专利名称：醇裂解制氢氢汽车的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型环保氢能源汽车，特别涉及一种醇裂解制氢氢汽车。
背景技术：
目前汽车的燃料主要是汽油和柴油，是石油的制成品，由于石油资源的日益枯竭， 石油成为世界各国争夺的目标，甚至成为战争的策源地，油价的涨跌也就成为世界各国经 济发展的命脉。再者，汽车尾气的排放，对生态环境产生的影响，特别是二氧化碳的排放，引 起的温室效应，使得频频发生的自然灾害，日益威胁着人的生命和财产安全，给世界各国遭 成巨大的经济损失；所以，汽车的节能减排就成为世界各国的头等大事，也是人类面临的重 要课题。如何找到石油的替代能源，是世界各国梦寐以求的目标，我们的醇裂解制氢的氢 汽车就是在这样的背景下研制的。世界各国的汽车专家一致认为，氢能源汽车能达到零排放，是解决汽车污染排放 的最好办法，遗憾的是，他们把目标仅仅锁定在燃料电池车、混合动力车、电动车的研发上、 用了十几年，花了上千亿美元，这些车还是形成不了气候，都存在一些难以克服的弊病及市 场化等问题。众所周知，燃料电池车是燃料电池储存的氢燃料与氧化剂的化学能，通过电极反 应，直接将化学能转变为电能驱动的车，但它存在以下问题1 是成本问题；由于燃料电池车不得不使用昂贵的材料，降低成本非常困难。目前，氢燃料电池的 成本是普通汽油机的100倍，这个价格是市场所难以承受的。2:是低温启动困难；由于氢燃料电池反应产生水，水在0°C以下就会结冰，使其在低温下难以工作。3 是连续行使距离问题；由于氢气储存困难，连续行使里程只是汽油车的1/2都不到。目前也不可能花巨 资兴建加氢站的供应系统。4 是高压储料罐问题；燃料罐的体积由于无法缩小，高压化也存在壁垒，贮氢问题困扰着每个汽车厂商。 高压罐要配合贮氢合金、设想利用液氢之类的开发一直在继续。但是，贮氢合金完善存在着 极大的困难，液氢必须保持非常低的温度。许多公司都认为，划时代的贮氢技术是燃料电池 车普及不可或缺的因素。其重量和体积。以本田FCX为例，仅其所用的氢气瓶容量就有157 升，是传统油箱体积的3倍，这给车辆布置带来困难。5:是氢泄漏问题；如果氢燃料电池广泛取代过去的有机物沉积形成的燃料如石油、天然气等，那么， 加氢站就凭现在的技术也可以解决氢泄漏。但大量的汽车加氢，很难保证它不会泄漏，大量 泄漏的氢保不住会进入大气层并间接地导致臭氧层的破坏。还有目前在氢的获取过程中，还没有找到有效的技术手段来阻止氢的泄漏，从而减轻这一问题的危害。6 温室气体排放及破坏臭氧层问题；氢燃料电池车排出的是水，不会影响环境，但由于氢的提取需要消耗其他能源，因 此，科学家们指出，如果使用煤等碳氢燃料来提取氢，则会排出导致温室效应的气体排放。所以，中国科学院的何祚庥院士说“我坚决反对氢燃料电池的电动车。因为氢燃料 电池电动车必须用白金作为催化剂，每辆至少要用200克，是否能满足全世界汽车对钼金 的使用，这还是个问题，而且成本实在太高。高温燃料电池可以不用白金，改用镍，但在低温 燃料电池，或是车用燃料电池中却必须使用白金！倘若小轿车改为高温燃料电池，那么危 险系数是极大的。另外，氢的体积极小，在移动交通工具中的氢的泄漏是不可避免的，这将 破坏臭氧层，这种危害远胜于氟利昂，因为氢分子轻，很容易升到高空。所以，如果要大力发 展氢燃料电池，但又没办法阻止泄漏的话，那这种燃料电池绝对不是干净的。这需要向社会 公众发出警告。现在有很多人鼓噪未来将是氢能的世界，那是指氢燃料电池发电站，用氢燃 料电池发电其转化效率可高达80%。在固定的氢能发电站中，将比移动中的车辆更容易解 决氢的泄漏问题，而且可用镍作为催化剂，不需价格昂贵、资源短缺的白金。”