CN103993960B - 一种汽车引擎纯氢除碳系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车引擎纯氢除碳系统，包括有通过管道依次连接的氢气发生器、第一快速接头、控制阀、缓冲罐、气体质量流量控制器、第二快速接头和氢气导管，氢气导管另一端与汽车歧管相接；缓冲罐顶部开有进气口、出气口，所述进气口、出气口中插有进气管、出气管，进气管插到缓冲罐的底部，出气管插在缓冲罐的上部。本发明采用控制阀和气体质量流量控制器，对氢气通入时间和氢气流量进行精确控制；采用第一快速接头和第二快速接头，可分别快速方便实现金属储氢发生器和控制阀，气体质量流量控制器和氢气导管之间的连接和断开。本发明的优点为：氢气是以固态金属氢化物的形式储存，氢气通入量精准，安全性能高；可显著提高汽车引擎动力性能，降低尾气中CH、CO、NOx、PM2.5的排放，实现节能减排。

Description

一种汽车引擎纯氢除碳系统

技术领域

本发明涉及汽车保养维修和环境保护领域，具体是一种汽车引擎纯氢除碳系统，利用氢气发生器实现汽车引擎积碳清除，并降低尾气污染物排放。

背景技术

汽车引擎在长时间工作后，喷入引擎中的燃油会不完全燃烧，在高温高压条件下，不完全燃烧的的燃油会与润滑油反应形成胶质并逐渐转化成沥青质和油焦质等难燃的复杂化合物，最终会在汽缸和火花塞周围形成积碳。积碳现象会导致汽车出现启动困难、怠速不稳、加速不良、急加油回火、油耗增等危害，进而会使排放尾气中CH、CO、NOx、PM2.5的浓度严重超标。因此，对于汽车引擎积碳进行清除在追求节能减排、保护环境的当代显的尤为重要。

对于汽车引擎积碳的清除，主要有以下几种方式，第一种是拆除引擎的各个零部件，并逐个进行清洗，但是这种方式会造成人工成本和时间成本，并且，拆除并安装过程中，会损坏引擎原有的装配性能，造成机械伤害。第二种方式就是为避免拆卸引擎，采用化学药剂来清洗引擎，即俗称的“点滴式”和“泡沫式”，这种方式在技术上存在化学药剂与燃料配比的难题，并且会腐蚀气缸壁和活塞环，此外，排出的气体或液体会严重的污染环境。

氢气由其燃烧值高、利用形式多、绿色无污染而被公认为21世界最清洁的能源。研究发现，氢气可以作为较好的汽车引擎除碳剂，氢气除碳的机理主要体现在以下几个方面。第一，氢气具有催化还原特性，可以与积碳中的焦炭、沥青质、油焦质和复杂不饱和烃发生反应，使其化学形式和分子结构发生变化，最终在高温下燃烧分解；第二，氢气的燃烧的火焰温度非常高，燃烧性能比汽油高，这样使得积碳在氢气燃烧产生的高温条件下，混合空气中的氧气燃烧掉。此外，从微观角度来说，氢气分子可以通过自身扩散和积碳的吸附作用进入积碳内部，对引擎中的积碳进行消溶和分解，促进积碳的脱落。目前，氢氧机清除汽车引擎积碳在市场上已经有了一定的推广，但是这种技术在给汽车引擎中通入氢气的量不精确，变化幅度大；此外，水电解时会产生高温，会有大量水蒸气进入引擎，这些都导致较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是公开一种汽车引擎纯氢除碳系统，是利用氢气优良的燃烧特性结合先进的固态氢气存储发生技术，将氢气发生器中纯氢通过流量控制装置通入怠速状态的汽车引擎中，使得引擎中的积碳与氢气燃烧，以达到积碳的高效清除，从而克服清除汽车引擎积碳清除的上述诸多缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种汽车引擎纯氢除碳系统，其特征在于：包括有通过管道依次连接的氢气发生器、第一快速接头、控制阀、缓冲罐、气体质量流量控制器、第二快速接头和氢气导管，氢气导管另一端与汽车歧管相接；所述的缓冲罐顶部开有进气口、出气口，所述进气口、出气口中插有进气管、出气管，进气管插到缓冲罐的底部，出气管插在缓冲罐的上部。

所述的汽车引擎纯氢除碳系统，其特征在于：所述氢气发生器采用AB5储氢合金材料，具有吸收和释放氢原子的特性，能够将氢原子稳定的存储在合金的晶格间隙中，可释放纯度达99.9999%的氢气。

