[發明專利]一種汽車發動機的汽油與氨雙燃料供應裝置

有效

• 申請號: 201510097658.3
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104675515B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 王海斌
• 申請（專利權）人: 王海斌
• 主分類號: F02B69/04
• 分類號: F02B69/04;F02B43/10;F02M21/02;F02M37/00;F02D19/08;F02M25/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及一種發動機的燃料供應裝置，特別涉及一種汽車發動機的汽油與氨雙燃料供應裝置。

背景技術

隨著現代社會的不斷發展，石油燃料供需矛盾日益加劇，汽車發動機導致的環境污染問題日益嚴重，二氧化碳的大量排放是導致溫室效應的主要原因之一，而CO、PM等有害物的排放也對環境造成了很大損害。氨作為發動機燃料，燃燒產物中不含CO2，對溫室效應的改善有積極作用，還可以降低人們對化石燃料不可再生資源的依賴。

根據目前氨燃料研究狀況得知，氨作為發動機燃料，因其惰性而點火性較差不易燃燒，尤其是在低負荷低轉速下燃燒不充分。為了解決氨氣在缸內不易燃燒的問題，本發明選擇氫氣作為助燃劑對發動機缸內燃燒過程進行調節。同時，原發動機汽油管路系統保留，一是可以利用汽油對氨在缸內的燃燒過程進行調節，使其作為雙燃料發動機運行；二是在儲備氨氣耗盡的情況下，可以利用汽油運行；三是，因氨氣發動機啟動較為困難，可以在發動機啟動時利用汽油進行啟動。當廢氣換熱氨分解器達到氨分解所需的溫度后，通過氨分解產生氫氣對發動機進行調節，條件成熟后切換到氨氣、汽油雙燃料，或氨氣和氫氣混合燃料進行運行。

日本造船株式會社在專利CN102216588A中，采用氨分解產生氫的方法，利用氫氣對氨氣在發動機缸內的燃燒過程進行調節，但其為了保證氨分解產生氫所需的溫度，在系統內加了一個氨氧化裝置，使得系統結構更加復雜。同時其氨燃料只能從外部進行加注，因而也只能依靠加氨站，無法實現自給自足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種汽車發動機的汽油與氨雙燃料供應裝置，以解決現有的化石燃料發動機所存在的污染較大的問題，以及氨發動機結構復雜、不易點火、燃料加注不便的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種汽車發動機的汽油與氨雙燃料供應裝置，包括發動機、氨生成裝置、液氨罐、儲氫罐、分離器、第一壓縮機、第二壓縮機、氨換熱器、廢氣換熱氨分解器、空調換熱器及汽油箱；

所述分離器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第三出口及第四出口；

所述氨生成裝置的出口分別與廢氣換熱氨分解器及所述第一入口相連通，所述第一出口與所述第一壓縮機相連通，第三出口與外部空氣相通；所述第二出口與所述第二壓縮機相連通，所述第四出口與所述廢氣換熱氨分解器相連通；

所述空調換熱器的入口與所述液氨罐相連通，所述空調換熱器的出口與所述氨換熱器的入口相連通；所述氨換熱器的第一出口與所述廢氣換熱氨分解器相連通，所述氨換熱器的第二出口與所述分離器相連通；

所述廢氣換熱氨分解器的第一出口與所述發動機相連通，第二出口與氨換熱器相連通；所述第二壓縮機的第一出口與儲氫罐的相連通，所述儲氫罐與所述發動機相連通，同時所述第二壓縮機的第二出口與所述發動機相連通；所述汽油箱與所述發動機相連通；

還包括一電控裝置，所述電控裝置用于控制所述發動機的燃料為汽油箱中的汽油或汽油與氨氣或汽油及氨氣、氫氣的混合氣體。

較佳地，所述氨生成裝置用于生成氨氣，同時所述氨氣中還混有來自空氣中的氮氣，包括所述氨氣及氮氣的混合氣體經所述第一入口輸入所述分離器；

所述分離器用于將所述氨氣和氮氣的混合氣體分離為氨氣和氮氣，并將分離后的氨氣經第一出口送入所述第一壓縮機進行壓縮送入所述液氨罐進行儲存，同時所述分離器將分離后的氮氣經第三出口放入空氣中。

較佳地，還包括一空調換熱器，所述空調換熱器的入口與所述液氨罐相連通，所述空調換熱器的出口與所述氨換熱器的入口相連通；液氨罐中的液氨通過所述空調換熱器換熱后送入所述氨換熱器。

較佳地，所述氨換熱器用于對氨氣升溫處理送入廢氣換熱氨分解器，或將來自廢氣換熱氨分解器的氫氣和氮氣的混合氣體進行降溫處理后送入所述分離器，同時將另一部分氨氣加熱后送入所述廢氣換熱氨分解器；

所述分離器用于將所述氫氣和氮氣的混合氣體分離為氫氣和氮氣，并將分離后的氫氣經第二出口送入所述第二壓縮機進行壓縮后送入所述儲氫罐進行儲存，同時所述分離器將分離后的氮氣經第三出口放入空氣中，同時將部分未分解氨氣送入所述廢氣換熱氨分解器再催化分解；

其中，加熱后的氨氣溫度為300℃~1000℃。

較佳地，所述分離器的第四出口與廢氣換熱氨分解器相連通，所述分離器用于將未催化反應的氨氣輸入所述廢氣換熱氨分解器中；當所述廢氣換熱氨分解器中的氨氣與氫氣、氮氣達到預定比例后，直接將氨氣與氫氣、氮氣送入所述發動機。