一種醇氫燃料發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動力裝置，是一種利用甲醇及甲醇裂解氣完全代替原有燃料的裝置，且這種動力裝置的燃燒更加充分，輸出的動力更大；其尾氣排放更加環(huán)保，特別涉及一種醇氫燃料發(fā)動機。
【背景技術(shù)】
[0002]當今世界面臨著石油能源危機和環(huán)境污染兩大問題。能源與環(huán)境問題已成為影響中國乃至世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素。因此，積極尋求和發(fā)展清潔能源已成為各國的頭等大事。改變石油短缺、環(huán)境污染的唯一方法，就是減少對石油的依賴，開發(fā)綠色高效清潔替代能源。
[0003]隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，石油使用量的快速增加，以及國際原油價格的飛漲，對中國石油供給和環(huán)境保護造成了巨大壓力，節(jié)能減排任務(wù)形勢嚴峻。
[0004]目前使用的甲醇汽油只是簡單的把甲醇按照一定的比例摻到汽油中使用，沒有完全擺脫對汽油的依賴。本發(fā)明使用甲醇裂解的富氫氣體與甲醇混合燃燒，擺脫了對石油的依賴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，公開了一種甲醇及甲醇裂解氣作為燃料的發(fā)動機，以及一種利用發(fā)動機尾氣余熱對甲醇進行裂解的裝置。
[0006]本發(fā)明的目的之一在于，實現(xiàn)甲醇及甲醇裂解氣完全替代燃油作為發(fā)動機的燃料；本發(fā)明的目的之二在于，提供頭尾均溫的甲醇裂解器來實現(xiàn)甲醇裂解率最大化；同時，保護甲醇裂解器中的催化劑不被過熱損壞而降低效能；
[0007]本發(fā)明的目的之三在于，最大限度地利用發(fā)動機尾氣的熱能，避免損失和浪費。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的和一些其他目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0009]一種醇氫燃料發(fā)動機，其特征在于，包括:
[0010]排氣管，其包括尾氣主管和尾氣分流管，尾氣主管與尾氣分流管兩端相連通，尾氣主管與尾氣分流管中部相互分離開設(shè)置；
[0011]甲醇升溫器:其設(shè)置在尾氣主管上，所述甲醇升溫器包括設(shè)置在內(nèi)部的甲醇管道和設(shè)置在甲醇升溫器側(cè)壁上的進甲醇口和出甲醇口；
[0012]以及甲醇裂解器:其設(shè)置在尾氣主管上，其內(nèi)平行設(shè)置有多個尾氣通道和甲醇蒸汽通道；
[0013]其中，甲醇從甲醇升溫器的出甲醇口中流出之后流入甲醇裂解器的甲醇蒸汽通道中進行裂解制備富氫氣體。
[0014]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0015]移動氣液冷卻分離裝置:其包括殼體，其為一密閉腔體結(jié)構(gòu)；氣液分離器，其設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述氣液分離器包括:進氣管，其為一端從外界經(jīng)由殼體下端并經(jīng)殼體腔內(nèi)向所述殼體上端延伸的管道，所述進氣管上端與殼體上端不接觸；折流板，其通過連接件設(shè)置在所述殼體內(nèi)的進氣管上端，所述折流板與所述進氣管上端面和所述殼體上端均不接觸；出氣管，其設(shè)置在所述殼體上端，所述出氣管的一端與所述氣液分離腔相連通；
[0016]其中，所述進氣管與所述甲醇裂解器的甲醇蒸汽通道相連通。
[0017]移動氣液冷卻分離裝置:其上設(shè)置有五個開口，分別連接進氣管，出氣管，進液管、出液管和疏水閥，所述進氣管另一端連接至所述甲醇裂解器，出氣管另一端連接至所述內(nèi)燃發(fā)動機，進液管另一端連接至所述甲醇儲存箱，出液管另一端連接至所述甲醇升溫器，所述疏水閥另一端向外延伸出。
[0018]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0019]分隔板，其圍繞進氣管和折流板設(shè)置，并且所述分隔板上端和下端分別抵靠在所述殼體的上端和下端，將所述殼體分隔成內(nèi)外兩個相互獨立的腔室分別為氣液分離腔和冷卻腔；
[0020]多個冷卻板，其一端固設(shè)在所述分隔板外側(cè)壁上，所述冷卻板另一端向所述冷卻腔內(nèi)延伸。
[0021]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0022]甲醇儲存箱，其與所述進甲醇口相連通；
[0023]內(nèi)燃發(fā)動機，其與所述出氣管的另一端相連通。
[0024]優(yōu)選的是，其中，所述折流板正對進氣管上端的中心部位設(shè)置有多個凸起和凹坑。
[0025]優(yōu)選的是，其中，所述殼體還包括:端堵板，其設(shè)置在殼體上端面上。
[0026]優(yōu)選的是，其中，還包括:疏水閥，其設(shè)置在殼體下端，所述疏水閥與
