專利名稱：一種氫氣汽油雙燃料發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機，具體是雙燃料發(fā)動機。
背景技術：
汽車作為化石燃料消費家族中的重要成員，對于化石燃料的過度消費、全球氣候變暖負有不可推卸的責任。傳統(tǒng)汽油機已無法滿足更高排放要求，目前各國的汽車企業(yè)都在積極開發(fā)各種新型發(fā)動機，以滿足日益嚴格的汽車排放法規(guī)。參見圖1，傳統(tǒng)汽油機主要由發(fā)動機進氣總，3、進氣歧管4、發(fā)動機本體1 (含缸體、缸蓋等)、氣道噴射噴油器2、排氣歧管5、排氣總管6以及三元催化器7 (Three Way Catalyst, TWC)組成。其中，進、排氣總管分別與進、排氣歧管連接，進、排氣歧管安裝在發(fā)動機本體的缸蓋上，噴油器安裝在進氣歧管上，三元催化器安裝在排氣總管上。傳統(tǒng)汽油機工作時，空氣經(jīng)進氣總管進入進氣歧管后，將進氣道內(nèi)的燃油蒸汽帶入發(fā)動機氣缸內(nèi)，燃油空氣混合氣在氣缸內(nèi)燃燒做功后，燃燒廢氣經(jīng)排氣歧管進入排氣總管，在三元催化器內(nèi)進行催化轉(zhuǎn)化，并最終以達到排放標準的廢氣排入大氣中。在這種傳統(tǒng)汽油機的工作過程中，由于燃油品質(zhì)的區(qū)別，噴油方式的不同以及三元催化器的催化能力的限制，使得傳統(tǒng)發(fā)動機的油耗和排放不能得到進一步的優(yōu)化提升， 而隨著全球原油儲量不斷減少，傳統(tǒng)汽油機的發(fā)展將會舉步維艱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對傳統(tǒng)汽油機油耗、排放高的問題，提供一種新型氫氣汽油雙燃料發(fā)動機，在不改變發(fā)動機本體及排氣系統(tǒng)，不增加發(fā)動機成本的基礎上最大限度的降低發(fā)動機的油耗和排放水平。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是
一種氫氣汽油雙燃料發(fā)動機，其包括進氣歧管總成、發(fā)動機本體、排氣歧管總成以及供油系統(tǒng)；所述供油系統(tǒng)的終端為氣道噴射噴油嘴，其布置于進氣歧管總成的每根進氣歧管的兩側；其特征在于還包括一套供氫系統(tǒng)，所述供氫系統(tǒng)的終端是氫氣噴嘴，所述氫氣噴嘴也布置于進氣歧管總成的每根進氣歧管的兩側。本氫氣汽油雙燃料發(fā)動機中，同時包括了一套供油系統(tǒng)和一套供氫系統(tǒng)，進氣歧管總成與發(fā)動機本體連接，使得氫氣或汽油噴射進入進氣歧管后與空氣混合形成混合氣， 混合氣進入氣缸內(nèi)燃燒做功，廢氣經(jīng)排氣系統(tǒng)進入到后處理系統(tǒng)，通過三元催化器將尾氣處理掉。與傳統(tǒng)汽油機相比有以下改進在傳統(tǒng)汽油機的進氣歧管氣道噴射噴油器的異側增加一套氫氣噴嘴(包括氫氣汽油噴嘴驅(qū)動器)，同時增加一套發(fā)動機供氫系統(tǒng)。采用上述技術方案，在發(fā)動機不同工況下有選擇的使用氫氣和汽油燃料，不但能減少化石燃料的使用，延長其使用壽命，還能極大降低發(fā)動機有害排放物，能滿足日益嚴格的汽車排放法規(guī)；同時對于氫氣汽油的選擇使用，還能有效抑制氫氣比熱值低而帶來的動力不足的缺點。


圖1是背景技術中所描述的傳統(tǒng)汽油機結構示意圖； 圖2是本新型氫氣汽油雙燃料發(fā)動機結構示意圖3是本氫氣發(fā)動機的氫氣供應系統(tǒng)圖。圖中1-發(fā)動機、2-噴油嘴、3-氫氣噴嘴、4-進氣總管、5-進氣歧管、6-排氣歧管、 7-排氣總管、8-三元催化器、9-高壓氫氣瓶、10-電磁閥、11-一級減壓閥、12-氫氣壓力溫度傳感器、13-二級減壓閥、14-氫氣氣軌、15-阻火器。
