CN105020064B - 用于机动车输油管的磁化省油器及纳米催化材料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于节能技术领域，涉及一种用于机动车输油管的磁化省油器。所述磁化省油器包括两个省油单元、一紧固装置及两个磁化单元，所述两个省油单元通过紧固装置固定在输油管上，所述省油单元内设有对输油管内的油进行催化的纳米催化材料，所述两个磁化单元相互粘结固定在输油管上，并置于所述两个省油单元一侧；本发明的有益效果：可提高燃油燃烧系数让燃油充分燃烧，平均节油率可达22.6%以上；随着燃油系数的增加，动力性增强，爬坡能力和加速性能提高16%以上；可防止引擎中碳化物的积聚，减少磨损，正常行驶200公里之后，引擎积碳消除，扭矩进一步增强，引擎运转更顺畅、静音，降低噪音，延长发动机的使用寿命。

Description

用于机动车输油管的磁化省油器及纳米催化材料制备方法

技术领域

本发明属于节能技术领域，涉及一种用于机动车输油管的磁化省油器。

背景技术

目前，机动车尤其是汽车和机动车的种类和型号繁多，结构各异，其耗油程度也各不相同。为了降低油耗，让燃油充分燃烧，众多的生产厂家纷纷推出不同的节油器，这些节油器在安装时大多要人为破坏输油管，安装不方便，且往往体积大、耗油，不能硝烟和减少废气，节油率普遍偏低。改变了其它产品完全圆型催化通道，管内油品受周围完全一致的作用力，实际产生的作用是一种压缩力，不利于分子快速运动，因此，影响了节油率更高的追求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种用于安装在机动车输油管上的纳米环保磁化省油器。

所述本发明的具体技术方案如下：一种用于机动车输油管的磁化省油器，所述磁化省油器包括两个省油单元、一紧固装置及两个磁化单元，所述两个省油单元通过紧固装置固定在输油管上，所述省油单元内设有对输油管内的油进行催化的纳米催化材料，所述两个磁化单元相互粘结固定在输油管上，并置于所述两个省油单元一侧。

进一步地，所述纳米催化材料包括纳米粉末催化剂、粘结剂、膨胀系数调节剂和混合助剂；所述纳米粉末催化剂、粘结剂、膨胀系数调节剂及混合助剂的重量比为：40-60：5-8：20-30：10-15。

进一步地，所述纳米粉末催化剂包括纳米碳化硅粉末40～80重量份、纳米氧化铜30～60重量份、氧化锆粉末5～30重量份、氧化铬粉末5～10重量份和硅粉1～10重量，其中所述纳米碳化硅粉末的粒径为100-200nm；所述纳米氧化铜的粒径为200-300nm；所述氧化锆粉末、氧化铬粉末的粒径为20μm-500μm；所述硅粉的粒径为2.0μm-4.5μm。

进一步地，所述两个省油单元相对于所述输油管的一侧为凹槽壁，所述凹槽壁上设有多个催化孔，所述凹槽壁相对于所述输油管的一侧设有一辅助纳米片，同时所述省油单元的内表面为镀银纤维结构。

进一步地，所述辅助纳米片为石墨烯纳米片，并在相对于输油管的一侧镀有金属涂层，所述金属涂层外侧设有一层BiOCl(Br)纳米层；

所述辅助纳米片的厚度为0.1mm-0.5mm；所述BiOCl(Br)纳米层的厚度为3μm-10μm。

进一步地，所述两个磁化单元其中一个具有S极，另一个具有N极，所述磁化单元与所述省油单元的距离为3cm-5cm。

进一步地，所述粘结剂为磷酸二氢铝；所述膨胀系数调节剂为堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体，所述堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体的重量比为1：3。

进一步地，所述混合助剂为分散剂、消泡剂，所述分散剂与所述消泡剂的比例为1-3：3-5，所述消泡剂为矿物油、有机硅或改性石蜡其中的一种或多种混合，所述分散剂为六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠或阴离子型聚合物盐中的一种或多种。

进一步地，所述输油管与两个省油单元接触部分的弧长与未接触部分的弧长比例为2：1～7：2。

进一步地，所述催化孔为矩形，并矩形大小为0.15cm×0.2cm～0.3cm×0.4cm；所述催化孔数量为多个，均匀分布在凹槽壁上；所述紧固装置为绳索、卡座或管箍。

一种输油管省油器内的纳米催化材料的制备方法，用于制备上述的纳米催化材料，包括以下步骤：

1)首先将纳米碳化硅粉末40～80重量份、纳米氧化铜30～60重量份、氧化锆粉末5～30重量份、氧化铬粉末5～10重量份和硅粉1～10重量混合，混合后进行三维高速剪切式搅拌进行充分搅拌，使其混合均匀，在混合过程中需要加压增密，在2-2.5MPa下进行增密搅拌，同时搅拌的速度为300-500r/min，搅拌0.5-1小时，均匀混合后；

