CN104343587A - 一种柴油发动机燃料供给系统及柴油燃料供给的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柴油发动机燃料供给系统，其包括经输油管顺序连接设置的油箱、过滤单元、注射单元和发动机；还包括燃料处理单元；所述燃料处理单元包括顺序电性连接的电压转换模块、电力驱动与控制模块、静电场发生器，及燃料处理器；所述电压转换模块与电源进线连接；所述燃料处理器串联于所述注射单元与所述过滤单元之间的输油管；所述静电场发生器的输出口导入所述燃料处理器。及提供一种柴油燃料供给的处理方法。本发明的有益效果是：设置燃料处理单元，使得燃料在燃烧前维持链烷烃状态，有助于燃料在发动机中更充分的燃烧，从而达到减少有害废气排放和节约燃油的作用。

Description

一种柴油发动机燃料供给系统及柴油燃料供给的处理方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是一种柴油发动机燃料供给系统及柴油燃料供给的处理方法。

背景技术

空气污染对人类健康的影响在很大程度上取决于灰尘颗粒的大小，较大的颗粒一般无法通过鼻腔直接进入体内，而微小的颗粒则可进入体内或至肺部深处，最危险的是小于2.5微米的超微粒子，一旦进入呼吸系统深处，可能会永久滞留。

空气中超微粒子对人体具有影响，现代医科学用大量事实证明空气污染和过敏、哮喘、癌症及其他呼吸系统疾病发病率之间有密切关系。空气中的超微粒子有炭黑、有机物质、重金属、石棉等；易受危害的群体为4岁以下的儿童。

按照欧盟委员会的要求-作为欧洲清新空气（Clean Air For Europe，CAFE）进程的一部分，专家们针对空气污染对环境和人类健康的影响做出了详细的综合分析。调查的结果令人震惊，在欧盟国家每年已证明将近有300万人死于长期吸入空气中的污染超微粒子。按照该调查结果推测，目前（欧盟）空气中含有的微污染物量可缩减一位普通健康人1年的平均寿命。

空气中的气溶胶（颗粒物，PM10）对人体亦具有影响，气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成，称为胶体分散体系，或称气体分散体系，其小质点的大小为0.001～100微米，可以是超微粒子。根据该质点的大小和重量其在空气中保留的时间可以从几分钟到几个月。

机动车辆，特别是柴油车，其废气排放及车轮扬起的灰尘对空气中气溶胶的形成有着决定性的影响。

日常生活中易接触柴油废气排放的有：使用柴油机的工作环境，比如公交车或货车司机，所受的危害最大，其他如柴油叉车操作员、重型机器操作员、矿工、边检站人员、铁路工人、技术人员以及一部分农业工作人员。住宅区内相对危害程度比上面提到的工作环境要小很多，但因为住宅区内人口更密集，老人儿童的比例更高，所以危害影响同样不能忽视。最受影响的是繁华都市中心，或主要干线公路旁的住户。除此之外，工作、上学或旅行途中，特别是交通繁华容易堵塞的路段，对公交车上的乘客影响最大。

柴油机排放气体组成成分可以分为两大类，气体成分和烟尘成分。气体成分：氮气和水蒸汽的量比例最大，但它们并不算污染物质。除此之外还有二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），氧化氮，二氧化氮，二氧化硫和各种烃类（包括多环芳香烃）。烟尘成分（颗粒成分）：主要由黑碳颗粒和各种有机物质（包括多环芳香烃）颗粒，以及各种痕量金属（包括重金属）化合物组成。

柴油发动机排出气体中对人体健康的影响：

一氧化碳（CO）：一种无色，无味的气体，因与血红蛋白的结合强度比氧高出将近百倍，所以吸入后可轻易地取代我们血液中的氧。最直接的身体反应为头痛，头晕，恶心，乏力，模糊视力和听力。长期影响有心脏肌肉的冠脉循环衰退，促进冠状动脉粥样硬化，冠状动脉变窄，增加心脏病发作的危险。

二氧化氮（NO2）：其影响分为两方面。一方面是与湿润的呼吸道粘膜接触后会形成氧化亚氮或硝酸，可对呼吸道组织造成局部的伤害。另一方面是吸收到血液中后能将血红蛋白分子氧化为高铁血红蛋白，这样血液就不能通过循环为人体提供足够的供氧。其造成的急性中毒反应为刺激结膜和黏膜，咳嗽，恶心，呕吐，头痛，头晕。症状发生是在1-2小时之内，经过几小时的无症状期后，严重情况下可发展为肺水肿，肺炎。二氧化氮对人体的长期影响为：削弱肺部的抗感染能力，加重哮喘，呼吸道更容易感染，随着时间的推移可导致肺部功能退化，血液疾病等。

