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4F燃油处理器
科力特CET4F燃油处理器产品简介
一、产品开发背景
随着科技不断进步和发展,如今的内燃机已经成为热效率最高,比功率最高的热力机械。
其在动力性、经济性、可靠性等方面的优势使其成为交通运输、农业机械、工程机械和发电行业中应用最广泛的动力机械。
然而,在柴油机飞速发展的同时,不可避免的需要面对全球能源危机和环境保护的两大难题,为此,内燃机工业的发展也受到了严峻的挑战,内燃机能否适应人类能源和环境的要求,成为该行业能否在21世纪继续生存和发展的关键。
1.能源危机
石油作为一种不可再生资源,随着世界汽车行业的蓬勃发展,必将面临资源枯竭的危机。
我国作为汽车产业增长速度最快的国家,为此更应殚尽竭虑。
根据国际能源机构预测,随着经济的发展、社会的进步和人口的增长,全世界的能量消耗在今后20年至少增加一倍。
《BP世界能源统计2006》的资料表明,世界石油总储量为1.15万亿桶,以目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40-5年。
而在石油消耗中,交通运输的油耗占了很重要的地位,据联合国的统计资料,在世界交通运输的石油消耗中,航空占12%,海运占7%,而汽车耗油占75%。
由此看来,汽车乃至内燃机产业将面临石油危机的巨大挑战。
据中国汽车工业协会统计,2009年我国汽车产销量分别达到1379.10万辆和1364.48万辆,并首次超越美国成为世界第一大汽车产销国。
之后几年继续保持世界第一大汽车产销国已毫无悬念。
伴随着中国汽车工业的迅猛发展,对能源的需求也相应急剧增长。
据2004年统计数字表明我国每天消耗650万桶石油,超过日本,已经是世界石油资源消耗第二大国。
2006年汽车消耗的石油已经占我们国家石油消耗总量的25%,到2010年中国的汽车消耗的石油占全国石油消耗量的43%,根据专家预测,到2020年中国汽车对石油的消耗将占中国油耗的59%。
面对如此能源形势,目前各国已经把石油不单单看做是一种燃料,而看成一种世界性的重要战略资源,是世界经济、政治、军事力量争夺的焦点。
2007年美国原油对外依存度为67%,2008年降为65.79%,2009年降至61.5%,2010年微升至62.7%,2011年前5个月又降至53.5%。
美国总统奥巴马在华盛顿乔治敦大学演讲时甚至宣称,未来10年美国将把石油进口量再削减1/3,原油对外依存度降低到50%以下。
与美国相反,我国近年来石油消费比例快速上升,石油对外依存度逐年扩大。
有数据显示,我国石油对外依存度2007年为49%,2008年突破50%,2009年达到53%,2010年达55%,2011年1至5月则升至55.2%。
国际能源机构(IEA)预测,2020年我国石油对外依存度将超过60%,2030年可能达到80%。
这势必会严重威胁到我国能源的安全策略。
我国是一个石油资源匮乏的国家,要保证国民经济快速稳定的增长就必须实施可持续发展的能源战略,把资源的节约,资源利用效率的提高放在工作中的首位。
和世界先进国家相比,我国的内燃机还比较落后,其燃料利用率与国外先进机型相比要低10%-20%以上,所以对于我们内燃机行业,就必须加快技术进步,节油降耗,开展内燃机节能研究,开发可替代能源,这对保障国民经济健康稳定发展,同时对保证国家能源安全都具有十分重要的战略意义。
另一方面,内燃机燃烧产物中有大量二氧化碳,是温室效应和全球变暖的主要元凶。
有关研究表明,全球汽车尾气排放中的二氧化碳量占其总排放量的17%左右。
