CN102352803A - 柴油内燃机余热永磁式省油装置 - Google Patents

柴油内燃机余热永磁式省油装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柴油内燃机余热永磁式省油装置，要解决的技术问题是利用内燃机气缸工作后排出的废弃热能，对进入气缸前的柴油进行加热，加热后并对其磁化。该装置包括控制电路、加热柴油的供热装置及永磁组件，供热装置为封闭的中空圆柱体，其内，沿轴向设有柴油输送管道，该输送管道入口端与内燃机喷油泵的输出端相连通，其出口端通过永磁组件接往内燃机汽缸喷嘴的输入端，供热装置上还设有余热进气口和余热出气口。本发明可使进入内燃机气缸的柴油粘度控制在6.5-7.5mm2/s范围，在强力磁场强度的磁化下，柴油分子集团也变得微细化，从而使进入内燃机气缸内的柴油能够充分燃烧，节省了燃油，遏制了黑烟排放，保护了环境。

Description

柴油内燃机余热永磁式省油装置
技术领域
本发明涉及一种柴油内燃机的省油装置，特别涉及一种利用柴油内燃机气缸排放的余热加热柴油并将其磁化的省油装置。
背景技术
目前，国内以轻柴油为燃料的内燃机数以亿计，但每台内燃机燃油的利用率却不高，因燃烧不充分而导致的燃油消耗比发达国家要高出30％左右，不仅造成资源的浪费，而且还严重污染了环境。因此节约能源、减少污染是摆在柴油内燃机制造企业面前的一项重大任务，为此国家相关部门和许多企业投入了大量资金，集中人力物力研发降耗节油的新产品，目前，类似于高效磁化节油器、燃油研磨机等节油装置应运而生，但其效果均无明显改善：1)为了降低柴油粘度、改善其雾化质量，有些改进装置采用电热组件对柴油加热，既消耗电能，又不太安全；2)为了细化柴油分子团，有些改进装置采用永久磁铁对柴油进行磁化，但其使用的磁铁组件设置的位置不合理，有些直接将磁铁放在油道内，有些先磁化后加热或边加热边磁化，其结果仍然是燃烧不充分、冒黑烟、起动时困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种柴油内燃机余热永磁式省油装置，要解决的技术问题是利用内燃机气缸工作后排出的废弃热能，对进入气缸前的柴油进行加热，加热后并对其磁化。
本发明采用的技术方案为；
本发明的柴油内燃机余热永磁式省油装置，包括控制电路、用于加热柴油的由控制电路控制的供热装置及与该供热装置出口端相连接的永磁组件，所述供热装置的外壳为封闭的中空圆柱体，在其内，沿轴向设有通往外壳两端面外的柴油输送管道，该柴油输送管道的入口端与柴油内燃机喷油泵的输出端相连通，其出口端通过所述的永磁组件接往柴油内燃机汽缸喷嘴的输入端，在所述外壳圆柱面的一端设有余热进气口，在外壳圆柱面的另一端设有余热出气口。
所述柴油输送管道由螺旋型紫铜直管和螺旋型紫铜直管两端的与其相连的导通接头组成，两个导通接头分别与外壳圆柱体的两个端面固定连接，其未与螺旋型紫铜直管连接的一端伸向外壳圆柱体两端面之外。
所述的螺旋型紫铜直管为三条，所述的导通接头为四通接头，该导通接头与螺旋型紫铜直管相连一端截面上连接孔的形状为品字形。
在所述余热出气口设有温度调节阀，在余热出气口所处径面的外壳圆柱面上，还设有与所述控制电路相接的、用于测量所述中空圆柱体内腔温度的温度传感器，所述控制电路根据温度传感器测得的温度控制温度调节阀的开启与关闭。
在所述余热进气口所处径面的外壳圆柱面上设有压力安全阀，在外壳圆柱面的中央位置还设与所述控制电路相接的、用于测量所述中空圆柱体内腔气压的压力传感器，所述控制电路根据压力传感器测得的压力控制压力安全阀的开启与关闭。
所述中空圆柱体内腔温度在80-130度；柴油输送管道出口端处的柴油温度在58-68度。
所述螺旋型紫铜直管内径为6-9mm。
所述的中空圆柱体内，在所述余热进气口与余热出气口之间设有两块形状为圆形并与圆柱体同轴的扰流板，一块置于余热进气口的近旁，另一块置于余热出气口的近旁。
所述永磁组件形状为长方体或圆柱体，由上下两部分组成，每一部分又由一片以上的长方形或半圆形永磁片垂直并列叠加组成，该永磁组件置于中空圆柱体外柴油输出管道出口端的一侧，其上设有通道，该通道与柴油输出管道出口端密封连接；该永磁组件的磁场强度为6.0kgs。
在所述中空圆柱体的外面包裹一层耐腐蚀耐高温的保温材料。
本发明由于采用了封闭式的中空圆柱体的外壳、利用废弃热能对柴油加热及其被加热后再磁化的结构，不但变废为宝，而且使进入柴油内燃机气缸的柴油粘度控制6.5-7.5mm2/s理想范围内，达到了较佳雾化程度对应的粘度；在强力磁场强度的磁化下，柴油分子集团也变得微细化，从而使进入内燃机气缸内的柴油能够充分燃烧，节省了燃油，遏制了黑烟排放，保护了环境。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的柴油内燃机余热永磁式省油装置，包括控制电路、供热装置和永磁组件12，其中，
