[实用新型]一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机的燃料供应装置，特别涉及一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置。

背景技术

随着现代社会的不断发展，石油燃料供需矛盾日益加剧，同时汽车发动机导致的环境污染问题日益严重，二氧化碳的大量排放是导致温室效应的主要原因之一，而CO、PM等有害物的排放也对环境造成了很大损害。氨作为发动机燃料，燃烧产物中不含CO2，对改善温室效应有着十分积极的促进作用，同时又可以降低人们对化石燃料不可再生资源的依赖。

根据目前氨燃料研究状况得知，氨作为发动机燃料，因其惰性而点火性较差，尤其是在低负荷低转速下燃烧不充分。为了解决氨气在缸内不易燃烧的问题，本实用新型选择氢气作为助燃剂对发动机缸内充分燃烧进行调节。在发动机包括排气管在内的废气换热氨分解器达到氨分解所需的温度后，通过氨分解产生的氢气或储氢器的氢气对发动机缸内燃烧进行优化调节，使发动机保持正常运行。

日本造船株式会社在专利CN102216588A中，采用氨分解产生氢的方法，利用氢气对氨气在发动机缸内的燃烧过程进行调节，但其为了保证氨分解产生氢所需的温度，在系统内加了一个氨氧化装置，使得系统结构更加复杂。同时其氨燃料只能从外部进行加注，因而也只能依靠加氨站，无法实现自给自足。此外，在汽车启动时，因氨燃料不易点火，而此时又无法利用氨分解产生氢气进行助燃，因此其点火可靠性也无法保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，以解决现有的氨发动机结构复杂、不易点火、燃料加注不便及汽车发动机点火可靠性较低等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种新型汽车发动机氢氨混合燃料供应装置，包括发动机、氨生成装置、液氨罐、储氢罐、分离器、第一压缩机、第二压缩机、氨换热器、废气换热氨分解器；

所述分离器具有第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第三出口及第四出口；

所述氨生成装置的出口分别与废气换热氨分解器及所述第一入口相连通，所述第一出口与所述第一压缩机相连通，第三出口与外部空气相通；所述第二出口与所述第二压缩机相连通，所述第四出口与所述废气换热氨分解器相连通；

所述氨换热器的入口与所述液氨罐的出口相连通，所述氨换热器的第一出口与所述废气换热氨分解器相连通，所述氨换热器的第二出口与所述分离器相连通；

所述废气换热氨分解器的第一出口与所述发动机相连通，第二出口与氨换热器相连通；所述第二压缩机的第一出口与储氢罐的相连通，所述储氢罐与所述发动机相连通，同时所述第二压缩机的第二出口与所述发动机相连通。

较佳地，所述氨生成装置用于生成氨气，同时所述氨气中还混有来自空气中的氮气，包括所述氨气及氮气的混合气体经所述第一入口输入所述分离器；

所述分离器用于将所述氨气和氮气的混合气体分离为氨气和氮气，并将分离后的氨气经第一出口送入所述第一压缩机压缩至所述液氨罐储存，同时所述分离器将分离后的氮气经第三出口放入空气中；

较佳地，还包括一空调换热器，所述空调换热器的入口与所述液氨罐相连通，所述空调换热器的出口与所述氨换热器的入口相连通；液氨罐中的液氨通过所述空调换热器换热后送入所述氨换热器。

较佳地，所述废气换热氨分解器用于将氨气进行催化分解反应，得到氢气和氮气的混合气体，所述氨换热器用于对低温的氨气升温处理送入废气换热氨分解器，或将来自废气换热氨分解器的氢气、氨气和氮气混合气体进行降温处理后送入所述分离器；

所述分离器用于将所述氢气、氨气和氮气的混合气体分离为氢气、氨气和氮气，并将分离后的氢气经第二出口送入所述第二压缩机压缩送入所述储氢罐储存，将所述分离器将分离后的氮气经第三出口放入空气中，同时将部分未分解氨气送入所述废气换热氨分解器再催化分解； 

其中，加热后的氨气温度为100℃~1000℃。

较佳地，所述分离器的第四出口与废气换热氨分解器相连通，所述分离器用于将未催化分解的氨气输入所述废气换热氨分解器中。

较佳地，当所述废气换热氨分解器中的氨气与氢气、氮气达到预定比例后，直接将氨气与氢气、氮气送入所述发动机。

较佳地，所述储氢罐为发动机提供氢燃料或所述第二压缩机为发动机提供氢燃料。

较佳地，所述废气换热氨分解器为电能或/和发动机废气热量加热的。

较佳地，所述发动机为直喷发动机，氨气及氢气以直喷的方式进入发动机气缸。