CN102305157A - 一种用于柴油发动机的助燃节油器及柴油发动机节能系统 - Google Patents

一种用于柴油发动机的助燃节油器及柴油发动机节能系统 Download PDF

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Abstract

本发明适用于柴油发动机技术领域，提供了一种用于柴油发动机的助燃节油器及柴油发动机节能系统。所述助燃节油器为一中空容器，所述助燃节油器具有一进油口和一出油口，位于所述进油口和所述出油口之间的部分为磁化区域，所述磁化区域的相对两侧分别设有极性相反的磁体。本发明通过强磁场对柴油分子做切割运动，使燃油分子发生结构性变化，由团状分子变为链状分子，达到极佳雾化，彻底燃烧，延长发动机寿命，减少废气排放，既节能又保护地球环境。

Description

一种用于柴油发动机的助燃节油器及柴油发动机节能系统
技术领域
本发明属于柴油发动机技术领域，尤其涉及一种用于柴油发动机的助燃节油器及柴油发动机节能系统。
背景技术
柴油发动机作为推动现代社会发展的动力设备可谓功不可没，其涉及领域非常广大，从工业时代至今已得到广泛应用。但由于燃油消耗水平高，废气排放对自然环境影响较大，是目前作为节能减排的重点。
在此背景下，推生了市场上各种各样的柴油节油器。如“蜗壳节油器”采用双重处理技术，即磁化技术和加热技术，优点是充分利用发动机余热，取得一定成效。但其缺点：是利用冷却水给予加热，冷却水热量被带走后会造成水温过低而影响发动机正常运转，降低工作效率，增加耗油量。二是在冬天或北方地带由于温度极低，柴油粘度大，升温困难，不利于启动。“威比灵”节油器是在柴油机供气系统上加以改变气体结构，从而促进柴油在燃烧室充分燃烧，其优点是减少废气排放，发动机作功增大。其缺点是：使用化学反应技术，含有酸碱成分，会腐蚀发动机，时间越长对发动机危害越大。前几年在市场热销的美国“省油王”是安装在柴油回路上，对柴油进行磁化来提高燃烧效率，主要缺点是：柴油没有充分磁化，尤其在大功率发动机，供油量较大，油的流速快，所以达不到较好的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于柴油发动机的助燃节油器，旨在通过磁场作用改变柴油分子结构，从而达到极佳雾化燃烧更彻底，廷长发动机使用寿命，减少废气排放，保护地球生态环境的柴油发动机节能产品。
本发明是这样实现的，一种用于柴油发动机的助燃节油器，所述助燃节油器为一中空容器，所述助燃节油器具有一进油口和一出油口，位于所述进油口和所述出油口之间的部分为磁化区域，所述磁化区域的相对两侧分别设有极性相反的磁体。
进一步地，设置在所述磁化区域的相对两侧的磁体均包括若干条紧密排列的长条状的磁条，所述磁条的长边垂直于柴油流向的方向排列。
进一步地，所述磁条为钕铁硼磁条。
进一步地，所述磁化区域呈扁平状，高度不超过3mm。
进一步地，所述磁化区域为一长方形区域，其长边与柴油流向方向平行。
进一步地，所述磁化区域的角为圆弧形倒角。
进一步地，所述进油口和所述出油口各设置有限制柴油流速的缓冲区，所述缓冲区与所述磁化区域连通。
进一步地，所述进油口和所述出油口的缓冲区分别位于进油口和出油口的下方。
进一步地，所述磁化区域的相对两侧的极性相反的磁条在磁化区域形成的磁感应强度为3500---6000高斯。
进一步地，所述磁化区域的相对两侧的极性相反的磁条在磁化区域形成的磁感应强度为4300---6000高斯。
进一步地，所述磁化区域的相对两侧的极性相反的磁条在磁化区域形成的磁感应强度为5000---6000高斯。
进一步地，所述助燃节油器采用316不锈钢材料制成。
本发明还提供了一种柴油发动机节能系统，包括盛放柴油的油箱、滤清器、柴油发动机、如上所述的用于柴油发动机的助燃节油器，所述助燃节油器的进油口通过所述滤清器与所述油箱连接，所述助燃节油器的出油口连接至所述柴油发动机的进油口。
