氢气与甲醇混合燃烧的动力系统的制作方法

本实用新型涉及一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统。

背景技术：

近年来，我国汽车的市场需求逐年增加，传统汽车能源石油的需求量大，而我国的石油主要依赖进口，再者传统汽车尾气排放量超标，给生态环境造成巨大压力，导致全球变暖，海平面上升。为了缓解我国的经济压力，减少石油进口量，新能源汽车成为不二之选，甲醇燃料燃烧彻底，排放较清洁，而且是可再生能源，可实现可持续发展，保护环境。

现有技术缺点：

（1）传统燃料发动机主要为汽油、柴油及天然气等，为不可再生能源，消耗能源；

（2）传统燃料发动机汽油、柴油排放污染物种类多，环境污染日益严重；为控制排放指标，增加贵金属催化器和dpf、gpf等后处理系统。

（3）传统燃料发动机热效率低，甲醇燃料的发动机由于甲醇的汽化潜热大，造成发动机冷启动困难。

（4）甲醇燃料本身的化学性能受限，燃烧不完全会产生甲醛等有害气体，自燃性能比较差，存在溶蚀和胀大作用，影响发动机的可靠性和耐久性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，其组成包括：甲醇油箱、氢气瓶、ecu和发动机，所述的ecu与所述的发动机连接，所述的发动机分别与所述的甲醇油箱和所述的氢气瓶连接，所述的发动机内具有进气歧管，所述的发动机内安装有喷射系统或氢气喷轨系统，所述的甲醇油箱内具有甲醇，所述的氢气瓶内具有纯氢气或高浓度氢气，甲醇与纯氢气按照控制装置ecu预先设定好的比例，喷射到所述的发动机的燃烧室。

所述的氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，当发动机内安装有喷射系统时，所述的氢气瓶通过管路连接进气歧管四个进气道连接，所述的进气歧管内安装有燃油轨，所述的燃油轨与喷油器连接，所述的甲醇油箱与燃油轨连接。

所述的氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，当发动机内安装有氢气喷轨系统时，氢气瓶与氢气油轨连接，甲醇油箱与甲醇油轨连接，所述的甲醇油轨与甲醇喷油器连接，所述的氢气油轨与氢气喷油器连接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型发动机燃烧所用燃料为可再生燃料，提供动力的同时极大较少能源消耗；

2.本实用新型发动机燃烧产物主要为水和二氧化碳，改善发动机排放性能，减少环境污染，经济性能得到改善；

3.本实用新型发动机在甲醇燃料内通入氢气混合燃烧，有效改善冷启动困难的问题，提升燃烧热效率,改善由于甲醇燃料化学性能对发动机的不良影响。

本实用新型发动机有效改善冷车状态下，由于甲醇未迅速燃烧而对机械系统润滑效果带来的不良影响。

本实用新型将甲醇与纯氢气按照控制装置ecu预先设定好的比例，喷射到燃烧室，参与燃烧。喷射装置可做两个方案，一是发动机甲醇燃料使用甲醇的油轨和喷油器，氢气通过管路连接进气歧管四个进气道，与甲醇喷油器喷出的甲醇一同参与燃烧，不增加单独的氢气喷轨系统；二是甲醇和氢气各用一套独立的喷轨系统。

附图说明：

附图1是本实用新型安装喷射系统时的结构示意图。

附图2是本实用新型安装氢气喷轨系统的结构示意图。

图中：1、甲醇油箱，2、氢气瓶，3、ecu，4、发动机，5、进气歧管，6、燃油轨，7、喷油器，8、甲醇油轨，9、甲醇喷油器，10、氢气油轨，11、氢气喷油器。

具体实施方式：

实施例1：

一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，其组成包括：甲醇油箱1、氢气瓶2、ecu3和发动机4，所述的ecu与所述的发动机连接，所述的发动机分别与所述的甲醇油箱和所述的氢气瓶连接，所述的发动机内具有进气歧管5，所述的发动机内安装有喷射系统或氢气喷轨系统，所述的甲醇油箱内具有甲醇，所述的氢气瓶内具有纯氢气或高浓度氢气，甲醇与纯氢气按照控制装置ecu预先设定好的比例，喷射到所述的发动机的燃烧室。

