[發(fā)明專利]一種汽車混合燃氣供氣系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103277213A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李一鳴;何鋒;吳海波;李歡
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃氣汽車上的混合燃氣供氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫烷（HCNG）是將H₂通過一定的比例摻入壓縮天然氣（CNG）中，兩種氣體燃料混合后得到的汽車代用燃料。經(jīng)試驗得出HCNG中氫氣含量為20%——30%時，HCNG汽車的動力性、排放性、經(jīng)濟性為最優(yōu)，這種混合燃料有著優(yōu)異的燃燒特性，氫烷不但有H₂可燃界限寬，燃燒迅速，是一種可再生燃料的優(yōu)勢，而且含有CNG體積熱值高(和H₂對比)，存量非常廣泛，較低排放等特征，大眾普遍認為氫烷是良好的汽車代用燃料。

(1)H₂具有很低的點火能量，在CNG中加入H₂后，可以避免安裝高能點火系統(tǒng)。

(2)就燃燒速度而言，H₂是CNG的8倍，當CNG中摻入H₂后，混合氣的燃燒速度提高了。與此同時，點火更加接近活塞上止點，可以使壓縮負功降低，燃燒等容度以及循環(huán)熱效率將會升高。

(3)H₂的體積能量密度很低，在CNG中摻加一定比例的H₂，其體積熱值會增加。當空燃比在較稀的情況下，摻入H₂后，燃料和空氣混合后的體積熱值有所增加。

(4)H₂在空氣中的可燃混合界限寬，稀薄燃燒極限為0．068(相對空燃比)，淬熄距離小，才占CNG的30％。加入少量H₂后HCNG混合氣的可燃混合比例放大，實現(xiàn)稀薄燃燒，從而發(fā)動機負荷調(diào)節(jié)方式變成具有較高熱效率的質(zhì)調(diào)節(jié)。

(5)在CNG中加入H₂后，HCNG中的H／C比隨著氫氣比例的增加而提高，這對發(fā)動機缸內(nèi)混合氣燃燒后產(chǎn)生的含碳污染物的排放起到了抑制作用。

(6)在燃空當量比和點火提前角固定的情況下，HCNG中隨著摻氫比的增加，CH₂0、CH₄和總碳氫的排放量降低。

焦爐氣是焦化產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品，其主要成分為氫氣（55%-60%）和甲烷（23%-27%）。通常每生產(chǎn)1噸焦炭可產(chǎn)生430Nm³左右的焦爐氣。2011年我國焦炭產(chǎn)量為4.28億噸，以“點天燈”的方式直接燃燒排入大氣的焦爐氣超過220億立方米，造成了環(huán)境污染和資源的極大浪費。將焦爐氣作為車用燃料，可有效解決燃氣浪費和環(huán)境污染的問題。

由于大規(guī)模生產(chǎn)氫氣所需費用較高，天然氣的價格相對便宜，而焦爐氣中氫氣占55%——60%，可用費用低的焦爐氣來代替制取費用高的氫氣，將天然氣與焦爐氣按一定比例混合，得出摻氫比為20%——30%的HCNG燃料。但是混合燃氣長期儲存后會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，導致輸出的混合燃氣的比例不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：針對混合燃氣長期儲存后會出現(xiàn)分層現(xiàn)象的問題，提供一種車載的混合燃氣供氣裝置，平時將兩種燃氣分開儲存，在需要使用時再將燃氣混合。

本發(fā)明技術(shù)方案：

一種汽車混合燃氣供氣系統(tǒng)，包括兩種氣體的儲氣瓶和燃氣混合器，兩種氣體的儲氣瓶分別通過流量控制裝置連接燃氣混合器，燃氣混合器通過減壓裝置連接緩沖氣瓶，緩沖氣瓶經(jīng)過供氣控制單元連接空氣燃氣混合器，空氣燃氣混合器通過燃氣噴嘴將氣體噴入發(fā)動機

儲氣瓶分為壓縮焦爐氣氣瓶和壓縮天然氣氣瓶，壓縮焦爐氣氣瓶經(jīng)過截斷閥、氣壓傳感器和焦爐氣流量控制裝置連接燃氣混合器，壓縮天然氣氣瓶經(jīng)過截斷閥、氣壓傳感器和天然氣流量控制裝置連接燃氣混合器。

緩沖氣瓶經(jīng)過電磁控制閥A和電磁控制閥B分兩路將氣體送入供氣控制單元。

電磁控制閥B的管路上分有支路，該支路通過電磁控制閥C連接空氣燃氣混合器。

本發(fā)明有益效果：

本供氣系統(tǒng)平時將兩種燃氣分開儲存，使用時再將燃氣混合，避免了長期儲存后因出現(xiàn)分層現(xiàn)象使噴出的燃氣成分不穩(wěn)定，采用兩種燃料同時供氣，在供氣系統(tǒng)中進行混合調(diào)壓，將混合均勻的天然氣與焦爐氣輸送到發(fā)動機中，可有效提高汽車的動力性、經(jīng)濟性和排放性能。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

如圖，壓縮焦爐氣氣瓶1和壓縮天然氣氣瓶5同時向發(fā)動機進行供氣，兩種氣體沿高壓管線進入燃氣混合器9，在高壓管線上，截斷閥2、6起安全作用，當氣壓傳感器3、7壓力異常時關(guān)閉截斷閥2、6，焦爐氣流量控制裝置4、天然氣流量控制裝置8對高壓管線中的燃氣進行流量調(diào)控，使進入到燃氣混合器9中氫氣占到燃氣總體積的20%-30%之間，燃氣經(jīng)過燃氣混合器9充分混合后進入減壓裝置10，經(jīng)過減壓裝置后，混合燃氣為低壓燃氣，減壓裝置10與緩沖氣瓶11的作用是將前級不穩(wěn)定的高壓氣體進行減壓，并向后級提供恒壓燃氣，以保證氣流的穩(wěn)定性，從緩沖氣瓶11中出來的氣體分兩路經(jīng)電磁控制閥A12和電磁控制閥B13進入供氣控制單元14，再進入空氣燃氣混合器16中，最后由燃氣噴嘴17噴入汽車發(fā)動機中。供氣控制單元14主要作用是與油門踏板聯(lián)動，同步控制氣體流量的大小；在發(fā)動機穩(wěn)定工作時讓氣體保持恒壓，在加速時，同時打開電磁控制閥A、B，增加氣體流量進而增加發(fā)動機扭矩。在電磁控制閥B13的管路上分有支路，經(jīng)電磁控制閥C15直接送入到空氣燃氣混合器16中，起到穩(wěn)定怠速的作用。