[发明专利]使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法及装置

权利要求书

1、一种使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法，其特征在于：将具有一定油压的原始燃料通过燃料进量控制装置进入四周密封的催化堆孔隙中，用其密封催化堆外的回收内燃机启动以后的废气余热及待冷却水余热装置回收的热量加给催化堆及其中的燃料而使其温度不断地升高，当催化堆的温度达到或超过原始燃料脱氢裂解异构所需的活化能时，使进入其中的原始燃料进入变性反应状态，通过设置在催化堆壁的一对交流电极与一对直流电极所施加的电场使原始燃料的分子极化并震荡，加速催化脱氢裂解反应；可调节油压与输入量的原始燃料流经具有相互垂直的交直流电场的催化堆孔隙过程中，在热能和电能的辅助作用下转变为变性燃气，变性燃气从催化堆出口通道进入设置在通道出口并位于混合气室的燃气喷嘴流向混合气室，在所述燃气喷嘴处与空气进量调节装置输入的空气按照设定燃气比同步调节混合后输入汽缸燃烧。

2、根据权利要求1所述的使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法，其特征在于：回收内燃机废气余热及待冷却水余热的废热回收箱在密封的催化堆外，并向催化脱氢裂解室中的催化堆及进入其中的原始燃料加热，使之达到或超过进入催化堆孔隙中的原始燃料进行脱氢裂解异构所需要的活化能。

3、根据权利要求1所述的使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法，其特征在于：一对交流电极与一对直流电极的组合方式为垂直设置在催化堆壁上，并与外电源连接。

4、根据权利要求1所述的使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法，其特征在于：原始燃料的油压在内燃机马达启动前调节，其输入量通过与内燃机油泵连通的锥体油阀的开口面积调节。

5、根据权利要求1所述的使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法，其特征在于：用一对所夹空间与空气滤清器连通的设置于燃气喷咀两侧的可改变距离的矩形夹板的开合来控制空气输入量。    

