[发明专利]用于操作基于乙醇-水-氢混合物燃料的汽油发动机的燃料控制系统

说明书

披露了用于在汽油发动机内将酒精和水混合物转化为富氢气体以给汽油发动机车辆提供功率的技术、系统和装置。在所披露技术的一个方面中，披露了电子控制模块，其安装在汽油发动机车辆上，用于控制汽油发动机车辆，以靠作为燃料的酒精和水混合物运行。该电子控制模块包括处理器、存储器和耦连至汽油发动机车辆的ECU以接收来自ECU的各个传感器信号的接口。电子控制模块还包括互连件，其耦连至汽油发动机车辆的各个模块，以控制使该车辆靠储存在车辆的汽油箱中的酒精和水混合物运行的方法。所述方法包括在汽油发动机的气缸中将被催化的酒精和水混合物转化为富氢气体。

优先权和相关申请

本专利申请要求美国临时申请No.61/983,360的优先权和权益，其名为“FUELCONTROL SYSTEMS FOR OPERATING GASOLINE ENGINES BASED ON ETHANOL-WATER-HYDROGEN MIXTURE FUELS”，并于2014年4月23日由申请人American United Energy,Inc.和发明人Pinliang Fan递交。

技术领域

在本申请中描述的主题大体涉及用于汽车的替代燃料技术。

背景技术

传统氢燃料首先在特殊设备处被制造，然后以气体或液体形式储存并运输，然后提供到基于氢燃料的车辆。例如，氢气或富氢气体可储存在加压气体箱中，所述加压气体箱则安装在车辆上，以便被车辆发动机使用。但是，与在汽油发动机中燃料的汽油燃料相比，由气体箱供应的氢气通常具有较低的密度。因此，氢气箱作为燃料源通常不足以为普通的汽油发动机车辆供能。

替换地，当液体氢直接进入气缸中燃烧时，液体氢可产生比气体氢高得多的功率。但是，储存液体氢很麻烦，因为其需要超低温度和特殊的储存箱。此外，这样的特殊储存箱不仅笨拙而在车辆中占据过多空间，其还具有比汽油箱低得多的体积能量比。因此，这样的燃料箱的典型操作里程明显小于汽油车辆的典型500km里程。此外，以气体形式或液体形式储存和运输氢可非常危险和昂贵。

发明内容

在本文件中披露的技术涉及用于通过在汽油发动机车辆的汽油发动机内将酒精和水混合物转化为富氢气体以为汽油发动机车辆供能，而将酒精和水混合物用作燃料的系统、装置和技术，以为汽油发动机车辆供能。

在一个方面，披露了一种用于使汽油发动机车辆靠作为燃料的酒精和水混合物运行的方法。该方法包括使一定量的酒精和水混合物通过催化管，以催化酒精和水混合物。接下来，利用在汽油发动机车辆内的汽油发动机的燃料喷射器，被催化的酒精和水混合物被喷射到汽油发动机的进气歧管中，以形成与空气混合的被催化的酒精和水混合物的雾。被催化的酒精和水混合物的雾和空气通过气缸的进气阀被吸入到汽油发动机的气缸中，其中，被催化的酒精和水混合物的雾变为被催化的酒精和水混合物的蒸气，而气缸内的高温导致被催化的酒精和水混合物的蒸气瞬时转化为富氢气体(其包含最高比例的H₂，但可还包括CO、CO₂、和诸如O₂的其他气体)。富氢气体和空气混合物随后被点燃以燃烧，并产生用于汽油发动机车辆的功率。

在一些实施方案中，酒精和水混合物中的酒精部分包括乙醇。

在一些实施方案中，酒精和水混合物中的酒精部分包括乙醇和甲醇。

在一些实施方案中，酒精和水混合物中的酒精部分主要包括乙醇。

在一些实施方案中，酒精和水混合物中的水部分是总体积的至少20％但不多于总体积的70％。

在一些实施方案中，酒精和水混合物中的水成分是总体积的至少30％但不多于总体积的60％。

在一些实施方案中，酒精和水混合物中的水成分是总体积的至少40％但不多于总体积的55％。

在一些实施方案中，酒精和水混合物由大体相等部分的乙醇和水构成。