CN211287923U - 一种氢燃料汽车发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢燃料汽车发动机，包括水制取器、氢气发生器和氢燃料发动机，所述氢气发生器包括水电解腔、气体混合腔和清水腔，所述水电解腔与所述气体混合腔通过隔板分隔，所述水电解腔内设置氢气电离室和氧气电离室，所述氢气电离室和氧气电离室分别通过氢气管和氧气管与气体混合管连接，所述气体混合设置气体混合罐，所述气体混合罐内设置混合管道，所述混合管道呈连续U型排布，所述混合管道上均匀设置若干散气口，所述混合管道下侧设置混合孔板，所述混合孔板上均匀设置若干倾斜孔。本实用新型通过采用本实用新型设计的气体混合罐，可以使得氢气和氧气混合的更加均匀并且避免了气体混合流动死角。

Description

一种氢燃料汽车发动机

技术领域

本实用新型属于氢燃料设备技术领域，具体涉及一种氢燃料汽车发动机。

背景技术

氢气是一种无色的气体，燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍，它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送较不方便，但氢作为燃料仍然被认为将会成为21世纪最理想的能源，氢燃料作为能源的突出特点是无污染、效率高、可循环利用。

水通过电解释放氢气和氧气，氢气通过燃烧生成水，是众所周知的，氢气是环保能源，然而由于氢气制取中通过电解完成的，传统的燃油发动机通过碳氢化合物和空气中的氧燃烧化学反应产生功率转化成机械能，排放出CO₂以及有害的污染物，而氢燃料发动机是通过氢气和氧的燃烧化学反应产生功率转化成机械能，排泄物是水，因此可称之为“最干净”的发动机，目前，虽然专利号为CN201720266589.9的中国实用新型专利已经公开了一种氢气发生装置及氢燃料发动机，包括水制取器，所述水制取器底部通过进水管连接氢气发生器，所述进水管上安装有补水泵与截止阀，所述氢气发生器内从上到下依次设有水电解腔、气体混合腔与清水腔，所述水电解腔内设有氢气电离室与氧气电离室，所述氢气电离室与氧气电离室顶部分别连接氢气管与氧气管，所述氢气管与氧气管底部均连接气体混合管，所述气体混合管底部连接气体混合罐，通过电解水将电离出来的氢气和氧气通过合并加压后送入发动机燃烧室，可解决氢气的储存、运输和配套加气站设施建设不完备的问题，并且当氢气在气体混合腔内，可以压缩活塞使清水腔内的水自动补充到氢气电离室与氧气电离室，减少了泵的使用，但是由于现有的气体混合罐混合效率不高并且难易将两种气体完全混合均匀。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种氢燃料汽车发动机，包括水制取器、氢气发生器和氢燃料发动机，所述水制取器通过进水管与所述氢气发生器连接，所述氢气发生器通过出气管线与所述氢燃料发动机，其中，所述氢气发生器分为三部分，所述三部分分别为水电解腔、气体混合腔和清水腔，所述水电解腔与所述气体混合腔通过隔板分隔，所述水电解腔内设置氢气电离室和氧气电离室，所述氢气电离室和氧气电离室分别通过氢气管和氧气管与气体混合管连接，所述气体混合管穿过所述隔板伸入到所述气体混合腔内，所述气体混合腔通过出气管线与所述氢燃料发动机连接，所述气体混合管位于所述气体混合腔内的部分设置气体混合罐，其中，所述气体混合罐为圆柱体结构，所述气体混合罐内设置混合管道，所述混合管道呈连续U型排布，所述混合管道上均匀设置若干散气口，所述混合管道下侧设置混合孔板，所述混合孔板上均匀设置若干倾斜孔。