6、根据权利要求1所述的使汽车内燃机燃料变性燃烧的方法，其特征在于：原始燃料为碳氢化合物，即汽油、柴油、甲醇、乙醇等燃料。

7、一种使汽车内燃机燃料变性燃烧的装置，包括可调节油压与燃料输入量的燃料输出控制器(I)、催化脱氢裂解室(II)、空气进量调节器(III)、混合气室(IV)、废热回收箱(V)、比例同步调节器(VI)，其特征在于：由六个分装置组成一个整体；燃料输出控制器(I)的小型离心式油泵的吸油管(201)和内燃机油箱(VII)连通，而小型离心式油泵的送油管(4)与油压平衡油槽(3)连通，形成由内燃机油箱(VII)到油压平衡油槽(3)的送油通路，油压平衡油槽(3)通过油压平衡油槽回油管(5)与内燃机油箱(VII)连通，形成由油压平衡油槽(3)到内燃机油箱(VII)的回油通路，油压平衡油槽两端的回油管设置油压平衡油槽回油管截面调节阀(6)和油压平衡油槽回油管自动调节阀(7)，油压平衡油槽(3)通过油压平衡油槽出油管(8)与锥体油阀(10)连通，形成油压平衡油槽(3)到锥体油阀(10)的出油通路，油压平衡油槽出油管(8)设置出油管电磁油路开关(9)，锥体油阀(10)的公锥杆(105)与公锥拉杆(12)铰接，通过定滑轮组和连接于公锥拉杆(12)的钢丝拉线(13)连接于比例同步调节器动盘刻划尺(63)上的尺游标(131)，通过支架(11)及回位弹簧(104)调节锥体油阀的开度形成由锥体油阀(10)调节原始燃料进入催化脱氢裂解室(II)的进油量的供油装置；催化脱氢裂解室(II)的进口发兰盘(15)与燃料输出控制器(I)的锥体油阀发兰盘(14)相连接，催化脱氢裂解室(II)中的催化堆(17)为附着有金属及金属氧化物为催化剂的催化剂载体物质烧制而成的薄片叠合成一定间隙的堆，该催化堆(17)盘旋于催化脱氢裂解室进口(151)与出口(231)之间，除了进口(151)与出口(231)外，在与催化堆进口与出口连线相平行的催化堆(17)的四个壁面的薄层绝缘层上紧贴一对相向的交流电极(18)和与交流电极(18)相垂直的一对相向的直流电极(19)，并从电极向催化脱氢裂解室外引出四根绝缘导线，一对(22)接交流电源，另一对(21)接直流电源，除了进口(151)与出口(231)外的催化堆全部用电绝缘物质密封于催化脱氢裂解室壳体内，构成可使原始燃料进行脱氢裂解异构的催化脱氢裂解室(II)；催化脱氢裂解室(II)的出口端发兰盘(23)与混合气室进口发兰盘(36)连接，从催化脱氢裂解室(II)的出口(231)喷出来的变性燃气通过设置在混合气室燃气通道(37)至混合气室(IV)的主燃气喷咀(35)喷向混合气室(IV)，混合气室(IV)与上部的空气进量调节器(III)用同一上、下开孔的矩形外壳(26)结为一体，空气进量调节器(III)上端通过其外壳上的圆柱壳(27)与内燃机空气滤清器相连接，在同一的上、下开孔的矩形外壳(26)腔内的上、下孔(261、262)之间设置能够左右移动的一对平行的矩形夹板(28)，并在矩形外壳(26)内的上、下孔(261、262)处设置分别与左夹板(283)和右夹板(284)连为一体并垂直于矩形夹板(28)的两个矩形上孔挡板(281)和两个矩形下孔挡板(282)，空气进量调节器(III)的进气截面积随着矩形夹板(28)的左右移动而改变，并将主燃气喷咀(35)设置于矩形夹板(28)的中部，钢丝拉线(32)的一端与左夹板(283)中下部连接，通过内壁定滑轮(33)及左夹板中上部孔道穿过两矩形夹板之间的中心空间，连接并穿过右夹板(284)中上部，最后通过壳壁外钢丝拉线导向定滑轮(34)连接于比例同步调节器刻划尺尺游标(341)，上、下两个夹板滑动杆(29)穿过矩形夹板的上部与下部并用滑动杆端部的弹簧挡片(30)将矩形夹板的四个回位弹簧(31)限制在矩形夹板(28)与弹簧挡片(30)之间的滑动杆上用以压迫左夹板(283)与右夹板(284)并使之在怠速时恢复所夹通道截面积为最小，当转动比例同步调节器的动盘刻划尺(63)时，连接在尺游标(341)上的钢丝拉线(32)拉动左右夹板外移使矩形外壳(26)上孔(261)进气截面积、矩形夹板(28)之间的空气通道(285)截面积以及矩形外壳下孔(262)出气截面积同时增大，从空气滤清器进来的空气流经矩形外壳上孔(261)、矩形夹板之间的上部空间，到混合气室主燃气喷咀(35)与燃气混合，混合气流又经矩形夹板下部空间、矩形外壳下孔(262)，到节气门内腔(433)，混合气室(IV)的混合气室出口发兰盘(45)与内燃机进混合气总导管发兰盘(47)相接，位于矩形外壳下孔(262)到混合气室出口发兰盘(45)之间的节气门(43)控制进入汽缸的混合气量，由主燃气喷咀(35)中心线以上至矩形外壳上与空气滤清器连接的圆柱壳(27)为空气进量调节器(III)，主燃气喷咀中心线以下至节气门以下的混合气室出口发兰盘(45)为混合气室；由空气进量调节器(III)中的矩形夹板的开合来精确调节进入混合气室的空气量，同时，通过调节锥体油阀(10)来精确地调节进入催化脱氢裂解室(II)的原始燃料，进而达到精确地调节从主燃气喷咀(35)喷入混合气室(IV)的燃气，以此构成精确地调节进入汽缸的空气与燃气的混气比的空气进量调节器(III)与燃料输出控制器(I)的双向调节装置；置于催化堆(17)壳外的回收内燃机废热气余热与待冷却水余热的废热回收箱(V)，包括有紧贴于催化脱氢裂解室外壳(16)的上水箱(51)及下水箱(50)以及盘旋于催化脱氢裂解室外壳的金属导气管(481、482)及接口导管组合而成，整个的废热回收箱除了接口导管均是封闭的，金属导气管除了接口均封闭于上、下水箱之中，催化脱氢裂解室(III)的进口端与出口端露在封闭的废热回收箱(V)之外，接于下水箱盖的进水管(53)与内燃机回水泵支管(57)连接，接于上水箱盖的排水管(55)与内燃机水箱进水支管(59)连接，通过催化脱氢裂解室(II)非催化堆封闭层的导水孔(24)将上、下水箱连通起来并形成待冷却水循环通路，接于下水箱盖的废热气进气管(52)与内燃机排气导管支管(56)连接，接于上水箱盖的废热气排气管(54)与内燃机尾气支管(58)连接并形成废热气通路，由此构成利用回收内燃机废热来为催化堆(17)提供原始燃料进行催化脱氢裂解异构所需要活化能的废热回收装置；与混合气室进口法兰盘(36)和主燃气喷嘴(35)进口端之间辅助燃气喷孔(38)连通的辅助燃气出口导管(39)与辅助燃气控制阀(40)连接，并与一端连接于辅助燃气控制阀(40)而另一端与混合气室节气门内腔(433)连通的辅助燃气入口导管(41)连通，形成内燃机低速工作时的补充燃气装置；整体装置各部分调节阀门，包括锥体油阀(10)、空气进量调节器中的矩形夹板(28)、混合气室的节气门(43)、辅助燃气控制阀(40)等通过钢丝拉线及定滑轮组与比例同步调节器刻划尺(63)上的尺游标连接，移动尺游标并找到调节各相应阀门在刻划尺相应的半径位置面用螺丝将尺游标固定，即构成按比例同步调节各阀门的比例同步调节装置。