7:是加氢站的建设；一些辅助设施如氢燃料加注站的建设也要费些时日，还要花费巨资，建一个进口 设备的加氢站要四千万元，国产设备的要二千万元。据说，中国已有近十万个加油站，按这 个规划投资，那就需二万亿的投资，还不知道何时能回收投资，有谁会投啊？混合动力车是在一辆车上，同时设置电动机和发动机(内燃机或汽轮机)作为动 力的装置，通过先进的控制技术，使两种动力系统有机配合，实现最佳能量分配，以达到低 能耗、低污染的效果。汽车启动时采用电动装置，达到一定速度后采用发动机装置，它是利 用汽车启动时污染排放高，而到一定速度时污染排放低的特点设计的，但有不足之处售价 高，其商业化后的价格用户很难接受。举例来说丰田普锐斯的普通车售价15万元，混车售 价28. 8万元，几乎相当于购买两辆普通车的售价。差价竟达到13. 8万元，十年省油费才4 万元，这9. 8万元的差价用户难以接受。而且，混合动力车在长途顺畅行驶时，失去频繁刹 车而回馈的能源，却被电动机、电瓶增加的重量而消耗，使节能效率大大降低。目前大城市 是地少车多，停车费用高，这些都是问题。再说电动车，实际上存在着难以克服的二大弊病，一是大容量的电瓶技术还在发 展阶段，二是废旧电瓶的回收造成的二次污染没有好的解决办法，现在有些人提倡采用超 级电容客车，但它的行车指标还赶不上汽油车，电容大电流充放电导致的电压突变、充放电 量不充分、发热严重等问题还必须认真解决。还有的如，大量运行的液化气车，天然气汽车，掺醇少量的甲醇、乙醇汽车等。天然气汽车因为加汽站网络建设障碍问题，天然气的工业用途和居民家用需求量 的巨大再加上天然气站需巨资投入而目前不可能普及。对于醇油汽车，即甲醇、乙醇与汽油混烧的汽車，有专家认为，醇燃料的经济性比 汽油好4% -13%，醇燃料汽车尾气排放甚至优于天然气汽车，动力性也很好，再说采用可 再生生物燃料，具有长远战略意义。但醇燃料近期还不具备大量制备的条件，且甲醇的毒 性，乙醇的腐蚀、不稳定的特点以及汽车维护成本的增加，致使醇类燃料汽车在短期内也难 以实现规模化.......
还有人说，乙醇将成为汽车新的能源，是替代石油能源的最佳选择，但是，使用乙 醇汽油不是件简单的事，汽油要专门提炼的，乙醇要达到99. 8%的纯度，那就意味着高成 本，還需要国家的巨资补贴，汽油与乙醇要专门的设备罐装，都需要巨资的投入。而且，乙醇 汽油还存在着不少弊病，如汽车的动力下降，某些零部件易被腐蚀，使用成本较高，国家还 要长期对其实施补贴等。最重要的是，玉米做乙醇，那是夺人们的口中之粮已被国家紧急叫 停。而我们发明的醇裂解制氢氢汽车，不但是替代石油能源的车，如果除去氢发动机 这部分，其他部分完全可以用在各种在用车上，如用贱金属催化剂，就能使在用车达到国IV 排放标准，节能30%左右。如果用贵金属催化剂，就能接近零排放，节能30%到60%左右。所以我们认为，这个技术的应用推广，有着巨大的经济效益和明显的社会效益。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种醇裂解制氢氢汽车，采用了廉价的 制氢储氢装置，并使制氢与储氢一体化，即制即用；这样就不必花费巨资建设加氢站和采用 昂贵的高压储氢罐，大大降低了因为使用燃料电池车的成本，经济实惠，节能环保。醇裂解制氢氢汽车，采用甲醇裂解制氢为汽车提供新型燃料，以氢气作为动力，使 氢发动机启动，氢汽车便开始运行。本发明所述的一种醇裂解制氢氢汽车，包括制热部分、控制部分、醇气化裂解部 分、氢发动机和合成部分共同组成。所述制热部分由发动机余热装置和特制电加热器构成，可以通过汽车余热制氢和 特制电加热器制氢。