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Title:
FUEL MAGNETIZATION TREATMENT METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/051927
Kind Code:
A1
Abstract:
A fuel magnetization treatment method comprises the following steps of: mounting electromagnetic coils(2a,2b)on a supply system(1a,1b,4,10)through which fuel is supplied to a combustion device of an engine(7), connecting two joints of the electromagnetic coils(2a,2b)with an electromagnetic generating device(3); and providing alternating current to the electromagnetic coils(2a,2b)through the electromagnetic generating device(3)so that an alternating current magnetic field is generated by the electromagnetic coils(2a,2b)and is used to magnetize the fuel in the engine(7), wherein the frequency zone of the alternating current is 4kHz ~25kHz. The method can improve the combustion efficiency of various fuels, enhance the power output performance of the engine, inhibit the emission of various pollution gases and prolong the life of engine lubricating oil.

Inventors:
HASEGAWA MANABU (CN)
FUKAMACHI SHINPEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/080861
Publication Date:
April 26, 2012
Filing Date:
October 17, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ZHENJIANG KEYUE ENE TECH CO LTD (CN)
HASEGAWA MANABU (CN)
FUKAMACHI SHINPEI (CN)
International Classes:
F02M27/04
Domestic Patent References:
WO2010073572A12010-07-01
Foreign References:
CN101988448A2011-03-23
CN1123365A1996-05-29
JP2009293577A2009-12-17
Other References:
See also references of EP 2631461A4
Attorney, Agent or Firm:
NANJING SUGAO PATENT & TRADEMARK FIRM (CN)
南京苏高专利商标事务所(普通合伙) (CN)
Download PDF:
Claims:
WO 2012/051927 +r, -C|t - j. PCT/CN2011/080861

权 利 要 求 书

1、 一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 该方法包括如下步骤:

1 ) 将电磁线圈安装在向发动机燃烧装置提供燃料的供应系统上, 并将电磁线圈的 两个接头与电磁发生装置相连接;

2) 通过电磁发生装置向电磁线圈提供交流电流, 使得电磁线圈产生交流磁场, 利 用所述交流磁场来磁化被送往发动机内的燃料;其中所述交流电流的频率带域为 4kHz〜 25kHz。

2、 根据权利要求 1所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 所述供应系统包 括燃料储存箱、 燃料供应管路、 助燃用空气供应管路、 空气滤清器, 所述燃料储存箱通 过燃料供应管路与所述燃烧装置相连,所述空气滤清器通过助燃用空气供应管路与所述 燃烧装置相连。

3、 根据权利要求 2所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 在所述燃料供应 管路上缠绕所述电磁线圈。

4、 根据权利要求 2所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 在所述燃料的供 应管路和助燃用空气供应管路上分别缠绕所述电磁线圈。

5、 根据权利要求 2所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 将所述电磁线圈 盘旋为蜗旋状电磁线圈, 然后将蜗旋状电磁线圈附着在绝缘体上面, 在蜗旋状电磁线圈 的表面包覆有陶瓷涂层后即制成电磁线圈模块,所述电磁线圈模块的安装方式是安装在 所述燃料储存箱中、 安装在空气滤清器中、 安装在所述燃料供应管路的外周、 安装在助 燃用空气供应管路的外周中的任一种方式或者任意组合。

6、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 所 述交流电流为拥有单一频率的交流电流。

7、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 所 述交流电流为同时使用数种拥有不同频率的单一交流电流。

8、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 所 述交流电流为拥有频率随时间而变化的交流电流。

9、 根据权利要求 1所述的一种燃料磁化处理方法, 其特征在于, 所述发动机包括 汽油发动机、 柴油发动机、 重油发动机、 燃气轮机。

1

Description:
说 明 书 一种燃料磁化处理方法 技术领域

本发明涉及燃料处理方法, 具体说是一种燃料磁化处理方法。

背景技术

目前世界的各种发动机的工作原理, 以四冲程发动机为例:

1、 吸气冲程: 活塞下降→将经过雾化后的燃料和外界的新鲜 空气 (氧气)吸入汽缸内→ 形成油气混合气体;

2、 压縮冲程: 活塞上升→对油气混合气体进行压縮→通过压 縮来提高混合气体的温度;

3、 作功冲程: 通过点火, 使被压縮的油气混合气体发生爆发性燃烧; 气缸内的气体体积 急剧膨胀, 推动活塞向下运动; 这个向下运动的能量被用来向外输出来驱动各 种设备(汽车, 船舶等), 其中汽油机由火花塞放电点火, 柴油机通过高压縮混和气的高温点火;

4、 排气冲程: 活塞向上运动, 把爆燃后产生的废气 (二氧化碳, 氮氧化物, 二氧化硫, 碳化氢, 一氧化碳等) 推出气缸外; 废气经过物理性过滤和催化剂处理之后, 被排放到大气 之中。

现有的各种发动机的燃料系统所存在的问题和 缺点:

1、现有的各种发动机都是通过优化改进发动 的机构设计和电子燃料喷射系统来调节有 机燃料与空气 (氧气 ) 的混合比率来试图改善燃料的燃烧率, 目前的发动机设计与改良几 乎都已达到了其效率极限。

2、通过使用贵金属(铂金类)型的催化剂和 种过滤技术来降低发动机废气排放中的有 害物质排放。

但是这些技术已经达到了瓶颈, 而且目前的降排技术会提高成本并导致发动机 动力输出 的损耗。 其结果是导致了间接性的能源浪费。 其根本原因在于无法解决有机燃料本身的性质 和发动机内存在的 '燃料不完全燃烧现象'。 燃料的不完全燃烧不止造成了燃料能源的浪费 , 更会产生各种有害物质并造成严重的环境公害 :

A、 产生有害氧化物类: 目前的发动机技术不能有效的抑制空气中的氮 (N 2 ) 以及燃料中 的杂质硫 (S ) 在作工冲程 (爆燃阶段) 的氧化反应, 由此生成的各类有害氧化物 (氧化氮 NOx, 二氧化硫 S0 2 )。 这些氧化物被排放在大气之中会造成严重的空 气污染: 光化学烟雾, 酸 性雨等。

B、 产生有毒气体类: 有机燃料的不完全燃烧会产生毒物质的发生: 碳化氢 (HC), 一氧 化碳 (C0)。

C、 产生微细碳颗粒: 燃料的质量越差, 标号越低, 碳颗粒的发生越多, 柴油 /重油发动 说 明 书 机的黑烟主要成分正是碳残留物。 微细碳颗粒会长时间漂浮于空气中, 被吸入体内会诱发如 哮喘病, 肺癌等多种呼吸道疾病。

大城市的交通堵塞地段以及干线道路周边的呼 吸道疾病的多发原因也是发动机尾气排放 的碳颗粒。

造成这种 '燃料不完全燃烧现象' 的原因是自然界中各种物质的界面电位导致。 由于地 球磁场的影响, 在地球上的各种物质都会带有电位, 电位的正与负, 则是由于物质本身的性 质所决定的。 同时物质所处于的外界环境也会促进或减弱物 质所带电位的强度。

A. 有机燃料 (汽油, 柴油, 重油, 航空煤油, 乙醇, 工业酒精, 液化石油气, 液化天然 气等) 本身由于受地球磁场的影响以及在保存过程中 被氧化和振动摩擦所产生的静电影响, 燃料的外部界面倾向于带正(+ ) 电位。 有机燃料是非常容易带电的, 例如运送液体燃料的油 罐车辆必须装备高性能的静电释放装置来释放 出罐内液体燃料在运输过程中 (晃动摩擦) 所 产生的大量静电荷。 如果不能够及时地把积存的静电荷释放到地面 , 电荷放电将会引起 '静 电火灾' 而导致油罐爆炸;

