CN1596336A - 汽车散热器用冷却水 - Google Patents

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Abstract

一种注入到汽车等车辆用散热器内部的冷却水，通过加入粉末状电气石，使其带有电气石之电气性质，其冷却水在发动机气缸的外围流动，使气缸内的燃料混合气体被离子活性化，结果燃料混合气体能够完全燃烧，提高马力，改善燃烧效率，并能减少排气污染。

Description

汽车散热器用冷却水
技术领域
本发明涉及到散热器用冷却水，它能改善车辆的燃烧效率，即通过向车辆的散热器用冷却水中加入电气石来达到改善车辆燃烧效率的目的。
背景技术
汽车的内燃机构装有散热器，用来抑制运行中的发热。这种散热器(热交换器)用冷却水循环的方法来防止由发动机发热带来的过热，而在冬天则防止过冷，以此来保持发动机始终在常温下工作。
这种冷却水，现在广泛使用的是在水中加入乙烯二醇等防冻液成分而成的冷却水。
但是使用这种散热器用冷却水，在长期运行中会出现冷却效率降低，以及燃料的利用效率不够充分，可运行时间缩短等问题。
在这种情况下，人们希望出现一种全新的散热器用冷却水。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，本发明以提供能改善车辆的燃烧效率的散热器用冷却水为发明目的。
为达到上述目的，本发明人经过研究发现：作为散热器内的冷却水，使用含有粉末状电气石的液体，使带有电气石之电气性质的冷却水在发动机气缸的外围流动，使气缸内的燃料混合气体被离子活性化，结果燃料混合气体能够完全燃烧，提高马力，改善燃烧效率，并能减少排气污染。
即，作为本发明所涉及的散热器用冷却水的特征为，在注入到汽车等车辆用散热器内部的液体中加入电气石。
在冷却水中加入未经过热处理的粉末状电气石和经过热处理的粉末状电气石以2比1的重量比进行混合而得出的混合物。具体为，冷却水140ml中上述混合物加入量以1.5g的比例为佳。
这种电气石的平均粒子径为，未经过热处理的以0.1μm～10μm的范围为佳，而经过热处理的，将电气石矿石在700度至1000度温度中进行加热，然后粉碎成10μm以下的粉末为理想。
本发明中所使用的电气石，最好是做成对散热器内部的冷却水分散性好的粉末状，特别是预先在700度～1000度温度下经过热处理的粉末和未经过热处理的粉末，以适当的比例进行混合，因其感应电率不同，使用起来效果会更好。
作为散热器内的冷却水，使用含有粉末状电气石的液体，使带有电气石之电气性质的冷却水在发动机气缸的外围流动，使气缸内的燃料混合气体被离子活性化，其结果燃料混合气体能够完全燃烧，提高马力，改善燃烧效率，并能减少排气污染。
再者，使用粉末状电气石，其在冷却水中的分散性好，特别是混合预先在700度～1000度温度下经过热处理的粉末，可任意控制其感应电率。
经过热处理的粉末和未经过热处理的粉末以适当的比例进行混合，因其感应电率不同，使用起来效果会更好。
还有，把电气石使用于内燃材料的研究也在广泛地进行。
例如，用电气石可改善车辆的燃烧效率，在实用新案登录公报第2508138号中提出把电气石等可使水活性化的物质，粘贴在用聚氨基甲酸酯制成的发泡网状薄片上，然后充填到燃料箱里。
而特开平11-2159号公报中提出碧玺(tourmaline)及碳素粉碎融合到聚氯乙烯制的薄片上，然后贴到燃料箱内部，可提高燃烧效率，并减少有害物质的排出。
还有特开2001-221109号公报中介绍对质子的一部分进行核融合的内燃机构，在其燃料通道的外围涂有含电气石微细粉末的电离催化剂层。即，这些车辆燃烧效率改善方法，大多是在燃料箱，燃料管道等燃料配管系统中利用电气石之特性，以改善燃烧效率。
具体实施方式
本发明所涉及的冷却水的组成以水和电气石为必需成分。
本发明中的电气石由碧玺，角页岩(hornfels)矿石等硅酸盐类矿物独自或混合使用。
电气石是含有硼的硅酸盐类矿物(例如XY3Z6(TO16)(B3)3W4，X＝Ca，Na，K，Y＝Li，Mg，Fe2+，Mn2+，Cr，V3+，Fe3+，Ti4+，Z＝Mg，Al，Fe3+，V3+，Cr，T＝Si，Al，φ＝O2-，OH-，W＝(OH)-，F-，O2-)，具有溶于水中即被矿化的特性，而且电解水分，使水具有还原力，因而具有抗氧化效果，正如特开平7-39888号公报所述，具有抗金属腐蚀效果。电气石中具体有，铁电气石，氧化镁电气石(Mg)，氧化锂电气石(红碧玺，蓝电气石，帕拉依巴碧玺)，灰电气石(Ca)，钙锂电气石等。角页岩矿石为变成岩的一种，以石英，黑云母(白云母)，柱石，红柱石，堇青石为主成分，而锰和铁丰富的岩石中，紫苏辉石有时会代替红柱石，再有，随着钙的增加其成分里可能会包含透辉石，石榴石等，含钙量丰富的岩石有时包括符山石，轻灰石等。角页岩有时可以是长英麻粒岩。