所述发动机余热装置包括汽车尾气管，汽车尾气管与所述醇气化裂解部分中的汽 化器连接。所述特制电加热器是由电瓶和安装电加热器的醇燃料箱构成的。进一步，所述电瓶是12V的，与汽车电瓶配套；所述电加热器是由高温导热油的电 热棒和甲醇溶液箱组成，所述电加热棒含有高温导热油，插在甲醇燃料里，接触部分密封； 所述甲醇燃料箱设有甲醇液进口和甲醇气出口。制热部分也可以通过液化器或者其他各种加热方式，而不仅限于所述的电加热器 制热，只要起到在氢汽车启动前的“制热”作用即可；而在氢汽车启动后就由所述发动机余热装置制热获得气态甲醇并制得氢气使氢 汽车正常运行。所述控制部分通过发动机控制系统对醇燃料进行气化、裂解成为氢气，作为发动 机的动力。所述醇气化裂解部分由汽化器和裂解器构成。所述汽化器使液态甲醇变为气态甲 醇，由于负吸作用将气态甲醇送入所述裂解器，裂解出的氢气进入氢发动机气缸。进一步，所述汽化器结构有两种，一种是高温导热油电热管通电后，产生的热量将 醇燃料箱里的液态甲醇气化；另一种是有喷淋结构的、燕尾热气管能存液态甲醇，使其在发 动机余热经过时将液态甲醇气化。所述裂解器有两种结构一种是金属管状裂解器，管里的醇催化剂呈颗粒状，是贱金属催化剂，该催化剂用完后可以继续灌装，比较经济实惠；另一种是蜂窝裂解器，将醇催化剂制成液态涂料，是贵金属催化剂，涂在蜂窝结构 上，蜂窝裂解器涂的催化剂用完后裂解器必须更换，其寿命设计为十万公里，使用方便，能 获得90%以上的裂解率。本发明中，甲醇蒸汽制氢主反应式为CH30H+H20 — 3H2+C02其中的(X)2通过变压吸附分离脱除二氧化碳等杂质，剩余的主要就是所需的高纯度氢气。所述氢发动机是在原汽油发动机上安装第二套氢气供气管路构成的，其排量、缸 径、行程、压缩比都不需要什么变动，大量实验证明，采用醇裂解制氢技术，使发动机源源不 断获得氢气作为动力，便能运转，运行绝对安全。氢气在汽油发动机上的使用技术，生产宝马的巴伐利亚汽车制造厂(简称BMW)算 是开路先锋了，BMW的750HL氢气发动机就是在原汽油机上改装而成的，只不过在氢气的使 用上各不相同而已。本发明使其结构更紧凑，进气与气缸功率更匹配，并配备了高压喷氢系 统，发动机的燃烧系统使火花塞的点火配置更合理，从而提高氢发动机的效率。所述合成部分包括风门、抽醇泵、冷却箱、醇燃料箱、温控仪、混合器、空滤器等结 构组成。所述风门电连接温控仪，当发动机余热温度超过设定指标，由温控仪指令所述风 门开启由风降温，把温度控制在正常的裂解范围内工作；所述冷却箱安装在所述醇燃料箱与抽醇泵之间，用于风冷却从裂解器中裂解出的尚温Si气；所述空滤器安装在氢发动机之上，所述混合器设置在所述空滤器之上，所述温控 仪安装在驾驶室。本发明的可以简述为两个过程1、启动时，通过电加热器或其他加热方式制热，按 第一套制氢程序运行，并获得氢气，摆脱对传统石油能源如汽油、柴油等的依赖，将所述氢 气输送给氢发动机，使得汽车获得动力正常运行；2、汽车正常运行后，关闭加热器，利用氢发动机运转产生的余热通过排气管传输 给第二套制氢装置，包括汽化器、裂解器裂解得到氢气，供发动机利用，这个过程再循环使 用，从而达到汽车节能减排的效果。本发明的工作原理简述为当氢发动机启动后，控制系统即开始工作。通过温控仪 指令电加热器启动，当液态甲醇气化后进入裂解器，裂解出来的氢气通过冷却箱、混合器、 空滤器进入气缸，氢发动机开始工作。氢发动机工作后，由控制系统关闭电加热器，并进行充电，满负荷时自动停止。如果发动机余热温度超过设定指标，温控仪指令风门开启，把温度控制在正常的 裂解范围内工作。甲醇的气化工作便由发动机余热供应，整个汽车系统不需要一滴汽油，摆脱了汽 车燃料对石油能源的依赖。本发明的有益效果是不用汽油或柴油作燃料，利用甲醇制氢作为燃料为氢汽车 提供动力，经济环保；汽车在运行中，甲醇的气化、裂解制氢工作便由发动机余热供应，整个 汽车系统不需一滴汽油，摆脱了汽车燃料对石油能源的依赖。