B. 同时有机燃料为混合物, 燃料内部的各种的分子间存在的界面电位强度 缺乏统一性, 导致其成分中的分子团大小不一。 目前的燃料电子喷射技术不能够有效地粉碎燃 料分子团, 这就导致了被喷射到发动机气缸内的燃料颗粒 的大小和成分存在着较大的差异;

C. 有机燃料在保管过程中,也会吸收空气中的水 分,由于界面电位的影响,一部分的水 分子会与燃料分子相互吸引,当油气混和气体 进行爆燃时,这些水分阻碍燃料分子与氧气分 子 的结合,同时也会吸收热量,造成不完全燃烧 ;

D. 空气分子由于各种原因 (紫外线, 空气污染, 电子磁场等) 的影响, 空气分子的外部 也倾向于带正 (+ ) 的界面电位。 而且空气中也会存在较多的水蒸汽分子 (空气湿度), 因此 被吸入发动机内的空气颗粒时带正(+ ) 电位的。 空气中的水蒸汽分子也容易向燃烧室内壁移 动或附着在非极性的燃料分子团上, 影响爆发性燃烧效率;

E. 发动机的燃料喷射油路内面和气缸(燃烧室) 的内面基本上由金属构成。 金属的界面 电位是负 (-) 电位。

上述五种界面电位 (燃料, 空气, 发动机内部) 之间的相互作用原因, 当燃料在发动机 内部燃烧室会产生两种类型的 '不完全燃烧':

1 )由于燃料微细颗粒本身带有正电位(+ ),其中的一部分颗粒会被吸附在燃烧室内壁 -) 而形成类是于结露状态的燃料膜层。 这种燃料膜层由于受到发动机内壁的吸热影响 而不能够 形成动力输出所需的 '爆发性燃烧', 而是相对温和的燃烧。 由于发动机内的爆燃反应是在极 短的时间内完成的, 因此这种相对温和的燃烧来不及完全燃烧反应 , 而形成相对性的 '不完 全燃烧'; 说 明 书

2 )由于被喷射到发动机内部的燃料颗粒的分子 是不均匀的, 大的分子团需要更长的时 间来完成爆燃反应。 分子团越大, 形成 '不完全燃烧' 的几率越高。

上述两种类型的不完全燃烧会造成各种有害物 质的生成:

1、碳分子的残留 多数被排出燃烧室, 形成尾气中的碳微粒, 一部分会残留在燃烧室内 造成发动机的积碳现象。

2、 燃料的不完全燃烧也会产生具有毒性的一氧化 碳 (CO) 和碳化氢 (HC)。

3、 由于燃烧室内带有正电位的氮气分子 (N 2 ) 与燃料中带有正电位的硫 (S ) 分子却极 易在高温环境下空气中的氧气 (0 2 ) 发生氧化反应而生成氮氧化物 (ΝΟχ) 和二氧化硫 (S0 2 )。

"燃料不完全燃烧现象"的危害性: 中国不仅拥有世界第一规模的汽车市场, 还是世界 第一的能源消耗大国: 航空, 海运, 水运, 火力发电等。 由各种发动机的排气所造成的空气 污染已经达到了非常严重的地步。 特别是广泛用于公交系统, 重型机动车辆与船舶的柴油机 和重油发动机, 其由于 '燃料不完全燃烧现象' 所产生的 '黑色尾气' 严重污染大气, 并诱 发包括哮喘, 肺癌在内的各种公害病, 其尾气中的二氧化硫和氮氧化物也是造成排气 管腐蚀 和酸性雨的重要原因。 同时 '燃料不完全燃烧现象' 必然会造成大量的不必要的能源消耗和 二氧化碳(C02 ) 的排放。 中国是能源贫乏国, 每年需要进口大量的原油, 在全世界处于能源 紧缺的状态之下, 其国际价格在不断的高升, 不必要的能源消耗自然会造成巨额的财源浪费 , 严重影响中国的国家经济战略。 不必要的二氧化碳排放也会使中国在 "国际温室效应气体排 放交涉" 中处于被动地位, 拖延中国履行对世界的 '节能减排承诺', 影响中国的国际形象。 发明内容

发明目的: 为了克服现有技术中存在的不足, 本发明的目的是为了提供一种改善各种燃 料的燃烧效率、提高发动机的动力输出性能 、抑制燃料内的有害物质因氧化而产生的各种 污 染气体的排放、 延长发动机润滑油寿命的燃料磁化处理方法。

技术方案: 为实现上述技术问题, 本发明采用的技术方案为: 一种燃料磁化处理方法, 该方法包括如下步骤:

1 )将电磁线圈安装在向发动机燃烧装置提供燃 的供应系统上, 并将电磁线圈的两个接 头与电磁发生装置相连接;

2)通过电磁发生装置向电磁线圈提供交流电流 使得电磁线圈产生交流磁场, 利用所述 交流磁场来磁化被送往发动机内的燃料; 其中所述交流电流的频率带域为 4kH〜25kHz。

所述供应系统包括燃料储存箱、 燃料供应管路、 助燃用空气供应管路、 空气滤清器, 所 述燃料储存箱通过燃料供应管路与所述燃烧装 置相连, 所述空气滤清器通过助燃用空气供应 管路与所述燃烧装置相连。

在所述燃料供应管路上缠绕所述电磁线圈。 说 明 书 在所述燃料的供应管路和助燃用空气供应管路 上分别缠绕所述电磁线圈。

将所述电磁线圈盘旋为蜗旋状电磁线圈, 然后将蜗旋状电磁线圈附着在绝缘体上面, 在 蜗旋状电磁线圈的表面包覆有陶瓷涂层后即制 成电磁线圈模块, 所述电磁线圈模块的安装方 式是安装在所述燃料储存箱中、 安装在空气滤清器中、 安装在所述燃料供应管路的外周、 安 装在助燃用空气供应管路的外周中的任一种方 式或者任意组合。

所述交流电流为拥有单一频率的交流电流。

所述交流电流为同时使用数种拥有不同频率的 单一交流电流。

所述交流电流为拥有频率随时间而变化的交流 电流。

所述发动机包括汽油发动机、 柴油发动机、 重油发动机、 燃气轮机。

有益效果: 与现有技术相比, 本发明通过电磁发生器产生特殊的交流磁场并 应用这种交 流磁场对燃料 (该燃料可以是液体或气体) 进行磁化处理。 通过这种磁化处理后可以有效地 控制燃料流体分子的界面电位之极性: 按需要可以消去流体分子的电位极性, 即电位中和效 果, 消磁效果; 或使流体的分子微粒带负电 (-) 的界面电位或使流体分子带正电 (+ ) 的界 面电位。 应用在发动机燃料上的交流电磁处理主要是通 过磁化处理使流体 (燃料, 空气, 润 滑油) 带有负电 (-) 的界面电位来实现以下几种效果:

( 1 )阻止燃料颗粒或水分子颗粒附着在发动机燃 室的内面: 由于发动机燃烧室内部的 界面电位为负 (-), 这自然会对带有负电位的燃料颗粒与水蒸汽颗 粒进行排斥, 这样会阻止 燃料颗粒或水蒸汽颗粒附着在燃烧室的内壁面 , 燃料颗粒会完全悬浮在燃烧室内与空气形成 混合气体;

