[发明专利]高含水率内燃机用乳化燃油与内燃机

说明书

气悬浮效应内燃机用乳化燃油属于内燃机燃油技术领域。基于对进入汽缸与活塞间隙的乳化油，在活塞表面摩擦发热时也会气化生出一薄层高压水蒸气的气垫层。提出了得到直接利用这层蒸气层可以使活塞悬浮在汽缸中心的乳化油配方的方法。它能使活塞组件磨擦力消耗减少过半，因而可使内燃机都能节能约50％。具体配方范围为。总含水量可在0.25～0.6；胺水0～0.1；植物油0～0.6；植物油可用其所含的有效成份特性相近的化工原料替代；柴油或汽油或代用油0.2～0.6；乳化剂、抗爆剂、稳定剂及其它添加剂0.05～0.1。在这范围内，调整之间的比例，逐渐加大含水量；或者任选一种可用的乳化油，逐渐加大含水量到某百分点，都能出现节能约50％的状况。

技术领域

本发明属于内燃机用燃油与内燃机领域。

背景技术

1)欧盟各国为减少排放污染已在各大城市公交车辆推广使用乳化油，并于2004年公布 了乳化油技术标准“CEN CWA 15145”，规定了按质量比，允许销售的较少的动力损耗的(标 号B)乳化油的含水率应在＞5％到＜8％之间；允许销售的表现出更优越的排放的(标号A) 含水率应在8％到15％之间。

2)乳化燃油技术已历经百余年发展，我国从80年代开始投入大量人力物力研究乳化技 术。能查到的专利文献很多，这些技术全部都是研究达到稳定价廉的乳化配方。有的配方可 把含水率扩大到30％以上，也只是表明这些配方也能达到保持长期稳定的透明形态而已，也 没发现它在在节油和减少排放污染上有更多益处。例如CN101050393A的权利要求1)表述 其含水量12～30％；也是同一份文件的背景技术中又说到“目前有的技术资料介绍加水量可 以高达30％左右，注重加水而不注重节油率，------众所周知，水是没有热量的，因为它不是 燃料，-----往油料过多掺水不但没起到很好的效果反而給应用带来一定的困难”。实际上也明 确否定了含水量高于30％的选择，并无人去实际尝试高含水率的效果。近来发动机技术的发 展，已达到无需使用乳化油也能使燃油接近100％燃烧的水平。乳化技术在节能上并无太大优 势，除了本发明外，这30多年来经发动机台架试验检测鉴定的结果表明使用所有乳化油产品 的节油率都超不过10％。而乳化成本也接近10％。乳化油用户得不到经济实惠。除了个别地 方政府给用户奖励资金外，全国各地都没能大面积推广内燃机乳化油使用。

3)柴油机的理论效率为61％，汽油机的理论效率为55％。目前中小型内燃机效率仅为 25％，摩擦力占据了理论效率中的更大比率。用乳化燃油可以打开降低摩擦的新途径，可把 中小型内燃机效率提高到45～50％。

4)1984年有人宣布了水能变油的发明。以3/4的自来水和1/4的汽油及少量药剂配制 的膨化汽油，可开动汽车，节油率为44.84％。但是事实上水并没有变成油，含水量过大没 能形成油包水状态，试用中游离水腐蚀坏了机器，发明被否定。但其节油现象能用本发明的 理论来解释。

发明原理

本发明之前，所有的针对乳化油的研究都仅在单对乳化油本身，只围绕着稳定性和燃烧 值两个指标进行的，没有结合内燃机的特点去发挥更多的潜力。使用乳化油的内燃机，除了 在燃烧室进行的化学物理反应外。进入汽缸与活塞间隙的乳化油中的小水珠，在高温下也会 爆炸式蒸发。产生的高压水蒸汽形成了汽垫降低了磨擦。在含水量较小时，其作用不明显， 水含量达到一定程度，这个效应才突显出来。