發動機餘熱煤氣發生裝置的製作方法

2023-06-03 04:27:36

專利名稱：發動機餘熱煤氣發生裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機技術領域，具體地說是發動機餘熱煤氣發生裝置。
背景技術：
現有的各類發動機由於其結構和工作原理基本上是固定不變的，其熱效率的理論值也是已定的，雖然在製造過程中採用了各種新技術和利用各種新材料，但其實際效率始終遠遠低於理論值。各類汽車發動機效率低的原因在於汽油發動機排氣溫度在900℃以上，柴油機在700℃以上，燃油產生的大部份熱能隨高溫廢氣排出到大氣中，這些廢氣熱能沒有得到充分的利用。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種能充分利用發動機廢氣的熱能，提高發動機熱效率的發動機餘熱煤氣發生裝置。
本實用新型是利用發動機排出的高溫廢氣對碳進行加熱，使廢氣的部份氣體中的二氧化碳和水蒸汽與碳發生還原反應，生成一氧化碳和氫氣，經過過濾冷卻後，又由進氣管進入發動機燃燒，以達到提高熱利用率和節油的目的。其化學反應理論是
碳的原子量12，氧的原子量16，氫的原子量為1，即每千克碳可產生約3.6公斤的煤氣，汽油燃燒熱值為4.6×107J/kg，煤氣為3.9×107J/kg，即每1公斤碳產生的煤氣相當於3公斤汽油的能量。在實際使用中，用焦碳作為還原劑，因其不含磷、硫等有害成分，而且價格較低(由於其價格僅為汽油的1/5，所以理論上每消耗1元錢焦碳，可節約15元油錢)。實際使用中汽油發動機可將廢氣的循環量控制在30％以下，柴油機的廢氣的循環量控制在10％為宜。
本實用新型的裝置具體結構為安裝在發動機(1)上的排氣管(2)內安裝有導管(15)，導管通向反應筒(22)，反應筒上有加料口(3)和密封端蓋(16)，反應筒內下部有濾網(21)，底部有除塵口(17)和密封蓋(18)，濾網(21)下有出氣管(5)，該出氣管的入口處有初濾器(20)，出氣管(5)和冷卻器(6)相連，冷卻器安裝於冷卻水散熱器(7)之後或側面，出氣管(5)上安裝有CO傳感器(4)(對汽車而言一氧化碳傳感器(4)的顯示儀安裝於儀表臺上，作為是否加碳及工作是否正常的依據)，發動機節氣門(14)和空濾器(13)之間的進氣管(12)上裝有一喉管(11)，喉管(11)和冷卻器之間由管道(8)相連。
而且反應筒依靠支承塊(23)固定於排氣管(2)上。管道(8)上安裝有細濾器(9)和控制通氣大小的閥門(10)。
本實用新型是利用發動機排出的高溫廢氣對碳進行加熱，讓部分氣體中的二氧化碳(CO2)和水蒸汽(H2O)與碳發生還原反應，生成一氧化碳(CO)和氫氣(H2)經過濾冷卻後，由進氣管進入發動機燃燒，以達到提高熱利用率和節油的目的。本實用新型能降低排氣汙染和噪音，同時其節油率可達50％以上。


