发动机和燃烧器的燃烧加速器的制作方法

专利名称：发动机和燃烧器的燃烧加速器的制作方法
发动机和燃烧器的燃烧加速器本专利申请公开了一种为内燃发动机内的燃料形成燃烧加速器的流体反应器。它 被描述为一种方法和设备。发明的目的是对内燃机进行改良，以减少其排放的污染气体并降低能耗。本发明 的基本设计是使燃烧过程更均勻、更快，从而显著改进发动机的性能。专利申请PA198 29 175. 2和专利申请DE199 44 227 Al公开了将锡金属合金、铜 和银制备点火装置的核心元件，这些元件的缺点是原材料的结构和支撑物不含有如钼等溶 液催化剂，因此不能达到足够长的寿命和效率。同时，由于没有考虑该反应器在保养间隔中适用的可能性，使得它的利用变得极 其复杂，结构的保护装置在目前的专利申请中都没有充分公开，无法实现技术应用。此外目 前也没有公开一种能将小型发动机装满整个发动机舱的安装方法。令人意外地发现，金属合金必须含有钼或镧-铈-钴酸盐混晶，而且金属合金必须 置于设有反应器主体且形状稳定的网内，该反应器主体的外侧由带弹簧支撑的筐式过滤器 支持，且必须使安装角度适应各个元件的工作性能。只有这样才能使装置以公里计算的行 程效果保持在大约600，OOOKm以上。此外，还意外地发现如果ICR原材料在燃料过滤器的出口上形成垫子形，其结构 如下述例子中的咖啡机一样，作为带有本发明所述结构的密封环，那么结构更小的系统也 可以达到同样的效果，并且该效果也适于发动机和燃烧器的保养间隔。因此如果装置是无 空隙地安装在发动机间隔中就可以解决问题，因为垫子是使燃料过滤器永久不变的一个不 可缺少的部分，它也不需要占用任何额外的空间。本发明所述的设备的效果不是使燃烧非均勻地加速，而是使燃烧室内的燃烧非常 均勻、快速，而非均勻地加速会产生燃烧峰值，使氮氧化物太多。因此它可以在不额外增加燃烧峰值和氮氧化物的情况下，加速燃烧。这是由于那 些通过合金表面上的燃料物或燃料进行额外接触反应所产生的有机锡化合物是光敏感的。 如果一处发生点火，那么整个都会发生点火，从而使燃烧更快，更均勻。改进工作令人意外地实现了使火焰燃烧混合物的完全燃烧时间减到最少。产生这 样的结果是由于在目前的内燃发动机中，火焰在某点被点燃后，需要相对较长的时间才能 蔓延。目前发动机的燃烧在开始时很慢，然后才快速燃烧，整个混合物的燃烧时间拖的 很长，使火焰长度仅作用在活塞的一个机轴尖角上，由于火焰作用在活塞上时会将活塞推 到墙上，使柴油发动机发出砰的声音。而控制速度的前注射或预点火也不能防止这种情况 的发生。如果火焰能在开始时就迅速地在整个燃烧室蔓延并燃烧开来会对发动机更好。因 此必须防止仅在点火处产生一个火焰，随后才发生火焰蔓延，这样就能释放出压力脉冲，也 就不会听到这种被公认为是柴油发动机发生撞击而形成的压力脉冲。由于在一个内燃机内不可能机械地安装无限个点火装置，因此需要用一种化学的 方法来改进地安装无限个点火装置。为此，对所有潜在的有机化合物类化学添加剂进行了相关特性的测试。出人意料的是，只有极少数化学燃料混合物确实具有光敏感性，它们可以通过光 点火使火焰的蔓延时间缩短到预期的时间，因此柴油发动机的点火延误时间可以通过该方 法被减少，于是焦炭颗粒的后燃烧可提供更多的时间和更高的温度。由于过度浓缩仅用于产生额外点火核，防止高加速过程中形成一个“点火孔”，因 此汽油发动机通过这些化学燃料混合物可以大幅减少其加速阶段中产生的混合物过度浓 缩，。此外，需要研究如何使这些物质，包括在点火配置之后，它们的催化稳定性、防止 污染性和在非常低的污染时促进燃烧性还保持有效。