[发明专利]一种氢气燃料内燃机及其氢气喷射系统和燃烧方法

权利要求书

1.一种氢气燃料内燃机的氢气喷射系统，其特征在于，包括氢气存储装置(14)，缸内高压喷氢器(5)，气道氢气喷射器(9)和汽化装置；其中，氢气存储装置(14)内的部分液态氢燃料由汽化装置汽化后，经气道氢气喷射器(9)进入内燃机进气歧管，氢气存储装置(14)内的部分液态氢燃料由缸内高压喷氢器(5)喷入内燃机燃烧室。

2.如权利要求1所述的氢气喷射系统，其特征在于，还包括一稳压腔(6)和一限压阀(7)，所述稳压腔(6)和所述限压阀(7)都设置在氢气存储装置(14)与缸内高压喷氢器(5)之间，所述限压阀(7)和稳压腔(6)用于对燃料压力进行调整。

3.如权利要求1或2所述的氢气喷射系统，其特征在于，还包括一氢气滤清器(12)和一氢气泵(13)，该氢气泵(13)将液态氢燃料从氢气存储装置(14)中抽出，并送氢气滤清器(12)过滤。

4.如权利要求3所述的氢气喷射系统，其特征在于，所述汽化装置为一汽化器(10)；该氢气喷射系统还包括一三通阀(11)，所述三通阀(11)将氢气滤清器(12)过滤后的氢燃料分别送至该汽化器(10)和限压阀(7)。

5.如权利要求1或2或4所述的氢气喷射系统，其特征在于，还包括一电控单元ECU(15)，所述电控单元ECU(15)根据发动机工况读取MAP，通过调整气道氢气喷射器和缸内高压喷氢器喷射脉宽，控制两种燃料供给模式的比例。

6.一种使用如权利要求1-5所述的氢气喷射系统的氢气燃料内燃机，其特征在于，包括活塞(1)，燃烧室(2)，排气道(3)，进气道(8)，火花塞(16)，其中，火花塞(16)，进气道(8)，排气道(3)以及所述氢气喷射系统的缸内高压喷氢器(5)均与燃烧室(2)连接，所述氢气喷射系统的气道氢气喷射器(9)出口与进气道(8)连接。

7.如权利要求6所述的氢气燃料内燃机，其特征在于，还包括一催化器(4)，其与排气道(3)连接，排气道(3)内气体排出发动机之前由催化器(4)进行处理。

8.一种如权利要求6或7所述的氢气燃料内燃机的燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)低温的液态氢燃料存储在氢气存储装置(14)中，由氢气泵(13)抽出，并经氢气滤清器(11)过滤；

(2)一部分液氢燃料汽化后由气道氢气喷射器(9)喷入发动机进气道(8)与空气进行混合，在燃烧室(2)内形成预混合可燃气体；

(3)一部分液氢燃料经限压阀(7)和稳压腔(6)对燃料压力进行调整后，由缸内高压喷氢器(5)喷入发动机燃烧室(2)；

(4)火花塞(16)点火使混合气燃烧；

(5)燃烧后的气体经过排气道(3)排出发动机，并经过催化器(4)对尾气进行处理。

9.如权利要求8所述的氢气燃料内燃机的燃烧方法，其特征在于，步骤(3)中的所述液氢燃料由缸内高压喷氢器(5)在发动机压缩行程终点喷入发动机燃烧室(2)。

10.如权利要求9所述的氢气燃料内燃机的燃烧方法，其特征在于，步骤(2)中所述液氢的汽化由汽化器(10)进行，步骤(2)和步骤(3)中的两部分液氢燃料由三通阀(11)分开并传送。