本發(fā)明涉及內燃發(fā)動機領域，具體涉及一種純氧醇類內燃雙能發(fā)動機系統(tǒng)。
背景技術：
目前汽車內燃發(fā)動機、航空用和船用內燃機及內燃機發(fā)電機組其發(fā)動機的燃料主要是汽油和柴油，都為礦物理化配制油。這些燃料的獲得、煉制和在內燃機里的燃燒排放都對自然界造成不可逆轉的污染和破壞。為提高內燃發(fā)動機工作效率，現(xiàn)代內燃發(fā)動機不管是汽油機還是柴油機大多加裝了渦輪增壓器，用發(fā)動機工作燃燒排出的廢氣推動排氣渦輪旋轉帶動壓氣渦輪將更多的空氣壓入發(fā)動機的工作缸內，利用增壓空氣中五分之一的氧氣來配合多噴入的相應比例的燃料完全燃燒，提高發(fā)動機的功率和效率，而增壓空氣中五分之四的氮氣非但不能助燃還消耗浪費了燃料，因此可用液態(tài)純氧來代替增壓空氣作為內燃機的助燃劑。液態(tài)氧從空氣中極易獲得，價格低廉。液氧的保存和使用控制又和目前內燃發(fā)動機大量使用的液態(tài)天然氣極為相似，并在醫(yī)學、冶金和航天工業(yè)上已廣泛應用。因此采用液態(tài)純氧作為內燃發(fā)動機的助燃劑在使用控制上無技術難度。
目前的汽油發(fā)動機所用的汽油大多已加入了一定比例的乙醇，并已有乙醇汽油國家標準，全乙醇汽車也問世有幾十年了。近年柴油機也用上了甲醇。甲醇柴油中甲醇的比例已高達90%。醇是公認的綠色燃料，生態(tài)植物提煉的甲醇、乙醇燃燒后的產物只有水和二氧化碳。水是生命之源，二氧化碳是植物吸收太陽能進行光合作用創(chuàng)造生命集聚能量的必不可少的合成物。從生態(tài)循環(huán)能量再生的角度看，醇是源于太陽能，能夠環(huán)保循環(huán)再生的優(yōu)質燃料。醇燃料的崛起將大大推動農業(yè)、林業(yè)、制醇業(yè)、肥料飼料業(yè)、制氧業(yè)、物流業(yè)、包裝機械行業(yè)及轉基因技術的發(fā)展，大量生產的價格遠低于汽油柴油。
對于不使用汽油、柴油而使用礦物重油、天然氣的燃氣發(fā)電機組來說，使用了醇類增氧將徹底告別由于礦物重油、天然氣燃料里的雜質所帶來的對燃氣輪機自身的腐蝕、結垢和污染，高了燃氣輪機發(fā)電機組的機械使用壽命降低維護費用，也大大增加了輸出發(fā)電功率和熱效率，徹底告別對大氣的污染。
技術實現(xiàn)要素：
由鑒于此，本發(fā)明的目的是發(fā)明一款使用新型生態(tài)燃料非增壓高效雙能發(fā)動機系統(tǒng)，即純氧醇類內燃雙能發(fā)動機系統(tǒng)。
本發(fā)明采用的技術方案為：一種純氧醇類內燃雙能發(fā)動機系統(tǒng)，包括發(fā)動機、進氣管、排氣管、ECU、燃料罐和液氧罐，所述的排氣管中設有發(fā)電機，燃料罐通過燃料噴嘴連接發(fā)動機，液氧罐通過液氧噴嘴連接進氣管，在排氣管上設有氧含量傳感器，所述的ECU分別連接發(fā)電機、氧含量傳感器、燃料噴嘴和液氧噴嘴。
進一步，所述的液氧罐和燃料罐為可拆卸模塊。
進一步，所述的液氧罐和燃料罐采用快速接口連接發(fā)動機。
本發(fā)明的有益效果為：
1、純氧醇類雙能發(fā)動機系統(tǒng)無排放污染，純氧、醇類制造過程也沒有環(huán)境污染。
2、車輛采用純氧醇類雙能發(fā)動機系統(tǒng)安全性提高，補充燃料方便。
3、對于不使用汽油、柴油而使用重油、天然氣的燃氣輪機發(fā)電機組來說，使用醇類增氧系統(tǒng)將徹底告別由于重油、天然氣雜質所帶來的對燃氣輪機自身的腐蝕、結垢和污染，提高了燃氣輪機發(fā)電機組的使用壽命，也大大增加了輸出功率和熱效率