因此，只有找出那些通过产生点火核来进行点火分配时，与燃烧过程具有同样催 化稳定性物质。光敏感的金属有机混合物出人意料地具有所有这些性能。然而，它们的生产成本 昂贵，使改进燃烧的成本高昂。其中包括将这些金属有机混合物制成一种液体，并在燃烧过 程中将这些物质定量加入到燃料中。其中定量地加入是非常必要的，因为金属有机混合物不能与油箱内的燃料混合， 否则会由于离子交换使柴油或汽油过滤器受到污染，使这些添加剂失效，这种做法是不成 功的。因此，额外增加浓度检测，分析出在这个过程中这些物质的哪些浓度能完全发挥 它们的效用，发现只有在浓度低于10μ g/L，这些物质的效用才会降低。因此，可能会出人意料地产生这样一种浓度，当燃料在金属合金材料的结构中进 行循环时会高于这个浓度。最后对生产成本，耐用性和运营成本进行调查，结果显示对费用有积极的影响效 果。这样做会使与供给线上进入注射泵的金属有机混合物所产生的生产成本和有效性远远 低于化学生产中的主要产品的生产成本。因此，本发明的成果在于，这些物质不是在一个化学生产过程中制备的，而是将这 种反应器设计为燃烧发动机系统的一部分。这种设计将主要产品的费用降低为原费用的一 小部分。即使内燃发动机的运转超过600，000km，这些改进了的反应器仍可稳定地保护其效用。这项发明的创新点为点火核，简称ICR，因此本发明公开了点火核反应器，。

图1中 具体表面了本发明所述的方法。燃料过滤器1和注射泵2分别通过管道3和4与ICR反应 器5连接，燃料从燃料过滤器1中出来后，经过管道3进入ICR反应器5中，燃料在这里通 过金属合金的表面反应，与金属有机化合物一起浓缩，然后经过管道4进入注射泵2中。金属合金在ICR反应器5内形成一个网格6，网格中每条纤维之间的距离7都相 同。网格由一定的结构构成，即使网格材料被消耗80%以上，网格的结构也不会发生散落或 倒塌。图2所示的是本发明所述的装置。燃料过滤器为11，在本发明所述ICR装置的进 管13和出管14之间设有发动机的ICR框15和合金结构16，合金结构中各元件之间的距离 是17。本发明的另一个改进是使燃料中的锡有机混合物达到某种浓度。纯锡球的表面太小，会产生表面压力，以致于产生的效果太小，并且还会继续变小。因此，必须找到既能防止 大量基座被压紧，又能增加锡配套反应的方法。美国专利公开了这些物质可以提高镉和汞的活性，但是不符合污染物管理的规 定。因此只改进提高了反应性。本发明创造性地实现了既提高合金元件的反应性，又不会 对环境产生污染。即研制出钼、钯及相等的镧-铈-钴酸盐与铜、银混合在一起，最小量的溶液活性 剂，它们使合金网格中的锡能达到反应速度，产生浓度为1毫克/每升燃料的金属有机混合 物。这样就不需要给纯化循环提供额外的热能。因此本发明所述的合金混合物由 以下成分组成锡90-97%，铜6-9%，银0. 1-1 %，如钼、钯等钼金属0. 001-0. 01 %以及 镧-铈_钴酸盐0.01-2%，如本发明所述，合金中的网格结构设置在汽油或柴油过滤器的外 侧，其整体是一个垫子形，类似于咖啡机中的垫子。如本发明所述，这些垫子的制作方式与 咖啡机中的相似，但是有一点不同的是这些盖网不是由纤维素化合物组成，而是一种锡丝 网或塑料网，其中间层内不是咖啡而是由长细丝形成的合金芯片或是多孔载体，该多孔载 体是由金属或陶瓷结构浸入到本发明所述的合金中形成的。这些垫子的外侧通过密封环与过滤器相连。如果能使消耗的合成合金与过滤器变 形时间相匹配，那么就可以决定垫子的数量及内含物。图3所示的是方法的一个实施例。其中图示了燃料过滤器21和内燃发动机22。 