汽车节油减排装置的制作方法

本发明涉及一种节油装置，特别涉及一种汽车节油减排装置。
背景技术：
：目前，汽车已经是人们日常生活中必不可少的交通运输工具，随着汽车的普及使用，燃油需求量越来越大，造成很大的资源浪费，而且燃油燃烧产生的各种尾气排放量严重超标，大气污染越来越严重，给人们的健康带来了很大的隐患。因此，如何降低油耗是目前各个汽车厂家需要解决的问题，也是社会对节能减排面临的一个问题，为了降低油耗，让燃油充分燃烧，众多的生产厂家纷纷推出不同的节油器，但是这些节油器一方面，将节油部件和催化部分分别单独设计，整体体积较大，不便于安装，如果直接在节油部件内填充大量的反应物，燃油流出不畅，容易引起阻塞，另一方面，节油装置经过一段时间的应用之后，效果会降低，如何进行更换，也成为了一个问题。技术实现要素：针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种体积小、节油减排效果好的汽车节油减排装置。为解决上述问题，本发明提供了一种汽车节油减排装置，安装于进油管路上，其具有一筒状本体，其中，所述节油减排装置包括将油路进行分流的分流机构，以及位于筒状本体内部并对分流后的燃油进行催化的催化机构，所述催化机构与分流机构间隔设置，所述催化结构由一竖立的主骨架，以及在该主骨架表面分支延伸出的多个一级催化筋组成，其中所述催化筋上涂覆有催化填料，多个一级催化筋之间交错形成空隙流道供油路穿过，所述主骨架外壁上还固定有多个第一磁块，所述催化机构的外侧设置有固定在筒状本体内壁的第二磁块，所述第一磁块与第二磁块的相对面为同为s极。进一步地，所述分流机构包括一进油阀芯及中空的容纳所述进油阀芯的阀座，所述进油阀芯的进油端连通所述进油管路，所述进油阀芯为锥形，其外表面上开设有多条螺纹状凹槽，中部开设有一中空通道，所述阀座末端形成一伞状开口的内腔，从进油阀芯的螺纹状凹槽及中空通道的燃油，经过该伞状开口的内腔后喷出。进一步地，每个所述一级分支催化筋上还继续分支有多个二级催化筋，使得催化机构形成一树状结构，其中，所述催化筋均为细条状金属条。此外，一级催化筋可水平设置，二级催化筋可竖直设置或者斜向设置。进一步地，所述第一磁块为一体成型的中空的大圆筒体，所述第二磁块为多个上下布置的中空的小圆环体；或者，所述第一磁块为多个上下布置的小圆环体，所述第二磁块也为多个上下布置的小圆环体，且各所述第一磁块与其相对应的第二磁块位于同一高度；或者，所述第一磁块为多个上下布置的小圆环体，所述第二磁块也为多个上下布置的小圆环体，且各所述第一磁块与其相对应的第二磁块位于不位于同一高度，但至少第一磁块与相邻的第二磁块首尾有重合的部分。进一步地，当第一磁块为多个时，多个第一磁块间形成的空隙处的筒状本体内壁上涂覆有催化填料或负离子粉；第二磁块为多个时，多个第二磁块间形成的空隙处的主骨架表面涂覆有催化填料或负离子粉或磁性涂层。进一步地，所述筒状本体下部向内朝主骨架方向延伸型材多条连接筋，所述连接筋至少为三条，之间具有夹角，连接筋的其中一端固定在筒状本体内壁，另外一端共同连接形成一支撑点，所述支撑点为承载主骨架的位置。进一步地，所述催化填料为由催化剂、粘合剂、消泡剂组成，其中，所述催化剂、粘合剂、消泡剂的重量比分别为：50～90：5～15：5～15。进一步地，所述催化剂由al2o3、tio2、zro2、b2o3、sio2、p2o5、ga2o3混合而成的复合材料；所述粘合剂为磷酸二氢铝；所述消泡剂为矿物油、有机硅或改性石蜡其中的一种或多种混合。