專利名稱：氫燃料的用途及實現(xiàn)該用途的轉(zhuǎn)子發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氫燃料的用途，以及實現(xiàn)該用途的轉(zhuǎn)子發(fā)動機。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計，在人為大氣污染源中，約有80%的一氧化碳產(chǎn)生于內(nèi)燃機的燃燒過程， 95%的一氧化碳來自于所有類型內(nèi)燃機燃料的燃燒，內(nèi)燃機在使用過程中向發(fā)起釋放出超 過40%的揮發(fā)性有機物質(zhì)。氫作為一種可再生清潔燃料，不僅解決了含碳排放物質(zhì)帶來的 危害，而且氫燃料內(nèi)燃機熱效率很高，排放幾乎接近零，生產(chǎn)及使用成本低，在使用性能、成 本等方面較容易被廣大用戶所接受。 現(xiàn)有技術(shù)中，用氫做燃料的汽車發(fā)動機采用的往復(fù)式活塞發(fā)動機，采用外混式或 內(nèi)混式供氫，該發(fā)動機存在回火、早燃、功率不足等問題，目前為止也沒有一個很好的解決 方案。 轉(zhuǎn)子發(fā)動機是由費利克斯*汪克爾博士發(fā)明的，與活塞式發(fā)動機一樣，轉(zhuǎn)子發(fā)動機 也是利用空氣、燃油混合氣燃燒產(chǎn)生的壓力。轉(zhuǎn)子發(fā)動機的工作原理是，轉(zhuǎn)子的頂點與殼體 接觸，從而形成三個獨立的氣室。轉(zhuǎn)子不停地圍繞燃燒室運動，三種體積的氣體交替膨脹和 收縮。正是這種膨脹和收縮將空氣和燃料吸入發(fā)動機，然后對此混合氣體進(jìn)行壓縮，并在氣 體膨脹時生成有用的動力，最后排出廢氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種氫燃料的用途及實現(xiàn)該用途的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，能夠
有效利用氫燃料，解決氫燃料發(fā)動機存在的回火、早燃、功率不足問題。 本發(fā)明基于同一發(fā)明構(gòu)思，具有兩個獨立的技術(shù)方案 1、一種氫燃料的用途，其特征在于將氫燃料用于轉(zhuǎn)子發(fā)動機的燃料。 2、一種實現(xiàn)前述氫燃料用途的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，具有轉(zhuǎn)子和殼體，殼體上開有進(jìn)氣口
和排氣口 ，其特征在于殼體上還開有氫氣進(jìn)氣口 。 氫氣進(jìn)氣口位于殼體的頂部。 高壓氫氣定時由氫氣進(jìn)氣口噴入到轉(zhuǎn)子與殼體形成的缸室內(nèi)。
空氣由殼體進(jìn)氣口被吸入到缸室內(nèi)。
氫氣噴氣裝置通過管路接入氫氣進(jìn)氣口。 噴氣裝置包括氫氣瓶、氫氣穩(wěn)壓氣軌，氫氣瓶和氫氣穩(wěn)壓氣軌通過管路連接；氫氣 穩(wěn)壓氣軌上設(shè)有噴氣閥，噴氣閥經(jīng)管路接轉(zhuǎn)子發(fā)動機殼體的氫氣進(jìn)氣口 ；氫氣瓶設(shè)有電磁 閥，該電磁閥由控制器進(jìn)行控制。 發(fā)動機供氫方式可以采用外混式供氫方式。
本發(fā)明具有的有益效果 本發(fā)明使氫燃料發(fā)動機的運用技術(shù)提高了一個新的階段，將氫燃料用于轉(zhuǎn)子發(fā)動 機，解決了往復(fù)式活塞發(fā)動機使用氫燃料長期不能解決的回火、早燃、功率不足等關(guān)鍵性技術(shù)問題。由于本發(fā)明氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機進(jìn)氣和燃燒是分開進(jìn)行的，所以避免了回火現(xiàn)象；氫轉(zhuǎn)子 發(fā)動機可采用直噴氫氣的方式在燃燒室內(nèi)，所以不宜發(fā)生早燃現(xiàn)象；氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機進(jìn)氣行 程較長，有利于空氣和氫氣的混合。經(jīng)實驗證明，在定時噴氫狀態(tài)下，采用8 10MPa的高 壓噴氫方式，發(fā)動機功率比現(xiàn)有往復(fù)式活塞氫發(fā)動機提高了近1. 5 1. 8倍，也沒有出現(xiàn)回 火和早燃現(xiàn)象。 本發(fā)明氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機的Nox排放問題，可以通過增加EGR來解決，由于沒有其它的 燃料排放，非常環(huán)保和適用于混合動力車/純電動車上。本發(fā)明可作為純電動、混合動力車 的里程增壓器，減少了驅(qū)動電池的能量消耗，有效增加行駛里程。 本發(fā)明氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機采用氫作為燃料比采用其它石化烴類燃料更能規(guī)避一些不 足，如燃燒充分和排放問題。同時，本發(fā)明使氫燃料及其它生物燃料替代汽油等污染燃料的 運用及產(chǎn)業(yè)化完全可行，節(jié)省能源，減少環(huán)境污染。


圖1為本發(fā)明氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機處于進(jìn)氣沖程時的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機處于壓縮沖程時的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機處于燃燒沖程時的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機處于排氣沖程時的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機供氫裝置結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施例方式
