四行程太阳能氢气发动机制造技术

本发明专利技术应用太阳能集热器使水集热成水蒸气温度达200多度，水蒸气经高压压缩机压缩后的水蒸气压已达到300多度，在柴油发动机压缩行程活塞接近上止点时，压缩行程温度达500‑700℃，压力达40‑50个大气压下，在高压压缩机压力下，将水蒸气经过陶瓷催化剂得到少量氢气和水蒸气混合物，少量氢气和水蒸气混合物再经水蒸气电喷装置到水蒸气喷嘴喷入燃烧室，在燃烧室中的铁、氧化铁或金属、金属化合物的催化下、在高温等离子体法燃氢和解水制氢、热化学循环制氢法制氢下，又使水蒸气而产生大量氢气和氧气，再应用像柴油发动机那样压燃的特性，而氢气自然温度是400度较汽油低，因此，可燃混合氢气在发动机燃烧室中是压燃自燃爆燃做功输出动力。

【技术实现步骤摘要】
四行程太阳能氢气发动机所属
本专利技术涉及一种新型的四行程太阳能氢气发动机，该四行程太阳能氢气发动机不但彻底解决了完全用水制氢气作为动力输出的问题，而且这种制氢技术为使用水作为清洁能源开辟了一条新的道路。
技术介绍
目前，在现有技术中，在氢气发动机里就有BMW750HL5升气缸发动机应用，它的燃料是用汽油和氢气混合动力式发动机，当时令人耳目一新，虽然证明了氢气可在现有技术的发动机上应用是可行的，但是制造氢气还是非常困难的，制造成本最高效益最多与从石油中制造汽油的效益相当；直到目前为止，对太阳能制氢的研究主要集中在如下几种技术：等离子体法解水制氢，电解法制氢、热化学法制氢、光催化法制氢、光电化学分解法制氢、人工光合作用制氢和生物制氢。许多专家认为，热化学循环法制氢、高温电解法制氢、光催化法制氢及等离子体法解水制氢是很有发展前景的制氢方法；陶瓷跟水反应制取氢气日本东京工业大学科学家在300℃下，使陶瓷跟水反应制的了氢。他们在氩和氮的气流中，将炭的镍铁氧体(CNF)加热到300℃，然后用注射针向CNF上注水，使水跟的CNF接触，就制的氢。由于在水分解后CNF又回到了非活性状态，因而铁氧体能反复使用。在每一次反应中，平均每克CNF能产生2立方厘米到3立方米的氢气；目前，科学家们已研究出100多种利用热化学循环制氢的方法，所采用的催化剂为卤族元素、某些金属及其化合物、碳和一氧化碳、陶瓷等。在低于1000K的温度下制氢，制氢效率可达70％以上，虽然制氢率提高了，但制出氢气、氧气，马上又结合形成水，所以对氢气的提取、储存等问题还是困难重重。
技术实现思路
为了克服现有技术中制造氢气、提取氢气、储存氢气等问题，本专利技术提供一种四行程太阳能氢气发动机，该四行程太阳能氢气发动机不仅能解决制取氢气、提取氢气、储存氢气等问题，而且能使水蒸气而产生大量氢气和氧气，能像柴油发动机那样压燃的特性，使可燃混合氢气和空气在发动机燃烧室中是压燃自燃爆燃做功输出动力。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的四行程太阳能氢气发动机，就是利用太阳能集热器进行陶瓷跟高温水蒸汽反应制取氢气、等离子体法燃氢和解水制氢、热化学循环法制氢以及应用柴油发动机的压燃特性，每个工循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程，在发动机上增设陶瓷催化剂、装陶瓷铁盒及进出管道、水蒸气电喷装置、水蒸气喷嘴以及一套包括等离子体四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置以及等离子火花塞，等离子火花塞一端安装在发动机燃烧室顶部，四行程太阳能氢气发动机中的水蒸气电喷装置与柴油发动机中的电喷装置的工作原理是一样的，其连接方式是蓄电池另一端与发动机相连接接铁，水蒸气电喷装置一端和四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置一端与蓄电池一端相连接，水蒸气电喷装置另一端接发动机接铁，四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置另一端与等离子火花塞I及等离子火花塞II一端相连接，等离子火花塞I和等离子火花塞II的另一端安装在发动机燃烧室顶部接铁，电动进气增压装置一端、高压压缩机的一端、电锅炉一端接蓄电池一端，电动进气增压装置另一端、高压压缩机的另一端、电锅炉另一端接蓄电池另一端并且与发动机相连接铁。