微永磁鐵磁化汽車節(jié)油器的設(shè)計(jì)

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(shí)用新型專利成果。它的強(qiáng)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(shí)現(xiàn)牢固而準(zhǔn)確的定位。當(dāng)汽油在小圓筒內(nèi)的強(qiáng)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(guān)鍵詞：磁化 節(jié)油 微少永久磁鐵

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（b）-0054-02

當(dāng)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(yán)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(xué)工作者和工程技術(shù)人員面前的實(shí)際問題。

該文通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)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(yuǎn)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(dāng)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(qiáng)磁場，可是強(qiáng)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(qiáng)磁場的關(guān)鍵技術(shù)問題。該設(shè)計(jì)就是在反復(fù)對比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)選出來的一個實(shí)施方案。

節(jié)油器的構(gòu)造如圖1所示。

2 節(jié)油器磁路設(shè)計(jì)

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(xì)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?yàn)楦邷乜梢允褂来盆F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(shè)計(jì)如圖2所示。

它的強(qiáng)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(shí)現(xiàn)牢固而準(zhǔn)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(dǎo)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(shè)計(jì)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(dá)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(dāng)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(shí)驗(yàn)，用計(jì)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(jī)上充磁即可恢復(fù)性能繼續(xù)使用。

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