该项目投资少，启动快，投资回报期短，经济效益大；不但适用于新车，也完全适用 于各种规格型号的在用车。制氢技术在汽车上的应用，摆脱了对传统石油能源汽油或柴油的依赖，不但能使 国家和汽车用户得到巨大的经济效益，还具有明显的社会效益，政府不必为油价的上涨过 分担忧和为淘汰不达排放标准的旧车采用以旧换新的政策对汽车用户实施经济补贴，还可 节约大量的外汇进口外国石油。中国式的氢汽车的出现，将打破西方强国在汽车节能减排领域里的垄断地位，将 使我国成为是世界上第一个宣布可以不用汽油、柴油作为汽车燃料的国家，这个氢汽车的 标准将由中国制定，并创出国际品牌，为我国可再生能源的利用创出一条新路。
图1为本发明醇裂解制氢氢汽车主要部分的结构示意图。图2为本发明实施例中氢发动机启动前通过电加热器获得气态甲醇的电加热汽 化器示意图。图3A为本发明实施例中氢发动机启动后利用高温废气余热获得气态甲醇的汽化 器的剖视图；图;3B为与图3A对应的主视图。图4为本发明中所述的金属管状裂解器的结构示意图。图5为本发明中所述的蜂窝裂解器的结构示意图。图6为本发明中氢发动机启动前后两个制氢过程的汽化器与裂解器连接的示意 图。图中，1排气管，2消音器，3裂解器，4汽化器，5电加热器，6风门，7抽醇泵，8冷却 箱，9甲醇燃料箱，10氢发动机，11温控仪，12混合器，13空滤器；21甲醇气出口，22甲醇燃 料进口，23电加热棒，24甲醇燃料，25底座；31气态甲醇出口，32液态甲醇进口，33有孔漏 液板，34燕尾热气管，35汽化器接口 ；41氢气出口，42甲醇气进口，43催化剂裂解管，44颗 粒性醇催化剂；51氢气出口，52甲醇气进口，53蜂窝装置；14余热制气管，15电热制气管。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明；实施例参看图1，醇裂解制氢氢汽车，包括相应的汽车配件设备及装置，其特点是，它包含 有制热部分、控制部分、醇气化裂解部分、氢发动机和合成部分。(1)所述制热部分由发动机余热装置和特制电加热器构成，在氢汽车启动前采用 特制电加热器制氢，在氢汽车启动后可以通过汽车余热制氢。所述特制电加热器由电瓶和 电加热器5构成。在氢汽车启动前，采用特制电加热器只是其中一种制热方式，当然本发明并不仅 限于该加热方式，也可通过如液化器加热、感应加热器等其它可行的加热方式。结合图2，进一步，所述电瓶一般是12V的，与汽车电瓶配套；所述电加热器5是 由电加热棒23和甲醇燃料箱9组成，甲醇燃料箱9内盛装有甲醇燃料M ；所述电加热棒23含有高温导热油并位于底座25上，插在甲醇燃料箱9里，接触部分密封；所述甲醇燃料箱9 设有甲醇燃料进口 22和甲醇气出口 21。制热部分的工作过程是在汽车发动控制系统指令下接通电瓶，电加热器5的电 加热棒23瞬间将甲醇燃料箱9里的液态甲醇变为气态，气态的甲醇从甲醇燃料箱9的甲醇 气出口 21排出，通过裂解器3产生氢气输入氢发动机气缸，由控制系统点火使氢发动机工 作；氢发动机启动后，关闭电加热器5，由发动机余热装置提供热能，以保证氢汽车顺利运 行。(2)所述控制部分负责所述氢发动机点火启动以及通过电控单元监测氢发动机的 转速和节气门的开度，控制裂解期内氢气喷射量，使氢汽车随时处于最佳运行状态。控制部分的工作原理电喷发动机上应用甲醇裂解气体，而且事先用完全甲醇裂 解气体替代汽油运行的模式，整个过程和喷入气缸的甲醇气体量均由电控单元根据发动机 的工况进行控制。