专利名称：一种能使燃料发生强烈核磁共振的含水添加剂的制作方法
技术领域：
本发明是一种能使燃料发生强烈核磁共振的含水添加剂，该添加剂主要用
于内燃发动机燃料，也可添加于各种炉灶的液态燃料，起节省燃料(节油率10 一4挑)、提升动力(使汽车提高一个档位爬坡)、提升燃油标号(提升三个标号 以上)、降低噪音和振动、减少排放、清除积碳、养护发动机等作用。
背景技术：
在内燃机领域，为了提高燃料燃烧效率、增加输出功率、降低油耗、清除
积碳减少有害尾气排放，目前主要有两个技术途径 一是增添或改造设备(如 各种节油、增力、净化器)，二是给燃油投入添加剂。第一个途径投资大、程序 烦琐、也增加车船自重和检修难度，所以第二个途径更为人们所接受。但是目 前发表的燃油添加剂大多存在以下缺点中的一个或数个 一、节省燃油、提升 动力的效果不理想，有的还降低了动力性能，这是目前燃油添加剂不能为广大 用户普遍接受的主要原因；二、不能明显降低发动机噪音，有的还增加了发动 机噪音；三、容易造成"二次污染"——依靠化学反应起作用的添加剂，在发 挥效能的同时可能会生成」些己经引起注意或尚未引起注意的、更难自然降解 的公害物，从而成为商家和公众社会的隐患，比如著名的添加剂MTBE (甲基叔 丁基醚)，在美国畅行20年后被发现其会增加氮氧化物排放，尤其严重的是会 永久性污染水源(甚至深层地下水)，因而被限制使用；四、效能不稳定由于 燃油的组份非常复杂，不同厂家生产的同一标号燃油在生产过程中的工艺和添 加成分是不一样的，甚至同一厂家同一标号产品，由于不同批次的原料来源不同也会造成产品成份的差异，正是由于这种不确定性使得主要依靠化学药剂起 作用的添加剂经常不能稳定发挥效能，而且容易产生"二次污染"和机件腐蚀 等不良后果。
目前已有的燃油核磁共振添加剂和富含水份的微米级或纳米级水颗粒燃油 添加剂成功地解决了 "二次污染"和机件腐蚀方面的问题，但节省燃油、提升 动力、降低噪音的效果还有进一步提高的必要和可能。
目前已有的燃油抗爆剂'单位成本过高、且使用时添加量过大(常在5—15% 之间)，致使高标号燃油价格中抗爆剂的价格比例居高不下。在目前燃油价格日 益飚升的情况下，降低燃油价格的有效途径之一就是大大降低用于提升汽油标 号和柴油十六垸值的添加剂的成本。本发明的添加剂不但有抗爆性能优异、生 产和使用过程绝对安全环保的特点，而且产品组份中绝大部分是水，使用时添 加量甚微(万分之一至二)，因此使用成本可以降至最低，对降低高标号燃油的 价格有重要现实意义。
发明内容
一、本发明的目的
目前已上市的和已发表的燃油添加剂往往存在以下问题中的一项或数项 使用成本太高、不能显著节油、不能显著提升发动机动力、不能明显降低发动 机声音、容易造成"二次污染"，而且在实用中效能不稳k,有时甚至起反作用。 为妥善解决这些技术难题，特提出本项发明。
本发明是一种主要用于内燃发动机的燃料添加剂，依靠水微粒爆炸和核磁 共振二者协同作用，同时解决节省燃油、提升动力、降低噪音、养护发动机、 杜绝"二次污染"等技术问题，并且达到效果显著、功能稳定、价格低廉等目的。
水微粒爆炸和核磁共振皆为物理作用，因此本发明是一种物理型燃料添加剂。
二、本发明的原料、配比、技术关键、生产方法如下
