[发明专利]燃料及其制备方法

说明书

本发明是关于一种高度易燃的燃料和该燃料的制备方法。更具体地说，本发明是关于这样一种燃料，该燃料用于发动机驱动的交通工具，如传统上以汽油作为燃料的汽车、卡车和轮船，还可用于飞机燃料及用于熔炉。该燃料显示出低的废气污染物排放量和高效率。

背景技术

发动机驱动的交通工具，如汽车和飞机，以汽油和空气的混合物为燃料。汽车使用了一种汽化器或一种燃料注入装置，通过将汽油雾化到空气中，汽化器或燃料注入装置可以产生一种汽油和空气的爆炸性混合物。这种混合物经过一个进气岐管后，产生涡流，并被输送至内燃机的发动机气缸中。另一种情况下，可以将汽油直接注入或引入气缸中，而将空气通过进气岐管单独输送。无论采用哪种方法，总是形成一种混合物。而这种混合物是粗制的和不稳定的。如果不立即燃烧，汽油液滴就会从混合物中沉降下来。

为了减慢燃烧过程和气缸中的爆震，汽油中含有芳烃。

在燃烧时，这种混合物还导致了大量污染物的生成。

本发明的公开

本发明试图提供一种用于发动机驱动的交通工具的，高度易燃的燃料，其效率更高，并且，与常规的汽油和空气的混合物相比，显示出更低排放量的废气污染物。

按照本发明的一个方案，本发明提供了一种易燃的燃料的制备方法，该方法包括将一种气态烃类燃料暴露于一种电场或等离子体中，或者暴露于一种紫外光辐射、微波辐射或激光下，制备出一种与所述烃类原料相比具有改进的燃烧性能的燃料。

更特别的情况下，所述的暴露是在高温下进行，从气态烃类原料中产生出带电微粒，这些带电微粒流入发动机的气缸中。这些带电微粒可以携带负电荷或正电荷，但是，带负电荷的微粒是优选的。

按照本发明的另一个方案，本发明提供了一种由本发明上面提到的方法制备的燃料。

按照本发明一个特别具体的实施方案，本发明提供了一种燃料的制备方法。该方法包括a)将一种气态含氧流体引入一种保持真空的气态烃类燃料气氛中，并且，b)建立一种穿过该气氛的电势差，或者用紫外光辐射、微波辐射或激光照射所述气氛，生成一种由与所述气态烃类相结合的所述含氧流体组成的燃料。

按照本发明另一个具体的实施方案，本发明提供了一种燃料，该燃料是一种均匀的组合物，它由如下方法制备：a)将一种气态含氧流体引入一种保持真空的气态烃类燃料气氛中，并且，b)建立一种该气氛的电离势差，或者用紫外光辐射、微波辐射或激光照射所述气氛，生成一种由与所述气态烃类相结合的所述含氧流体组成的燃料。优选具体实施方案的描述

1.一般方法

在本发明提供的方法中，一种气态烃类燃料被暴露于一种电场或等离子体中，特别是暴露在一种电离势差或紫外光辐射、微波辐射或激光中。

所述暴露可以在一种气态载体流，如含氧流体，例如氧气和/或空气，或一种氧气和/或空气与蒸汽或水的气化物的存在下进行。其它的气态载体流包括氮气和惰性气体，例如，氩气和氦气。

虽然不希望被任何特定的，例如燃料生成机理这样的理论所限制，还是在一种理论中做了如下推测：所述电离势差或辐射使气态烃类燃料活化到一个高能量的状态。特别是，认为燃料的烃类分子或离子被电激发到一种状态，在这种状态下，与处于未被激发的状态的燃料相比，他们更具有活性或更加敏感。

另一种理论是，该方法产生了一种极度分散的气溶胶，与用常规的装有气化器或燃料喷射器的系统产生的气溶胶相比，这种气溶胶具有小得多的微粒大小。在形成这种气溶胶的条件下，首先，在一种强充电的条件下，形成一种滴状微粒。这是一种亚稳态，在库仑力的排斥下，立即导致高电荷液滴的破坏，并导致了更细液滴的形成，每一个这样更细的液滴都带有原来液滴带有电荷的一部分。这些二次生成的液滴可以再迅速地，进一步经历相似的破坏和分散过程，直到燃料一空气混合物进入室并被点燃。这些燃料微粒之间相互的静电排斥防止了它们再聚合成较大的液滴。再者，与用常规的装有气化器或燃料喷射器的系统相比，进入室的这种液滴更加分散。由于室中燃料的燃烧发生在燃料微粒的表面上，因此，燃烧速率依赖于其表面积。在装备有常规的气化器或燃料注射器的系统中的正常的液滴作为废气被排出之前，以高的发动机速度燃烧是不完全的，因此，如果液滴大小较大，应兼顾燃烧的完全性。另一方面，极度分散大大增加了用作燃烧的表面积，并且导致了充分得多的燃烧及一氧化碳和未燃烧的烃类排放物生成量的减少，这是本发明观察到的结果。