具體實施例方式如圖2、3所示，在本氫氣汽油雙燃料發(fā)動機中，同時包括一套供油系統(tǒng)和一套供氫系統(tǒng)，其中供氫系統(tǒng)由一個高壓氫氣瓶9，電磁閥10，一、二級減壓閥11、13，阻火器15和連接管路組成。高壓氫氣瓶9瓶口處安裝電磁閥10，電磁閥10出口通過管路與一、二級減壓閥11和13相連，二級減壓閥13與阻火器15相連接，阻火器15布置在氫氣氣軌14前端，通過管路與氫氣氣軌14相連，氫氣氣軌上安裝有八個氫氣噴嘴3，氫氣噴嘴3安裝于進氣歧管5上，處于氣道噴射噴油器的3異側(就是不同側)，并通過氫氣噴嘴前端的膠圈實現(xiàn)與進氣歧管的密封。除此之外，供油系統(tǒng)按照常規(guī)的方式通過燃油泵和輸油管路將汽油輸送到氣道噴射噴油器2中，ECU控制噴油嘴或是氫氣噴嘴在不同工況下定時開啟，從而實現(xiàn)氫氣和汽油兩種不同燃料在不同工況下的最優(yōu)化選擇。當發(fā)動機處于冷啟動、怠速工況時，氫氣作為發(fā)動機燃料提供動力輸出，由于氫氣具有著火極限寬、點火能力低、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓葍?yōu)點，足以滿足發(fā)動機冷啟動要求，且氫氣燃燒產(chǎn)物只有水，因此徹底解決了排放法規(guī)中對于冷啟動極為苛刻的要求；在低速中小負荷工況下，氫氣具有燃燒速度快、等容度高、熱效率高等優(yōu)點，使得整機氣耗較之汽油發(fā)動機的油耗有所降低；當發(fā)動機處于低速大負荷及高速工況時，氫氣因其密度小、比熱值低、充氣效率差導致動力性不足，而此時采用汽油均質(zhì)燃燒模式，以保證發(fā)動機的動力輸出，同時可充分利用三元催化器8的高轉(zhuǎn)化效率實現(xiàn)發(fā)動機在該工作區(qū)域的超低排放。本新型氫氣發(fā)動機的特點是發(fā)動機使用氫氣汽油雙燃燒，降低了化石燃料的使用，延長了化石燃料的使用壽命；氫氣發(fā)動機的燃燒產(chǎn)物只有水，不存在排放問題，尤其在冷啟動的時候沒有任何排放，能輕易滿足歐洲愈加嚴格的排放法規(guī)；氫氣燃燒速度快，等容度高，熱效率高，決定了氫氣發(fā)動機氣耗較之傳統(tǒng)汽油機的油耗有明顯下降，經(jīng)濟性極佳。 在中高速工況下切換到汽油模式，在滿足排放的同時保證發(fā)動機強勁動力性。
權利要求
1.一種氫氣汽油雙燃料發(fā)動機，其包括進氣歧管總成、發(fā)動機本體、排氣歧管總成以及供油系統(tǒng)；所述供油系統(tǒng)的終端為氣道噴射噴油嘴，其布置于進氣歧管總成的每根進氣歧管的兩側；其特征在于還包括一套供氫系統(tǒng)，所述供氫系統(tǒng)的終端是氫氣噴嘴，所述氫氣噴嘴也布置于進氣歧管總成的每根進氣歧管的兩側。
2.根據(jù)權利要求1所述的氫氣汽油雙燃料發(fā)動機，其特征在于所述供氫系統(tǒng)由一個高壓氫氣瓶、電磁閥、一、二級減壓閥、阻火器和連接管路組成；所述高壓氫氣瓶的瓶口處安裝電磁閥，電磁閥出口通過管路與一、二級減壓閥相連，二級減壓閥與阻火器相連接，阻火器布置在氣軌前端，通過管路與氫氣氣軌相連，所述氫氣噴嘴安裝在氫氣氣軌上，并對應安裝在進氣歧管上，處于氣道噴射噴油器的異側。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的氫氣汽油雙燃料發(fā)動機，其特征在于所述氫氣噴嘴前端通過膠圈實現(xiàn)與進氣歧管的密封。
全文摘要
本發(fā)明提出一種氫氣汽油雙燃料發(fā)動機，其包括進氣歧管總成、發(fā)動機本體、排氣歧管總成以及供油系統(tǒng)；所述供油系統(tǒng)的終端為氣道噴射噴油嘴，其布置于進氣歧管總成的每根進氣歧管的兩側。其還包括一套供氫系統(tǒng)，所述供氫系統(tǒng)的終端是氫氣噴嘴，所述氫氣噴嘴也布置于進氣歧管總成的每根進氣歧管的兩側。本發(fā)明是在傳統(tǒng)汽油機的進氣歧管氣道噴射噴油器的異側增加一套氫氣噴嘴，同時增加一套發(fā)動機供氫系統(tǒng)，可以在發(fā)動機不同工況下有選擇地使用氫氣和汽油燃料，不但能減少化石燃料的使用，延長使用壽命，還能降低發(fā)動機有害排放物，能滿足日益嚴格的汽車排放法規(guī)；同時對于氫氣汽油的選擇使用，還能有效抑制氫氣比熱值低而帶來的動力不足的缺點。
文檔編號F02M35/104GK102155306SQ201110065250
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權日2011年3月18日
發(fā)明者馮海濤, 楊志勇, 胡鐵剛, 郝棟 申請人:重慶長安汽車股份有限公司