CN105065145A - 内燃机进气道氧气富集磁化装置 - Google Patents

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罗建斌
姚杰
张锋锐
姚伟冰
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Abstract

本发明涉及一种內燃机进气道氧气富集磁化装置，所述装置包括永磁材料和隔磁罩，所述永磁材料被包裹于隔磁罩内，所述隔磁罩上设有一面缺口形成的磁力作用面，所述装置设于汽油空气进气入口前端经汽油空气滤清器至涡轮增压器到内燃机节气门之间的任意位置，所述装置设于柴油空气进气入口前端经柴油空气滤清器至涡轮增压器到柴油进气歧管之间的任意位置。本发明是富集空气中的氧气，从而提高内燃机的燃烧率，提升內燃机的热效率的利用率，提升内燃机有效功率，降低尾气排放，降低内燃机工作噪音，降低能耗，清除燃烧室积炭保护内燃机，延长内燃机寿。

Description

内燃机进气道氧气富集磁化装置
技术领域
本发明涉及内燃机领域，尤其涉及道路运输的内燃机(汽油机汽车、柴油机汽车、天燃气汽车、乙醇燃油汽车、甲醇燃油汽车)，非道路运输的内燃机(发电机机组、船舶、工程机械、钻井钻机、燃油锅炉)及一切使用燃油、天燃气、乙醇燃油、甲醇燃油的设备的油路和进气道。
背景技术
众所周知，通常在内燃机气缸燃烧的氧(O2)是直接由空气来提供的，而氧在空气中仅占百分二十，其余大部分为氮(N2)以及微量的稀有气体，气缸容积是有限的(不变的)，每个作功循环进入气缸的氧(O2)的总量不变，再加上受混合气形成的速度、质量所限，使得气缸内有部分混合气不能完全燃烧，经济性下降，污染排放增大，很显然若能在进气管道中富集氧气提供给内燃机，在循环供油量不变的前提下，不仅可促进燃油的充分燃烧，使一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)由于燃烧不完全所产生的有害废气被进一步氧化分解，从而降低排放浓度。而且由于进气中相应的氮(N2)有所减少，使排放污染物排放中氮氧化物(NOX)有所减少。从而从源头上有效控制有害污染物排放的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明设计出一种内燃机进气道氧气富集磁化装置，以解决现有内燃机混合气燃烧不充分的问题。
本发明的技术方案是：该装置包括永磁材料和隔磁罩，永磁材料被包裹于隔磁罩内，隔磁罩上设有一面缺口形成的磁力作用面，所述装置设于汽油空气进气入口前端经汽油空气滤清器至涡轮增压器到内燃机节气门之间的任意位置，所述装置设于柴油空气进气入口前端经柴油空气滤清器至涡轮增压器到柴油进气歧管之间的任意位置。
作为优选，所述装置在管道上的安装方式为外置式或半嵌式或内置式。
作为优选，所述永磁铁材质为钐钴、钕铁硼、钐铁氮或电磁铁。
作为优选，所述永磁材料的磁场强度为10MT至1500MT。
作为优选，所述装置的工作温度为-40℃至250℃。
作为优选，所述隔磁罩的材料包括软磁材料和非磁及弱磁材料。
作为优选，所述装置还包括接管，所述装置固定在接管上，接管两端可外接管道。
作为优选，所述装置包括外壳、永磁材料和隔磁罩，所述隔磁罩上设有一面缺口形成的磁力作用面，外壳内设有螺杆和导柱，隔磁罩活动连接在螺杆和导柱上，通过螺杆的旋转来调节隔磁罩和永磁材料的高度。
作为优选，所述外壳上设有固定带。
作为优选，所述永磁材料的可调节高度为0MM至150MM。
本发明的有益效果是：1、提升内燃机动力：对于内燃机而言，内燃机的“热效率”是影响功率的一个重要因素，热效率越高，内燃机所损失的能量越低，能够利用的有效功率也就越高，由于结构原理的根本限制，现在最新式汽油内燃机的热效率利用率上限在百分之三十左右，即使技术再发展也很难大突破，而采用压燃式的高压共轨的柴油内燃机热效率才能够达到百分之四十五。通过安装进气道氧气富集磁化装置后动力显著提升平均15％-25％左右；进气道氧气富集磁化装置有效的改变了内燃机气缸中氧气浓度，使燃油充分的与富集氧气混合从而提高了燃烧率，在同等的工况下发动机转速下降200--300转/分，有效的解决了发动机呆滞起步费劲的现象。
