CN108547696A

CN108547696A - 一种燃氢二冲程发动机及其动力系统

Info

Publication number: CN108547696A
Application number: CN201810148219.4A
Authority: CN
Inventors: 贾鹏
Original assignee: Shanghai Ke Laipu Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Ke Laipu Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2018-09-18
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: CN108547696B

Abstract

本发明涉及一种燃氢二冲程发动机及其动力系统，氢燃料发动机设有气缸、缸盖和曲轴箱，缸盖上设有火花塞和排气孔，气缸内设有活塞，曲轴箱内设有曲轴，活塞通过连杆与曲轴连接；气缸壁设有氢气进口和空气进口，氢气进口通过一压气单元连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。本发明二冲程发动机氢气浓燃运行排放达到清洁标准，氢气和空气分隔进气解决了氢内燃机的回火问题。尾气余热利用单元回收尾气余热和发动机冷却水余热发电，提高了氢燃料的利用率和发动机的升功率，金属氢化物储罐中金属氢化物常压储存，水化放氢重量储氢率达到15%以上。

Description

一种燃氢二冲程发动机及其动力系统

技术领域

本发明属于新能源发动机技术领域，涉及一种燃氢二冲程发动机及其动力系统。

背景技术

能源短缺、环境污染、全球气候变化，令开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫，其中氢能正在受到越来越多国家的重视。进入二十一世纪，发动机工业得到了迅速地发展，然而目前汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。汽油和柴油都是不可再生资源，为了减缓石油资源的匮乏所带来的一系列负面影响以及减少大气污染和发动机尾气排放，需要寻找发动机的代用燃料，而氢能源是目前最理想的清洁燃料。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，氢能源车辆由于其节能、低排放等特点成为发动机研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。

氢作为燃料的优点是，以水为原料，资源丰富；燃烧时放出的热量多；燃烧产物是水，无毒、无污染，且可以循环使用，被称作绿色能源。氢气可以从电解水、煤的气化中大量制取，而且不需要对发动机进行大的改装，因此氢能动力具有广阔的应用前景。推广氢能动力需要解决三个技术问题：一是大量制取廉价氢气，传统的电解方法价格昂贵，且耗费其他资源，无法推广；二是氢气的安全储运问题；三是发动机所需的高性能、廉价的氢供给系统。同时氢能源直接用在动力系统上会产生爆震、不稳定等一系列影响利用的问题，将氢气与其他多种气体包括惰性气体混合后加压的高压气源，氢电能源作为新的动力系统的替代燃料势必会成为趋势。

氢内燃机与氢燃料电池相比，燃料电池耗资颇高，氢内燃机有待于可在传统汽油内燃机基础上进一步完善和改进，以利于快速推广和工业化。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃氢二冲程发动机及其动力系统，二冲程发动机氢气浓燃运行排放达到清洁标准，氢气和空气分隔进气彻底解决了氢内燃机的回火问题。

本发明的技术方案是：

一种燃氢二冲程发动机，氢燃料发动机设有气缸、缸盖和曲轴箱，缸盖上设有火花塞和排气孔，气缸内设有活塞，曲轴箱内设有曲轴，活塞通过连杆与曲轴连接；气缸壁设有氢气进口和空气进口，氢气进口通过一压气单元连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。

本发明的进一步改进在于：所述氢气进口和空气进口沿周向相对设置，氢气进气室与空气进气室通过沿轴向设置的分隔挡板分为两个彼此独立的半环形空腔，半环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔、氢气进孔。

本发明的另一种改进在于：所述氢气进口和空气进口并沿轴向错位上下设置，氢气进气室与空气进气室通过沿径向的环形分隔挡板分为两个上下彼此独立的环形空腔，环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔、氢气进孔；或氢气进口进空气作为空气进口使用和空气进口进氢气作为氢气进口使用。

