氨燃烧内燃机制造技术

一种氨燃烧内燃机，能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质。在向燃烧室（2）内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得供给到燃烧室内的混合气变得容易燃烧。由此，能够抑制由氨造成的辅助燃料的燃烧性的降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氨燃烧内燃机。
技术介绍
一直以来，内燃机主要使用化石燃料作为燃料。然而在此情况下，如果使燃料燃烧，就产生推进地球的温室化的co2。另一方面，即便使氨燃烧，也完全不产生co2。因此，使用氨作为燃料而不产生CO2的内燃机是公知的(例如参照专利文献I)。现有技术文献专利文献I :日本特开平5-332152号公报
技术实现思路
·然而，氨与化石燃料相比难以燃烧，因此，在使用氨作为燃料的情况下，为了使氨容易燃烧，需要付出一些努力。因此通过在上述的内燃机中利用排气热来将氨改性，生成包含氢和氮的改性气体，并且使所生成的改性气体中的氢贮存在储氢合金内，向燃烧室内除了供给氨之外还供给被贮存在储氢合金中的氢，由此即使在使用氨作为燃料的情况下，也能容易地燃烧。这样，通过除了氨之外，还向燃烧室内供给如氢那样的比氨容易燃烧的高燃烧性物质，能够改善氨的燃烧。然而，如果供给到燃烧室内的混合气中含有氨，则由于氨的存在，导致高燃烧性物质的燃烧性的降低。因此，在除了氨之外还向燃烧室内供给高燃烧性物质的情况下，需要用于容易燃烧高燃烧性物质且容易燃烧混合气的适合的对策。然而，专利文献I对此毫无考虑。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够抑制由氨造成的高燃烧性物质的燃烧性的降低的氨燃烧内燃机。作为用于解决上述课题的手段，本专利技术提供一种在请求保护的各方案中所记载的内燃机的控制装置。本专利技术的一个方式，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的氨燃烧内燃机，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得供给到燃烧室内的混合气变得容易燃烧。在本专利技术的另一方式中，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得活塞位于压缩上止点时的燃烧室内的进气的温度变高。在本专利技术的另一方式中，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得吸入到燃烧室内的进气的温度上升。在本专利技术的另一方式中，具备将排气的一部分作为EGR气体再次向燃烧室供给的EGR机构，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，EGR机构被控制使得由EGR气体带给吸入到燃烧室内的进气的热量增大。在本专利技术的另一方式中，具备控制实际压缩比的实际压缩比变更机构，上述实际压缩比为活塞位于压缩上止点时的燃烧室容积相对于进气门关闭时的燃烧室容积的比，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，实际压缩比变更机构被控制使得实际压缩比变高。在本专利技术的另一方式中，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得在进气门关闭时填充到燃烧室内的进气量变多。在本专利技术的另一方式中，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得在进气门关闭时填充到燃烧室内的空气量变多。·在本专利技术的另一方式中，具备将排气的一部分作为EGR气体再次向燃烧室供给的EGR机构，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得在进气门关闭时填充到燃烧室内的EGR气体量变多。在本专利技术的另一方式中，具备设置在进气支管内或进气口内的脉冲阀，该脉冲阀为了使脉冲阀的下游侧的进气口内产生负压而在进气门打开后开阀，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，使脉冲阀的开阀正时延迟。在本专利技术的另一方式中，具备将排气的一部分作为EGR气体再次向燃烧室供给的EGR机构，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，EGR机构被控制使得供给到燃烧室内的进气中的EGR气体的比例减少。