控制电路为中央处理器，主要用来接收、处理及控制本发明所涉及的温度、压力的检测信息和相关阀门动作的执行。
供热装置主要用来对进入柴油内燃机气缸前并流经本发明的柴油进行加热，以使其粘度达到最佳值，该供热装置由外壳14和内部组件组成，其外壳14为封闭的中空圆柱体，壳体由金属材料制成，最好为316不锈钢，外壳14的直径为160-180mm，在外壳14的外面包裹一层耐腐蚀、耐高温的保温材料15，其目的是尽可能使封闭的中空圆柱体内腔中的温度保持在设定的温度范围内，而且不被油污腐蚀并能够耐受内燃机工作时机体产生的高温。
通常，中空圆柱体内腔中的温度设在80-130度。
供热装置的内部组件为由螺旋型紫铜直管5和导通接头4组成的柴油输送管道、扰流板13、内腔温度传感器8、压力传感器7和各种阀门组成。
所述的柴油输送管道在中空圆柱体内腔中沿轴向设置，其两端通向中空圆柱体外壳14两端面之外，柴油输送管道的入口端1通过管道与柴油内燃机喷油泵的输出端相连通，其出口端2穿过所述的永磁组件12通过管道接往柴油内燃机汽缸喷嘴的输入端，从而将经本发明加热、磁化后的柴油送入柴油内燃机汽缸中，通常，柴油经过柴油输送管道至其出口端2时，温度设定在58-68度为最佳。
所述螺旋型紫铜直管5为三条、导通接头4为四通接头，每条螺旋型紫铜直管5内径为6-9mm，长度160mm，并由支架安装固定在中空圆柱体的内腔中，在其输入端和输出端各设有一个导通接头4，三条螺旋型紫铜直管5的两端分别与对应的导通接头4一端的形状为品字型排列的三个接口密封连接，未与螺旋型紫铜直管5连接的导通接头4的另一端伸向外壳14圆柱体两端面之外，两个导通接头4固定在中空圆柱体外壳14的两个端面上。
在中空圆柱体外壳14的圆柱面的一端设有余热进气口9，该余热进气口9通过管道接入内燃机气缸排气管分出的支管，并将废弃的热能引入中空圆柱体的内腔以提高内腔中的温度，通过在螺旋型紫铜直管5管壁处产生的热交换，来达到提高流经螺旋型紫铜直管5内柴油温度的目的；在中空圆柱体外壳14的圆柱面的另一端设有余热出气口10，该余热出气口10通过管道通向大气中。在余热出气口10处设有由所述中央处理器控制的温度调节阀，通过温度调节阀阀门的开启大小，来控制中空圆柱体内腔中的温度，阀门开的大，流走的热能就多，其内腔中的温度就会低些，反之，其内腔中的温度就会高些。
在中空圆柱体外壳14圆柱面上设有温度传感器8，该温度传感器8的控头设在所述的内腔中，该温度传感器8在中空圆柱体外壳14圆柱面上的位置与余热出气口10相对，均处于同一直径平面上，其主要用于测量中空圆柱体内腔的温度，并将所测温度传给中央处理器，再由中央处理器按照设定的温度值调节所述温度调节阀阀门的开启程度。
在中空圆柱体外壳14圆柱面上还设有压力安全阀6，该压力安全阀6由中央处理器控制，当所述内腔中气体压力超过0.3mpa时，该压力安全阀6打开，并将内腔中的一部分气体释放到大气中。该压力安全阀6设置在中空圆柱体外壳14圆柱面上与余热进气口9相对的位置，并与余热进气口9处于同一直径平面上。
在中空圆柱体外壳14圆柱面上的中央位置还设有压力传感器7，该压力传感器7的控头设在所述内腔中，主要用于测量中空圆柱体内腔中的气体压力，并将所测压力传给中央处理器，再由中央处理器按照设定的压力值调节所述压力安全阀6阀门的开启程度。
所述的中空圆柱体内，在所述余热进气口9与余热出气口10之间设有两块形状为圆形网状结构并与圆柱体同轴设置的扰流板13，一块置于余热进气口9的近旁，另一块置于余热出气口10的近旁，其主要作用是使从余热进气口9流入内腔中的热气体均匀分布在内腔中。
所述永磁组件12形状为长方体或圆柱体，其外由铁制材料制作的磁盒11全密封包裹起来并与中空圆柱体的外壳14固定连接。长方体的尺寸为长120mm、宽60mm高为43.5mm，或者圆柱体的直径为120mm、高为43.5mm，其由上下两部分组成，每一部分又由二十四小片长方形或半圆形永磁片垂直并列叠加组成，小片长方形磁片长为10mm、宽为30mm或者半圆形磁片直径为120mm，该永磁组件12置于中空圆柱体外、所述柴油输出管道出口端2的一侧，在永磁组件12上下两部分连接处开有凹槽间隙，该间隙形成一个与中空圆柱体轴向一致的内通道，该通道的入口与所述柴油输出管道出口端2密封连通，该通道的出口3通过管道接往柴油内燃机汽缸喷嘴的输入端，从而使从柴油内燃机喷油泵流出的柴油经本发明流入柴油内燃机汽缸。
该永磁组件12若为长方体，该间隙的长为60mm、宽为2.4mm-3.4mm，或者永磁组件12若为圆柱体，该间隙的内径为2.4-3.4mm。该永磁组件12的磁场强度为6.0kgs。