2、降低尾气排放：内燃机在长期使用汽油、轻柴油、重柴油、天燃气、乙醇汽油、甲醇汽油后燃烧室积炭会越来越多，会造成内燃机产生无动力感，油耗增加，尾气排放增大或超标的现象。在内燃机进气道上安装氧气富集磁化装置后，能使内燃机气缸得到更多的氧气，提高了燃点，达到完全燃烧的效果，尾气排放减少50％以上，对柴油燃烧后产生颗粒物大幅度减少60-70％。
3、降低发动机噪音：内燃机长期使用燃烧室会慢慢生成很多积炭，使内燃机负荷增大、动力下降，整个燃烧室内布满积炭，进、排气门密封性大大下降，会造成燃烧空气与气门之间的撞击声，(爆震声)一部分没有燃烧的废气串入机油仓加速机油氧化造成润滑质量衰退出现机件振动噪音。进气道氧气富集磁化装置在内燃机前端处理了空气得到了更多的氧气参与充分燃烧，有效的減少燃烧室的积炭，而且永久性保持燃烧室的干净，大大提升了发动机性能，保证了内燃机在正常工况下工作，降低了工作噪音。
4、保护发动机：众所周知内燃机损坏的“杀手”就是燃油燃烧不净产生的积炭，在内燃机工作过程中如果燃烧室积炭过多就会产生爆震，爆震是一种爆燃和早燃的非正常燃烧结果，爆燃是燃油混合气在点燃或压燃之前就产生自燃，形成多个火焰中心，燃烧速度和压力升高率快速增大，以极快的速度向周围气体传播，冲击燃烧室表面与活塞机件，引起这些零件的高频振动，发出尖锐的金属敲击声。早燃是燃油混合气在燃烧室内表面积炭产生炽热下提早燃烧的激爆效应，爆燃和早燃都加速内燃机机件的磨损。只有有效的清除内燃机内部的积炭，才能保证内燃机正常工作。进气道氧气富集磁化装置不光产生更多氧气参与彻底燃烧而且能有效减少积炭，因积炭减少，也保持内燃机的密封性能，从而保护了润滑油品质，提高内燃机工况，延长发动机寿命。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例一在柴油内燃机上安装的结构示意图。
图3为本发明实施例一在汽油内燃机上安装的结构示意图。
图4为本发明实施例二的结构示意图。
图5为本发明实施例三的结构示意图。
图6为本发明实施例四的结构示意图。
图7为本发明实施例五装置的主视图。
图8为本发明实施例五装置的侧视图。
图9为本发明实施例五装置的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：如图1所示：
该装置可通过外置式的安装方式，安装于管道3的外部，装置包括永磁材料2和隔磁罩1，永磁材料2被包裹于隔磁罩1内，隔磁罩1上设有一面缺口形成的磁力作用面4。
永磁材料2可为钐钴、钕铁硼、钐铁氮或电磁铁，但不限于这些材料。
永磁材料2的磁场强度为10MT至1500MT。
该装置的工作温度为-40℃至250℃。
隔磁罩1可影响永磁材料的磁场分布，隔绝其他方向的磁场，而加强对隔磁罩1上留有的开口作用面的磁场强度，从而作用于管道内空气。隔磁罩1的材料包括软磁材料和非磁及弱磁材料，软磁材料包括电工纯铁、碳钢及其他可导磁材料等，非磁及弱磁材料包括铝、铜、无磁不锈钢、工程塑料等。
如图2所示，汽油车安装图中包括依次连接的汽油油箱5、汽油滤清器6、汽油燃油轨道7、汽油进气歧管8、汽油空气滤清器9和汽油空气进气入口11，汽油机内燃机安装时，该装置10安装于从汽油空气进气入口11前端经汽油空气滤清器9至涡轮增压器到内燃机节气门之间的任意位置。
如图3所示，柴油车安装图中包括依次连接的柴油油箱12、柴油滤清器13、柴油高压油泵14、柴油燃油轨道15、柴油进气歧管16、柴油空气滤清器17和柴油空气进气入口18，柴油机内燃机安装时，该装置10安装于从柴油空气进气入口18前端经柴油空气滤清器17至涡轮增压器到柴油进气歧管16之间的任意位置。
实施例二：如图4所示：
该装置包括永磁材料2和隔磁罩1，永磁材料2被包裹于隔磁罩1内，隔磁罩1上设有一面缺口形成的磁力作用面4，该装置可通过半嵌式的安装方式，一部分安装于管道3内部，另一部分安装于管道3外部。该装置其余结构与实施例一一样。
实施例三：如图5所示：
