CN111188701A - 一种甲醇燃料动力总成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲醇燃料动力总成系统，其特征在于：发动机在低温冷启动时，通过甲醇燃烧催化剂燃烧甲醇获取热量用于甲醇重整制氢，发动机正常工作后，能够有效回收利用发动机的尾气废热用于维持甲醇重整制氢所需的热量，发动机的直接燃料来源于甲醇重整制氢装置在线产生的重整气。通过以上方式，能够有效解决以甲醇为燃料的发动机的低温冷启动问题，同时通过尾气回收能够有效提升甲醇燃料的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲醇燃料动力总成系统。
背景技术
甲醇是一种国际公认的高清洁能源，是一种优良的燃料，理论上甲醇燃烧之后只剩下CO2和H2O，用甲醇燃料发动机作为原动机带动发电机发电，将使发动机的排放情况大大好转，特别是原来汽油发动机排放的污染物会大大降低。
但甲醇的汽化潜热是1100MJ/kg，使同样质量甲醇液体汽化吸收的热量是汽油的3.58倍，同时甲醇的闪点是12.2℃，当环境温度降低到15℃时，甲醇发动机从冷车状态启动就变得十分困难。
目前众多的甲醇发动机的启动方案中，应用最广的是汽油、甲醇双燃料发动机。当环境温度低于15℃时，先使用汽油启动热车，再切换到甲醇燃料。
但使用这种方案的冷启动甲醇发动机，需要配备汽油和甲醇两种燃料系统，并且在使用汽油冷启动时，也会造成较大的环境污染。
甲醇发动机燃烧后的尾气中含有大量的热能，一般都是直接排放到空气中，这个就造成了大量的能源浪费，造成能源利用效率低下。
发明内容
本发明针对现有技术存在的以上不足，提出一种以甲醇为燃料的动力总成系统，能够有效解决普通甲醇发动机冷启动困难的问题，也能够回收利用尾气的热量以提高能量的利用率。
本发明通过以下技术方案实现，包括：甲醇低温燃烧室，甲醇水溶液汽化室，甲醇制氢重整器，氢能发动机，发电机，发动机尾气能量回收装置及控制系统。
较佳地，甲醇低温燃烧室内装有甲醇低温燃烧催化剂。
较佳地，甲醇水溶液汽化室分成甲醇水溶液腔体和尾气换热腔体两个独立的腔体。
较佳地，甲醇制氢重整器内装有甲醇制氢催化剂及温度传感器。
较佳地，甲醇制氢重整器内分成催化剂装填腔和催化剂加热腔两个独立的腔体。
较佳地，发动机尾气能量回收装置内装有温度传感器和能量交换温度控制器。
附图说明
图1是本发明的甲醇燃料动力总成系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1，对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清晰明确的界定。
下面结合图1对本发明作进一步地详细阐述。
汽车在低温冷启动时，将甲醇水溶液直接喷射到甲醇低温燃烧室，通过燃烧甲醇快速获取热量，产生的热量甲醇水溶液汽化室和甲醇制氢重整器加热。
甲醇制氢重整器被快速加热到200℃以上，将汽化后的甲醇水溶液喷射到甲醇制氢重整器，可同步重整制造出氢气和二氧化碳及少量一氧化碳的混合气体。
甲醇制氢重整器产生的混合气体喷射进氢能发动机，即可启动发动机。
发动机启动后，即可带动发动机发电。
发电机发电驱动电机做功，至此冷启动完成。
发动机正常工作中，排出的尾气通过尾气回收装置进行能量回收。
尾气回收装置回收的能量一部分用于汽化甲醇水溶液，一部分用于维持甲醇重整制氢催化剂的温度。
通过发动机尾气能量的再利用，有效提高了能量的利用效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的描述，而且在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化含括在本发明内。
Claims (5)
1.一种甲醇燃料动力总成系统，其特征在于，其包括：甲醇低温燃烧室，甲醇水溶液汽化室，甲醇制氢重整器，氢能发动机，发电机，发动机尾气回收装置等主要构成的动力总成系统。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料动力总成系统，其特征在于，所述的基础燃料是甲醇和水按照一定比例配比的混合液。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料动力总成系统，其特征在于，汽车冷启动时，通过甲醇低温催化剂燃烧甲醇水溶液的方式来获取启动能量。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料动力总成系统，其特征在于，发动机的燃料是通过甲醇在线重整产生的氢气和二氧化碳及少量一氧化碳的混合气体。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料动力总成系统，其特征在于，通过尾气回收装置，能够回收发动机产生的尾气废热用于甲醇制氢重整器和甲醇水溶液汽化所需要的能量。
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