(2)粉碎燃料内部的大型分子团效果: 燃料内的分子团由于燃料分子间的同性 (-)界面电 位而相互排斥, 从而有效地粉碎燃料分子团并防止燃料分子再 次结成分子团。 均匀的燃料颗 粒有利于更加充分的爆发燃烧。 燃料的完全燃烧率的提高还可以有效的减少有 毒性的一氧化 碳 (CO) 和碳化氢 (HC) 的生成。

(3 ) 阻止有害性氧化物的生成: 由于燃料中的杂质(主要为硫, 水分等) 的界面电位也 被转变成负 (-) 性, 促使硫分子与燃料分子形成排斥性分离, 防止燃料中的硫分子与燃料分 子争夺氧分子, 阻止二氧化硫 (S02) 的生成。 防止空气污染。 使燃料中所含的水分子也带 上负性 (-) 的界面电位, 来达到燃料微粒与水分子的分离, 阻止水分子参与燃烧反应。

经过交流磁化处理的混合气体 (燃料 /空气)被压縮后, 被点火时, 在同样的环境条件下 其爆燃反应更加剧烈, 爆燃的温度会更高, 爆燃所产生的爆发力更大, 可以实现发动机在较 低转数下的动力输出的增加。 比较现有的发动机技术, 装有本发明装置的发动机可以用较少 的燃料实现目前所需要的动力输出; 从而实现节能, 减少二氧化碳排放, 减少有害物质排放 的效果。 说 明 书 附图说明

图 1为应用本发明对发动机的燃料供应与空气供 进行电磁处理时的安装示意图。 图 2-1为经本发明的 "负 (-) 带典型电磁场发生器"处理后的燃料颗粒在发 机 7的燃 烧室 (即气缸) 内受电位影响的浮游举动模式示意图; 其中一→表示负 /负排斥作用。

图 2-2为经目前市场上销售的所谓的 '节油器' 处理后的燃料颗粒在发动机燃烧室 (即 气缸) 内受电位影响的浮游举动模式示意图; 其中一→表示正 /正排斥作用。

图 2-3为未经任何电磁处理的燃料颗粒在燃烧室内 的举动示意图。

图 3-1是输出单一频率的交流的电磁发生器的电路 原理图。

图 3-2 是输出复数混合频率的交流磁场的电磁发生器 的电路原理图。

图 4-1、 图 4-2、 图 4-3、 图 4-4为使用图 -3-1和图 -3-2所示本发明的电磁场发生器 通过电磁线圈所产生电磁场的强度与频率关系 图; 其中:

图 4-1为以 5KHz为中心拥有两个峰值的交流磁场强度曲线

图 4-2 为频段在 4KHz至 8.5K Z 但是峰值在 8KHz附近的交流磁场强度曲线; 图 4-3为频段在 4KHz至 25KHz全域实现安定峰值的交流磁场强度曲线;

图 4-4为按需要产生各种频段较窄的而且峰值较集 中的交流磁场强度概念曲线。

图 5为使用本发明图 3-2之电磁场发生器对氯化钙水溶液中的氧化钛 微细颗粒之基 准 ZETA电位的变化量(未经电磁处理液体中, 氧化钛微细颗粒的 ZETA电位 =0)与交流电 磁场频率之间的关系图。

图 6-1为在燃料供应管道和空气供应管道上各缠绕 一组电磁线圈的发动机示意图。 图 6-2为在燃料供应管道和空气供应管道上各缠绕 两组 (或更多组) 电磁线圈的发动机 示意图。

图 7-1为把本发明中经过特殊保护处理的陶瓷电磁 线圈模块安放在发动机的燃料储 存槽内对燃料进行磁化处理的模式图。

图 7-2为在空气供应管道内部安装拥有陶瓷电磁发 生线圈模块的交流电磁处理装置 的示意图。

图 7-3为在燃料箱内壁燃料液面上方使用内置式电 磁模块的结构示意图。

图 8为把预制的照射型陶瓷电磁线圈模块安装在 料燃料和空气供应管道外侧对 管道内部流动的燃料或空气进行磁化处理方法 的示意图。

图 9为测试图 5所示的 ZETA电位的测试方法的与测试设备的说明图。

图 10为向发动机供应助燃空气净化装置 (空气滤清器) 的内部构造示意图与缠绕 安装在空气供应管道上的电磁线圈截面图。

图 11为丰田汽车的卡帝纳旅行车的测试结果变化 线图。 说 明 书 图 12为丰田喀帝纳旅行车 '未处理' 与 '电磁处理 +金属网 _Ag' 的动力比较曲线图。 图 13 为把金属网 -银安装在丰田汽车制造的亚里士德牌高级轿 (高标号汽油发动机) 的空气滤清器内后, 比较 '不对助燃空气进行磁化处理' (未处理)和 '对助燃空气进行磁化 处理' (处理) 的发动机动力变化的动力曲线图。

图 14为比较丰田卡帝纳旅行车的 '在空气滤清器内不安装 '金属网-银', 并且对助燃空 气也不做任何电磁处理' 的 '未处理状态' 与 '在空气滤清器内安装金属网-陶瓷, 并且对助 燃空气也作本发明的电磁处理' 的 '经处理状态' 之间的效果比较的动力曲线图。

图 15为比较丰田卡帝纳旅行车在三档的状态下对 '在空气滤清器内不安装 '金属网-银', 并且对助燃空气也不做任何电磁处理' 的 '未处理状态' 与 '在空气滤清器内安装金属网- 银, 并且对助燃空气也作本发明的电磁处理' 的 '经处理状态' 之间的效果比较的动力曲线 图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本说明以对液体燃料 (汽油) 为对象对其实施交流电磁处理为例来说明本发 明的实际应 用方法。

本发明为一种燃料磁化处理方法, 该方法包括如下步骤: 1 )将电磁线圈安装在向发动机 燃烧装置提供燃料的供应系统上, 并将电磁线圈的两个接头与电磁发生装置相连 接; 2)通过 电磁发生装置向电磁线圈提供交流电流, 使得电磁线圈产生交流磁场, 利用所述交流磁场来 磁化被送往发动机内的燃料;其中所述交流电 流的频率带域为 4kH〜25kHz;其中所述供应系 统包括燃料储存箱、 燃料供应管路、 助燃用空气供应管路、 空气滤清器, 所述燃料储存箱通 过燃料供应管路与所述燃烧装置相连, 所述空气滤清器通过助燃用空气供应管路与所 述燃烧 装置相连。 其中所述发动机包括汽油发动机、 柴油发动机、 重油发动机、 燃气轮机。

如图 1所示, 燃料 (汽油) 供应管路 la的外周缠绕了电磁线圈 2a以及空气供应管道 lb 外周缠绕电磁线圈 2b。 把这两处的线圈与拥有图 3-1或图 3-2所显示电路的交流电磁场发生 器 3进行连接, 由发生器向电磁线圈提供交流电流, 交流电流的特征是:

A. 频率带域为 4kH---25kHz交流电流;

B. 交流电流的种类下述各种电流或数种电流的混 合应用:

( a )拥有单一频率的交流电流;

(b)同时使用数种拥有不同单一频率的混合交流 电流;

