CN106523202A - 预防/清除内燃机积碳装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预防/清除内燃机积碳装置，包括外壳体（1），所述外壳体（1）的两端连接进油接头（2）和出油接头（3），所述进油接头（2）上设置进油口（21），所述出油接头（3）上设置出油口（31）；所述外壳体（1）内安装内管（4），所述内管（4）内壁沿轴向对称设置有凸台（41），所述内管（4）内位于一对凸台（41）两侧配合安装有瓦片磁体（5）；所述内管（4）两端安装顶头（6），所述顶头（6）上开有一对豁口（61），用于插入内管（4）的凸台（41）；位于内管（4）两端的顶头（6）分别通过进油接头（2）和出油接头（3）压紧。本发明装置能够应用于道路运输的内燃机；也能够应用于非道路运输的内燃机。

Description

预防/清除内燃机积碳装置

技术领域

本发明涉及内燃机的辅助装置，具体为一种预防/清除内燃机燃烧室积碳装置。

背景技术

随着我国的汽车行业及制造业蓬勃发展，机动车保有量2.83亿辆，其中汽车保有量1.79亿辆，还有存量较大的船舶、农业机械、发电机组及各类的工程机械，我国内燃机的排放总量位居世界第一。中央政府把大气污染工作放到头等大事来治理，特别在2015年巴黎世界气候大会，已经把大气环保提高到一个前所未有的高度，作为最大的发展中国家在气候治理体现一个负责任大国的国际形象，中国宣布2030年左右二氧化碳排放达到峰值，并争取尽早实现。但减排的道路任重道远。

《国务院大气污染防治行动计划》指出：大气环境保护问题，事关人民群众利益；事关经济持续健康发展；事关损害人民群众身体健康；事关实现中华民族伟大复兴中国梦……。据国务院发展研究中心及各大中心城市政府统计，由于机动车保有量飞速发展，由此产生的有害气体的排放已造成大气污染的主要原因之一，占城市大气污染源的30%以上，也是冬季形成雾霾的主要成因，大气污染给人们的健康生活造成极大的困扰。

各类机动车及各类内燃机随着使用年限增加，内燃机燃烧室会因燃油燃烧不完全逐渐生成大量的积碳，久而久之会造成内燃机功率下降，内燃机噪音上升，尾气排放增加，特别是内燃机因燃烧质量下降颗粒物（PM值）会大大增加。现在国际国内的治理尾气主要采用的技术路线是机外净化技术，柴油内燃机普遍采用DOC、POC、DPF、SCR技术路线，汽油内燃机普遍采用三元催化器（TWC）的技术路线，随着排放标准的升级，在实施第六阶段时，柴油内燃机轻型卡车必须全部使用CDPF净化装置，汽油内燃机汽车也将采用TWC+DPF技术路线，主要加强PM的拦截，然后进行催化氧化，从而达到尾气排放的降低，机外净化技术在我国已比较成熟，但存在几大问题几乎无法解决：1、机外净化装置安装后普遍存在内燃机背压增大、功率下降；2、机外净化的陶瓷件容易堵塞使用寿命短；3、合格机外净化装置成本很高；4、目前还没有较完善的维护保养机外净化装置方法。

发明内容

本发明目的是提供一种不让积炭生成和逐渐清除内燃机燃烧室积碳的装置，主要用于提升内燃机的燃烧率, 提高热效率的利用率，并逐渐清除内燃机燃烧室积炭，保护内燃机，从而提升动力，降低内燃机工作噪音，降低尾气排放，延长内燃机使用寿命。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种预防/清除内燃机积碳装置（不让积炭生成并逐渐清除内燃机燃烧室积碳的装置），包括外壳体，所述外壳体的两端连接进油接头和出油接头，所述进油接头上设置进油口，所述出油接头上设置出油口；所述外壳体内安装内管，所述内管内壁沿轴向对称设置有凸台，所述内管内位于一对凸台两侧配合安装有磁体；所述内管两端安装顶头，所述顶头上开有一对豁口，用于插入内管的凸台；位于内管两端的顶头分别通过进油接头和出油接头压紧。

工作原理：当该装置安装于机动车上时，燃油流经该装置时，由布置于内管内的两片磁体中流过。在磁场的作用下使燃油分子的张力、粘度、密度等发生理化性质变化，让燃油分子有合适的粘度、雾化质量和燃油质量，提高燃油的燃烧效率与热效能利用率，最终达到更加充分燃烧目的而不产生积炭，通过纯物理方式逐渐剥离缸壁、活塞、活塞环、气门等部件上的原积碳、油泥，净化内燃机内部环境，降低内燃机内耗，负荷变小，提高内燃机工况，降低内燃机尾气排放，延长内燃机寿命。

