[實用新型]一種車用甲醇燃料尾氣再循環利用裝置

有效

• 申請號: 201120281856.2
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN202181940U
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 劉長生;任君;吳耀曲;孫茂華;郭芬
• 申請（專利權）人: 山西華頓實業有限公司
• 主分類號: F01N3/033
• 分類號: F01N3/033;F01N3/035
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本實用新型涉及汽車尾氣排放系統，特別是涉及一種甲醇燃料動力汽車的尾氣循環利用裝置。

背景技術

我國是一個富煤少油的國家，合理利用煤資源、發展煤化工是解決我國經濟發展中能源問題的必要手段。甲醇資源豐富，可以再生，屬于生物質能源。利用固體（如煤、焦炭）、液體（如原油、重油、輕油）、木材干餾或氣體（如天然氣及其他可燃性氣體）均可以合成甲醇。經煤和天然氣制取的甲醇產量巨大，其燃燒速度快，燃燒時無煙、無焰，NO_x排放低。

使用甲醇作為汽車燃料，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽車缸內燃燒更完全，降低尾氣有害物的排放。因此，甲醇是最有發展前景的發動機燃料。甲醇摻燒是指把甲醇添加在汽油里，用甲醇燃料助溶劑復配的M系列混合燃料。其中，M15（在汽油里添加15%甲醇）清潔甲醇汽油為車用燃料，分別應用于各種汽油發動機，可以在不改變現行發動機結構的條件下替代成品汽油使用，并可與成品油混用。甲醇混合燃料的熱效率、動力性、啟動性、經濟性良好，具有降低排放、節省石油、安全方便等特點。世界各國根據不同國情，研發了M3、M5、M15、M20、M50、M85、?M100等不同摻和比的甲醇汽油。目前，摻燒甲醇汽油占甲醇汽車的主要地位。

當前，應用M85(85%甲醇+15%汽油)和M100，無論從環保，還是經濟效益方面，都是未來車用甲醇燃料發展的必然趨勢。然而，目前使用高比例甲醇汽油或者完全甲醇燃料還存在以下問題。

一方面，發動機冷啟動（特別是冬季）轉速低，空氣流速慢，加上外界氣溫低，燃料蒸發困難。由于甲醇汽化潛熱是汽油的3倍多，故甲醇汽油蒸發時所吸收的熱量多，會導致發動機進氣歧管處溫度急劇下降，進一步惡化了進氣蒸發條件。加上甲醇的飽和蒸汽壓比汽油低1/2左右，故在冷啟動時只有少量的醇類能蒸發，若蒸發形成的可燃混合氣的濃度達不到著火濃度下限，則混合氣不能著火燃燒，發動機啟動困難。因此使用甲醇汽油或完全使用甲醇燃料的汽車較使用普通汽油的汽車冷啟動困難、暖機時間長。另一方面，由于高比例甲醇（M85或M100）氧含量高，在發動機內部燃燒時有大量未燃盡的氧，這樣在高溫、高壓條件下與空氣中的氮氣發生反應，生成NOx物，NOx物排出量主要與氣缸內最高溫度有關，溫度越高，NOx排出量越多，從而使得NOx尾氣排放超標。

目前對于高比例甲醇汽油或完全甲醇燃料的汽車冷啟動問題研究較多，比較可行是利用甲醇和汽油兩套噴油系統，盡管部分解決了甲醇和汽油靈活配比進行驅動的問題，但是并沒有完全實現以任意配比進行冷啟動的效果，同時并沒有很好的解決高比例甲醇汽油汽車尾氣NOx的排放問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種車用甲醇燃料尾氣再循環利用裝置，以解決現有車輛燃燒高比例甲醇汽油動力性能差、排放污染等問題，降低高比例甲醇汽油汽車尾氣NOx的排放。

本實用新型的車用甲醇燃料尾氣再循環利用裝置包括有油箱、空氣濾清器、油軌、油壓調節器、進氣歧管、發動機和三元催化器，油箱后順次連接有空氣濾清器和油軌，在油軌與油箱之間安裝有油壓調節器，油軌上的進氣歧管與發動機進氣口連接，發動機排氣口連接三元催化器，還包括一個過濾器，所述過濾器安裝在三元催化器與尾氣管之間，并通過一個風門與空氣濾清器連接。

進一步地，本實用新型的車用甲醇燃料尾氣再循環利用裝置還包括一個增壓泵，所述增壓泵安裝在排氣口與三元催化器之間的管路上。

本實用新型的車用甲醇燃料尾氣再循環利用裝置在三元催化器與尾氣管之間連接過濾器，并通過風門與空氣濾清器連接，把部分尾氣引回到空氣濾清器，使之與進氣重新混合，調整了原有混合氣的空燃比，降低了氧氣濃度，從而在燃燒過程中降低氣體燃燒時的最高溫度，使得氮氣氧化的程度大大降低，降低了氮氧化物的排放。另一方面，由于與原有油氣混合的尾氣帶有一定的溫度，提供了原有油氣蒸發所需要的熱量，進一步加強了油氣蒸發性能，從而改善了油氣點火性能，使得油氣混合氣能夠充分燃燒，提高了汽車動力性，降低了甲醛等非常規排放物。

本實用新型在過濾器中裝入旋轉活性炭、絮凝劑等其他吸附物質，用于吸收尾氣中的固體顆粒、二氧化碳、水溶性氣體等廢物，同時降低尾氣的排放溫度，使得進入空氣濾清器中的尾氣不會由于溫度過高而引起自燃。另外也能相應地減輕對環境的熱污染，保護環境。

設置的風門用于有效控制進入空氣濾清器的熱尾氣量，使之能夠與原混合氣按一定的比例混合燃燒，達到降低氧含量的目的。