(一) 原料及配比
(1) 不可缺少的原料
◎ 水(纯净水、矿泉水或其他干净水，如井水、兩水、江河水、充分 曝气散尽水中余氯的自来水等)；
比例在5%—98%之间。
◎ 表面活性剂(乳化剂、微乳化剂)；
比例在2%—30%之间。
(2) 可以视实际需要选用的原料
◎ 油料(指各种市售燃油或其他各种液态石化产品、各种生物燃油 等)；
比例可在94%—1%之间。
◎ 核磁共振源动剂(即自身原本就放射远红外线的固态物质，如电气 石微粉或纳米粉、二氧化硅纳米粉、碳化硅陶瓷纳米粉等等)；
比例可在0. 001%~0. 03%之间。
(二) 对技术关键的解说
在本发明中，水是不可缺少的成份，缺之则脱离本发明范畴。本发明中的 "水"不但是优秀的催化剂，而且是优秀的核磁共振传递剂，因为水分子中的H 原子受中、远红外线辐射后必然发生强烈的核磁共振，从而成为引发燃料核磁 共振的优秀共振源。因此，.扩大水在产品组份中的比例可以增强其功效并降低产品成本；相反，如果水的比例低于5%,水的催化作用要想得到较好体现，就 必须大大增加产品的用量。由于水还是优秀的溶剂，因此可以根据实际需要在 水份中溶进具有特殊功能的组份。
表面活性剂也是不可缺少的成份，否则水就不能与燃料均匀混合发挥其杰 出的催化剂作用。表面活性剂使水在燃料体系中呈微乳化或乳化状态扩散、溶 混，与燃料紧密结合，从而使水发挥催化剂的作用。
油料在本发明中不是不可缺少的组份，但生产者如果出于自身技术条件或 产品特殊功能等方面考虑，，可以在组份中加入油料(普通油料或含特殊功能成 份的液体油性物料)。
核磁共振源动剂也不是本发明中必不可少的组份，但它的加入却极其有意 义，组份中加入核磁共振源动剂可以使产品恒久不衰地保持强劲的核磁共振特 性，使产品保质期长达5 — 10年，仍至更长久。当然，如产品没有长期贮存的 需求，则不必加入核磁共振源动剂，而只须对选用的各种液体物料或物料的混 合液体作核磁共振处理即可。能耗最低、最简便而且最有效的处理方法是将大 量的红外线发射率在80%以上的陶瓷粒或负离子陶瓷粒长时间(96小时以上) 浸泡于备用的液态物料中，以此对物料进行长时间、大剂量的中、远红外线辐 射，使物料中的H原子发生半永久性的核磁共振。 (三)本发明添加剂的生产方法如下
如组份中需要用核磁共振源动剂，必须先确认所选用的源动剂是亲油性的 还是亲水性的，然后将源动剂粉料分别投入到已经经过称量的备用油料和水中 进行充分搅拌使之完全分散，对不易分散的粉料可使用高剪切分散机实施强力 剪切分散。
如组份中不加入核磁共振源动剂，就必须在生产前期将备用的水或油料进行前期核磁共振处理，或在生产后期对已充分搅拌的各种原料的混合液体进行 核磁共振处理。处理方法 一、让需要处理的液体经过强力磁场的反复切割磁 化；二、将红外线发射率在80%以上的陶瓷粒或负离子陶瓷粒长时间浸泡于需要 处理的液体，陶瓷粒体积最好不少于需作核磁共振处理的液体体积的30%，浸泡 时间应不少于96小时。
乳化、微乳化的方法如所选用的表面活性剂中有固态物料，必须先行将 固态表面活性剂溶解于备用的水或油料中(将亲水性的溶于水中，将亲油性的 溶于油料中)，再将己经分别溶入了表面活性剂的水和油料投入混合搅拌釜进行 充分的强力的搅拌(一般需30分钟以上)，直至成品呈透明或半透明。如组份 中不加入油料，就可直接向水中加入表面活性剂，然后进行充分搅拌(不少于