(c)拥有频率随时间而变化的交流电流。

上述电磁线圈 2a和 2b也可以变形制作成电磁线圈模块。 此电磁线圈模块的基本制作方 法为, 把导线盘旋为蜗旋形后固定在柔性或刚性的绝 缘薄板或菲林上面, 其中薄板或菲林的 说 明 书 材料可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯属线型饱和 聚酯树脂 (PET), 聚乙烯 (PE)、 聚酰亚胺树 脂 (Polyimide) 等, 在线圈模块的上面、 下面或上下两面实施陶瓷涂层。 此陶瓷涂层的粘结 基材为树脂, 优选环氧树脂, 在基材之中添加陶瓷粉末或陶瓷纤维, 陶瓷粉末或陶瓷纤维的 主要成分为含有铈(Cerium), 镧 (Lanthanum), 钕(Neodymium)成分的磷酸盐类陶瓷, 是 将天然矿石经精细磨制后除去杂质后制成陶瓷 粉末, 俗称负氧离子陶瓷。 所述陶瓷涂层具有 的特征要求是: 1 ) 其放射性强度对人体无害, 其离子扩散效果可以穿厚度为 3mm以下的透 塑料或金属管壁; 2) 无红外辐射; 3 ) 颗粒细度在 #1000目以上的超细颗粒; 4) 陶瓷层以印 刷,涂敷后用适当的温度进行干燥烧结使其固 定在绝缘膜上; 5 )此陶瓷层具有或不具有挠性, 可以为较厚的硬性制品, 也可为较薄的具有弯曲性能的柔性制品。

人工合成的同类陶瓷粉末也可以使用。 涂层的制作方法可以为印刷, 喷涂, 积层式, 也 可以为烧结式。 此类线圈模块的构造物也可以预制成类似于印 刷电路板 (PCB ) 的构造, 在 其表面用烧结或涂敷形成上述陶瓷层。 此线圈模块还可以有上述陶瓷分类直接烧结制 成二维 (板状) 或三维 (空心半圆柱形或空心圆柱形), 在陶瓷构造物的内部或外部形成导体线圈。 电磁线圈模块的主体上可以按实际使用的需要 进行开孔加工或不开孔加工。 模块内部的导体 间隔密度和配置方式可以按照安装对象进设计 和调整, 该安装对象可以是发动机的种类、 燃 料及空气的供应系统的特征。 将所述电磁线圈缠绕在发动机中的燃料的供应 管路、 助燃用空 气供应管路以及废气排放管路上。

图 2-1为经本发明的 "负 (-) 带典型电磁场发生器"处理后的燃料颗粒在发 机 7的燃 烧室(即气缸)内受电位影响的浮游举动模式 示意图: 燃料颗粒被磁化处理后由于带有负(-) 的界面电位, 被同样带有负电位的燃烧室内壁所排斥, 不会产生附着。 燃料颗粒本身也互相 排斥, 在燃烧室内与空气混合形成均匀的油气混合雾 状悬浮颗粒。 有利于燃料均匀而且完全 的燃烧。

图 2-2为经目前市场上销售的所谓的 '节油器' 处理后的燃料颗粒在发动机燃烧室 (即 气缸) 内受电位影响的浮游举动模式示意图。 这些所谓的 '节油器' 是使用强力的永久磁铁 或直流电磁型线圈来对燃料进行磁化。 其结果是反倒使燃料颗粒带上更强的 "正(+ )界面电 位。 在燃烧室内虽然燃料颗粒之间相互排斥, 但是, 燃料颗粒会被带有负电位的燃烧室内壁 所吸引, 附着其上形成油膜, 阻碍完全燃烧。

图 2-3为未经任何电磁处理的燃料颗粒在燃烧室内 的举动示意图; 由于燃料颗粒本身只 是带有较弱的不规则性正 (+ ) 电位, 导致一部分燃料颗粒被吸引到燃烧室内壁, 形成油膜。 其他大部分则以不均匀的颗粒团与空气混合后 悬浮在燃烧室内。 这种状态也不利于燃料的均 匀而完全的燃烧。

本发明以拥有图 3-1或图 3-2所示电路的电磁场发生器 3连接所述电磁线圈构成系统, 说 明 书 把本系统安装在发动机系统内, 把产生的上述交流电流通过所述电磁线圈 (图 1中的电磁线 圈 2a以及电磁线圈 2b) 来产生交流电磁场对供应给发动机的燃料和空 气进行磁化处理。

拥有图 3-1所示电路的电磁场发生器 3的工作原理为: 把能够发生三角波和锯齿波的振 动频率发生电路所产生的频率经过电压频率变 换电路对前述频率进行细分化, 产生所需的与 各个频率相对应的电压。 通过对该电压频率转换电路的输出波形进行整 波 (滤波) 和增幅放 大电路来设定电磁场波的强度。 同时通过电力增幅放大来得到所需要的最佳输 出交流电流, 再使此交流电流通过图 1所示的设置在燃料供应管路上的电磁线圈 2a、 或者设置在助燃用空 气供应管路上的电磁线圈 2b, 或者同时通过设置在燃料供应管路上的电磁线 圈 2a和设置在 助燃用空气供应管路上的电磁线圈 2b。

拥有图 3-2所示电路的电磁场发生器 3的工作原理为: 使由振动发生元件 (OSC)产生的 任意频率的信号通过二个系统的分频器 31a和 31b和信号分配器 32a和 32b。 通过 R系统的 波形发生器 33a或者 S系统的波形发生器 33b进行电气结合, 再通过各自的电力增幅器 34a, 34b产生拥有所需的频率和强度的交流电流。 然后使这种交流电流通过图 1 中所示的电磁线 圈 2a以及电磁线圈 2b以产生交流磁场。 这时的输出信号流是含有二个系统的频率与强 度的 混合信号流。

例如: 当把信号分配器 32a的信号送往波形发生器 33a、波形发生器 33b的时候, 可以得 到同期型交流电流。 而把独立系统的信号, 即图 3-2中的 R输出信号和 S输出信号分别送往 波形发生器 33a、 波形发生器 33b的时候, 可以得到非同期型的交流电流。 本发明装置可以 按需要设定同期型和非同期型的输出形态。

上述电磁场的强度是指在空间中的电磁强度, 其单位为 V/m或 A/m。 其强度测定方法按 使用目的有所不同。在本发明中使用单位 A/m, 其中 V表示电压, A表示电流, m表示长度。 在电磁线圈 2a与电磁线圈 2b处的电磁强度与电磁线圈 2a、电磁线圈 2b内的电流强度相比例, 以磁场传感器所处位置的磁场强度的大小来表 示输出磁场的强度。 前述磁场的强度变化与电 磁线圈模块内的电流强度呈比例性变化。

计算公式: P=K X i 2 X t, 其中,

P: 为对被处理流体 (燃料) 的电磁照射能量 [W];

i: 通过电磁线圈 (2a, 2b) 内的电流强度 [A];

t: 电磁照射时间 [秒];

K: 定数 [H/m3]。

拥有图 3-1或图 3-2所示电路的本发明的电磁发生器 3 (以下简称电磁发生器 3 ) 本身可 以按需要输出图 4-1, 图 4-2, 图 4-3, 图 4-4所示的频率输出方形波, 锯形波, 正弦波或其它 波形的交流电流信号。 电磁场发生器 3能够通过电磁线圈产生如图 4-4所示的各种频率的波 说 明 书 形的交流电磁场: 图 4-4 中的实线, 点线, 一点锁线, 二点锁线是分别用来表示峰值处于 6000Hz, 10000Hz, 16000Hz以及 22000Hz等单一频率的主要波形的交流电磁场。 磁场发生器 3也可以通过输出 4000Hz至 25000Hz之间的 '频率经时变化型' 交流电流会产生如图 4-1, 图 4-2, 图 4-3所示电磁场波形的交流电磁场。本发明的电 磁发生装置可以按照需要使用峰值 频率范围在 4000Hz至 25000Hz之间的某一种或多种输出波形信号来产 上述各种电磁场。

