[其他]余熱制氫發動機

無效

• 申請號: 85109487
• 申請日: 1985-12-26
• 公開（公告）號: CN85109487B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 董銀談;趙帷智
• 申請（專利權）人: 董銀談
• 主分類號: F02B43/00
• 分類號: F02B43/00
• 代理公司: 云南省專利事務所
• 代理人: 羅東

本發明是涉及一種在發動機上使碳氫燃料（汽、柴、煤、植物油、酒精、甲醇等），轉化為氫和一氧化碳再生氣的方法和裝置。裝置產生的再生氣與汽油混合作為該發動機的燃料使用。

眾所周知碳氫燃料轉化為氫和一氧化碳的要素是：1、燃料和水（氣化劑）;2、熱量;3、反應釜;4、催化劑。而在發動機上進行轉化時還需要滿足汽車發動機運行過程的條件。關于這個問題，在現有專利US4059076中已經得到了解決。（發明人：日本KaTuaKi;KosaKaHidaKa;ZeneUeno1977.11.）。其解決的方法和裝置是用一臺小型輔助汽油機（簡稱輔機）、一個轉化反應器及其配套的部件管路，組成一個與發動機匹配的燃料轉化系統。其中輔機在運行中產生的廢氣（熱量）經排管全部供入反應器內作為反應轉化的熱量。同時供入的還有經過預熱的油、水（蒸氣）。它們在催化劑條件下進行化學反應。反應中產生氫和一氧化碳（含非可燃氣體成份）再生氣，經降溫后，引入發動機作為燃料使用。值得注意的是當中輔機的職能僅作為傳輸、產生廢氣熱量之用，而不對外作功。同時與此類似的裝置和方法還散見于英國專利GB1491138、GB1485834和德國專利DE2439873等。他們的技術特點是以空壓機代替輔機，而在反應器內是用傳統的“部分氧化法”使碳氫燃料轉化為氫和一氧化碳再生氣，但在現有技術中采用的方法和裝置存在以下缺點。

1、在發動機上配備一臺輔機或一套壓氣機設備，專門為反應器傳輸提供反應所需要的熱量，而不對外作功;機構復雜笨重，耗能太多。

2、在輔機中不便于利用多種代用燃料。

3、在輔機缸內噴水（US4004554），容易使缸內零部部件產生銹蝕，冷激現象。

4、在輔機缸內進行轉化反應，容易使缸內零部件造成積炭。

5、在輔機運行中，由于提供的廢氣溫度、壓力不穩定，致使燃料轉化反應的速率、強度受到一定的限制。

6、在輔機中不便于利用催化劑。

正是由于以上的缺點，致使現有碳氫燃料轉化技術不能在提高發動機熱效率和降低耗油量方面產生應有的效益。

本發明的目的是要提供一種新的方法和裝置。這種方法和裝置，不但能使碳氫燃料充分地高速地轉化為氫和一氧化碳再生氣供發動機使用。而且它在反應過程中所需的熱量，完全由發動機本身所產生的廢氣傳輸供給。這樣不僅消除了復雜笨重的輔機和由于利用輔機而產生的缺點，而且使整個裝置系統結構簡單，效益顯著，便于實用。

本發明裝置的原理是（見附圖1）：在發動機運轉過程中，當動力沖程末期，活塞行程1/2-2/3，發動機已作功占發動機總功率80.9～89.2%，燃氣狀態為溫度1300-900℃，壓力10-6bar時，在缸壁上開輸氣孔Ⅱ₃，令發動機缸內燃氣憑借高壓狀態的壓力穿過輸氣孔Ⅱ₃，循管路Ⅱ₉進入燃料轉化反應器Ⅱ₁內與油、水（蒸氣）混合，在催化劑條件下進行化學反應。同時在反應過程中回收利用發動機廢氣和冷卻水余熱，使碳氫燃料轉化為氫和一氧化碳再生氣，作為發動機的高品位燃料使用，以此節約能源，提高發動機的熱效率。

我們知道現代發動機的一般熱效率是25-32%，即用于發動機的燃油熱量幾乎占60%以上是從發動機的冷卻和排氣系統中散失掉。近幾年來，國際上對絕熱發動機進行了廣泛的研究和實驗。其使發動機絕熱化的意義和目標就是最大限度地回收利用發動機的廢氣和冷卻水余熱來提高發動機的熱效率。目標是一個，然而實現的途徑和方法往往不是一個。從現在已經采用的絕熱方案看，存在材料技術難度大，實驗周期長、投資大和實施困難等問題。而本發明裝置采用的途徑和方法是在發動機燃料轉化反應過程中利用化學的方法，直接從廢氣和冷卻水中回收利用余熱。其中回收的熱量（約占發動機余熱總量的20-30%，這相當于使現有發動機熱效率增加12-16%）最終以化學能形式存儲于新產品再生氣之中。

本發明裝置的運轉程序如下：

1、發動機初始準備階段（見附圖1）：

a、首先關閉發動機水閥Ⅱ₁₂、油閥Ⅱ₁₈、和手控閥Ⅱ₅，然后按傳統發動機操作程序起動、運轉、并進行工作。這時發動機的結構、原理、性能與傳統發動機完全相同。