如圖1所示，氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機包括轉(zhuǎn)子1和殼體2，殼體上開有進(jìn)氣口 3和排氣 口 4，還設(shè)有兩個火花塞5，此為現(xiàn)有技術(shù)。殼體上還開有氫氣進(jìn)氣口 6，氫氣進(jìn)氣口位于殼 體的頂部，高壓氫氣可定時由氫氣進(jìn)氣口 6噴入到轉(zhuǎn)子與殼體形成的缸室內(nèi)，空氣由殼體 進(jìn)氣口 3被吸入到缸室內(nèi)。 如圖5所示，氫氣噴氣裝置通過管路接入氫氣進(jìn)氣口。噴氣裝置包括氫氣瓶7、氫 氣穩(wěn)壓氣軌9，氫氣瓶7和氫氣穩(wěn)壓氣軌9通過管路連接；氫氣穩(wěn)壓氣軌上設(shè)有噴氣閥10， 噴氣閥經(jīng)管路接轉(zhuǎn)子發(fā)動機殼體的氫氣進(jìn)氣口 ；氫氣瓶設(shè)有電磁閥8，該電磁閥由控制器 ll進(jìn)行控制。 進(jìn)氣沖程如圖1所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)過進(jìn)氣口 3時，缸室的體積增大，從而將空氣和 定時高壓噴進(jìn)的氫氣兩種氣體的混合氣分別通過進(jìn)氣口 3和氫氣進(jìn)氣口 6吸入缸室。
壓縮沖程如圖2所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)在殼體內(nèi)運動時，缸室的體積會變的更小，進(jìn) 而壓縮空氣與氫氣的混合氣，當(dāng)轉(zhuǎn)子面轉(zhuǎn)到火花塞處時，缸體的體積再次接近最小，達(dá)到燃 燒起點。 燃燒沖程如圖3所示，當(dāng)火花塞點燃空氣、氫氣混合氣時，會迅速產(chǎn)生壓力，驅(qū)動 轉(zhuǎn)子運動。燃燒的壓力會驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著缸室體積增大的方向移動，燃燒氣體繼續(xù)膨脹，推動 轉(zhuǎn)子并產(chǎn)生動力，直至轉(zhuǎn)子的頂點經(jīng)過排氣口 。 排氣沖程如圖4所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子的頂點經(jīng)過排氣口時，缸室開始壓縮，迫使剩余廢 氣通過排氣口排出。當(dāng)缸室體積接近最小時，轉(zhuǎn)子的頂點將經(jīng)過進(jìn)氣口 ，整個循環(huán)再次開 始。
4
本實施例中，噴氣裝置在控制器11的控制下，定時將氫氣噴入到氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機12 中，供氫方式采用的是內(nèi)混式供氫方式，即在壓縮沖程的后半期將氫噴入缸內(nèi)，使空氣和氫 氣混合。本發(fā)明氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機還可以采用外混式供氫方式，即將混合后的空氣和氫氣 直接噴入到發(fā)動機。
權(quán)利要求
一種氫燃料的用途，其特征在于將氫燃料用于轉(zhuǎn)子發(fā)動機的燃料。
2. —種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述氫燃料用途的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，具有轉(zhuǎn)子和殼體，殼體上開有 進(jìn)氣口和排氣口，其特征在于殼體上還開有氫氣進(jìn)氣口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于氫氣進(jìn)氣口位于殼體的頂部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于高壓氫氣定時由氫氣進(jìn)氣口噴入 到轉(zhuǎn)子與殼體形成的缸室內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于空氣由殼體進(jìn)氣口被吸入到缸室內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于氫氣噴氣裝置通過管路接入氫氣 進(jìn)氣口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于氫氣噴氣裝置包括氫氣瓶、氫氣穩(wěn) 壓氣軌，氫氣瓶和氫氣穩(wěn)壓氣軌通過管路連接；氫氣穩(wěn)壓氣軌上設(shè)有噴氣閥，噴氣閥經(jīng)管路 接轉(zhuǎn)子發(fā)動機殼體的氫氣進(jìn)氣口 ；氫氣瓶設(shè)有電磁閥，該電磁閥由控制器進(jìn)行控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于發(fā)動機供氫方式可以采用外混式 供氫方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氫燃料的用途及實現(xiàn)該用途的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，能夠有效利用氫燃料，解決氫燃料發(fā)動機存在的回火、早燃、功率不足問題。技術(shù)方案將氫燃料用于轉(zhuǎn)子發(fā)動機，氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機具有轉(zhuǎn)子和殼體，殼體上開有進(jìn)氣口和排氣口，其特征在于殼體上還開有氫氣進(jìn)氣口。
文檔編號F02B55/08GK101718221SQ20091026098
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者張其燕, 曾令鵬, 法德強, 袁濤 申請人:奇瑞汽車股份有限公司