本发明采用封闭的中空圆柱体结构，利用柴油内燃机废弃的热能对流入螺旋型紫铜直管5导油管路中的柴油进行加热，并经永磁组件12的磁化，进而对柴油进行动态和静态相结合的纯物理处理，快速便捷，控制温度准确，废弃热能再利用，省去了现有技术中加热时的电能消耗，本发明与现有技术相比，柴油内燃机节油率提高5％-10％，功率增加5％-8％，有害物质排放减少25％-40％。
被加热后的柴油进入永磁组件12的间隙后，柴油通道突然加宽使其流动性暂时得到缓冲，使柴油流动变得缓慢，从而能够使柴油在较长时间内在强磁场的作用下得到磁力线的切割，输入的柴油分子由线状结构切割成为极细微粒状，同时亦在高温的作用下，其粘度和密度随之降低，经高压喷射后更易于雾化与氧气结合充分燃烧，从而达到工作平稳功率增加，节省燃油，减少黑烟，保护环境的目的。
本发明可作为独立的产品，用于柴油内燃机组装时的配套部件一并出厂使用，且结构科学、安装方便、维修简易，节油、节能环保效果明显，适用于120kw至1200kw以轻柴油为燃料的柴油内燃机。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种柴油内燃机余热永磁式省油装置，包括控制电路、用于加热柴油的由控制电路控制的供热装置及与该供热装置出口端(2)相连接的永磁组件(12)，其特征在于：所述供热装置的外壳(14)为封闭的中空圆柱体，在其内，沿轴向设有通往外壳(14)两端面外的柴油输送管道，该柴油输送管道的入口端(1)与柴油内燃机喷油泵的输出端相连通，其出口端(2)通过所述的永磁组件(12)接往柴油内燃机汽缸喷嘴的输入端，在所述外壳(14)圆柱面的一端设有余热进气口(9)，在外壳(14)圆柱面的另一端设有余热出气口(10)。
2.根据权利要求1所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：所述柴油输送管道由螺旋型紫铜直管(5)和螺旋型紫铜直管(5)两端的与其相连的导通接头(4)组成，两个导通接头(4)分别与外壳(14)圆柱体的两个端面固定连接，其未与螺旋型紫铜直管(5)连接的一端伸向外壳(14)圆柱体两端面之外。
3.根据权利要求2所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：所述的螺旋型紫铜直管(5)为三条，所述的导通接头(4)为四通接头，该导通接头(4)与螺旋型紫铜直管(5)相连一端截面上连接孔的形状为品字形。
4.根据权利要求1所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：在所述余热出气口(10)设有温度调节阀，在余热出气口(10)所处径面的外壳(14)圆柱面上，还设有与所述控制电路相接的、用于测量所述中空圆柱体内腔温度的温度传感器(8)，所述控制电路根据温度传感器(8)测得的温度控制温度调节阀的开启与关闭。
5.根据权利要求1所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：在所述余热进气口(9)所处径面的外壳(14)圆柱面上设有压力安全阀(6)，在外壳(14)圆柱面的中央位置还设与所述控制电路相接的、用于测量所述中空圆柱体内腔气压的压力传感器(7)，所述控制电路根据压力传感器(7)测得的压力控制压力安全阀(6)的开启与关闭。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：所述中空圆柱体内腔温度在80-130度；柴油输送管道出口端(2)处的柴油温度在58-68度。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：所述螺旋型紫铜直管(5)内径为6-9mm。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：所述的中空圆柱体内，在所述余热进气口(9)与余热出气口(10)之间设有两块形状为圆形并与圆柱体同轴的扰流板(13)，一块置于余热进气口(9)的近旁，另一块置于余热出气口(10)的近旁。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：所述永磁组件(12)形状为长方体或圆柱体，由上下两部分组成，每一部分又由一片以上的长方形或半圆形永磁片垂直并列叠加组成，该永磁组件(12)置于中空圆柱体外柴油输出管道出口端(2)的一侧，其上设有通道，该通道与柴油输出管道出口端(2)密封连接；该永磁组件(12)的磁场强度为6.0kgs。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的柴油内燃机余热永磁式省油装置，其特征在于：在所述中空圆柱体的外面包裹一层耐腐蚀耐高温的保温材料(15)。
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