联合国“政府间气候变动专门委员会”(IPCC)报告称,在过去的100年中全球平均气温上升了0.3%~0.6%,海平面上升10~35cm。
今后如果还是以相同情况向大气中排出温室效应气体,据预测到2100年时与1992年相比,全球平均温度将上升1.4~5.8℃。
根据其它预测模型对地球的气候变化进行长期预测,到2050年将比现在气温上升2.5℃。
其结果是北极冰盖等冰山溶化,海洋面上升,气候异变,灾害增加,威胁人类的生活条件,中国则被估计是最主要受害国家之一。
1997年12月在日本京都召开的气候变动框架条约第3届缔约国会议(COP3)通过了具体降低温室效应气体的数值目标的京都议定书。
近年来,为实现《京都议定书》规定的目标,欧美等国不断出台各种针对汽车行业的降低碳排放措施。
法国从2008年对二氧化碳排放量低于100g/km的汽车给予5000欧元奖金,对超过160km的汽车最高可征收2600欧元的尾气排放超标税;德国从2009年7月起实施按发动机排量与二氧化碳排放量征收汽车税的政策;欧盟议会在2008年底通过要在2012—2015年间把汽车公司平均温室气体排放逐步降至130g/km,未达标的公司将被课以罚款。
美国则在2007年底通过法律,要在2020年把汽车产品平均燃油效率提高40%,奥巴马更把这时间提前至2015年,同时提出到2016年要把小轿车和卡车的排放量减少30%,新车的平均燃油使用效率要从目前的11km/L提高至15.44km/L。
日本也提出了为期3年的政策措施对低排放车型实施全免、减免75%和减免50%不等的优惠。
中国有必要尽早制定超标罚款的强制性节能法规,降低发动机油耗,对推动中国汽车动力技术的进步和减少温室气体排放都有重要意义。
2.环境污染问题
快速增长的汽车保有量,带来的另外一个不可回避的问题即环境保护问题。
以柴油机为例,其有害排放物主要有一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、碳氢化合物(HC)、二氧化硫(SO2)和炭烟微粒(PM)。
它们分别以气、液、固态的形式存在。
气态排放物包括CO、NOx、SO2和气态碳氢;液态排放物有SO2和液态碳氢;固态排放物是微小的球状微粒,直径约为10~100nm,其表面吸附一些HC以及SO2等。
这些有害排放物对大气环境的危害主要表现在形成光化学烟雾、酸雨、使臭氧层减薄、臭氧浓度过高以及造成全球范围的温室效应。
同时这些排气污染物还会直接危害人体身体健康。
例如,碳氢化合物(HC)中的烷烃、烯烃对人的口鼻粘膜有刺激作用,多环芳香烃对神经系统有害,并被怀疑有致癌作用;氮氧化合物(NOx)具有强烈的刺激味,对肺和心肌等都有很强的损害作用;柴油机中的微粒(PM)大多小于0.3μm,可以被吸入肺中,并在肺中滑动,微粒碳核上吸附的其它有毒物质被吸入人体,也会对人体造成损害。
据估计,一辆汽车在1000公里行程中所消耗的氧气相当于一个人一年的消耗量。
七十年代末,美国汽车每年把7100万吨未燃烧的碳氢化物和100万吨灰尘排入大气,空气污染物的一半以上来自汽车。
资本主义国家汽车的数量已达泛滥成灾程度,汽车废气污染日益严重,进入了所谓的光化学烟雾时代。
具有代表性的是美国洛桑矶事件,该市曾因汽车排出毒气使400多人死亡,很多人患红眼病,还有流行肺癌的可能。
1952年12月伦敦的“杀人烟雾事件”,死亡近5000人,震惊了世界。
印度尼西亚近期的研究报告指出,亚洲每年有53.7万人死于空气污染,其中,汽车尾气排放是主要污染源。
汽车的环保问题已成为众矢之的。