研究测试的结果证明,通过调整或改变拥有图 3-1和图 3-2所示概念电路的电磁发生器 3 的输出频率, 如下面的实验所示, 可以使被磁化处理对象的界面电位变为 (+ ) 或者 (-), 也 就是说可以自由的改变被处理对象的界面电位 的正性或负性。

图 5所示的图表曲线是把拥有图 3-1和图 3-2电路的电磁发生器 3与套筒状的电磁线圈 连接制成如图 9所示的磁化处理系统。 通过改变电磁发生装置 3的输出频率对含有氧化钛微 粒子的氯化钾水溶液进行处理后, 该溶液的 ZETA电位的变化图表。

按照下述条件和步骤来测定该溶液的 ZETA电位:

( 1 ) ZETA电位测试装置: 日本国大塚电子株式会社制造的电泳光散乱光 度测试仪

(ELS-800);

(2) 试验对象, 溶质: 氧化钛乳浊液粒子 (离子直径 100— 200微米)

溶媒: 浓度为 10毫摩尔的氯化钾 (KC1) 水溶液;

调整液: pH值 5.5 ;

试验温度: 25 °C ;

( 3 ) 采用本发明中变调交流电磁场发生器 3 ;

试验方法与步骤:

使用图 3-1与图 3-2所示的电磁发生器向电磁线圈输出 1.0A的交流电流, 由线圈产生如 图 4-1至图 4-4所示的磁场强度与频率的交流电磁场。

如图 9的测试系统所示, 由导线缠绕 PVC管材 20圈制成电磁线圈, 把装有上述试料 2 的玻璃烧杯 24套在 PVC管材中, 以电磁发生器 3向电磁线圈部 2a输出不同频率的 1.0A交 流电流, 通电时间为 1分钟进行电磁处理。然后把烧杯 24内经过电磁处理后的试料液体 2由 烧杯 24下部的泄流管 25放出, 送到 ZETA电位测试仪 26, 来测试电磁处理后的试料液体之 ZETA电位。

在试验过程中, 通过电磁线圈部 2a的交流电流的主要频率为: 0.5KHz, 20KHz, 40KHz, 60KHz, 80KHz……及 120K z。 作为比较基准, 预先将烧杯 24 内未经过任何电磁处理的试 料溶液通过泄流管 25送到 ZETA电位测试仪 26, 测试其 ZETA电位。

图 5表示的是经过不同频率的交流电磁处理后的 体 ZETA电位变化量与电流频率之间 的相关图表。 图表中所显示的变化量是比较未经任何磁化处 理试料液体的 ZETA电位 (图中 说 明 书 虚线) 的变化量。 各个结果是 5次测试的平均值。

在汽车上实施本发明时电磁线圈 2a, 电磁线圈 2b的安装配置方法:

图 1表示用本发明的装置对车辆、 发电机等的内燃发动机 7 (略称为发动机) 的燃料供 应管道 la与助燃空气供应管道 lb之外周以导线缠绕成电磁线圈模块 2a, 2b来构成的交流电 磁处理系统。使用电磁发生器 3向电磁线圈模块 2a, 电磁线圈模块 2b输出下述交流电流: (1) 拥有单一频率的交流电流 (2)数种拥有不同单一频率的混合交流电流; (3)拥有频率随时间而 变化的交流电流。

当上述电流通过电磁线圈模块 2a, 电磁线圈模块 2b时, 线圈会产生交流电磁场。 这种 电磁场会穿透燃料供应管道 la与助燃空气供应管道 lb分别对燃料供应管道 la内的燃料(汽 油等)和助燃空气供应管道内的助燃空气产生 磁化作用。被磁化的燃料和空气被燃料泵 6a或 压縮机 6b喷射或送入发动机 7内, 形成用来爆燃做功的混合气体。 由燃料泵 6a送出的燃料 可以被再次送到电磁发生器 3的前流侧燃料供应管道 la,或者由燃料泵 6a之后的回流管道送 回燃料供应管道 la进行循环, 应用于具有过量喷射燃料回流装置的发动机。

电磁场对管道壁的穿透能力和透过量的大小会 受燃料供应管道 la 与助燃空气供应管道 lb的材质的影响。 电磁场的穿透量顺序为: 钢铁管道<不锈钢管<?¥〔 (或其它有机材质)管 道。

当电磁线圈被设置管道的材质为磁场难以穿透 的材料时, 需要增加通过电磁线圈的交流 电流强度来确保能够有足够强的交流磁场到达 管道内部, 实现对燃料和空气的磁化效果。

图 6-1为在燃料供应管道 la与助燃空气供应管道 lb处各安装一组电磁线圈 2a和电磁线 圈 2b的发动机系统模式图。这种安装方式主要应 在排气量较小(2000cc以下)的发动机上。 图 6-2为在燃料供应管道 la与助燃空气供应管道 lb处各安装二组 (或更多) 电磁线圈 2a和 2b的发动机系统模式图。这种安装方式主要应 在排气量较大(2000cc以上)的发动机上(如 重型卡车, 重油发动机等)。

图 7-1 是投入内置型陶瓷平面型电磁线圈模块的使用 模式图, 这种线圈模块的表面经过 特殊处理, 从外面看不到线圈。 当由电磁发生器 3向此种模块输出交流电流时, 会由模块向 其周围释放交流电磁场。 例如, 这种陶瓷电磁模块的表面在经过防油和防爆处 理后, 可以直 接放入燃料储存槽 4 (油箱) 内, 其所发生的交流磁场直接对油箱内的燃料进行 磁化处理。 这种使用方法主要是用在当象图 1所示的发动机系统中,燃料供应管道 la与助燃空气供应管 道 lb由完全由金属 (钢铁, 铸铁、 不锈钢等)材料构成时, 由于这些材料会严重阻碍磁场向 管道内部的透射率, 会导致对管内流体 (燃料或空气) 的磁化作用降低。 只有如图 7-1所示 将陶瓷放射型线圈模块 2a放入油箱 (或空气滤清器内), 从内部直接对流体进行磁化处理。 而且如图 7-2所示把放射型电磁线圈模块 2a置入由绝缘树脂制成的密封箱 (如空气滤清器) 说 明 书 内, 其磁化效果也会很好。 图 7-3则显示把 "外部放射型陶瓷线圈模块"置于与油槽内, 但 是安装在燃料液面之上方而不是浸在燃料液内 。 上述图 7-1, 图 7-2, 图 7-3所表示的在使用 "外部放射型陶瓷线圈模块"对燃料和空气进行 化处理时, 可以用最小的电磁强度实现较 好的处理效果的方法:

内置式安装陶瓷放射型电磁模块的方法,会使 单位时间对燃料赋予的磁化放射能量更高。 因此, 当使用内置式陶瓷线圈模块式 2a时, 可以适当的降低电磁发生器的输出功率。 而且内 置式陶瓷线圈模块还可以用来中和液体燃料所 携带的正(+ )性界面电位, 可以通过这种磁化 处理的方法来有效的阻止或者减缓储油槽内的 燃料的自然氧化, 延长燃料的使用寿命。

