针对目前存在的能源和环保问题,各国相继都采取一定措施鼓励汽车节能、减排技术开发与研究。燃油磁化技术是一种汽车节能减排技术。实验表明,经磁化后的燃油雾化效果更好,燃烧更充分,节油减排效果比较明显。本文在对燃油磁化机理进行深入研究的基础上,设计开发一种新型车用电磁节能器。本文通过大量实验,对磁化后柴油发动机的燃油经济性、排烟,燃油红外吸收光谱和表面张力进试验研究,对比分析了不同磁场强度时,磁场对柴油发动机燃油经济性和排气烟度的影响,并同时分析了磁场强度与燃油红外吸收强度和燃油表面张力的关系。结果表明:经磁化后的燃油油耗率和排气烟度有所降低。在不同的转速和负荷条件下,磁化后燃油经济性和排气烟度达到最佳效果所需的磁场强度不同。磁化后的燃油红外吸收强度增强,红外吸收强度随磁场强度增强而增强。磁化后燃油的表面张力降低,且表面张力随磁场强度增强而降低。在此理论与实验研究基础上,本文设计制造了一种根据汽车工况改变而改变磁场强度的电磁磁化装置,从而使节能减排的效果更佳。电磁节能器根据流量传感器输入的流量信号判断发动机的工况,然后与标定的工况参数进行对比,判断出该时刻达到最佳磁化效果所需的磁场强度大小,通过PWM(脉冲宽度调制)控制输出控制磁化器电压大小的信号,从而达到改变电磁节能器磁场强度大小的目的。该电磁节能器以轴对称空心线圈作为磁场产生装置。本文以电磁场的基本理论为基础,建立了线圈计算模型。具体做法是首先建立单个线圈的计算模型,在单个线圈的基础之上建立了轴对称线圈的计算模型。与此同时利用MATLAB软件对磁场强度进行了仿真计算,最后完成线圈参数的设计。电磁节能器的控制部分由单片机完成。本文给出电磁节能器的硬件功能和结构,并分析了各模块的功能原理,主要包括涡轮流量计、温度传感器、AT89S52单片机管脚和功能、光电耦合处理、斩波电路设计、场效应管驱动电路和显示电路等。在硬件电路设计的基础上,给出了软件流程图。最后完成了电磁节能器的组装和磁场参数测试,结果表明电磁节能器能够达到设计要求。