Система подачи водорода в двигательвнутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120779 (21) 2798240/25-06 с г,рисоединением заявки ¹.— (23) Приоритет

Опубликовано 230481 Бюллетень N«> 15

Дата опубликования описания 230481 (5 f ) M. Кл.

F 02 В 43/00

F 02 М 21/00

Государствеяный комитет

СССР по делам изоб "..-сний и открытий (53) УДК 621.433 (088.8) (72) Автор.изобр,ют=.и:;

В. Г. Павловский, А. A. Макаров, А, Т. ",(емеренко и А.С. Ланошник

Специал«нос конструкторско — технологическое бюро

И««ститу«а проблем машиностроения АН Украинской CCP (7«) Заявитель

«54 ) СИСТЕ;.:" НОДАЧИ ВОДОРОДА В ДВИГАТЕЛ«Ъ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

Изобретение относитс i к машиностроению, н «астности дв:.гателестроению а имс ««но к c« c T:««:«ì подачи нодо рода н двигатель «=. нутрен негo с гора— ния .

И з н ест ни системы подачи водорода в двигатегь BHóòðåíí«>ãо сгорания, содержащие . ак с жидким водородом, гидрид,«ь«й аккумулятор водорода, магистраль запранки бака, водородо — Ho3— душный смес итель, св я з ан ный с баком и гидридным аккумулятором через электромагнитные клапаны, и подогреватель гидридного аккумулятора, подключен— ный впускным патрубком к выхлопному трубопроводу (1) .

В таких системах в зависимости от режима работы двигателя водород из бака подают либо непосредственно в смеситель, либо в гидридный аккумуля- _#_ тор. Указанные системы подачи водорода позволяют легко осуществлять запуск двигателя, а также смену режима работы.

Однако при применении иэнестных систем не принимаются никакие меры по повышению утилизации потерь водорода.

Известны также системы, задача утилизации потерь водорода в которых 3G решается путем сжатия паров водорода н термосорбционном компрессоре, последующего охлаждения сжатого водорода и его дросселирования в резервуар хранения f2) .

Наличие тсрмосорбционного компрессора позволяет осуществить сжигание и возврат обратно в резервуарах до

50% потерь водорода.

Однако эти системы сложны и непригодны для резервуаров небольшой емкости.

Цель изобретения — повышение экономичности путем повышения утилизации водорода.

Указанная цель достигается тем, что гидридный аккумулятор ныполнен те«Lëоизолированным и снабжен теплообменником, подключенным к магистрали заправки бака, Впускной патрубок подогревателя выполнен с ответвлением, подключенным к атмосфере, и снабжен органом поочередного перекрытия сечения патрубка и ответвления.

На черте:ке изображена схема системы подачи водорода н двигатель.

Бак 1 с жидким водородом через теплообменник 2 гидриднэго аккумулятора 3 подключен к магистрали 4 заправь=

823613 ки баком, снабженной запорным органом 5, и через подпорный клапан б к гидридному аккумулятору 3. Водородо-воздушный смеситель 7 связан с баком 1 и гидридным аккумулятором 3 о через электромагнитные клапаны 8 и 9.

Гидридный аккумулятор окружен слоем

10 теплоизоляции и снабжен подогревателем 11, подключенным впускным патрубком 12 к выхлопному трубопроводу 13. Впускной патрубок 12 подогревателя 11 выполнен с ответвлением, подключенным к атмосфере и снабжен органом 15 поочередного перекрытия сечения патрубка и ответвления. Система предусматривает аварийный сброс водорода с помощью клапана 16 ава- l5 рийного сброса и каталитический дожигатель 17 водорода.

Система работает следующим обра— зом.

Для заправки бака 1 жидким водоро- 20 дом через магистраль 4 ее сообщают с источником жидкого водорода (на чертеже не показан) и открывают запорный орган 5. жидкий водород проходит через теплообменник 2 и поступает 25 в бак 1. Электромагнитные клапаны 8 и 9 и подпорный клапан б во время заправки бака 1 закрыты и двигатель не работает. В процессе запраBKv, бака жидким водородом температура гид— ридного аккумулятора 3 водорода понижается. Слой 10 теплоизоляции гидридного аккумулятора водорода препятствует теплообмеHy между содержащимся в гидридном аккумуляторе 3 гидридообразую. им соединением и окружающей средой. Гидридный аккумулятор 3 водорода выполняет в системе одновременно и функцию аккумулятора холода. Охлажденный в ходе заправки бака 1 жидким водородом гидридный 4Q аккумулятор водорода готов к утилизации потерь водорода из топливной системы ДВС. После заправки бака 1 с жидким водородом запорный орган 5 перекрывают. 45

Terr ота окружающей среды испаряет из бака 1 часть водородного топлива.

Когда давление в баке 1 с жидким водородом превысит некоторое заданное значение, срабатывает подпорный клапан б и пары водорода поступают в гидридный аккумулятор 3 водорода и утилиэируются (сорбируются) содержащимся в нем гидрообраэующим соединением. Сорбция водорода в гидридном аккумуляторе 3 осуществляется при низкой температуре, что позволяет эффективно утилизировать потери водорода иэ бака 1 с жидким водородом. При неработающем двигателе электромагHHT— ный клапан 8 закрыт.

При запуске двигателя электромагнитный клапан 8 открыт и водород поступает в водорадо-воздушный смеситель 7. B работающий двигатель водород поступает из бака 1 с жидким водородом через теплообменник 2, электромагнитный клапан 8 расхода водорода и водородо-воздушный смеситель 7.

Проходя через теплообменник 2 водород дополнительно охлаждает гидридный аккумулятор 2 водорода.

Разрядка гидридного аккумулятора

3 водорода осуществляется теплом отработавших газов, поступающих в подогреватель 11 гидридного аккумулятора через выхлопной трубопровод 13 и орган 15 поочередного перекрытия сечения впускного патрубка 12 подогревателя и ответвления 14, сообщенного с атмосферой.

Теплоиэолирование гидридного аккумулятора водорода, а также наличие в нем теплообменника, подключенного к магистрали заправки бака, обеспечивает высокую экономичность работы системы подачи водорода в двигатель внутреннего сгорания за счет эффективной утилизации паров водррода на всех режимах работы двигателя.

Формула изобретения

1. Система подачи водорода в двигатель внутреннего сгорания, содержащая бак с жидким водородом, гидридный аккумулятор водорода, магистраль заправки бака, водородно-воздушный смеситель, связанный с баком и ",èäðèäíûì аккумулятором через электромагнитные клапаны, и подогреватель гидридного аккумулятора, подключенный вп скным патрубком к выхлопному трубопроводу, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, путем повышения утилизации водорода, гидридный аккумулятор выполнен тепло изолированным и снабжен теплообменником, подключенным к магистрали заправки бака.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что впускной патрубок подогревателя выполнен с ответвлением, подкл оченным к атмосфере, и снабжен органом поочередного перекрытия сечения патрубка и ответвления .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смаль Ф., Зайцев А. Водородные автомобили. — Автомобильный транспорт, 1977, 9 3, с. 60.

2. Авторское свидетельство СССР

9 650407, кл. F 17 C 3/00, 1977.

823613

Составитель В. Шилов

Редактор М. Ликович Техред С.Мигунова Корректор M. Шароьи,,/

Заказ 2042/42 Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4