2)加入温水，实现液相混合，所述温水与上述添加的原材料的重量比为1：2～3，温水的水温为40-80℃，加水后继续继续进行搅拌0.5-1小时，搅拌的速度为100-150r/min，同时降低气压到常规气压；

3)加入分散剂及消泡剂，继续进行搅拌，同时增压到1-2MPa，搅拌速度为100-150r/min，同时维持温度在40-80℃，搅拌30-40分钟后提高温度为100℃-120℃，降压，将压至常规气压，将水份蒸发排出，时长为1-2小时；

所述分散剂与所述消泡剂的比例为1-3：3-5；

4)加入粘结剂，继续进行旋转搅拌，搅拌速度为200-300r/min，搅拌20-30分钟后，增压至3-5MPa，静置降温，降至10-20℃，静置30-50分钟，制备完成，取出切块，并安装在省油单元的容置腔内。

本发明的有益效果：1、节省燃油：可提高燃油燃烧系数让燃油充分燃烧，平均节油率可达22.6％以上，机动车平均节油率高达35％以上！由不同的车型、车况、路况、负载及驾驶技术而定；2、增强马力：随着燃油系数的增加，动力性增强，爬坡能力和加速性能提高16％以上；3、减少污染：有效地减少一氧化碳，(CO)、碳氢化合物(HC)和烟度(FSN)排放量30％以上，最高净化率可达90％以上；4、延长寿命：可防止引擎中碳化物的积聚，减少磨损，正常行驶200公里之后，引擎积碳消除，扭矩进一步增强，引擎运转更顺畅、静音，降低噪音，延长发动机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中省油单元的结构示意图；

图2为本发明中磁化省油器的结构示意图；

图3为本发明中省油单元的结构侧视图；

图4为本发明中省油单元拆分后的结构示意图。

具体实施方式

为了是本发明的目的、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一步地详细说明。其中所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用限制本发明。

实施例1

参见附图1-4所示，本实施例1提供一种用于机动车输油管的磁化省油器，包括两块结构相同的省油单元1和紧固装置2，所述两个省油单元1通过紧固装置2固定在输油管3上，及两个磁化单元4，所述两个磁化单元4也固定在输油管3上，所述磁化单元4固定在所述省油单元1的上端位置处，具体为输油管3中的燃油先经过磁化单元4后，再经过省油单元1。

所述两个省油单元1呈拱形且内部中空形成容置腔14，所述两个结构相同的省油单元1相对应设置，但相互不接触，所述两个省油单元1的拱形构成一催化通道，机动车输油管3置于所述催化通道内。所述两个省油单元1相对于催化通道的一侧具有多个均匀分布的催化12孔，所述省油单元相对于催化通道的一侧亦可称为凹槽壁11。

所述容置腔14内填充有纳米催化材料，所述纳米催化材料包括纳米粉末催化剂、粘结剂、膨胀系数调节剂和混合助剂；所述纳米粉末催化剂：粘结剂：膨胀系数调节剂：混合助剂＝40-60：5-8：20-30：10-15；上述比例为重量比。

所述纳米粉末催化剂包括纳米碳化硅粉末40～80重量份、纳米氧化铜30～60重量份、氧化锆粉末5～30重量份、氧化铬粉末5～10重量份和硅粉1～10重量，其中所述纳米碳化硅粉末的粒径为100-200nm；所述纳米氧化铜的粒径为200-300nm；所述氧化锆粉末、氧化铬粉末的粒径可为20μm-500μm。所述硅粉的粒径小于4.5μm，具体为2.0μm-4.5μm。本发明采用纳米碳化硅粉末及纳米氧化铜粉末透过催化孔实现对输油管内的油进行催化增压，其中碳化硅、氧化锆粉末及氧化铬粉末构成第一层增压催化，所述纳米氧化铜与所述硅粉构成第二层增压催化，并两层增压催化相互叠加，增压催化具体对输油管内的油进行辐照，能量以电磁波的形式扩散，并所述省油单元除去相对于催化通道的一侧的其他外壳，内侧均为镀银纤维结构，将能量有效汇聚于省油单元相对于催化通道的一侧。同时所述凹槽壁11相对于输油管的一侧设有辅助纳米片，所述该辅助纳米片的厚度为0.1mm-0.5mm，所述辅助纳米片为镀有金属涂层的石墨烯纳米片，所述辅助纳米片外侧，即为相对于催化通道的一侧设有一层BiOCl(Br)纳米层。所述BiOCl(Br)纳米层的厚度为3μm-10μm；所述该BiOCl(Br)纳米层提供第三层增压催化，相对于前述两层采用的红外催化，此次采用的为紫外催化三层催化均作用于输油管上的管壁上，并通过辐照出的电磁波透过输油管管壁，实现增压升温，增加油性分子的活动速率，本发明应用一、二、三层催化，保证催化的质量，也保证了催化的稳定性。