[0027]所述氣液分離腔相連通；
[0028]進液管，其一端設(shè)置在所述殼體側(cè)壁上；
[0029]以及出液管，其一端設(shè)置在所述殼體側(cè)壁上；
[0030]其中，進液管的另一端連接至所述甲醇儲存箱，出液管的另一端連接至所述甲醇升溫器，所述疏水閥另一端延伸至甲醇儲存箱。
[0031]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0032]氣體過濾器、單向閥、壓力平衡罐、壓力傳感器、電磁閥和調(diào)壓閥依次設(shè)置在所述移動氣液冷卻分離裝置的出氣管與所述內(nèi)燃發(fā)動機相連通的管路上。
[0033]優(yōu)選的是，其中，所述甲醇裂解器還包括:
[0034]非相變熱管，其設(shè)置在所述甲醇裂解器內(nèi)的內(nèi)燃發(fā)動機尾氣通道外周；
[0035]絕熱層，其設(shè)置在甲醇裂解器的外側(cè)壁上。
[0036]優(yōu)選的是，其中，還包括:
[0037]甲醇電磁噴嘴，其設(shè)置在移動氣液冷卻分離裝置的出液管與所述甲醇升溫器之間的管路上；
[0038]至少一個溫度傳感器，其設(shè)置在所述甲醇裂解器上；
[0039]尾氣導流閥，其設(shè)置在尾氣主管與尾氣分流管靠近排氣口的銜接處；
[0040]尾氣消聲器，其設(shè)置在尾氣導流閥與排氣口之間；
[0041]多點噴射摻燒裝置，其設(shè)置在調(diào)壓閥和內(nèi)燃發(fā)動機之間的管路上；
[0042]智能控制單元，其與所述壓力傳感器，溫度傳感器，電磁閥，調(diào)壓閥和多點噴射摻燒裝置電連接。
[0043]本發(fā)明所述醇氫燃料發(fā)動機運行時，第一條管路為:原車油箱即為甲醇儲存箱中的甲醇由管路進入甲醇升溫器，經(jīng)預(yù)熱后輸出；第二條管路為:甲醇經(jīng)甲醇電磁噴嘴噴射轉(zhuǎn)換為甲醇噴霧進甲醇升溫器中進行加熱，加熱后成為高溫的甲醇蒸汽進入甲醇裂解器，經(jīng)尾氣熱能的繼續(xù)加熱和通過高效催化劑的催化裂解后，輸出高溫的甲醇裂解氣，稱之為富氫氣體，該富氫氣體進入移動氣液冷卻分離裝置中進行氣液分離，獲得除去水分和甲醇蒸汽的干燥的富氫氣體，該富氫氣體經(jīng)氣體過濾器、壓力平衡罐和多點噴射摻燒裝置進入內(nèi)燃發(fā)動機，進行燃燒做功。
[0044]內(nèi)燃發(fā)動機，其通過管路與所述甲醇儲存箱連通，同時與甲醇裂解器的甲醇蒸汽通道相連接，且所述內(nèi)燃發(fā)動機具有尾氣排放管路；
[0045]甲醇裂解器中設(shè)有甲醇蒸汽通道和內(nèi)燃發(fā)動機的尾氣通道，內(nèi)燃發(fā)動機尾氣通道由高效導熱的非相變熱管制成，高效導熱的非相變熱管把內(nèi)燃發(fā)動機尾氣通道的熱量快速高效地傳導給甲醇蒸汽通道內(nèi)的甲醇，甲醇蒸汽通道內(nèi)裝有高效甲醇裂解催化劑，甲醇裂解器的外側(cè)還設(shè)置有絕熱層。甲醇蒸氣經(jīng)過甲醇蒸氣通道裂解為富氫氣體。
[0046]尾氣導流閥，用以調(diào)節(jié)通過甲醇裂解器的內(nèi)燃發(fā)動機尾氣的量。
[0047]多點噴射摻燒裝置，其設(shè)置在所述甲醇裂解器的出口端和所述內(nèi)燃發(fā)動機之間，且與智能控制單元通訊連接，根據(jù)智能控制單元的信號，調(diào)節(jié)從所述甲醇裂解器的出口端進入所述內(nèi)燃發(fā)動機的富氫氣體噴射量；
[0048]所述的醇氫燃料發(fā)動機即為甲醇及甲醇裂解氣全代燃發(fā)動機中，還包括:甲醇噴嘴，其設(shè)置在所述甲醇升溫器的甲醇入口端，將從甲醇儲存箱中流出的甲醇液體進行噴射霧化形成甲醇蒸汽，并根據(jù)智能控制單元的信號控制甲醇噴射量的多少。
[0049]所述的醇氫燃料發(fā)動機即為甲醇及甲醇裂解氣全代燃動力裝置中，還包括:甲醇升溫器，其設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動機和甲醇裂解器之間，所述內(nèi)燃發(fā)動機的尾氣排放管路通過所述甲醇升溫器與所述甲醇裂解器的內(nèi)燃發(fā)動機尾氣通道連通，內(nèi)燃發(fā)動機的尾氣先通過所述甲醇升溫器再進入所述裂解器，且甲醇升溫器的甲醇管道的出口與所述甲醇裂解器的甲醇蒸汽通道連通。
[0050]所述的醇氫燃料發(fā)動機即為甲醇及甲醇裂解氣全代燃發(fā)動機中，還包括:移動氣液分離裝置，其設(shè)置在裂解器和原車供油系統(tǒng)之間，所述裂解器通過所述移動氣液分離裝置與所述甲醇儲存箱連通，裂解器所產(chǎn)生的高溫富氫氣體在移動氣液分離裝置中被冷卻，熱量由甲醇吸收。同時，甲醇裂解器中未裂解的甲醇蒸汽通過移動氣液分離裝置的冷卻分離，通過疏水閥回流至甲醇箱。
[0051]所述的甲醇及甲醇裂解氣全代燃發(fā)動機中，所述甲醇裂解器中設(shè)置有高溫測溫探頭，當甲醇裂解器測溫探頭檢測到所述甲醇裂解器的溫度達到設(shè)定溫度時，打開位于甲醇升溫器前的甲醇電磁閥，把甲醇放進甲醇升溫器進行加溫成蒸汽，再通過甲醇蒸汽管道進入甲醇裂解器，在甲醇裂解器中邊從尾氣中吸熱邊裂解成富氫氣體。
[0052]所述的甲醇及甲醇裂解氣全代燃發(fā)動