20分钟)。
三、本发明的作用机制和原理
先谈谈本发明添加剂赖以提高燃烧热值、清除积碳、净化尾气的六重"节
能减排"机制及原理
首先，本发明添加剂具有强烈的核磁共振特征，"核磁共振"也称"量子共 振"或"磁共振"或"共振"。这种共振特征通过微量添加即可传递给燃油，使 成份复杂的油品中的各种成份发生同频率的核磁共振，从较低的能级"跃迁" 到较高的能级。所谓"跃迁"，指原子或分子因失去或获得一个能量因子而发生 的能的状态或程度的突然变化。正是这种往复不断的高频率"跃迁"振动，使 燃油分子活性大增，分子互相间的吸引力被大大削弱，燃油分子团分解得更为 微小和均匀，也就是说在燃油雾化之前实际上就己经预先受到了裂解，因此从 喷嘴喷出的燃油雾滴更为细微与空气接触反应的表面积更大，从而加快燃烧速 度，提高燃烧热值，减少有害气体排放。这是本发明的第一重"节能减排"机燃油中的胶质不但堵塞油路，而且是难燃物质，胶质中的原子随油品发生 核磁共振后，胶质的活性大增，部分胶质自然消融，因此油路得到清理，并且 难燃碳粒减少。发生核磁共振后，燃油分子具有了正负极特征，分子排列从混 乱无序变得整齐划一，加之其原子核作频率相同的强烈共振，因而统一发火、 同步燃烧的能力大大增强。这是本发明的第二重"节能减排"机制。
除核磁共振作用之外，纳米级水颗粒微爆也是提高燃烧热值、清除积碳、 净化尾气的重要因素。
本发明的添加剂溶解于燃油之后，添加剂中的纳米级水颗粒自然均匀分散 到燃油各处，并随着雾化的燃油均匀散布于整个发动机燃烧室内，这些被油膜 紧紧地裹着的纳米级水粒，在发动机高温作用下瞬间剧烈汽化膨胀发生微爆， 由于燃油分子间的结合力在微爆发生前已被核磁共振大大削弱，因此燃烧室内 同时爆炸的数百亿颗纳米7jC "炸弹"得以将燃油分子团完全打散，使燃油以单 分子形式与空气相混合，极大的增加燃油与空气接触反应的表面积，燃烧更为 充分、快速，从而增加热值。这是本发明的第三重"节能减排"机制，是由核 磁共振和纳米水微爆共同完成的。
接着，纳米水"炸弹"微爆产生的水蒸汽与灼热的难燃碳粒及沉积在喷嘴、 活塞、汽缸壁的陈旧积炭接触后必然发生"水煤气反应"，生成氢气和一氧化碳 气体。氢气的燃烧性能极其优异，而一氧化碳气体在水蒸汽的作用下也正好发 生快速燃烧反应，因此不但增加燃烧热值、减少尾气排放，还清除了积炭、养 护了发动机。这是本发明的第四重"节能减排"机制。
核磁共振和纳米水粒微爆还会使发动机内部的顽固积碳松散脱落，从而完 全地参与水煤气反应，使积碳得到彻底清除，机械性能得到最大程度的恢复和维护。这是本发明的第五重"节能减排"机制，是由核磁共振和纳米水微爆共 同完成的。
高温是形成氮氧化物的必要因素，纳米水粒微爆恰好是一个蒸发降温过程， 因此减少了氮氧化物的产生；缺氧是形成碳粒粉尘的必要条件，而碳粒在高温
缺氧条件下遇到水蒸汽恰好发生"水煤气反应"，碳粒粉尘和水蒸汽因此变成氢 气和可燃气体一氧化碳。这是本发明的第六重"节能减排"机制。
在本发明的六重"节能减排"机制，由核磁共振和纳米水微爆共同完成的 占两重，由核磁共振单独完成的有两重，由纳米水微爆单独完成的也占两重，