圖1是本實用新型的的縱置4缸發動機進排氣管分置兩端的布置結構圖；圖2是本實用新型的導管在排氣管中的布置圖；圖3是圖1的A向視圖；圖4是本實用新型的反應筒內部結構圖。
圖中，1-發動機，2-排氣管，3-加料口，4-一氧化碳傳感器，5-出氣管，6-卻器，7-散熱器，8-管道，9-細濾器，10-閥門，11-喉管，12-進氣管，13-空濾器，14-節氣門，15-導管，16-密封端蓋，17-除塵口，18-密封蓋，19-出氣口，20-初濾器，21-濾網，22-反應筒，23-支承塊。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型裝置的具體構成是安裝在發動機1上的排氣管2內有導管15，導管通向反應筒22，反應筒上有加料口3，加料口3上的密封端蓋16，反應筒內下部有濾網21，底部有除塵口17和密封蓋18，反應筒依靠支承塊23固定於排氣管2上，濾網21下有出氣管5，該出氣管的入口處有初濾器20，出氣管和冷卻器6相連，冷卻器安裝於冷卻水散熱器7之後(或側面)，節氣門14和空濾器13之間的進氣管12上裝有一喉管11，喉管11和冷卻器6之間由管道8相連，管道8上安裝有細濾器9和控制通氣大小的閥門10，對汽車而言一氧化碳傳感器4的顯示儀安裝於儀表臺上，作為加碳及工作是否正常的依據。
其工作原理為發動機運轉後，其排出的部分高溫氣體經導管15進入反應筒22(用導管分別對著各缸的目的是發動機每個工作循環開始排氣的前半個過程溫度較高，由於還原反應後體積增加，加上其它缸的影響，排氣後期壓力低，排出速度慢的低溫廢氣就極少進入反應筒，因此不影響反應速度)大部分廢氣通過反應筒22與排氣管2之間的夾層，再經出口19由消聲器排入大氣，反應筒中的碳經此內外加熱迅速達到反應溫度，廢氣中的CO2和H2O開始與反應筒中的碳反應，生成CO和H2，反應後的混合氣經初濾器20由管道5進入冷卻器6再經過管道8和細濾器9和控制閥10、經喉管11進入發動機主進氣管12，最後進入發動機燃燒工作後，開始下一循環。加用喉管11的目的是增大對廢氣的吸力，冷卻後的混合氣體和新空氣的混合溫度在100℃～200℃時較為理想，這利於汽油噴射後較大顆粒的油滴迅速氣化分解，利於燃燒。控制閥10的開啟大小根據發動機有需求而定，如需以經濟性為主，則開大一些，如需動力為主則開小一些。使用的碳應不含磷和硫等雜質。
權利要求1.一種發動機餘熱煤氣發生裝置，其特徵在於安裝在發動機(1)上的排氣管(2)內安裝有導管(15)，導管通向反應筒(22)，反應筒上有加料口(3)和密封端蓋(16)，反應筒內下部有濾網(21)，底部有除塵口(17)和密封蓋(18)，濾網(21)下有出氣管(5)，該出氣管的入口處有初濾器(20)，出氣管(5)和冷卻器(6)相連，冷卻器安裝於冷卻水散熱器(7)之後或側面，出氣管(5)上安裝有CO傳感器(4)，發動機節氣門(14)和空濾器(13)之間的進氣管(12)上裝有一喉管(11)，喉管(11)和冷卻器之間由管道(8)相連。
2.根據權利要求1所述的發動機餘熱煤氣發生裝置，其特徵在於反應筒依靠支承塊(23)固定於排氣管(2)上。
3.根據權利要求1所述的發動機餘熱煤氣發生裝置，其特徵在於管道(8)上安裝有細濾器(9)和控制通氣大小的閥門(10)。
專利摘要本實用新型是發動機餘熱煤氣發生裝置。其特徵在於安裝在發動機(1)上的排氣管(2)內安裝有導管(15)，導管通向反應筒(22)，反應筒上有加料口(3)和密封端蓋(16)，反應筒內下部有濾網(21)，底部有除塵口(17)和密封蓋(18)，濾網(21)下有出氣管(5)，該出氣管的入口處有初濾器(20)，出氣管(5)和冷卻器(6)相連，冷卻器安裝於冷卻水散熱器(7)之後或側面，出氣管(5)上安裝有CO傳感器(4)。本實用新型是利用發動機排出的高溫廢氣對碳進行加熱，達到提高熱利用率和節油的目的。本實用新型能降低排氣汙染和噪音，同時其節油率可達50％以上。
文檔編號F01N3/00GK2806783SQ200520022458
公開日2006年8月16日 申請日期2005年5月18日 優先權日2005年5月18日
發明者張大弓, 代偉, 邢星奎 申請人:張大弓