该装置包括永磁材料2和隔磁罩1，永磁材料2被包裹于隔磁罩1内，隔磁罩1上设有一面缺口形成的磁力作用面4。该装置可通过内置式的安装方式，把整个的装置安装于管道3内部，该装置其余结构与实施例一一样。
实施例四：如图6所示：
该装置包括永磁材料2和隔磁罩1，永磁材料2被包裹于隔磁罩1内，隔磁罩1上设有一面缺口形成的磁力作用面4，该装置与连接管19固定为一体，在使用时可将连接管19两端直接配接在汽车管道上。该装置其余结构与实施例一一样。
实施例五：如图7-9所示：
该装置还可以设置成为可调节式结构，包括外壳20、永磁材料2和隔磁罩1，隔磁罩1上设有一面缺口形成的磁力作用面4，外壳20内设有螺杆21和导柱22，隔磁罩1活动连接在螺杆21和导柱22上，通过螺杆21的旋转来调节隔磁罩1和永磁材料2的高度。永磁材料2的可调节高度为0MM至150MM。外壳20上设有固定带23，可将装置固定于内燃机管道上。
使用该实施例的装置时，可以根据不同车型的需要，通过螺杆21调节永磁材料2与管道的距离，从而对管道内的混合气产生不同的磁场强度。
该装置的工作原理为：根据磁空气动力学理论中粒子的运动规律，空气中主要由氧气和氮气组成，氧气为顺磁性气体有相对较高的磁化率且为正值；氮气为抗磁性气体其磁化率相对较低且为负值，氧氮气体分子在梯度磁场中受到的磁化力方向相反，因而呈现出氧气大量集结向发动机进气歧管流进，氮气因其隋性和抗磁性而停留在进气道之外(简单的说就是氧气、氮气因它们的属性不同从而到达氧气致前氮气滞后而产生富集氧气的效果)，同时磁场对氧气有磁化作用，从而活化了氧分子，使氧气更加容易快速与燃料反应。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种內燃机进气道氧气富集磁化装置，包括装置本体，其特征在于所述装置包括永磁材料和隔磁罩，所述永磁材料被包裹于隔磁罩内，所述隔磁罩上设有一面缺口形成的磁力作用面，所述装置设于汽油空气进气入口前端经汽油空气滤清器至涡轮增压器到内燃机节气门之间的任意位置，所述装置设于柴油空气进气入口前端经柴油空气滤清器至涡轮增压器到柴油进气歧管之间的任意位置。
2.根据权利要求1所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述装置在管道上的安装方式为外置式或半嵌式或内置式。
3.根据权利要求1所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述永磁铁材质为钐钴、钕铁硼、钐铁氮或电磁铁。
4.根据权利要求1所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述永磁材料的磁场强度为10MT至1500MT。
5.根据权利要求1所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述装置的工作温度为-40℃至250℃。
6.根据权利要求1所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述隔磁罩的材料包括软磁材料和非磁及弱磁材料。
7.根据权利要求1所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述装置还包括接管，所述装置固定在接管上，接管两端可外接管道。
8.一种內燃机进气道氧气富集磁化装置，包括其本体，其特征在于所述装置包括外壳、永磁材料和隔磁罩，所述隔磁罩上设有一面缺口形成的磁力作用面，外壳内设有螺杆和导柱，隔磁罩活动连接在螺杆和导柱上，通过螺杆的旋转来调节隔磁罩和永磁材料的高度。
9.根据权利要求8所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述外壳上设有固定带。
10.根据权利要求8所述的內燃机进气道氧气富集磁化装置，其特征在于所述永磁材料的可调节高度为0MM至150MM。
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