进一步地，所述催化填料的制作过程包括：选取：50～70重量份的al2o3、20～30重量份的tio2、10～20重量份的zro2、5～15重量份的b2o3、5～15重量份的sio2、5～10重量份的p2o5、5～10重量份的ga2o3，混合搅拌均匀，球磨4-6个小时，制成粉末态催化剂；将上述粉末态的催化剂与水按照1：(2～4)的重量比进行混合，搅拌均匀，控制混合液的ph值在4～5；在搅拌混合液的同时，添加5～15重量份的消泡剂后，加热水温至50～80℃，搅拌20～30分钟；然后添加5～15重量份的粘合剂，提高搅拌速度，搅拌20～30分钟后，冷却降温；将制作完成的催化填料均匀涂覆在催化机构的催化筋上；在40～45℃下烘焙4～6个小时，然后继续以恒定速率15～30℃升温，使得温度升至400～500℃，保持烘焙4～6个小时，然后，再以30～40℃的速率降温至100～150℃，自然冷却至20～30℃。与现有技术相比，本发明所公开的一种汽车节油减排装置，具有如下技术效果：1、本发明的节油减排装置先对燃油进行分流，将大的成簇的燃油分解成细长油流铺展开进入到催化机构，由催化机构上的催化筋上涂覆的催化填料进行物理催化，在催化的同时，利用磁块的磁化原理，快速加强燃油活性，并提高燃油活化效率。2、本发明的催化机构和磁化机构可同时工作，不用单独设置工作区，减小了设备制作体积，节省了空间，提高了效率，且催化机构工作一段时间后可从本体内取出，方便装拆，具有较强的实用性和推广性。3、本发明制作的催化填料采用了多种复合氧化物组成，具有较高的催化性能，性能稳定，效果持久。附图说明图1为本发明实施例中的节油减排装置的安装示意图。图2为本发明实施例中的节油减排装置的整体结构示意图一。图3为本发明实施例中的节油减排装置的整体结构示意图二。图4为本发明实施例中的分流机构的进油阀芯的结构示意图。图5为本发明实施例中的分流机构剖面图。图6为本发明实施例中的磁化机构的配合示意图。图7为本发明实施例中的筒状本体底面的结构示意图。图8为本发明实施例中第二磁块与主骨架相结合的一个示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不作为对本发明的限定。参照图1所示，本发明实施例所公开的一种汽车节油减排装置，置于汽车燃油系统上，汽车燃油系统包括汽车发动机及存储燃油的油箱，油箱内设置有油泵，油泵通过进油管和汽车发动机连接，油箱和汽车发动机之间还通过回油管连接，本实施例中的汽车加油减排装置位于进油管上，油泵将汽油送至该装置上，经过分流、催化和磁化处理后，再送至汽车发动机，为汽车提供动力源。配合参照图2、图3所示，本发明实施例中的汽车节油减排装置包括有将油路进行分流的分流机构1，分流机构1整体呈柱状，以及设置有催化机构3和磁化机构4的筒状本体2，筒状本体2直径与分流机构1直径大致相同，且它们均大于燃油进油管的横截面积，确保不会因为设置有催化机构3阻碍进油量，分流机构1将燃油分流成细小的流体状、甚至雾状喷出，然后经过催化颗粒的催化，提高燃油活性，在催化的同时，进行磁化使得燃油中的分子、离子和粒子间的原有静电引力缔合状态发生变化，颗粒微细话，分子、离子势能增大，并发生极化运动，增加碳氧的接触空间，给碳元素提供更好的燃烧条件，改善油气混合比，使得燃烧更充分。催化机构3与分流机构1间隔设置，也即中间留有一段间距。下面对本发明中的分流机构1和催化机构3的结构和原理进行详细说明。参照图2～图5所示，本发明中的分流机构1与筒状本体2顶部配合连接，分流机构1包括一进油阀芯12及中空的、可容纳所述进油阀芯12的阀座11，进油阀芯12的进油端连通所述进油管路，进油端可通过螺纹配合方式与进油管连通，阀座11上设置有内螺纹，进油管路设置外螺纹，当完全旋入后，进油管路刚好抵持在阀座11的端部，阀座11端部与进油阀芯12的进油口之间具有一段空腔，起到缓冲作用，此外，阀座11与进油管安装的那一端为弧形面，弧形面中间部分为平面，这样方便拧紧和装配。