氫氣爆炸發(fā)動(dòng)機(jī)專利項(xiàng)目
（專利號(hào):200510018908.6）
一、項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)理念
以“能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 ” 和 “ 環(huán)境保護(hù) ” 兩大世紀(jì)課題為發(fā)展契機(jī);
以“ 氫氣代替燃油、實(shí)現(xiàn)0排放 ” 為最大特點(diǎn);
讓“綠色動(dòng)力”造福全人類為最高目標(biāo)。
二、氫燃料特點(diǎn)
氫，HYDROGEN，是宇宙間含量最豐富的元素，它的原子核就是一個(gè)質(zhì)子，外面環(huán)繞著一個(gè)電子。兩個(gè)氫原子與一個(gè)氧原子結(jié)合，構(gòu)成生命所必須的物質(zhì)--水。爆炸極限4.1%～74.2%，最大爆炸壓力740kPa，產(chǎn)生最大爆炸壓力濃度32.3%，最小引燃能量0.019mJ。除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，為142,351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的3倍。
三、氫氣爆炸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、結(jié)構(gòu)特征與技術(shù)亮點(diǎn)
氫氣爆炸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)是氣缸無(wú)壓縮。氣缸活塞位于上止點(diǎn)，活塞上端與缸頂之間沒有空隙，當(dāng)活塞從上止點(diǎn)下行則進(jìn)入氫氧混合氣到其行程中點(diǎn)，使火花塞點(diǎn)火氫氧最大爆炸力作功行至下止點(diǎn)，活塞從下止點(diǎn)行至上止點(diǎn)為排氣過程，進(jìn)氣作功和排氣等兩個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)。易啟動(dòng)。4-32.3%氫低占比與空氣混和氣體爆炸特性作功，爆炸作功的膨脹速度威力不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)燃燒方式，而且氫燃料（成本）消耗少。當(dāng)爆炸的膨脹峰值最高時(shí)曲軸的結(jié)構(gòu)力距也是最大的，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩大，動(dòng)力強(qiáng)勁。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)設(shè)有噴水裝置，缸內(nèi)直接潤(rùn)滑、降溫，同時(shí)增產(chǎn)水蒸汽送熱化學(xué)還原器分解氫氣再循環(huán)利用。體小、耐磨、高效。熱化學(xué)還原器設(shè)在排氣管內(nèi)，被加熱到650-750度金屬推化劑與高溫水蒸汽化學(xué)反應(yīng)分解氫氣和氧氣。
2、適用廣闊
100%能替換現(xiàn)有汽、柴內(nèi)燃機(jī)的各種動(dòng)力裝置。特別適合于鐵路運(yùn)輸特大型機(jī)車，大型公交車，以及各種相對(duì)固定的大中小型的動(dòng)力裝置和有固定加氫站的大型動(dòng)力裝備使用。
四、氫氣爆炸發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)價(jià)值優(yōu)勢(shì)
1、氫的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)成熟
光解水制氫、光化制氫、生物制氫等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，制氫成本越來(lái)越低。碳納米管儲(chǔ)存氫、鑭鎳合金儲(chǔ)氫技術(shù)（鑭鎳合金由于價(jià)格較便宜，在空氣中穩(wěn)定，每千克能儲(chǔ)氫153升，儲(chǔ)氫量大，是一種理想的儲(chǔ)氫材料）克服了氫儲(chǔ)運(yùn)、氫安全的瓶頸。
2、燃料（氫）成本經(jīng)濟(jì)可觀
利用波谷電，按4度電制1立方米氫氣、每立方米氫氣相當(dāng)于0.1公斤來(lái)?yè)Q算，平均每公斤氫氣的價(jià)格僅在18元左右。對(duì)于重量為2噸的汽車來(lái)說，1公斤氫氣能跑150公里，而傳統(tǒng)汽車150公里耗用汽油約10升，合人民幣50元。氫氣生態(tài)汽車，目前在350公斤/平方厘米的壓力條件下，用容積160升的儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存2公斤多的氫氣可行駛300公里,成本僅為36元,相比汽油節(jié)省64元。
以5KW小型發(fā)電機(jī)組為例，其用汽油和氫氣為燃料的單臺(tái)燃料消耗量及一年使用成本對(duì)比如下：（注：氫氣單價(jià)以2.0元/立方米,汽油單價(jià)以5.0元/公升, 一年以使用200個(gè)小時(shí)計(jì)算）
發(fā)電機(jī)組類型 單臺(tái)機(jī)器每小時(shí)燃料消耗量 單臺(tái)機(jī)器1年燃料成本（元）
5KW氫氣發(fā)電機(jī)組 1．50立方米 600
5KW汽油發(fā)電機(jī)組 2．75公升 2750
3、形勢(shì)與發(fā)展機(jī)遇
1）能源是人類社會(huì)存在與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而，大規(guī)模使用化石燃料出現(xiàn)了資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，還誘發(fā)了不少國(guó)與國(guó)之間、地區(qū)之間的政治經(jīng)濟(jì)糾紛，甚至沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)。因此，必須尋求一種新的、清潔、安全、可靠的可持續(xù)能源系統(tǒng)。
2）政府的政策扶持，包括設(shè)專項(xiàng)資金、加氫網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（中石化、中石油）、稅務(wù)、征地政策等為項(xiàng)目提供了良好的發(fā)展條件。
3）氫氣爆炸發(fā)動(dòng)機(jī)的自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)、政策、市場(chǎng)價(jià)值明顯突出，乘勢(shì)而上。

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