单纯的核磁共振或单纯的纳米水微爆都只占六重"节能减排"机制中的50%，只 有将二者有机结合在一起才能得到六重"节能减排"的完满效果。这就是本发 明的添加剂比单纯的核磁共振添加剂或纳米水添加剂效力更大、适应面更广的 重要原因之一。
又谈谈本发明为什么能够显著节省燃油、显著增强动力、显著提高燃油抗 爆性能、降低噪音和震颤？——本发明独有的"消除有害燃烧"的机制及原理
对发动机来说，只有在活塞压縮到最佳位置时点燃(汽油机)或压燃(柴 油机)的燃烧才是正常燃烧。火花塞尚未点火或活塞尚未压縮到位就已经发生 的燃烧我们称之为"预燃"。在火焰向前传播时，在已燃烧和未燃烧的油气之 间有一个进行燃烧氧化反应的反应带(面)，我们称之为"火焰波前"。就象扔 块石头到水塘一样，水波会一圈圈、 一层层地向外扩展，"火焰波前"也是这样 逐层向前推进的，只是"火焰波前"不能超越气缸壁的约束向缸壁外扩展，只 能以近似于半球面的形态在气缸壁圈限的区域逐层推进。在正常的"火焰波前" 尚未到达之前发生的燃烧我们称之为"爆燃"。
"预燃"和"爆燃"都是有害燃烧，都会严重降低动力、增加油耗、增大噪音和震颤并损害发动机。"预燃"虽然时间很短，但由于发生在活塞尚未完成 压缩之时，它做的功实际上是在抵抗活塞最后的一段压縮行程，既浪费了它自 己，又抵消了活塞本来的势能，还造成活塞和连杆的损伤。而"爆燃"的燃烧 波会与正常的燃烧波对撞，也是既浪费了自己又抵消了部分正常燃烧所做的有 用功，还损伤活塞和缸壁。
由于"预燃"是火花塞或汽缸散热不良造成的，而纳米水微爆正是纳米水 微粒吸收燃烧室高热而迅速汽化膨胀的结果，因此纳米水微爆正好使过热的区 域降温，并使整个燃烧室的温度得到平衡，从而防止了 "预燃"。
"爆燃"又是怎样发生的呢？正常的"火焰波前"应该象水波一样以一个 完整的半球面逐层向前推进，每层波形的整个层面都必须同时爆发燃烧、同时 完成燃烧，但是在发动机内部有缺陷、尤其在燃油品质不达标的情况下，容易 形成过长的火焰、过于突出的燃烧点，近端同一层面尚未完全爆发，这种火焰 过长、过于突出的燃烧点就已经将火焰传到了远端并在远端点燃另一个燃烧区， 近端和远端的两个燃烧波互相对撞就发生了爆鸣、爆震，此即是"爆燃"。因此， 要消除"爆燃"，就必须消除过于突出的燃烧火焰，只要控制这种火焰的长度，
"爆燃"就不会发生。消除过于突出的、过长的燃烧火焰，实际上就是使燃烧 速度整体加快到一定程度，达到同步燃烧的效果。
本发明正是通过縮短燃烧火焰的方法防止了 "爆燃"发生。首先，发生核 磁共振后燃油分子具有了正负极特征，分子排列从混乱无序变得整齐划一，其 原子核作频率相同的强烈共振，因而统一发火、同步燃烧的能力大大增强，减 少了产生提前燃烧点和滞后燃烧点的机率。"同步燃烧"实际上可以简单地理解 为"同步同向用力的燃烧"，因此同步燃烧就是不会发生"内耗"的正常、合理 的燃烧。并且，由于核磁共振和纳米水微爆相结合的结果是使燃油以单分子状^空气充分混合，而空气由于混合了具有核磁共振特性的水蒸汽和油雾后， ，性也大增，因此整个燃烧室内的混合油气活性大增，燃烧速度大大加快， ;^焰还来不及伸长，同一层燃烧波的燃烧就已经完成，于是燃烧得以波形完整 地向前推进，这就使"火焰波前"在燃烧波推进的整个过程中都能保持完好的 面形状，因此防止了 "爆燃"发生。
