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公开(公告)号：CN114033549A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111234268.8
申请日：2021-10-22
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属于新能源领域，提供一种氢能发动机及其燃烧组织方法，将至少由氨气和空气组成的燃空当量比大于1的混合气通入改质气缸内不完全燃烧，在高温高压条件下，部分氨气改质为氮气和氢气。改质气通入燃烧气缸内，再次与空气和氨气混合后形成燃空当量比小于1的稀混合气，进而完全燃烧，且改质气中的氢气可加速稀混合气的燃烧，提高燃烧稳定性。由于改质气缸内为浓混合气，氧气含量低，氮氧化物排放低，燃烧气缸内为稀混合气，采用废气再循环，燃烧温度低，氮氧化物排放低，从而实现清洁燃烧。本发明提供的氢能发动机可将现有发动机的其中一个或多个气缸改造为改质气缸进行使用，成本低，且燃烧稳定，热效率高，实现氮氧化物近零排放的效果。
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公开(公告)号：CN115653743A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211262305.0
申请日：2022-10-14
申请人： 清华大学
IPC分类号： F02B19/10 , F02B19/12 , F02B43/10 , F02D19/02 , F02D19/06 , F02M21/02 , F02M27/02 , F02D19/08
摘要： 本发明公开一种氨氢融合被动射流点火发动机包括氨气储罐、氨气减压阀、氨气改质器、加热装置、第一进气道喷射器、第二进气道喷射器、主燃室、火花塞、射流室、温度传感器和温控装置。氨气储罐的出口通过氨气减压阀分别与氨气改质器和第二进气道喷射器连接。第一进气道喷射器和第二进气道喷射器均设置于进气道内，氨气改质器的出口与第一进气道喷射器连接，加热装置和温度传感器均固定安装于氨气改质器且均与温控装置电连接，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。应用本发明方案，解决了氨气在发动机中燃烧困难的问题。
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公开(公告)号：CN115306540B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210892522.1
申请日：2022-07-27
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及内燃机技术领域，提供了一种氢氨内燃机射流燃烧系统及其燃烧控制方法。氢氨内燃机射流燃烧系统包括：主燃室、射流室、电热塞和氨喷射器；射流室与主燃室连通；电热塞设置于射流室内且涂覆有催化剂涂层；氨喷射器用于在压缩冲程末期，向射流室内喷射液氨，以在电热塞的加热作用和催化剂涂层的催化作用下形成氢氨混合气，并喷射入主燃室。本发明可以提高内燃机的点火稳定性，加快燃烧过程，提高热效率，实现零碳排放，并且可以降低NOx的生成量，对于实现内燃机节能减排，解决碳中和问题具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115653743B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211262305.0
申请日：2022-10-14
申请人： 清华大学
IPC分类号： F02B19/10 , F02B19/12 , F02B43/10 , F02D19/02 , F02D19/06 , F02M21/02 , F02M27/02 , F02D19/08
摘要： 本发明公开一种氨氢融合被动射流点火发动机包括氨气储罐、氨气减压阀、氨气改质器、加热装置、第一进气道喷射器、第二进气道喷射器、主燃室、火花塞、射流室、温度传感器和温控装置。氨气储罐的出口通过氨气减压阀分别与氨气改质器和第二进气道喷射器连接。第一进气道喷射器和第二进气道喷射器均设置于进气道内，氨气改质器的出口与第一进气道喷射器连接，加热装置和温度传感器均固定安装于氨气改质器且均与温控装置电连接，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。应用本发明方案，解决了氨气在发动机中燃烧困难的问题。
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公开(公告)号：CN117869130A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311762141.2
申请日：2023-12-20
申请人： 清华大学
IPC分类号： F02M21/02
摘要： 本发明涉及内燃机领域，提供一种内燃机燃烧系统、内燃机及燃烧控制方法，其中，内燃机燃烧系统包括：燃烧室包括气缸盖；液氨喷射器安装在气缸盖上，且向燃烧室内喷射液氨；电热塞安装在气缸盖上，且伸入至燃烧室内，电热塞的高温端置于液氨喷射器的喷射口下方。用以解决现有技术中燃烧热效率低的缺陷，本发明提供的内燃机燃烧系统，通过在燃烧室的气缸盖上直接安装液氨喷射器和电热塞，液氨喷射器将液氨直接喷射到燃烧室内的电热塞上，在燃烧室内为纯空气或低浓度氨混合气的状态下，实现大面积着火，并在局部过浓的情况下在线改制，产生氢气，形成氨氢混合气，引燃燃烧室内剩余混合气或形成扩散燃烧，提高着火稳定性，提高热效率。