一种燃氢二冲程发动机动力系统，所述动力系统设有氢气气源和空气气源，所述氢气进口连接独立的氢气气源，并空气进口连接独立的空气气源；或者所述氢气气源内混合一定量的空气气源和/或空气气源内混合一定量的氢气气源；氢气和空气分隔进气缸内混合燃烧没有回火问题；或采用氢气含量低于爆炸极限的空气从空气进口进入或/和氢气含量高于爆炸极限的氢气从氢气进口进入，分隔进入气缸内有利于二种气体快速均匀混合燃烧同样能解决回火问题。

所述动力系统设有ECU、尾气余热利用单元、三元催化器、涡轮增压单元、氢气提纯单元、冷却水箱、气液分离器和低压氢气缓冲罐；涡轮增压单元包括涡轮机、压气机和尾气压气机，涡轮机、压气机和尾气压气机同轴连接；气液分离器的气体出口设有气体过滤膜，氢气提纯单元出口设有氢气分离膜，冷却水箱和气液分离器设有排水口；气液分离器的水出口设有单向阀，气液分离器和冷却水箱设有防冻剂补加口。

氢气气源与低压氢气缓冲罐连接，低压氢气缓冲罐出口经涡轮增压单元的尾气压气机连接到气缸的氢气进口；空气气源经空气管路和涡轮增压单元的压气机连接到气缸的空气进口；气缸的排气孔通过涡轮增压单元的涡轮机、三元催化器和尾气余热利用单元连接到气液分离器。尾气余热利用单元设置与外部电力系统电路连接的发电机；气液分离器的气体出口通过氢气提纯单元连接到氢气气源，氢气提纯单元的杂质气出口连接到外排管路；气液分离器的水出口通过单向阀连接到冷却水箱，冷却水箱出口分为两路，一路通过循环冷却水管线连接到气缸的夹套，气缸的夹套出口通过尾气余热利用单元连接到冷却水箱；一路通过尾气冷凝水循环管连接到空气管路，连接处设有水过滤膜；所述动力系统应用于固定场所或交通工具的做功和/或发电。

所述氢气气源为金属氢化物储罐，金属氢化物储罐装有金属氢化物，包括罐体、罐体外部的保温层，罐体的内部设有喷水管路；所述罐体的上部设有压力传感器、防爆阀、氢气出口、水气入口和温度传感器，所述罐体的下部设有添加抽出口，所述添加抽出口设有带密码锁的截止阀；所述罐体为金属材料、非金属材料或以上两者的组合材料；所述金属氢化物储罐设有导热介质入口，所述水气入口管设有伴热管路，所述伴热管路入口设有水过滤膜，所述氢气出口设有氢气过滤膜。

金属氢化物储罐的氢气出口与低压氢气缓冲罐连接，低压氢气缓冲罐出口分为两路，一路连接到氢燃料发动机的进气口；一路连接到尾气余热利用单元，尾气余热利用单元通过换热氢气管路连接到金属氢化物储罐形成循环，将金属氢化物储罐中的热量传递给尾气余热利用单元，为尾气余热利用单元提供热源；气液分离器的气体出口通过氢气提纯单元连接到金属氢化物储罐的水气入口，氢气提纯单元的杂质气出口连接到外排管路；气液分离器的水出口通过单向阀连接到冷却水箱，冷却水箱出口分为三路，一路通过循环冷却水管线连接到气缸的夹套，气缸的夹套出口通过尾气余热利用单元连接到冷却水箱；一路通过水过滤膜、伴热管线连接到金属氢化物储罐的水气入口；一路通过尾气冷凝水循环管连接到空气管路，连接处设有水过滤膜，必要时添加冷凝水防止发动机气缸纯氢燃烧超温；氢燃料发动机设置油底壳；尾气余热利用单元的动力装置与发动机同轴或不同轴连接，利用二冲程发动机和尾气余热利用单元弥补四冲程发动机的动力不足问题。

