[發(fā)明專利]一種耦合熱電-氫轉換的缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110705296.7
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113309644B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 錢葉劍;位曉飛;陶常法;羅吉吉;孟順;張郁;王朝元
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: F02M35/10
• 分類號: F02M35/10;F02M35/024;F02M21/02;F02M25/12;F01N5/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 金惠貞

1.一種耦合熱電氫轉換的缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)，包括發(fā)動機機體（14）、天然氣罐（2）、空氣濾清器（12）和進氣機構；發(fā)動機機體（14）上部一側設有進氣管（16），發(fā)動機機體（14）上部另一側設有排氣管（13）；進氣管（16）的進氣端上依次設有文丘里閥（3）和空氣濾清器（12）；天然氣罐（2）通過減壓閥（4）、天然氣管連通著噴射器（5），噴射器（5）的噴嘴位于發(fā)動機機體（14）的燃燒室內(nèi)；其特征在于：

所述進氣機構包括氫氣罐（1）、氮氣瓶（6）、水箱（7）和水噴射器（8）；所述水箱（7）的外部連通設有水電解機構（15），水箱（7）底部通過水管連接著水噴射器（8），水噴射器（8）的噴嘴位于文丘里閥（3）出口外的進氣管（16）上；所述氮氣瓶（6）的出口通過出氣管和減壓閥（11）連通著水箱（7）頂部；所述氫氣罐（1）的出口連通著文丘里閥（3）的支管，氫氣罐（1）的進口連通著水電解機構（15）頂部的氫氣出口；

所述排氣管（13）上設有熱電轉換機構（9），水電解機構（15）通過導線和熱電轉換開關（10）連接著熱電轉換機構（9），水電解機構（15）接車載電源；

工作時，根據(jù)發(fā)動機實時工況，通過減壓閥（4）、噴射器（5）和文丘里閥（3）的協(xié)同作用，實現(xiàn)控制天然氣、氫氣和水的噴射量；另一方面，當排氣余熱所轉換的電壓達到水電解機構（15）所需的電壓，熱電轉換開關（10）接通；當轉換的電能不滿足時，熱電轉換開關（10）斷開。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種耦合熱電氫轉換的缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)，其特征在于：所述水電解機構（15）包括水電解腔，水電解腔環(huán)繞在水箱（7）外側下部；水箱（7）的頂部設有氮氣進口（71），水箱（7）的底部設有出水口（72），與水電解腔相連的水箱（7）壁上開設有一個以上的水口（73），每個水口（73）上均設有電磁閥（17）；水電解腔內(nèi)底部均布設有二根以上的電解棒（18），一側電解棒（18a）為陰極端，另一側電解棒（18b）為陽極端，水電解腔的頂部分別設有氫氣出口（19）和氧氣出口（20）。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種耦合熱電氫轉換的缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)，其特征在于：所述熱電轉換機構（9）包括儲熱材料（21）、P型材料（23）、N型材料（24）和散熱材料（22），所述儲熱材料（21）為石蠟-石墨復合蓄熱材料，包裹在排氣管（13）上；所述P型材料（23）為硅鍺-硼摻雜半導體材料，所述N型材料（24）為硅鍺-磷摻雜半導體材料，P型材料（23）通過導線接陽極電解棒（18b），N型材料（24）通過導線接陰極電解棒（18a）；散熱材料（22）為硅脂散熱材料，固定在P型材料（23）、N型材料（24）頂部。