使用内置式电磁线圈模块对燃料进行磁化处理 具有很多优势: 陶瓷放射型电磁线圈模块 2a直接浸在液体燃料之中, 其产生的电磁能量的损耗非常少。 几乎完全可以用来磁化燃料; 由于储油槽 (油箱) 内的燃料与图 6-1或图 6-1中的燃料供应管道 la中的燃料不同, 油槽内 的燃料为非流动性(或流速极低), 可以长时间对燃料进行电磁场的能量照射; 因此, 对照射 时间的调整和控制也相对简单。 此方法不受管道材质的影响, 可以直接对液体燃料实施电磁 照射。 但是, 需要注意的是, 在对燃料 (特别是像汽油之类的易挥发性燃料) 实施内置式电 磁处理时, 需要对电磁线圈模块与导线实施严密的绝缘, 防爆和防油 (腐蚀) 等特殊的加工 处理。 在使用安全上要极其慎重, 而且内置式电磁模块的成本会较高。

试验结果证明可以把图 1中的线圈 2a和 2b预制成陶瓷放射性线圈模块 2a, 2b安装在图 8的发动机系统中的燃料供应管道 la和空气供应管道 lb之外壁。 此种陶瓷线圈模块 2a借助 于陶瓷成分所释放的无害微弱放射能量, 对管道内部燃料和空气的磁化作用较好。 而且受管 道壁的材质的影响会相对较小。

实施例 1 :表 1是在图 1 的系统中对发动机 7的燃料供应管路 la上安装线圈 2a;在空气 供应管路 lb上安装陶瓷放射型电磁线圈模块, 以图 3或图 4中的电磁发生器向线圈 2a和陶 瓷放射型电磁线圈模块 2b输出输出下述交流电流:(a)拥有单一主要 率的交流电流;本发明 可以按照需要使用峰值频率范围在 4000Hz至 25000Hz之间的某一种或多种输出波形信号; (b)数种拥有不同单一频率的混合交流电流;本 发明可以按照需要使用峰值频率范围在 4000Hz 至 25000Hz之间的某一种或多种输出波形信号; (c)拥有图 6所示在 4000-25000HZ之间频率 随时间而变化的交流电流; 以电磁线圈 2a和电磁线圈 2b所产生的交流磁场对燃料和空气进 行磁化处理。

本实施例的试验是在下述条件下对日本川崎重 工株式会社生产的 750cc摩托车进行测试: 日本国专利公报 2009-276042测试对象的摩托车为 "川崎重工株式会社制 Zeph e r750"排气量 750 cc, 型号为 BCZR750CI。 在每项条件的规定测试时间 15分钟或 20分钟内, 使发动机处 于待车状态, 即转数 =1100 ± 50rpm, 对发动机实施各项测试。 在测试中使用的发动机尾气成 说 明 书 分浓度分析仪器为日本国 YANAKO KEIKI株式会社制 ALTAS-201L。

表 -1 日本川崎重工制 750CC大型摩托车测试结果 (燃料为日本标准无铅汽油 #86 )

通过表 -1 的测试结果可以看出本次实验的特征是: 当用本发明的装置输出 4KHz— 25KHz 的频率的交流电流产生的磁场对汽油进行磁化 后, 与未经任何处理的燃烧结果相比, 有不同 程度的燃油节约效果。 可以看出, 当对汽油实施带负电位(-) 的电磁处理后, 改善效果最明 显。 同时, 经过带负电处理的燃烧排气中的有害污染物质 一氧化碳 (CO) 和碳化氢 (HC)也减 少的最明显。试验所用的能够实现带负电(即 ZETA电位)处理的频率为单一频率或经时变化 频率。 对比之下, (1 ) 未经处理的燃烧效率会低, 燃油消费量比较大, 排气中的有害成分也 比较多; (2 ) 经过带正电位处理之后的燃烧效率有了近 3%的改善, 但是这种处理方法对于排 气中的碳化氢(HC) 的抑制效果几乎没有; (3 )在 100— 10000Hz频段内选择输 出频率, 并用其产生的电磁场对汽油进行处理后, 于未经处理的汽油相比没有改善的倾向。

实施例 2:以图 1所示的系统对发动机 Ί的燃料供应管路 la安装电磁线圈 2a和在助燃空 气供应管道 lb安装电磁线圈 2b, 这里的电磁线圈 2b是带有陶瓷层的电磁线圈模块, 通过使 用图 3的电磁发生器 (负电位型) 向电磁线圈 2a和电磁线圈 2b提供不同强度的交流电流来 测试本发明的输出功率对燃料的磁化效果。 其中, 当不对电磁线圈提供电流时, 可以视为没 有磁化作用的 '未处理' 来进行比较。输出功率的计算方法为 W (瓦特) =1 (电流)与 V (电 压) 的乘积。 测试时所使用的交流电流的频率为 4KHz_25KHz之内的交流电流: (1)拥有单 一频率的交流电流; (2)数种拥有不同单一频率的混合交流电流; (3)拥有频率随时间而变化 的交流电流。 测试方法及测试条件如下:

汽车尾气分析仪器: RIELLO JAPAN INCORPOTATED 制便携式自动汽车尾气分析仪 (Auto5.1系列);

尾气成分分析对象: 一氧化碳(CO), 碳化氢(HC), 二氧化碳(C0 2 ), 残留氧气(0 2 ), 一氧化氮 NO)

尾气成分测试方法: 把上述尾气分析仪的尾气采样探管插入汽车发 动机的排气管内, 测 试发动机怠速状态下由排气管流出的尾气成分 。 然后再对各种转数条件下的尾气成分进行分 析。 在改变每种转数之前, 都先把发动机转数恢复到怠速状态之后, 再提升至所需要的测试 说 明 书 转数。

发生器 3功率与输出电流:未处理(0W)→0A lW→10mA 3W→30mA 5W→50mA; 发动机的转数条件: 见表 -2—表 -5

电磁线圈模块的配置: 电磁线圈 2a与电磁线圈 2b可以使缠绕在各种管路上, 也可以被 安装在管路附近。

尾气成分测试结果, 见表 -2—表 -5。

表 -2的测试对象为日本本田汽车公司制造的高级 车(Legend),该车的发动机是高标号 汽油机, 但是本次测试使用 90号无铅汽油。

表- 2

表 -2的结果显示, 在 "未经处理"发动机处于怠速(700转 /分) 时, 发动机转数较低时, 尾气排放中的碳化氢(HC)浓度会变高,这个结 果显示发动机内部的燃料有不完全燃烧状态。 与此同时, 尾气中的一氧化氮 (NO) 浓度和一氧化碳 (CO) 的浓度也会变高。 经过测试发 现, 表 -2的汽车发动机如果未经过本发明处理的状态 , 如果其转数达不到 2000转 /分的话, 其尾气中的残留氧气浓度和碳化氢不会有明显 的减少。 这证明发动机在 2000转 /分以下的时 候存在不完全燃烧现象, 因此不能够消耗氧气。 相反, 当发动机的转数达到 2000转 /分以上 时, 尾气中的残留氧气开始减少, 发动机内开始接近完全燃烧, 因此氧气的消费量有所增加, 尾气中的一氧化氮(NO)浓度也因此渐渐减少, 向 0接近。 造成这种现象的原因是更多的氧 气参与了燃料的燃烧反应, 参与氮气氧化反应的氧气会减少。 令人惊叹的是, 当使用本发明 对燃料和空气进行磁化处理后, 无论发动机的转数怎样, 尾气中的有害物质(CO, HC, NO) 浓度都急剧减少, 而且不难发现高功率(5W) 的负带电型的效果最明显。 燃烧室内的爆燃反 说 明 书 应非常接近完全燃烧! 尾气排放中的有害物质得到了有效的控制。 日常生活中的行车状态主 要是"启动 中低速行驶怠速(停车)"的反复循环, 车速一般在 50— 60公里 /小时, 汽车发 动机的转数也基本是 " 1500转 /分"以下的低转数。 因此汽车尾气中的有害物质会造成严重空 气污染! 而经过本发明的处理后, 能够有效的抑制和减少尾气中的有害物质, 起到保护环境 的效果。 表 -2的测试结果还表明, 本来需要使用高标号汽油的发动机, 使用本发明后, 即使 是使用低标号汽油也可以达到环保效果。