优选的，位于内管的进、出油端的顶头外安装导流片，并通过进、出油端盖帽（接头）压紧。燃油流经导流片整流后，稳定了流场，让流动的燃油分子与空气中的氧分子能够更好的在下一阶段充分均匀混合产生良好的混合气，使混合气进一步更加充分的燃烧彻底不生成积炭，并逐渐清除内燃机燃烧室的原有积碳。

优选的，所述导流片为采用电气石材料制作的导流片。燃油流经磁场，在磁场的作用下使燃油分子的张力、粘度、密度等发生理化性质变化，让燃油分子有合适的粘度、雾化质量和燃油质量，再流经由电气石制作的导流片，电气石导流片会产生释放出远红外线，配合物理振动频率26000--30000次/秒，将被磁化后燃油分子再次激活，使燃油分子团瞬间微分子化，让原子集团正、负离子排列均匀，增加燃油活跃性及预热效果使燃油的张力变小，能在瞬间催化燃油中燃点高的油分子，在燃油进入喷射器由液体催化成为半气态时生产成高渗透力的负氢离子，提高油分子的溶氢性，使油分子与氧气之间能够极为均匀地混合，从而便于形成均匀最佳可燃混合气，最终达到更进一步的充分燃烧，通过纯物理方式逐渐剥离缸壁、活塞、活塞环（气环）、气门等部件上的原积碳、油泥，净化内燃机内部环境，降低内燃机内耗，负荷变小，提高内燃机工况，提高热效能的利用率，降低内燃机尾气排放，延长内燃机使用寿命。

本发明具有如下特点：

1、清除积碳，保护发动机

安装后由于燃烧更加充分，纯物理方式逐渐剥离缸壁、活塞、活塞环（气环）、气门等部件上的积碳、油泥，净化发动机内部环境，降低发动机内耗，提高内燃机工况，延长内燃机寿命，安装产品后内燃机能快速的恢复到最佳的工作状态。

2、提升发动机升功率15-20%左右

安装后行驶10-20公里发动机动力明显恢复，有较强烈的加速感，同时油门线性变好加速十分顺畅。有效解决了自动变速器汽车换档迟缓、冲击、顿挫、抖动的现象。

3、降低尾气排放50-80%

安装后减少黑烟（PM）、碳氢化合物、一氧化碳的排放，减少了对TWC、DOC、POC、DPF、SCR的堵塞机率 ，延长了TWC、DOC、POC、DPF、SCR的使用寿命。

4、降低发动机噪音10-20%

安装后在行驶中发动机噪音减小，各转速的状态下发动机声音集中，加速时声音浑厚有力，不会出现声嘶力竭噪音。

5、提升制动力（汽油车刹车）15%-20%

安装后发动机的真空度提高，制动助力系统真空度也随之提高，从而刹车踏板变高、变柔，低、中、高速制动游刃有余，行驶安全性提高。

本发明装置能够应用于道路运输的内燃机（柴油机汽车、汽油机汽车）；也能够应用于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）。

附图说明

图1表示内燃机积碳清除装置的剖视示意图。

图2表示内管内安装瓦片磁材的截面示意图。

图3表示内管的截面示意图。

图4表示导流片正面示意图。

图5表示导流片背面示意图。

图6表示顶头示意图。

图7表示内燃机积碳清除装置在汽油车安装示意图。

图8表示内燃机积碳清除装置在柴油车安装示意图。

图中：1-外壳体，2-进油接头，3-出油接头，4-内管，5-磁体（瓦片状），6-顶头，7-导流片，21-进油口，31-出油口，41-凸台，61-豁口，62-凸圈，71-通油孔，100-油箱，101-内燃机，102-预防/清除内燃机积碳装置，103-汽油滤清器，104-汽油回油管，104-燃油轨道，105-柴油滤清器，106-柴油回油管，107-柴油喷射泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种预防/清除内燃机积碳装置，如图1所示，包括外壳体1，所述外壳体1的两端连接进油接头2和出油接头3，所述进油接头2上设置进油口21，所述出油接头3上设置出油口31；所述外壳体1内安装内管4，所述内管4内壁沿轴向对称设置有凸台41（如图3所示），所述内管4内位于一对凸台41两侧配合安装有磁体5（如图2所示）；所述内管4两端安装顶头6，所述顶头6上开有一对豁口61（如图6所示），用于插入内管4的凸台41；位于内管4两端的顶头6分别通过进油接头2和出油接头3压紧。

