发动机除碳设备和发动机除碳方法与流程

本发明涉及发动机除碳，特别是涉及一种发动机除碳设备，以及一种发动机除碳方法。

背景技术：

1、当发动机的油料未能充分燃烧，在高温和氧的催化作用下形成盐酸和树脂状的胶质，粘附在零件表面上，再经过高温作用进一步浓缩成沥青质和油焦质等复杂的混合物，这种混合物被称为积碳。积碳对发动机的危害很大，因此需要定期对发动机做除碳处理。

2、传统的除碳方式主要有物理除碳和化学除碳，而物理除碳和化学除碳各有缺陷：物理除碳：1、需要对发动机进行深度拆卸，不仅操作难度大，而且容易对发动机的零部件造成损伤而缩短使用寿命；2、发动机的结构复杂，存在清洗死角，难以清洗彻底。化学除碳：1、清除不彻底，只能清洗掉表层的一些积碳；2、积碳被化学除碳机软化后，虽然脱落了，但是依然具有很大的黏性，再通过尾气排出，会对车辆的零部件造成损伤；3、除碳完毕后，化学除碳剂会残留在发动机和管道中，造成“湿缸”，容易导致车辆打不着火。

3、由于传统的除碳方式缺陷明显，因此，近年来出现了氢氧除碳机，先通过电解水产生氢气和氧气，再将氢气和氧气输入到发动机中，利用氢氧燃烧的瞬间高温，破坏积碳结构，而燃烧产生的水汽，又与高温碳发生水煤气反应，再将积碳变成一氧化碳和二氧化碳消耗掉，从而解决了传统的物理除碳和化学除碳的缺陷。然而，这种氢氧除碳机也带来了一些新的技术问题：

4、1、氢氧电解槽的操作温度高，散热困难，无法连续运转；

5、2、电解水的能耗高，例如产生1000nm3氢气的电解水耗电为5000kwh，运营成本很高；

6、3、氢氧除碳机和发动机所构成的气路为封闭气路，容易导致发动机回火，进而存在进气歧管炸裂的风险。

7、4、电解水产生的氢气和氧气混合在一起，并且共同存在于氢氧除碳机的内部，加之氢氧电解槽的操作温度高，存在较大的安全风险。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种发动机除碳设备，利用甲醇水裂解制氢，其工作温度相对较低，不会因为散热问题而导致设备无法连续运转；甲醇水裂解制氢的能耗低，运营成本低；在工作时，发动机除碳设备与发动机所构成的气路为开放气路，避免发动机回火问题；在发动机除碳设备内不存在氧气，安全性高。

2、一种发动机除碳设备，包括：

3、原料供给组件；原料供给组件包括：储液箱、连接储液箱的进料泵、以及连接进料泵的气化室；储液箱用于存储甲醇水；气化室用于将甲醇水加热以得到甲醇水蒸气；

4、连接原料供给组件的制氢组件；制氢组件包括：连接气化室的制氢反应器、连接制氢反应器的水洗塔、以及连接水洗塔的缓冲罐；制氢反应器用于催化甲醇水裂解制氢；水洗塔用于吸收未反应的甲醇水；

5、连接制氢组件的对接组件；对接组件包括：连接缓冲罐的三通阀、连接三通阀的流量调节阀、以及连接流量调节阀的歧管接头；三通阀具有第一输入端和第二输入端；第一输入端连接缓冲罐以导入氢气；第二输入端连接外部环境以导入空气；以及

6、分别连接原料供给组件和制氢组件的控制组件。

7、上述发动机除碳设备，通过对甲醇水进行气化，得到甲醇水蒸气，然后通过制氢反应器实现甲醇裂解制得氢气。得到的氢气通过水洗塔去除未反应的甲醇水后输入到缓冲罐中。在缓冲罐的气压和发动机的吸力作用下，缓冲罐输出的氢气和外部环境中的空气被吸入到发动机的燃烧室中燃烧，从而达到除碳的目的。该设计的优点在于，利用甲醇水裂解制氢，其工作温度相对较低，不会因为散热问题而导致设备无法连续运转；甲醇水裂解制氢的能耗低，运营成本低；在工作时，发动机除碳设备与发动机所构成的气路为开放气路，避免发动机回火问题；在发动机除碳设备内不存在氧气，安全性高。

