微永磁鐵磁化汽車節油器的設計

賈未++孫明+++伊鳳

摘 要：一種使用微少永久磁鐵的汽車節油器，是論文作者已經過期失效的實用新型專利成果。它的強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生。瓦形永磁鐵安裝在磁阻小的小圓筒內，靠金屬小圓筒內的4個均勻分布的軸向小半圓孔實現牢固而準確的定位。當汽油在小圓筒內的強磁場中通過時，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，在小圓筒內孔邊緣，瓦形永磁鐵的兩側安裝有隔磁條。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。

關鍵詞：磁化 節油 微少永久磁鐵

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

當前汽車數量增加迅猛，隨之而來的是人類生活環境必將遭到汽車尾氣的嚴重污染，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工作者和工程技術人員面前的實際問題。

該文通過實驗和實際應用研發出了一種微永磁鐵磁化汽車節油器，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；另一方面可以節能。

1 節油器原理與結構

磁化節油的原理如下。

汽油的成分為C6H14-C9H2O高分子化合物，在原子內電子與原子核的靜電吸引力遠比萬有引力大。在原子結合成分子，分子組成液體時，它們的結合力在本質上都屬于電性力。電荷在磁場中要受到洛倫茲力的作用。當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，使汽油高分子鏈內部的碳原子和氫原子的結合力變小，間距拉大，長鏈斷開，便于霧化，燃燒更充分。

利用磁化原理節油的前提條件是必須有一個強磁場，可是強磁鐵價格貴，這就提出了如何使用盡可能少的永磁鐵來構成強磁場的關鍵技術問題。該設計就是在反復對比試驗的基礎上，優選出來的一個實施方案。

節油器的構造如圖1所示。

2 節油器磁路設計

在小圓筒的內部，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，與細牙螺母旋合所產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。節油器串聯安裝在油泵出口到化油器之間的供油管路中。要注意節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，因為高溫可以使永磁鐵失磁。要注意使節油器的汽油入口低于汽油出口，以免產生窩氣和循環不暢現象。汽油在節油器內沿軸向通過。密封墊片有防止汽油泄漏的作用，也可用密封圈放在環槽內的結構代替。

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，也避免小圓筒內磁場干擾汽車電器的正常工作。

節油器的磁路設計如圖2所示。

它的強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生。瓦形永磁鐵安裝在磁阻小的金屬圓筒內，靠金屬小圓筒內的4個均勻分布的軸向小半圓孔實現牢固而準確的定位。瓦形磁鐵的特征是：小圓弧半徑R13，大圓弧半徑R20，兩側面夾角60°。有一組瓦形磁鐵是從大圓弧向內指向小圓弧，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面與小圓筒接觸，筒內的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：兩側面的夾角120°。

設計的磁路為：磁力線從第1組永磁鐵的N極出發，分兩路經過小圓筒到達第2組的S極，穿過第2組磁鐵，穿過汽油，經第1組永磁鐵的S極，回到其N極，形成閉合回路。小圓筒內的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域磁組小，而接觸間隙大的區域則磁組大，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孔面積大，減小了過流速度，延長了汽油經過節油器的過流時間，增加了磁化的效果。

3 節油效果

當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油器樣品可以減小污染。經對比實驗，用計量筒代替油箱供油，相對于不安裝節油器做對比，可節油10%～20%，在冬季節油效果更顯著。節油器樣品中永久磁鐵重量低于0.25 kg，并且在磁力減退后，只需在充磁機上充磁即可恢復性能繼續使用。

參考文獻

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