[发明专利]余热燃料增能发动机

说明书

 

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种余热燃料增能发动机。

背景技术

内燃机，不论是活塞式内燃机还是燃气轮机，其排气温度均较高，在有些情况下，可以达到上千度。近年来，为了提高内燃机的效率关于利用内燃机余热的研究和技术方案有许许多多，但是，行之有效的甚少。因此，需要发明一种新型结构对内燃机的余热进行更科学有效地利用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种余热燃料增能发动机，包括内燃机和燃料源，在所述内燃机的排气道上和/或在所述内燃机的排气道内设吸热燃料分解反应器，所述燃料源与所述吸热燃料分解反应器的燃料入口连通，所述吸热分解燃料反应器的燃料分解产物出口与所述内燃机的燃料入口连通。

所述燃料源内的燃料设为甲醇或乙醇。

一种余热燃料增能发动机，包括内燃机和水源，在所述内燃机的排气道上和/或在所述内燃机的排气道内设吸热水分解反应器，所述水源与所述吸热水分解反应器的水入口连通，所述吸热水分解反应器的氢氧混合物出口与所述内燃机的燃烧室连通。

所述内燃机设为活塞式内燃机或燃气轮机。 

本发明中，在设有所述吸热燃料分解反应器的结构中，其原理为：将燃料导入所述吸热燃料分解反应器中，燃料吸收内燃机尾气的余热，并在催化剂的作用下，发生吸热分解反应形成可燃气体（例如，以甲醇为燃料生成一氧化碳和氢气，以乙醇为燃料可以生成一氧化碳、氢气和甲烷），所生成的可燃气体的热值等于燃料的热值加上在所述吸热燃料分解反应器内从所述内燃机的尾气中吸收的热量，换句话说，由所述吸热燃料分解反应器产生的可燃气体的热值大于进入所述吸热燃料分解反应器内的燃料的热值，将此可燃气体按燃料供给方式进入所述内燃机中，进行燃烧化学反应，从而达到利用余热增加发动机效率的目的；在设有所述吸热水分解反应器的结构中，其原理为：将水导入所述吸热水分解反应器中，水吸收内燃机尾气的余热，并在催化剂的作用下，发生吸热分解反应形成氢气和氧气，将生成的氢气或氢气和氧气的混合物，导入所述内燃机的燃烧室，与此同时，向所述内燃机的燃烧室内导入其它燃料（即内燃机固有燃料），这样使所述内燃机的燃烧室中工质燃烧放出的热量大于向所述内燃机的燃烧室内导入的其它燃料燃烧放出的热量，从而达到利用余热增加发动机效率的目的。

本发明中，所述吸热燃料分解反应器是指在热和催化剂的作用下，能够使导入的燃料发生吸热分解反应的装置，在本发明中，是利用内燃机的余热和催化剂实现导入的燃料的分解反应的。其催化剂的种类和具体温度可参阅化学工程领域的公知技术。

本发明中，所述吸热水分解反应器是指在热和催化剂的作用下，能够使导入的水发生吸热分解反应生成氢气和氧气的装置，在本发明中，是利用内燃机的余热和催化剂实现导入的水的分解反应的。其催化剂的种类和具体温度可参阅化学工程领域的公知技术。

本发明中，应根据能源与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。

本发明的有益效果如下:

本发明的所述余热燃料增能发动机可以大幅度提高对内燃机余热的利用率，减少燃料消耗，实现节能的目的。

附图说明

图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；

图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；

图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；

图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；

图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；

图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；

图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；

其中：

1内燃机、11活塞式内燃机、12燃气轮机、2燃料源、21水源、3吸热燃料分解反应器、31吸热水分解反应器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的余热燃料增能发动机，包括内燃机1和燃料源2，在所述内燃机1的排气道上设吸热燃料分解反应器3，所述燃料源2与所述吸热燃料分解反应器3的燃料入口连通，所述吸热燃料分解反应器3的燃料分解产物出口与所述内燃机1的燃料入口连通。

本实施例中，所述内燃机1具体地设为了活塞式内燃机11，所述吸热燃料分解反应器3的燃料分解产物出口直接与所述活塞式内燃机11的气缸上的燃料入口连通，所述燃料源2内的燃料设为甲醇。