当然，缸体局部温度过高也会在"火焰波前"到达之前引发提前燃烧点而 难成"爆燃"，但是先于燃烧发生的纳米水微爆过程已经平衡了缸体温度，消除 了局部高温点，因此本发明可以保证这个原因引起的"爆燃"不会发生。
可见，只要将核磁共振和纳米水微爆有机地结合为一体，就可以更有效地 战止"预燃"和"爆燃"的发生，这也是本发明远胜于单纯的核磁共振添加剂 ，米水添加剂的一个更为重要的原因。
本发明添加剂完全可以开发为一种专业提升燃油标号的高效抗爆震剂。
再谈谈本发明在参与燃烧反应的过程为什么不会产生新的有害物质而造成 '二次污染"？
本发明添加剂由量子共振和纳米水微爆协同发挥效能，核磁共振是一种物 理作用，它在反应过程中并不提供任何实际物质，它提供的仅仅是具有一定频 量子振动信息波而已；纳米水微爆也是一个物理过程，是紧裹在燃油坚膜 内的水微粒受高温后迅速汽化爆破油膜的过程，并不产生任何有害或无害的化 ，；水颗粒微爆后产生的水蒸汽接触灼热的难燃碳粒和陈旧积碳，发生的"水 JiH反应"，只能生成氢气和一氧化碳气体而不会生成其它物质，氢气燃烧后变 成了水，而一氧化碳气体在水蒸汽的催化作用下得到快速完全的燃烧，只留下 ft^量的二氧化碳气体。可见这一系列反应过程都只会减少有害气体排放而不 ^生新的有害物质，所以本发明不可能造成"二次污染"，具有安全、环保、可靠的特点。
具体实施例方式
实施例一
(一) 原料
水 20公斤
电气石微粉或纳米粉 3克
偏硅酸钠 .. 0.4公斤
椰子油酸垸醇酰胺 0. 3公斤
(二) 工序
1、 水10公斤和电气石微粉3克，混合、充分搅拌(最好是用高速剪切 分散机)备用；水10公斤和偏硅酸钠0. 4公斤，混合、充分搅袢(以 一般搅拌机慢速搅拌即可)备用。
2、 将第1步制备的两种溶液混合搅拌，同时逐渐加入椰子油酸垸醇酰 胺0.3公斤，然后继续搅拌10分钟以上(一般搅拌机慢速搅拌即可)。
3、 静置待成品中的泡沫上浮散尽，成品呈半透明或透明即可进入灌装 工序。
实施例二
(一)原料
水 10公斤
偏硅酸钠 0. 3公斤
油料(市售的各种燃油皆可) 6公斤 油酸 0. 6公斤司班80
0. 2公斤
三乙醇胺
0. 5公斤
椰子油酸垸醇酰胺
1.4公斤
(二)工序
1、 水和偏硅酸钠混合慢速搅拌，待完全溶解后备用；油料和油酸、司
班80混合搅拌10分钟后备用。
2、 将上述两种备用料液混合搅拌10分钟。
3、 继续搅拌的同时缓慢加入三乙醇胺公斤，然后继续搅拌(最好是强 力高速剪切机)，搅拌至透明或半透明即可进入灌装工序。
实施例三
(一) 原料-
水 0. 8公斤
偏硅酸钠 0. 03公斤
十二垸基苯磺酸钠 0. 016公斤
油料(市售的各种燃油皆可) 14. 5公斤
油酸 0. 1公斤
司班80 0.09公斤 三乙醇胺 0. 14公斤
(二) 工序
1、 水和偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合搅拌完全溶解后备用；油料
和油酸、S80混合搅拌均匀后备用。
