本發明涉及內燃機的輔助裝置,具體為一種預防/清除內燃機燃燒室積碳裝置。
背景技術:
隨著我國的汽車行業及制造業蓬勃發展,機動車保有量2.83億輛,其中汽車保有量1.79億輛,還有存量較大的船舶、農業機械、發電機組及各類的工程機械,我國內燃機的排放總量位居世界第一。中央政府把大氣污染工作放到頭等大事來治理,特別在2015年巴黎世界氣候大會,已經把大氣環保提高到一個前所未有的高度,作為最大的發展中國家在氣候治理體現一個負責任大國的國際形象,中國宣布2030年左右二氧化碳排放達到峰值,并爭取盡早實現。但減排的道路任重道遠。
《國務院大氣污染防治行動計劃》指出:大氣環境保護問題,事關人民群眾利益;事關經濟持續健康發展;事關損害人民群眾身體健康;事關實現中華民族偉大復興中國夢……。據國務院發展研究中心及各大中心城市政府統計,由于機動車保有量飛速發展,由此產生的有害氣體的排放已造成大氣污染的主要原因之一,占城市大氣污染源的30%以上,也是冬季形成霧霾的主要成因,大氣污染給人們的健康生活造成極大的困擾。
各類機動車及各類內燃機隨著使用年限增加,內燃機燃燒室會因燃油燃燒不完全逐漸生成大量的積碳,久而久之會造成內燃機功率下降,內燃機噪音上升,尾氣排放增加,特別是內燃機因燃燒質量下降顆粒物(PM值)會大大增加。現在國際國內的治理尾氣主要采用的技術路線是機外凈化技術,柴油內燃機普遍采用DOC、POC、DPF、SCR技術路線,汽油內燃機普遍采用三元催化器(TWC)的技術路線,隨著排放標準的升級,在實施第六階段時,柴油內燃機輕型卡車必須全部使用CDPF凈化裝置,汽油內燃機汽車也將采用TWC+DPF技術路線,主要加強PM的攔截,然后進行催化氧化,從而達到尾氣排放的降低,機外凈化技術在我國已比較成熟,但存在幾大問題幾乎無法解決:1、機外凈化裝置安裝后普遍存在內燃機背壓增大、功率下降;2、機外凈化的陶瓷件容易堵塞使用壽命短;3、合格機外凈化裝置成本很高;4、目前還沒有較完善的維護保養機外凈化裝置方法。
技術實現要素:
本發明目的是提供一種不讓積炭生成和逐漸清除內燃機燃燒室積碳的裝置,主要用于提升內燃機的燃燒率, 提高熱效率的利用率,并逐漸清除內燃機燃燒室積炭,保護內燃機,從而提升動力,降低內燃機工作噪音,降低尾氣排放,延長內燃機使用壽命。
本發明是采用如下技術方案實現的:
一種預防/清除內燃機積碳裝置(不讓積炭生成并逐漸清除內燃機燃燒室積碳的裝置),包括外殼體,所述外殼體的兩端連接進油接頭和出油接頭,所述進油接頭上設置進油口,所述出油接頭上設置出油口;所述外殼體內安裝內管,所述內管內壁沿軸向對稱設置有凸臺,所述內管內位于一對凸臺兩側配合安裝有磁體;所述內管兩端安裝頂頭,所述頂頭上開有一對豁口,用于插入內管的凸臺;位于內管兩端的頂頭分別通過進油接頭和出油接頭壓緊。
工作原理:當該裝置安裝于機動車上時,燃油流經該裝置時,由布置于內管內的兩片磁體中流過。在磁場的作用下使燃油分子的張力、粘度、密度等發生理化性質變化,讓燃油分子有合適的粘度、霧化質量和燃油質量,提高燃油的燃燒效率與熱效能利用率,最終達到更加充分燃燒目的而不產生積炭,通過純物理方式逐漸剝離缸壁、活塞、活塞環、氣門等部件上的原積碳、油泥,凈化內燃機內部環境,降低內燃機內耗,負荷變小,提高內燃機工況,降低內燃機尾氣排放,延長內燃機壽命。
優選的,位于內管的進、出油端的頂頭外安裝導流片,并通過進、出油端蓋帽(接頭)壓緊。燃油流經導流片整流后,穩定了流場,讓流動的燃油分子與空氣中的氧分子能夠更好的在下一階段充分均勻混合產生良好的混合氣,使混合氣進一步更加充分的燃燒徹底不生成積炭,并逐漸清除內燃機燃燒室的原有積碳。
