按照设定程序和人机对话指令选择是否关闭程控阀g的上接口。6.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，还包括压缩气体供气系统，所述压缩气体供气系统包括空气滤清器、车载无油空气压缩机、车载空气储气缓存罐和精滤器；空气滤清器与车载无油空气压缩机连通，空气滤清器对外界空气进行粗滤处理，再引入车载无油空气压缩机中；车载无油空气压缩机通过单向阀ⅰ与车载空气储气缓存罐连通，车载无油空气压缩机将常压空气进行压缩通过单向阀ⅰ存入车载空气储气缓存罐内；车载空气储气缓存罐通过新型程控阀g的上接口与供气管道连接；精滤器设置在供气管道上，对压缩空气中进行精滤处理，精滤器上的冲洗口单向阀e将过滤的液体凝聚物排除；供气管道与分子筛床制氧系统连通，以向分子筛床制氧系统供应压缩气体。7.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，所述压缩气体供气系统还包括压力传感器p2，压力传感器p2设置供气管道上，位于精滤器的下流管道；经精滤器精滤后的增压空气流经压力传感器p2，使输入压力为1～8mpa压缩空气减至压力为0.25～0.4mpa压缩空气，然后流入新型程控器e，进入制氧系统。8.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，所述中央控制器采用可编程控制器plc或单片机arduino，中央控制器设有显示单元、操作单元、人机对话单元以及故障监测单元，通过操作单元或者人机对话单元完成参数调整及设定，故障监测单元发现问题则自动通过蜂鸣器报警并远传给外部设备；显示单元与分别显示氧气流量、氧气浓度、氧气压力的三个仪表连接并直接显示对应数据，且显示单元能在人机界面上显示各路传感器检测到的氧气流量、氧气浓度、氧气压力的相应数据，以及显示氧气流量累计数据。9.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，还包括富氧膜，所述富氧膜设置在连接空气滤清器和发动机进气口的第一进气管道内部，在发动机进气口与外界空气的压差下，让空气通过富氧膜，得到含90%以上的富氧空气进入发动机内部以实现增氧；同时富氧膜和空气滤清器之间设有第一进气电磁阀，由中央控制器控制第一进气电磁阀从而控制富氧膜增氧过程。10.如权利要求2所述的高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速设备，其特征在于，还包括超氧化钾药板，所述超氧化钾药板设置在连接发动机出气口与发动机进气口的第二进气管道内部，引入发动机尾气的二氧化碳与超氧化钾药板上超氧化钾反应生成氧气，进入发动机内部以实现增氧；同时发动机出气口和超氧化钾药板之间设有第二进气电磁阀，由中央控制器控制第二进气电磁阀从而控制超氧化钾反应增氧过程，所述中央控制器与安装在发动机尾气口的co传感器连接，当发动机燃烧不充分时，一氧化碳浓度增加，一氧化碳浓度高于正常排放值时，开启第二进气电磁阀，一部分尾气进入超氧化钾药板，使二
氧化碳与超氧化钾反应生成氧气；或者中央控制器与安装在发动机尾气口的co2传感器连接来控制是否将尾气引入超氧化钾药板。
技术总结本发明公开了一种高原高寒缺氧环境人员和车辆双用增氧加速技术及其设备，增氧加速设备包括分子筛床制氧系统，分子筛床制氧系统包括两个分子筛床制氧罐和氧气储气缓冲罐；两个分子筛床制氧罐分别通过新型程控阀E与供应压缩气体的供气管道连通；两个分子筛床制氧罐分别通过各自的储氧管道与氧气储存缓冲罐单向连接；氧气储存缓冲罐的输出口通过新型程控阀F分别对应与两个分子筛床制氧罐的储氧管道连接，实现将氧气储存缓冲罐中一个分子筛床制氧罐中产出的富氧气体释放一定流量，经新型程控阀F对另一只分子筛床制氧罐进行反向冲洗排氮，如此循环交替工作，氧气储气缓存罐持续收集氧气，并通过新型程控阀F第三接口将氧气送至发动机和/或的人员场所。至发动机和/或的人员场所。至发动机和/或的人员场所。
技术研发人员：徐华龙 张敏 韩万飞 曹美文 毕鹏禹 王振东 胡运立 王刚 边博文 唐显博
受保护的技术使用者：中国人民解放军69007部队
技术研发日：2022.04.11
技术公布日：2022/7/5
