微封装燃料基于发动机的燃烧制造技术

技术编号:3898952 阅读:238 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种油燃料分散成0.5-20微米的微滴状和亚微滴状的方法,滴状物是被含有金属纳米微粒的聚合体壳覆盖,这种壳使滴状物能够吸收激光射线,利用激光能量来点燃燃料。被封装的燃料滴主要用在发动机上,可以提高发动机的功率,效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
微封装燃料基于发动机的燃烧附图说明 在图1中二冲程活塞发动机的压縮循环前,和普通方式一样,封装燃料被喷射进入发动机。在完全压縮状态下,燃料是通过激光点燃来激活。燃料的激活和燃烧产生膨胀 往上推动汽缸。废气在活塞冲程的顶部被排出。这种运转和普通二冲程发动机一致,但是 燃料燃烧是用激光点燃而不是由火花塞或其它热源。 专利技术的详细说明 最近的微封装和纳米封装发达的科技能够乳化液体燃料,比如苯,柴油燃料,葵花 子油和其它不溶水的各种碳氢化合物。实际上,乳状液滴的大小是大概0. 5-20微米,它是 可以根据特殊需求来进行优化的。这种封装技术的实质优点是用合成纳米粒子聚合壳来覆 盖乳状液滴。金或者银的金属纳米粒子和碳纳米管是对激光放射敏感的,可以产生足够的 局部热量来点燃燃料滴。激光是以一种可控的方式来点燃燃料。燃料和能量释放的量由运 动活塞的每一次循环时喷射的燃料囊来决定。氧化剂比如氧气或者甚至是溶水氧化剂必须 和燃料囊一同补给来保证燃料的持续燃烧。 通过光学波导将激光束导入装燃料滴的燃烧仓。当燃料和氧化剂的体积减少到最 小的时候,激光脉冲和活塞完全展开的位置同步。在这个位置,每次活塞发动机的循环完成 一次燃料滴的激光点火。燃料的燃烧产生能量。能量促成膨胀和推动活塞产生机械能。燃 料燃烧的生成物在每次发动机循环时被排除;然后添加新的封装燃料和氧化剂来启动下一 次循环。使用的封装燃料不局限于用在二冲程发动机上,也可以用在其它任何使用油类燃 料的发动机上包括四冲程发动机,柴油发动机,旋转发动机和喷气发动机。 初步数据显示很多燃料都可以被封装和通过激光带点火加上氧化剂来燃烧。汽油 等比如石化柴油,汽车燃气(液化石油气),压縮天然气,和航空燃料;煤燃料比如甲醇;燃 料油;和生物燃料比如生物柴油,生物酒精,生物甲醇,生物气,乙醇,花生油,和植物油都已 经被有效地封装。这种封装方法也可以用在980华氏度需要保持稳定的航空燃料上。封装 后这种燃料不会影响发动机的运转,唯一的不同是激光能够通过聚合壳点燃燃料。所有油 或气体燃料都可被封装,不需任何修改就可用于发动机上。 封装燃料滴激光点火可以减少氧化和废气,因为每个封装的燃料粒子是单独被点燃,这样就能够完全燃烧。这种燃料封装方法可以用于创造能量效率发动机,涡轮,加热器,火炉和其它把油燃料转化为能量的设备。这种方法需要非常少的激光能量来启动微囊燃烧。激光可以激活一些燃料囊和从内部点燃燃料,而不用点燃所有燃烧仓的燃料。在内燃发动机内,激光的电子正时比机械正时更精确。通过更好的正时,可以提高发动机的寿命,减少震动,减少燃料消耗,清洁尾气。另外,在发动机不需要使用的时候,电子点火正时可以避免相关浪费。活塞在任何位置的时候都可以点火来立即启动发动机。在使用经常需要启动和停止运转的汽车时,可以停止发动机来增加燃料效率胜于让它空转。 通过封装,燃料最大压縮比显著增加,因为是把燃料封装成液体形式和通过外部同步激光脉冲来启动燃烧。在完全压縮发动机仓成最小体积时是不会点燃的。燃料以这种方式被封装可以防止通过压力点燃。封装可以实现更高的压力比从而轻松超过大多数比例3最高为25 : i的燃料,显著地提高发动机的功率。当压縮在发动机运转中不用被考虑时,柴油和汽油就能够以同样的激光射线破裂燃料囊的方式被点燃。另外,柴油燃料也可以不 用激光射线,而通过使用弱化的微囊,此微囊经过特殊设计,在设定的压縮比下破裂,通过 压力来点燃燃料,实际上不使用激光点火。 伴随效率的提高,小的燃料箱可以产出同样多的能量。在车辆使用中,这可以减少负载和节约燃料。通过加入铝热剂比如铝粉和金属氧化物,在某些发动机中可以增加能量。 铝热剂产生的氧化是增温燃烧。通过加入氧化剂比如高锰酸到燃烧仓,发动机可以在无氧 环境下运转。如果燃料囊内加入磁性纳米粒子,燃料可以通过磁场进行处理。这可被用于 清理溢出或创造更多的储存和运输的解决方案。 这种方法比没有封装的燃料要更安全和环保。燃料燃烧更充分,产生的有害气体 少。在运输,储存和配送过程中,封装燃料不容易意外燃烧;燃料不会因为蒸发而产生有害 气体。如果是溅出到水里或地上,对环境也基本没影响;因为封装使燃料无活性,这样就降 低了排除污染的支出。权利要求含有纳米粒子或碳纳米管的聚合体壳封装油燃料用于能源生产。2. 权利要求l中所述的封装燃料是通过压縮,加热或明火点燃的。3. 权利要求1中所述的聚合体壳是可以吸收激光射线和转换激光能量来启动燃料燃4. 权利要求3中所述的使用机械或电子控制的激光来点燃封装燃料。5. 权利要求4中所述的预制激光和活塞运动的同步来点燃燃烧仓内的封装燃料。6. 权利要求1中氧化剂结合燃料囊来使用。7. 权利要求1中铝热剂结合燃料囊来使用。8. 权利要求7中铝热剂和燃料组合放入单个囊内。9. 权利要求l中燃料滴可以被含有磁性纳米粒子的壳覆盖用于在应用磁场内的囊导全文摘要一种油燃料分散成0.5-20微米的微滴状和亚微滴状的方法,滴状物是被含有金属纳米微粒的聚合体壳覆盖,这种壳使滴状物能够吸收激光射线,利用激光能量来点燃燃料。被封装的燃料滴主要用在发动机上,可以提高发动机的功率,效率和稳定性。文档编号C10L1/00GK101747950SQ20091013628公开日2010年6月23日 申请日期2009年5月5日 优先权日2008年11月30日专利技术者阿特姆·沙特诺夫 申请人:美国吉姆迪生物科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有纳米粒子或碳纳米管的聚合体壳封装油燃料用于能源生产。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿特姆沙特诺夫
申请(专利权)人:美国吉姆迪生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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