氨氢融合内燃机系统及其燃料供给控制方法

1.本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种氨氢融合内燃机系统及其燃料供给控制方法。


背景技术：

2.氨作为氢的优良载体引起国际能源领域广泛关注，“氨氢融合”有利于应对单一氢能利用在运输、存储、车载、安全、成本等方面的技术挑战。
3.氨作为内燃机的替代燃料，其液化压力低，储存运输方便；已大规模应用于农业和工业，配套基础设施完善，因而具有较高的推广可行性。此外，氨燃料在生产与使用过程无碳排放，能够显著降低化石燃料对外依赖度。然而，氨作为燃料也有着火难、燃烧速度慢、可燃范围较窄等缺点。氢气是一种点火能量低、燃烧速度高的易燃气体，向氨气中添加氢气可以促进燃烧，氨/空气混合燃气中添加氢气可以显著加速氨的燃烧速度并扩大可燃性范围。
4.传统内燃机的火花塞点火方式点火能量低且引燃面积较小，无法适用于氨氢融合燃料内燃机。


技术实现要素：

5.本发明提供一种氨氢融合内燃机系统，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。
6.本发明另一方面实施例还提供一种氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法。
7.本发明提供一种氨氢融合内燃机系统，包括：
8.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；
9.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；
10.氨喷射器，所述氨喷射器的出口端与所述主燃室连通；
11.氢喷射器，所述氢喷射器的出口端与所述预燃室连通；
12.火花塞，所述火花塞的点火电极位于所述预燃室内；
13.进气道，所述进气道与所述主燃室连通；
14.出气道，所述出气道与所述主燃室连通。
15.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述缸盖上设有氢射流通道，所述氢射流通道的一端与所述氢喷射器的出口端连通，所述氢射流通道的另一端与所述预燃室连通。
16.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述氢射流通道直径为0.5-2毫米。
17.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述预燃室与所述主燃室同轴设置，所述预燃室上均布设有多个所述射流喷孔。
18.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述氨喷射器的出口端位于所述进气道内或所述主燃室内。
19.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述缸盖上设有第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽、第四安装槽和第五安装槽，所述氨喷射器设置在所述第一安装槽内，所述火花塞和所述预燃室设置在所述第二安装槽内，所述氢喷射器设置在所述第三安装槽内，所述进气道设置在所述第四安装槽内，所述出气道设置在所述第五安装槽内。
20.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述第一安装槽、所述第二安装槽和所述第三安装槽的开口位于所述缸盖的顶壁上，所述第四安装槽和所述第五安装槽的开口位于所述缸盖的侧壁或顶壁上。
21.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，所述射流喷孔的孔径为0.5-2毫米。
22.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，在所述活塞位于上止点的情况下，所述预燃室的体积为所述主燃室的体积的2-4％。
23.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，还包括氨燃料存储装置和氢燃料存储装置，所述氨喷射器通过第一管路与所述氨燃料存储装置连接，所述氢喷射器通过第二管路与所述氢燃料存储装置连接，所述第一管路和所述第二管路上分别设有减压阀。
24.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统，还包括控制器，所述控制器可发出对所述氨喷射器、所述氢喷射器和所述火花塞的控制指令。
25.本发明还提供一种基于如上任一项所述的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法，包括：
26.获取发动机的实时工况信号；
27.判断所述实时工况信号为启动工况、第一负荷工况、第二负荷工况和第三负荷工况中的何种工况，所述第一负荷工况、所述第二负荷工况和所述第三负荷工况负荷逐渐增加；