进一步的，位于内管4进油端的顶头6外安装导流片7，并通过进油接头2压紧，如图1所示。和/或，位于内管4出油端的顶头6外安装导流片7，并通过出油接头3压紧。

所述内管4为钢管，可以由多个管段拼接而成，不必是一根完整的内钢管，磁材背面吸附在内钢管内壁，图2可知，磁材背面为圆柱面，其内面为弧状面（椭圆面），燃油流经由两块磁材构成的中间通道。磁材为整块，多个管段拼合后吸附在磁材背面，并通过两端顶头压紧固定安装在外壳体内。

所述内管4的管材可以采用软磁材料、非磁（钢材等金属材料）或者弱磁材料。所述磁体5采用钐钴、钕铁硼或钐铁氮等永磁铁材料制作，永磁材料的磁场强度为10MT至12000MT。

所述顶头6的端面设置有凸圈62，防止顶头6和导流片7在燃油流经时相互吸住，使油液流经时更加顺畅。

所述导流片7上设有网格状分布的通油孔71，所述通油孔71的一端为进油口（如图5所示），另一端为出油口（如图4所示），该通油孔71为由进油口向出油口逐渐延伸扩大。安装时，将导流片的进油端面朝向进油接头一端，采用“小进大出”的进油方式。或者，也可以采用“大进小出”的进油方式，也就说导流片7的进油口和出油口位置互换。导流片的安装正反没有严格限制，能够获得良好应用效果即可。

所述导流片7为采用电气石材料制作的导流片，厚度4-6mm，或者导流片厚度根据实际应用情况采用其它厚度尺寸均可，获得良好应用效果即可。电气石是多元素的天然矿物，是一种结构特殊的极性结晶体，自身能长期产生电离子，并永久释放空气负离子和远红外线。具体制作导流片时，电气石中还可以加入成型剂（PA12）和增强剂（GF），采用常规方法制备而成。

PA12的学名为聚十二内酰胺，又称尼龙12，其聚合的基本原料是丁二烯，是半结晶-结晶热塑性材料。玻璃纤维（GF）是一种性能优异的无机非金属材料，通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。

具体使用时，本装置的工作温度为-40℃至250℃。本装置在汽油车的安装位置如图7所示，油箱100中的油通过管道进入汽油滤清器103，然后通过本装置处理后，经过燃油轨道104后进入到发动机101。同理，本装置在柴油车的安装位置如图8所示，油箱100中的油通过管道进入柴油滤清器105，然后通过本装置处理后，经过柴油喷射泵107后进入到发动机101。

本发明采用机内净化技术，产生如下优点：

1、本发明正好克服了机外净化的短板，提升了燃烧热效率弥补了机外净化装置背压高、功率下降的短板。

2、由于提升了燃烧率，颗粒物（PM）生成量大大减少，机外净化的陶瓷配件不易堵塞，大大延长了机外净化陶瓷件使用寿命。

3、本发明装置制备成本低，同时也可以节约设备制造成本。

4、预防或者消除内燃机积碳，使其可以不需要频繁的进行维修保养，降低维护成本。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖权利要求保护范围中。

Claims (10)

1.一种预防/清除内燃机积碳装置，包括外壳体（1），所述外壳体（1）的两端连接进油接头（2）和出油接头（3），所述进油接头（2）上设置进油口（21），所述出油接头（3）上设置出油口（31）；其特征在于：所述外壳体（1）内安装内管（4），所述内管（4）内壁沿轴向对称设置有凸台（41），所述内管（4）内位于一对凸台（41）两侧配合安装有磁体（5）；所述内管（4）两端安装顶头（6），所述顶头（6）上开有一对豁口（61），用于插入内管（4）的凸台（41）；位于内管（4）两端的顶头（6）分别通过进油接头（2）和出油接头（3）压紧。

2.根据权利要求1所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：位于内管（4）进油端的顶头（6）外安装导流片（7），并通过进油接头（2）压紧。

3.根据权利要求1或2所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：位于内管（4）出油端的顶头（6）外安装导流片（7），并通过出油接头（3）压紧。

4.根据权利要求3所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述内管（4）由多个管段拼接而成，所述内管（4）采用软磁材料、非磁或者弱磁材料制作。

5.根据权利要求2或4所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述顶头（6）的端面设置有凸圈（62）。

6.根据权利要求3所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述导流片（7）上设有网格状分布的通油孔（71），所述通油孔（71）的一端为进油口，另一端为出油口。

7.根据权利要求6所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述导流片（7）为采用电气石材料制作的导流片。

8.根据权利要求1所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述磁体（5）采用钐钴永磁体、钕铁硼永磁体或钐铁氮永磁体制作。

9.根据权利要求8所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述磁体（5）的磁场强度为10MT至12000MT。

10.根据权利要求3所述的预防/清除内燃机积碳装置，其特征在于：所述导流片（7）厚度4-6mm。