[发明专利]车辆减排系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆减排系统。

更具体地讲，本发明涉及一种氢气在其中产生以供内燃机中使用的车辆减排系统，目的是减少氮氧化物排放和/或颗粒物质排放。

背景技术

已知的是机动车辆发动机产生废气是由于燃料在车辆发动机内的燃烧。这些废气主要包含相对而言无害的氮气、水蒸气和二氧化碳，但是该废气还包含某些少量诸如一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的有害气体以及烟尘颗粒。这些有害气体是空气污染的主要原因。

为了减少废气的有害部分，现代车辆设置有旨在通过促进氧化或还原化学反应使有害气体转化为低危害气体的催化转化器。然而，催化转化器的使用具有一些缺陷。它们由于其中使用了诸如铂、钯和铑的各种贵金属而相对昂贵。这导致了转化器被盗的可能性增加。而且，转化器在车辆发动机初始启动时不是完全有效的，因为它们需要加热至其必要的操作温度。此外，现代的三效催化剂需要必须达到或接近化学计量的精确燃料-空气比才能有效。当发动机在狭窄的比率窗口之外操作时，转化器的有效性大大降低。

虽然通过使用替代性的燃料和能源来避免有害气体的形成是可能的，但是这通常需要发动机的大范围重新设计。因此，无法对数百万已经被使用的车辆进行改造。

本发明涉及一种车辆减排系统，其通过减少氮氧化物排放和颗粒物质排放的水平而将有助于至少部分地克服这些问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的减排系统，包括：

蓄水池，用于包含一定量的供给水；

至少一个电解电池，用于将供给水转化成氢气，以及氧气与残余水的混合物；

水泵，用于使供给水从蓄水池流动到所述电解电池或各个电解电池；

气体鼓泡器，包括第二蓄水池；

氢流体流动路径，允许氢气从所述电解电池或各个电解电池流动到气体鼓泡器并随后到发动机；

氧气和水蒸气流体回流路径，从所述电解电池或各个电解电池通向所述蓄水池。

流体流动路径可以通过位于发动机的涡轮增压器之前的进入口通入到发动机，由此氢气在发动机内与燃料和空气一起燃烧。

流体流动路径可以通入到发动机的排气系统，以在其中燃烧而在排气系统中产生更多热量，由此减少来自于排气系统的排放。

供给水可以是蒸馏水。

电解电池可以是聚合物电解质膜电池。

电解电池可以布置为将供给水分解为氢气、氧气和残余水。

电解电池可以包括用于接收供给水的进口、至少一个用于氢气的出口和用于氧气和残余水的另一出口。

氢气可以至少为99.9％的纯度。

设备可以包括用于氧气和残余水返回蓄水池的回流路径。

设备可以包括在回流管路中的至少一个换热器，用于在残余水返回蓄水池之前控制残余水的温度。

设备可以包括附着到蓄水池的至少一个加热元件。

换热器可以包括风扇，其将冷空气引导到形成部分回流管路的一段盘绕管道，其中，根据材料的热导率来选择管道的材料。

供给水的温度可以保持在36℃到47℃之间，其冷却通过换热器的使用实现，并且加热通过加热元件的使用实现。

气体鼓泡器可以由来自蓄水器的供给水进行补充。

气体鼓泡器可以由已知防止水电离的材料构成。

设备可以包括布置为监测和调整电解电池和蓄水池内的温度并控制水泵的控制单元。

控制单元可以从发动机接收信息，以在发动机不运转时允许系统被关闭。

控制单元可以从电解电池接收信息以在系统关闭之后防止电解电池保留残余电压。

电解电池控制单元还可以在电解电池中保留残余电压时防止系统启动，并在重启系统之前允许电压降低至可接受的水平。

附图说明

现在本发明将通过示例的方式参照附图进行描述，其中：

图1是根据本发明的实施例的车辆减排系统的示意图。

具体实施方式

参照图1，示出了按照本发明的用于车辆的减排系统，其包括用于产生氢气的设备，一般由附图标记10表示。该系统具有从设备10通向机动车的发动机（未示出）的流体流动路径12，允许氢气从装置10流动到发动机。

在使用中，氢气可以布置为通过位于涡轮增压器之前的进入口通入到发动机内以改善其中燃烧的燃料和空气的完全燃烧。此外，氢气也可以通入到发动机的排气系统以在其中产生更多热量并进一步减少排放。