本发明二冲程发动机氢气浓燃运行排放达到清洁标准，氢气和空气分隔进气缸内混合燃烧没有回火问题。或采用空气中混合氢气（氢气含量低于爆炸极限）和/或氢气中混合空气（氢气含量高于爆炸极限）的混合气，分隔进入缸内混合燃烧同样没有回火问题。尾气余热利用单元回收尾气余热和发动机冷却水余热发电，提高了氢燃料的利用率和发动机的升功率，金属氢化物储罐中金属氢化物常压储存，水化放氢重量储氢率达到15%以上。本发明的动力系统既可以用于固定场所，也可以用于移动交通工具，既可以用于做功，也可以用于发电。

附图说明

图1为本发明燃氢二冲程发动机动力系统的流程示意图；

图2为本发明另一种实施方案的流程示意图；

图3为二冲程发动机结构示意图；

图4为二冲程发动机结构剖面图；

图5为二冲程发动机另一结构示意图；

图6为二冲程发动机另一结构剖面图。

图7是金属氢化物储罐的结构示意图。

其中：1—金属氢化物储罐、2—氢气过滤膜、3—分隔挡板、4—氢气进孔、5—气缸、6—空气进孔、7—三元催化器、8—尾气余热利用单元、9—气液分离器、10—气体过滤膜、12—压气单元、18—添加抽出口、19—尾气冷凝水循环管路、30—冷却水箱、31—循环冷却水管线、32—防冻剂补加口、33—水过滤膜、35—曲轴箱、36—火花塞、37—氢气进口、38—空气进口、40—缸盖、41—排气孔、43—活塞、44—连杆、45—曲轴、56—低压氢气缓冲罐、58—涡轮增压单元、63—压气机、64—涡轮机、70—温度传感器、71—压力传感器、72—防爆阀、73—氢气出口、86—氢气提纯单元、100—氢气分离膜、110—带密码锁的截止阀、105—伴热管路、129—排水口、134—喷水管路、135—罐体、137—保温层、138—导热介质入口、141—尾气压气机。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明一种燃氢二冲程柴油发动机动力系统如图1所示，包括ECU、氢燃料发动机、金属氢化物储罐1、三元催化器7、涡轮增压单元58、尾气余热利用单元8、氢气提纯单元86、冷却水箱30、气液分离器9和低压氢气缓冲罐56。

如图7所示的金属氢化物储罐1，金属氢化物储罐装有与水反应放出氢气的金属氢化物，本实施例中为氢化镁。金属氢化物储罐1由罐体135、罐体外部的保温层137组成，罐体的内部设有喷水管路134。罐体的下部设有压力传感器71、防爆阀72、氢气出口73、水气入口和温度传感器72。罐体的下部设有添加抽出口18，添加抽出口设有带密码锁的截止阀110，用于抽出使用过的金属氢化物储罐中的以氢氧化镁为主的所有物质和添加新鲜的氢化镁。罐体135为金属材料、非金属材料或以上两者的组合材料。金属氢化物储罐设有导热介质入口138，水气入口管设有伴热管路105，伴热管路入口设有水过滤膜33，氢气出口73设有氢气过滤膜2。

如图3和图4所示，氢燃料发动机设有气缸5、缸盖40和曲轴箱35，缸盖上设有火花塞36和排气孔41，气缸内设有活塞43，曲轴箱内设有曲轴45，活塞通过连杆44与曲轴连接。气缸壁设有氢气进口37和空气进口38，氢气进口37通过一压气单元12连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元12连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。所述氢气进口37和空气进口38沿周向呈现180°相对设置，氢气进气室与空气进气室通过沿轴向设置的分隔挡板3分为两个彼此独立的半环形空腔，左边半环形空腔为空气进气室，右边半环形空腔为氢气进气室，空气进气室的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔6，氢气进气室的内侧面设置若干与气缸连通的氢气进孔4。氢气和空气分隔进气缸内混合燃烧没有回火问题；或采用氢气含量低于爆炸极限的空气从空气进口38进入或/和氢气含量高于爆炸极限的氢气从氢气进口37进入，分隔进入气缸内有利于二种气体快速均匀混合燃烧同样能解决回火问题。