进油阀芯12为锥形，连接进油端的一端直径相对大，出油一端直径相对较小，进油阀芯12外表面上开设有多条螺纹状的内凹槽14，更优选地，螺纹形状是通过对凹槽14的每一段变截面处列出伯努利方程计算确定的，这样可以得到很大的流量，并且螺纹水道的进水在阀座11内可形成回旋力及压力都很大的涡流，而且在工作状态下不易堵塞，可拆卸清洗，最终使得喷射的燃油以锥形扩散状喷出，进油阀芯12中部开设有一中空通道16，也是作为进油通道，这样，从油泵抽出的燃油部分会通过进油阀芯12表面的螺旋凹槽喷出，部分会从中空通道16喷出，此外，中空通道可以设置一个，也可以设置三个并列竖直分布的，当设置为一个时，中空通道末端可安装具有若干小孔的喷塞，阀座11末端形成一伞状开口13的内腔，该伞状开口13的内腔连通进油阀芯12的出油端，且该伞状开口13外口大，内口小，外口为喷油口，内口的直径和进油阀芯12的出油端直径相同，伞状外口直径小于阀座11的外径，阀座11的外径与筒状本体2外径相同，从进油阀芯12的螺纹状凹槽14及中空通道的燃油，经过该伞状开口13的内腔后喷出。设置分流机构1主要是为了将原始直接从进油管路输出的柱状燃油分流成多个细小的流体状，便于各燃油均能够充分与后面的催化机构3混合反应，由于设计了螺旋状凹槽14，使得在同一时间存在多段不同方向的细长油路喷射而出，此外由于喷射出口末端具有伞状的结构，使得油路向外朝向不同的方向散出，基本能够完全覆盖下面的催化机构3顶面增强燃油与催化填料接触面积。阀座11的出油端靠近外边缘设置有环形的容纳凹槽15，筒状本体2顶部设置有朝上的环形凸起，装配时，该环形凸起刚好完全位于插入到凹槽15内，密封紧密。可选地，另一种设置方式为，将分流机构1完全置于筒状本体2内，此时筒状本体2应当设置较大较宽。可实施的，分流机构亦可采用现有技术中常用的筛网结构或者花洒结构组成。参照图5～图6所示，催化机构3由一竖立的主骨架31，主骨架31为圆柱体，可采用金属材质制成，以及在该主骨架31表面分支延伸出的多个一级催化筋32组成，一级催化筋32为截面呈圆形的细条柱状的催化条，其中一级催化筋32上涂覆有加强燃油催化的催化填料，多个一级催化筋32之间可水平、斜向设置，图2中为水平设置，交错形成空隙流道供油路穿过，一级催化筋32的末端刚好抵持于筒状本体2内壁的第二磁块42外表面，为了燃油流经催化筋时间更长，每一个一级催化筋32还可进一步分支形成二级催化筋33，二级催化筋33上也被涂覆有催化填料，二级催化筋33的粗度可以小于一级催化筋32，部分二级催化筋33的末端也可以刚好抵持于筒状本体2内壁的第二磁块42外表面，或者二级催化筋33直接与上部的一级催化筋32相连，二级催化筋33同样可以竖向或者斜向设置，图2示出的二级催化筋33与一级催化筋垂直，图3示出的为斜向设置，图3中，每一层的二级催化筋33为连续折弯结构，如此可增强接触面积、延长反应时间，同样地，二级催化筋33可以继续分支更小的催化筋，在此不再限定，使得催化结构的整体类似层叠状结构或树状森林结构，各催化筋之间的空隙为规则或不规则的流燃油道，通道口有大有小，随机分列；更优选地，在整个由一级催化筋32和二级催化筋33组成的催化机构3上，上部的密度可稍微小于下部的密度，也就是说，整个催化机构3的下部的催化筋可以相对上部设置的更多，这样，上部的空隙相对较大，下部的空隙相对较小，当细长喷射的燃油流下来反应时，不会迅速在上部造成堵塞，而下部设置的稍微较密也能适当延长催化反应时间。催化机构3的催化筋上涂覆有催化填料，催化填料对流经催化机构3的燃油进行催化处理，催化功效持久，燃油进入催化机构3内，会通过不规律的孔隙向下流出，通过设置的多级催化筋，使得燃油能够充分与催化填料接触，利用催化填料的独特物理特性催化燃油并提高燃油活性，使得燃油分子团通过物理催化作用产生具有高渗透力的负氧离子进入发动机，使燃油机燃油燃烧更彻底，提高燃烧热值，这样单位内产生更多的热能，间接提高了燃油机的功率，减少积炭的形成，延长发动机寿命，结构也简单，也容易制作。