優選的,所述導流片為采用電氣石材料制作的導流片。燃油流經磁場,在磁場的作用下使燃油分子的張力、粘度、密度等發生理化性質變化,讓燃油分子有合適的粘度、霧化質量和燃油質量,再流經由電氣石制作的導流片,電氣石導流片會產生釋放出遠紅外線,配合物理振動頻率26000--30000次/秒,將被磁化后燃油分子再次激活,使燃油分子團瞬間微分子化,讓原子集團正、負離子排列均勻,增加燃油活躍性及預熱效果使燃油的張力變小,能在瞬間催化燃油中燃點高的油分子,在燃油進入噴射器由液體催化成為半氣態時生產成高滲透力的負氫離子,提高油分子的溶氫性,使油分子與氧氣之間能夠極為均勻地混合,從而便于形成均勻最佳可燃混合氣,最終達到更進一步的充分燃燒,通過純物理方式逐漸剝離缸壁、活塞、活塞環(氣環)、氣門等部件上的原積碳、油泥,凈化內燃機內部環境,降低內燃機內耗,負荷變小,提高內燃機工況,提高熱效能的利用率,降低內燃機尾氣排放,延長內燃機使用壽命。
本發明具有如下特點:
1、清除積碳,保護發動機
安裝后由于燃燒更加充分,純物理方式逐漸剝離缸壁、活塞、活塞環(氣環)、氣門等部件上的積碳、油泥,凈化發動機內部環境,降低發動機內耗,提高內燃機工況,延長內燃機壽命,安裝產品后內燃機能快速的恢復到最佳的工作狀態。
2、提升發動機升功率15-20%左右
安裝后行駛10-20公里發動機動力明顯恢復,有較強烈的加速感,同時油門線性變好加速十分順暢。有效解決了自動變速器汽車換檔遲緩、沖擊、頓挫、抖動的現象。
3、降低尾氣排放50-80%
安裝后減少黑煙(PM)、碳氫化合物、一氧化碳的排放,減少了對TWC、DOC、POC、DPF、SCR的堵塞機率 ,延長了TWC、DOC、POC、DPF、SCR的使用壽命。
4、降低發動機噪音10-20%
安裝后在行駛中發動機噪音減小,各轉速的狀態下發動機聲音集中,加速時聲音渾厚有力,不會出現聲嘶力竭噪音。
5、提升制動力(汽油車剎車)15%-20%
安裝后發動機的真空度提高,制動助力系統真空度也隨之提高,從而剎車踏板變高、變柔,低、中、高速制動游刃有余,行駛安全性提高。
本發明裝置能夠應用于道路運輸的內燃機(柴油機汽車、汽油機汽車);也能夠應用于非道路運輸的內燃機(發電機機組、船舶、工程機械、鉆井鉆機、燃油鍋爐)。
附圖說明
圖1表示內燃機積碳清除裝置的剖視示意圖。
圖2表示內管內安裝瓦片磁材的截面示意圖。
圖3表示內管的截面示意圖。
圖4表示導流片正面示意圖。
圖5表示導流片背面示意圖。
圖6表示頂頭示意圖。
圖7表示內燃機積碳清除裝置在汽油車安裝示意圖。
圖8表示內燃機積碳清除裝置在柴油車安裝示意圖。
圖中:1-外殼體,2-進油接頭,3-出油接頭,4-內管,5-磁體(瓦片狀),6-頂頭,7-導流片,21-進油口,31-出油口,41-凸臺,61-豁口,62-凸圈,71-通油孔,100-油箱,101-內燃機,102-預防/清除內燃機積碳裝置,103-汽油濾清器,104-汽油回油管,104-燃油軌道,105-柴油濾清器,106-柴油回油管,107-柴油噴射泵。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細說明。
