一種提高燃油效率的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高燃油效率的裝置及方法，包括DC-AC逆變電路，鐵氧體環(huán)和線圈；線圈繞制在鐵氧體環(huán)上，線圈的輸入端與DC-AC逆變電路的輸出端連接，線圈的輸出端與DC-AC逆變電路的輸入端連接，DC-AC逆變電路的電源端用于與電源連接；本發(fā)明采用兩塊U型鐵氧體套在燃油管道上形成一個鐵氧體環(huán)，并且鐵氧體環(huán)的一端纏繞有呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號的線圈。該電壓信號由信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生，且電壓信號通過電磁感應(yīng)原理在燃油管道中形成穩(wěn)定的電壓信號，作用于通過鐵氧體環(huán)的燃料通道中的燃油。同時，纏繞有線圈的鐵氧體相當于一段電磁鐵，其激發(fā)的磁場也會作用于燃油。電場和磁場的雙重效果使燃油分子團得到細化，降低燃油的濁度，使燃油能夠充分燃燒。
【專利說明】一種提高燃油效率的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機燃油凈化領(lǐng)域；更具體地，涉及一種提高燃油效率的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人類面臨著能源和環(huán)境因素等多方面的挑戰(zhàn)。如何解決節(jié)約燃油又降低尾氣中的有害氣體，已成為當前亟待解決的一個問題。例如柴油機動車所排出的黑煙主要成分是碳殘留物，這是主要是因為柴油中含有較多的碳顆粒團。我們可以通過某些手段使它們細化，使燃油充分燃燒，提出了一種基于交變電場的節(jié)油裝置。
[0003]目前，公認磁場是能夠磁化燃油，使油粒子細化，大幅降低燃油的粘度，提高燃油效率。但是燃油在離開磁場瞬間時燃油會立刻恢復(fù)原有的狀態(tài)，并且磁場會隨著時間的推移會逐漸減弱，因此用磁場處理燃油不是很穩(wěn)定。
[0004]電場對所有帶電粒子都有效，且?guī)щ娏Ｗ訜o論是否運動，均受到交變電場的電場力。燃油分子團在電場的作用下，使得相鄰的燃油分子受到相反的電場力，進而提高油粒分子團分散性能，促進燃油充分霧化，使油氣分子與氧分子充分混合，因此燃油會充分燃燒。同時雜質(zhì)分子也不易同燃油分子結(jié)合，有脫硫去雜的效果，提高燃油的清潔度。在現(xiàn)有的技術(shù)中，用電場處理燃油是在上下板極或左右板極間施加直流電場或交變電場，被處理的燃油流經(jīng)由上述板極所形成的腔體達到被處理的效果。但這種對燃油施加電場的方式只是對燃油某段時間有作用，當燃油流出該電場就不會受到它的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種提高燃油效率的裝置，其目的在于通過對汽油機、柴油機等內(nèi)燃機的燃油施加交變電場，從而提高燃燒效率。
[0006]本發(fā)明提供了一種提高燃油效率的裝置，包括DC-AC逆變電路，鐵氧體環(huán)和線圈；線圈繞制在鐵氧體環(huán)上，線圈的輸入端與DC-AC逆變電路的輸出端連接，線圈的輸出端與DC-AC逆變電路的輸入端連接，DC-AC逆變電路的電源端用于與電源連接；工作時，將燃油管道穿過鐵氧體環(huán)內(nèi)，將線圈作為鐵氧體環(huán)上多匝線圈的一次繞組，并將燃油管道作為二次繞組，可以看作繞制在鐵氧體環(huán)上的一匝線圈；給線圈通電使得在線圈內(nèi)產(chǎn)生一系列隨機的呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號；利用電磁感應(yīng)原理線圈里產(chǎn)生的交流電流會在鐵氧體環(huán)的鐵芯中感應(yīng)出交變磁通；交變磁通在燃油管道二次繞組中感應(yīng)出相同頻率、相同波形的電壓信號；電壓信號作用于燃油管道里的所有燃油，不僅可以分散燃油分子團，而且還可以使燃油分子處于活化狀態(tài)從而改善燃燒效率，提高燃油的使用效率。