单纯的对燃油进行催化，加强提高燃油活性，并不能达到最佳的效果，本发明还设计了对燃油的磁化处理，配合催化处理，并加强协作效率，本发明中，主骨架31外壁上还固定有多个第二磁块42，所述催化机构3的外侧设置有固定在筒状本体2内壁的、间隔分布的多个第一磁块41，所述第一磁块41与第二磁块42的相对面为同极性，径向间距5mm到2cm，互感强度2t左右，也就是第一磁块41的内壁面与第二磁块42的外壁面，均为s级，磁感线在磁块的外部从n级指向s级。在一个实施例中，第一磁块41为一个一体成型的大圆筒体，其高度和主骨架31高度大致相同，第二磁块42为多个上下布置的小圆环体，每个小圆环体绕主骨架31环绕一周，上下相邻的小圆环体之间的空隙为第一催化筋的头部安装位置，其余部位可涂抹催化填料或负离子粉末层。在一个实施例中，第一磁块41和第二磁块42均为多个上下布置的小圆环体，一个在外圈，一个在内圈，小圆环体为闭合状，且各个第一磁块41与其相对应的第二磁块42位于同一高度，第一磁块41和第二磁块42的数量相等。由于第一磁块41和第二磁块42一一对应，二者合力进行磁力切割，切割磁力较大。当第一磁块41和第二磁块42均为间隔设置的小圆环体时，相邻的第一磁块41之间的筒状本体2内壁上可涂覆磁性涂层或者负离子层，进一步改善燃油品质。第一磁块41和第二磁块42之间的空隙形成磁化区域。参照图6所示，在本发明的一个优选实施例中，第一磁块41和第二磁块42均为多个上下布置的小圆环体，小圆环体为闭合状，且各所述第一磁块41与第二磁块42分别交错设置，不位于同一高度，但至少两个磁块的首尾磁感线有重合的部分，交错式设计，使得形成交错式切割磁力的目的，能够减少磁块的设置数量，提高燃油分子的切割效率。当第一磁块41和第二磁块42均为小圆环体时，上下之间的每块相邻的第一磁块之间，以及上下之间的每块相邻的第二磁块之间，可设置绝缘片。在一个优选的实施例中，当第二磁块42为小圆环体时，在装配时，可先将第二磁块42从上往下套入进呈圆柱体的主骨架31内，然后再套入一层催化筋，再套入一层第二磁块42，再套入一层催化筋，以此类推。催化筋事先批量制作成型，中间具有圆孔从主骨架套下，使用的时候直接配合环状的第二磁块42层层设置，方便装配。在一个实施例中，第一磁块41和第二磁块42均为多个上下布置的小圆环体，且小圆环体不呈封闭状，由一段一段的弧形体围绕组合而成。此时，相邻的各段小弧形体之间可设置绝缘片34。如图8所示，图8为第二磁块的设置结构，沿主骨架围绕形成六等份。当第一磁块41为多个时，多个第一磁块41间形成的空隙处的筒状本体2内壁上涂覆有催化填料或负离子粉；第二磁块42为多个时，多个第二磁块42间形成的空隙处的主骨架31表面涂覆有催化填料或负离子粉。当涂抹负离子粉时，可形成一层负离子浆料进行粘附，由于负离子可以提供电子，具有高渗透性，可提高油分子的溶氧性，使油分子与氧气间均匀混合，从而达到充分燃烧，提高动力的功能水遇到电气石后电解成羟基和负氧离子等活性物质，羟基具有很高的电负性和亲电性，溶剂进攻电子密度点，这就决定了羟基的进攻具有一定的选择性，目标之一是对燃油碳氢键的进攻，由于羟基是活性中间体，具有高的氧化还原电位，具有很强的氧化能力，其氧化能量足以分解燃油的c-h键，使其切断成小分子油，增强了活性，提高辛烷值，形成的自由基和自由原子，使燃烧反应更容易发生，促进燃烧反应。通过改变燃油分子的化学键和官能团，从而降低燃油分子的表面张力，从而生成的燃油分子液滴的直径变小，燃油易雾化，喷射时形成的颗粒变细，蒸发表面变大，从而使燃料的蒸发更为完善，燃烧更加完全。