所述的四行程太阳能氢气发动机，在水经过槽式太阳能集热器集热产生水蒸气，达到200多度，然后水蒸气经过管道给高压压缩机产生300多度的水蒸气，在柴油发动机压缩行程活塞接近上止点时，温度达500-700℃，压力达40-50个大气压时，水蒸气经高压压缩机压缩，在高压压缩机压力下将水蒸气经过陶瓷催化剂得到少量氢气和水蒸气混合物，经水蒸气电喷装置到水蒸气喷嘴喷入燃烧室，在燃烧室中的铁、氧化铁或金属、金属化合物的催化下，在等离子火花塞I和等离子火花塞II通电下，在高温等离子体法燃烧氢气和解水制氢气、热化学循环法制氢作用下，水蒸气则大量产生氢气和氧气，而氢气自然温度是400度较汽油低，因此，可燃混合氢气在发动机燃烧室中的混合气是压燃自燃爆燃做功输出动力。本专利技术的有益效果是，应用太阳能集热器使水集热成水蒸气温度达200多度，水蒸气经高压压缩机压缩后的水蒸气压已达到300多度，在柴油发动机压缩行程活塞接近上止点时，压缩行程温度达500-700℃，压力达40-50个大气压下，在高压压缩机压力下，将水蒸气经过陶瓷催化剂得到少量氢气和水蒸气混合物，少量氢气和水蒸气混合物再经水蒸气电喷装置到水蒸气喷嘴喷入燃烧室，在燃烧室中的铁、氧化铁或金属、金属化合物的催化下、在高温等离子体法燃氢和解水制氢、热化学循环制氢法制氢下，又使水蒸气而产生大量氢气和氧气，再应用像柴油发动机那样压燃的特性，而氢气自然温度是400度较汽油低，因此，可燃混合氢气在发动机燃烧室中是压燃自燃爆燃做功输出动力。附图说明下面结合附图和施例对本专利技术进一步说明图1中是本专利技术四行程太阳能氢气发动机实施例结构原理图图1中1.水箱出水口，2.进水控制器I，3.进水控制器阀I，4.水管道，5.槽式太阳能集热器水管道，6.进水控制器II，7.进水控制器阀II，8.进水控制器III，9.进水控制器阀III，10.槽式太阳能集热器，11.水蒸气管道，12.换热储热器和电锅炉，13.高压压缩机，14.气缸，15.燃烧室，16.水蒸气喷嘴，17.等离子火花塞I，18.等离子火花塞II，19.装陶瓷铁盒，20.陶瓷催化剂，21.水蒸气电喷装置。具体实施方式在图1中，在四行程太阳能氢气发动机中，增设陶瓷催化剂(20)、装陶瓷铁盒(19)及进出管道、水蒸气电喷装置(21)、电动进气增压装置、高压压缩机(13)、水蒸气喷嘴(16)，在发动机上增设四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置及等离子火花塞I(17)以及等离子火花塞II(18)，其连接方式是蓄电池另一端与发动机相连接接铁，水蒸气电喷装置(21)一端和四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置一端与蓄电池一端相连接，水蒸气电喷装置(21)另一端接发动机接铁，四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置另一端与等离子火花塞I(17)及等离子火花塞II(18)一端相连接，等离子火花塞I(17)和等离子火花塞II(18)的另一端安装在发动机燃烧室顶部接铁，水蒸气电喷装置(21)的一端、电动进气增压装置一端、高压压缩机的一端、电锅炉一端接蓄电池一端，水蒸气电喷装置(21)的另一端、电动进气增压装置另一端、高压压缩机(13)的另一端、电锅炉另一端接蓄电池另一端与发动机相连接铁。