8、在其中一个实施例中，原料供给组件还包括：连接储液箱的液位计。液位计可以监测储液箱的甲醇水的余量，便于提醒用户及时补充甲醇水。

9、在其中一个实施例中，制氢组件还包括：连接在缓冲罐的放空阀。放空阀用于在除碳完毕后对缓冲罐进行排空处理。

10、在其中一个实施例中，制氢组件还包括：连接在缓冲罐与三通阀之间的气体流量计。气体流量计用于监测缓冲罐的氢气输出流量，便于用户直观知晓氢气的供给情况。

11、在其中一个实施例中，控制组件设有无线通讯模块；无线通讯模块用于连接云端服务器。通过无线通讯模块可以将除碳过程的运行数据上传至云端服务器，便于厂家根据采集数据掌控设备运行状态，判断设备是否需要维护、保养，从而消除潜在风险，同时也便于厂家对大数据进行统计分析。

12、在其中一个实施例中，歧管接头为宝塔头。宝塔头可以适用于大小型号不同的进气歧管，泛用性强。

13、同时，本发明还提供一种发动机除碳方法。

14、一种发动机除碳方法，包括步骤：

15、s10：启动发动机除碳设备，进入预热状态；

16、s20：预热完成后，根据车辆参数设置治理档位和治理时长；

17、s30：将歧管接头对接车辆的发动机的进气歧管；

18、s40：启动车辆的发动机，保持怠速状态；

19、s50：打开流量调节阀，启动除碳治理，发动机除碳设备通过甲醇水裂解制得的氢气和外部环境的空气被导入到发动机中，并且在除碳治理过程中根据车辆的怠速情况调整流量调节阀；

20、s60：达到设置的治理时长，停止除碳治理，将歧管接头与进气歧管分离。

21、上述发动机除碳方法，通过发动机除碳设备实现甲醇水裂解制氢，并且所制得的氢气与外部环境的空气一起输入到发动机的进气歧管中。该设计的优点在于，利用甲醇水裂解制氢，其工作温度相对较低，不会因为散热问题而导致设备无法连续运转；甲醇水裂解制氢的能耗低，运营成本低；在工作时，发动机除碳设备与发动机所构成的气路为开放气路，避免发动机回火问题；在发动机除碳设备内不存在氧气，安全性高。

22、在其中一个实施例中，在步骤s10中，在启动发动除碳设备时，通过无线通讯模块与云端服务器连接以建立远程关联。通过无线通讯模块可以将除碳过程的运行数据上传至云端服务器，便于厂家根据采集数据掌控设备运行状态，判断设备是否需要维护、保养，从而消除潜在风险，同时也便于厂家对大数据进行统计分析。

23、在其中一个实施例中，在步骤s20中，所述车辆参数包括：发动机型号、排量、以及驾驶里程。

24、在其中一个实施例中，在步骤s50中，通过调整调节阀，将车辆的怠速维持在800～1000转。

技术特征：

1.一种发动机除碳设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发动机除碳设备，其特征在于，所述原料供给组件还包括：连接所述储液箱的液位计。

3.根据权利要求1所述的发动机除碳设备，其特征在于，所述制氢组件还包括：连接在所述缓冲罐的放空阀。

4.根据权利要求1所述的发动机除碳设备，其特征在于，所述制氢组件还包括：连接在所述缓冲罐与所述三通阀之间的气体流量计。

5.根据权利要求1所述的发动机除碳设备，其特征在于，所述控制组件设有无线通讯模块；所述无线通讯模块用于连接云端服务器。

6.根据权利要求1所述的发动机除碳设备，其特征在于，所述歧管接头为宝塔头。

7.一种发动机除碳方法，其特征在于，包括步骤：

8.根据权利要求7所述的发动机除碳方法，其特征在于，在步骤s10中，在启动发动除碳设备时，通过无线通讯模块与云端服务器连接以建立远程关联。

9.根据权利要求7所述的发动机除碳方法，其特征在于，在步骤s20中，所述车辆参数包括：发动机型号、排量、以及驾驶里程。

10.根据权利要求7所述的发动机除碳方法，其特征在于，在步骤s50中，通过调整调节阀，将车辆的怠速维持在800～1000转。

技术总结
本发明涉及发动机除碳技术领域，尤其涉及一种发动机除碳设备，包括：原料供给组件、制氢组件、对接组件、以及控制组件。原料供给组件包括：储液箱、进料泵、以及气化室；制氢组件包括：制氢反应器、水洗塔、以及缓冲罐；制氢反应器用于催化甲醇水裂解制氢；对接组件包括：三通阀、流量调节阀、以及歧管接头。同时，本发明还提供一种发动机除碳方法。利用甲醇水裂解制氢，其工作温度相对较低，不会因为散热问题而导致设备无法连续运转；甲醇水裂解制氢的能耗低，运营成本低；在工作时，发动机除碳设备与发动机所构成的气路为开放气路，避免发动机回火问题；在发动机除碳设备内不存在氧气，安全性高。

技术研发人员：周传刚,聂诚,刘幻
受保护的技术使用者：广东蓝玖新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12