表 -3是对丰田汽车生产的 "皇冠 -运动健将"高级轿车使用高标号汽油 (即燃料为日本高 标号无铅汽油 #96) 的测试结果。

表- 3

从表 -3的结果来看, 当发动机使用高标号汽油时, 如果不使用本发明进行磁化处理, 发 动机转数达到 1500转以上时, 尾气排放中的一氧化氮 (NO) 浓度会急剧升高。 高标号汽油 比低标号汽油含有更高的辛烷成分, 其燃烧温度会更高, 带有正电场的混合气体根容易使氮 气 (N2) 氧化, 产生一氧化氮 (NO)。 相比之下, 当使用本发明对燃料进行磁化处理, 无论 发动机的转数是多少都能够有效的促进燃料的 完全燃烧, 减少氮气的氧化反应, 从而达到减 少尾气中的一氧化氮(NO) 的浓度。 但是通过表 -3也可以发现, 对有机燃料的磁化处理不能 说 明 书 够片面的强调磁化处理器的功率, 当磁化功率过强时, 如表 -3中的 3W处理结果所示, 一氧 化氮浓度不能够向 1W那样效果好。 在本次测试中, 由于采样失败, 没有能够采取到 [未处理 发动机]在 600转 /分时的尾气成分。 特此声明。

显示了丰田喀帝纳旅行车使用日本 86#汽油时的测试结果

表 -4 的结果同样证明, 发动机在使用未经本发明磁化处理的 86#汽油时, 发动机的转数 越低, 岂燃料的燃烧效率越低, 尾气中的碳化氢 (HC)浓度越高。 只有当发动机的转数达到 2000转 /分左右, 才能够基本达到完全燃烧。但是当使用本发明 对燃料进行磁化处理后, 可以 使发动机在低转数时机实现完全燃烧的效果。 一氧化氮 (NO) 和碳化氢 (HC) 的排放基本 接近于零。 有趣的是, 当使用大功率的磁化处理器时, 发动机在 1500转 /分时反倒会出现一 氧化氮浓度增加的现象。 由于碳化氢的浓度没有增加, 我们可以推测, 发动机高转数所产生 的一氧化氮是由于燃烧室内的燃烧温度过高导 致的氮气氧化反应, 而不是由于不完全燃烧导 致。 表 -5日产高级商务房车 "爱尔格兰德"在使用日本 90#汽油时的测试结果 说 明 书

在本次测试时, 发生了一个、 人为的失误, 测试人员在测试 "未经处理"状态时, 忘记 了关闭本发明的电磁处理器(图 -1中的 3 ), 这直接导致了表 -5中的 "奇怪现象", BP , '未处 理尾气' 和 '处理后尾气' 的成分之间看不到明显的差异。

表 -2 至表 -5 的数据表明所有的车种的发动机在使用未经本 发明磁化处理的燃料时, 如 果其达不到一定的高转数, 很难减少其尾气中的污染物质(碳化氢, 一氧化氮等)。 但是通过 使用本发明的电磁处理后, 却可以在低转数 (怠速) 状态开始就可以使尾气中的有害污染物 质得到有效的控制。 其特征是由 '不完全燃烧' 所产生的碳化氢 (HC ) 浓度降到近乎 0, 一 氧化氮也可以被降低到接近于 0的水准。 通常为了使燃料得到完全燃烧所采用的各种技 术手 段往往会导致一氧化氮(NO ) 的浓度上升, 通过本发明的磁化处理却可以在实现完全燃烧 的 情况下有效的抑制一氧化氮(NO ) 的发生! 尾气的分析结果还表明, 尾气中的氧气浓度也会 减少,这也间接的证明燃料的燃烧法应消耗了 更多的氧气来促进其 '完全燃烧'。发明人推测, 通过本发明对燃料和空气进行磁化处理后, 燃烧室内可以在相对低的条件下实现完全燃烧 反 应。空气中的氧气大多被用来参与和燃料的爆 燃反应,从而减少了氧气对氮气的氧化反应( 同 样带有负电位的氧气分子和氮气分子之间的排 斥效果, 也在某些程度上阻碍了氮气的氧化反 应)。 尾气中一氧化碳 (CO ) 的减少也证明了本发明可以促进发动机在较低 转数的条件下实 说 明 书 现完全燃烧的效果。

虽然人们的驾驶习惯有很大差异, 但是在日常生活中的驾驶 (市区内中低速行驶, 特别 是交通阻塞) 过程中会产生大量的有害污染物质是不可争辩 的事实。 表 -2—表 -5 的结果证明 通过使用本发明对燃料和空气进行适当的磁化 (强制性带负电位) 处理, 可以在一般日常生 活中的驾驶状况 (起步→50km至 60km行驶→停止的循环) 下有效的提高燃料的燃烧效率, 有效地抑制由于 '不完全燃烧' 所产生的有害物质的排放。

在湿度 15%、 气温 2摄氏度的条件下测试了如表 -2, 3, 4, 5的尾气成分。 测试所使用 的电磁发生装置同样为图 1所示的系统, 对燃料 (汽油) 和空气进行了磁化处理。 其测试结 果为表 -6、 表 -7、 表 -8。

表 -6 前述测试的丰田喀帝纳旅行车使用 90号汽油的测试结果

大发汽车工业的微型汽车 (MOVER) 使用 90号汽油的测试结果 尾气成 处理条件 未经处理 说 明 书

前述本田汽车 Legend高级轿车使用 96号高辛烷值汽油的测试结果

比较前述表 2至表 5的结果可以发现表 -6至表 -8的测试结果并不理想, 湿度对本发明的 电磁处理效果有影响。 其原因可能是因为燃料中的水分过少, 导致磁化处理所产生的负电位 载体较少 (水分子过少), 在燃烧室内未能形成预期的 '同电位排斥效果'。 发明者还在继续 进行各种跟踪测试, 特别是将在中国内陆地区的各种车辆和船舶进 行测试。 对本发明在中国 说 明 书 的有效应进行调试和有针对性的改进。