一種預防/清除內燃機積碳裝置,如圖1所示,包括外殼體1,所述外殼體1的兩端連接進油接頭2和出油接頭3,所述進油接頭2上設置進油口21,所述出油接頭3上設置出油口31;所述外殼體1內安裝內管4,所述內管4內壁沿軸向對稱設置有凸臺41(如圖3所示),所述內管4內位于一對凸臺41兩側配合安裝有磁體5(如圖2所示);所述內管4兩端安裝頂頭6,所述頂頭6上開有一對豁口61(如圖6所示),用于插入內管4的凸臺41;位于內管4兩端的頂頭6分別通過進油接頭2和出油接頭3壓緊。
進一步的,位于內管4進油端的頂頭6外安裝導流片7,并通過進油接頭2壓緊,如圖1所示。和/或,位于內管4出油端的頂頭6外安裝導流片7,并通過出油接頭3壓緊。
所述內管4為鋼管,可以由多個管段拼接而成,不必是一根完整的內鋼管,磁材背面吸附在內鋼管內壁,圖2可知,磁材背面為圓柱面,其內面為弧狀面(橢圓面),燃油流經由兩塊磁材構成的中間通道。磁材為整塊,多個管段拼合后吸附在磁材背面,并通過兩端頂頭壓緊固定安裝在外殼體內。
所述內管4的管材可以采用軟磁材料、非磁(鋼材等金屬材料)或者弱磁材料。所述磁體5采用釤鈷、釹鐵硼或釤鐵氮等永磁鐵材料制作,永磁材料的磁場強度為10MT至12000MT。
所述頂頭6的端面設置有凸圈62,防止頂頭6和導流片7在燃油流經時相互吸住,使油液流經時更加順暢。
所述導流片7上設有網格狀分布的通油孔71,所述通油孔71的一端為進油口(如圖5所示),另一端為出油口(如圖4所示),該通油孔71為由進油口向出油口逐漸延伸擴大。安裝時,將導流片的進油端面朝向進油接頭一端,采用“小進大出”的進油方式。或者,也可以采用“大進小出”的進油方式,也就說導流片7的進油口和出油口位置互換。導流片的安裝正反沒有嚴格限制,能夠獲得良好應用效果即可。
所述導流片7為采用電氣石材料制作的導流片,厚度4-6mm,或者導流片厚度根據實際應用情況采用其它厚度尺寸均可,獲得良好應用效果即可。電氣石是多元素的天然礦物,是一種結構特殊的極性結晶體,自身能長期產生電離子,并永久釋放空氣負離子和遠紅外線。具體制作導流片時,電氣石中還可以加入成型劑(PA12)和增強劑(GF),采用常規方法制備而成。
PA12的學名為聚十二內酰胺,又稱尼龍12,其聚合的基本原料是丁二烯,是半結晶-結晶熱塑性材料。玻璃纖維(GF)是一種性能優異的無機非金屬材料,通常用作復合材料中的增強材料,電絕緣材料和絕熱保溫材料,電路基板等國民經濟各個領域。
具體使用時,本裝置的工作溫度為-40℃至250℃。本裝置在汽油車的安裝位置如圖7所示,油箱100中的油通過管道進入汽油濾清器103,然后通過本裝置處理后,經過燃油軌道104后進入到發動機101。同理,本裝置在柴油車的安裝位置如圖8所示,油箱100中的油通過管道進入柴油濾清器105,然后通過本裝置處理后,經過柴油噴射泵107后進入到發動機101。
本發明采用機內凈化技術,產生如下優點:
1、本發明正好克服了機外凈化的短板,提升了燃燒熱效率彌補了機外凈化裝置背壓高、功率下降的短板。
2、由于提升了燃燒率,顆粒物(PM)生成量大大減少,機外凈化的陶瓷配件不易堵塞,大大延長了機外凈化陶瓷件使用壽命。
3、本發明裝置制備成本低,同時也可以節約設備制造成本。
4、預防或者消除內燃機積碳,使其可以不需要頻繁的進行維修保養,降低維護成本。
最后所應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管參照本發明實施例進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,都不脫離本發明的技術方案的精神和范圍,其均應涵蓋權利要求保護范圍中。