一氧化氮（NO）：无色气体，它是一种强力氧化剂。可引起眼睛和呼吸道的刺激反应。吸入后能引起肺水肿，对血液的影响为导致形成正铁血红蛋白，削弱血液的带氧能力。大量吸入后可导致死亡。最为危险的是该气体在有毒浓度下并无异味，引发症状比较缓慢，不易察觉。

二氧化硫（SO2）：无色，带有刺激性气味的有毒气体。如果吸附在湿润的呼吸道黏膜上会产生酸性反映，刺激呼吸道。进入血液后会把血红蛋白转化为硫酸盐，结果是抑制血液对氧的摄取。吸入后的急性反应为刺激鼻喉粘膜及肺部，咳嗽，哮喘发作等。慢性反应为提高呼吸系统疾病的发病率，如支气管炎。

有机化合物（如醛，酮，醇，苯，苯酚，二甲苯异构体等，多环芳族化合物）：因为发动机不能将柴油完全燃烧，所以在尾气中含有多种（柴油中的残留或燃烧后所产生的）有机化合物，它们所造成的急性反应为刺激粘膜，引起身体不适，如恶心，头晕等。这些有机化合物造成的慢性反应则更为严重，因为它们中有致癌物质。如多环芳香烃就是经过医学验证的致癌物，比如芘，苯并蒽，环戊二烯，二苯并蒽， 一甲基 - 菲等。需要说明的是这些化合物也会出现在柴油尾气的烟尘颗粒中。

烟尘：刺激眼睛和呼吸道粘膜，造成咳嗽，呼吸困难等反应。长期的慢性影响是增加肺部疾病的发病率，降低对感染的抵抗力，甚至引发肺癌。有的研究表明柴油的烟灰对引发膀胱癌也有一定的影响。

由此中见，在科技高速发展的今日，尽管人们对发动机使用了高压喷射和精确的空气质量流量计等技术，仍然无法解决发动机中使用的石油衍生燃料（柴油）不能完全燃烧的问题，其结果是，发动机排放的燃料气体和未燃石油衍生物含有大量的残留物质和颗粒，对生态环境造成危害。

发明内容

为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种柴油发动机燃料系统及柴油燃料供给的处理方法，其设置燃料处理单元，使得燃料在燃烧前维持链烷烃状态 ，有助于燃料在发动机中更充分的燃烧，从而达到减少有害废气排放和节约燃油的作用。

本发明解决上述现有的技术问题，提供一种柴油发动机燃料供给系统，其包括经输油管顺序连接设置的油箱、过滤单元、注射单元和发动机；还包括燃料处理单元；所述燃料处理单元包括顺序电性连接的电压转换模块、电力驱动与控制模块、静电场发生器，及燃料处理器；所述电压转换模块与电源进线连接；所述燃料处理器串联于所述注射单元与所述过滤单元之间的输油管；所述静电场发生器的输出口导入所述燃料处理器。 

本发明更进一步的改进如下所述。

还包括过载保护模块；所述过载保护模块串设于所述电源进线。

还包括回油管；所述注射单元与所述油箱之间经所述回油管连接。

所述燃料处理器内电压为3万伏，稳定静电场保持流经柴油的链烷烃形态。

本发明解决上述现有的技术问题，提供一种柴油燃料供给的处理方法，包括如下步骤：

油箱内的燃料经输油管流出；

燃料流经过滤单元；

燃料流经燃料处理单元；

燃料流至注射单元；

燃料由注射单元雾化喷射至发动机。

本发明更进一步的改进如下所述。

在步骤为燃料流经过滤单元，除去燃料中的杂质和水。

在步骤为燃料流经燃料处理单元，燃料进入具有稳定静电场环境的燃料处理器，保持流经柴油的链烷烃形态。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：设置燃料处理单元，使得燃料在燃烧前维持链烷烃状态 ，有助于燃料在发动机中更充分的燃烧，从而达到减少有害废气排放和节约燃油的作用。 

附图说明

图1为本发明柴油发动机燃料供给系统的结构示意图。

图2为柴油燃料供给的处理方法的流程图。

油箱1	过滤单元2
		燃料处理单元3	电压转换模块31
电力驱动与控制模块32	静电场发生器33
		燃料处理器34	发动机5
输油管6	电源进线7

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，一种柴油发动机燃料供给系统，其包括经输油管6顺序连接设置的油箱1、过滤单元2、注射单元（附图中省略）和发动机5；还包括燃料处理单元3；燃料处理单元3包括顺序电性连接的电压转换模块31、电力驱动与控制模块32、静电场发生器33，及燃料处理器34；电压转换模块31与电源进线7连接；燃料处理器34串联于注射单元与过滤单元2之间的输油管6；静电场发生器33的输出口导入燃料处理器34。设置燃料处理单元3，使得燃料在燃烧前维持链烷烃状态 ，有助于燃料在发动机5中更充分的燃烧，从而达到减少有害废气排放和节约燃油的作用。 