[0007]其中，DC-AC逆變電路包括功率電路，控制電路，交變信號發(fā)生電路和指示燈；功率電路的輸入端用于與電源連接，控制電路的輸入端連接至功率電路的第一輸出端，交變信號發(fā)生電路的第一輸入端連接至功率電路的第二輸出端，交變信號發(fā)生電路的第二輸入端連接至控制電路的輸出端，交變信號發(fā)生電路的控制端用于連接線圈；指示燈的電源端與功率電路的第三輸出端連接；功率電路用于將電源輸出的電源電壓轉(zhuǎn)換成三種不同的直流電壓；控制電路用于控制交變信號發(fā)生電路產(chǎn)生一系列隨機脈沖，每當來一個脈沖時，就會在線圈中產(chǎn)生呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號。
[0008]其中，在二次繞組中感應(yīng)出電壓的大小與一次繞組的電壓的大小之比約等于二次繞組與一次繞組的匝數(shù)之比。
[0009]其中，鐵氧體環(huán)的鐵芯是閉合的。
[0010]本發(fā)明還提供了一種基于上述的裝置來提高燃油效率的方法，包括下述步驟:
[0011]給線圈通電使得在線圈內(nèi)產(chǎn)生一系列隨機的呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號；并在燃油管道中感應(yīng)出呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號；
[0012]控制所述正弦電壓信號在不同的時間間隔中重復(fù)產(chǎn)生；
[0013]重復(fù)產(chǎn)生的正弦電壓信號沿燃油管道傳播，作用在燃油管道中的燃油上使燃油分子內(nèi)部的化合鍵能量減弱，并對燃油分子團進行細化處理，從而使燃油充分燃燒提高燃油效率。
[0014]其中，由于燃油分子在某一瞬間會有正電荷中心+Q和負電荷中心-Q,電場力公式SF = E *q(E為電場強度，q為粒子所帶電荷數(shù))，施加感應(yīng)的電壓信號對燃油分子產(chǎn)生的電場力大于燃油的黏性力。
[0015]本發(fā)明對燃油施加電場的方式是在燃油管道內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電場，這對燃油管道里所的有燃油都會有作用。這大大增加了電場對燃油的作用時間。并且這種電場是呈指數(shù)衰減的正弦波波形，這種振蕩電壓對分散燃油分子團會有更好的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的一種提高燃油效率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為燃油分子團在電場的示意圖。
[0018]圖3是提高燃油效率裝置中的DC-AC逆變電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是控制電路產(chǎn)生的隨機脈沖示意圖。
[0020]圖5是LC振蕩電路的簡易實物圖。
[0021]圖6為在LC振蕩電路的電壓信號圖。
[0022]在所有附圖中，相同的附圖標記是用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中I為DC-AC逆變電路；2為鐵氧體環(huán)；3為線圈；4為燃油管道；5為電源；6為噴油嘴；7為燃燒室；8為DC-AC逆變電路中的電容；11為功率電路，12為控制電路、13為交變信號發(fā)生電路，14為指示燈。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0024]本發(fā)明提供了一種提高燃油效率的裝置，該裝置是一種基于電場的節(jié)油裝置，可以顯著提高燃油的燃燒效率，提高發(fā)動機的動力輸出性能，減少有害物質(zhì)因燃燒不充分而產(chǎn)生各種污染。