如图1所示，涡轮增压单元58包括涡轮机64、压气机63和尾气压气机141，涡轮机64、压气机63和尾气压气机141同轴连接。金属氢化物储罐的氢气出口设有氢气过滤膜2，气液分离器的气体出口设有气体过滤膜10，氢气提纯单元出口设有氢气分离膜100，冷却水箱30和气液分离器9设有排水口129。气液分离器水出口设有单向阀39，气液分离器9和冷却水箱30设有防冻剂补加口32。

金属氢化物储罐1的氢气出口与低压氢气缓冲罐56连接，低压氢气缓冲罐出口分为两路，一路经涡轮增压单元58的尾气压气机141连接到气缸的氢气进口37，一路连接到尾气余热利用单元，尾气余热利用单元通过换热氢气管路连接到金属氢化物储罐形成循环，将金属氢化物储罐中的热量传递给尾气余热利用单元，为尾气余热利用单元提供热源。空气管路经涡轮增压单元58的压气机63连接到气缸的空气进口38。氢燃料发动机的排气孔通过涡轮增压单元58的涡轮机64、三元催化器7和尾气余热利用单元8连接到气液分离器9。尾气余热利用单元的发电机与外部电力系统电路连接。气液分离器的气体出口通过氢气提纯单元86连接到金属氢化物储罐的水气入口，氢气提纯单元的杂质气出口连接到外排管路。气液分离器的水出口通过单向阀39连接到冷却水箱30，冷却水箱出口分为三路，一路通过循环冷却水管线31连接到气缸的夹套，气缸的夹套出口通过尾气余热利用单元8连接到冷却水箱30；一路通过水过滤膜33、伴热管线105连接到金属氢化物储罐的水气入口；一路通过尾气冷凝水循环管19连接到空气管路，连接处设有水过滤膜33。

本发明氧气直喷纯氢燃烧内燃机动力系统的运行方式为：氢燃料发动机燃料氢气来源金属氢化物储罐，氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气：MgH₂+ 2H₂O = Mg（OH）₂+2 H₂，反应在78℃常压下进行，产生0.14MPa—0.5MPa的氢气，储存在低压氢气缓冲罐中，从低压氢气缓冲罐出来0.14MPa—0.5MPa的氢气经涡轮增压后，通过氢气进口37进入氢燃料发动机气缸内由压气单元再次加压。在金属氢化物储罐内有氢气、少量水蒸汽、金属氢化镁及氢氧化镁粉末，在氢气出口设置氢气过滤膜，氢气过滤膜只容许氢气通过，不容许其它气体和物质通过。空气经除尘净化后经涡轮增压单元加压到0.35MPa，通过空气进口38进入氢燃料发动机气缸内由压气单元再次加压。在氢燃料发动机气缸内氢气与空气浓燃产生1400℃高温（氢气过量15%左右、燃空比1.15）推动活塞做功，还原气氛下氧气与氮气反应生成氮氧化物的转化率很低，尾气中氮氧化物含量30PPm以下。

