一种储气引流的醇氢发动机冷启动装置及方法
本发明属于醇氢发动机冷启动相关技术领域，其公开了一种储气引流的醇氢发动机冷启动装置及方法，装置包括：进气文氏管，进气文氏管安装在发动机进气管上，进气文氏管喉部设有富氢混合气出气环；发动机总成，包括发动机进气总成、发动机做功总成以及发动机排气总成；醇氢裂解器回收醇氢发动机尾气余热将醇氢燃料裂解；富氢混合气储气罐，富氢混合气储气罐的进气管有两条通过进气电磁阀与储气罐进气口连接，第一进气管与富氢混合气管路相连，第二进气管与发动机进气管连接且连接处位于进气文氏管的上游，富氢混合气储气罐的出气管与进气文氏管喉部的出气环相连。本申请可以解决低压混合气进入高压进气管的问题，保证了冷启动的顺利安全进行。
发明专利
CN202310090643.9
2023-01-18
CN116146385A
2023-05-23
F02M21/02(2006.01)
华中科技大学
蒋炎坤;张宇超
430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
华中科技大学专利中心
司宁宁
湖北;42
1.一种储气引流的醇氢发动机冷启动装置，其特征在于，所述装置包括： 发动机进气管(11)； 进气文氏管(1)，进气文氏管(1)安装在发动机进气管(11)上，进气文氏管(1)喉部设有富氢混合气出气环(2)； 发动机总成，包括发动机进气总成(12)、发动机做功总成(13)以及发动机排气总成(14)，所述发动机进气总成(12)的进气口与所述进气文氏管(1)的出口连接，所述发动机排气总成(14)的与醇氢裂解器(16)连接，以利用发动机的高温排气促进醇氢燃料裂解产生富氢混合气； 醇氢裂解器(16)的第一出口管路与发动机进气管(11)连接，从而可以将裂解产生的富氢混合气送入发动机进气管(11)并最终进入发动机总成参与燃烧； 富氢混合气储气罐(5)，富氢混合气储气罐(5)包括第一进气管(8)和第二进气管(10)，第一进气管(8)与醇氢裂解器(16)的第二出口管路相连用于收集补充储气罐内混合气的消耗，第二进气管(10)与发动机进气管(11)连接且连接处位于进气文氏管(1)的上游用于发动机冷启动时向储气罐提供稳定的压力，富氢混合气储气罐(5)的储气罐出气管(3)与进气文氏管(1)喉部的富氢混合气出气环(2)相连。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述富氢混合气储气罐(5)的第一进气管(8)的管道上设有醇类滤网(9)，以过滤掉未裂解的醇类。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述富氢混合气储气罐(5)的进气口(6)和出气管(3)上分别设置有进气电磁阀(7)和出气电磁阀(4)，所述进气电磁阀和出气电磁阀受控制器(17)控制。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述进气电磁阀为三通电磁阀，所述三通电磁阀分别与第一进气管(8)、第二进气管(10)以及储气罐的进气口(6)连接。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，富氢混合气出气环(2)为环状管壳结构，设于进气文氏管(1)喉部，与所述进气文氏管(1)喉部外表面密封连接，富氢混合气出气环(2)内壁即进气文氏管(1)喉部外表面均匀设有出气孔(18)，所述富氢混合气出气环(2)与所述储气罐出气管(3)连接，以使所述储气罐出气管(3)排出的富氢混合气通过所述出气孔(18)进入所述进气文氏管(1)。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二进气管(10)的进气压力大于储气罐出气管(3)的出气压力。 7.一种权利要求1～6任意一项所述的储气引流的醇氢发动机冷启动装置的冷启动方法，其特征在于，所述方法包括： 接收到启动信号，发动机总成从发动机进气管吸入空气，空气流过进气文氏管(1)时由于“边界层表面效应”在进气文氏管(1)管壁形成低压区，储气罐出气管(3)与进气文氏管(1)相通，进而其压力小于与发动机进气管(11)相连的第二进气管(10)的进气压力，两者之间形成了一个持续的压力差使得储气罐中的富氢混合气可以流经储气罐出气管(3)通过进气文氏管(1)喉部外表面均布的出气孔(18)稳定彻底地进入发动机进气管(11)，实现快速低温冷启动。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，冷启动完成后，发动机总成产生的高热废气进入醇氢裂解器(16)，使得醇氢裂解器(16)中的醇氢燃料受热气化后在催化剂的作用下催化裂解产生富氢混合气，一部分富氢混合气直接进入发动机进气管，另一部分富氢混合气进入储气罐被收集存储。