在本发明中以使用角页岩矿石为佳。
这种电气石在日本宫崎县和大分县的县境附近开采的较为合适，其电气石为岩石学里属于碎屑性堆积岩的一种，其主要结晶粒子为石英，斜长石，钾长石等，作为微量成分含有绿帘石及白云母，有是也含有氧化锆成分。
对这种电气石(角页岩矿石)进行荧光X线分析，其结果如下。
                表1(换算成重量)
   SiO2     66.9％     Nb 8ppm
   Al2O3     13.8％     Zr 200ppm
   TiO2     0.5％     Y 20ppm
   Fe2O3     5.2％     Sr 400ppm
    MnO     0.1％     Rb 9ppm
    MgO     2.4％     Th 1ppm
    CaO     1.9％     Pb 50ppm
   Na2O     3.6％     Zn 3ppm
    K2O     2.5％     Cu 45ppm
   P2O5     0.1％     Cr ++(略多)
   Total     97.0％   其他
上述电气石的物质形状有角状，球状，片状等，对其形状虽无限制，但因电气石其结晶体越小静电压也越高，故粉末状为较佳。
上述电气石最好是机械粉碎成0.1μm～10μm的微粒子后使用。
而且电气石可根据需要进行热处理。进行热处理具体为，把矿石在700～1000度的温度下加热成陶瓷状态，然后粉碎成10μm以下。通过热处理，可去除矿石中的不纯物。还有，电气石本身可发挥出较高的远红外线效果，尤其是加热至800度以上可增大阴离子的产生率。但加热至1000度以上并无多大效果。
本发明中，可单独使用经过热处理的或未经热处理的电气石，也可两者混合使用。其中，未经热处理的粉末状电气石和经过热处理的粉末状电气石(未经热处理：经过热处理)，按粉末重量比5∶1～1∶5，最好为2.5∶1～1.5∶1进行混合，因其感应电率不同，使用起来效果会更好。
散热器冷却水的调制方法并无特别要求，可以是，在140ml冷却水中添加1g～3g混合后的粉末状电气石，其量最好为1.8g～2.2g。
在上述范围内进行配合，与通常车辆的散热器相比，其性能显著提高。在长期运行中不但不降低冷却效率，还因在冷却水中加入粉末状电气石，使散热器内部的水的表面张力减小，通过界面活性效果使水团微粒子化，变成更小的水团，从而提高水的冷却效果，降低散热器的温度。而燃烧室的温度也随着下降，减少热损失，从而提高燃烧效率，可使燃料完全燃烧。
还有，因电气石放射出远红外线，其远红外线直接转换成热能，从而可提高燃料的燃烧效率。
还有，电气石是含有硼的硅酸盐类矿物，具有溶于水中即被矿化的特性，而且电解水分，使水分具有还原力，因而具有抗氧化效果，也具有抗金属腐蚀的优良效果。利用这个特性可得到冷却机构的防锈效果。
还有，随着燃烧效率的提高，发动机内部的碳素膜也被去除，所以使用含有粉末状电气石冷却水之后，越是旧车，一个月，三个月，六个月后，其排气改善效果越为明显，其效果持续到行车距离20000公里左右。
本发明中加入电气石，受到如此明显的效果，其理由不很明确。但是，如上所述，本人认为本发明在利用电气石的电气特性。即推断为，电气石不管粉碎为多小的粉末，其结晶体一端成为阳极，另一端则为阴极，而且因为存在电位，电子不断从阴极流到阳极，而阳极把周围的大气和液体中的电子吸入到结晶体内，然后送至阴极，永久性地从阴极作为阴离子电子释放。认为是，通过把分散电气石而制成的冷却水加入至散热器以后，启动发动机，使冷却水循环在冷却机构内部，可加速着火燃烧，提高爆发力，并通过完全燃烧，可提高马力，改善燃烧效率。
这个作用效果在上述范围内，电气石粒径越小，效果越明显，最好为1.6μm以下的微细粉末。
其原因认为是，作为电气石的特性，其每个结晶各拥有阳极和阴极，结晶体越小，电极就越多，静电压也随着上升。而且认为，散热器内部的含有电气石的冷却水随着发动机的运行，循环在冷却机构内部，冷却水中的粉末状电气石急速流动，并互相激烈冲突，产生摩擦，通过这种冲突摩擦而产生电荷，继而形成电磁场。
还有，使用本发明的散热器用冷却水，能减少CO，NOX的排放，从而减少排气污染，其原因待查明。