进一步地，所述助燃节油器的出油口与所述柴油发动机的进油口之间通过软油管连接。
进一步地，所述柴油发动机节能系统还包括：
一连接于所述发动机和所述助燃节油器之间、对管道中的柴油进行加热的加热装置。
进一步地，所述加热装置为一电能加热装置或发动机排气管余热回收装置或与水箱连接的热交换器。
进一步地，所述柴油发动机节能系统还包括一三通接头，所述三通接头的第一接头连接所述滤清器，第二接头连接所述助燃节油器的进油口，第三接头连接所述发动机的回油出口。
进一步地，所述加热装置对柴油的加热温度为60-75℃。
本发明通过强磁场对柴油分子做切割运动，使燃油分子发生结构性变化，由团状分子变为链状分子，达到极佳雾化，彻底燃烧，延长发动机寿命，减少废气排放，既节能又保护地球环境。还可以进一步结合热处理技术，使油路通畅，直接蒸发油中水分，改善磁化效果，柴油更易于燃烧。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于柴油发动机的助燃节油器的主视图；
图2是本发明实施例提供的用于柴油发动机的助燃节油器的俯视图；
图3是本发明实施例提供的用于柴油发动机的助燃节油器的仰视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过强磁场对柴油分子做切割运动，使燃油分子发生结构性变化，由团状分子变为更易充分燃烧的链状分子。
图1、图2、图3示出了本发明实施例提供的用于柴油发动机的助燃节油器的结构。参照图1、图2、图3，本助燃节油器为一内部中空的容器，具有一进油口1和一出油口2，磁化区域3位于进油口1和出油口2之间，柴油从进油口1注入，经过磁化区域3之后，从出油口2流出。
在磁化区域3的相对两外侧各设有一磁体，且两磁体与磁化区域相邻的一面的极性相反，如一磁体与磁化区域3相邻的一面为N极，而另一个磁体与磁化区域3相邻的一面为S极，因此有磁力线穿过磁化区域3。当柴油在磁化区域3内部流过时，柴油分子被磁力线切割，把油分子团状磁化为链状，被磁化后的柴油分子排列有序，流动性更强，从而达到极佳雾化使燃烧更彻底，延长发动机使用寿命，减少废气排放。
为保证柴油分子磁化充分，可以将两磁体分别设计为由若干长条状的磁条组成，小磁条的磁性相对于大磁体的磁性更为集中，如图2、图3所示，图2中的磁体包括若干磁条4，图3中的磁体包括若干磁条5，且磁条4和磁条5的长边均为垂直于柴油流向的方向排列，有助于柴油与磁化区磁力线成九十度角，保证流经磁化区域3的柴油分子充分磁化，而且，多个磁条4和磁条5可形成闭合的可切割柴油分子的网状磁力线，最大限度的磁化柴油分子。进一步地，上述磁条4和磁条5可采用体积小、重量轻和磁性强的钕铁硼磁条实现。
进一步地，为保证流过磁化区域3的柴油分子都可被磁化到，本实施例中将磁化区域3设计为扁平的形状，高度不超过3mm，这样磁化区域3内的柴油流体不至于太厚而导致中间的柴油分子磁化不充分。
更进一步地，为延长柴油分子在磁化区域3内的磁化时间，将磁化区域3为一长方形区域，其长边与柴油流向方向平行，即与进油口1和出油口2的连线方向平行。
为避免柴油通过磁化区域3时滞留，保证油路畅通，特此将磁化区域3的四个角都作圆倒边处理，形成圆弧形倒角。
为避免柴油压力过高而在节油器内流速过快造成磁化不充分，特别在进油口1和出油口2的位置分别设置有限制柴油流速的缓冲区6和缓冲区7，缓冲区6和缓冲区7均与所述磁化区域连通，柴油在缓冲区6缓冲后能平稳经过磁化区域3并到达缓冲区7。如图1所示，缓冲区6和缓冲区7可设计为柱状，分别位于进油口6和出油口7的下方，当然也可以设置在进油口6和出油口7的一侧，具体不限，能实现限流即可。
上述磁条4和磁条5磁条位于节油器外部随时可拆卸，无需顾虑在磁场作用下而将金属杂质残留在节油器内部。并且磁条被其它强磁场磁化而造成磁力下降时，可拆卸下来重新冲磁，以重复利用。