[0025]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種提高燃油效率的裝置的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0026]本發(fā)明提供的提高燃油效率的裝置包括DC-AC逆變電路1，鐵氧體環(huán)2，線圈3，燃油管道4和電源5組成。其中DC-AC逆變電路I包括功率電路11，控制電路12、交變信號發(fā)生電路13以及指示燈14 ;功率電路11將電源5輸出的電源電壓轉(zhuǎn)換成三種不同的直流電壓分別為控制電路12，交變信號發(fā)生電路13及指示燈14提供電源。控制電路12是用來產(chǎn)生一系列隨機脈沖，每當來一個脈沖時，就會在LC振蕩電路中產(chǎn)生呈指數(shù)衰減的正弦波的電壓波形。利用電磁感應(yīng)原理在LC振蕩電路中形成的電壓在燃油管道4上感應(yīng)出呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號。燃油管道4的中的電壓的幅值比LC振蕩電路中的電壓小，這與纏繞在鐵氧體環(huán)2上的線圈3匝數(shù)和主磁通量有關(guān)。但頻率，電壓波形形狀不會發(fā)生任何變化。
[0027]本發(fā)明提供的提高燃油效率的裝置是向燃油中施加感應(yīng)的交變電壓信號。燃油是由各種有機化合物組成的混合物，結(jié)構(gòu)成分比較復(fù)雜。有機化合物分子內(nèi)的原子是由共價鍵結(jié)合起來，主要由C，H構(gòu)成。燃油分子間作用與其他有機物分子間作用一樣，主要依靠分子間的作用力即范德瓦爾斯力和永久偶極間力。這樣使得燃油從宏觀上表現(xiàn)為一個整體而存在。
[0028]當燃油置于交變電場時，由于交變電場所帶有一定的能量且能量是不斷變化的，燃油分子會選擇適合它的能量使得油分子中的某些質(zhì)子發(fā)生能級躍遷，甚至在某些情況下會發(fā)生所謂的核磁共振現(xiàn)象。同時核外層電子在電場作用下也會發(fā)生能量躍遷而活潑起來。這就有機會使形成化學(xué)鍵的燃油分子中的C-C鍵比未進行電場處理前會不穩(wěn)定。因此該鍵之間的結(jié)合力作用就也減弱了。
[0029]從有機化學(xué)中得知分子之間作用力有范德瓦爾斯力和永久偶極間力，這是與分子無極性無關(guān)。它形成的原因是:原子或分子即使是中性且無極性的，由于電子是在不停地運動，在某一瞬間，分子正電荷的重心與負電荷的重心不一定重合，因此產(chǎn)生偶極間力。然而偶極間力由于電子的運動而不斷改變其大小和方向，所以取時間平均時偶極間力則消失，但是由這種偶極間力產(chǎn)生的電場可以與其它分子由于被誘導(dǎo)而產(chǎn)生同樣偶極間力相互作用，這種作用在某一瞬間時成為斥力，而在另一瞬間則成為引力，且不斷地變化著。但總的結(jié)果是在分子間形成了弱的引力。因此作為時間平均而言，由于電子的運動而瞬間產(chǎn)生的偶極間力就變成為分子之間產(chǎn)生的引力。
[0030]如圖2如所示，A，B為一個分子團簇的兩個相互吸引的燃油分子，在某一瞬間燃油分子的正電荷重心(原子核重心)和負電荷重心(電子中心)是不重合的，在這種情況下這兩個分子相互吸引而處于動態(tài)平衡狀態(tài)。燃油分子在以速率V的情況下在燃油管道中流動，在它流動的方向上施加一定大小的電場后，此時這兩個燃油分子受到相反的電場力，使這兩個燃油分子分開從而打散燃油分子團。與此同時，燃油分子內(nèi)的化合鍵也比之前更加的不穩(wěn)定。也就是說變化的電場不僅可以分散燃油分子團，而且還可以使燃油分子處于活化狀態(tài)。這兩種效果可以改善燃燒，提高燃油的使用效率。由于燃油的粘性較大，因此我們采用施加來回振蕩的感應(yīng)電場。這種感應(yīng)電場是對燃油管道中所有的燃油都有作用，而不是傳統(tǒng)意思上只對某一段的燃油施加電場。[0031]按照流體力學(xué)的理論，液體黏性力是由分子之間相互作用所引起的，用微分方程
表達出了黏性力:τ? μ在這個公式中比例系數(shù)μ是流體的黏度；&的比值稱為剪切
efJ ；y
變形或剪切速度。因此我們施加的電場力應(yīng)大于黏性力τ，但是由于本產(chǎn)品是用在汽車的燃油管道這種環(huán)境中施加電場，因此施加的電場不能太大，以免對汽車的設(shè)備造成影響。
