甲醇裂解器的各种部件，使其温度可控，④使用绝热材料，把甲醇裂解器的外侧包裹起来，尽量减少热能向外侧散失，把这些被浪费的热能(有70%左右)转化成富氢气体的化学能，就可以使用甲醇及其裂解成的富氢气体做各种内燃发动机的燃料。
[0099]本发明醇氢燃料发动机实现了在原有汽油机基础上，经过少量改进替换，就能够替换成本发明的动力装置。
[0100](一)裂解
[0101]甲醇裂解的反应是:
[0102]主反应:CH3OH= CO+2H2
[0103]当甲醇含水的时候:CCHH2O = C02+H2
[0104]总反应:CH30H+H20= C02+3H2
[0105]为了保证甲醇蒸汽能完全裂解成富氢气体，采取了以下措施:
[0106]1、凡是热废气经过的部件:甲醇升温器、裂解器、移动气液冷却分离装置都使用非相变超导材料制作。
[0107]2、本发明使用的非相变热超导材料传递热能的温度可以控制的性能，在制造这些部件时，就把各个部件的温度控制如下:
[0108]①、本发明中甲醇升温器设置在内燃发动机排气管前端，保证了使从内燃发动机排出的温度最高的尾气首先进入甲醇升温器，使甲醇蒸汽温度达到多320°C。
[0109]②、本发明中甲醇裂解器设置在甲醇升温器后端，保证了使从内燃发动机排出的温度次高的尾气进入裂解器，使甲醇裂解器内催化剂温度达到最佳的裂解温度。
[0110](二)燃烧
[0111]甲醇的热值(21MJ/kg)为汽油热值(44MJ/kg)的48%，而氢的热值(132MJ/kg)是汽油热值(44MJ/kg)的3倍，氢的燃烧速度是汽油的7倍多，氢的爆炸力是汽油的7倍多，碳氢化合物掺氢燃烧可以增加燃烧的速度、增大最高反应温度、延长了焰后反应、缩短淬熄距离，通过提供更多的活性因子，达到链式反应，促进了燃料的氧化反应，不但提高了动力，而且其尾气的有害物质的排放极低。本发明是把甲醇裂解的富氢气体与甲醇按照比例进行燃烧。
[0112]甲醇裂解的富氢气体含有:氢气H260-65 %，一氧化碳C022 5 %，其余为二氧化碳CO。富氢气体燃烧之后变成水和二氧化碳:
[0113]主反应:CH30H+202— 2H 20+C02
[0114]2H2+02—2H 20
[0115]2C0+02—2C02
[0116]尾气排放不污染环境，这就解决了环保问题。
[0117]用富氢气体代替石油燃料，燃烧之后，二氧化碳排放的减少量为:34%以上，这就解决了烧汽油、柴油的减排问题。
[0118](三)催化剂
[0119]甲醇蒸汽在甲醇裂解器内的催化剂载体-多孔陶瓷球的微孔和缝隙中流动，催化剂载体的微孔最大限度地增大了甲醇蒸汽和催化剂的接触面积和增长了甲醇蒸汽的流动的路径，使甲醇的催化裂解可以更快更有效的进行。
[0120]从甲醇裂解器5出来的富氢气体，进入压力平衡罐15储存，当压力平衡罐15内的压力传感器18检测到富氢气体的压力多规定值时，系统就指挥电磁阀19打开，把富氢气体放进多点喷射掺烧装置内，该装置由智能控制单元控制系统可以自动、按比例给富氢气体配入空气，进入进气歧管，把富氢气体与甲醇混合，进入内燃发动机燃烧。
[0121](四)自动控制、检测、监控、显示
[0122]醇氢燃料动力技术改装或者设计、制造的内燃发动机派生产品，例如全代燃醇氢气体动力汽车，从头到尾都是全自动控制，驾驶员只需要像普通汽车一样正常操作，其它一切工作都由智能控制单元进行控制、检测、监控。如果发生故障，就自动报警，输出故障的地方及原因。
[0123]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种醇氢燃料发动机，其特征在于，包括: 排气管，其包括尾气主管和尾气分流管，尾气主管与尾气分流管两端相连通，尾气主管与尾气分流管中部相互分离开设置； 甲醇升温器:其设置在尾气主管上，所述甲醇升温器包括设置在内部的甲醇管道和设置在甲醇升温器侧壁上的进甲醇口和出甲醇口； 以及甲醇裂解器:其设置在尾气主管上，其内平行设置有多个尾气通道和甲醇蒸汽通道; 其中，甲醇蒸汽从甲醇升温器的出甲醇口中流出之后流入甲醇裂解器的甲醇蒸汽通道中进行裂解制备富氢气体。
