[其他]余熱制氫發(fā)動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85109487
• 申請日: 1985-12-26
• 公開（公告）號: CN85109487B
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發(fā)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(fā)明是涉及一種在發(fā)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(fā)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(fā)動機上進行轉化時還需要滿足汽車發(fā)動機運行過程的條件。關于這個問題，在現(xiàn)有專利US4059076中已經(jīng)得到了解決。（發(fā)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(fā)動機匹配的燃料轉化系統(tǒng)。其中輔機在運行中產生的廢氣（熱量）經(jīng)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(jīng)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(jīng)降溫后，引入發(fā)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(tǒng)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(xiàn)有技術中采用的方法和裝置存在以下缺點。

1、在發(fā)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(xiàn)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(wěn)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(xiàn)有碳氫燃料轉化技術不能在提高發(fā)動機熱效率和降低耗油量方面產生應有的效益。

本發(fā)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(fā)動機使用。而且它在反應過程中所需的熱量，完全由發(fā)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(tǒng)結構簡單，效益顯著，便于實用。

本發(fā)明裝置的原理是（見附圖1）：在發(fā)動機運轉過程中，當動力沖程末期，活塞行程1/2-2/3，發(fā)動機已作功占發(fā)動機總功率80.9～89.2%，燃氣狀態(tài)為溫度1300-900℃，壓力10-6bar時，在缸壁上開輸氣孔Ⅱ₃，令發(fā)動機缸內燃氣憑借高壓狀態(tài)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(fā)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(fā)動機的高品位燃料使用，以此節(jié)約能源，提高發(fā)動機的熱效率。

我們知道現(xiàn)代發(fā)動機的一般熱效率是25-32%，即用于發(fā)動機的燃油熱量幾乎占60%以上是從發(fā)動機的冷卻和排氣系統(tǒng)中散失掉。近幾年來，國際上對絕熱發(fā)動機進行了廣泛的研究和實驗。其使發(fā)動機絕熱化的意義和目標就是最大限度地回收利用發(fā)動機的廢氣和冷卻水余熱來提高發(fā)動機的熱效率。目標是一個，然而實現(xiàn)的途徑和方法往往不是一個。從現(xiàn)在已經(jīng)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(fā)明裝置采用的途徑和方法是在發(fā)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(fā)動機余熱總量的20-30%，這相當于使現(xiàn)有發(fā)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(fā)明裝置的運轉程序如下：

1、發(fā)動機初始準備階段（見附圖1）：

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