CN100545438C - 内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳 - Google Patents

Abstract

一种内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳，其特征在于：所述塑料空滤外壳主要由以下重量百分比的材料混合组成：塑料85%～95%；远红外负离子材料5%～15%；其中，远红外负离子材料由托玛琳、锗矿石和贵阳石三者依次按7～8∶1～2∶1的重量比混合组成。本发明在空滤外壳材料中添加远红外和负离子材料，使空气滤清器在过滤空气同时活化空气分子，然后与燃油分子结合可以破坏油分子之间的范德华力，形成长链式有序排列，再由“长链”变成“短链”，甚至单个分子，使得分子间平均距离增大，燃油浓度下降，流动性提高，尤其是雾化性能大幅提高，从而更便于与空气混合，使燃烧更加充分，减少了废气中有害气体的含量，提高了燃油的燃烧值，达到节油和减排目的。

Description

内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳

技术领域

本发明涉及车船内燃发动机使用的空气滤清器(如汽车、船舶汽油发动机或柴油发动机使用的空气滤清器)，具体涉及内燃发动机使用的一种远红外负离子节油减排塑料空气滤清器外壳。这种外壳具有明显的节油效果，而且可以降低二氧化碳等废气排放。

背景技术

空气滤清器是内燃发动机工作中吸入空气必不可少的过滤装置。这种装置一般由滤芯和外壳两部分组成，其中，滤芯是空气过滤的核心部件，而外壳只是构建滤芯安置空间的一种壳体结构，一般由塑料制成，没有其它功能和作用。塑料之所以用来制作空气滤清器外壳，主要是因为塑料相对其它材料具有诸多优点，比如，形状设计自由度大，生产效率高，成本低，经济效益好；重量轻，耐腐蚀，耐冲击，强度好；燃烧时不引起爆炸，耐久性能优异等。但空滤器的塑料外壳不具备节约燃油和减少排放的效果。

当今世界，石油资源日渐紧张，燃油价格居高不下，而另一方面由此产生的二氧化碳等污染气体的排放量不断增加。目前世界各国政府都在大力倡导节能和环保，顺应这一趋势，众多科研人员把目光注视到节油环保产品及方法的研究开发中。为此，如何设计一种具有节油减排效果的空气滤清器外壳是本发明研究的问题。

发明内容

本发明的目的是提供内燃发动机使用的一种具有节油减排效果的塑料空滤外壳，以解决人们在使用内燃发动机时，对节约能源和保护环境的迫切需要。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳，所述塑料空滤外壳主要由以下重量百分比的材料混合组成：

塑料                85％～95％；

远红外负离子材料    5％～15％；

其中，远红外负离子材料由托玛琳、锗矿石和贵阳石三者依次按7～8∶1～2∶1的重量比混合组成。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述托玛琳也叫碧玺，矿物学名为电气石，英文名叫Tourmaline，是一种晶体状的天然矿物质。如中国的碧玺、外国的祖母绿等都属于托玛琳材料。托玛琳主要生产于巴西及我国的新疆、西藏、云南等地，由铁(Fe)、锰(Mn)、镁(Mg)、锂(Li)等微量元素组成，由于主要化学成分的不同而呈现出黑、粉红、绿、紫等不同的颜色。化学式为Na(Mg，Fe，Mn，Li，Al)₃Al₆[Si₆O₁₈](BO₃)₃(OH，F)₄。托玛琳具有独特的压电效应和热电效应，可发射被称为“生命之光”的波长4--14微米的远红外，还可释放被称为“空气维生素”的负离子。如新疆电气石远红外发射率为88％，负离子为4260个/立方厘米。

2、上述方案中，所述贵阳石为功能性环保矿物中的又一类产品，同时为结晶体矿物，颜色为白色、红色两种。远红外线放射性强，而且其负离子发射量为矿物中之最，发射率为7000-12000个/立方厘米。其化学成分如下：

SiO₂：66-77％  Al₂O₃：12-19％  Fe₂O₃：0.1-0.7％

TiO₂：0.02-0.03％  CaO：0.18-0.4％  MgO：0.06-0.11％

K₂O：4-6.5％  Na₂O₃：3.5-6.5％  其他：8.5-13％以上

贵阳石产品可从天津鸿雁天山石业纳米技术有限公司购得，商标为“鸿雁”，产品全部从新疆的天山山脉以及巴西选取优质原材料加工，纯度高，性能比同等产品高5-10倍。产品粒径从200纳米-75纳米之间，主要广泛应用涂料、油漆、化妆品、保健品、日用化工、环保、建筑材料、医疗、工艺品、塑料等等。

3、上述方案中，所述锗矿石是一种天然锗矿石原矿材料，这种材料锗矿石可以辐射远红外线和释放负离子，溶出锗元素及其他对人体有益的微量元素，其中，负离子作用比远红外线更强。比如，我国桂林新竹大自然生物材料有限公司(地址：广西，桂林市，国家高新技术产业开发区留学人员创业园B座，邮政编码：541004)生产的锗矿石磨圆颗粒，是该公司的负离子材料制品，产品编号ZL-30，它是用广西特产天然锗矿石原矿经过破碎、滚磨、筛选分级而成。负离子材料还可以有：桂宝石、神州石和奇冰石等。这些负离子材料可以单独使用，也可以两者或两者以上组合使用。