垫子的两侧设有网，而中间的合金结构为23。图4所示的是本发明的装置。其中图示了燃 料过滤器31和内燃发动机32、33。垫子主体被设置成一个内外密封的环，垫子是网状，中间 的合金元件是长丝状，开孔合金泡沫，涂层结构或如钉或环的结构元件。。因此，基本的原理是ICR适于发动机的保养，而不需要特别地安装在发动机中，而 单个发动机中的间隔情况使得这种特别的安装非常复杂，因此安装非常费时。下面是ICR反应器的制备过程，其中一种特殊的活性剂促进这种合金内含物与流 过的燃料之间发生反应，使整个ICR反应器中的反应过程均产生良好的效果。用浓缩的氢 氧化钠冲洗垫子或碎片中的内含物，使之减少并浸润内含物，其中垫子或碎片是由合金锡、 铜、银、钼金属或其替代物镧_铈_钴酸盐制成。然后活性合金经过含丙醇或丁醇的酒精浴后，接着经过汽油或柴油浴。为此，将活 性合金插入到反应器的金属外壳或作为垫子使用。反应器的金属外壳是用一种特殊的焊接 方法焊接而成，其中将网格区冷却后放入到汽油或柴油的混合物中。酒精浴时加入了乳浊剂，而这种乳浊剂中有机地溶解了酒精锡。然后，ICR通过一 个密封螺纹连接，如螺钉来形成气密密封。如果是垫子，则会发生不同的钝化。垫子是被一 种汽油或柴油可溶性蜡层钝化的，因此它们在使用前都是失活的。这样就解决了新发动机 的燃烧加速问题，而在现有技术中是无法用于发动机中。发动机中，尤其是排气阀中的污染物需要通过催化物质来燃烧。但是，在lms/L的 浓度下，发动机的污染物决定这需要一个相当长的时间。因此本发明的目的之一是缩短净化过程，并且在净化后，使发动机在该设备安装 后尽快地实现燃烧加速，从而改进燃烧。这样使充满后的ICR反应器可以储存两个月不失效，这样安装了 ICR反应器之后，可以产生一种能在发动机开始发动时，集中净化汽缸内含物的初始液体。为此ICR反应器 需要与一个安装结构相连，具体的连接方式为第一出口通过一个外壳管道与注入泵相连， 而在此之前，进口要与过滤器连接。其中必需将ICR反应器安装到燃料过滤器的下游或出口处，这样可以防止锡有机 混合物与过滤器中的锡沉淀发生反应，使锡有机混合物失效。如本发明所述，这可以通过 ICR反应器的一个特殊结构来实现。位于反应网流动方向的下游，为车辆的碰撞设置了一个带反应器的筐式过滤器， 它可以准确地计算出碰撞在流动方向上产生的弹力。如果设计为一个垫子，那么这个垫子可以从里面吸收车辆的碰撞，使盖层稳定，不 产生破坏。令人意外地发生ICR反应器管的安装位置会改变点火核的浓度，并因此而改变燃 料的添加浓度。浸润器的安装位置要高于这个浓度才有效。因此，ICR反应器可以适用于 不同大小的发动机。发动机的动力越大，所选择的安装位置斜度也越大。从而增加了内含金属网的使 用寿命，如这时ICR反应器可以更快的被替换。由于不要求精确垂直的安装位置，因此金属 网处的碰撞也就不会太猛烈。下面将结合具体实施例来进一步详细说明本发明。一种圆形金属块，由95%的锡，4. 5%的铜，0. 49%的银和0. 01%镧-铈-钴酸盐 组成。它由一种特殊的车床车成棱锥片。其中，10个棱锥的直径为58mm，而一个片的厚度为 10mm，一个棱锥为38mm，而一个里面为18mm，圆环为58mm，而它们外侧的内直径都不相同。将转片棱锥放入含有5%氢氧化钠的桶中浸泡10秒同时持续搅拌碱液。然后将 棱锥片放于丙醇桶中浸泡一小时。桶中形成的各部分为棱锥形，而环被插入到一个直径为 60mm的管中。管的一端有螺纹，它设有一个直径为59mm的带掩蔽罩的支撑器，该支撑器有一个 直径为55mm的已检测金属弹簧。