專(zhuān)利名稱：液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
在節(jié)能與環(huán)保等要求日趨嚴(yán)格的今天，內(nèi)燃機(jī)燃燒產(chǎn)生的CO2和NOx排放不可避 免，零排放是當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)的最終追求目標(biāo)。一般認(rèn)為純電動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)車(chē)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(shí)，當(dāng)前數(shù)以億計(jì)的內(nèi)燃機(jī)需要進(jìn)行更新?lián)Q代。日 本大阪研究社(Osaka Research Institute in Japan)、英國(guó)石油公司(British Petroleum in the UK)和意大利 Ansaldo 公司(Ansaldo Fuel Cells in Italy)對(duì) CO2 捕捉技術(shù)進(jìn)行 了石if究(見(jiàn) Optimization of electron donors to improve C02 fixation efficiency by a non-photosynthetic microbial community under aerobic condition 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(jī)上，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)上的既捕捉CO2又 消除N0X，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的零排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)燃燒產(chǎn)生的污染物，吸收CO2的同時(shí)不產(chǎn)生 NOx,以實(shí)現(xiàn)零排放。本發(fā)明提供了一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)，其技術(shù)方案為在內(nèi)燃機(jī)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(jī)的進(jìn)氣口連接；從噴氧器中噴入輸氧管中的為液氧， 在內(nèi)燃機(jī)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(jìn)入內(nèi)燃 機(jī)氣缸參與燃燒。所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)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(jī)進(jìn)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CO2固化器外包裹冷凝水管，以加快CO2的冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為通過(guò)通入液氧實(shí)現(xiàn)了在內(nèi)燃機(jī)上直接把CO2固化的技術(shù)以及內(nèi) 燃機(jī)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(jìn)入氣缸燃燒， 不產(chǎn)生N0X。在技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)、經(jīng)濟(jì)上合算，具有良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明同時(shí)吸收CO2和 NOx，這樣對(duì)某些特殊應(yīng)用領(lǐng)域(如坑道內(nèi)的發(fā)電機(jī)、潛艇內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)等)帶來(lái)便利。


圖1是本發(fā)明的原理圖，圖中標(biāo)號(hào)
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(jī)；10-輸氧管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā) 明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，在內(nèi)燃機(jī)排氣管2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2，后半部分從排氣管2中伸出，其輸出端與內(nèi)燃 機(jī)9的進(jìn)氣口連接；內(nèi)燃機(jī)進(jìn)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(jī)進(jìn)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CO2固化器8外包裹冷凝水管7，以加快CO2的冷卻。該內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，由噴氧器1噴入液態(tài)氧，在內(nèi)燃機(jī)排氣管尾端用液氧把CO2變?yōu)?干冰，液態(tài)氧氣化變成氧氣由輸氧管進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)中和燃油燃燒，燃燒產(chǎn)生的氣體CO2經(jīng)過(guò)冷 凝水和CO2固化器8的冷凝，變成固體CO2 (干冰)，從而達(dá)到收集CO2的目的。內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)用噴氧器1直接把液氧噴入進(jìn)氣道供燃燒使用，起動(dòng)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(guò)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(dòng)機(jī)強(qiáng) 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(jī)，其特征在于，在內(nèi)燃機(jī)排氣管(2)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(2)，后半部 分從排氣管(2)中伸出，其輸出端與內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣口連接；從噴氧器(1)中噴入輸氧管中的 為液氧，在內(nèi)燃機(jī)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，?進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)氣缸參與燃燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣口與 噴氧器(1)之間的輸氧管上依次設(shè)置氧傳感器(4)、催化器(5)和溫度傳感器(6)，并在內(nèi) 燃機(jī)進(jìn)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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述溫度傳感器(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述CO2固化器(8)外 包裹冷凝水管(7)，以加快CO2的冷卻。
全文摘要
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液氧固碳零排放內(nèi)燃機(jī)。在內(nèi)燃機(jī)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(jī)的進(jìn)氣口連接；從噴氧器中噴入輸氧管中的為液氧，在內(nèi)燃機(jī)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(jìn)入內(nèi)燃機(jī)氣缸參與燃燒。既捕集了CO2，又避免了NOX生成，實(shí)現(xiàn)了在內(nèi)燃機(jī)上直接把CO2固化的技術(shù)以及內(nèi)燃機(jī)的零排放。
文檔編號(hào)F02M25/12GK102003305SQ20101051963
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)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(qǐng)人:清華大學(xué)