CN203809157U - 一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置 - Google Patents

一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置 Download PDF

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牛晓飞
王巍
王艳
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Abstract

本实用新型专利涉及一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，其特征是该装置由塑料外壳、钕铁硼永磁Halbach多极磁环、塑料隔离环三部分组成；其中塑料外壳为环氧树脂制成的空心圆柱体；磁环磁场分布于外表面，极数为4极；塑料隔离环整体结构为空心圆环，其内圆直径、外圆直径分别与与多极磁环的内圆直径、外圆直径相等；钕铁硼永磁磁铁与塑料隔离环依次交替黏在一起。本实用新型专利的有益效果为：(1)结构简单，克服了传统磁化汽油装置内部磁路设计复杂，价格昂贵的缺点；(2)体积与重量较小，便于大规模生产与推广应用；(3)与传统的磁化器相比，磁化效率提高25％，同时发动机的积碳现象明显降低。

Description

一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置
技术领域
本实用新型专利涉及一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，尤其是涉及到一种应用于内燃机节能减排领域的高效Halbach阵列汽油磁化装置。
背景技术
目前汽车已经作为大众出行的首要工具之一，汽油不完全燃烧一方面造成了能源的大量浪费，同时产生的废烟已经对日常居住环境产生了严重的污染。随着国际社会对环保要求的规范化，节能减排越来越受到人们的重视。如何提高汽油的燃烧率成为当前研究的难题之一，已有的研究表明汽油经磁场作用后，其粘度和表面张力下降，因而在燃烧过程中更易于雾化，与空气混合的更加充分，从而提高燃烧效率。同时发动机积碳程度明显降低，废弃排放减小，从而延长了发动机的使用寿命。已有的汽油磁化装置如国家专利产品WB-1型汽车磁化器，对汽油的磁化速率较低，同时其磁头内部磁路设计复杂，使得价格昂贵；设备体积与重量均较大，难于随身携带更换。基于生产成本方面因素与便携式使用的需求，开发简易高效的汽油磁化装置对大规模推广使用意义重大。
为了提高磁化效率，最优化设计就是使得磁化器的磁场在某个点或区域集中分布，但由于传统的磁材充磁有均为双面带有磁性的器材，这不利于磁场的密集分布。故而采用传统磁材组装的磁化器，其磁化效率较为低下。寻求磁场分布区域集中的单面磁材组装磁化器，能较为明显的克服以上的问题。Halbach阵列磁材能有效的满足这一需求。
发明内容
为了克服上述的难题，本实用新型专利涉及一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，尤其是涉及到一种应用于内燃机节能减排领域的高效Halbach阵列汽油磁化装置，能克服传统磁化器效率较低的问题，同时具有磁路设计结构简单，体积小，便于安装的优点。
本实用新型专利所采用的技术方案为：一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，其特征是该装置由塑料外壳、钕铁硼永磁Halbach多极磁环、塑料隔离环三部分组成；其中塑料外壳为空心圆柱体，材质为环氧树脂；钕铁硼永磁Halbach多极磁环磁场分布于外表面，极数为4极，数量为5块；塑料隔离环整体结构为空心圆环，其内圆直径、外圆直径分别与与钕铁硼永磁Halbach多极磁环的内圆直径、外圆直径相等；钕铁硼永磁Halbach多极磁环与塑料隔离环依次交替黏在一起，排列的方式为钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列。
如上所述的钕铁硼永磁Halbach多极磁环采用牌号为SH048051的钕铁硼磁粉制成，其外径为50～200mm，厚度为10～30mm，内径为5～30mm，尺寸误差在-2％～+2％之间。
具体操作流程如下：
(1)塑料外壳：采用环氧树脂加工成空心圆柱体，其中总长度250mm，外圆直径80mm，壁厚2mm。
(2)钕铁硼永磁磁铁：采用牌号为SH048051的钕铁硼磁粉制成，其外径为50～200mm，厚度为10～30mm，内径为5～30mm，尺寸误差在-2％～+2％之间，数量为5块。
(3)塑料隔离环：整体结构为空心圆环，采用工程塑料制成，与钕铁硼永磁磁铁依次交替黏贴于塑料外壳型腔内，排列的方式为为钕铁硼永磁Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼永磁Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列。
(4)装配：将部件(2)置于(1)中，(2)与(3)排列的方式为为钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列，最后对两端封装处理，得到本实用新型专利的一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置。
