一种燃氢二冲程发动机及其动力系统技术方案

本发明专利技术涉及一种燃氢二冲程发动机及其动力系统，氢燃料发动机设有气缸、缸盖和曲轴箱，缸盖上设有火花塞和排气孔，气缸内设有活塞，曲轴箱内设有曲轴，活塞通过连杆与曲轴连接；气缸壁设有氢气进口和空气进口，氢气进口通过一压气单元连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。本发明专利技术二冲程发动机氢气浓燃运行排放达到清洁标准，氢气和空气分隔进气解决了氢内燃机的回火问题。尾气余热利用单元回收尾气余热和发动机冷却水余热发电，提高了氢燃料的利用率和发动机的升功率，金属氢化物储罐中金属氢化物常压储存，水化放氢重量储氢率达到15%以上。

A hydrogen fueled two stroke engine and its power system

The invention relates to a hydrogen-fired two-stroke engine and its power system. A hydrogen-fired engine is provided with a cylinder, a cylinder head and a crankcase, a spark plug and an exhaust hole on the cylinder head, a piston in the cylinder, a crankshaft in the crankcase, a piston connected with the crankshaft through a connecting rod, a hydrogen inlet and an air inlet on the cylinder wall, and hydrogen gas inlet. The inlet is connected to the hydrogen inlet chamber through a pressurized air unit, and the air inlet is connected to the air inlet chamber through another pressurized air unit. The hydrogen inlet chamber and the air inlet chamber are separated and independently arranged and connected with the cylinder. The operation emission of the two-stroke engine under concentrated hydrogen combustion reaches the clean standard, and the tempering problem of the hydrogen internal combustion engine is solved by separating the hydrogen and air intake. The waste heat utilization unit of tail gas recovers the waste heat of tail gas and the waste heat of engine cooling water to generate electricity, which improves the utilization rate of hydrogen fuel and the lift power of the engine.

【技术实现步骤摘要】
一种燃氢二冲程发动机及其动力系统
本专利技术属于新能源发动机
，涉及一种燃氢二冲程发动机及其动力系统。
技术介绍
能源短缺、环境污染、全球气候变化，令开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫，其中氢能正在受到越来越多国家的重视。进入二十一世纪，发动机工业得到了迅速地发展，然而目前汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。汽油和柴油都是不可再生资源，为了减缓石油资源的匮乏所带来的一系列负面影响以及减少大气污染和发动机尾气排放，需要寻找发动机的代用燃料，而氢能源是目前最理想的清洁燃料。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，氢能源车辆由于其节能、低排放等特点成为发动机研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。氢作为燃料的优点是，以水为原料，资源丰富；燃烧时放出的热量多；燃烧产物是水，无毒、无污染，且可以循环使用，被称作绿色能源。氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取，而且不需要对发动机进行大的改装，因此氢能动力具有广阔的应用前景。推广氢能动力需要解决三个技术问题：一是大量制取廉价氢气，传统的电解方法价格昂贵，且耗费其他资源，无法推广；二是氢气的安全储运问题；三是发动机所需的高性能、廉价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃氢二冲程发动机，氢燃料发动机设有气缸（5）、缸盖（40）和曲轴箱（35），缸盖上设有火花塞（36）和排气孔（41），气缸内设有活塞（43），曲轴箱内设有曲轴（45），活塞通过连杆（44）与曲轴连接，其特征是：气缸壁设有氢气进口（37）和空气进口（38），氢气进口（37）通过一压气单元（12）连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元（12）连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。

【技术特征摘要】
1.一种燃氢二冲程发动机，氢燃料发动机设有气缸（5）、缸盖（40）和曲轴箱（35），缸盖上设有火花塞（36）和排气孔（41），气缸内设有活塞（43），曲轴箱内设有曲轴（45），活塞通过连杆（44）与曲轴连接，其特征是：气缸壁设有氢气进口（37）和空气进口（38），氢气进口（37）通过一压气单元（12）连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元（12）连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。2.根据权利要求1所述的一种燃氢二冲程发动机，其特征是：所述氢气进口（37）和空气进口（38）沿周向相对设置，氢气进气室与空气进气室通过沿轴向设置的分隔挡板分为两个彼此独立的半环形空腔，半环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔（6）、氢气进孔（4）。3.根据权利要求1所述的一种燃氢二冲程发动机，其特征是：所述氢气进口（37）和空气进口（38）沿轴向错位上下设置，氢气进气室与空气进气室通过沿径向的环形分隔挡板分为两个上下彼此独立的环形空腔，环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔（6）、氢气进孔（4）；或氢气进口（37）进空气作为空气进口使用和空气进口（38）进氢气作为氢气进口使用。4.利用权利要求1所述的一种燃氢二冲程发动机动力系统，其特征是：所述动力系统设有氢气气源和空气气源，所述氢气进口（37）连接独立的氢气气源，空气进口（38）连接独立的空气气源；或者所述氢气气源内混合一定量的空气气源和/或空气气源内混合一定量的氢气气源；氢气和空气分隔进气缸内混合燃烧没有回火问题；或采用氢气含量低于爆炸极限的空气从空气进口（38）进入或/和氢气含量高于爆炸极限的氢气从氢气进口（37）进入，分隔进入气缸内有利于二种气体快速均匀混合燃烧同样能解决回火问题。5.根据权利要求4所述的一种燃氢二冲程发动机动力系统，其特征是：所述动力系统设有ECU、尾气余热利用单元（8）、三元催化器（7）、涡轮增压单元（58）、氢气提纯单元（86）、冷却水箱（30）、气液分离器（9）和低压氢气缓冲罐（56）；涡轮增压单元（58）包括涡轮机（64）、压气机（63）和尾气压气机（141），涡轮机（64）、压气机（63）和尾气压气机（141）同轴连接；气液分离器的气体出口设有气体过滤膜（10），氢气提纯单元出口设有氢气分离膜（100），冷却水箱（30）和气液分离器（9）设有排水口（129）；气液分离器的水出口设有单向阀（39），气液分离器（9）和冷却水箱（30）设有防冻剂补加口（32）；氢气气源与低压氢气缓冲罐（56）连接，低压氢气缓冲罐出口经涡轮增压单元（58）的尾气压气机（141）连接到气缸的氢气进口（37）；空气气源经空气管路和涡轮增压单元（...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾鹏，
申请(专利权)人：上海柯来浦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31