2.如权利要求1所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，还包括: 移动气液冷却分离装置:其包括壳体，其为一密闭腔体结构；气液分离器，其设置在所述壳体内，所述气液分离器包括:进气管，其为一端从外界经由壳体下端并经壳体腔内向所述壳体上端延伸的管道，所述进气管上端与壳体上端不接触；折流板，其通过连接件设置在所述壳体内的进气管上端，所述折流板与所述进气管上端面和所述壳体上端均不接触；出气管，其设置在所述壳体上端，所述出气管的一端与所述气液分离腔相连通； 其中，所述进气管与所述甲醇裂解器的甲醇蒸汽通道相连通。
3.如权利要求2所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，还包括: 分隔板，其围绕所述进气管和所述折流板设置，并且所述分隔板上端和下端分别抵靠在所述壳体的上端和下端，将所述壳体分隔成内外两个相互独立的腔室分别为气液分离腔和冷却腔； 多个冷却板，其一端固设在所述分隔板外侧壁上，所述冷却板另一端向所述冷却腔内延伸。
4.如权利要求1所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，还包括: 内燃发动机，其与所述移动气液冷却分离装置的出气管的另一端相连通； 甲醇储存箱，其通过管道与所述内燃发动机的燃烧室相连通。
5.如权利要求3所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，所述折流板正对进气管上端的中心部位设置有多个凸起和凹坑。
6.如权利要求5所述的移动气液冷却分离装置，其特征在于，所述壳体还包括:端堵板，其设置在壳体上端面上。
7.如权利要求6所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，还包括:疏水阀， 其设置在壳体下端，所述疏水阀与所述气液分离腔相连通； 进液管，其一端设置在所述壳体侧壁上； 以及出液管，其一端设置在所述壳体侧壁上； 其中，进液管的另一端连接至所述甲醇储存箱，出液管的另一端连接至所述甲醇升温器，所述疏水阀另一端延伸至甲醇储存箱。
8.如权利要求1-7中任一项所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，还包括: 气体过滤器、单向阀、压力平衡罐、压力传感器、电磁阀和调压阀依次设置在所述移动气液冷却分离装置的出气管与所述内燃发动机相连通的管路上。
9.如权利要求8所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，所述甲醇裂解器还包括: 非相变热管，其设置在所述甲醇裂解器内的内燃发动机尾气通道外周； 绝热层，其设置在甲醇裂解器的外侧壁上。
10.如权利要求9所述的醇氢燃料发动机，其特征在于，还包括: 甲醇电磁喷嘴，其设置在移动气液冷却分离装置出液管与甲醇升温器之间的管路上； 至少一个温度传感器，其设置在甲醇裂解器上； 尾气导流阀，其设置在尾气主管与尾气分流管靠近排气口的衔接处； 尾气消声器，其设置在尾气导流阀与排气口之间； 多点喷射掺烧装置，其设置在调压阀和内燃发动机之间的管路上； 智能控制单元，其与所述压力传感器，温度传感器，电磁阀，调压阀和多点喷射掺烧装置电连接。
【专利摘要】本发明公开一种由甲醇及甲醇裂解气作为燃料的全代燃发动机装置，统称为醇氢燃料发动机，其特征在于，包括：内燃发动机；甲醇升温器；甲醇裂解器；尾气导流阀；移动气液分离装置；智能控制单元；气体过滤器；单向阀；压力平衡罐；压力传感器；电磁阀；调压阀；温度传感器；多点喷射掺烧装置等组成。本发明使用高效的热超导技术把内燃发动机机体及热废气散发的辐射热能、及内燃发动机排出的废气热能，引导到醇氢裂解器内，裂解器温度达到基本一致，把甲醇完全裂解成富氢气体，并与甲醇按照比例混合燃烧，同时应用智能控制系统控制全代燃过程。尾气排放不污染环境，很大程度上解决了烧汽油、柴油的减排问题。
【IPC分类】F02M27-00, F02M31-08, F02B69-04, F01N5-02
【公开号】CN104612861
【申请号】CN201510010102
【发明人】李子京, 李伟
【申请人】李子京
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月8日
【公告号】CN104100421A