我国环保问题也不容乐观,2009年对北京空气质量所做的调查显示,在非采暖期,汽车有害排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物分别占所有污染源排放总量的60%,86.8%和54.7%;同时对上海空气质量所做的监测表明,汽车有害排放的分担率,一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物分别为86%,90%和56%;广州大气中大约80%的一氧化碳和40%的氮氧化物来自于汽车废气的排放。
这些结果说明,机动车辆的排放已成为城市空气的主要污染源。
2010年2月9日发布的《第一次全国污染源普查公报》显示,机动车尾气排放情况为:
总颗粒物59.06万吨,氮氧化物549.65万吨,一氧化碳3947.46万吨,碳氢化合物478.62万吨。
其中,机动车氮氧化物排放量占全国排放总量的30%,对城市空气污染影响很大。
以上数据清楚表明,我国环境保护问题已经到了刻不容缓的地步,同时环境污染问题已成为制约经济可持续发展的重要因素。
为了应对汽车尾气排放对环境造成的巨大污染,保障人类身体健康,各国政府相继出台了严格的排放法规以限制汽车有害排放物的排放量。
欧盟将于2009年实施的欧Ⅴ法规规定柴油机的NOx排放限值为2.0g/kWh,PM排放限值为0.02g/kWh;而美国最新的EPA2010法规则规定NOx排放限值为0.2g/HP-Hr,PM排放限值为0.01g/HP-Hr。
与发达国家相比,我国的排放法规基本采用欧洲法规,虽然制定较晚,但推进迅速。
科技部和国家环保局于1999年1月向国务院上报关于实施“空气净化工程”的报告,提出开展“清洁汽车活动”,并出台了“机动车排放污染防治技术政策”等一系列政策法规。
国家环境保护总局于1999年颁布实行了一系列汽车排放限制法规,载重车用柴油机采用的排放污染物限制标准为GB17691-1999《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量办法》。
2001年国家环保总局重新颁布实行了新的GB17691-2001标准,其中对气态和微粒污染物排放限值规定。
标准中的A阶段相当于欧I排放标准,而B阶段相当于欧Ⅱ排放标准。
与GB17691-1999相比新标准的变化在于改变了排放标准的实施日期,其中B阶段标准的实施日期由2005年1月1日提前到2003年9月1日(型式认证)和2004年9月l日(生产一致性检查),这一方面表明了国家对排放控制要求的日益严格,另一方面也促使内燃机生产厂家投入更多的精力,在更短的时间周期内研制出符合新排放标准要求的环保型内燃机。
在我国的计划中,将于2008年实行欧Ⅲ排放法规,到2010年排放法规争取于国际接轨。
由前述内容可知,节能与减排是大势所趋,是每个公民的义务。
科力特正是基于这样的使命与责任感来开发科力特系列节能减排产品的。
二、现有节能减排技术路线
基于上述国际背景,各国内燃机工作者在政府引导和鼓励下,以及强制性的法律法规限制下,集中人力物力资源,开始新一轮节能、环保和降低成本的柴油机燃烧新技术探索。
在实现上述目标的探索过程中,国际上逐渐形成了三种截然不同的技术方案:
1)基于燃烧过程优化的缸内净化措施+尾气后处理技术;在传统燃烧技术优化过程中,内燃机尾气的两大污染物NOx与PM的形成与含量存在着相互制约(trade-off)的关系。
努力减少其一,必然导致另一污染物增加,即在传统燃烧技术采用机内措施,同时减少或消除NOx和PM的排放是极其困难的。
在实际的开发过程中,衍生出两条不同的技术途径。