还有，电气石在700～1000度的温度下进行热处理，与未进行热处理的电气使粒子相比，其远红外线效果更大。提高远红外线效果，可提高燃料的燃烧效率。
本发明中，除了上述电气石之外，也可含有通常使用于冷却液的添加剂，如，乙二醇，二甘醇，甘油酯，丙二醇等。其添加量随使用环境(气温，气压)的变化，可适当决定。
通过使用本发明所涉及的冷却液，
(1)在机动车辆等整个内燃机构中，可提高10％到30％的燃烧效率和马力。
(2)在机动车辆等整个内燃机构中，可减少CO，HC，NOX的排放，减少了排气污染，从而改善环境。
关于电气石的效果，认为，
1.通过水或空气的对流可提高其效果。
2.通过温度的变化可提高其效果。
3.通过增加湿度可提高其阴离子效果。
4.通过压力的变化可提高其效果。
5.粉末体越小，电极就越多，电压也越高。
再者，因含有粉末状电气石，使散热器内部的水的表面张力减小，通过界面活性效果使水团微粒子化，水团变得更小，从而提高水的冷却效果，降低散热器的温度。而燃烧室的温度也随着下降，减少热损失，从而提高燃烧效率，可使燃料完全燃烧。
还有，电气石放射出的远红外线可直接转换成热能，从而可提高燃料的燃烧效率。还有可达到冷却机构的防锈效果。还有，使用这种冷却液其效果可长期持续。
实施例
以下通过实施例对本发明进行具体说明，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
(实际测试结果)
测试车使用丰田CALDYNA2.0D(1993年型)，分为通常散热器液的场合(比较例)和加入本发明之电气石粉末的场合(实施例)两种进行。电气石粉末的混合比例为，在140ml冷却水中加入1.5g粉末状电气石(有限会社エヌ·ア一ル·エス产RSR粉)混合，然后注入到散热器中。耗油量的测定使用流量计(奥田工机制「ねんぴくん」)。其结果如表2，表3所示。
测试路段为九州自动车道的福冈高速公路出入口到若宫高速公路出入口之间，往返路程为47.7公里。
                            表2比较例的数据
           第一回             第二回
    去程     回程     去程     回程
燃料消耗量 2.96L  2.36L  2.55L  2.40L
所需时间 17分55秒  16分20秒  17分54秒  16分04秒
行程 24.0km  23.7km  24.0km  23.7km
平均车速 80.3km/h  87.0km/h  80.4km/h  88.5km/h
平均油耗 8.10km/L  10.0km/L  9.40km/L  9.80km/L
                            表3实施例的数据
           第一回             第二回
    去程     回程     去程     回程
燃料消耗量 2.29L  1.96L  2.25L  1.99L
所需时间 17分11秒  17分10秒  17分23秒  17分01秒
行程 24.0km  23.7km  24.0km  23.7km
平均车速 83.8km/h  82.8km/h  82.8km/h  83.5km/h
平均油耗 10.4km/L  12.0km/L  10.6km/L  11.9km/L
改善率 28.39％  20.00％  12.76％  21.42％
除此之外，在多数车辆进行了行程及排气测试试验。结果，在全部实施例(即使用含电气石的散热器冷却水)中，每升燃料平均行程由8.5km/L延长到9.9km/L，燃烧效率改善10％至30％，排气中的CO含量减少45％至80％，HC含量减少60％至90％。
本发明不仅对汽油车，还对轻油柴油车等整个内燃机构有效，可有效改善燃油消耗，降低排气污染。

Claims (4)

1、本发明涉及到散热器用冷却水，其特征为注入到汽车等车辆的散热器内部的液体中混合电气石。
2.如权利要求1所述的散热器用冷却水，其特征是电气石为粉末状。
3.如权利要求1所述的散热器用冷却水，其特征是未经过热处理的粉末状电气石和经过热处理的粉末状电气石以2比1的重量比进行混合，然后在冷却水140ml中加入1.5g上述混合后的粉末状电气石，经搅拌后注入到散热器里。
4.如权利要求2所述的散热器用冷却水，其电气石的粉末状粒子大小为，未经过热处理的为0.1μm～10μm，经过热处理的，对电气石矿石在700度至1000度温度中加热成陶瓷状态，然后粉碎成10μm以下的粉末。
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