紙質電極等離子場空氣電離氧化燃油節油器的製作方法

2023-08-12 22:27:11 1

專利名稱：紙質電極等離子場空氣電離氧化燃油節油器的製作方法
紙廣電極等離子場空氣電離 化 ^節油蕃一. 技術領域本專利技術涉及一種採用紙質電極電場和電暈電場裝置將空氣電離氧化助 燃的燃油節油技術，尤其是採用紙質電極電場和電暈電場裝置將空氣電離氧化 用於發動機助燃的紙質電極電離氧化燃油節油器技術。二. 背縈技術能源是國民經濟的基礎，在可持續發展的社會中起著舉足輕重的作用。2 0世紀5 0年代以後，由於石油危機的爆發，對世界經濟造成巨大影響，國內外都開始關注世界"能源危機"的問題。許多人預言世界石油資源將要枯竭，能源危機將是不可避免的。雖然世界能源危機的預謇已經很長時間了，但 是汽車天天增加，耗油的機器也與日俱增。因此發展節能減排技術成為人類社 會面臨的頭等大事。隨著城市汽車保有量的劇增，汽車發動機的排汙已經成為城市空氣的第一 大汙染源，同時它也成為增長最快的溫室氣體排放源。汽車尾氣排放中主要含 有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物等有害氣體。其中， 一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白結合速度比氧氣快250倍，即使僅微量吸入也可造成缺氧性傷害。 由於汽車尾氣多排放在1.5米以下，兒童吸入量一般是成人的兩倍，因此汽車 尾氣對兒童健康損害尤為嚴重。而節省燃油消耗、既可以降低排放還可以降低 運行成本。現行的發動機節油減排技術有兩個發展方向 一是通過改進發動機結構提 高燃燒效率，二是通過調整燃料的化學結構提高燃燒值。具體體現在尾氣排放系統和優化渦輪增壓技術，以及燃油乳化技術-HPE高效節能素的應用等。本專利提出了發動機節能減排的第三個發展方向，通過提高助燃氧氣的可燃性達到提高燃油燃燒效率、降低有害氣體排放的節能減排作用。
眾所周知燃油在發動機中燃燒需要兩個基本條件， 一是有足夠的氧氣助燃; 二是燃油分子充分汽化。火焰中的反應源頭是活性基氧，其驅動反應為
H' +02:=0H* +0"反應方程式中相對不活躍的氧分子基在能量的作用下轉化成 為活性的0:和0H，，與C/H/0火焰中基的生成相比，起主導作用的是活性基 氧。由於活性基氧的催化作用很強，因此活性基氧可以同時起到兩個作用一 是直接參與燃油爆燃，二是輔助燃油汽化。如果發動機在工作時能提供充足的 活性基氧，燃油就會燃燒的更加完全，單位油量所做的功就越多，所消耗的燃 油就越節省。由於燃油燃燒的少、燃燒的充分完全，因此尾氣排放汙染物質就 會減少，這樣就可以起到節能減排的作用。但是，由於發動機在吸氣衝程中的 吸氣量容積是定量有限的，而且汽缸中氧氣轉化成為活性基氧也有一定比例， 因此，燃油由於缺少活性基氧、而沒有充分的、完全的燃燒，從而造成油耗高， 尾氣排放汙染嚴重的現象。
三.

發明內容
本專利技術依據上述原理研製出一種可以使氧氣迅速轉化為活性基氧的裝 置，將該裝置安裝在發動機的吸氣口，使內燃機吸進的氧氣提前轉化為活性基 氧，因此內燃機在吸氣工作時所吸入的氧氣已經是活性基氧，由此提高了發動 機工作時汽缸內活性基氧的比例和濃度，使燃油燃燒的更加充分，從而達到節 省燃油、降低排放汙染的作用。
本專利技術裝置在轉化活性基氧的同時還可以起到吸附空氣中氣溶膠和微 小塵埃的作用，因此還可本專利技術還可以起到減低燃汽缸內燃燒積碳的作用。
目前市場上已經出現了一種助燃式節能器，它主要是由一個產生臭氧的發 生器對發動機進氣系統供給一定量的臭氧，其機理是臭氧迸入燃汽缸內迅速分 解成一個氧分子和一個活性基氧，相對提高了汽缸內活性基氧的比例，因此提高了燃料燃燒效率的作用。但是該產品有如下一些問題 一是臭氧的產生方式 和裝置的問題；二是臭氧需要分解才能獲得活i4基氧。
臭氧產生方法有兩種 一是採用紫外輻射的方法，它需要一定功率的光源 (發光管)。但是發光管在應用一段時間後表面會富集汙物而嚴重影響輻射能 力，造成臭氧發生能力下降。而且發光管本身的能量消耗較大，所獲得的節能 總效益較小。第二種產生的臭氧方法是採用高壓靜電的趨附效應原理，趨附效 應採用針尖的點式放電結構，能耗小是其最大的特點。但是針狀放電電極容易 產生電腐蝕，在應用過一段時間後由於電極腐蝕會造成放電效果明顯下降的現 象。高壓靜電是針尖點式放電結構方法，產生臭氧的效率相對較低。
本專利技術裝置是採用經過特殊處理的導電紙做電極，電極平行設置形成 高強的等離子電離場。釆用導電紙做電極有如下優勢 一是節約了有色金屬資 源、二是抗電腐蝕性能顯著的高於金屬電極，三是紙電極可以產生浸潤效應， 其抗汙染能力也顯著高於金屬電極，四是節省成本，最為重要的是所產生的電 場強度大、有利於活性基氧的轉化。因此，紙質電極空氣電離氧化燃油節油器即具有 高壓靜電方法能耗小的優點、又具有產生的電場強度大、面積大，抗汙染能力強、轉化活性 基氧效率高等優點。
空氣中的氧氣經過等離子電離場的電離後再經過電暈電場氧化而直接產生 大量的活性基氧。本專利技術所產生的活性基氧沒有臭氧分解的化學過程，因 此通過本專利技術電離氧化的活性基氧相比於臭氧助燃技術具有直接提供活性 基氧的作用，而且還同時具有"汽缸提前點火、趨近爆震"的優點。
四.