本实用新型专利的有益效果为：(1)结构简单，克服了传统磁化汽油装置内部磁路设计复杂，价格昂贵的缺点；(2)体积与重量较小，便于大规模生产与推广应用；(3)与传统的磁化器相比，磁化效率提高25％。通过实际的测试，以98#汽油为例，经过装置磁化汽油后，汽油的燃烧率从55％～68％提高到70％～75％；汽车的功率提高了10％～25％，节能5％～12％，减烟6％～16％，同时发动机的积碳现象明显降低。
附图说明
图1为一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置的剖视图，其中1为油路空隙，2为钕铁硼永磁Halbach多极磁环，3为塑料隔离环，4为塑料外壳。
图2为钕铁硼永磁Halbach多极磁环的磁路示意图，磁场分布于外表面。
图3为一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置的左视图，其中5为钕铁硼永磁Halbach多极磁环。
图4为塑料隔离环的左视图，其中6为塑料隔离环。
具体实施方式
实施例：
采用本实用新型专利的一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，其特征是该装置由塑料外壳、钕铁硼永磁Halbach多极磁环、塑料隔离环三部分组成；其中塑料外壳为空心圆柱体，材质为环氧树脂；钕铁硼永磁Halbach多极磁环磁场分布于外表面，极数为4极，数量为5块；塑料隔离环整体结构为空心圆环，其内圆直径、外圆直径分别与与钕铁硼永磁Halbach多极磁环的内圆直径、外圆直径相等；钕铁硼永磁Halbach多极磁环与塑料隔离环依次交替黏在一起，排列的方式为钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列。
如上所述的钕铁硼永磁Halbach多极磁环采用牌号为SH048051的钕铁硼磁粉制成，其外径为50～200mm，厚度为10～30mm，内径为5～30mm，尺寸误差在-2％～+2％之间。
具体操作流程如下：
(1)塑料外壳：采用环氧树脂加工成空心圆柱体，其中总长度250mm，外圆直径80mm，壁厚2mm。
(2)钕铁硼永磁磁铁：采用牌号为SH048051的钕铁硼磁粉制成，其外径为100mm，厚度为20mm，内径为25mm，尺寸误差在-2％～+2％之间，数量为5块。
(3)塑料隔离环：整体结构为空心圆环，采用工程塑料制成，与钕铁硼永磁磁铁依次交替黏贴于塑料外壳型腔内，排列的方式为为钕铁硼永磁Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼永磁Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列。
(4)装配：将部件(2)置于(1)中，(2)与(3)排列的方式为为钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列，最后对两端封装处理，得到本实用新型专利的一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置。
本实用新型专利的有益效果为：(1)结构简单，克服了传统磁化汽油装置内部磁路设计复杂，价格昂贵的缺点；(2)体积与重量较小，便于大规模生产与推广应用；(3)与传统的磁化器相比，磁化效率提高25％。通过实际的测试，以93#汽油为例，经过装置磁化汽油后，汽油的燃烧率从55％提高到70％；汽车的功率提高了20％，节能12％，减烟10％，同时发动机的积碳现象明显降低。

Claims (2)

1.一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，其特征是该装置由塑料外壳、钕铁硼永磁Halbach多极磁环、塑料隔离环三部分组成；其中塑料外壳为空心圆柱体，材质为环氧树脂；钕铁硼永磁Halbach多极磁环磁场分布于外表面，极数为4极，数量为5块；塑料隔离环整体结构为空心圆环，其内圆直径、外圆直径分别与与钕铁硼永磁Halbach多极磁环的内圆直径、外圆直径相等；钕铁硼永磁Halbach多极磁环与塑料隔离环依次交替黏在一起，排列的方式为钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环－钕铁硼Halbach多极磁环－塑料隔离环交替排列。
2.根据权利要求1所述的一种基于Halbach阵列的高效率汽油磁化装置，其特征在于钕铁硼永磁Halbach多极磁环采用牌号为SH048051的钕铁硼磁粉制成，其外径为50～200mm，厚度为10～30mm，内径为5～30mm，尺寸误差在-2％～+2％之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110492696A (zh) * 2019-09-05 2019-11-22 合肥工业大学 优化Halbach阵列永磁电机裂比和极弧比的方法
CN107037476B (zh) * 2017-01-12 2023-04-18 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种基于Halbach二极磁铁的汤姆逊离子谱仪

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