工况控制是通过电控单元监测氢发动机10的转速和节气门的开度控制裂解期内 甲醇喷射量。同时，电控单元通过过氧传感器监测排气中氧的浓度，并对裂解器3甲醇的喷 射量进行调整。电控单元标定试验时，转速为1000-5000r/min，转速间隔为500r/min，负荷从0到最大负荷。醇裂解气进入气缸，裂解器3的产气量与喷入裂解器3内甲醇喷嘴的喷射量和 排气温度有关，当喷射量过大时，会使进入裂解器3内的一部分甲醇液体临时积攒在裂解 器3内，未转化成裂解气进入氢发动机10参与燃烧。如果出现这种情况，瞬态醇耗仪显示的 燃料消耗量大于实际消耗量，将影响试验结果的真实性。因此，试验时在每一工况下，都要 通过调节裂解器3甲醇喷嘴的喷射量，使瞬态醇耗仪显示的燃料消耗量最低并保持工况稳 定后，再测量并记录氢发动机10的转速、节气门的开度、排温，作为电控单元的输出信号。电加热器5加热到甲醇裂解器3设定温度时，电控单元自动开启裂解器3上的甲 醇喷嘴，五秒以后，裂解器电磁阀开启，逐渐增加裂解器甲醇喷嘴的喷射量，设置在排气管1 上的氧传感器显示过浓，电控单元自动调节，实现用完全甲醇裂解气代替汽油运行的模式， 整个过程由电控单元根据发动机的工况进行控制。(3)醇气化裂解部分由汽化器4和裂解器3构成。所述汽化器4使液态甲醇变为 气态甲醇，由于负吸作用将气态甲醇送入所述裂解器3，裂解出的氢气进入氢发动机气缸。进一步，所述汽化器4结构有两种，一种是高温导热油电热管通电后，产生的热量 将甲醇燃料箱9里的液态甲醇气化；另一种是有喷淋结构的、燕尾热气管34能存液态甲醇，使其在发动机余热经过时 将液态甲醇气化，进气端与高温尾气管相连接。如图3A与图;3B所示为另一种燕尾状结构的汽化器，汽化器的上部设置有液态甲 醇进口 32，其内腔的上下侧设置有孔漏液板33，使从液态甲醇进口 32流进的液态甲醇能够 均勻分散流入汽化器内的一层层燕尾热气管34，使其不断气化。在所述上下侧的有孔漏液板33之间安装有多层燕尾热气管34，燕尾热气管34与 汽化器接口 35相连通，汽化器接口 35连接尾气管接口，通过尾气管排出的高温废气传输的 热量使得从有孔漏液板33流下的液态甲醇迅速气化。一根气管从汽化器外面由上而下插入所述汽化器内腔，并穿过有空漏液板33和多层燕尾热气管34延伸至底部两公分左右处，气化的甲醇即从所述气管的甲醇气出口 31 排出。参看图4与图5，所述裂解器3有两种结构一种是金属管状裂解器，管里的醇催 化剂呈颗粒状，是贱金属催化剂，该催化剂用完后可以继续灌装，比较经济实惠；金属管状裂解器的顶部设置氢气出口 41，其内部竖向安装有数个催化剂裂解管 43，催化剂裂解管43内放有颗粒型醇催化剂44，用于气态甲醇裂解制氢反应；其底部设置 甲醇气进口 42，用于连接上述汽化器。经过试验，金属管状裂解器制氢过程有效降低碳氢化 合物排放，可以满足国IV排放标准。另一种是蜂窝裂解器，将醇催化剂制成液态，是贵金属催化剂，涂在蜂窝结构的壁 面上，催化剂用完后裂解器必须更换，其寿命设计为十万公里，使用方便。蜂窝裂解器内部是设置有涂有甲醇催化剂的蜂窝装置53，其顶部设置氢气出口 51，底部设置甲醇气进口 52，所述甲醇气进口 52也是用于连接上述汽化器。经过试验，蜂窝 裂解器的裂解制氢反应过程有效降低污染物排放，使之接近零排放，是一种高效的纯氢裂 解器。所述蜂窝裂解器分为陶瓷和金属二种。它由蜂窝装置组成，高温甲醇气体进入了 涂了液态甲醇催化剂的蜂窝装置，便裂解出氢气进入氢发动机气缸。根据汽车的品质选择 陶瓷蜂窝器或金属蜂窝器。本发明中，甲醇蒸汽制氢主反应式为CH30H+H20 — 3H2+C02其中的(X)2通过变压吸附分离脱除二氧化碳等杂质，剩余的主 要就是所需的高纯度氢气。