在本专利技术的另一方式中，具备控制燃烧室的气流紊乱的气流控制装置，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，气流控制装置被控制使得燃烧室内的混合气所产生的气流紊乱变大。在本专利技术的另一方式中，在向燃烧室内的氨供给量增大了时，向燃烧室内的高燃烧性物质的供给量也被增大。在本专利技术的另一方式中，具备向燃烧室内直接喷射高燃烧性物质的高燃烧性物质喷射阀，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，使来自高燃烧性物质喷射阀的高燃烧性物质的喷射压力增高。在本专利技术的另一方式中，在内燃机通常运行时，供给到燃烧室内的混合气的空燃比设为稀，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，供给到燃烧室内的空气量被控制使得供给到燃烧室内的混合气的空燃比接近于理论空燃比。本专利技术的另一方式，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的压缩时着火式的氨燃烧内燃机，其具备向燃烧室内直接喷射氨的氨喷射阀和向燃烧室内直接喷射高燃烧性物质的高燃烧性物质喷射阀，高燃烧性物质比氨先喷射，在高燃烧性物质自着火之后喷射氨。本专利技术的另一方式，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的压缩自着火式的氨燃烧内燃机，其具备向燃烧室内直接喷射氨的氨喷射阀；和缸内温度推定单元，该单元基于向燃烧室内供给的进气的量和温度，推定在压缩行程中变化的燃烧室内的进气的温度，来自氨喷射阀的氨的喷射正时，设定为比由缸内温度推定单元推定出的燃烧室内的进气的温度达到自着火温度的正时晚的正时。本专利技术的另一方式，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的火花点火式的氨燃烧内燃机，其具备向燃烧室内直接喷射液态的氨的氨喷射阀，来自氨喷射阀的氨的喷射正时，设定为比供给到燃烧室内的进气的温度伴随着活塞上升而变得与燃烧室的壁面温度相等的正时早的正时。本专利技术的另一方式，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的火花点火式的氨燃烧内燃机，其具备向燃烧室内直接喷射氨或高燃烧性物质的燃料喷射 阀；和对燃烧室内的混合气进行点火的点火装置，上述燃料喷射阀，除了进行由该燃料喷射阀或别的燃料喷射阀在压缩行程前半以前喷射燃料的主喷射以外，还进行在压缩行程后半且点火装置的点火之前喷射比主喷射的量少的氨或高燃烧性物质的副喷射。本专利技术的另一方式，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的火花点火式的氨燃烧内燃机，其具备向燃烧室内直接喷射液态的氨或高燃烧性物质的燃料喷射阀，上述燃料喷射阀，能够以喷雾与活塞上表面碰撞的方式喷射氨或高燃烧性物质，根据内燃机运行状态进行氨或高燃烧性物质的喷射使得喷雾与活塞的上表面碰撞。在本专利技术的另一方式中，还具备检测或推定活塞的温度的活塞温度推定单元，在由活塞温度推定单元检测或推定出的活塞的温度比最低基准温度高的情况下，上述燃料喷射阀进行氨或高燃烧性物质的喷射使得喷雾与活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.26 US 12/767,3041.一种氨燃烧内燃机，能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得供给到燃烧室内的混合气变得容易燃烧。2.根据权利要求I所述的氨燃烧内燃机，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得活塞位于压缩上止点时的燃烧室内的进气的温度变高。3.根据权利要求2所述的氨燃烧内燃机，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得吸入到燃烧室内的进气的温度上升。4.根据权利要求3所述的氨燃烧内燃机， 具备将排气的一部分作为EGR气体再次向燃烧室供给的EGR机构， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，EGR机构被控制使得由EGR气体带给吸入到燃烧室内的进气的热量增大。5.根据权利要求2所述的氨燃烧内燃机， 具备控制实际压缩比的实际压缩比变更机构，所述实际压缩比为活塞位于压缩上止点时的燃烧室容积相对于进气门关闭时的燃烧室容积的比， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，实际压缩比变更机构被控制使得实际压缩比变高。