[0032]為了降低燃油的濁度，提高燃油的使用效率，本發(fā)明實施例通過該裝置向燃油管道4中的燃油傳遞能量，該提高燃油效率的裝置包括DC-AC逆變電路1，鐵氧體環(huán)2和線圈3 ;線圈3繞制在鐵氧體環(huán)2上，線圈3的輸入端與DC-AC逆變電路I的輸出端連接，線圈3的輸出端與DC-AC逆變電路I的輸入端連接，DC-AC逆變電路I的電源端用于與電源5連接。
[0033]工作時，將燃油管道4穿過鐵氧體環(huán)2內(nèi)，線圈3作為一次繞組，給線圈3通電使得在線圈3內(nèi)產(chǎn)生一系列呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號，其線圈3里的產(chǎn)生的交流電流會在鐵氧體環(huán)2的鐵芯中感應(yīng)出交變磁通。燃油管道4作為二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁能穿過這兩個繞組就會在二次繞組中感應(yīng)出相同頻率，相同波形形狀的電壓信號，其大小與這兩次繞組的匝數(shù)和主磁通的最大值成正比。繞組匝數(shù)多的電壓高，繞組匝數(shù)低的電壓低。在本發(fā)明中，制做鐵氧體環(huán)2的鐵芯必須是一個閉合的，因為閉合的鐵芯是為了降低鐵芯的磁阻，從而降低能量的損耗。本發(fā)明實施例提供的鐵氧體環(huán)2是由兩塊U型鐵氧體組成，可以隨時拆卸，它用來套在燃油管道上。
[0034]在本發(fā)明中，DC-AC逆變電路I包括:11功率電路，12控制電路，13交變信號發(fā)生電路，14指示燈。電源的輸出端與功率電路的輸入端相連。功率電路的三個輸出端分別與控制電路的輸入端，交變信號發(fā)生電路的輸入端以及指示燈的輸入端相連。控制電路的輸出端又與交變信號發(fā)生電路的另一個輸入端相連。交變信號發(fā)生電路又與外接線圈相連。功率電路主要將電源5的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€直流電壓，分別提供給控制電路，交變信號發(fā)生電路，指示燈供電，保證它們可以正常工作。纏繞在鐵氧體環(huán)2上的線圈3形成了電感L，并與DC-AC逆變電路的多個電容8組成LC振蕩電路?？刂齐娐樊a(chǎn)生如圖4的隨機脈沖，每當出現(xiàn)一個脈沖時，就會在LC振蕩電路中形成圖6的電壓信號。圖6的電壓信號在鐵氧體環(huán)的鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，交變磁通通過電磁感應(yīng)原理在燃油管道4內(nèi)感應(yīng)出電壓信號。該電壓信號與圖6的電壓信號的波形形狀一樣。但在幅值上會變小，頻率不會發(fā)生任何變化。感應(yīng)出的電壓信號最后作用于燃油管道4里的所有燃油。
[0035]該裝置安裝在油路末端，靠近發(fā)動機噴油嘴6的地方，并將該裝置固定住。經(jīng)過電壓信號處理后的燃油最后進入到燃燒室7內(nèi)進行充分燃燒。安裝過程中不需要拆卸燃油管道，只需要將裝置的兩個U型磁鐵套在燃油管道4上形成一個鐵氧體環(huán)2，最后將裝置與電源5相連，為DC-AC逆變電路I提供電源。當啟動發(fā)動機時，該裝置便開始正常工作。
[0036]本發(fā)明還提供了一種提高燃油效率的方法，具體包括下述步驟:
[0037]利用電磁感應(yīng)原理在燃油管道中感應(yīng)出呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號。
[0038]控制上述電壓信號在不同的時間間隔中重復(fù)產(chǎn)生。
[0039]該電壓信號沿燃油管道的兩個方向傳播，因此作用燃油管道的里的所有燃油，而不是僅僅作用于一段燃油。
[0040]在產(chǎn)生的電壓信號由于是不斷變化的，可以作用于不同能量的燃油分子及燃油分子團。這不僅使燃油分子內(nèi)部的化合鍵能量減弱，還可以對燃油分子團進行細化處理，從而使燃油充分燃燒。
[0041]在本發(fā)明實施例中，由于燃油的粘性較大，因此我們采用施加來回振蕩的感應(yīng)電場。這種感應(yīng)電場是對燃油管道中所有的燃油都有作用，而不是傳統(tǒng)意思上只對某一段的燃油施加電場。施加的電場力大于燃油的黏性力。
