一种发动机前置净化燃油的装置及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于发动机领域，具体涉及一种设置在汽车发动机上的净化装置及其应 用。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，我国汽车保有量以每年9%的增长 率增长，而汽车燃油燃烧排放出的尾气则导致大中城市越来越严重的大气污染。为了控制 空气质量，许多国家对汽车尾气排放提出控制标准，包括C0 (-氧化碳）、HC(碳氢化合物）、 NOx(氮氧化物）、PM(微粒，碳烟）的排放上限。要减少尾气污染，从燃料环节进行净化处 理比尾气处理更为有效。
[0003] 我国约80%的汽油来自流化催化裂化（FCC)，含硫量高达800μg/g以上。汽油中 的硫化物按照化学性质活泼与否可分为活性硫和非活性硫。活性硫包括元素硫、硫化氢、硫 醇、硫醚等，大多是在加工过程中分解产生的，主要存在于轻质油品中，是脱硫的重点。例 如硫醇除了使汽油产生恶臭外，还是一种氧化诱发剂，使汽油中的不稳定组分加速氧化而 生成胶质，从而使汽油质量变差。汽油中多种硫化物的存在会造成很多危害，主要表现在： 腐蚀发动机；损害氧传感器和车载诊断系统的性能；汽油燃烧时，其中的硫化物会转化为 SOx不仅排放到大气中形成酸雨，而且SOx是汽车尾气转化催化剂的抑制物，会显著降低汽 车尾气转化器对NOx、未完全燃烧的烃类及颗粒物等的转化效率，从而导致VoCs、NOx和有 毒物质的排放总量的增加，严重影响空气的质量。现在研究还发现S02-N02复合致霾效应 (QingxinMa,etal. ,SynergisticeffectbetweenN02andS02intheiradsorptionand reactiononγ-Alumina,J.Phys.Chem.A, 112，（2008)6630-6635)，同时控制燃油中硫化物 和氮氧化物，对控制PM2. 5密切相关。NOx的主要排放源为煤和机动车，故加大汽车燃油的 脱硫力度也十分关键。最新的大气污染源解析中北京、杭州、广州、深圳的首要污染来源是 机动车。
[0004] 汽车三元催化器是安装在汽车排气系统中的机外净化装置，它可将汽车尾气排出 的C0、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。但现 有的三元催化成本高，当油品不好时，燃油成分得烧结结晶易导致三元催化器堵塞和损坏，
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足之处，本发明的目的是提出一种发动机前置净化燃油的装 置。
[0006] 本发明的另一个目的是提出发动机前置净化燃油的装置的应用。
[0007] 为实现本发明目的技术方案为：
[0008] -种发动机前置净化燃油的装置，所述装置外壳为圆管形状，外壳内放置钕铁硼 磁铁片和锡锑合金催化元件；
[0009] 所述钕铁硼磁铁片为半圆形状，两个半圆钕铁硼磁铁片为一组，其N极和S极朝向 同方向形成磁场，两个半圆的圆心的距离为1~4mm;所述锡锑合金催化元件为圆形；圆管 内多组钕铁硼磁铁片和锡锑合金催化元件相隔放置。
[0010] 优选地，两个半圆的圆心的距离为1. 5mm。
[0011] 其中，净化燃油装置的外壳内置有中空圆管形状的套管，套管内壁设置有径向相 对的凸起，两个半圆钕铁硼磁铁片位于连接凸起的直径的两侧，两个半圆钕铁硼磁铁片的 间距和凸起的厚度相等。
[0012] 其中，所述套管为PVC材质。净化燃油装置的外壳为氧化铝材质。
[0013] 优选地，所述两个半圆的钕铁硼磁铁片之间的磁感应强度为6000~9000高斯，钕 铁硼磁铁片的厚度为4~10_ ;两组相邻的钕铁硼磁铁片间距为4~10_。