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書或者附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖1所示，本發(fā)明包括發(fā)動機1、排氣管3和進氣管4，在排氣管3中安裝有一個發(fā)電機2，可以通過發(fā)動機產生的廢棄驅動發(fā)電機2運轉發(fā)電。液氧存儲在液氧罐8中，通過液氧噴嘴10噴射到進氣管4中，燃料存儲在燃料罐中，直接通過燃料噴嘴9噴射到發(fā)動機的氣缸中。ECU 6與發(fā)動機各部分形成閉環(huán)系統(tǒng)，通過收集發(fā)電機功率以及設置在排氣管3中的氧含量傳感器5，控制燃料噴嘴9和液氧噴嘴10的動作，進而調控燃料和液氧的噴入量。
該發(fā)動機用的燃料是醇類，優(yōu)先全乙醇和高濃甲醇，可用醇直接替換汽油、柴油或液化天然氣成為發(fā)動機的燃料。通過轉基因技術大量生產用于提煉醇的農作物和木材在全自動制醇設備里吸收太陽能發(fā)酵蒸餾出醇后直接灌入特種安全小罐里，由物流特種車直接送到汽車車上換罐。醇燃料供液、噴射、著火方式及電子控制稍加設計改動即可基本沿用原內燃電噴發(fā)動機的體系。在制醇過程中產生的廢棄物可分離成飼料或肥料的原料，加入規(guī)定的其他原料可制成生態(tài)環(huán)保的飼料和肥料。
再增加一套上述類似的裝置配以液氧蒸發(fā)器和氧氣穩(wěn)壓器，在發(fā)動機向缸內噴射醇類燃料的同時向發(fā)動機機體內或發(fā)動機進氣管內噴射純氧助燃,使燃料充分完全燃燒，提高燃燒熱化學反應的強度和效率，用檢測排氣中氧含量的方法控制純氧的噴入量，節(jié)省燃料和氧氣。由于氧氣量比原來自然吸氣式發(fā)動機增加了4倍，比增壓發(fā)動機增加了1-2倍，故阻礙醇發(fā)動機發(fā)展的最大障礙醇的熱值比汽、柴油低四分之一的問題也就圓滿解決。各種醇類發(fā)動機的升功率都將大大超過原來的增壓發(fā)動機。
對于非移動式應用的內燃發(fā)動機來說除了液氧氣化噴射方式以外也可向發(fā)動機機體內或發(fā)動機進氣管內直接噴射加壓純氧氣，以節(jié)約氧氣液化功耗。
由于使用醇類燃料，因此可以取消原發(fā)動機接在排氣管上為排放達標所用的一切廢氣環(huán)保處理裝置，因為它們對發(fā)動機排放的水和二氧化碳已沒有存在的必要。取消原發(fā)動機增壓過程中為降低增壓空氣溫度的中冷系統(tǒng)，取消原有的發(fā)電機，用渦輪發(fā)電機替換渦輪增壓器，由發(fā)動機燃燒排放的廢氣推動渦輪發(fā)電機發(fā)電，將發(fā)動機本來全部排出廢棄的熱能和動能高效直接轉化為電能，大幅度提高現(xiàn)有內燃機的功率和熱效率，成為新一代既能輸出機械能又能輸出電能的純氧醇類內燃雙能發(fā)動機系統(tǒng)。
原發(fā)動機的ECU需根據新發(fā)動機的工作特性進行數據更新，供液、噴射、著火方式及電子控制稍加設計改動即可基本沿用。增加電子純氧噴射系統(tǒng)控制及發(fā)電及電壓控制系統(tǒng)，也可單設電子控制單元控制純氧噴射系統(tǒng)和發(fā)電及電壓控制系統(tǒng)，與原ECU進行數據通訊共同管理純氧醇類內燃雙能發(fā)動機系統(tǒng)。
配合整車輕量化安全節(jié)能思想，根據油箱容積減量設計理念，減輕整車滿載實際總重，大幅度縮小原油箱容積設計，變加燃料為送燃料。將長方體的原油箱改為細長圓柱形不銹鋼內膽碳纖維加強等安全小罐。安全小罐可以采用標準的快換接頭和快速裝卸設計，便于更換燃料罐和液氧罐。
由于醇類內燃發(fā)動機的排放是環(huán)保的，所以原發(fā)動機接在排氣管上為排放達標所用的一切廢氣環(huán)保處理裝置如三元催化器、顆粒捕捉器等都可取消，同時取消增壓過程中為降低增壓空氣溫度的中冷系統(tǒng),取消原來的發(fā)電機，用渦輪發(fā)電機替換渦輪增壓器，由發(fā)動機燃燒排放的廢氣推動渦輪發(fā)電機的渦輪帶動發(fā)電機發(fā)電，將發(fā)動機本來全部排出廢棄的熱能高效直接轉化為電能，大幅度提高現(xiàn)有內燃機的功率和熱效率，整個系統(tǒng)在成本價格上也因取消了增壓機及增壓系統(tǒng)的中冷系統(tǒng)和汽油機的三元催化還原系統(tǒng) 、柴油機的廢氣顆粒捕捉器等，一次性投入大幅降低。