实施例 3 : 图 10为图 1所示系统内向发动机 7提供助燃空气的空气滤清器 10的断面示 意图。 在空气滤清器内安装有滤芯 11, 在滤芯的上部或下部安装有蜂窝状开孔并且表 面镀银 的不锈钢制金属网 12, 此金属网 12在表 -9, 表 -10内简称为 '金属网-银'。 另外一种网状构 造模块为,把直径为约 5mm的陶瓷球(日本古谷技术研究所有限会社制 造的 'Ion Techno Ball' 以围棋盘状的阵列配置在不锈钢制的金属网上 。配置密度大约是每 lOmmXIOmm的范围内一 粒, 这种配置有陶瓷球的金属网 12在表 9, 表 10内简称为 '金属网-陶瓷'。 在测试过程中使 用图 3的负带电型电磁发生器 3向电磁线圈 2b提供交流电流。 2b的线圈可以使缠绕在 '金 属网-陶瓷' 上, 或安置在 '金属网-陶瓷' 的附近。 此时通过电磁线圈的电流功率为 1瓦特。

(1)拥有单一频率的交流电流 (2)数种拥有不同单一频率的混合交流电流 (3)拥有频率随时间 而变化的交流电流。 输出功率为 1瓦特(W)。 作为比较, 对不同的车种在下述三种条件下进 行了 '速度与扭力和输出功率 (马力)' 的相关变化曲线。 测试结果的曲线为图 11至图 15。 把各次测试结果得到的最大扭力和最大马力数 据总结在表 -9和表 -10。表 -9和图 11至图 13显 示的为第 4档位的测试结果。 表 -10和图 14, 图 15的数据为第 3档位的测试结果。

使用燃料的种类: 丰田卡帝纳旅行车 (低标号汽油机) 使用低标号的日本 90#汽油、 丰 田亚里士德牌高级轿车 (高标号汽油机) 使用低标号的日本 90#汽油。

测试扭力和输出功率的设备为 DynaPack公司制造的 Chassis dynamometer DynaPack5000 (四轮驱动型)。

所有的测试步骤都是严格遵守 DynaPack公司的技术手册的指导内容。在测试中 各种表 示名称:

( 1 )在空气滤清器 10内部不安装前述蜂窝状金属网 12, 对助燃空气也不做任何电磁处理 的状态称为 '未处理' (与前述各种测试相同);

(2)在空气滤清器 10内安装 '金属网 -银' (或 '金属网-陶瓷') 12在助燃空气管道 lb处 或金属网 12处安装电磁线圈 2b。 当以电磁场对空气进行磁化处理时称为 '处理'; 反之则称 为 '未处理';

( 3 ) 在空气滤清器 10 内不安装 '金属网 -银' (或 '金属网-陶瓷') 12, 只是在空气管道 lb处安装电磁线圈 2b。 通过使用 2b产生的磁场对空气进行磁化处理的测试条件 称为 '处 理后,。

表 -9是关于图 11至图 13的动力曲线说明表 (丰田喀帝纳旅行车与丰田亚里士德运动轿车 测试结果。

表 -9关于图 11, 12, 13的动力曲线说明表 (丰田 喀帝纳旅行车 VS亚里士德) 车种 测试项目 测试条件

未处理 电磁处理 说 明 书

表 -10 关于图 14与图 15的动力曲线说明表 (丰田 喀帝纳旅行车 3档) 测试结果

图 11的动力曲线是丰田汽车的卡帝纳旅行车的测 结果。其测试条件为: 在发动机的空 气滤清器内不安装任何附加设备 (未处理) 状态下, 比较 '不对助燃空气进行磁化处理, 但 是在空气滤清器中使用金属网 Ag (金属网) 的发动机动力变化。 结果显示, 在不使用本发明 的电磁线圈模块, 只使用金属网时, 发动机的最大输出扭力和最大输出马力基本和 '未处理' 情况下没有太大的变化或基本相同。

图 12的动力曲线显示把金属网-银 12安装在丰田汽车卡帝纳旅行车的空气滤清器 10内 后, 比较 '不使用金属网, 只对助燃空气进行磁化处理' (未处理)和 '对助燃空气进行磁化 处理 +金属网' (处理) 的发动机动力变化。 可以发现使用 '金属网 -银' +本发明 '处理后' 的发动机的输出功率和扭力在较广的范围内都 超过了 '未处理' 状态。

图 13的动力曲线是把金属网-银 12安装在丰田汽车制造的亚里士德牌高级轿车 高标号 汽油发动机) 的空气滤清器 10内后, 比较 '只用金属网而不对助燃空气进行磁化处理' (未 处理)和 '对助燃空气进行磁化处理 +金属网' (处理)的发动机动力变化。可以发现使用 '金 属网 -银' 本发明 '处理后' 的发动机的输出功率和扭力在所有的速度范围 内都较大地超过了 '未处理' 状态。

图 14是比较丰田卡帝纳旅行车的 '在空气滤清器 10内不安装 '金属网 -银' 12并且对助 说 明 书 燃空气也不做任何电磁处理' 的 '未处理状态' 与 '在空气滤清器 10内不安装 '金属网 -银' 12, 但是只对助燃空气作本发明的电磁处理' 的 '经处理状态' 之间的效果比较。 结果显示, 虽然两者的最大扭力 (峰值) 和最大马力 (峰值) 非常接近, 但是在峰值以外的所有速度范 围内, '经处理状态' 的扭力输出和马力输出都会高于 '未处理状态'。 本发明的电磁处理对 提高发动机动力性能的改善得到了证明。

图 15是比较丰田卡帝纳旅行车的 '在空气滤清器 10内不安装 '金属网 -银' 12, 并且对 助燃空气也不做任何电磁处理' 的 '未处理状态' 与 '在空气滤清器 10内安装 '金属网 -银' 12, 并且对助燃空气也作本发明的电磁处理' 的 '经处理状态' 之间的效果比较。 结果显示, 在峰值以外的所有速度范围内, '经处理状态 '的扭力输出和马力输出都会高于 '未处理状态'。 经处理的最大扭力 (峰值) 大于 '未处理状态', 但是, 经处理状态的最大马力 (峰值)非常 接近或小于 '未处理状态表 10内值'。本发明的电磁处理与 '金属网 -银'之类的催化剂并用, 会取得更好的动力改善效果。

如上述图 11至图 -15以及表 9, 表 -10所示结果, 通过使用本发明拥有图 3-1, 图 3-2所 示电路的电磁发生器 3对发动机 7的助燃空气的空气滤清器内的滤芯 11附近安装特殊的金属 或陶瓷构造物 (辅助催化作用), 并对其附近以电磁线圈 2b进行磁化处理。 电磁线圈内的电 流为频率范围在 4KHz-24KHz的下述交流电流: (1)拥有单一频率的交流电流; (2)数种拥有不 同单一频率的混合交流电流; (3)拥有频率随时间而变化的交流电流。 通过本发明的上述电磁 处理后的发动机输出功率及扭力都比未处理状 态有较大的提高。

本发明在工业产业上的应用: 通过使用本发明对液体燃料(汽油, 柴油, 醇类燃料。 液 化天然气, 液化石油气等) 进行使之带负 (界面) 电位的磁化处理后, 能够使发动机 (内燃 机, 外燃机以及燃气轮机等) 的燃料在相对较低的反应温度下提高燃料的燃 烧效率, 达到或 接近完全燃烧的效果。 可以节省不必要的能源 (资源) 浪费, 达到节能, 减少温室气体的排 放量, 有助于减缓地球温暖化。 同时使用本发明还可以间接性的减少或阻止当 前的发动机所 排放的有害气体 (碳化氢, 氮氧化物, 一氧化碳, 二氧化硫等) 和由于燃料不完全燃烧而产 生的碳微粒,有效的防止大气污染和公害疾病 的发生。