[發(fā)明專利]一種甲醇燃料發(fā)動機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010022729.4
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111219245A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔國亮;范禮;丁萬龍;李后良;姜倩
• 申請（專利權(quán)）人: 杰鋒汽車動力系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: F02B43/10
• 分類號: F02B43/10;F02B43/12;F02B51/02;F02M21/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 蔣兵魁

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域的甲醇燃料發(fā)動機(jī)，所述的甲醇燃料發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)本體(1)的氫氣噴嘴(3)與儲氫罐(4)連通，甲醇水溶液箱(7)與甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器(6)連通，發(fā)動機(jī)本體(1)的排氣管與余熱回收裝置(5)連通，余熱回收裝置(5)與甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器(6)連通，儲氫罐(4)與甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器(6)連通，本發(fā)明的甲醇燃料發(fā)動機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，利用發(fā)動機(jī)工作時的發(fā)動機(jī)尾氣，實現(xiàn)甲醇水溶液在線制氫，將制備的氫氣作為燃料供應(yīng)發(fā)動機(jī)工作，發(fā)動機(jī)啟動時，不再存在發(fā)動機(jī)冷啟動困難問題，同時提高發(fā)動機(jī)熱效率，實現(xiàn)清潔燃燒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種甲醇燃料發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)

當(dāng)前，甲醇發(fā)動機(jī)是系能源汽車領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。汽車制造企業(yè)紛紛推出甲醇汽車。甲醇汽車具有節(jié)能減排的優(yōu)點(diǎn)，并且在經(jīng)濟(jì)性方面也具有優(yōu)勢。甲醇為可再生的資源，使汽車的能源不再單純的依賴化石燃料。但是，甲醇汽車有一個缺點(diǎn)：冷啟動困難。究其原因為以下幾點(diǎn)：甲醇的熱值比汽油低，燃燒時需要更多的甲醇蒸汽；甲醇的汽化潛熱高，蒸發(fā)時需要更多的熱量；甲醇的燃點(diǎn)要比汽油高；甲醇燃燒的空燃比要比汽油的空燃比高，所以完全燃燒時需要更高蒸汽壓；甲醇是一種單組分燃料，沸點(diǎn)是固定的。不像汽油一樣包含易揮發(fā)性成分，故與汽油相比冷啟動更加困難；在甲醇液體沒有完全揮發(fā)的情況下，由于其導(dǎo)電性，可能導(dǎo)致火花塞短路，不利于點(diǎn)火。

目前，為了解決冷啟動的問題，甲醇發(fā)動機(jī)采用兩套燃料供給系統(tǒng)：汽油與甲醇系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)工作時，汽油供油系統(tǒng)只在低溫冷啟動條件下工作，等發(fā)動機(jī)溫度上升后，甲醇燃料供給系統(tǒng)工作。目前的技術(shù)方案的缺點(diǎn)：此技術(shù)方案擁有兩套燃料供給系統(tǒng)，造成發(fā)動機(jī)成本顯著增加；因為甲醇的辛烷值要遠(yuǎn)高于汽油的辛烷值，所以甲醇發(fā)動機(jī)應(yīng)該有比汽油發(fā)動機(jī)更高的壓縮比。但是考慮到此發(fā)動機(jī)需要汽油做冷啟動，所以在使用甲醇燃料的過程中，發(fā)動機(jī)壓縮比并不高，不利于進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)的熱效率；并沒有完全利用甲醇可以重整的優(yōu)勢進(jìn)一步提高燃料的熱值，并且同時解決甲醇燃料冷啟動的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠利用發(fā)動機(jī)工作時的發(fā)動機(jī)尾氣，實現(xiàn)甲醇水溶液在線制氫，將制備的氫氣作為燃料供應(yīng)發(fā)動機(jī)工作，發(fā)動機(jī)啟動時，不再存在發(fā)動機(jī)冷啟動困難問題，同時提高發(fā)動機(jī)熱效率，實現(xiàn)清潔燃燒，燃燒產(chǎn)物為水，無排放污染，滿足環(huán)保要求的甲醇燃料發(fā)動機(jī)。

要解決以上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

本發(fā)明為一種甲醇燃料發(fā)動機(jī)，所述的甲醇燃料發(fā)動機(jī)包括發(fā)動機(jī)本體、制氫部件，所述的發(fā)動機(jī)本體的進(jìn)氣管位置設(shè)置氫氣噴嘴，氫氣噴嘴與儲氫罐連通，制氫部件包括余熱回收裝置、甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器，甲醇水溶液箱與甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的制氫腔體連通，所述的發(fā)動機(jī)本體的排氣管與余熱回收裝置連通，余熱回收裝置與甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的加熱腔體連通，儲氫罐與甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的制氫腔體連通，甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的制氫腔體內(nèi)設(shè)置制氧催化劑。

所述的甲醇燃料發(fā)動機(jī)的制氫部件的甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的制氫腔體與壓縮機(jī)連通，壓縮機(jī)與儲氫罐連通。

所述的甲醇燃料發(fā)動機(jī)的儲氫罐與減壓器連通，減壓器與過濾器連通，過濾器與氫氣噴嘴連通。

所述的制氫部件的甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的加熱腔體設(shè)置進(jìn)氣口和排氣口，加熱腔體的進(jìn)氣口與余熱回收裝置連通。

所述的甲醇燃料發(fā)動機(jī)的制氫部件還包括重整輔助裝置，重整輔助裝置內(nèi)設(shè)置甲醇泵，甲醇水溶液箱與重整輔助裝置內(nèi)的甲醇泵連通，甲醇泵同時與制氫部件的甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的制氫腔體連通。

所述的余熱回收裝置輸送到制氫部件的甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器的加熱腔體內(nèi)的尾氣的溫度控制在250℃-800℃范圍之間。

所述的儲氫罐內(nèi)存儲的氫氣的壓力在1000Kp-70000Kp范圍之間。