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公开(公告)号：CN119914424A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202411941048.2
申请日：2024-12-26
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种氨柴双燃料发动机燃烧控制系统及方法，涉及发动机技术领域。控制系统包括发动机、供氨装置、控制装置和柴油供给装置，发动机的气缸盖设置有柴油电控喷嘴，发动机的进气阀门与进气管连通。供氨装置包括氨气瓶、氨管路和气氨喷嘴，控制装置用于通过控制气氨喷嘴的氨燃料喷射量以及柴油电控喷嘴的柴油喷射量来调节氨的能量替代率，并控制柴油电控喷嘴在不同的氨能替代率情况下，采用不同的喷射方式。采用整体过量空气系数为1.0的控制策略，以降低尾气中的氮氧化物和颗粒物排放，根据不同氨能量替代率采用不同的喷射方式，在不同氨能量替代率下达到最优的缸内燃烧效果，提高了发动机的功率，降低氮氧化物和颗粒物排放的量，实现了发动机高效、稳定燃烧。
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公开(公告)号：CN119825538A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411882725.8
申请日：2024-12-19
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及内燃机技术领域，提供一种氨内燃机射流燃烧系统及其燃烧控制方法，气缸的内部构造有主燃烧室和射流室，主燃烧室和射流室连通；氨喷射器按照预设倾斜角度设于气缸，氨喷射器用于在进气冲程，第一次向主燃烧室喷射液氨，以使主燃烧室形成氨混合气；氨喷射器用于在压缩冲程，第二次向主燃烧室喷射液氨，并在气流运动的作用下进入射流室形成过浓的氨混合气，氨混合气在高温高压状态下在线改质产生氢气，使射流室形成氨氢混合气；点火装置设于射流室，用于点燃射流室的氨氢混合气以形成火焰射流。本发明不仅可以使以氨为燃料的内燃机点火稳定，加快燃烧过程；而且采用单一的燃料供给系统，能够简化内燃机系统的结构设置，降低运行成本。
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公开(公告)号：CN119664511A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411662628.8
申请日：2024-11-20
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及新能源发动机技术领域，尤其涉及一种氨氢发动机的控制方法、氨氢发动机及其燃烧系统。该控制方法针对发动机启动工况和运行工况做出优化。当发动机处于启动工况时，控制电机带动曲轴转动，使用氢作为燃料，使得燃烧室内形成氢和空气混合气环境，氨氢发动机处于怠速运转，从而易于氨氢发动机快速启动；发动机启动成功后，断开电机，使用氨和氢作为燃料，使得燃烧室内形成氢、氨和空气混合气环境，氨氢发动机脱离怠速运转，从而降低氨氢发动机的使用成本。当发动机处于运行工况时，获取氨氢发动机所用冷却液的第一温度和/或润滑油的第二温度，并根据第一温度和/或第二温度，调整氨氢发动机至对应的工况，提高氨氢发动机的热效率。
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公开(公告)号：CN117231357A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311048511.6
申请日：2023-08-18
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种缸内直喷氨氢内燃机及其控制方法。缸内直喷氨氢内燃机包括：气缸，气缸内部形成有燃烧室；氢气喷射器，设置于气缸且喷射方向朝向燃烧室；液氨喷射器，设置于气缸且喷射方向朝向燃烧室；火花塞，设置于气缸，火花塞的点火电极位于燃烧室内；控制器，分别与氢气喷射器、液氨喷射器和火花塞电连接。本发明提供的缸内直喷氨氢内燃机及其控制方法，根据不同工况选取不同运行模式和喷射策略，确保了小负荷稳定运行、中负荷高效率运行和大负荷无爆震运行，同时氨/氢混合气的燃烧不会造成碳排放，且燃烧效果比纯氨燃烧明显提升，降低了能耗。另一方面，高温氢火焰激发氨富燃可以热解出氢气，从而可进一步加速氨的燃烧，提高能量的转化率。
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公开(公告)号：CN117128087A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311253584.9
申请日：2023-09-26
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及发动机领域，提供一种氨氢发动机及其控制方法。氨氢发动机包括发动机本体、氢气储罐、液氨储罐以及控制器；发动机本体内形成有燃烧室；氢气储罐与燃烧室流体连通；液氨储罐与燃烧室流体连通；控制器与氢气储罐以及液氨储罐电连接，在氨氢发动机处于大负荷工况下，控制器用于获取发动机本体的曲轴转角，并基于曲轴转角生成控制指令，控制指令用于控制氢气储罐喷射一次、液氨储罐喷射三次。该氨氢发动机有利于提升其大负荷工况运行稳定性和热效率，实现了氨氢发动机大负荷工况无爆震运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118622491A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410531855.0