6.根据权利要求2所述的氨燃烧内燃机，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得在进气门关闭时填充到燃烧室内的进气量变多。7.根据权利要求6所述的氨燃烧内燃机，在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得在进气门关闭时填充到燃烧室内的空气量变多。8.根据权利要求6所述的氨燃烧内燃机， 具备将排气的一部分作为EGR气体再次向燃烧室供给的EGR机构， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，内燃机的运行参数被控制使得在进气门关闭时填充到燃烧室内的EGR气体量变多。9.根据权利要求2所述的氨燃烧内燃机， 具备设置在进气歧管内或进气口内的脉冲阀，该脉冲阀为了使脉冲阀的下游侧的进气口内产生负压而在进气门打开后开阀， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，使脉冲阀的开阀正时延迟。10.根据权利要求I所述的氨燃烧内燃机， 具备将排气的一部分作为EGR气体再次向燃烧室供给的EGR机构， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，EGR机构被控制使得供给到燃烧室内的进气中的EGR气体的比例减少。11.根据权利要求I所述的氨燃烧内燃机， 具备控制燃烧室的气流紊乱的气流控制装置， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，气流控制装置被控制使得燃烧室内的混合气所产生的气流紊乱变大。12.根据权利要求I所述的氨燃烧内燃机，在向燃烧室内的氨供给量增大了时，向燃烧室内的高燃烧性物质的供给量也被增大。13.根据权利要求I所述的氨燃烧内燃机， 具备向燃烧室内直接喷射高燃烧性物质的高燃烧性物质喷射阀， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，使来自高燃烧性物质喷射阀的高燃烧性物质的喷射压力增闻。14.根据权利要求I所述的氨燃烧内燃机， 在内燃机通常运行时，供给到燃烧室内的混合气的空燃比设为稀， 在向燃烧室内的氨供给量增大了时、或向燃烧室内的相对于氨和高燃烧性物质的总供给量的氨供给比例增大了时，供给到燃烧室内的空气量被控制使得供给到燃烧室内的混合气的空燃比接近于理论空燃比。15.一种氨燃烧内燃机，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的压缩时着火式的氨燃烧内燃机， 具备向燃烧室内直接喷射氨的氨喷射阀和向燃烧室内直接喷射高燃烧性物质的高燃烧性物质喷射阀， 高燃烧性物质比氨先喷射，在高燃烧性物质自着火之后喷射氨。16.一种氨燃烧内燃机，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的压缩自着火式的氨燃烧内燃机， 具备 向燃烧室内直接喷射氨的氨喷射阀；和 缸内温度推定单元，该单元基于向燃烧室内供给的进气的量和温度，推定在压缩行程中变化的燃烧室内的进气的温度， 来自氨喷射阀的氨的喷射正时，设定为比由缸内温度推定单元推定出的燃烧室内的进气的温度达到自着火温度的正时晚的正时。17.一种氨燃烧内燃机，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的火花点火式的氨燃烧内燃机， 具备向燃烧室内直接喷射液态的氨的氨喷射阀， 来自氨喷射阀的氨的喷射正时，设定为比供给到燃烧室内的进气的温度伴随着活塞上升而变得与燃烧室的壁面温度相等的正时早的正时。18.一种氨燃烧内燃机，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的火花点火式的氨燃烧内燃机，具备 向燃烧室内直接喷射氨或高燃烧性物质的燃料喷射阀；和 对燃烧室内的混合气进行点火的点火装置， 所述燃料喷射阀，除了进行由该燃料喷射阀或别的燃料喷射阀在压缩行程前半以前喷射燃料的主喷射以外，还进行在压缩行程后半且点火装置的点火之前喷射比主喷射的量少的氨或高燃烧性物质的副喷射。19.一种氨燃烧内燃机，是能够向燃烧室内供给氨和比氨容易燃烧的高燃烧性物质的火花点火式的氨燃烧内燃机， 具备向燃烧室内直接喷射液态的氨或高燃烧性物质的燃料喷射阀， 所述燃料喷射阀，能够以喷雾与活塞上表面碰撞的方式喷射氨或...

【专利技术属性】
技术研发人员：道川内亮，伊藤泰志，岩谷一树，丹野史朗，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：