賈未++孫明+++伊鳳
摘 要:一種使用微少永久磁鐵的汽車節(jié)油器,是論文作者已經(jīng)過期失效的實用新型專利成果。它的強磁場是由徑向充磁的相距很近、但并不相互接觸的兩組對稱安裝的小尺寸瓦形永磁鐵產(chǎn)生。瓦形永磁鐵安裝在磁阻小的小圓筒內(nèi),靠金屬小圓筒內(nèi)的4個均勻分布的軸向小半圓孔實現(xiàn)牢固而準確的定位。當汽油在小圓筒內(nèi)的強磁場中通過時,受到磁化作用,可以提高燃燒效果,減少尾氣排放。為了使磁力線集中通過汽油的流量中心,在小圓筒內(nèi)孔邊緣,瓦形永磁鐵的兩側(cè)安裝有隔磁條。隔磁條對永磁鐵有輔助支撐作用,也有減少窩氣、使油流通暢的作用。
關鍵詞:磁化 節(jié)油 微少永久磁鐵
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)09(b)-0054-02
當前汽車數(shù)量增加迅猛,隨之而來的是人類生活環(huán)境必將遭到汽車尾氣的嚴重污染,從而使人類健康受到巨大威脅。如何減少汽車尾氣,是目前擺在廣大科學工作者和工程技術人員面前的實際問題。
該文通過實驗和實際應用研發(fā)出了一種微永磁鐵磁化汽車節(jié)油器,它能使汽油能夠得到充分燃燒,一方面減少了汽車尾氣污染;另一方面可以節(jié)能。
1 節(jié)油器原理與結(jié)構(gòu)
磁化節(jié)油的原理如下。
汽油的成分為C6H14-C9H2O高分子化合物,在原子內(nèi)電子與原子核的靜電吸引力遠比萬有引力大。在原子結(jié)合成分子,分子組成液體時,它們的結(jié)合力在本質(zhì)上都屬于電性力。電荷在磁場中要受到洛倫茲力的作用。當汽油從磁場中通過時,磁場力克服靜電吸引力做功,可以使汽油分子的共有電子對得到能量,使汽油高分子鏈內(nèi)部的碳原子和氫原子的結(jié)合力變小,間距拉大,長鏈斷開,便于霧化,燃燒更充分。
利用磁化原理節(jié)油的前提條件是必須有一個強磁場,可是強磁鐵價格貴,這就提出了如何使用盡可能少的永磁鐵來構(gòu)成強磁場的關鍵技術問題。該設計就是在反復對比試驗的基礎上,優(yōu)選出來的一個實施方案。
節(jié)油器的構(gòu)造如圖1所示。
2 節(jié)油器磁路設計
在小圓筒的內(nèi)部,對稱安裝了上下兩組共6塊微小尺寸的釹鐵硼永久磁鐵。小圓筒用磁阻較小的純鐵或低碳鋼制造。小圓筒兩端有外螺紋,與細牙螺母旋合所產(chǎn)生的壓緊力使接頭體和密封墊片、小圓筒組裝在一起。接頭體端部的外螺紋可以與汽車原有供油管路接頭螺母旋合,將有喇叭口的油管組裝在一起。節(jié)油器串聯(lián)安裝在油泵出口到化油器之間的供油管路中。要注意節(jié)油器必須用承重安裝板承受自身重力和慣性力,并且不能直接接觸熱源,因為高溫可以使永磁鐵失磁。要注意使節(jié)油器的汽油入口低于汽油出口,以免產(chǎn)生窩氣和循環(huán)不暢現(xiàn)象。汽油在節(jié)油器內(nèi)沿軸向通過。密封墊片有防止汽油泄漏的作用,也可用密封圈放在環(huán)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)代替。
外圓筒與左右兩個端蓋用螺紋連接,用鋁材制造,有散熱和隔絕外電場和外磁場干擾的作用,也避免小圓筒內(nèi)磁場干擾汽車電器的正常工作。
節(jié)油器的磁路設計如圖2所示。
它的強磁場是由徑向充磁的相距很近、但并不相互接觸的兩組對稱安裝的小尺寸瓦形永磁鐵產(chǎn)生。瓦形永磁鐵安裝在磁阻小的金屬圓筒內(nèi),靠金屬小圓筒內(nèi)的4個均勻分布的軸向小半圓孔實現(xiàn)牢固而準確的定位。瓦形磁鐵的特征是:小圓弧半徑R13,大圓弧半徑R20,兩側(cè)面夾角60°。有一組瓦形磁鐵是從大圓弧向內(nèi)指向小圓弧,徑向充磁,而另一組瓦形磁鐵是從小圓弧向外指向大圓弧,徑向充磁。瓦形磁鐵靠大圓弧面和兩個側(cè)面與小圓筒接觸,筒內(nèi)的4個均勻分布的軸向小半圓孔可以克服磁鐵間的徑向吸引力,維持這種定位接觸,且制造工藝簡便可行。為了使磁力線集中通過汽油的流量中心,減少漏磁損失,在小圓筒的內(nèi)孔邊緣安裝了隔磁條,隔磁條兼有隔磁和防止窩氣,使油流通暢的作用。隔磁條由耐油的不導磁材料制造,例如:耐油橡膠或聚四氟乙烯。隔磁條的形狀特征是:兩側(cè)面的夾角120°。
設計的磁路為:磁力線從第1組永磁鐵的N極出發(fā),分兩路經(jīng)過小圓筒到達第2組的S極,穿過第2組磁鐵,穿過汽油,經(jīng)第1組永磁鐵的S極,回到其N極,形成閉合回路。小圓筒內(nèi)的4個小半圓孔和隔磁條對于閉合的磁力線回路形狀有顯著的控制作用。瓦形磁鐵與小圓筒接觸間隙小的區(qū)域磁組小,而接觸間隙大的區(qū)域則磁組大,這就是控制的原理。此外,汽油在兩組瓦形磁鐵間的過流截面面積比汽油管道的內(nèi)孔面積大,減小了過流速度,延長了汽油經(jīng)過節(jié)油器的過流時間,增加了磁化的效果。
3 節(jié)油效果
當前許多城市都有汽車尾氣污染,對人類健康造成威脅,而使用微少永久磁鐵的汽車節(jié)油器樣品可以減小污染。經(jīng)對比實驗,用計量筒代替油箱供油,相對于不安裝節(jié)油器做對比,可節(jié)油10%~20%,在冬季節(jié)油效果更顯著。節(jié)油器樣品中永久磁鐵重量低于0.25 kg,并且在磁力減退后,只需在充磁機上充磁即可恢復性能繼續(xù)使用。
參考文獻
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