專利名稱：液氧固碳零排放內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
在節(jié)能與環(huán)保等要求日趨嚴格的今天，內(nèi)燃機燃燒產(chǎn)生的CO2和NOx排放不可 避免，零排放是當前內(nèi)燃機的最終追求目標。一般認為純電動可以實現(xiàn)車輛的零排放，然 而，其所產(chǎn)生的電池污染不得不得到重視，同時，當前數(shù)以億計的內(nèi)燃機需要進行更新?lián)Q 代。日本大阪研究社(Osaka Research Institute in Japan)、英國石油公司(British Petroleum in the UK)和意大利 Ansaldo 公司(Ansaldo Fuel Cellsin Italy)對 CO2 捕 捉技術(shù)進行了石if究(見 Optimization of electron donors to improveC02 fixation efficiency by a non-photosynthetic microbial community under aerobiccondition using statistical experimental design,Bioresour Technol, 101 (18), 3-8, 2010),得至Ij 了許多有益的結(jié)果。但是，這些方法不能夠應(yīng)用到內(nèi)燃機上，無法實現(xiàn)在內(nèi)燃機上的既捕捉 CO2又消除N0X，實現(xiàn)內(nèi)燃機的零排放。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有內(nèi)燃機燃燒產(chǎn)生的污染物，吸收CO2的同時不 產(chǎn)生NOx，以實現(xiàn)零排放。本實用新型提供了一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機，其技術(shù)方案為在內(nèi)燃機排氣管 的末端連接(X)2固化器；輸氧管的輸入端與噴氧器連接，輸氧管的前半部分伸入排氣管，后 半部分從排氣管中伸出，其輸出端與內(nèi)燃機的進氣口連接；從噴氧器中噴入輸氧管中的為 液氧，在內(nèi)燃機排氣管尾端用液氧把CO2變?yōu)楦杀?，氣化后的氧氣沿排氣管吸收熱能，再進 入內(nèi)燃機氣缸參與燃燒。所述內(nèi)燃機進氣口與噴氧器之間的輸氧管上依次設(shè)置氧傳感器、催化器和溫度傳 感器，并在內(nèi)燃機進氣口與氧傳感器之間連接輔助輸氧管，起到調(diào)節(jié)供氧量的作用。所述溫度傳感器位于排氣管內(nèi)的輸氧管部分，氧傳感器及催化器均位于排氣管外 的輸氧管部分。所述(X)2固化器外包裹冷凝水管，以加快(X)2的冷卻。本實用新型的優(yōu)點為通過通入液氧實現(xiàn)了在內(nèi)燃機上直接把CO2固化的技術(shù)以 及內(nèi)燃機的零排放，既捕集了 CO2，又避免了 NOx生成。用液氧先固化CO2，氣化后進入氣缸 燃燒，不產(chǎn)生N0X。在技術(shù)上易于實現(xiàn)、經(jīng)濟上合算，具有良好的應(yīng)用前景。本實用新型同時 吸收COjPNOx，這樣對某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域(如坑道內(nèi)的發(fā)電機、潛艇內(nèi)的發(fā)動機等)帶來 便利。
圖1是本實用新型的原理圖，[0010]圖中標號1-噴氧器；2-排氣管；3-輔助輸氧管；4-氧傳感器；5-催化器；6-溫度傳感器； 7-冷凝水管；S-CO2固化器；9-內(nèi)燃機；10-輸氧管。
具體實施方式
本實用新型提供了一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對 本實用新型做進一步說明。如圖1所示，在內(nèi)燃機排氣管2的末端連接(X)2固化器8 ；輸氧管10的輸入端與噴 氧器1連接，輸氧管的前半部分伸入排氣管2，后半部分從排氣管2中伸出，其輸出端與內(nèi)燃 機9的進氣口連接；內(nèi)燃機進氣口與噴氧器1之間的輸氧管10上依次設(shè)置氧傳感器4、催 化器5和溫度傳感器6，并在內(nèi)燃機進氣口與氧傳感器4之間連接輔助輸氧管3，起到調(diào)節(jié) 供氧量的作用。其中，溫度傳感器6位于排氣管2內(nèi)的輸氧管部分，氧傳感器4及催化器5 均位于排氣管2外的輸氧管部分。在(X)2固化器8外包裹冷凝水管7，以加快(X)2的冷卻。該內(nèi)燃機工作時，由噴氧器1噴入液態(tài)氧，在內(nèi)燃機排氣管尾端用液氧把(X)2變?yōu)?干冰，液態(tài)氧氣化變成氧氣由輸氧管進入內(nèi)燃機中和燃油燃燒，燃燒產(chǎn)生的氣體CO2經(jīng)過冷 凝水和CO2固化器8的冷凝，變成固體CO2 (干冰)，從而達到收集CO2的目的。內(nèi)燃機起動時用噴氧器1直接把液氧噴入進氣道供燃燒使用，起動后尾氣將液氧 加熱為氣體便不再使用噴氧器；由于純氧供氣使燃燒溫度較高，因此通過輔助輸氧管3、氧 傳感器4、催化器5和溫度傳感器6的調(diào)節(jié)控制作用，控制噴油量限定輸出功率在發(fā)動機強 度許可范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.液氧固碳零排放內(nèi)燃機，其特征在于，在內(nèi)燃機排氣管O)的末端連接CO2固化器 (8)；輸氧管(10)的輸入端與噴氧器(1)連接，輸氧管的前半部分伸入排氣管0)，后半部 分從排氣管( 中伸出，其輸出端與內(nèi)燃機的進氣口連接；從噴氧器(1)中噴入輸氧管中的 為液氧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氧固碳零排放內(nèi)燃機，其特征在于，所述內(nèi)燃機進氣口與 噴氧器(1)之間的輸氧管上依次設(shè)置氧傳感器G)、催化器( 和溫度傳感器(6)，并在內(nèi) 燃機進氣口與氧傳感器(4)之間連接輔助輸氧管(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氧固碳零排放內(nèi)燃機，其特征在于，所述溫度傳感器(6)位 于排氣管O)內(nèi)的輸氧管部分，氧傳感器(4)及催化器( 均位于排氣管( 外的輸氧管 部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氧固碳零排放內(nèi)燃機，其特征在于，所述CO2固化器(8)外 包裹冷凝水管(7)。
專利摘要本實用新型屬于內(nèi)燃機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機。在內(nèi)燃機排氣管的末端連接CO2固化器；輸氧管的輸入端與噴氧器連接，輸氧管的前半部分伸入排氣管，后半部分從排氣管中伸出，其輸出端與內(nèi)燃機的進氣口連接；從噴氧器中噴入輸氧管中的為液氧，在內(nèi)燃機排氣管尾端用液氧把CO2變?yōu)楦杀?，氣化后的氧氣沿排氣管吸收熱能，再進入內(nèi)燃機氣缸參與燃燒。既捕集了CO2，又避免了NOX生成，實現(xiàn)了在內(nèi)燃機上直接把CO2固化的技術(shù)以及內(nèi)燃機的零排放。
文檔編號F02M25/12GK201826979SQ201020576059
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者劉永峰, 裴普成 申請人:清華大學(xué)