一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，该装置包括氨生成装置，一般停车时可用外接电源电解制氨储存在液氨罐中，还可将氨分解制氢储存在储氢罐中，当发动机工作时，可以氨和氢气共同作为发动机燃料。该装置还可外部加注氨燃料，确保燃料的供应。该装置利用发动机废气热量或和电能加热氨气进行催化分解，有效提高热能利用效率；氨、氢作为发动机燃料，有效消除二氧化碳等温室气体的排放，大幅减少CO、PM等有害排放物对环境的污染；该装置可以有效缓解石油过度使用，替代汽油作为汽车的绿色环保燃料。该装置可以通过汽车电子控制单元ECU控制氢气及氨燃料的比例提高发动机燃烧效率，且燃料的点火可靠性极好。

【技术实现步骤摘要】
一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置
本专利技术涉及一种发动机的燃料供应装置，特别涉及一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置。
技术介绍
随着现代社会的不断发展，石油燃料供需矛盾日益加剧，同时汽车发动机导致的环境污染问题日益严重，二氧化碳的大量排放是导致温室效应的主要原因之一，而CO、PM等有害物的排放也对环境造成了很大损害。氨作为发动机燃料，燃烧产物中不含CO2，对改善温室效应有着十分积极的促进作用，同时又可以降低人们对化石燃料不可再生资源的依赖。根据目前氨燃料研究状况得知，氨作为发动机燃料，因其惰性而点火性较差，尤其是在低负荷低转速下燃烧不充分。为了解决氨气在缸内不易燃烧的问题，本专利技术选择氢气作为助燃剂对发动机缸内充分燃烧进行调节。在发动机包括排气管在内的废气换热氨分解器达到氨分解所需的温度后，通过氨分解产生的氢气或储氢器的氢气对发动机缸内燃烧进行优化调节，使发动机保持正常运行。日本造船株式会社在专利CN102216588A中，采用氨分解产生氢的方法，利用氢气对氨气在发动机缸内的燃烧过程进行调节，但其为了保证氨分解产生氢所需的温度，在系统内加了一个氨氧化装置，使得系统结构更加复杂。同时其氨燃料只能从外部进行加注，因而也只能依靠加氨站，无法实现自给自足。此外，在汽车启动时，因氨燃料不易点火，而此时又无法利用氨分解产生氢气进行助燃，因此其点火可靠性也无法保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，以解决现有的氨发动机结构复杂、不易点火、燃料加注不便及汽车发动机点火可靠性较低等问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，包括发动机、氨生成装置、液氨罐、储氢罐、分离器、第一压缩机、第二压缩机、氨换热器、废气换热氨分解器；所述分离器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第三出口及第四出口；所述氨生成装置的出口分别与废气换热氨分解器及所述第一入口相连通，所述第一出口与所述第一压缩机相连通，第三出口与外部空气相通；所述第二出口与所述第二压缩机相连通，所述第四出口与所述废气换热氨分解器相连通；所述氨换热器的入口与所述液氨罐的出口相连通，所述氨换热器的第一出口与所述废气换热氨分解器相连通，所述氨换热器的第二出口与所述分离器相连通；所述废气换热氨分解器的第一出口与所述发动机相连通，第二出口与氨换热器相连通；所述第二压缩机的第一出口与储氢罐的相连通，所述储氢罐与所述发动机相连通，同时所述第二压缩机的第二出口与所述发动机相连通。较佳地，所述氨生成装置用于生成氨气，同时所述氨气中还混有来自空气中的氮气，包括所述氨气及氮气的混合气体经所述第一入口输入所述分离器；所述分离器用于将所述氨气和氮气的混合气体分离为氨气和氮气，并将分离后的氨气经第一出口送入所述第一压缩机压缩至所述液氨罐储存，同时所述分离器将分离后的氮气经第三出口放入空气中；较佳地，还包括一空调换热器，所述空调换热器的入口与所述液氨罐相连通，所述空调换热器的出口与所述氨换热器的入口相连通；液氨罐中的液氨通过所述空调换热器换热后送入所述氨换热器。较佳地，所述废气换热氨分解器用于将氨气进行催化分解反应，得到氢气和氮气的混合气体，所述氨换热器用于对低温的氨气升温处理送入废气换热氨分解器，或将来自废气换热氨分解器的氢气、氨气和氮气混合气体进行降温处理后送入所述分离器；所述分离器用于将所述氢气、氨气和氮气的混合气体分离为氢气、氨气和氮气，并将分离后的氢气经第二出口送入所述第二压缩机压缩送入所述储氢罐储存，将所述分离器将分离后的氮气经第三出口放入空气中，同时将部分未分解氨气送入所述废气换热氨分解器再催化分解；其中，加热后的氨气温度为100℃~1000℃。较佳地，所述分离器的第四出口与废气换热氨分解器相连通，所述分离器用于将未催化分解的氨气输入所述废气换热氨分解器中。较佳地，当所述废气换热氨分解器中的氨气与氢气、氮气达到预定比例后，直接将氨气与氢气、氮气送入所述发动机。较佳地，所述储氢罐为发动机提供氢燃料或所述第二压缩机为发动机提供氢燃料。较佳地，所述废气换热氨分解器为电能或/和发动机废气热量加热的。较佳地，所述发动机为直喷发动机，氨气及氢气以直喷的方式进入发动机气缸。较佳地，所述氨生成装置还与电源连接，所述氨生成装置通过该电源进行电解制氨，所述电源为外接电源或电能来自车载发电机产生的电能；所述发动机工作状态良好时，以氨气和氢气为混合燃料提供动力，其中，所述废气换热氨分解器中的部分氢气直接通过所述分离器进入储氢罐中进行储存以备用。本专利技术提供了一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，该装置利用废气热量加热氨气进行催化分解，也可利用电能加热氨气进行催化分解，可有效提高发动机热能利用效率；氨、氢作为发动机燃料，有助于消除二氧化碳等温室气体的排放，同时大幅减少CO、PM等有害排放物对环境的污染；该装置可以有效缓解石油过度使用，替代汽油作为汽车的绿色环保燃料。