一种利用发动机余热的醇-氢动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用发动机余热的醇‑氢动力系统，该系统包括甲醇供给单元、甲醇裂解单元及电子控制单元，其中，电子控制单元根据发动机的工况确定甲醇量，并通过甲醇喷嘴(15)处的压力精确控制甲醇泵(13)的转速，从而精确控制甲醇量；同时通过控制排气电子阀门(8)的通断，维持壳体内温度为最佳反应温度，从而使得甲醇裂解反应，生成氢气及一氧化碳等裂解气，为发动机提供燃料。本发明专利技术的技术方案，一方面提高了甲醇裂解效率，从而提高了发动机的动力性能和经济性能，大大减小了甲醇的用量，降低了成本；并充分利用了发动机的尾气热量，温度控制稳定，从而提高了甲醇裂解反应的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发动机余热利用领域，具体涉及一种利用发动机余热的醇-氢动力系统。
技术介绍
甲醇分子中含氧50％，燃烧速度快，自身含氧助燃，燃烧充分，既能提高热效率，又可实现机内净化和降低CO、HC和NOx等常规气体排放，与汽油相比,甲醇的H/C和辛烷值高，稀燃范围宽泛，允许发动机使用较高的压缩比，是一种富氧、环保、高能、高效燃料。此外，甲醇的生产原料丰富(如劣质煤、焦炉气、生活生产废弃物等),有利于甲醇燃料的进一步推广和应用。中国对甲醇燃料替代汽油的研究试验已有将近四十年的历史,目前已经在部分地区有了规模化应用,并取得了一定的经济效益和社会效益。然而，将甲醇直接作为汽车代用燃料,仍然存在一些严重的问题,如热值较低、容易腐蚀发动机、润滑性不良及尾气中含有各种有毒污染物等,这都阻碍着甲醇燃料的进一步应用。研究发现将甲醇裂解成为氢气和一氧化碳后进入发动机气缸燃烧可以有效克服上述缺陷。甲醇裂解气中含有丰富的氢气,具备氢气燃烧的特点,可实现稀薄快速燃烧,从而提高发动机热效率,大幅降低有害排放物,提高发动机的动力性和经济性。研究表明汽油机掺氢燃烧后的燃油经济性可提高30％，汽油机在部分负荷工况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用发动机余热的醇‑氢动力系统，该系统包括甲醇供给单元、甲醇裂解单元以及电子控制单元；其中，所述甲醇供给单元具有甲醇泵(13)和与该甲醇泵(13)连接的甲醇喷嘴(15)，用于利用该甲醇泵(13)输送甲醇并通过该甲醇喷嘴(15)向所述甲醇裂解单元喷射甲醇；所述甲醇裂解单元包括反应管(23)，喷入的所述甲醇在催化剂的作用下在该反应管(23)中发生裂解反应，从而生成氢气和一氧化碳裂解气，以与燃油掺混作为发动机燃料；其特征在于，所述电子控制单元包括信号线(3)、发动机工况传感器和控制器(4)，所述控制器(4)通过信号线(3)分别与发动机工况传感器、甲醇供给单元和甲醇裂解单元连接，所述发动机工况传感...

【技术特征摘要】
1.一种利用发动机余热的醇-氢动力系统，该系统包括甲醇供给单元、甲醇裂解单元以及电子控制单元；其中，所述甲醇供给单元具有甲醇泵(13)和与该甲醇泵(13)连接的甲醇喷嘴(15)，用于利用该甲醇泵(13)输送甲醇并通过该甲醇喷嘴(15)向所述甲醇裂解单元喷射甲醇；所述甲醇裂解单元包括反应管(23)，喷入的所述甲醇在催化剂的作用下在该反应管(23)中发生裂解反应，从而生成氢气和一氧化碳裂解气，以与燃油掺混作为发动机燃料；其特征在于，所述电子控制单元包括信号线(3)、发动机工况传感器和控制器(4)，所述控制器(4)通过信号线(3)分别与发动机工况传感器、甲醇供给单元和甲醇裂解单元连接，所述发动机工况传感器用于实时监测发动机工况并传输至所述控制器(4)，所述控制器用于根据所述发动机工况精确控制所述甲醇泵(13)喷入的甲醇量，使得其在反应管中可裂解反应生成相适应量的氢气和一氧化碳裂解气，从而与燃油掺混以获得匹配发动机工况的发动机燃料。2.根据权利要求1所述的一种利用发动机余热的醇-氢动力系统，其中，所述发动机工况包括发动机转速和扭矩，在发动机的转速为1500～2000r/min，发动机的扭矩为50～100Nm时，对应喷入的甲醇量控制在甲醇与燃油量比例为6.3％～20％。3.根据权利要求1或2中任一项所述的一种利用发动机余热的醇-氢动力系统，其中，所述甲醇供给单元还包括与甲醇喷嘴(15)连接的压力传感器(14),该压...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋炎坤，汪勤稳，张浩浩，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉华稳科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42