(4)氢发动机10是包括普通的汽油发动机和第二套氢气供气管路连接构成或自 主设计制造的氢发动机，它是在原汽油发动机上安装第二套氢气供气管路构成的，其排量、 缸径、行程、压缩比都不需要什么变动，大量实验证明，采用醇裂解制氢技术，使发动机源源 不断获得氢气作为动力，便能运转，氢气一边产生一边消耗，压力较低，运行绝对安全。氢气在汽油发动机上的使用技术，生产宝马的巴伐利亚汽车制造厂(简称BMW)算 是开路先锋了，BMW的750HL氢气发动机就是在原汽油机上改装而成的，只不过在氢气的使 用上各有不同招数而已。本发明的氢汽车使其结构更紧凑，进气与气缸功率更匹配，并配 备了高压喷氢系统，发动机的燃烧系统使火花塞的点火配置更合理，从而提高氢发动机的 效率。(5)所述合成部分包括风门6、抽醇泵7、冷却箱8、醇燃料箱9、温控仪11、混合器 12、空滤器13等结构组成。图1中，汽化器4下端连接消音器2，上端连接风门6，当发动机余热超过设定温度 时，由风门6控制温度，风门6另一端连接排气管1，发动机提供热源。所述风门6电连接温控仪11，当发动机余热温度超过设定指标，由温控仪11指令 所述风门6开启风冷降温，控制温度在正常的裂解范围内工作；所述冷却箱8安装在所述醇燃料箱9与抽醇泵7之间，用于风冷却从裂解器3中 裂解出的高温氢气；所述空滤器13安装在氢发动机10之上，所述混合器12设置在所述空滤器13之 上，所述温控仪11安装在驾驶室，以便驾驶员及时观察。
再次参看图1，综上所述，本发明的工作流程当发动机启动后，控制系统即开始 工作，通过温控仪11指令电加热器5启动，当液态甲醇气化后进入裂解器3，裂解出来的氢 气通过混合器12、空滤器13进入氢发动机10气缸，发动机开始工作。发动机工作后，排气管1余热给汽化器4提供热源，同时温控仪11指令抽醇泵7 从醇燃料箱9抽出甲醇到汽化器4，甲醇气化后，再通过裂解器3产生的高温氢气送到冷 却箱8，经过汽车行驶遇风冷却后，将降温后的氢气依次通过冷却箱8、混合器12、空滤器13 进入氢发动机10气缸。产生的废气最后经过消音器2排出，但此时排出的废气，其污染物 已经大大降低，排放用不同的催化剂分别达到国IV及零排放的标准。抽醇泵7启动后的一分钟，由控制系统关闭电加热器5，并对其电瓶进行充电，满 负荷时自动停止。如果发动机余热温度超过设定指标，温控仪11指令风门6开启进行吹风降温，控 制温度在正常的裂解范围内工作。甲醇的气化工作便由氢发动机10余热供应，整个汽车系统不需一滴汽油，摆脱了 汽车对石油能源燃料的依赖。参看图6，裂解器3可根据实际需要选择为图4所示的金属管状裂解器或者图5所 示的蜂窝裂解器，裂解器3的甲醇气进口通过余热制气管14与所述燕尾热气管34结构的 汽化器的甲醇气出口 31对应连接，所述余热制气管14的侧部开口连通有另一个管道电热 制气管15，所述电热制气管15与电加热汽化器的甲醇气出口 21连通。通过所述燕尾热气 管34结构的汽化器与电加热汽化器完成氢汽车启动前后的两套方式的制氢过程。本发明的可以简述为两个过程1、启动时，通过电加热器或其他加热方式制热，使 第一套制氢程序运行，并获得氢气，摆脱对传统石油能源如汽油、柴油等的依赖，将所述氢 气输送给氢发动机，使得汽车获得动力正常运行；2、汽车正常运行后，关闭加热器，利用氢发动机运转产生的余热通过余热制气管 传输给第二套制氢装置，包括汽化器、裂解器，甲醇气化后经过裂解获得氢气，供发动机利 用，这个过程再循环使用，从而达到节能减排的效果。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