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公开(公告)号：CN115596548A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211262645.3
申请日：2022-10-14
申请人： 清华大学(CN)
摘要： 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。
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公开(公告)号：CN115306540A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210892522.1
申请日：2022-07-27
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及内燃机技术领域，提供了一种氢氨内燃机射流燃烧系统及其燃烧控制方法。氢氨内燃机射流燃烧系统包括：主燃室、射流室、电热塞和氨喷射器；射流室与主燃室连通；电热塞设置于射流室内且涂覆有催化剂涂层；氨喷射器用于在压缩冲程末期，向射流室内喷射液氨，以在电热塞的加热作用和催化剂涂层的催化作用下形成氢氨混合气，并喷射入主燃室。本发明可以提高内燃机的点火稳定性，加快燃烧过程，提高热效率，实现零碳排放，并且可以降低NOx的生成量，对于实现内燃机节能减排，解决碳中和问题具有重要意义。
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公开(公告)号：CN118242201A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410315421.7
申请日：2024-03-19
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及清洁能源燃烧技术领域，尤其涉及一种结合快速压缩机的油浴加热系统及其控制方法。该结合快速压缩机的油浴加热系统包括：加热压缩装置，具有压缩腔和油浴腔，油浴腔为筒状结构，油浴腔套设于压缩腔的外侧，并与压缩腔热耦合，压缩腔用于通入惰性燃料，油浴腔用于通入加热油；热油加热装置，热油加热装置与油浴腔连接，用于将加热的热油通入油浴腔。本发明利用热油加热装置提供加热的热油，满足压缩腔内惰性燃料达到自燃温度的需要，将加热的热油通入到油浴腔内，利用油浴加热的稳定性，实现对惰性燃料快速、精准、稳定的加热效果，为在快速压缩机中实现氨等惰性燃料的稳定着火提供保障。
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公开(公告)号：CN116220889A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310118508.0
申请日：2023-01-31
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种压燃氨氢融合发动机，涉及发动机燃烧技术领域，用于解决氨气在压燃发动机中很难压燃的问题，其包括：气缸，具有内腔；活塞，在内腔内往复运动，活塞的上端面与内腔限定出燃烧室；第一进气管路，与燃烧室的连通；排气管路，与燃烧室连通；第二进气管路，与燃烧室连通，第二进气管路以喷射的方式向燃烧室通入氢气。当活塞运动至上止点时，喷入燃烧室内的氢气发生自燃。本发明中设置第一进气管路用于向燃烧室通入氨气和空气的均匀混合气体。增设第二进气管路用于向气缸内直喷氢气。利用氢气引燃氨气和空气的均匀混合气体。从而解决了相关技术中氨气在柴油机中难以压燃的问题。进而确保压燃氨氢融合发动机能够正常地工作。
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公开(公告)号：CN115585049A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211262579.X
申请日：2022-10-14
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开一种氢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、第一氢喷射器、主燃室、火花塞、射流室、氢气减压阀、氢气储罐、第一氢气管路、控制器、第二氢喷射器和第二氢气管路；氨气储罐通过氨气减压阀与氨喷射器连接，氨喷射器和第二氢喷射器均设置于进气道内；氢气储罐通过氢气减压阀分别与第一氢喷射器连接以及第二氢喷射器连接，第一氢喷射器的喷射口设置于射流室内；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；控制器控制第一氢喷射器在进气行程时间段内或压缩行程时间段内进行喷射以及控制第二氢喷射器在进气行程时间段内进行喷射。应用本发明方案，解决氨气在发动机中燃烧困难的问题。
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