当燃油从分流机构1喷射向下流入到由多个催化筋组成的催化机构3内时，外侧的第一磁块41和内侧的第二磁块42形成强力磁区，磁感应互感强可设为1.8～3.0t，互感强度可根据二者的距离进行适当的调整，如当距离较近时互感强度可相对设置较小，当抗磁性的燃油通过强磁场并切割磁力线运动时，其分子可感应出磁性而磁化，在强磁的作用下，分子结构形貌发生变化，形成近程有序远程无序的排料，当离开磁场，其约束力减小，分子简单作用力也减小，分子间距离微小的增加都会大大减弱分子间的凝聚力，这些会导致燃油宏观物理性能的改变，如密度、粘度、表面张力的减小，扩散系数增大，由此流出的燃油得到较强的活化。本发明将磁化和催化设置在同一区域，在燃油流经催化机构3区域进行催化的同时，进行磁力切割，加强了对燃油的改善力度，缩短了处理时间，提高了燃油的活力，也能够减少整个设备的空间和体积，不需要单独设置磁化区和催化区。为了方便磁化机构4的固定，本发明在筒状本体2下部向内朝主骨架31的方向延伸型材多个由永磁体材料构成的连接筋5，相邻的连接筋5之间具有空隙，经过磁化和催化处理后的燃油从空隙流出。在其中一个实施例中，连接筋5至少为三条，当为三条时，相互间夹角为120度，连接筋5的其中一端固定在筒状本体2内壁，另外一端共同连接，共同连接的连接部为承载主骨架31的位置，连接部可形成一个圆形台阶槽，主骨架31底端刚好容置于该台阶槽内。由于连接筋5之间的夹角较大，空隙较大，方便经过催化和磁化处理后的燃油迅速进入到连接发动机的油路管。在一个实施例中，连接筋5的两端均被固定安装于筒状本体2内壁，各连接筋5平行或交错设置，主骨架31支撑于连接筋5上。筒状本体2底部设置有一段下凹的弧面，便于经常活化的燃油便捷流向连接发动机的油口，减少燃油的残余。当使用完一段时间，催化效率变得低下时，可将该节油减排装置取下来，具体为旋松其中一侧的螺钉，然后将分流机构1和筒状本体2分离开，更换中间的催化机构3，或者重新涂覆催化填料。本实施例中，催化填料为由催化剂、粘合剂、消泡剂组成，其中，催化剂、粘合剂、消泡剂的重量比分别为：50～90：5～15：5～15。具体来说，催化剂由al2o3、tio2、zro2、b2o3、sio2、p2o5、ga2o3混合而成的复合材料；粘合剂为磷酸二氢铝；消泡剂为矿物油、有机硅或改性石蜡其中的一种或多种混合。al2o3是目前应用最广泛的催化剂载体之一，特别是在石油化工和环保领域，但随着人们对于环保要求的不断提高，单一氧化物作为载体已经不能满足生产清洁汽油的要求。故本发明采用复合氧化物载体克服单一氧化物载体的缺陷，具体为al2o3、tio2、zro2、b2o3、sio2、p2o5、ga2o3的复合。另外，申请人发现，在al2o3中掺杂少量的zro2，可以使得zro2较好地分散在a12o3的表面。此类复合氧化物可引入新的酸-碱特性对芳烃的加氢和二苯并噻吩(dbt)及其芳烃衍生物的转化具有较好的效果。zro2氧化物自身兼具酸碱两种性能，表面具有强酸位，而与活性组分有着较强的相互作用。据研究表明，zro2-al2o3复合载体具有强酸位，比表面积大和热稳定性高，复合载体中al2o3与zro2之间又存在一定的相互作用，可以通过调节二者的配比来调节酸强度和酸量，因此鉴于γ-al2o3和zro2互补的性能特点综合两种载体的优点，将两者结构复合，能够产生独特的性能，再配合其他少量的复合氧化物，催化效果更佳。本发明的催化填料均匀涂布在催化筋表面上，催化填料经过高压处理成固态状，且硬度极高，颗粒物极度干燥，吸附能力强，在本实施例中，由于引擎的震动以及汽车内温度的升高，燃油接触到催化填料产生震裂，石油类、柴油和汽油类经过此颗粒物摩擦，会变得干燥，从而使这些燃油的分子分裂，释放小分子团，并分解成分子结构，分子结构通过热振效应，细分处多个分子团结构，催化颗粒吸附了燃油分子中的氨和硫，同时催化填料还能分解空气中的水分子，产生氧离子，并大量减少空气中氮团的产生，从而使燃油分子更好地跟空气混合燃烧，且燃烧后的碳氢化合物被有效吸附，降低这些有害物质的排放量，并使引擎的功效提升。