4、上述方案中，所述塑料是一种上位概念，其含意是指现有技术所能提供的可作为空气滤清器外壳的塑料类材料。其中，主要是指热塑性塑料，比如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及ABS。当然通用工程塑料如聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等也是可以的。由于空气滤清器外壳没有什么特殊要求一般只选择其中的一种塑料即可，但也不排除使用两种及两种以上塑料材料的混合物。总之，以上的选择均为现有技术。

5、上述方案中，为了提高空气滤清器塑料外壳某些性能，可以在外壳混合材料中添加相应的助剂和材料。所述助剂例如防静电剂，如聚醚酯酰胺(PEEA)；阻燃剂，如氢氧化铝。阻隔材料，如尼龙(PA)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。这些助剂和材料的用量参见具有相应要求的塑料制品加工。

本发明工作原理描述：众所周知，各种燃油均为不同分子量的碳氢化合物，一般均为碳原子和氢原子依靠价键而结合成的烷类分子。而氢原子与碳原子的共价结合使得分子成为极性分子。分子之间借助于偶极矩的静电引力结合成大分子团，这种力称为范德华力，因此一般情况下，油分子在范德华力的作用下，通常处于分子聚集状态，形成大分子团，影响了燃油的充分燃烧。

而本发明在空气滤清器塑料外壳中添加远红外和负离子材料，使空气滤清器在过滤空气的同时活化空气分子，然后这种被活化的空气分子与燃油分子结合可以破坏油分子之间的范德华力，形成长链式有序排列，再由“长链”变成“短链”，甚至单个分子，使得分子间平均距离增大，燃油浓度下降，流动性提高，尤其是雾化性能大幅提高，从而更便于与空气的混合，使燃烧更加充分，减少了废气中有害气体的含量，提高了燃油的燃烧值，达到节油和减排目的。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明在空滤外壳材料中添加了远红外和负离子材料，使得这种外壳既是一个壳体，同时又具备节油减排功效，它通过活化空气来达到节油和减排目的，其构思新颖、巧妙，具有良好的节油和减排效果，因此具有创造性。

2、本发明本身就是一个大型节油器，由于充分与助燃的空气接触，它的节油效果大于普通节油器，因此节油和减少有害气体排放的效果明显。经监测中心检验，有如下结果：

(1)、市区模式节油率为：+3.7％

(2)、城市模式节油率为：+3.7％

(3)、快速车道模式节油率为：+3.4％

(4)、加速时间对比系数为：0.995

(5)、汽车怠速排放污染物CO和HC的测量值减5％。一旦普及推广应用对节约石油资源以及节能减排具有重要意义。

4、本发明直接与内燃机空气滤清器配套，一般无需用户单独购买和安装。

5、本发明创立了一种节油新概念，为丰富内燃机节油技术开创了一遍新天地。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

一种内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳，所述塑料空滤外壳由以下重量百分比的材料混合组成：

                 材料配比1    材料配比2    材料配比3

聚丙烯           85％         90％         95％

远红外负离子材料 15％         10％         5％

其中，远红外负离子材料由托玛琳、锗矿石和贵阳石三者依次按7∶2∶1的重量比混合组成。

制作方法1：将聚丙烯塑料颗粒用作主材料，再将托玛琳、锗矿石和贵阳石的混合粉末按上述重量百分比与聚丙烯粉末充分混合作为材料，然后用模具注塑方法来制作空气滤清器外壳。

制作方法2：将聚丙烯颗粒用作主材料，再将托玛琳、锗矿石和贵阳石的混合粉末(1000目左右)按上述重量百分比与聚丙烯粉末混合加热制成混合母体颗粒材料，最后用这种专门的混合母体颗粒作为材料，用模具注塑方法来制作空气滤清器外壳。

实施例二：

一种内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳，所述塑料空滤外壳由以下重量百分比的材料混合组成：

                 材料配比1  材料配比2    材料配比3

聚丙烯           85％       90％         95％

远红外负离子材料 15％       10％         5％

其中，远红外负离子材料由托玛琳、锗矿石和贵阳石三者依次按8∶1∶1的重量比混合组成。

制作方法同实施例一，这里不再重复描述。

以上实施例一至二中，聚丙烯可以替换为下列塑料之一，而构成新的实施例：

1、聚乙烯(线性低密度聚乙烯LLDPE或分子量为50～80万的聚乙烯)，其中，线性低密度聚乙烯(LLDPE)的牌号为韩国SK RG500U。特点是韧性好、耐低温冲击和抗环境应力性能好；

2、聚氯乙烯；

3、聚苯乙烯；

4、ABS；

5、聚酰胺；

6、聚甲醛；

7、聚碳酸酯；

8、改性聚苯醚；

9、热塑性聚酯；

10、甲基戊烯聚合物；

11、乙烯醇共聚物。

以上所有实施例中，为了提高空气滤清器塑料外壳某些性能，可以在外壳混合材料中添加相应的助剂和材料。所述助剂例如防静电剂，如聚醚酯酰胺(PEEA)；阻燃剂，如氢氧化铝。阻隔材料，如尼龙(PA)或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。这些助剂和材料的用量参见具有相应要求的塑料制品加工。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1、一种内燃发动机远红外负离子节油减排塑料空滤外壳，其特征在于：所述塑料空滤外壳由以下重量百分比的材料混合组成：

塑料                85％～95％；

远红外负离子材料    5％～15％；

其中，远红外负离子材料由托玛琳、锗矿石和贵阳石三者依次按7～8∶1～2∶1的重量比混合组成。