氧化铁（FeOx）微粒作为火花塞点火发动机内燃烧的助剂制造技术

氧化铁微粒（Ｉｒｏｎ　Ｏｘｉｄｅ　Ｆｉｎｅ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ）为一种粒径在１ｎｍ至５μｍ之间的纳米级或次纳米级金属氧化物微粒，其主要成份有：氧化亚铁（ＦｅＯ）、四氧化三铁（Ｆｅ３Ｏ４）、三氧化二铁（Ｆｅ２Ｏ３），作为火花塞点火发动机内汽缸中混合油气燃烧的助燃剂与省油剂使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
氧化铁(FeOx)微粒作为火花塞点火发动机内燃烧的助剂
：本专利技术是关于火花塞点火发动机内汽缸中混合油气充分燃烧的环保、高效、节能技术。
技术介绍
：汽车的动力来自发动机，而发动机动力的产生是利用汽缸中混合气的燃烧所产生的爆发力推动活塞而来。目前由于火花塞点火发动机的功率限制，大部分汽车在行进的过程中，火花塞点火发动机内的混合气的汽油浓度(油气比Fuel-Air Ratio)过大而无法充分燃烧，使得尾气排放污染严重及噪音增加，汽车耗油量也因而大大地增加，导致汽车燃油费用上升、动力减小、车速与效率降低。更由于汽油燃烧不充分，使得缸体内的积碳增多，从而使发动机的功率降低，发动机的磨损加大，导致发动机的寿命降低，这样就给汽车拥有者带来很多烦恼，增添了更多的后顾之忧。发动机在每一次进气、压缩、爆发、排气四个行程的循环中，油气燃烧的时间远小于0.01秒，我们可以将它概分为点火、燃烧、淬熄三个阶段：一、点火：当供油系统将混合好的油气送入汽缸内，经由活塞压缩后，点火系统便会传送电流至火花塞，利用火花塞两极的间的高压放电引燃油气。这一油气引燃的氧化过程称为『点火』。二、燃烧：当点火完成后，火焰便开始以燃烧压力波的形式向外传播，其传播的方式是以火花塞为中心，一层一层依序向外燃烧。在火焰向四外传播时，在已燃烧和未燃烧的油气之间，有一进行燃烧氧化反应的反应带，我们称此为『火焰波前』。该火焰波前的范围大小影响燃烧的反应速率和-->汽缸内压力上升的速率。油气燃烧的速度对发动机的性能有决定性的影响，燃烧的速度越快，发动机的性能越好，爆震发生的趋势也越低。三、淬熄：当燃烧波传到汽缸壁时，火焰的温度便立刻下降，使得汽缸壁附近燃烧波的氧化作用因而减缓甚至中断，而这趋缓的氧化反应便产生了不完全氧化的产物HC及CO。此一氧化反应减缓的区域我们称为『淬熄层』，淬熄层越小，表示汽缸的热传损失量越少，发动机的热效率较高、出力较大。火焰越能接近壁面，淬熄层就越薄，被淬熄的气体容积就越少。此外，降低燃烧室的粗糙度也可减少淬熄量及热传量，提高热效率。火花塞的位置决定了相同燃烧速度下完成燃烧所需的时间。火花塞和汽缸壁的距离越近，则完成燃烧的时间越短。因为油气燃烧的过程也是引擎最主要的加热、加压过程，这段时间的长短，直接影响到发动机的热效率，也影响到爆震的趋势。火花塞的最佳位置就是在燃烧室的中央，而为了达成此一设计，多气门和双凸轮轴的设计是必然的趋势。爆震是应该在最后燃烧的一部份被称为『尾气』(End Gas)的油气受燃烧后气体膨胀所造成的压缩作用，使其体积缩小、温度和压力升高，在燃烧波尚未传到该处之前，该尾气的温度已经达到自燃点后而自行燃烧，并且以300m/s～200m/s的速度迅速向外传播，当正常燃烧的压力波与这一自燃的压力波相遇时，由于方向相反，产生剧烈的气体震动，并发出特有的金属撞击声，所以称为『爆震』。燃烧室内如果有积碳会影响燃烧室的散热并造成压缩比的提高，让原本不会发生爆震的发动机也发生爆震。爆震持续一段时间后，将使得活塞、汽缸头、汽门、活塞环等，产生严重的损坏。『爆震』是发动机燃烧过程中所产生的异常燃烧现象，它除了使发动机震动加剧外，并产生敲击声、降低发动机出力、损伤发动机结构。爆震-->可说是发动机设计者的天敌，许多提升马力、降低油耗、减少污染的设计，如高压缩比、增压装置、提高汽缸壁工作温度(材料科技的进步使得强度上无虞)等，都因为爆震的产生而受到限制。燃料的抗爆震性是以辛烷值(Octane Number)来表示，是车用汽油最重要的质量指针，采用抗爆剂是提高车用汽油辛烷值的重要手段。四乙基铅于1923年开始在车用汽油中使用，是直至1959年被人们唯一使用的辛烷值改进剂。随着汽车废气排放控制及保护环境的需要，国际上已经限制于汽油内加烷基铅，并逐步实现汽油低铅化和无铅化。1959年美国一家公司向市场推出了甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)，作为四乙基铅辅助抗爆剂，该剂有效地提高了汽油辛烷值。但有研究认为，MMT在发动机燃烧室内表面形成多孔性沉积物，使火星塞寿命缩短，美国于1978年停用MMT。