述高温空气来自在减速时 作为发动机制动器作用的柴油机的压缩阶段，
[0036]e)使含有氢气的排出合成气流中的水冷凝，产生无水的合成气流，以及
[0037]f)将在阶段e)获得的合成气流储存在储存器中以供在车辆的加速阶段后续使 用。
[0038] 优选地，阶段a)的预加热可以通过与由发动机在正常运作期间产生的废气交换 热量来实现。
[0039] 另外优选地，阶段a)的预加热可以通过与从阶段d)产生的高温合成气交换热量 来实现。
[0040] 另外优选地，阶段a)的预加热可以通过与从作为发动机制动器作用的柴油机的 压缩阶段产生的高温空气交换热量来实现。
[0041] 基本上，蒸汽是在锅炉中产生，在锅炉中水通过由发动机在正常运作期间产生的 废气加热。
[0042] 优选地，阶段b)的预加热可以通过与由发动机在正常运作期间产生的废气交换 热量来实现。
[0043] 或者，阶段b)的预加热可以通过与从阶段d)产生的高温合成气交换热量来实现。
[0044] 还或者，阶段b)的预加热可以通过与从作为发动机制动器作用的柴油机的压缩 阶段产生的高温空气交换热量来实现。
[0045] 在一种产生气体燃料的优选方法中，阶段a)的蒸汽流与阶段b)的来自于至少一 种用作碳源和氢源的化学物质的气流在气体混合器中进行混合。
[0046] 在另一种产生气体燃料的优选方法中，阶段a)的蒸汽流与阶段b)的来自于至少 一种用作碳源和氢源的化学物质的气流在重整反应器的催化床中进行混合。
[0047] 具体来说，至少一种用作碳源和氢源的化学物质选自由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和 其混合物组成的烷烃群组，以及选自由甲醇、乙醇、丙醇和其混合物组成的醇群组。
[0048] 在一种所述方法中，合成气与在车辆加速阶段由柴油机使用的燃料混合。
[0049] 在另一种形式中，合成气与在车辆加速阶段由柴油机使用的供应空气混合。
[0050] 特别地，混合比率借助电子燃料喷射控制器（EFIC)控制。
[0051] 基本上，四冲程柴油机被安装在大型车辆上。
[0052] 优选地，大型车辆应该是卡车、公共汽车、大型长途客车、农用机械和火车发动机。
[0053] 本发明的另一个目标是提供一种动能回收系统，以供在配备有发动机制动器（皆 可博制动器）的由四冲程柴油机驱动的车辆中、在减速阶段以含有氢气的气体燃料的形式 使用。所述系统包括：
[0054] 水容器、从所述容器抽取水的泵以及交换器，所述交换器可以与由如发动机制动 器作用的柴油机产生的热空气交换热量，并且汽化进入的水并提高所产生的蒸汽的温度，
[0055] 具有至少一种用作碳源和氢源的化学物质的容器，和交换器，所述交换器能够与 由作为发动机制动器运作的柴油机产生的热空气交换热量，并且汽化进入的至少一种用作 碳源和氢源的化学物质并提高所述至少一种用作碳源和氢源的化学物质的温度，
[0056] 用于以预加热的蒸汽重整至少一种用作预加热的碳源和氢源的化学物质的反应 器，所述化学物质来自于所述用作碳源和氢源的化学物质的容器并且所述蒸汽来自于所述 水容器，其中所述重整反应器还包括用于含有氢气的合成气的排出管道，并且还能够与由 在减速时作为发动机制动器作用的柴油机产生的热空气交换热量，以及
[0057] 在重整反应器的出口处的冷却合成气的热交换器、具有外部热损失的液体/蒸气 分离器，其连接到所述反应器上以从合成气中回收未反应的水、以及用于所述合成气的容 器，所述合成气含有氢气并构成来自于所述重整反应器的气体燃料。
[0058] 优选地，用于从车辆回收动能和/或势能的系统任选地包括多个散布在操作单元 之间的热交换器以便优化系统中的热利用。
[0059] 另外优选地，用于从车辆回收动能和/或势能的系统任选地包括气体混合器，其 中在进入重整反应器之前，预加热的蒸汽流和预加热的气相形式的至少一种用作碳源和氢 源的化学物质在所述气体混合器中汇集用于它们的均质化。
[0060] 另外优选地，用于从车辆回收动能和/或势能的系统任选地包括水汽化锅炉，所 述水汽化锅炉接收从水容器泵出的水，并且其加热是通过以下方式提供：由作为发动机制 动器作用的柴油机产生的热空气的热交换，和/或在加速期间由柴油机产生的废气，和/或 借助系统本身的热回收。
[0061] 另外优选地，用于从车辆回收动能和/或势能的系统包括气体混合器，其中在进 入重整反应器之前，来自汽化锅炉的蒸汽流和预加热的气相形式的至少一种用作碳源和氢 源的化学物质在所述气体混合器中汇集用于它们的均质化。
[0062] 基本上，用于从车辆回收动能和/或势能的系统任选地包括呈液态的至少一种用 作碳源和氢源的化学物质的容器，和泵，所述泵泵送所述至少一种用作碳源和氢源的化学 物质以将其泵送到至少一个热交换器中，在其中所述化学物质变成蒸气并被预加热。