[0042]該方法可運用在柴油機，汽油機等任何使用燃油的機動車輛，可以提高燃油的使用效率，減少尾氣的排放。
[0043]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高燃油效率的裝置，其特征在于，包括DC-AC逆變電路(1)，鐵氧體環(huán)(2)和線圈⑶； 所述線圈(3)繞制在所述鐵氧體環(huán)(2)上，所述線圈(3)的輸入端與所述DC-AC逆變電路(I)的輸出端連接，所述線圈(3)的輸出端與所述DC-AC逆變電路(I)的輸入端連接，所述DC-AC逆變電路(I)的電源端用于與電源(5)連接； 工作時，將燃油管道(4)穿過所述鐵氧體環(huán)(2)內(nèi)，給所述線圈(3)通電使得在所述線圈(3)內(nèi)產(chǎn)生一系列隨機的呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號；利用電磁感應(yīng)原理線圈(3)里產(chǎn)生的交流電流會在所述鐵氧體環(huán)(2)的鐵芯中感應(yīng)出交變磁通；交變磁通在所述燃油管道(4)中感應(yīng)出相同頻率、相同波形的電壓信號；所述電壓信號作用于燃油管道里的所有燃油，不僅可以分散燃油分子團，而且還可以使燃油分子處于活化狀態(tài)從而改善燃燒效率，提高燃油的使用效率。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述DC-AC逆變電路(I)包括功率電路(11)，控制電路(12)，交變信號發(fā)生電路(13)和指示燈(14)； 所述功率電路(11)的輸入端用于與電源(5)連接，所述控制電路(12)的輸入端連接至所述功率電路(11)的第一輸出端，所述交變信號發(fā)生電路(13)的第一輸入端連接至所述功率電路(11)的第二輸出端，所述交變信號發(fā)生電路(13)的第二輸入端連接至所述控制電路(12)的輸出端，所述交變信號發(fā)生電路(13)的控制端用于連接所述線圈(3);所述指示燈(14)的電源端與所述功率電路(11)的第三輸出端連接； 所述功率電路(11)用于將所述電源(5)輸出的電源電壓轉(zhuǎn)換成三種不同的直流電壓；所述控制電路(12)用于控制所述交變信號發(fā)生電路(13)產(chǎn)生一系列隨機脈沖，每當來一個脈沖時，就會在線圈中產(chǎn)生呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在二次繞組中感應(yīng)出電壓的大小與一次繞組的電壓的大小之比等于二次繞組與一次繞組的匝數(shù)之比；所述線圈作為所述一次繞組，所述燃油管道作為所述二次繞組。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述鐵氧體環(huán)(2)的鐵芯是閉合的。
5.一種基于權(quán)利要求1-4任一項所述的裝置來提高燃油效率的方法，其特征在于，包括下述步驟: 給線圈通電使得在線圈內(nèi)產(chǎn)生一系列隨機的呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號；并在燃油管道中感應(yīng)出呈指數(shù)衰減的正弦電壓信號； 控制所述正弦電壓信號在不同的時間間隔中重復(fù)產(chǎn)生； 重復(fù)產(chǎn)生的正弦電壓信號沿燃油管道傳播，作用在燃油管道中的燃油上使燃油分子內(nèi)部的化合鍵能量減弱，并對燃油分子團進行細化處理，從而使燃油充分燃燒提高燃油效率。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,感應(yīng)的電壓信號對燃油分子產(chǎn)生的電場力大于燃油的黏性力。
【文檔編號】F02M27/04GK103982339SQ201410199310
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】楊竣智, 鄒志革, 雷鑑銘, 王垚 申請人:波思環(huán)球（北京）科技有限公司