[发明专利]基于固态储氢的汽车发动机除碳装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机除碳装置，通过电解制氢和固态储氢向发动机供氢，通过控制单元调控进入发动机的氢气量，提高除碳效果。

背景技术

汽车引擎在长时间工作后，喷入引擎中的燃油会不完全燃烧，在高温高压条件下，不完全燃烧的燃油会与润滑油反应形成胶质并逐渐转化成沥青质和油焦质等难燃的复杂化合物，最终会在汽缸和火花塞周围形成积碳。积碳现象会导致汽车出现启动困难、怠速不稳、加速不良、急加油回火、油耗增加等危害，进而会使排放尾气中C-H、C-O、N-O化合物及PM2.5的浓度增大。

对于汽车引擎积碳的清除，目前市场上有多种方式。一种是机械清洗，拆除引擎的各个零部件，并逐个进行清洗，但是这种方式会造成人工成本和时间成本，并且，拆除并安装过程中，会损坏引擎原有的装配性能，造成机械伤害。另一种方式就是为避免拆卸引擎，采用化学药剂来清洗引擎，俗称的“点滴式”和“泡沫式”，这种方式在技术上存在化学药剂与燃料配比的难题，并且会腐蚀气缸壁和活塞环，此外，排出的气体或液体会污染环境。

将氢气通过汽车真空管吸入到急速运转的汽车发动机内，利用氢气的还原作用对引擎中的积碳进行燃烧，可达到去除积碳的目的。这种方法操作方便，除碳效果好，已经在市场上有一定应用。

市场上存在两种基于氢气除碳的技术，都是利用电解水制氢的方法，一种是氢氧除碳机，将电解水制得的氢气与氧气同时通入汽车发动机用于除碳，这种方法在除碳过程中存在很大的安全隐患，除碳效果也不理想。另一种是氢除碳机，将电解水制得的纯氢通入汽车发动机除碳，这种方法在处理效果和安全性上提高很多，但也存在因氢气流量较小而影响除碳效果的问题。

除碳过程中需要的氢气量不是稳定不变的，而是需要几次较大氢气流量供给，以便加强反应，达到理想的除碳效果。本发明针对除碳对大流量氢气的需求，提供一种低成本、简单有效的方法，利用电解制氢单元制氢，利用固态储氢单元储氢，在需要大流量氢气时确保供氢，提高除碳效果。

发明内容

本发明提供一种基于固态储氢的汽车发动机除碳装置，该装置包括电解制氢单元、氢气净化单元、固态储氢单元和控制单元。通过电解制氢单元得到的氢气，净化后进入并储存在固态储氢单元中，并通过管路进入汽车发动机，控制单元控制氢气进入发动机的流量。

电解制氢单元电解水得到氢气和氧气，经过气液分离后，氢气进入氢气净化装置。氢气净化单元用于去除氢气中的氧气、氮气、甲烷、二氧化碳和水等杂质气体，提纯氢气。

固态储氢单元内部填充稀土系、钛系、镁系储氢合金、碳基储氢材料或配位氢化物，氢气以固态形式储存，这种方式储氢密度大、压力低、安全性好。

控制单元根据除碳效果，控制氢气进入发动机的流量，提高除碳效果。

利用该除碳装置除碳，满足除碳对大流量氢气的需求，操作简单、经济环保、运行安全、效果显著。

附图说明

 图1 实施例1中除碳装置示意图。

 图2 实施例2中除碳装置示意图

 图3 实施例3中除碳装置示意图

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明展开进一步的描述，但本发明并不仅限于此，可以在不改变其要点的范围内适当更改。

实施例1。

该除碳装置包括电解制氢单元1、氢气净化单元2、固态储氢单元3、控制单元5，通过电解制氢单元1得到的氢气，经过氢气净化单元2提纯后进入固态储氢单元3。固态储氢单元3内部填充AB5型稀土系储氢合金，固态储氢单元3和氢气净化单元2出口连接，可同时向汽车发动机4供氢。控制单元5调控进入发动机的氢气流量，提高除碳效果。

实施例2。

该除碳装置包括电解制氢单元1、氢气净化单元2、固态储氢单元3、控制单元5。通过1电解制氢单元1得到的氢气，经过氢气净化单元2提纯，固态储氢单元3内部填充钛系储氢合金，固态储氢单元3和氢气净化单元2出口连接，向汽车发动机4供氢。控制单元5调控进入发动机的氢气流量，提高除碳效果。

实施例3。

该除碳装置包括电解制氢单元1、氢气净化单元2、固态储氢单元3、控制单元5。通过1电解制氢单元1得到的氢气，经过氢气净化单元2提纯后，首先进入固态储氢单元3，固态储氢单元3内部填充镁系储氢合金，固态储氢单元3出口连接汽车发动机4，并向其供氢。控制单元5调控进入发动机的氢气流量，提高除碳效果。