[发明专利]一种以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体地说是一种以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机。

背景技术

氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比，氢动力汽车的能耗成本至少节约20％。氢具有很高的能量密度，释放的能量足以使汽车发动机运转，而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水，没有污染。因此，许多科学家预言，以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术，它对汽车工业的革命性意义，相当于微处理器对计算机业那样重要，同时，氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。

因此能够提高氢气动力汽车实用性的技术是非常具有应用前景的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高热量回收，提高燃烧效果的以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机。

本发明的具体的技术方案为：一种以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机，其特征在于：包括发动机本体，所述的发动机本体上连接有氢气进气管和废气排气管，所述的废气排气管内设有催化器，所述的催化器上连接有用于供应水蒸气和乙醇的混合物的供气管以及裂解气排气管，所述的裂解气排气管与氢气进气管相连；

所述的催化器内填充有催化剂，所述的催化剂为海绵铁；

所述的水蒸气和乙醇的混合物中水蒸气和乙醇的重量比为1:1～1.5。

在实际应用中，水蒸气和乙醇的重量比可以选择为1:1、1:1.2、1:1.4。

在上述的以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机中，所述的氢气进气管上连接有压缩氢气供应装置；所述的发动机本体表面还设有第一夹套和第二夹套，其中第一夹套与一水供应装置相连，所述的第二夹套与一乙醇供应装置相连，所述的第一夹套和第二夹套分别连接至供气管。

在上述的以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机中，所述的第一夹套和供气管之间设有第一调节阀，所述的第二夹套和供气管之间设有第二调节阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明采用水蒸气和乙醇混合并以海绵铁为催化剂，通过氢气发动机的高温尾气作为裂解能源来源，能够降低氢气用量，并且利于发动机尾气热量回收。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

如图1所示，一种以氢气、水蒸气、乙醇为燃料的氢气发动机，包括发动机本体1，所述的发动机本体1上连接有氢气进气管2和废气排气管3，所述的废气排气管3内设有催化器4，所述的催化器4上连接有用于供应水蒸气和乙醇的混合物的供气管5以及裂解气排气管6，所述的裂解气排气管6与氢气进气管2相连；所述的催化器4内填充有催化剂，所述的催化剂为海绵铁；所述的水蒸气和乙醇的混合物中水蒸气和乙醇的重量比为1:1.2。

在本实施例中，所述的氢气进气管2上连接有压缩氢气供应装置；所述的发动机本体1表面还设有第一夹套7和第二夹套8，其中第一夹套7与一水供应装置相连，所述的第二夹套8与一乙醇供应装置相连，所述的第一夹套7和第二夹套8分别连接至供气管5，所述的第一夹套7和供气管5之间设有第一调节阀9，所述的第二夹套8和供气管5之间设有第二调节阀10。

海绵铁作为一种高效催化剂，在250-700℃的条件下，能够有效的分解水和乙醇的混合物，分解产物为氢气、一氧化碳和少量的氧气，在本实施例中，一般情况下通过催化分解产生的混合气体约为通过压缩氢气供应装置供应的氢气体积的5-10％。

在应用中，发动机本体1吸入空气并与有氢气进气管2供应的氢气混合，在发动机本体1的燃烧腔内燃烧，然后燃烧后的尾气排入到废气排气管3中，激活催化剂，将进入到催化器4中的水蒸气和乙醇混合物进行分解成为氢气、一氧化碳和少量的氧气，这部分气体混入到氢气进气管2中进入到燃烧腔内燃烧。通过上述方案可以有效提高氢气燃烧效果和热量回收效果，降低氢气用量20％以上。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。