一条是通过排气再循环(EGR)把NOx降下来,然后通过排气后处理装置——主要是微粒捕集器(DieselParticulateFilters,DPF)或微粒氧化器(DieselOxidationCatalysts,DOC)来降低微粒排放;另一条途径是通过燃烧系统优化,把微粒降下来,但同时允许NOx升高。
再采用以SCR为代表的DeNOx排气后处理系统将NOx排放降低至法规限定值。
尾气后处理技术方案带来成本、装车所需空间、安全、耐久性以及配套基础建设等诸多困难。
据美国相关部门统计,后处理装备占原车成本的40%以上。
这是因为后处理装置本身较为复杂,而且使用了大量的贵金属,美国每年大约54%的贵金属都用在了汽车工业上。
因此,迫切需求替代途径来降低污染物排放,从而降低对后处理装置的依赖。
2)基于燃烧过程变革的缸内净化措施(不加或只加简单后处理装置);该方式利用排放物生成机理,从根本上来解决污染物的生成。
Pischinger等的理论和试验研究表明,内燃机燃烧过程中主要有害排放产物生成都需要满足特定的边界条件,即特定的混合气浓度和燃烧温度范围。
只要合理控制缸内的混合气浓度、燃烧温度以及压力等条件,避开NOx和碳烟的生成区域,就有可能实现超低排放。
由此引发一些列的新型燃烧概念,如HCCI、PCCI、LTC等。
同时由新型燃烧概念引发了内燃机新技术的诞生,如两级增压技术、可变压缩比技术、超高压喷射技术、可变气门定时和升程技术等等。
该方式能从原理上根治污染物的生成,同时控制燃烧过程实现高的热效率。
然而需要掌握大量基础理论知识和高新技术,门槛太高,极难普及。
3)燃油前处理技术;利用燃油改质技术,改变燃油的物理化学特性,使之满足燃烧路径控制的需求,是一条可行的技术路线。
通过改变燃油的喷雾特性、混合特性、着火特性,以及化学反应速度,能较好的实现内燃机的高效低排放。
该方式对发动机改造较少,成本较低,适合各种层次人群使用。
四、科力特产品介绍
科力特CET4F系列汽车节能减排产品项目于启动2003年,自项目启动以来公司成立了专门的研发团队,团队成员由一批教授、博士和专业技术人员组成,投入了大量的人力和财力用于产品的开发和试验。
本公司研发出来的CET系列产品通过大量的整车试验,结果表明产品性能稳定,效果显著。
所涉及的车辆多达300余台,车辆涉及不同排量的汽油动力轿车和不同载货量的柴油机动力货车。
截止目前,公司的CET系列产品已经通过了国家CMA计量认证、四川省汽车测控与安全重点实验室汽车产品认证、中国科学院安全检测认证、成都市技术监督局企业标准备案以及国家知识产权局专利权受理。
专利号:
20120156192.6和201220227796.0。
CET4F系列节能减排装置内含有超导高能节油球,节油球采用纳米制粉成型技术等数项先进技术将高能磁性材料,多种稀土元素材料,以及粒子触媒辐射性能量材料等多种特殊高能储转换材料融入后,通过精选、聚合、特殊特性比对配比等十几道工序,最后以渐高温梯度熔烧工艺烧成一种最新国家专利产品。
超导高能波(粒子)节油球一方面提高燃油(气)分子内能,一方面使部分燃油分子链分裂开来进一步细化。
碳氢类燃料(柴油、汽油)在这双重作用下,当油气分子进入燃烧临界时,处于共振状态的油气分子的震动能量、转动能量和势能受激后同时释放,从而使油气充分燃烧,达到提高动力、节油、防止发动机积碳、减少污染物排放、实现环保和养护发动机的目的。
产品能明显净化尾气排放、延长发动机使用寿命;在燃油分子细化后的小分子作用下,会产生还原氧化物的作用,从而可以有效地抑制发动机的油箱、输油管等内部的氧化、碳化和积垢,起到清洗保护作用。