管在插入形成部分后，被冷却同时设置螺纹。并且管在设有弹簧的一端是出口，另 一端为入口。这两端都设有燃料螺钉连接。完成这些步骤后，用带垫片的密封紧扣螺钉将 管的入口密封，包括先充入燃料混合物，然后用含锡丁醇处理，使其内含物的含量为95%， 最后用带垫片的密封紧扣螺钉密封。用这种方法制备的产品有不干胶标签，它标示出产品，安装和作用，它被储存在储 存物中，包括结构、软管、螺纹连接和支撑器。另一个实施例是在使用垫子时，ICR系统的结构和使用。管中的燃料渡过盖，到达 过滤器的底部，供给这个燃料过滤器，而该过滤器上设有一个过滤层。在燃料过滤器的顶端，ICR的插入物，即垫子是夹在外部设螺纹的过滤器顶部和内 部设螺纹的过滤器主体。这里的垫子中设有一个插入燃料过滤器管的内部钻孔。于是多个垫子就以这种方式夹在过滤器中。其中当充入时，向上喷一次，再向下喷 一次，然后垫子朝向过滤器环的外侧就在其中间平衡了。垫子的流动面积使垫子损失的压 力不会显著影响燃料的流动。如果使用2个以上的垫子，密封环必须设有垫子的厚度，这就 要求燃料过滤器的过滤顶上设有一个伸长的螺纹。
在一个优选的实施例中，该结构是一个垫子。如图3所示的带有柴油过滤器的高 尔夫柴油机中就插有两块带塑料网的垫子。这两块垫子的直径为100mm，内直径为14mm，其 中内直径可以滑入直径为14mm的供给管中。外表面与一个5mm厚的密封螺接，并覆盖上一 层密封混合物。这相当于20m。合金插入到塑料网中，其中塑料网由厚为0.1mm，总质量为 IOg的线。图 1 中1.燃料过滤器2.注入泵3.燃料过滤器到ICR的管道4. ICR到燃料过滤器的管道5. ICR 反应器6.金属合金网金属合金结构之间的间距图 2 中15.内部设有金属合金网的反应器主体16.金属合金网图 3 中21.插入垫子的过滤器22.发动机或燃烧器23.位于过滤器主体顶端或其它外壳的顶端，用来代替保养(30，000-50, 000km) 的单层或多层垫子，图 4 中31.用于将垫子插入到过滤器主体和密封顶端之间的螺纹过滤器主体32.含有中间ICR物质的垫子主体，其中中间ICR物质是由创造性合金制成。
权利要求
一种利用在合金结构中发生的燃料或可燃物的化学反应来加速内燃机、涡轮机和燃烧器内燃烧的方法，其特征在于将含锡合金转化成三维稳定的结构，然后在减少的溶液中激活这些结构，并充到燃料或燃料油的导流管中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于含锡合金包括金属锡、铜、银、钼金属的活化 剂或镧-铈-钴酸盐。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的垫子状的ICR材料作为一种密封环，以 一层或多层的方式插入到燃料过滤器的顶部，并定期被更换。
4.一种实现上述任一权利要求所述方法的装置，其特征在于所述的装入金属合金的容 器中设有一个筐式过滤器，该筐式过滤器的后面设有一个减震弹簧。
全文摘要
本发明是用于催化并加速燃料和燃油的燃烧过程，包括在导流过程中维持锡有机混合物产品的三维稳定和含锡物质，在一个燃料过滤器容器或另一个容器中有一个合金结构或垫子，其中为了在点火装置打火或产生火焰后，使成分和火种极其迅速地蔓延开来，因此需要防止烟灰的产生，降低氮氧化物的浓度。
文档编号F23C13/08GK101918697SQ200980102138
公开日2010年12月15日 申请日期2009年1月14日 优先权日2008年1月16日
发明者克里斯提·柯赫 申请人:克里斯提·柯赫