在图1所示实施例中，四行程太阳能氢气发动机启动时，电动进气增压装置和电锅炉通电被打开，水从水箱先经过水箱出水口(1)到进水控制器I(2)经进水控制器阀I(3)控制进入管道(4)，水先进入进水控制器II(6)，经进水控制器阀II(7)控制打开水管，水经过管道(4)，进水控制器III(8)，经进水控制器阀III(9)控制先关闭水管，再进入换热储热器和电锅炉(12)，电锅炉通电后，产生高温水蒸气，此时的高温水蒸气已达到200多度，到高压压缩机(13)，经压缩后的高温水蒸气达到300多度，在高压压缩机(13)压力下将水蒸气经过陶瓷催化剂(20)得到少量氢气和水蒸气混合物，经水蒸气电喷装置(21)到水蒸气喷嘴(16)喷入燃烧室(15)，在燃烧室(15)中的铁、氧化铁或金属、金属化合物的催化下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
在四行程太阳能氢气发动机中，包括有现有技术的四行程柴油发动机，槽式太阳能集热器，水箱及水箱出水口，水管道，槽式太阳能集热器水管道，槽式太阳能集热器，水蒸气管道，换热储热器和电锅炉，蓄电池，气缸，燃烧室，四行程柴油机的电喷装置，其特征是：去除四行程柴油机中的高压喷油泵和四行程柴油机中的喷油器，增设陶瓷催化剂、装陶瓷铁盒及进出管道、水蒸气电喷装置、电动进气增压装置、高压压缩机、水蒸气喷嘴，在发动机上增设四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置及等离子火花塞I以及等离子火花塞II，增设电锅炉，进水控制器I，进水控制器阀I，进水控制器II，进水控制器阀II，进水控制器III，进水控制器阀III，铁、氧化铁或加在发动机燃烧室里的其它金属及其化合物催化剂，其链接方式是水箱出水口和进水控制器I链接，然后分叉一只是进水控制器I、进水控制器III、槽式太阳能集热器水管道的一端，由水管道顺序链接，槽式太阳能集热器水管道另一端、高压压缩机、装陶瓷铁盒进口出管道、水蒸气电喷装置、水蒸气喷嘴、燃烧室，由水蒸气管道循序链接，槽式太阳能集热器水管道的另一端和换热储热器和电锅炉一端连接，另一只是进水控制器I、进水控制器II、换热储热器和电锅炉另一端，由水管道循序链接。...

【技术特征摘要】
1.在四行程太阳能氢气发动机中，包括有现有技术的四行程柴油发动机，槽式太阳能集热器，水箱及水箱出水口，水管道，槽式太阳能集热器水管道，槽式太阳能集热器，水蒸气管道，换热储热器和电锅炉，蓄电池，气缸，燃烧室，四行程柴油机的电喷装置，其特征是：去除四行程柴油机中的高压喷油泵和四行程柴油机中的喷油器，增设陶瓷催化剂、装陶瓷铁盒及进出管道、水蒸气电喷装置、电动进气增压装置、高压压缩机、水蒸气喷嘴，在发动机上增设四行程汽油机的微电脑等离子控制点火装置及等离子火花塞I以及等离子火花塞II，增设电锅炉，进水控制器I，进水控制器阀I，进水控制器II，进水控制器阀II，进水控制器III，进水控制器阀III，铁、氧化铁或加在发动机燃烧室里的其它金属及其化合物催化剂，其链接方式是水箱出水口和进水控制器I链接，然后分叉一只是进水控制器I、进水控制器III、槽式太阳能集热器水管道的一端，由水管道顺序链接，槽式太阳能集热器水管道另一端、高压压缩机、装陶瓷铁盒进口出管道、水蒸气电喷装置、水蒸气喷嘴、燃烧室，由水蒸气管道循序链接，槽式太阳能集热器水管道的另一端和换热储热...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐真，
申请(专利权)人：王乐真，
类型：发明
国别省市：山西,14