采用控制阀和气体质量流量控制器，对氢气通入时间和氢气流量进行精确控制。采用第一快速接头和第二快速接头，可分别快速方便实现金属储氢发生器和控制阀，气体质量流量控制器和氢气导管之间的连接和断开，以及氢气的通断，便于维修更换。

本发明的优点在于：

1.安全性。采用先进的储氢合金材料作为氢气发生器；储氢合金具有吸收和释放氢原子的特性，能够将氢原子稳定的存储在合金的晶格间隙中，固态储氢安全可靠；使用时，可释放纯度达99.9999%的氢气，保证了积碳清除过程中汽车的安全性。

2.高效性。采用气体质量流量计控制器和控制阀，针对不同排量的汽车，通入的氢气流量和时间进行精确控制，更加高效的清除汽车引擎中的积碳。

3.环保性。氢气作为清洁高效能源，清除积碳后可显著提高汽车引擎动力性能，降低尾气中CH、CO、NOx、PM2.5的排放，实现节能减排。

附图说明

图1为本发明汽车引擎纯氢除碳系统的示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，一种汽车引擎纯氢除碳系统，包括有通过管道依次连接的氢气发生器1、第一快速接头2、控制阀3、缓冲罐4、气体质量流量控制器5、第二快速接头6和氢气导管7，氢气导管7另一端与汽车歧管相接；缓冲罐4顶部开有进气口、出气口，所述进气口、出气口中插有进气管、出气管，进气管插到缓冲罐4的底部，出气管插在缓冲罐4的上部。

氢气发生器采用AB5储氢合金材料，具有吸收和释放氢原子的特性，能够将氢原子稳定的存储在合金的晶格间隙中，可释放纯度达99.9999%的氢气。

采用控制阀3和气体质量流量控制器5，对氢气通入时间和氢气流量进行精确控制。采用第一快速接头2和第二快速接头6，可分别快速方便实现金属储氢发生器1和控制阀3，气体质量流量控制器5和氢气导管6之间的连接和断开，以及氢气的通断，便于维修更换。

进一步说明，本发明汽车引擎的清除效果可以通过内窥镜对比除碳前后汽缸壁实际图样进行直接评定。

本发明有效降低汽车尾气中CH、CO、NOx、PM2.5浓度排放，其中CH、CO、NOx、的浓度通过气体传感器进行检测，PM2.5浓度由3321型空气动力学粒径谱仪进行计量。

实施方式一：

针对3.0L排量以上汽车引擎积碳清除：

Ⅰ.将氢气导管7插入怠速状态的汽车引擎歧管内，另一端通过快速接头6与气体质量流量控制器5连接；

Ⅱ.通过控制程序打开控制阀3，调节气体质量流量控制器5的输出氢气流量为aL/min，实现氢气通入汽车引擎除碳；

Ⅲ.系统运行30分钟后，关闭控制阀3，完成汽车引擎积碳的有效清除。

实施方式二：

针对2.0-3.0L排量汽车引擎积碳清除：

Ⅰ.将氢气导管7插入怠速状态的汽车引擎歧管内，另一端通过快速接头6与气体质量流量控制器5连接；

Ⅱ.通过控制程序打开控制阀3，调节质量流量控制器5的输出氢气流量为bL/min，实现氢气通入汽车引擎除碳；

Ⅲ.系统运行25分钟后，关闭控制阀3，完成汽车引擎积碳的有效清除。

实施方式三：

针对2.0排量以下汽车引擎积碳清除：

Ⅰ.将氢气导管7插入怠速状态的汽车引擎歧管内，另一端通过快速接头6与气体质量流量控制器5连接；

Ⅱ.通过控制程序打开控制阀3，调节质量流量控制器5的输出氢气流量为cL/min，实现氢气通入汽车引擎除碳；

Ⅲ.系统运行20分钟后，关闭控制阀3，完成汽车引擎积碳的有效清除。

Claims (1)

1.一种汽车引擎纯氢除碳系统，其特征在于：包括有通过管道依次连接的氢气发生器、第一快速接头、控制阀、缓冲罐、气体质量流量控制器、第二快速接头和氢气导管，氢气导管另一端与汽车歧管相接；所述的缓冲罐顶部开有进气口、出气口，所述进气口、出气口中插有进气管、出气管，进气管插到缓冲罐的底部，出气管插在缓冲罐的上部；所述氢气发生器采用AB5储氢合金材料。