1.醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，它包括应用于氢汽车结构的制热部分、控制部分、 醇气化裂解部分、氢发动机和合成部分所述制热部分由用于氢发动机启动后获得气态甲醇的发动机余热装置和用于氢发动 机启动前获得气态甲醇的加热器构成，所述发动机余热装置包括排气管；所述控制部分包括用于监测氢发动机转速的电控单元和用于监测排气中氧气浓度的 过氧传感器，所述过氧传感器设置在所述制热部分中的排气管上；所述醇气化裂解部分由汽化器和裂解器构成，上述制热部分中的排气管连接所述汽化 器，汽化器同时通过气管与制热部分中的加热器连接，汽化器还通过气管连接所述裂解器， 汽化器使液态甲醇转化为气态甲醇进入所述裂解器，裂解器将气态甲醇裂解成所需的燃料 氢气，并通过供气管路送入氢发动机；所述氢发动机由汽油发动机和安装在汽油发动机上的氢气供气管路连接构成；所述合成部分包括甲醇燃料箱、抽醇泵、风门和温控仪，所述风门电连接温控仪，温控 仪电连接所述制热部分中的加热器，所述甲醇燃料箱通过管路连接抽醇泵，抽醇泵通过管 路连接所述醇气化裂解部分中的汽化器。
2.根据权利要求1所述的醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，所述加热器为电加热器、液 化加热器或感应加热器中的一种。
3.根据权利要求2所述的醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，所述电加热器是由高温导 油电热棒和甲醇燃料箱组成，甲醇燃料箱设有甲醇液进口和甲醇气出口。
4.根据权利要求1所述的醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，所述汽化器有两种结构，一 种是高温导油电热管通电后，产生的热量将甲醇燃料箱里的液态甲醇气化；另一种是有喷 淋结构的、燕尾热气管能存液态甲醇，使其在发动机余热经过时将液态甲醇气化。
5.根据权利要求1所述的醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，所述裂解器有两种结构一 种是金属管状裂解器，管里的醇催化剂呈颗粒状；另一种是蜂窝裂解器，将醇催化剂制成液 态涂料，涂在蜂窝管状面壁上。
6.根据权利要求1所述的醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，所述甲醇燃料箱与抽醇泵 之间安装有冷却箱，用于风冷却从裂解器中裂解出的高温氢气。
7.根据权利要求1所述的醇裂解制氢氢汽车，其特征在于，所述汽化器下端连接有一 消音器，上端连接有一风门。
全文摘要
本发明公开了一种醇裂解制氢氢汽车，它包括制热部分、控制部分、醇气化裂解部分、氢发动机和合成部分。所述制热部分由汽车尾热装置和特制电加热器构成，在汽车发动控制系统指令下，能在瞬间将甲醇由液态变为气态；所述控制部分是通过电控单元监测发动机的转速和节气门的开度控制裂解器内甲醇喷射量；所述醇气化裂解部分包括汽化器和裂解器，从汽化器出来的气态甲醇进入所述裂解器，裂解出的氢气进入氢发动机气缸；所述合成部分包括温控仪、风门、醇燃料箱、冷却箱、混合器、空滤器等组成。本发明采用醇裂解制氢技术，利用可再生能源中较为廉价的甲醇作为汽车燃料，经济环保，摆脱了对传统石油能源汽油或柴油的依赖。
文档编号F02M25/12GK102039814SQ20091019769
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者韩林生 申请人:韩林生