申请日：2024-04-29
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种纯氨发动机及其控制方法。该纯氨发动机包括：气缸，气缸内包含有燃烧室，燃烧室连接进气机构、排气机构和进氨机构；控制器，其能够检测发动机的转速和负荷，并与进气机构电连接，用于根据监测到的发动机的转速和负荷，调节进气机构的进气配气相位，以使发动机的有效压缩比维持在13～25，还可根据监测到的发动机的转速和负荷调节喷射策略。本发明提供的一种纯氨发动机及其控制方法，其根据转速和负荷需求调节进气机构的进气配气相位，保证发动机的有效压缩比维持在13～25，或调节喷射策略，从而满足纯氨稳定高效燃烧的需要，其降低了制造和维护成本，有利于氨燃料的推广应用。
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公开(公告)号：CN118030293A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410100457.3
申请日：2024-01-24
Applicant: 清华大学
IPC: F02D41/00
Abstract: 本发明涉及发动机领域，提供一种氨氢发动机控制方法及氨氢发动机。其中，氨氢发动机控制方法包括：在进气冲程，向主燃烧室通入氨燃料，并向射流室第一次喷射氢燃料，以使射流室的氢燃料进入主燃烧室混合；在压缩冲程，向射流室第二次喷射氢燃料，以使射流室的氢燃料进入主燃烧室增加主燃烧室的顶部相对于主燃烧室的底部的含氢量；在压缩冲程，向射流室第三次喷射氢燃料，并在向射流室第三次喷射氢燃料之后，点燃射流室的混合气。采用氢气三次喷射技术，不仅可以在氢含量较少的工况下实现较为稳定的燃烧，同时分层燃烧，热效率高，能够解决氨燃料燃烧不充分的问题。
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公开(公告)号：CN117211999A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311304073.5
申请日：2023-10-09
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种发动机液氨燃料供给系统及其控制方法，包括：液氨储罐；检测装置，用于检测所述发动机液氨燃料供给系统的液氨喷射器内的氨燃料的温度和压力；控制器，用于根据所述温度和所述压力获取所述氨燃料的饱和蒸汽压，并当所述压力小于所述饱和蒸汽压时，发送增压信号；增压装置，设置于所述液氨喷射器所在的喷射管路中，且与所述控制器电连接，用于接收所述增压信号，并根据所述增压信号增大压缩压力使所述氨燃料为液氨；液氨喷射器，设置于发动机的缸盖，与所述液氨储罐连接，用于喷射所述氨燃料进入发动机的燃烧室。本发明解决了现有发动机中液氨燃料供给流量不稳定的问题。
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公开(公告)号：CN116291976A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310138316.6
申请日：2023-02-20
Applicant: 清华大学
IPC: F02M21/02
Abstract: 本发明提供一种氨氢融合内燃机系统及其燃料供给控制方法，上述氨氢融合内燃机系统包括：缸套，所述缸套内部形成有主燃室，所述主燃室内设有与其滑动配合的活塞；缸盖，所述缸盖盖合于所述缸套的端口，所述缸盖上设有预燃室，所述预燃室上设有至少一个射流喷孔，所述射流喷孔的出口端位于所述主燃室内；氨喷射器，所述氨喷射器的出口端与所述主燃室连通；氢喷射器，所述氢喷射器的出口端与所述预燃室连通；火花塞，所述火花塞的点火电极位于所述预燃室内；进气道，所述进气道与所述主燃室连通；出气道，所述出气道与所述主燃室连通。解决了氨在发动机中着火难，燃烧慢和大负荷爆震的技术问题。
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公开(公告)号：CN119244402A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411271295.6
申请日：2024-09-11
Applicant: 清华大学
IPC: F02M21/02
Abstract: 本发明涉及内燃机领域，提供一种氢气喷射器及内燃机燃烧系统，包括：氢气喷射器主体，设有第一氢气喷射口；加长喷管，设于氢气喷射器主体靠近第一氢气喷射口的一端，加长喷管沿氢气喷射器主体轴向延伸，且设有第二氢气喷射口；隔热销，设于加长喷管中，且位于第一氢气喷射口与第二氢气喷射口之间，隔热销设有沿其轴向设置的贯穿孔，贯穿孔一端与第一氢气喷射口连通、另一端与第二氢气喷射口连通。这样可在现有的氢气喷射器上进行改造，大幅减少制造与设计成本。同时利用加长喷管，可使氢气喷射器主体喷射口远离高温高压区域，有效解决氢气喷射器的热负荷问题和安装问题，提高了氢气喷射器的使用寿命，有利于实现发动机的高效可靠、稳定运行。
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