所述粘结剂为磷酸二氢铝。所述膨胀系数调节剂为堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体，所述堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体的重量比为1：3。

所述混合助剂为分散剂、消泡剂，所述分散剂与所述消泡剂的比例为1-3：3-5，所述消泡剂为矿物油、有机硅或改性石蜡其中的一种或多种混合，所述分散剂为六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠或阴离子型聚合物盐中的一种或多种；其中所述分散剂及消泡剂可有效保证上述的纳米粉末催化剂的混合。

所述两个磁化单元4通过N极、S极相互吸引，所述两个磁化单元相互配合粘接在一起，粘结后的两个磁化单元中间具有一磁化通道，所述输油管3置于所述磁化通道内，并粘结后的两个磁化单元的整体为圆柱形，所述两个磁化单元与所述省油单元之间的距离为3cm-5cm。

上述两个省油单元1通过紧固装置2固定在机动车输油管3后，两个省油单元1相互不接触，并存在一定间隔，具体为在管内的油体流动到磁化省油器处，磁化省油器的两个磁化单元，先对输油管3中的燃油进行磁化，燃油中的分子，离子和粒子间的原有静电引力缔合状态产生变化，长链变短，颗粒微细化，分子、离子势能增大，同时还发生极化和取向运动，排列有序，这样能极大地增加碳氧的接触空间，给碳元素提供更好的燃烧条件，燃料粘度大幅度下降，雾化颗粒变小，同时带上正电荷，两个相对的省油单元1对输油管施加催化力，催化力透过管壁推动油向两侧没有作用力的方向运动，在管壁和后部流体的推动力的作用下，重新回流至中心高压处，周而复始形成横向螺旋运动的流体，从而大大的提高了油品分子在管内的运动速度，加快油分子超微化和温度的提升，这样更易于在磁化过程中带上正电荷的燃油与带负电荷的空气分子结合，碳氢物质被很好氧化，进一步改善了后续的油气混合比，显然就可以更充分地燃烧。

所述省油单元1上的凹槽11壁的弧长为A，因此上、下两个省油单元的凹槽壁弧长总长为2A，所述输油管3上未接触省油单元处回流部31的弧长总长为2B，则其中任意侧的弧长为B，所述A与B的比例为2：1～7：2。上述比例是通过长期工作试验获得，添加上述纳米催化材料后，将省油单元的弧长与未接触的弧长比例调节到上述比例后，达到最优的省油效果，可实现最优的省油效果。所述催化孔的大小为0.15cm×0.2cm～0.3cm×0.4cm。

本发明还提供一种上述纳米催化材料的制备方法，具体包括以下步骤：

1)首先将纳米碳化硅粉末40～80重量份、纳米氧化铜30～60重量份、氧化锆粉末5～30重量份、氧化铬粉末5～10重量份和硅粉1～10重量混合，混合后进行三维高速剪切式搅拌进行充分搅拌，使其混合均匀，在混合过程中需要加压增密，在2-2.5MPa下进行增密搅拌，同时搅拌的速度为300-500r/min，搅拌0.5-1小时，均匀混合后；

2)加入温水，实现液相混合，所述温水与上述添加的原材料的重量比为1：2～3，温水的水温为40-80℃，加水后继续继续进行搅拌0.5-1小时，搅拌的速度为100-150r/min，同时降低气压到常规气压；

3)加入分散剂及消泡剂，继续进行搅拌，同时增压到1-2MPa，搅拌速度为100-150r/min，同时维持温度在40-80℃，搅拌30-40分钟后提高温度超过100℃，可为100℃-120℃，降压，可将压至常规气压，将水份蒸发排出，时长为1-2小时；

所述分散剂与所述消泡剂的比例为1-3：3-5；

4)加入粘结剂，继续进行旋转搅拌，搅拌速度为200-300r/min，搅拌20-30分钟后，增压至3-5MPa，静置降温，降至10-20℃，静置30-50分钟，制备完成，取出切块，并安装在省油单元的容置空间内。

实施例2

本实施例2与上述实施例的内容部分相同，唯不同之处在于，本实施例的省油单元1上内侧的凹槽壁11可拆卸，所述催化孔12为沿着凹槽轴向方向设有3行，每行有7个，所述的紧固装置2为绳索。