2、 将上述两种备用料液混合搅拌15分钟，然后缓慢加入三乙醇胺，再 继续搅拌(最好是强力高速剪切机搅拌)，搅拌至透明或半透明即可进入灌装工序。
实施例四
(一) 原料
水 ，10公斤 电气石微粉 0. 001公斤
偏硅酸钠 0. 3公斤
蔗糖酯 0. 01公斤
单甘酯 0. 01公斤
油酸 4公斤 三乙醇胺 1.5公斤
司班80 . 0.8公斤 煤油 4. 5公斤
(二) 工序
1 、将备用的10公斤水以红外线陶瓷粒浸泡96小时以上作核磁共振处理， 然后用处理好的水制备下面的水溶液-
(1) 水5公斤和偏硅酸0. 3公斤混合搅拌完全溶解；
(2) 水1公斤和蔗糖酯0. 01公斤充分搅拌分散；
(3) 水4公斤和电气石微粉0. 001公斤充分搅拌分散(最好用高速剪 切分散机)。
2、 然后将上面制备的三种水溶液混合搅拌15分钟备用。
3、 将煤油4.5公斤和单甘酯0.01公斤充分搅拌溶解(搅拌过程中加热 并维持在摄氏45度)，待单甘酯完全溶解后加入油酸4公斤、三乙醇胺1.5公 斤继续搅拌30左右使之反应完全，然后加入1公斤司班80继续搅拌10分钟即可备用。
4、 将第2、第3步工序制备的两种料液混合搅拌40分钟即可(搅拌过程 继续维持摄氏45度左右)。
5、 将第4步工序制备的液体静置冷却而得半透明膏块，该膏块易溶于燃 油，并且同样是本发明的技术范畴。生产者可根据实际使用的需要分割成小块 并用锡纸包裹。
对实施例的说明
1、 以上四个实施例产品(尤其是实施例一)有用量小而功效高、功能
全面的特点，添加0.02% (万分之二)即可节油10—48%，可使机动 车提高一个档位爬坡，可使90# (含E90tt)汽油的抗爆性能达到并 超越93#水平。
2、 实施例二、例三、例四产品皆不易燃、不易爆。
3、 实施例一产品具有不燃、不爆、不腐蚀、无公害、无生物毒性、保 质期可达5—1Q年等突出优点。
4、 对这三个实施例配方，本人将提出专利申请。
1权利要求
一种能使燃料发生强烈核磁共振的含水添加剂，是一种用于液态燃料的添加剂，依靠核磁共振和水微粒爆炸的物理能量及爆炸后发生的“水煤汽反应”协同作用，从而在节能减排、增加发动机输出功率、提高燃油抗爆性能、降低发动机噪音和水温等方面取得显著效果。其特征是具备核磁共振特性，并且水份是必不可少的、起主要作用的成份。
全文摘要
本发明是一种能使燃料发生强烈核磁共振的含水添加剂，主要用于内燃机燃料，也可用于各种炉灶的液态燃料。本发明将核磁共振和水微粒爆炸科学结合，使“有害燃烧”转化为“有用燃烧”，从而显著节省燃油(节油率10-48％)、显著增加动力(使汽车提高一个档位爬坡)、显著提高燃油抗爆性能、降低噪音和震颤、平衡过高的甚至开锅的发动机水温，恢复某些因老化失去电子打火功能的发动机的电子打火功能。本发明利用核磁共振、水微粒爆炸及“水煤汽反应”构建六重“节能减排”机制，从而增加热值、净化尾气、清除汽缸和喷嘴的积碳、养护发动机。本发明绝无“二次污染”，可确保公众环保安全。
文档编号C10L1/10GK101560417SQ200810093139
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月19日 优先权日2008年4月19日
发明者罗琮贵 申请人:罗琮贵