本助燃节油器推荐采用316不锈钢材料制成，其好处在于不衰减磁力线和磁场强度，耐酸碱、耐腐蚀、耐高温、耐油。
试验证明，当磁化区域3的相对两侧的极性相反的磁条4和磁条5在磁化区域3内形成的磁感应强度在3500高斯(GS)以下时，节油率没有明显改善，而当磁感应强度为3500高斯时，节油效果从较为显著，而当磁感应强度为6000高斯时，节油效果最佳，具体试验数据如下表一所示，表一中的数据是在固定在环境温度为32度，发动机运行水温到55度，发动机功率300KW，负载率为80％的台架实验室进行测试，经原机油耗与加节油器油耗能耗对比测试所得。
表一：磁感应强度与节油率的关系
Figure BSA00000579685700051
从上表一中的试验数据可看出，磁感应强度范围可选择在3500---6000高斯之间，其中3500---4300高斯时开始有显著的效果，若从经济价值角度考虑追求更高的节油率，则在4300---6000高斯合适，其中5000---6000高斯又效果最佳，而大于6000高斯以后节油效果反而变化不大。
本发明还提供了一种柴油发动机节能系统，包括盛放柴油的油箱、滤清器、柴油发动机、如上所述的用于柴油发动机的助燃节油器，柴油发动机带有油泵，助燃节油器的进油口1通过所述滤清器与所述油箱连接，助燃节油器的出油口2连接至所述柴油发动机的进油口。其中，助燃节油器的出油口2与所述柴油发动机之间可通过软油管连接，起防振动作用，例如可采用耐酸碱耐高温的进口材料实现。
试验发现，还可进一步设置一连接于发动机和助燃节油器之间的加热装置，通过对管道中的柴油进行加热处理使油路通畅，直接蒸发油中水分，改善磁化效果。具体的加热装置可采用以下几种：
一、电能加热装置：其加热时间短，电能转换率高，例如，热泵、发热、电磁加热等。
二、发动机排气管余热回收装置：这是环保又经济加热方法，其充分利用发动机排气管的高温热量，通过热能吸收→热交换→温度调节→输出的过程达到理想效果。一方面可作节能改造用，一方面给船员提供便利。
三、热交换器：这是利用水箱热水能量处理技术，通过热交换器与水箱连接进行热能转换，循环使用。
试验证明，当对柴油的加热温度为60-75度时，并不加磁场时，可对节油效果有改善，若低于此范围，可能无改善或改善不明显，而高于此范围又可能使柴油分子发生结构性变化。具体试验数据见下表二，表二中的数据是固定在环境温度为32，发动机运行水温到55度，发动机功率300KW，负载率为80％，磁感应强度为0高斯的台架实验室进行测试，经原机油耗与加节油器油耗能耗对比测试所得。
表一：温度与节油率的关系
Figure BSA00000579685700061
在实验室台架实验中同时改变磁感应强度和加热温度进行测试，测试结果表明，把油温控制60-75℃，磁感应强度控制5000-6000GS，测出节油率6.2-7％以上，节能效果非常显著，有很高的经济价值。
温度加磁化器与节油率的关系
Figure BSA00000579685700071
另外，也可以不额外设置加热装置，而直接利用发动机回油的热量来配合磁化实现节油的目的，此时需通过一三通接头实现，其第一接头连接所述滤清器，第二接头连接所述助燃节油器的进油口，第三接头连接所述发动机的回油出口。
综上所述，本助燃节油器是适用于目前的大中型船用柴油发动机和陆用柴油发动机节能改造及减少尾气排放的关键技术设备，与传统节油器相比，优点主要体现以下几点：
一、本助燃节油器安装方便，保证通过节油器的柴油能充分磁化，且流量均匀。
二、本助燃节油器为纯物理处理技术，对发动机没有任何危害，保证发动机供油正常。
三、本助燃节油器进油管还可以配合安装三通接头，充分利用发动机回油热量，提高燃烧效率。
四、磁通量高，被磁化后的柴油流动性强，作用到分子结构，使油分子有序排列。
五、经过余热处理后柴油粘度下降，密度变小，使发柴油燃烧更彻底。