该装置结构简单、燃料加注方便，可在停车时进行自主生成氨燃料并储存，也可以外部加注，且该装置通过该装置可以通过汽车电子控制单元ECU控制氢气及氨燃料的比例提高发动机燃烧效率，且燃料的点火可靠性极好。附图说明图1为本专利技术实施例一的汽车发动机氢氨混合燃料供应装置的结构示意图；图2为本专利技术一优选实施例汽车发动机氢氨混合燃料供应装置的结构示意图。标号说明：1-电源装置；2-氨生成装置；3-压缩机；4-液氨罐；5-空调换热器；6-氨换热器；7-废气换热氨分解器；8-压缩机；9-分离器；10-发动机；11-储氢罐。具体实施方式为更好地说明本专利技术，兹以一优选实施例，并配合附图对本专利技术作详细说明，具体如下：实施例一：如图1所示，本实施例提供的新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置包括：发动机10、氨生成装置2、液氨罐4、储氢罐11、分离器9、第一压缩机3、第二压缩机8、氨换热器6、废气换热氨分解器7及空调换热器5，其中，氨生成装置2还与一电源1相连，氨生成装置2可以通过电源1的供电进行电解制氨，从而得到氨气和氮气的混合气体。如图1所示，分离器具有2个入口，三个出口，分别为：第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第三出口及第四出口。氨生成装置2与分离器的第一入口相连通，第一出口与第一压缩机3相连通，第三出口与外部空气相通；第二出口与第二压缩机8相连通，第四出口与废气换热氨分解器7相连通。空调换热器5的入口与液氨罐4的出口相连通，空调换热器5的出口与氨换热器6的入口相连通；氨换热器6的第一出口与废气换热氨分解器7相连通。氨换热器6的第二出口与分离器9的第二入口相连通；废气换热氨分解器7的第一出口与发动机10相连通，废气换热氨分解器7的第二出口与氨换热器6相连通；第二压缩机8的第一出口与储氢罐11的入口相连通，储氢罐11的出口与发动机10相连通，同时第二压缩机8的第二出口与发动机10相连通。此外，氨生成装置2的出口还与废气换热氨分解器7相连通，用于直接将生成的氨气和氮气的混合气体送入废气换热氨分解器7进行催化反应。在本实施例提供的装置的工作过程中，液氨可以通过电源1提供的电能在氨生成装置2中进行电解制备，并将所制的氨气储存在液氨罐4中，同时液氨罐4也具备了从外部直接加注的功能，即也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，其特征在于，包括发动机、氨生成装置、液氨罐、储氢罐、分离器、第一压缩机、第二压缩机、氨换热器、废气换热氨分解器；所述分离器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第三出口及第四出口；所述氨生成装置的出口分别与废气换热氨分解器及所述第一入口相连通，所述第一出口与所述第一压缩机相连通，第三出口与外部空气相通；所述第二出口与所述第二压缩机相连通，所述第四出口与所述废气换热氨分解器相连通；所述氨换热器的入口与所述液氨罐的出口相连通，所述氨换热器的第一出口与所述废气换热氨分解器相连通，所述氨换热器的第二出口与所述分离器相连通；所述废气换热氨分解器的第一出口与所述发动机相连通，第二出口与氨换热器相连通；所述第二压缩机的第一出口与储氢罐的相连通，所述储氢罐与所述发动机相连通，同时所述第二压缩机的第二出口与所述发动机相连通。

【技术特征摘要】
2015.02.13 CN 20151007772931.一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，包括发动机、氨生成装置、液氨罐，其特征在于，还包括储氢罐、分离器、第一压缩机、第二压缩机、氨换热器、废气换热氨分解器；所述分离器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第三出口及第四出口；所述氨生成装置的出口分别与废气换热氨分解器及所述第一入口相连通，所述第一出口与所述第一压缩机相连通，第三出口与外部空气相通；所述第二出口与所述第二压缩机相连通，所述第四出口与所述废气换热氨分解器相连通；所述氨换热器的入口与所述液氨罐的出口相连通，所述氨换热器的第一出口与所述废气换热氨分解器相连通，所述氨换热器的第二出口与所述分离器相连通；所述废气换热氨分解器的第一出口与所述发动机相连通，第二出口与氨换热器相连通；所述第二压缩机的第一出口与储氢罐的相连通，所述储氢罐与所述发动机相连通，同时所述第二压缩机的第二出口与所述发动机相连通。2.根据权利要求1所述的新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，其特征在于，所述氨生成装置用于生成氨气，同时所述氨气中还混有来自空气中的氮气，包括所述氨气及氮气的混合气体经所述第一入口输入所述分离器；所述分离器用于将所述氨气和氮气的混合气体分离为氨气和氮气，并将分离后的氨气经第一出口送入所述第一压缩机压缩至所述液氨罐储存，同时所述分离器将分离后的氮气经第三出口放入空气中；3.根据权利要求1所述的新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，其特征在于，还包括一空调换热器，所述空调换热器的入口与所述液氨罐相连通，所述空调换热器的出口与所述氨换热器的入口相连通；液氨罐中的液氨通过所述空调换热器换热后送入所述氨换热器。4.根据权利要求1所述的新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，其特征在于，所述废气换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海斌，
申请(专利权)人：王海斌，
类型：发明
国别省市：上海;31