控制氮氧化物的生成和排放的主要方法是采用氢气浓燃，使燃烧在还原性气氛下进行，只有微量的氮氧化物生成，尾气主要成分是水蒸汽、氮气和未燃烧的过量氢气。

氢燃料发动机气缸采用二冲程涡轮增压运行模式，采用二冲程运行模式，利用排出的尾气余压通过涡轮增压单元给空气和氢气加压，尾气温度由720℃降到520℃，充分利用尾气能量增加空气和氢气压力，提高发动机效率，在气缸排出的尾气中未反应的少量氧气与未燃烧的过量氢气在三元催化器中发生氧化化学反应，一定程度提高了尾气温度。尾气余热提供给尾气余热利用单元，尾气余热利用单元利用尾气余热发电。经过尾气余热利用单元利用后的低温尾气主要成分是：氮气、水蒸汽冷凝后的冷凝水、过量氢气和微量的氮氧化物，尾气经过气液分离器分离后，冷凝水通过单向阀（防止倒流）进入冷却水箱，作为气缸冷却介质冷却气缸同时回收热量。气液分离器和冷却水箱通过防冻剂补加口加入氯化钙，形成3.5%的氯化钙水溶液，在冬季可以耐受零下35度的低温不结冰。冷却水箱出口分为三路，一路通过循环冷却水管线连接到气缸的夹套，气缸的夹套通过尾气余热利用单元连接到冷却水箱30，用于发动机和气缸的冷却；一路连接到金属氢化物储罐的水气入口，冷却水箱中的热水通过水过滤膜过滤掉氯化钙，热水进入金属氢化物储罐作为金属氢化镁的水化反应原料使用；一路通过尾气冷凝水循环管连接到涡轮增压单元的空气入口，必要时可以添加冷凝水防止发动机气缸纯氢燃烧超温；所述氢燃料发动机设置油底壳；尾气余热利用单元的膨胀机与发动机同轴或不同轴连接，利用二冲程发动机和尾气余热利用单元弥补四冲程发动机的动力不足问题。

实施例2

本发明又一实施方式如图2所示，包括ECU、氢燃料发动机、金属氢化物储罐1、三元催化器7、涡轮增压单元58、尾气余热利用单元8、氢气提纯单元86、冷却水箱30、气液分离器9和低压氢气缓冲罐56。

本实施例2与实施例1的区别点在于所述氢燃料发动机的结构不同。如图2、图5和图6所示，所述氢气进口37和空气进口38独立设置相互上下隔开，氢气进气室与空气进气室通过沿径向的环形分隔挡板3分为两个上下彼此独立的环形空腔，上边空腔为空气进气室，下边空腔为氢气进气室。允许氢气进口37进空气作为空气进口使用和空气进口38进氢气作为氢气进口使用。环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔6、氢气进孔4。氢气和空气分隔进气缸内混合燃烧没有回火问题。或采用空气中混合氢气（氢气含量低于爆炸极限）和氢气中混合空气（氢气含量高于爆炸极限）的混合气，分隔进入缸内有利于二种气体快速均匀混合燃烧同样能解决回火问题。

本发明氧气直喷纯氢燃烧内燃机动力系统的运行方式为：氢燃料发动机燃料氢气来源金属氢化物储罐，氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气：MgH₂+ 2H₂O = Mg（OH）₂+2 H₂，反应在75℃常压下进行，产生0.12MPa—0.3MPa的氢气，储存在低压氢气缓冲罐中，从低压氢气缓冲罐出来0.12MPa—0.3MPa的氢气经涡轮增压后，通过氢气进口37进入氢燃料发动机气缸内由压气单元再次加压。在金属氢化物储罐内有氢气、少量水蒸汽、金属氢化镁及氢氧化镁粉末，在氢气出口设置氢气过滤膜，氢气过滤膜只容许氢气通过，不容许其它气体和物质通过。空气经除尘净化后经涡轮增压单元加压到0.35MPa，通过空气进口38进入氢燃料发动机气缸内由压气单元再次加压。在氢燃料发动机气缸内氢气与空气浓燃产生1350℃高温（氢气过量20%、燃空比1.2）推动活塞做功，还原气氛下氧气与氮气反应生成氮氧化物的转化率很低，尾气中氮氧化物含量25PPm以下。

