Система подачи водорода в двигательВНуТРЕННЕгО СгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК F02B43/00 F02M21/00 

(54) СИСТЕ;-Л поллчи ВОДОРОДА в ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО

СГОРЛКИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности дв;;гателестрое нию, а именно к система. подачи водо рода в двигатель внутреннего сгорания . Известн э cucTCMh-j подачи водорода в двигатель внутреннего сгорания, со держа1цие г;ак с жидким водородом, гидридх/ый аккумулятор водорода, магистраль заправки бака, водородо-воз душный смеситель, связанный с баком и гидридным аккумулятором через элек тромагнитные клапаны, и подогревател гидридного аккумулятора, подключенный 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 водоро да ПОЗВОЛЯК1Т легко осуществлять запуск двигателя, а также смену режима работы. Однако при применении известных систем не принимаются никакие меры по повышению утилизации потерь водорода. Известны также системы, задача утилизации потерь водорода в которых решается путем сжатия паров водорода в термосорбционно.м компрессоре, последующего о.члаждения сжатого водорода и его дросселирования в резервуар хранения 2j . Наличие термосорбционного компрессора позволяет осуществить сжигание и возврат обратно в резервуарах до 50% потерь родорода. Однако эти системы сложны и непригодны для резервуаров небольшой емкости. Цель изобретения - повышение экономичности путем повышения утилизации водорода. Указанная цель достигается тем, что гилридный аккумулятор выполнен теплоизолированным и снабжен теплообменником, подкл.оченным к магистрали заправки бака. Впускной патрубок подогревателя выполнен с ответвлением, подключенным к атмосфере, и снабжен органом поочередного перекрытия сечеьия патрубка и ответвления. На чертеже изображена схема системы подачи водорода в двигатель. Бак 1 с жидким водородом через теплообменник 2 гидриднэго аккумулятора 3 подключен к магистрали 4 заправ- ки баком, снабженной запорным органом 5, и через подпорный клапан 6 к гидридному аккумулятору 3. Водородо-воздушный смеситель 7 связан с баком 1 и гидридным аккумулятором 3 через электромагнитные клапаны 8 и 9 Гидридный аккумулятор окружен слоем 10 теплоизоляции и снаб;: ен 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 аварийного с.броса и каталитический дожигатель 17 водорода.

Система работает следующим образом .

Для заправки бака 1 жидким водородом через магистраль 4 ее сообщают с источником жидкого водорода (на чертеже не показан) и открывают запоный орган 5. Жидкий водород проходит через теплообменник 2 и поступает в бак 1 . Электромагнитные клапаны 8 и 9 и подпорный клапан 6 во время заправки бака 1 закрыты и двигатель не работает. В процессе заправки бака жидким водородом температура гидридного аккумулятора 3 водорода понижается. Слой 10 теплоизоляции гидридного аккумулятора водорода препятствует теплообмену между содержащимся в гидридном аккумуляторе 3 гидридообразующим соединением и окружающей средой , Гйдридный аккуг улятор 3 водорода выполняет в системе одновременно и функцию аккумулятора холода. Охлажденный в ходе заправки бака 1 жидким водородом гидридный аккумулятор водорода готов к утилизации потерь водорода из топливной системы две. После заправки бака 1 с жидким водородом запорный орган 5 перекрывамт.

Тешюта окружающей среды испаряет из бака 1 часть водородного топлива. Когда давление в баке 1 с жидким водородом превысит некоторое заданное значение, срабатывает подпорный клапан 6 и пары водорода поступают в гидридный аккумулятор 3 водорода и утилизируются (сорбируются) содержащимся в нем гидрообразующим соединением. Сорбция водорода в гидридном аккумуляторе 3 осуществляется при низкой температуре, что позволяет эффективно утилизировать потери водорода из бака 1 с жидким водородом. При неработающем двигателе электромагнитный клапан В закрыт.

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

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

Формула изобретения

и снабжен органом поочередного перекрытия сечения патрубка и ответвления .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 650407, кл. Р 17 С 3/00, 1977. XXXXAXXXXXX УЧ mm donpofffa