实施例3

本实施例3与上述实施例的内容部分相同，唯不同之处在于，本实施例的催化孔12为沿着凹槽壁11轴向方向设有4行，每行5个，所述紧固装置2为卡座。

实施例4

本实施例4与上述实施例的内容部分相同，唯不同之处在于，本实施例的催化孔12为沿着凹槽壁11轴向方向设有2行，每行8个，所述紧固装置2为卡座。

实施例5

本实施例5与上述实施例的内容部分相同，唯不同之处在于，本实施例的催化孔12为沿着凹槽壁11轴向方向设有1行，每行10个，所述紧固装置2为管箍。

Claims (8)

1.一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述磁化省油器包括两个省油单元、一紧固装置及两个磁化单元，所述两个省油单元通过紧固装置固定在输油管上，所述省油单元内设有对输油管内的油进行催化的纳米催化材料，所述两个磁化单元相互粘结固定在输油管上，并置于所述两个省油单元一侧；

所述两个省油单元相对于所述输油管的一侧为凹槽壁，所述凹槽壁上设有多个催化孔，所述凹槽壁相对于所述输油管的一侧设有一辅助纳米片，同时所述省油单元的内侧为镀银纤维结构；

所述辅助纳米片为石墨烯纳米片，并在相对于输油管的一侧镀有金属涂层，所述金属涂层外侧设有一层BiOCl(Br)纳米层；所述辅助纳米片的厚度为0.1mm-0.5mm；所述BiOCl(Br)纳米层的厚度为3μm-10μm。

2.根据权利要求1所述的一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述纳米催化材料包括纳米粉末催化剂、粘结剂、膨胀系数调节剂和混合助剂；所述纳米粉末催化剂、粘结剂、膨胀系数调节剂及混合助剂的重量比为：40-60：5-8：20-30：10-15。

3.根据权利要求2所述的一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述纳米粉末催化剂构成多层催化效果；

所述纳米粉末催化剂包括纳米碳化硅粉末40～80重量份、纳米氧化铜30～60重量份、氧化锆粉末5～30重量份、氧化铬粉末5～10重量份和硅粉1～10重量，其中所述纳米碳化硅粉末的粒径为100-200nm；所述纳米氧化铜的粒径为200-300nm；所述氧化锆粉末、氧化铬粉末的粒径为20μm-500μm；所述硅粉的粒径为2.0μm-4.5μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述两个磁化单元通过S极、N极相互吸引连接，所述磁化单元与所述省油单元的距离为3cm-5cm。

5.根据权利要求2所述的一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述粘结剂为磷酸二氢铝；所述膨胀系数调节剂为堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体，所述堇青石粉体和铬酸钴尖晶石粉体的重量比为1：3。

6.根据权利要求2所述的一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述混合助剂为分散剂、消泡剂，所述分散剂与所述消泡剂的比例为1-3：3-5，所述消泡剂为矿物油、有机硅或改性石蜡其中的一种或多种混合，所述分散剂为六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠或阴离子型聚合物盐中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种用于机动车输油管的磁化省油器，其特征在于，所述输油管与两个省油单元接触部分的弧长与未接触部分的弧长比例为2：1～7：2；

所述催化孔为矩形，并矩形大小为0.15cm×0.2cm～0.3cm×0.4cm；所述催化孔数量为多个，均匀分布在凹槽壁上；所述紧固装置为绳索、卡座或管箍。

8.一种输油管省油器内的纳米催化材料的制备方法，用于制备上述权利要求1-7之一所述的纳米催化材料，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先将纳米碳化硅粉末40～80重量份、纳米氧化铜30～60重量份、氧化锆粉末5～30重量份、氧化铬粉末5～10重量份和硅粉1～10重量混合，混合后进行三维高速剪切式搅拌进行充分搅拌，使其混合均匀，在混合过程中需要加压增密，在2-2.5MPa下进行增密搅拌，同时搅拌的速度为300-500r/min，搅拌0.5-1小时，均匀混合后；

2)加入温水，实现液相混合，所述温水与上述添加的原材料的重量比为1：2～3，温水的水温为40-80℃，加水后继续进行搅拌0.5-1小时，搅拌的速度为100-150r/min，同时降低气压到常规气压；

3)加入分散剂及消泡剂，继续进行搅拌，同时增压到1-2MPa，搅拌速度为100-150r/min，同时维持温度在40-80℃，搅拌30-40分钟后提高温度为100℃-120℃，降压，将压至常规气压，将水份蒸发排出，时长为1-2小时；

所述分散剂与所述消泡剂的比例为1-3：3-5；

4)加入粘结剂，继续进行旋转搅拌，搅拌速度为200-300r/min，搅拌20-30分钟后，增压至3-5MPa，静置降温，降至10-20℃，静置30-50分钟，制备完成，取出切块，并安装在省油单元的容置腔内。