优选的是，所述水制取器与所述清水腔连接。

在上述任一方案中优选的是，所述清水腔的两侧分别通过送水管与所述水电解腔内的氢气电离室和氧气电离室连接。

在上述任一方案中优选的是，所述进水管上设置补水泵和截止阀。

在上述任一方案中优选的是，所述气体混合腔和清水腔通过活塞分隔。

在上述任一方案中优选的是，所述活塞底部连接弹簧的一端，所述弹簧的另一端与所述清水腔内腔的底部固定连接。

在上述任一方案中优选的是，所述活塞两端通过橡胶密闭层与所述氢气发生器的内壁连接。

在上述任一方案中优选的是，所述氢气管与氧气管均为倒置的U型结构。

在上述任一方案中优选的是，所述水制取器为空气液化器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型以水为原料，通过电解水将电离出来的氢气和氧气通过合并加压后送入发动机燃烧室，可解决氢气的储存、运输和配套加气站设施建设不完备的问题，并且当氢气在气体混合腔内，可以压缩活塞使清水腔内的水自动补充到氢气电离室与氧气电离室，减少了泵的使用，此外，通过采用本实用新型设计的气体混合罐，可以使得氢气和氧气混合的更加均匀并且避免了气体混合流动死角。

附图说明

图1为按照本实用新型的一种氢燃料汽车发动机的一优选实施例示意图；

图2为按照本实用新型的一种氢燃料汽车发动机的图1实施例的气体混合罐示意图；

图3为按照本实用新型的一种氢燃料汽车发动机的图2实施例的气体混合罐的局部放大图。

图中标注说明：1、水制取器；2、进水管；3、氢气发生器；4、补水泵；5、截止阀；6、水电解腔；7、气体混合腔；8、清水腔；9、氢气电离室；10、氧气电离室；11、氢气管；12、氧气管；13、气体混合管；14、气体混合罐；15、出气口；16、活塞；17、弹簧；18、送水管；19、氢燃料发动机；20、气体混合罐进气口；21、散气口；22、混合管道；23、混合孔板；24、倾斜孔；25、气体混合罐出气口。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的实用新型内容，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种氢气发生装置及氢燃料发动机，包括水制取器1，所述水制取器1优选为空气液化器，在缺水地区可解决加水困难的问题，不受燃料供给所限，所述空气液化器可以把空气中的水蒸气通过压缩的形式将其压缩转换成水，所述水制取器1底部通过进水管2连接氢气发生器3，所述水制取器1提供水到氢气发生器3内，所述进水管2上安装有补水泵4与截止阀5，所述补水泵4用来补水，所述截止阀5能够防止回流，所述氢气发生器3内从上到下依次设有水电解腔6、气体混合腔7与清水腔8，所述水电解腔6用于电解水，所述气体混合腔7用于混合气体，所述清水腔8用于储备清水，所述水电解腔6内设有氢气电离室9与氧气电离室10，所述氢气电离室9与氧气电离室10分别用来电离出氢气与氧气，所述氢气电离室9与氧气电离室10顶部分别连接氢气管11与氧气管12，所述氢气管11与氧气管12均为倒置的U型结构，分别用于输出氢气与氧气，所述氢气管11与氧气管12底部均连接气体混合管13，所述气体混合管13用于混合输送氢气和氧气，所述气体混合管13底部连接气体混合罐14，通过所述气体混合罐14混合氢气和氧气，所述气体混合罐14一侧设有出气口15，所述出气口15与氢燃料发动机19的燃烧室连接，输送气体至氢燃料发动机19燃烧室，所述气体混合腔7与清水腔8之间通过活塞16连接，所述活塞16可上下移动，所述活塞16底部连接弹簧17，所述弹簧17底端连接所述清水腔8内腔底部，所述弹簧17控制活塞16，所述活塞16两端通过橡胶密闭层与所述氢气发生器3内壁连接，使其密闭防止泄露，所述清水腔8两侧均连接送水管18，当混合气体在所述气体混合腔7内，可以压缩所述活塞16使所述清水腔8内的水自动补充到所述氢气电离室9与氧气电离室10，两个所述送水管18一端分别连接所述氢气电离室9与氧气电离室10。