氢燃料发动机气缸采用二冲程涡轮增压运行模式，采用二冲程运行模式，利用排出的尾气余压通过涡轮增压单元给空气和氢气加压，尾气温度由700℃降到500℃，充分利用尾气能量增加空气和氢气压力，提高发动机效率，在气缸排出的尾气中未反应的少量氧气与未燃烧的过量氢气在三元催化器中发生氧化化学反应，一定程度提高了尾气温度。尾气余热提供给尾气余热利用单元，尾气余热利用单元利用尾气余热发电。经过尾气余热利用单元利用后的低温尾气主要成分是：氮气、水蒸汽冷凝后的冷凝水、过量氢气和微量的氮氧化物，尾气经过气液分离器分离后，冷凝水通过单向阀（防止倒流）进入冷却水箱，作为气缸冷却介质冷却气缸同时回收热量。气液分离器和冷却水箱通过防冻剂补加口加入氯化钙，形成3.5%的氯化钙水溶液，在冬季可以耐受零下35度的低温不结冰。冷却水箱出口分为三路，一路通过循环冷却水管线连接到气缸的夹套，气缸的夹套通过尾气余热利用单元连接到冷却水箱30，用于发动机和气缸的冷却；一路连接到金属氢化物储罐的水气入口，冷却水箱中的热水通过水过滤膜过滤掉氯化钙，热水进入金属氢化物储罐作为金属氢化镁的水化反应原料使用；一路通过尾气冷凝水循环管连接到涡轮增压单元的空气入口，必要时可以添加冷凝水防止发动机气缸纯氢燃烧超温；所述氢燃料发动机设置油底壳；尾气余热利用单元的膨胀机与发动机同轴或不同轴连接，利用二冲程发动机和尾气余热利用单元弥补四冲程发动机的动力不足问题。

Claims

1.一种燃氢二冲程发动机，氢燃料发动机设有气缸（5）、缸盖（40）和曲轴箱（35），缸盖上设有火花塞（36）和排气孔（41），气缸内设有活塞（43），曲轴箱内设有曲轴（45），活塞通过连杆（44）与曲轴连接，其特征是：气缸壁设有氢气进口（37）和空气进口（38），氢气进口（37）通过一压气单元（12）连接氢气进气室，空气进口通过另一压气单元（12）连接空气进气室，氢气进气室与空气进气室彼此分隔独立设置并与气缸连通。

2.根据权利要求1所述的一种燃氢二冲程发动机，其特征是：所述氢气进口（37）和空气进口（38）沿周向相对设置，氢气进气室与空气进气室通过沿轴向设置的分隔挡板分为两个彼此独立的半环形空腔，半环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔（6）、氢气进孔（4）。

3.根据权利要求1所述的一种燃氢二冲程发动机，其特征是：所述氢气进口（37）和空气进口（38）沿轴向错位上下设置，氢气进气室与空气进气室通过沿径向的环形分隔挡板分为两个上下彼此独立的环形空腔，环形空腔的内侧面设置若干与气缸连通的空气进孔（6）、氢气进孔（4）；或氢气进口（37）进空气作为空气进口使用和空气进口（38）进氢气作为氢气进口使用。

4.利用权利要求1所述的一种燃氢二冲程发动机动力系统，其特征是：所述动力系统设有氢气气源和空气气源，所述氢气进口（37）连接独立的氢气气源，空气进口（38）连接独立的空气气源；或者所述氢气气源内混合一定量的空气气源和/或空气气源内混合一定量的氢气气源；氢气和空气分隔进气缸内混合燃烧没有回火问题；或采用氢气含量低于爆炸极限的空气从空气进口（38）进入或/和氢气含量高于爆炸极限的氢气从氢气进口（37）进入，分隔进入气缸内有利于二种气体快速均匀混合燃烧同样能解决回火问题。

