[实用新型]一种氢能发动机系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车发动机领域，具体涉及一种使用醇裂解出富氢气体作燃料的低碳发动机系统。

背景技术

发展可再生能源是当今世界人类可持续发展的必由之路，用可再生能源（如：乙醇）来代替石化能源（如汽油、柴油）是一条可优先发展的道路，而目前乙醇直接加入汽油（一般不超过10%）或乙醇单独用作汽车燃料，不仅效率低，而且单位公里的运行成本也较高，进而人们想到用乙醇加水通过高温催化裂解制造出富氢气体，再用富氢气体直接用于汽车发动机，这样做能源的利用率高而且成本很低。

有关低碳醇裂解出富氢气体作燃料的发动机系统，目前公开文献也有报道，我们摘录以下一些：

1、中国专利，名称: 氢混合动力电动汽车  申请（专利）号: CN200510011068.0  公开（公告）号: CN1951718  申请（专利权）人: 董银谈，地址: 云南省昆明市北京路542号省科技大楼 发明（设计）人: 董银谈  摘要:一种不用任何汽油、柴油，只用氢作燃料的氢混合动力电动汽车，属汽车领域。其特征是汽车上氢发动机排气管路串接一个醇裂解氢发生器，它可利用排气余热，将醇催化裂解随车制氢，并使所产氢气作为发动机燃料运转，以此驱动汽车行驶和发电机发电。当和电动机组合驱动时，可达到超低排放或零排放水平。 主权项:  1、一种氢混合动力电动汽车，由汽车底盘(I)、汽车外壳、方向盘、车轮(IV)、制动器、发动机、电机(II)、蓄电池组(III)；燃料箱、控制电路(66)和与控制电路(66)导线相连接的各控制阀组成，其特征在于氢混合动力电动汽车内装有一台氢发动机(31)，其汽车蓄电池组(III)的输出线与串接在氢发动机(31)排气管路醇裂解氢发生器(1)中的冷启动电加热器(24)连接，氢发动机(31)的排气管(2)连接一个醇裂解氢发生器(1)，通过排气分流阀(6)再与消声器尾管(22)相接，醇裂解氢发生器(1)的氢气输出管(58)与氢发动机(31)进气端的氢喷嘴(62)  相接，醇裂解氢发生器(1)的醇输入管(46)与醇贮存箱(49)相接。  

2、中国专利，名称: 车载制氢装置，申请（专利）号:  CN200910169578.9 公开（公告）号: CN101643202  申请（专利权）人: 任春光 ，发明（设计）人: 徐光国;任春光，摘要: 一种车载制氢装置，醇箱(1)的醇出口(6)通过醇管连接有加热器，加热器的醇汽出口通过醇管连接有反应器，反应器带有用于与车辆发动机连接的裂解气出口；所述的加热器一端带有用于与车辆发动机连接的尾气进口，另一端带有用于与消音器连接的尾气出口。采用本发明随车制氢，可替代部分汽油并改善汽油的雾化、混合和燃烧，提高汽油机的热效率。经过实际检测，掺氢比例在4.7wt％时，可替代30～40％的燃油，尾气中的碳氢化合物、氮氧化合物和一氧化碳总量减少90％以上。主权项:  1、一种车载制氢装置，包括醇箱(1)，其特征在于：醇箱(1)的醇出口(6)通过醇管连接有加热器，加热器的醇汽出口通过醇管连接有反应器，反应器带有用于与车辆发动机连接的裂解气出口；所述的加热器一端带有用于与车辆发动机连接的尾气进口，另一端带有用于与消音器连接的尾气出口。

3、名称: 醇裂解制氢氢汽车，申请（专利）号: CN200910197691.8 申请日: 2009.10.26  公开（公告）号: CN102039814A 公开（公告）日: 2011.05.04  申请（专利权）人: 韩林生，地址:上海市长宁区茅台路690弄2号403室  发明（设计）人: 韩林生  摘要:一种醇裂解制氢氢汽车，它包括制热部分、控制部分、醇气化裂解部分、氢发动机和合成部分。所述制热部分由汽车尾热装置和特制电加热器构成，在汽车发动控制系统指令下，能在瞬间将甲醇由液态变为气态；所述控制部分是通过电控单元监测发动机的转速和节气门的开度控制裂解器内甲醇喷射量；所述醇气化裂解部分包括汽化器和裂解器，从汽化器出来的气态甲醇进入所述裂解器，裂解出的氢气进入氢发动机气缸；所述合成部分包括温控仪、风门、醇燃料箱、冷却箱、混合器、空滤器等组成。本发明采用醇裂解制氢技术，利用可再生能源中较为廉价的甲醇作为汽车燃料，经济环保，摆脱了对传统石油能源汽油或柴油的依赖。

但是上述文献以及目前乙醇加水高温催化裂解制氢方法和装置还存在以下问题：

1、催化裂解装置一般用汽车排气管的温度来做催化剂的裂解温度，而催化剂作用一段时间（一般为几十小时）后，会因积碳、中毒而失效或效能大降，因此需要经常更换催化裂解装置，使用极为不方便，因而不具实用性，很难推广应用。