本发明在使用时，所述水制取器1提供水到所述氢气发生器3内，所述补水泵4用来补水，所述截止阀5防止回流，所述水电解腔6、气体混合腔7与清水腔8，分别用来电解水、混合气体与储备清水，所述氢气电离室9与氧气电离室10用来电离出氢气与氧气，氢气与氧气进入所述气体混合罐14混合，当混合气体在气体混合腔内，可以压缩所述活塞16使清水腔8内的水自动补充到所述氢气电离室9与氧气电离室10，通过以水为原料，通过电解水将电离出来的氢气和氧气通过合并加压后送入发动机燃烧室，可解决氢气的储存、运输和配套加气站设施建设不完备的问题，减少了泵的使用。

实施例二

如图2和图3所示，为本实用新型的气体混合罐14的内部结构图，所述气体混合罐14为圆柱体结构，所述气体混合罐14上端设置气体混合罐进气口20，所述气体混合罐14下端设置气体混合罐出气口25，所述气体混合罐出气口25和所述出气口15连接，所述气体混合罐14用于对氢气和氧气进行充分的混合，具体的，所述气体混合罐14内设置混合管道22，所述混合管道22呈连续U型排布，所述混合管道22上均匀设置若干散气口21，所述气体混合罐进气口20与所述混合管道22连接，电解后得到的氢气和氧气可以通过该设置可以将两种气体进行充分混合，所述混合管道22下侧设置混合孔板23，所述混合孔板23上均匀设置若干倾斜孔24，所述倾斜孔24与所述混合孔板23的上端面所呈的锐角在50-60°之间，所述倾斜孔24的设置使混合气流以涡旋状态进入所述气体混合腔7内，避免了气体混合流动死角，且获得更加充分均匀的混合气体。

而通过使用本实用新型中的气体混合罐14与传统的气体混合罐(科探仪器设备KT系列)相比，氢燃料发动机的工作效率提高了0.4-0.6％。

本领域技术人员不难理解，本实用新型的一种氢燃料汽车发动机包括上述本实用新型说明书的实用新型内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种氢燃料汽车发动机，包括水制取器、氢气发生器和氢燃料发动机，所述水制取器通过进水管与所述氢气发生器连接，所述氢气发生器通过出气管线与所述氢燃料发动机，所述氢气发生器分为三部分，所述三部分分别为水电解腔、气体混合腔和清水腔，所述水电解腔与所述气体混合腔通过隔板分隔，所述水电解腔内设置氢气电离室和氧气电离室，所述氢气电离室和氧气电离室分别通过氢气管和氧气管与气体混合管连接，所述气体混合管穿过所述隔板伸入到所述气体混合腔内，所述气体混合腔通过出气管线与所述氢燃料发动机连接，所述气体混合管位于所述气体混合腔内的部分设置气体混合罐，其特征在于，所述气体混合罐为圆柱体结构，所述气体混合罐内设置混合管道，所述混合管道呈连续U型排布，所述混合管道上均匀设置若干散气口，所述混合管道下侧设置混合孔板，所述混合孔板上均匀设置若干倾斜孔。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述水制取器与所述清水腔连接。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述清水腔的两侧分别通过送水管与所述水电解腔内的氢气电离室和氧气电离室连接。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述进水管上设置补水泵和截止阀。

5.根据权利要求1所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述气体混合腔和清水腔通过活塞分隔。

6.根据权利要求5所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述活塞底部连接弹簧的一端，所述弹簧的另一端与所述清水腔内腔的底部固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述活塞两端通过橡胶密闭层与所述氢气发生器的内壁连接。

8.根据权利要求1所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述氢气管与氧气管均为倒置的U型结构。

9.根据权利要求1所述的一种氢燃料汽车发动机，其特征在于，所述水制取器为空气液化器。

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