5.根据权利要求4所述的一种燃氢二冲程发动机动力系统，其特征是：所述动力系统设有ECU、尾气余热利用单元（8）、三元催化器（7）、涡轮增压单元（58）、氢气提纯单元（86）、冷却水箱（30）、气液分离器（9）和低压氢气缓冲罐（56）；涡轮增压单元（58）包括涡轮机（64）、压气机（63）和尾气压气机（141），涡轮机（64）、压气机（63）和尾气压气机（141）同轴连接；气液分离器的气体出口设有气体过滤膜（10），氢气提纯单元出口设有氢气分离膜（100），冷却水箱（30）和气液分离器（9）设有排水口（129）；气液分离器的水出口设有单向阀（39），气液分离器（9）和冷却水箱（30）设有防冻剂补加口（32）；

氢气气源与低压氢气缓冲罐（56）连接，低压氢气缓冲罐出口经涡轮增压单元（58）的尾气压气机（141）连接到气缸的氢气进口（37）；空气气源经空气管路和涡轮增压单元（58）的压气机（63）连接到气缸的空气进口（38）；气缸的排气孔通过涡轮增压单元（58）的涡轮机（64）、三元催化器（7）和尾气余热利用单元（8）连接到气液分离器（9）；尾气余热利用单元设置与外部电力系统电路连接的发电机；气液分离器的气体出口通过氢气提纯单元（86）连接到氢气气源，氢气提纯单元的杂质气出口连接到外排管路；气液分离器的水出口通过单向阀（39）连接到冷却水箱（30），冷却水箱出口分为两路，一路通过循环冷却水管线（31）连接到气缸的夹套，气缸的夹套出口通过尾气余热利用单元（8）连接到冷却水箱（30）；一路通过尾气冷凝水循环管（19）连接到空气管路，连接处设有水过滤膜（33）；所述动力系统应用于固定场所或交通工具的做功和/或发电。

6.根据权利要求5所述的一种燃氢二冲程发动机动力系统，其特征是：所述氢气气源为金属氢化物储罐，金属氢化物储罐装有金属氢化物，包括罐体（135）、罐体外部的保温层（137），罐体的内部设有喷水管路（134）；所述罐体的上部设有压力传感器（71）、防爆阀（72）、氢气出口（73）、水气入口和温度传感器（72），所述罐体的下部设有添加抽出口（18），所述添加抽出口设有带密码锁的截止阀（110）；所述罐体（135）为金属材料、非金属材料或以上两者的组合材料；所述金属氢化物储罐设有导热介质入口（138），所述水气入口管设有伴热管路（105），所述伴热管路入口设有水过滤膜（33），所述氢气出口（73）设有氢气过滤膜（2）。

7.根据权利要求6所述的一种燃氢二冲程发动机动力系统，其特征是：金属氢化物储罐（1）的氢气出口与低压氢气缓冲罐（56）连接，低压氢气缓冲罐出口分为两路，一路连接到氢燃料发动机的进气口（38）；一路连接到尾气余热利用单元，尾气余热利用单元通过换热氢气管路连接到金属氢化物储罐形成循环，将金属氢化物储罐中的热量传递给尾气余热利用单元，为尾气余热利用单元提供热源；气液分离器的气体出口通过氢气提纯单元（86）连接到金属氢化物储罐的水气入口，氢气提纯单元的杂质气出口连接到外排管路；气液分离器的水出口通过单向阀（39）连接到冷却水箱（30），冷却水箱出口分为三路，一路通过循环冷却水管线（31）连接到气缸的夹套，气缸的夹套出口通过尾气余热利用单元连接到冷却水箱（30）；一路通过水过滤膜（33）、伴热管线（105）连接到金属氢化物储罐的水气入口；一路通过尾气冷凝水循环管（19）连接到空气管路，连接处设有水过滤膜（33），必要时添加冷凝水防止发动机气缸纯氢燃烧超温；氢燃料发动机设置油底壳；尾气余热利用单元的动力装置与发动机同轴或不同轴连接，利用二冲程发动机和尾气余热利用单元弥补四冲程发动机的动力不足问题。