下面結合附圖對本發明專利的結構和工作機理迸行進一步說明。 紙質電極空氣電離氧化節油器是由(1)空氣進風口； (2)平行設置的多層 阻燃紙質電極組件；(3)空氣電離區；(4)電暈裝置組件；(5)空氣氧化區；(6)活性空氣出風口； (7)高壓靜電發生器；(8)節油器外殼等組件構成。
空氣進風口 (1)用ABS材料製成柵狀，空氣進風口置於節油器外殼(8) 的最前端部位，四邊與節油器外殼的四邊相聯接。平行設置的多層阻燃紙質電 極(2)是由膠版紙、碳導電塗層、阻燃劑塗層、鈦粉和高分子有機材料固定膜 製成。依據燃汽缸不同的工作容積、組成不同層數的平行多層設置複合組件， 兩邊固定在節油器外殼(8)內側，置於節油器外殼(8)的內側和空氣迸風口 罩的後端。在平行設置的多層阻燃紙質電極組件後端和節油器外殼(8)的內側 有一段可以使空氣電離反應的區域(3)空氣電離區。在空氣電離區的後端和節 油器外殼(8)的內側安裝了電暈裝置組件(4)，電暈裝置組件(4)是有常規 的線板電暈結構組成，四邊固定在節油器外殼(8)的內側和(3)空氣電離區 的後端。在電暈裝置組件(4)的後端和節油器外殼(8)的內側有一段可以使 空氣氧化的反應區域(5)空氣氧化區。在節油器外殼(8)的最後邊設置了 (6) 活性空氣出風口。
(6)活性空氣出風口用ABS材料製成欏狀並與節油器外殼的 後四邊相聯接。(2)平行設置的多層阻燃紙質電極組件和(4)電暈裝置組件 與常規的(7)高壓靜電發生器相連接，高壓靜電發生器採用汽車12v電源供電、 並採用啟動組件聯動控制。
五、方法實施
助燃空氣由空氣迸風口罩(1)進入紙質電極空氣電離氧化節油器內，首先
在平行設置的多層阻燃紙質電極組件(2)的高壓等離子電場的作用下獲取電離 能量，在空氣電離區(3)內發生電離並產生活化效應。電離活化後的空氣再經 過電暈裝置組件(4)所形成的電暈場作用下在(5)空氣氧化區發生氧化而形 成活性基氧。因此內燃機在吸氣衝程中直接吸迸了大量的活性基氧，使燃汽缸 內的活性基氧濃度高於常規的活性基氧比例，從而使燃汽缸內的燃油燃燒更加 充分和完全，因此達到了節省燃油降低排放汙染的作用。同時平行設置的多層 阻燃紙質電極組件(2)的紙質電極還可以吸附空氣中微小顆粒，使進入燃汽缸內的空氣非可燃物質減少，因此本專利技術還可以降低燃汽缸的積碳和磨損。
實驗結果表明,紙質電極電離氧化燃油節油器可使發動機(1)滯燃期縮短 2 "CA，著火提前，爆壓升高1. 5MPa。
(2)油耗下降15-20%。
(3)排放中CO 濃度下降30%, CH化合物下降40%， C煙濃度下降5%。由此可見,紙質電極電離 氧化燃油節油器技術可以節省發動機的燃油消耗、降低和改善排放汙染、減少 燃汽缸積碳和磨損的作用。
權利要求
1、一種使空氣經過等離子技術、電暈技術產生活性基氧，用於發動機燃氣助燃的技術集合。
2、 一種使用導電碳塗料將阻燃紙板製作成紙質導電電極的技術集合及結構。
3 、 一種釆用紙質導電電極所形成的電場吸附空氣中微小塵埃用於減少燃氣缸磨損和積碳的結構裝置。
4、 一種安裝在發動機吸氣端採用紙質電極產生等離子電場、採用線板結構產生電暈電場，用於減少燃料消耗和降低尾氣排放汙染濃度的節能減排裝置。
全文摘要
本發明技術涉及一種採用高壓靜電發生器供電的紙質電極等離子場、線板結構電暈場的技術，並將該技術用於電離氧化空氣、使空氣中的氧氣轉化成為活性基氧功能的技術裝置，該技術裝置可以起到發動機節省能源、減少排放作用的技術裝置集合。發動機工作時需要將空氣中的氧氣通過做功轉化為活性基氧來與燃油混合燃燒，由於發動機的吸氣能力是有限的，而且吸進氧氣轉化為活性基氧是成一定比例的，從而造成燃汽缸燃燒的活性基氧供量不足，因此燃料不能充分的燃燒而且大量的排放汙染氣體。本專利技術採用紙質電極產生等離子電場、線板結構產生電暈場。利用等離子電場和電暈電場將空氣中的氧氣電離氧化為活性基氧，將其安裝在發動機的吸氣端，使燃汽缸可以吸入大量的活性基氧，從而增加了燃料燃燒時的活性基氧濃度，這樣可以起到節省燃料減少尾氣汙染濃度的作用。
文檔編號F02M27/04GK101598085SQ20081010846
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月2日 優先權日2008年6月2日
發明者孫作達, 段忠元 申請人:段忠元;孫作達