实施例2：

根据实施例1所述的氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，当发动机内安装有喷射系统时，所述的氢气瓶通过管路连接进气歧管四个进气道连接，所述的进气歧管内安装有燃油轨6，所述的燃油轨与喷油器7连接，所述的甲醇油箱与甲醇油轨连接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，当发动机内安装有氢气喷轨系统时，氢气瓶与氢气油轨连接，甲醇油箱与甲醇油轨连接，所述的甲醇油轨8与甲醇喷油器9连接，所述的氢气油轨10与氢气喷油器11连接。

实施例4：

如图1，甲醇燃料由ecu控制，从甲醇油箱流经燃油管路系统进入燃油轨，通过喷油器喷入发动机气缸参与燃烧；氢气也是由ecu控制，从氢气瓶，经过一条气体总管，引出四根小管路分别连接到进气歧管的4个进气道，与甲醇喷嘴喷入的甲醇同时喷射到气缸中，在气缸中参与燃烧。此过程中，由ecu控制甲醇和氢气的喷油量及喷油时刻，ecu可以如图集成为一块，也可以分为两块，分别控制氢气和甲醇的喷射量和喷射时刻。

此方案发动机装置结构与单燃料结构一致，节省空间，有较高的经济性和可行性。

如图2，甲醇和氢气分别有独立的两套喷射装置和供给装置。在原有甲醇发动机的进气歧管基础上加一套氢气喷轨系统。控制装置ecu控制甲醇供给系统，由甲醇油箱进入甲醇油轨，通过甲醇喷油器进入气缸参与燃烧；同时ecu控制氢气由氢气瓶进入氢气油轨，通过氢气油轨进入发动机的气缸，与甲醇共同燃烧。ecu的控制模块已经提前设定好两种燃料的喷射时刻和喷射量，使发动机的燃烧更充分，性能更佳。

此装置在进气歧管上增加一套喷射装置，独立的油轨和喷油器，更有针对性，可以分别按照甲醇和氢气的物理化学性能选择专用的油轨和喷油器，有较好的使用性、可靠性和耐久性。

技术特征：

1.一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，其组成包括：甲醇油箱、氢气瓶、ecu和发动机，其特征是：所述的ecu与所述的发动机连接，所述的发动机分别与所述的甲醇油箱和所述的氢气瓶连接，所述的发动机内具有进气歧管，所述的发动机内安装有喷射系统或氢气喷轨系统，所述的甲醇油箱内具有甲醇，所述的氢气瓶内具有纯氢气或高浓度氢气，甲醇与纯氢气按照控制装置ecu预先设定好的比例，喷射到所述的发动机的燃烧室。

2.根据权利要求1所述的氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，其特征是：当发动机内安装有喷射系统时，所述的氢气瓶通过管路连接进气歧管四个进气道，所述的进气歧管内安装有燃油轨，所述的燃油轨与喷油器连接，所述的甲醇油箱与燃油轨连接。

3.根据权利要求2所述的氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，其特征是：当发动机内安装有氢气喷轨系统时，氢气瓶与氢气油轨连接，甲醇油箱与甲醇油轨连接，所述的甲醇油轨与甲醇喷油器连接，所述的氢气油轨与氢气喷油器连接。

技术总结
本实用新型涉及一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统。目前，传统燃料发动机主要为汽油、柴油及天然气等，为不可再生能源，消耗能源，而汽油、柴油排放污染物种类多，环境污染日益严重。一种氢气与甲醇混合燃烧的动力系统，其组成包括：甲醇油箱（1）、氢气瓶（2）、ECU（3）和发动机（4），ECU与发动机连接，发动机分别与甲醇油箱和氢气瓶连接，发动机内具有进气歧管（5），发动机内安装有喷射系统或氢气喷轨系统，甲醇油箱内具有甲醇，氢气瓶内具有纯氢气，甲醇与纯氢气按照控制装置ECU预先设定好的比例，喷射到所述的发动机的燃烧室。本实用新型应用于汽车领域。

技术研发人员：赵宏伟
受保护的技术使用者：营口福泰科技有限责任公司
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2021.08.31