CET4F燃油处理器的四大特性:
1、提升动力
汽车以富康1.6,16V为例:
在相同路面环境下,未经CET4F燃油处理器前,汽车从静止加速到100公里/小时,平均所需时间为15.4;在连接CET4F燃条件油前处理器后,从静止加速到100公里/小时,平均所需时间为12.3秒。
经CET4F燃油处理器处理后的燃油具有活性、分子链更小、能量密度大等特点,使燃油的燃烧过程更加完善、燃烧更加彻底,发动机缸内的最高爆发压力更高、热效率更高,因此发动机的动力得以提升。
另,通过多次、多种车型拉力试验结果证明,针对不同类型发动机平均动力提升达15%以上。
另外,由于燃油具有活性、分子链更小、能量密度大等特点,燃料与空气的混合更加充分,提高空气的利用率,尤其是针对高原缺氧地区,柴油机的动力性提升更大。
2、节省燃油
仍然以富康1.6,16V为例:
在未连接CET4F燃油处理器前,正常驾驶情况下,乘坐2人,平均时速保持在97-102公里/小时,高速路况,全程100公里,约耗油量为6.5~7.0升;在连接CET4F燃油处理器后,在同等条件下耗油量为5.5~6.3升。
通过近200辆车的实验,平均节油10%。
节省燃油主要基于两大因素:
首先是发动机缸内燃烧的改善,燃料的充分燃烧增大了放热总量;其次,燃料的迅速燃烧减少了传热损失,提高了发动机的热效率。
3、降低排放
燃油动力汽车尾气中主要包括燃烧不完全而生成的CO、HC、NOX、微粒,通过CET4F燃油前处理器后的燃油具有活性更高、分子链更小、能量密度大的特点,加强了燃油与空气的充分混合、有助于燃油充分燃烧,同时较快的燃烧速度将有助于大大减少尾气当中CO、HC、微粒。
4、减少结焦积碳
发动机结焦积碳的危害有以下几点:
(1)使节气门控制不稳,在发动机工作时,ECU不能准确给出燃油控制信号,使车辆油耗升高。
(2)导致发动机加速延迟,怠速不稳。
(3)气门上的结焦积碳一方面占据了进气空间,使充气效率降低,直接影响汽车的动力性;另一方面干燥的积碳还将吸附大量可燃混合气中的汽油分子,破坏原有的混合气浓度,这将导致失火、冷起动困难和油耗升高,更严重的积碳还会使气门封闭不严,并加速气阀与阀座的磨损。
CET4F燃油处理器减少结焦积碳原理:
结焦积碳主要分为两大块,即油路结焦和发动机缸内积碳。
燃油小分子化过后,燃烧效率增加,结焦几率大大降低:
活性更高、分子链小化、能量密度大的特点使燃烧更完全.减少缸内积碳的形成。
可延长发动机的保养时间,延长发动机的使用寿命。
CET4F燃油处理器是如何做到省油、减排、提升动力和减少积碳四效一体的?
燃油相对发动机好比食品相对于人,精心烹饪的食品营养美味,使人健康。
经过合理催化改质后的燃油必然也可以让发动机实现清洁、高效的燃烧过程。
科力特研发团队正是基于这样的理念成功开发出CET4F燃油前处理器系列产品。
汽油的主要成分为C4~C12的脂肪烃、环烃以及少量芳香烃和硫化物;柴油的主要成分是含C9~C22的链烷、环烷或芳烃。
由于燃油中大分子的分子链相对较长,化学反应步骤较多,不易与空气充分混后等原因而造成燃烧不完全,从而导致汽车有害排放物增多,燃烧效率和热效率变化,以及发动机积碳等不良后果。
科力特CET4F燃油前处理器采用超导电磁提取技术和纳米制粉成型工艺,并通过精选、聚合及特性比对等十几道工序,以特定的升温程序进行烧结,最后通过特殊的加工工艺及设备生产而成。
产品利用远红外对燃油分子进行切割,使燃油中较长的分子链变成较短的分子链,让燃油雾化变好,与空气更易混合成为可燃混合气。
同时,CET4F燃油前处理器让燃油分子活化,使其燃油分子离子化并带上负氧离子。