[0014] 进一步地，所述锡锑合金吸附催化元件是在锡锑合金片上开出方形或圆形的网 孔，网孔的尺寸为2~4mmX2~4mm;相邻网孔距离为1~2mm。对于方形网孔，外边距是 两个孔相邻边的距离，对于圆形网孔，外边距是两个孔相邻边的最近距离。
[0015] 其中，所述锡锑合金是用高温1200度熔融冷却工艺制备得到的锡锑金属间化合 物，合金中锡和锑的质量比为5~8 :5~2 ;所述锡锑合金催化元件是以固体锡、锑为原料， 先在300度高温下融化成液体，然后在1200度真空炉内按配比混合，注入钢制模具，用水冷 却后得到。
[0016] 优选地，所述锡锑合金中，锡和锑的质量比为7:3,在真空炉内混合时还加入占 锡、铺总质量3%的铜。加入铜可以改进元件的机械性能，且制得的元件表面光滑。
[0017] 本发明提出的发动机前置净化燃油装置在汽车尾气净化中的应用。
[0018] 应用本发明所述发动机前置净化燃油装置的方法，在以汽油或柴油为燃料的汽车 发动机的进气管上安装所述发动机前置净化燃油装置。
[0019] 具体地，对于排量0. 8~2. 0L的汽车，所述发动机前置净化燃油装置的外壳直径 为2. 5~4cm，长度为13~18cm;对于排量2. 0~4. 0L的汽车，所述发动机前置净化燃油 装置的外壳直径为4~6cm，长度为15~25cm。对于排量4. 0以上排量的汽车，所述发动 机前置净化燃油装置的外壳直径为5~8cm，长度为18~25cm。
[0020] 本发明的有益效果在于：
[0021] 本发明用锡锑金属间化合物作为介质，进行脱除汽油中的硫，从而降低汽油中的 硫含量。采用高温1200度熔融冷却工艺制备得到的到锡锑金属间化合物，制成滤芯筛子一 样的物体，锡锑配比在锡在70%锑在30%的SnSb锡锑金属间化合物具有净化汽油中的硫 的作用，当汽油流过SnSb锡锑金属间化合物后能够和汽油中硫化合物发生作用，进而催化 油品中的含硫化合物分解为小分子；
[0022] 用高性能的高磁钕铁硼制成上下垂直的多组，每组内相对两片的间距在1.5~ 4mm，在燃油流动过程中，燃油通过两个半圆磁铁中间的缝隙，起到强制乳化的作用，钕铁硼 片的磁场强度达到8000高斯以上，在高性能强磁感应作用下汽油中的硫原子在转动振动 中与锡锑金属间化合物发生反应，不仅脱除硫化物，垂直上下的高能磁场配合锡锑金属间 化合物把燃油里的硫醇催化转化，在燃烧时不生成胶质，使进入发动机的燃油质量高、雾化 好、燃烧更充分，燃烧后不形成积碳，并降低氮氧化合物、⑶，HC的排放，从总体上减少了汽 车尾气污染，改善了大气污染。
[0023] 本发明提出的装置，造价低、脱硫效果好，能够减少尾气超标排放、降低积碳的生 成，保护发动机，氧传感器与三元催化，延长使用寿命，使喷油嘴雾化效果好，燃油在缸体 内燃烧充分，减少缸体进气阀的积碳，解决了尾气超标排放的缺陷，减少了汽车尾气对大气 的污染。
【附图说明】
[0024] 图1为两个半圆形钕铁硼磁铁片组成的一组钕铁硼磁铁片立体图。
[0025]图2为本发明发动机前置净化燃油装置的外观立体图；
[0026]图3为本发明发动机前置净化燃油装置去掉圆筒形外壳的进口和出口部件的立 体图；
[0027] 图4为本发明发动机前置净化燃油装置的透视示意图。
[0028] 图5为锡锑合金催化元件的俯视图。
[0029] 图6为锡锑合金催化元件的立体图，
[0030] 图7为内置套管的俯视图。
[0031]图8为汽车进油管安装了本发明发动机前置净化燃油装置的实物照片。
[0032] 图中，1为圆管形状的外壳，2为进油口，3为出油口，4为钕铁硼磁铁片，5为锡锑合 金催化元件，6为方形网孔，7为内置套管，8为套管内壁上的凸起。
【具体实施方式】
[0033] 下面通过最佳实施例来说明本发明。本领域技术人员所应知的是，实施例只用来 说明本发明而不是用来限制本发明的范围。
[0034] 实施例1 :锡锑合金吸附催化元件
[0035] 制备原料是固体锡和锑，在300度高温下融化成液体，通