[发明专利]一种天然气射流点火氨燃料发动机

说明书

本发明公开一种天然气射流点火氨燃料发动机包括氨气储罐、氨气减压阀、氨喷射器、第一天然气喷射器、主燃室、火花塞、射流室、天然气减压阀、天然气储罐、第一天然气管路、第二天然气喷射器、第二天然气管路和控制器；氨气储罐的出口通过氨气减压阀与氨喷射器连接，天然气储罐的出口与天然气减压阀连接，天然气减压阀的出口分别与第一天然气喷射器以及第二天然气喷射器连接，第一天然气喷射器的喷射口设置于射流室内，第一天然气喷射器与控制器电连接；主燃室分别与进气道和排气道连通，射流室通过至少一个射流喷孔与主燃室连通，火花塞的点火电极设置于射流室内。应用本发明的方案，解决了氨气在发动机中燃烧困难的问题。

技术领域

本发明涉及发动机燃烧技术领域，具体而言，涉及一种天然气射流点火氨燃料发动机。

背景技术

由于传统的化石燃料燃烧时会产生碳排放，因此寻找合适的低碳、零碳燃料和开发高效的新型燃烧技术以降低内燃机碳排放成为全世界共同关注的问题。

由于氨气具有以下几方面的优势，因此氨气作为碳中和燃料被应用于内燃机：

第一，氨气具有较高的汽化潜热，可作为发动机制冷剂进行余热回收，从而提高发动机热效率；第二，氨气具有较高的辛烷值，有利于抑制发动机爆震，使得氨气发动机可以在较高的压缩比下运行，从而提高循环热效率；第三，与传统燃料相比，氨气发动机的润滑油消耗少，功率损失低；第四，氨气的绝热火焰温度较低，可降低传热损失，进而提高发动机的热效率；第五，氨气的化学当量比以及混合气热值与汽油相当，可以满足发动机的动力性要求。

然而，氨气的燃烧速度慢、自燃温度高且层流火焰速度低，是一种低反应活性燃料，这使得氨气在发动机中不易点燃且燃烧速度慢，导致燃烧困难。

发明内容

本发明提供了一种天然气射流点火氨燃料发动机，解决了氨气在发动机中燃烧困难的问题。具体的技术方案如下。

第一方面，本发明提供了一种天然气射流点火氨燃料发动机，所述天然气射流点火氨燃料发动机包括：氨气储罐、氨气减压阀、氨喷射器、第一天然气喷射器、主燃室、火花塞、射流室、天然气减压阀、天然气储罐、第一天然气管路、第二天然气喷射器、第二天然气管路和控制器；

所述氨气储罐的出口与所述氨气减压阀连接，所述氨气减压阀的出口与所述氨喷射器连接，所述氨喷射器和所述第二天然气喷射器均设置于所述天然气射流点火氨燃料发动机的进气道内；

所述天然气储罐的出口与所述天然气减压阀连接，所述天然气减压阀的出口分别通过所述第一天然气管路与所述第一天然气喷射器连接以及通过所述第二天然气管路与所述第二天然气喷射器连接，所述第一天然气喷射器的喷射口设置于所述射流室内，所述第一天然气喷射器和所述第二天然气喷射器均与所述控制器电连接；

所述主燃室分别与进气道和所述天然气射流点火氨燃料发动机的排气道连通，所述射流室通过至少一个射流喷孔与所述主燃室连通，所述火花塞的点火电极设置于所述射流室内；

所述控制器控制所述第一天然气喷射器在所述天然气射流点火氨燃料发动机的进气行程时间段内或压缩行程时间段内进行喷射，所述控制器控制所述第二天然气喷射器在所述天然气射流点火氨燃料发动机的进气行程时间段内进行喷射。

可选的，所述控制器还与所述火花塞电连接；

当所述天然气射流点火氨燃料发动机的活塞与所述天然气射流点火氨燃料发动机的压缩上止点之间的距离小于预设距离时，所述控制器控制所述火花塞的点火电极进行放电。

可选的，所述射流喷孔的数量为7个。

可选的，所述第二天然气喷射器和所述氨喷射器均固定安装于所述进气道靠近所述主燃室的一侧。

可选的，所述第二天然气喷射器的喷射口和所述氨喷射器的喷射口均朝向所述进气道靠近所述主燃室的一侧。