六、油分子结构由原来团状磁化后变成链状使其达到极佳雾化，而充分燃烧，从而大大降低了烟度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种用于柴油发动机的助燃节油器，其特征在于，所述助燃节油器为一中空容器，所述助燃节油器具有一进油口和一出油口，位于所述进油口和所述出油口之间的部分为磁化区域，所述磁化区域的相对两侧分别设有极性相反的磁体。
2.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，设置在所述磁化区域的相对两侧的磁体均包括若干条紧密排列的长条状的磁条，所述磁条的长边垂直于柴油流向的方向排列。
3.如权利要求2所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁条为钕铁硼磁条。
4.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁化区域呈扁平状，高度不超过3mm。
5.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁化区域为一长方形区域，其长边与柴油流向方向平行。
6.如权利要求5所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁化区域的角为圆弧形倒角。
7.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，所述进油口和所述出油口各设置有限制柴油流速的缓冲区，所述缓冲区与所述磁化区域连通。
8.如权利要求7所述的助燃节油器，其特征在于，所述进油口和所述出油口的缓冲区分别位于进油口和出油口的下方。
9.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁化区域的相对两侧的极性相反的磁条在磁化区域形成的磁感应强度为3500---6000高斯。
10.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁化区域的相对两侧的极性相反的磁条在磁化区域形成的磁感应强度为4300---6000高斯。
11.如权利要求1所述的助燃节油器，其特征在于，所述磁化区域的相对两侧的极性相反的磁条在磁化区域形成的磁感应强度为5000---6000高斯。
12.如权利要求1至11任一项所述的助燃节油器，其特征在于，所述助燃节油器采用316不锈钢材料制成。
13.一种柴油发动机节能系统，其特征在于，包括盛放柴油的油箱、滤清器、柴油发动机、如权利要求1至12任一项所述的用于柴油发动机的助燃节油器，所述助燃节油器的进油口通过所述滤清器与所述油箱连接，所述助燃节油器的出油口连接至所述柴油发动机的进油口。
14.如权利要求13所述的柴油发动机节能系统，其特征在于，所述助燃节油器的出油口与所述柴油发动机的进油口之间通过软油管连接。
15.如权利要求13所述的柴油发动机节能系统，其特征在于，所述柴油发动机节能系统还包括：
一连接于所述发动机和所述助燃节油器之间、对管道中的柴油进行加热的加热装置。
16.如权利要求15所述的柴油发动机节能系统，其特征在于，所述加热装置为一电能加热装置或发动机排气管余热回收装置或与水箱连接的热交换器。
17.如权利要求15所述的柴油发动机节能系统，其特征在于，所述柴油发动机节能系统还包括一三通接头，所述三通接头的第一接头连接所述滤清器，第二接头连接所述助燃节油器的进油口，第三接头连接所述发动机的回油出口。
18.如权利要求15至17任一项所述的柴油发动机节能系统，其特征在于，所述加热装置对柴油的加热温度为60-75℃。
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