CN101251044A - 一种用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，主要是在现有汽油发动机汽油喷射控制***的基础上，加装了甲醇裂化气喷射阀、甲醇供给***、甲醇裂解装置和燃料切换***，通过对甲醇裂解装置加热，甲醇在催化剂的作用下，裂解为一氧化碳和氢气，供发动机使用。可以实现快速燃烧，彻底解决燃烧甲醇冷启动困难的问题；且结构简单，使用方便，缓解了国家能源紧张局面；另外，燃烧甲醇裂解气大大提高汽车排放水平和燃油经济性。
Description
技术领域
本发明涉及汽油机装置，特别是涉及一种用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置。
背景技术
20世纪70年代出现的两次石油危机使许多国家积极寻求石油的代用能源，甲醇作为一种替代燃料很有发展前途，甲醇是高含氧量物质，它在气缸内完全燃烧时所需要的过量空气系数可以远远小于燃用汽油时所要求的值，燃烧更为充分；在高油价、低甲醇价格情况下，经济上甲醇燃料占有很大优势。但甲醇由于着火温度很高，压燃十分困难，有发动机积碳问题；就是应用于点燃式发动机，也由于甲醇净热值不到常规汽油一半，燃料着火性差、高的汽化潜热，冷启动较为困难，虽然提高压缩比可以稍微解决冷启动问题，不过高压缩比意味着提高发动机的加工制造要求，必然增加发动机制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，彻底解决燃烧甲醇冷启动困难的问题，使得甲醇作为替代燃料在我国得到广泛推广。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：在现有汽油发动机汽油喷射控制***的基础上，还加装了甲醇裂化气喷射阀、甲醇供给***、甲醇裂解装置和燃料切换***，通过对甲醇裂解装置加热，甲醇在催化剂的作用下，裂解为一氧化碳和氢气，替代甲醇供发动机使用。
具体的，所述甲醇裂解装置主要由容腔、裂解气出气管、催化器、预热管、醇轨、甲醇喷嘴及冷却喷嘴回油管构成。
具体的，所述燃料切换***主要包括电控单元、温度传感器、原机电控单元和原机氧传感器。
更具体的，所述甲醇供给***包括甲醇箱、甲醇泵及甲醇喷射阀。
更具体的，所述催化剂为铜铝锌。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：利用发动机的废气预热裂解装置，把甲醇催化裂解成一氧化碳、氢气和水蒸气，然后送进气缸，用电火花点燃，可以实现快速燃烧，在中低负荷热效率有相当大的改善，并且回收排气废热，使能量得到充分运用。且结构简单，使用方便，缓解了国家能源紧张局面；另外，燃烧甲醇裂解气大大提高汽车排放水平和燃油经济性。
附图说明
参照相应附图，结合优选实施方式，本发明的其他目的、细节、特征和优势将变得更为清楚，所述实施例仅为例示性介绍并无限制的意图，其中：
图1是本发明用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置示意图；
图2是图1中甲醇裂解装置的放大图；
在以上附图中：
1-甲醇裂化气喷射阀 2-汽油喷射阀 3-电控单元 4-甲醇箱5-甲醇泵 6-甲醇喷射阀 7-甲醇裂解装置 8-原机氧传感器9-温度传感器 10-裂解气出气管 11-催化器 12-预热管13-醇轨 14-甲醇喷嘴 15-冷却喷嘴回油管 16-容腔
具体实施方式
参照图1、图2，可看出本发明的用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，除了包括现有汽油发动机汽油喷射控制***，还加装了甲醇裂化气喷射阀1、甲醇供给***、甲醇裂解装置7和燃料切换***，通过对甲醇裂解装置7加热，使得甲醇在催化剂的作用下，裂解为一氧化碳和氢气，供发动机使用。
其中，甲醇供给***由甲醇箱4、甲醇泵5及甲醇喷射阀6等组成，主要用于甲醇的存储及对裂解装置7的供给。
甲醇裂解装置7主要包括容腔16、裂解气出气管10、催化器11、预热管12、醇轨13、甲醇喷嘴14及冷却喷嘴回油管15等部件，甲醇主要是在这里完成裂化过程的。
燃料切换***主要包括电控单元3、温度传感器9、原机电控单元和原机氧传感器8等元件，用于对汽油和甲醇裂解气的切换。
本发明在工作时，首先利用现有汽油发动机的排气废热对甲醇裂解装置7进行加热，当燃料切换***中的电控单元3根据温度传感器9感应出温度达到320℃后，输出信号给甲醇供给***，开启甲醇喷射阀6，甲醇由供给***被送出，通过醇轨13，由甲醇喷嘴14喷入甲醇裂解装置7的容腔16内，在预热管12的加热下，变为气体，通过放置在催化器11内的催化剂-铜铝锌的催化，将甲醇气体催化裂解为一氧化碳、氢气和水蒸气，通过甲醇裂化气喷射阀1输出，导入发动机进气总管中。此时，原机电控单元根据原机氧传感器8给出电压信号自动减小汽油喷射量，直到甲醇裂解气足可以满足发动机工作要求，彻底断开原机汽油喷射阀2，利用裂解气工作。
在冷启动时，用汽油预热，当甲醇裂解装置7达到320℃后，燃料切换***根据传感器使得燃料自行切换甲醇裂解气运行。
虽然已结合具体实施例对本发明进行了详细的描述，但显然本发明创造具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，包括现有汽油发动机汽油喷射控制***，其特征在于：还加装了甲醇裂化气喷射阀(1)、甲醇供给***、甲醇裂解装置(7)和燃料切换***，通过对甲醇裂解装置(7)加热，甲醇在催化剂的作用下，裂解为一氧化碳和氢气，供发动机使用。
2、根据权利要求1所述的用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，其特征在于：所述甲醇裂解装置(7)主要由容腔(16)、裂解气出气管(10)、催化器(11)、预热管(12)、醇轨(13)、甲醇喷嘴(14)及冷却喷嘴回油管(15)构成。
3、根据权利要求1所述的用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，其特征在于：所述燃料切换***主要包括电控单元(3)、温度传感器(9)、原机电控单元和原机氧传感器(8)。
4、根据权利要求1所述的用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，其特征在于：所述甲醇供给***包括甲醇箱(4)、甲醇泵(5)及甲醇喷射阀(6)。
5、根据权利要求1所述的用于汽油机燃烧甲醇裂解气的装置，其特征在于：所述催化剂为铜铝锌。
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