[0063] 另外基本上，用于从车辆回收动能和/或势能的系统任选地包括气体混合器，其 中在进入重整反应器之前，进入的预加热的蒸汽流和预加热的气相形式的至少一种用作碳 源和氢源的化学物质在所述气体混合器中汇集用于它们的均质化。
[0064] 具体来说，至少一种用作碳源和氢源的化学物质选自由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和 其混合物组成的烷烃群组，以及选自由甲醇、乙醇、丙醇和其混合物组成的醇群组。
[0065] 在用于从车辆回收动能和/或势能的系统的一个优选实施方案中，合成气从所述 储存器中配给并且与在车辆加速阶段由柴油机使用的燃料混合。
[0066] 在用于从车辆回收动能和/或势能的系统的另一个优选实施方案中，合成气从所 述储存器中配给并且与在车辆加速阶段由柴油机使用的供应空气混合。
[0067] 特别地，混合比率借助电子燃料喷射控制器（EFIC)控制。
[0068] 基本上，用于从通过四冲程柴油机驱动的车辆回收动能和/或势能的系统安装在 大型车辆上。
[0069] 优选地，大型车辆应该是卡车、公共汽车、大型长途客车、一台农用机械和火车发 动机。
【附图说明】
[0070] 图1显示被设计成使用甲烷作为碳源和氢源来实施本发明方法的系统的流程图 的一种优选形式。
[0071] 图2显示被设计成使用甲醇作为碳源和氢源来实施本发明方法的系统的流程图 的一种优选形式。
[0072] 图3显示被设计成使用乙醇作为碳源和氢源来实施本发明方法的系统的流程图 的一种优选形式。
[0073]图4显示现有技术的固定床反应器，其包括一个或多个装填有催化剂颗粒的管 子，在其中发生反应以在用于热交换的夹套内部产生合成气。
【具体实施方式】
[0074] 如上文所提及，为了降低车辆的能量消耗，最近已经把焦点放在研发混合动力系 统上，其使制动能再循环以用于同一车辆中从而降低燃料消耗。这个观点是由来已久的并 且其首次商用在电动火车系统中进行。
[0075]目前已经研发了混合动力系统并且将其用在普通汽车中，所述混合动力系统在电 池中储存回收的制动能。这些系统是相对复杂的系统，因为其需要基于内燃机的驱动系统 以及由电池供电的电动机。
[0076] 本文提出了一种基于热化学方式的回收能量的方法和系统。这个概念是基于通过 被称为压缩释放发动机制动器、Jacobs发动机制动器或简称为Jake制动器（是指Jacobs VehicleSystems?，其是这种类型的装置的最著名商标）的系统使作为热空气消散到环 境中的制动能再循环。其旨在通过用蒸汽催化重整用作碳源和氢源的化学物质来实现这种 能量的利用。重整气体具有高于原始燃料的热值，这代表着能量增益。
[0077] 基本上，柴油机在使用这种类型的发动机的车辆的制动阶段变成压缩机，压缩大 气中的空气。压缩功导致车辆制动。上文所提到的这个概念被CleeseL.Cummins在1965 年获得专利授权（US3220392)并且作为Jake制动器广为人知。
[0078]由柴油机驱动的车辆动能和/或势能的减少转化成作为热空气的热能。排出的空 气处于约600°C到约650°C，压缩比为约18:1，并且绝热压缩效率大约为98%。升高的温度 用于对吸热的重整工艺提供热。
[0079] 然后压缩富含氢气的重整气体并且将其储存起来以供在柴油机中作为燃料与柴 油燃料一起在加速期间后续使用。
[0080] 换句话说，本发明涉及一种用于回收、储存和随后使用在减速阶段来自于装配有 被称为Jacobs制动器或"Jake制动器"的发动机制动器的柴油机的热空气中所含的能量， 以生产被称为合成气的气体燃料或重整气体以便随后由同一发动机在车辆加速阶段使用 的方法。
[0081] 发动机制动机构或Jacobs制动器使用发动机汽缸中的空气压缩在制动期间吸收 能量，同时切断对这些汽缸的燃料供应；发动机制动器通过可由驾驶者在制动期间操作的 控制单元控制，并且四冲程柴油机具有至少一个进气管和一个排气管。
[0082]因此，用于通过回收车辆在减速阶段的动能而获得气体燃料或"合成气"的方法基 本上包括：
[0083] i)在重整室中进行的重整阶段，其中用作碳源和氢源的化学物质与蒸汽混合通过 由高温空气加热的热催化床，产生合成气，所述高温空气来自在减速时作为发动机制动器 作用的柴油机的压缩阶段，
[0084] ii)在蒸气-液体分离器中进行的分离阶段，其中剩余的水与合成气分离，
[0085] iii)通过多个交换器进行的热交换阶段，其中经过重整的空气或气体将其热量转 移给蒸汽和/或燃料，和
[0086] iv)在锅炉中进行的蒸汽