本发明实施例中的采用复合材料制成的催化填料的制作过程包括如下：选取：重量份数分别为50～60的al2o3、18～22的tio2、10～15的zro2、5～8的b2o3、5～8的sio2、3～6的p2o5、3～6的ga2o3，混合搅拌均匀，球磨4-6个小时，制成粉末态催化剂；其中，al2o3作为主要的催化材料，其次为tio2和zro2。将上述粉末态的催化剂与水按照1：3的重量比进行混合，搅拌均匀，控制混合液的ph值在4左右(ph误差不超过0.2)，调节ph值时可以适当加入稀盐酸，采用ph计检验；在搅拌混合液的同时，添加消泡剂5～10重量份后，逐渐加热水温至50～80℃，搅拌20～30分钟；增加消泡剂能够防止溶液起泡影响后面的成品合格率；逐渐升温可加快物质的溶解混合效率；添加粘合剂6～12重量份，提高搅拌速度，搅拌20～30分钟后，冷却降温至20～30℃；增加粘合剂主要是为了使得各物质组分强烈融合在一起；将制作完成的催化填料均匀涂覆在催化机构的催化筋上；主骨架上设置有第一磁块的部位不用涂覆；或者直接将催化筋浸润到冷却液，然后装配到主骨架上，当主骨架与催化筋一体成型时，可一起浸润，然后擦拭掉第一磁块外表面的催化填料液。在40～45℃下烘焙4～6个小时，先在低温下烘焙使得表面的液态层缓慢定型，然后继续以恒定速率15～30℃升温，使得温度升至450～500℃，保持烘焙4～6个小时，经过试验测得，随着催化剂焙烧温度的身高，液态油收率先升高后降低，而在480℃左右时达到最高，这说明过高的焙烧温度会使晶粒烧结，催化剂表面积下降，故450～500℃最佳，此时，催化筋表面的催化填料基本完全固定，然后，再以30～40℃的速率降温至100～150℃，最后自然冷却至20～30℃。至此，完成催化机构的制备过程。经过上述的制作，本发明的催化填料具有较高的催化性能，性能稳定，效果持久。本发明将安装有该节油减排装置应用到汽车进行了机油测试试验，如图1所示，测试前，该车未安装节油减排装置的消耗为11.34升/100公里(综合油耗)，安装该节油装置后的测得的数据如下表1。测验日期加油升数实际里程(公里)油耗率(升/100公里)2019.05.1549.50486.210.182019.05.2649.50487.610.152019.06.0848.62464.510.462019.06.2048.62462.310.512019.06.3048.62461.610.532019.07.0547.90468.610.222019.07.1447.90467.710.242019.07.2547.90466.510.262019.08.0746.55464.410.022019.08.1346.55463.110.05合计481.664692.510.26(均值)表1-安装有节油减排装置的宝来2017的耗油量表1中的数据显示，装节油装置后的耗油率为10.26升/100公里(综合油耗)，相对于安装车用节油器前的油耗11.34升/100公里，节油率为:9.52％。因此，本发明实施例中的汽车节油减排装置能够明显起到节油的效果。虽然以上结合优选实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员应该理解，本发明所述的方法和系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，在不背离由所附权利要求书限定的本发明精神和范围的情况下，可对本发明作出各种修改、增加、以及替换。当前第1页1 2 3