油箱1，装燃料的容器。

过滤单元2，除去燃料中的有害杂质和水分。

注射单元，雾化燃料。

发动机5，燃烧柴油获取能量释放。

电压转换模块31，提供稳定的输出电压。

电力驱动与控制模块32，提供电力驱动功率及控制。

静电场发生器33，即电压倍增器，生成适当的电压值。

燃料处理器34，具有稳定的静电场，以使柴油燃料保持链烷烃形态。柴油油箱1的燃料流入到这里，经过处理后再流向发动机5。

工作原理是：具有静电场的燃料处理器34中，与碳原子键连的各种烷基和氢原子抑制碳链围绕碳键（C-C）对称轴的自由旋转，这种抑制源于静电反应，燃料处理器34内的静电场可加强静电反应，抑制碳链的自由旋转，即阻止链烷烃分子从线性烷烃构象通过C-C单键旋转而转变为环己烷构象（环烷烃）。燃料处理器34的体积可根据燃料的流量大小来调整，构造完全绝缘，密封及抗压，使用安全。燃料处理器34在运行时所产生的能量很低，这样，燃料处理器34内不会产生任何燃烧或爆炸等现象。

本发明的柴油发动机燃料供给系统还包括过载保护模块，过载保护模块串设于电源进线7。亦包括回油管，注射单元与油箱1之间经回油管连接，以保证燃油输送处于连续流动的状态。

本发明燃料处理器34内电压为3万伏，稳定静电场保持流经柴油的链烷烃形态。

如图2所示，一种柴油燃料供给的处理方法，包括如下步骤：

油箱1内的燃料经输油管6流出；

燃料流经过滤单元2；

燃料流经燃料处理单元3；

燃料流至注射单元；

燃料由注射单元雾化喷射至发动机5。

在步骤为燃料流经过滤单元2，除去燃料中的杂质和水。

在步骤为燃料流经燃料处理单元3，燃料进入具有稳定静电场环境的燃料处理器34，保持流经柴油的链烷烃形态。其原理是：具有静电场的燃料处理器34中，与碳原子键连的各种烷基和氢原子抑制碳链围绕碳键（C-C）对称轴的自由旋转，这种抑制源于静电反应，燃料处理器34内的静电场可加强静电反应，抑制碳链的自由旋转，即阻止链烷烃分子从线性烷烃构象通过C-C单键旋转而转变为环己烷构象（环烷烃）。燃料处理器34的体积可根据燃料的流量大小来调整，构造完全绝缘，密封及抗压，使用安全。燃料处理器34在运行时所产生的能量很低，这样，燃料处理器34内不会产生任何燃烧或爆炸等现象。处理器内电压能够为3万伏，以稳定静电场保持流经柴油的链烷烃形态。

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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种柴油发动机燃料供给系统，其包括经输油管顺序连接设置的油箱、过滤单元、注射单元和发动机；其特征在于：

还包括燃料处理单元；

所述燃料处理单元包括顺序电性连接的电压转换模块、电力驱动与控制模块、静电场发生器，及燃料处理器；

所述电压转换模块与电源进线连接；所述燃料处理器串联于所述注射单元与所述过滤单元之间的输油管；

所述静电场发生器的输出口导入所述燃料处理器。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机燃料供给系统，其特征在于：还包括过载保护模块；所述过载保护模块串设于所述电源进线。

3.根据权利要求1所述的柴油发动机燃料供给系统，其特征在于：还包括回油管；所述注射单元与所述油箱之间经所述回油管连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的柴油发动机燃料供给系统，其特征在于：所述燃料处理器内电压为3万伏，稳定静电场保持流经柴油的链烷烃形态。

5.一种柴油燃料供给的处理方法，包括如下步骤：

油箱内的燃料经输油管流出；

燃料流经过滤单元；

燃料流经燃料处理单元；

燃料流至注射单元；

燃料由注射单元雾化喷射至发动机。

6.根据权利要求5所述的柴油燃料供给的处理方法，其特征在于：在步骤燃料流经过滤单元，除去燃料中的杂质和水。

7.根据权利要求5所述的柴油燃料供给的处理方法，其特征在于：在步骤燃料流经燃料处理单元，燃料进入具有稳定静电场环境的燃料处理器，保持流经柴油的链烷烃形态。