[发明专利]氨燃烧内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及氨燃烧内燃机。

背景技术

一直以来，在内燃机中作为燃料主要使用化石燃料。然而此时，在燃烧燃料时，会产生使地球变暖的CO₂。另一方面，即使使氨燃烧也完全不产生CO₂。因此，作为燃料使用氨、不产生CO₂的内燃机已公知（例如参照专利文献1）

现有技术文献

专利文献1：日本特开平5－332152号公报

发明内容

然而，氨的气化潜热大。因此，在以液体形式贮存作为燃料的氨并以气体形式从氨喷射阀向进气口和/或燃烧室内进行喷射的情况下，在燃料供给路径内氨从液体气化为气体时氨的温度降低。其结果，存在气化了的氨的压力未充分升高，产生作为燃料的氨的供给不足的情况。另一方面，在以液体状态从氨喷射阀向进气口和/或燃烧室内进行喷射的情况下，因氨的气化潜热大，有时从氨喷射阀喷射出的氨未充分气化，或在压缩上止点，混合气的温度未达到着火温度。因此，为了在燃烧室内适当进行混合气的燃烧，需要适当地控制向氨喷射阀供给的氨的温度和压力。

另外，在控制氨的温度和压力时，向氨喷射阀供给的氨的升温和/或升压变得必要。然而，由于氨的升温、升压伴有能量消耗，所以必须确保能源，以使得作为内燃机整体或作为搭载了内燃机的车辆整体的能量效率变为最佳。

因此，本发明的目的在于提供一种氨燃烧内燃机，其能够较高地维持作为内燃机整体或作为搭载了内燃机的车辆整体的能量效率，并能适当控制向氨喷射阀供给的氨的温度或压力。

作为用于解决上述问题的手段，本发明提供在本发明要求保护的方案中记载的氨燃烧内燃机。

本发明的一个方式为以氨为燃料的氨燃烧内燃机，其具备：向燃烧室供给氨的氨供给装置、和将向该氨供给装置供给的氨进行升温或升压的升温-升压装置，该升温-升压装置利用伴随着内燃机运行而产生的能量进行氨的升温或升压。

在本发明的另一方式中，还具备贮存氨的燃料罐，上述升温-升压装置设置在燃料罐和氨供给装置之间的燃料供给通路上。

在本发明的另一方式中，上述升温-升压装置为在向氨供给装置供给的氨与热流体之间进行热交换的热交换器，所述热流体为在内燃机运行中变得比常温高的内燃机内的热流体或搭载了内燃机的车辆内的热流体。

在本发明的另一方式中，还具备由该氨燃烧内燃机驱动的发电机，上述升温-升压装置利用加热器或压缩器进行氨的升温或升压，所述加热器或压缩器由利用上述发电机生成的电力驱动。

在本发明的另一方式中，还具备检测向上述氨供给装置供给的氨的温度的温度检测装置，上述升温-升压装置在利用伴随着内燃机运行而产生的热进行氨的升温的同时，基于由上述温度检测装置检测出的温度，控制施加给氨的热量。

在本发明的另一方式中，上述升温-升压装置为进行内燃机的冷却的冷却装置，作为该冷却装置的冷却介质，使用作为燃料所使用的氨，该氨伴随着冷却内燃机而被升温。

在本发明的另一方式中，上述升温-升压装置为进行搭载了内燃机的车辆的车室内的供冷的空调装置，作为该空调装置的制冷剂，使用作为燃料所使用的氨，该氨伴随着冷却车辆的车室而被升温。

在本发明的另一方式中，上述升温-升压装置为进行搭载了内燃机的车辆的车室内的供冷的空调装置，作为该空调装置的制冷剂，使用作为燃料所使用的氨，该空调装置具备将制冷剂加压的压缩机，上述氨由压缩机升压。

在本发明的另一方式中，还具备：温度检测装置，其检测向上述氨供给装置供给的氨的温度或从上述升温-升压装置流出的氨的温度；绕过升温-升压装置的旁路通路；和流量控制阀，其能够调整向升温-升压装置和旁路通路流入的氨的流量，基于由上述温度检测装置检测出的温度，控制向升温-升压装置流入的氨的流量。

在本发明的另一方式中，还具备绝热性的蓄热容器，该蓄热容器配置在上述升温-升压装置上或配置在该升温-升压装置的下游侧，在内燃机运行中温度比常温高的氨被贮存在蓄热容器内，在内燃机停止后再起动时，蓄热容器内的氨被供给到氨供给装置。

在本发明另一方式中，还具备分支通路和设置在该分支通路上的绝热性的蓄热容器，所述分支通路从上述升温-升压装置和氨供给装置之间的燃料供给通路分支，在内燃机运行中温度比常温高的氨被贮存在蓄热容器内，在内燃机停止后再起动时，蓄热容器内的氨被供给到氨供给装置