20世纪70年代国外出现甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚和叔丁醇，它们都具有相当高的无铅辛烷值和调合辛烷值，但它们分别存在着蒸发性、互溶性、腐蚀性、毒性和废气排放以及经济性等问题。MTBE作为汽油添加剂已经在全世界普遍使用，它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本，目前世界汽油用MTBE年产能力超过2100万吨。但MTBE会对水源造成长期污染，美国研究人员通过调查发现MTBE对饮用水的污染严重。这种化合物残留在井下可形成持久的危害，即使禁止使用MTBE后的很长一段时间内，它仍将残留在水源里继续造成污染。美国加州以污染水质为由，禁止使用MTBE，美国国家环境保护部门也有类似动作。迄今，欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的任何意向，特别是亚洲MTBE需求量快速增加，而眼下我国国内却在大量使用这一添加剂。当前，我国汽油存在辛烷值低、烯烃含量高、清净功能低等因素，仅-->以无铅汽油为例，按照欧III、欧IV的排放要求，硫含量为0.003％，烯烃含量为10％。事实上，我国无铅汽油中硫含量高达0.08％，烯烃含量高达40％-50％，与世界燃油规范中的2类油标准(硫含量0.02％；烯烃含量20％)尚有很大差距。尽管多数新车的排放水平将与国际基本同步，但实际情况却又不得不迁就燃油标准相对落后的现实，造成“因油损车”，就像吃了东西伤了肠胃。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是寻找一种助剂，它能将火花塞点火发动机内汽缸中混合油气充分燃烧、防止爆震、烧除积碳，使发动机产生最大效能，并降低尾气污染排放。本专利技术解决上述技术问题的技术方案为：氧化铁微粒(Iron Oxide Fine Particle)为一种粒径在1nm至5μm之间的纳米级或次纳米级金属氧化物微粒，其主要成份有：氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)，可作为火花塞点火发动机内汽缸中混合油气燃烧的助燃剂与省油剂使用。所述的氧化铁微粒，能将进、排气管壁上一切微小孔隙塞死，可作为任何进、排气管微细孔补漏剂使用。所述的氧化铁微粒(Fine Particle)能降低火花塞点火发动机内汽缸中混合油气不完全氧化的产物：碳氢化合物(HC)及一氧化碳(CO)的含量，可作为降低火花塞点火发动机尾气污染排放的环保添加剂使用。所述的氧化铁微粒，能够有效烧除火花塞点火发动机内汽缸中燃烧室的积碳，可作为火花塞点火发动机内燃油系统清洁剂使用。所述的氧化铁微粒，能够降低火花塞点火发动机内汽缸中混合气异常-->燃烧产生的爆震，可作为火花塞点火发动机内燃烧抗爆剂使用。所述的氧化铁微粒，与混合油气于汽缸中燃烧后，便会在汽缸壁上产生一层纳米极非晶质(Amorphous)碳球，能保护汽缸壁，防止机油渗漏及燃烧，可作为火花塞点火发动机内燃烧室汽缸壁与活塞间隙的润滑剂与补漏剂使用。所述的氧化铁微粒的添加用量为混合使用汽油用量的重量的千分之一至亿万分之一。所述的氧化铁微粒，于火花塞点火发动机中添加方式有：(1)将氧化铁微粒按燃油重量的千分之一至亿万分之一的比例直接混入燃油中均匀混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、氧化铁微粒(Iron Oxide Fine Particle)为一种粒径在1nm至5μm之间的纳米级或次纳米级金属氧化物微粒，其主要成份有：氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)，作为火花塞点火发动机内汽缸中混合油气燃烧的助燃剂与省油剂使用。2、根据权利要求1所述的氧化铁微粒，能将进、排气管壁上一切微小孔隙塞死，可作为任何进、排气管微细孔补漏剂使用。3、根据权利要求1所述的氧化铁微粒(Fine Particle)能降低火花塞点火发动机内汽缸中混合油气不完全氧化的产物：碳氢化合物(HC)及一氧化碳(CO)的含量，可作为降低火花塞点火发动机尾气污染排放的环保添加剂使用。4、根据权利要求1所述的氧化铁微粒，能够有效烧除火花塞点火发动机内汽缸中燃烧室的积碳，可作为火花塞点火发动机内燃油系统清洁剂使用。5、根据权利要求1所述的氧化铁微粒，能够降低火花塞点火发动机内汽缸中混合油气异常燃烧产生的爆震，可作为火花塞点火发动机内燃烧抗爆剂使用。6、根据权利要求1所述的氧化铁微粒，与混合油气于汽缸中燃烧后，便会在汽缸壁上产生一层纳米极非晶质(Amorphous)碳球，能保护汽缸壁，防止机油渗漏及燃烧，可作为火花塞点火发动机内燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文郁，
申请(专利权)人：孙文郁，
类型：发明
国别省市：