通过对燃油的小分子化和离子化,燃油在发动机气缸内的燃烧更完全,放热速度加快和热效率提高从而实现发动机节能、减排、提升动力和减少积碳四效一体效果。
三、产品优势及市场前景
1.产品优势
科力特产品具有四大主要功能:
节油、减排、提升动力和减少积碳。
节油,很显然这是此类产品所必须具备的品质,否则任何人都不会对此感兴趣,谁也不愿意把钱花在自己看不到好处的地方。
减排,从某种意义上来讲是一种“强迫”行为,因为减排往往都与多消耗燃油联系在一起。
提升动力,这是大多数车主的需求,由于受节油的影响,经济型汽车的排量一般都较低,因此很多经济型车都被称为“肉车”,在加速和爬坡的时候总是感觉动力不足,而提升动力也成了此类车主的愿望。
减少积碳,这对发动机相当于是在做保洁,只有清洁的发动机才能实现高效清洁的燃烧过程,也才能实现节油和减排。
试验结果表明,安装了科力特产品的车辆整个燃油管路和发动机缸内的清洁程度远好于未安装的车辆。
节油、减排、提升动力和减少积碳,这四个特性当中任意一条都对客户都是有吸引力的。
而科力特产品通过对燃油进行小分子化等措施同时实现了上述四大功能。
纵观整个汽车节能产品市场,可谓是无奇不有。
有换冷却液的,例如“爱温”;此类产品主要是通过改善发动机冷却液的沸点和比热,通过改变沸点而改变发动机的工作温度,而比热主要是改变了冷却液的热容量,这样可以改变发动机的热车时间,但是这对发动机在正常工作状态下的油耗影响十分有限,对于动力性和排放而言作用几乎没有实质性的效果。
另有一类则是改变汽车工作电压的产品,例如“金迈驰”、“金节士”等;此类产品主要是宣称可以调节、平稳汽车的工作电压,由此影响喷油的均匀性和准确性,而事实上从发动机的喷油策略上来看,喷油量是有很精确的电压修正的,平稳电压的这种做法从专业的角度来看可以说是一种笑话;另外,现在车载的发动机是带有电压整理电路的,也就是说汽车的电压是很稳定的,加上此类产品可谓是画蛇添足。
此外,还有一些更离谱的节能方式,例如:
往油里面掺水的,这已经是早就被证实的科学谎言。
当然,也有采用与科力特思路相一致的节能产品,例如用红外线对燃油进行处理,或者是用高磁对燃油进行处理。
虽然他们与科力特产品具有相似的思路,但是事实证明了这些产品效果是微乎其微的,有的甚至会损伤发动机。
科力特产品与这些节能产品相比,有着绝对的技术优势和性能优势,大量的试验也证明了这一点。
除了“节油、减排、提升动力和减少积碳”这四大优势外,科力特产品还具有一次投入,长期使用的优势,在正常保养的情况下,可以使用达3年以上,总行驶里程达20万公里。
产品后期保养也很方便,无需要拆卸,保养成本也很低。
对用户来讲,这是一个具有较高科技含量,性能突出的,贴近用户的汽车节能减排产品。
2.目标市场
节油,肯定是每一位车主的愿望。
而减排则是大势所趋,随着排放法规的严格,减排也将是每一位车主所面临的现实问题,同时也是汽车制造商所需要解决的问题。
因此,可以大胆地说一句,每一辆车都是我们的潜在市场对象。
CET4F系列产品主要目标市场为道路车辆,包括道路乘用车和商用车两大类。
根据国家相关部门数据,我国机动车保有量为2.3亿辆。
在节能大环境下,尤其是排放限制日益严格的未来,产品的市场占有率将会有很大潜力。
科力特产品通过自身的刻苦专研和广泛的市场调研,确立了自己的产品和市场定位。
那就是与车主距离最近的、效果最好的、具有高度科学性的汽车节能减排装置。
我们的口号是:
科技创造奇迹,力量舞动未来,特立独行惠达四海。
二0一三年三月三十日
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