28.根据所述实时工况信号所对应的工况种类分别发出对所述氨喷射器和所述氢喷射器的控制指令。
29.根据本发明提供的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法，所述根据所述实时工况信号发出分别对所述氨喷射器和所述氢喷射器的控制指令，包括：
30.在所述实时工况信号为启动工况或第一负荷工况的情况下，控制所述氢喷射器在进气行程和压缩行程分别进行喷射；
31.在所述实时工况信号为第二负荷工况的情况下，控制所述氨喷射器在进气行程进行喷射，控制所述氢喷射器在进气行程和压缩行程分别进行喷射；
32.在所述实时工况信号为第三负荷工况的情况下，控制所述氨喷射器在进气行程进行喷射，控制所述氢喷射器在压缩行程进行喷射。
33.本发明提供的氨氢融合内燃机系统，通过设置预燃室及其射流喷孔的结构，点火时，可以产生至少一个高活性火焰射流，相比于传统火花塞点火的方式，火焰射流引燃方式点火能量高且引燃面积大，可以快速引燃主燃室内的氨气/空气混合气，进一步加速了氨气在主燃室中的燃烧速度，改善了氨气在发动机中不易点燃且燃烧速度慢的情况，并解决了发动机稀薄燃烧条件下燃烧不稳定的问题。
34.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本发明提供的氨氢融合内燃机系统实施例的示意图；
37.图2是本发明提供的氨氢融合内燃机系统另一种实施例的示意图。
38.图3是本发明提供的氨氢融合内燃机系统中缸盖实施例的示意图；
39.图4是本发明提供的氨氢融合内燃机系统运行模式之一的示意图(隐藏未工作的部件)；
40.图5是本发明提供的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法的流程示意图。
41.附图标记：
42.1、缸套；2、主燃室；3、活塞；4、缸盖；5、预燃室；6、射流喷孔；7、氨喷射器；8、氢喷射器；9、火花塞；10、进气道；11、出气道；12、氢射流通道；13、第一安装槽；14、第二安装槽；15、第三安装槽；16、第四安装槽；17、第五安装槽；18、氨燃料存储装置；19、氢燃料存储装置；20、第一管路；21、第二管路；22、减压阀。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
46.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.下面结合图1-图5描述本发明的氨氢融合内燃机系统及其燃料供给控制方法。
49.实施例1
50.如图1所示，为本发明提供的氨氢融合内燃机系统实施例的示意图。本实施例的氨氢融合内燃机系统，包括：
51.缸套1，缸套1内部形成有主燃室2，主燃室2内设有与其滑动配合的活塞3；
52.缸盖4，缸盖4盖合于缸套1的端口，缸盖4上设有预燃室5，预燃室5上设有至少一个射流喷孔6，射流喷孔6的出口端位于主燃室2内；
53.氨喷射器7，氨喷射器7的出口端与主燃室2连通；
54.氢喷射器8，氢喷射器8的出口端与预燃室5连通；
55.火花塞9，火花塞9的点火电极位于预燃室5内；
56.进气道10，进气道10与主燃室2连通；
57.出气道11，出气道11与主燃室2连通。
58.需要说明的是，在本发明实施例中，对射流喷孔6的数量不做限定，可以为一个，也可以为多个；预燃室5可以与缸盖4设为一体(如采用在缸盖4上开设内腔的形式)，也可以为单独的部件与缸盖4连接固定。
59.本发明提供的氨氢融合内燃机系统，通过设置预燃室5及其射流喷孔6的结构，点火时，可以产生至少一个高活性火焰射流，相比于传统火花塞9点火的方式，火焰射流引燃方式点火能量高且引燃面积大，可以快速引燃主燃室2内的氨燃料/空气混合气，进一步加速了氨燃料在主燃室2中的燃烧速度改善了氨燃料在发动机中不易点燃且燃烧速度慢的情况，并解决了发动机稀薄燃烧条件下燃烧不稳定的问题。
60.在本发明实施例中，缸盖4上设有氢射流通道12，氢射流通道12的一端与氢喷射器8的出口端连通，氢射流通道12的另一端与预燃室5连通。通过设置氢射流通道12，首先，能够起到连通氢喷射器8与预燃室5的作用；其次，在压缩行程中，预燃室5内上个循环的已燃废气被压缩到此氢射流通道12内存储，起到火花塞9附近扫除废气的作用，使得点火时火花塞9附近充满新鲜可燃混合气，有助于本循环点火稳定。竖置的氢喷射器8与弯折的氢射流通道12配合，有助于减少氢射流通道12的长度，方便加工。
61.在本发明实施例中，氢射流通道12的直径为0.5-2毫米。细长的氢射流通道12能够起到增加氢燃料喷射流速的技术效果。需要说明的是，在一些实施例中，氢射流通道12的截面可以为任意形状，横截面沿通道的轴线可以产生变化，也可以保持不变，氢射流通道12的轴线可以为曲线，也可以为折线，根据缸盖4的具体结构进行合理布置即可，本发明实施例对此不作任何限定。本实施例的氢射流通道12以直径恒为1毫米的圆形通道作为示例。
62.在本发明实施例中，预燃室5与主燃室2同轴设置，预燃室5上均布设有多个射流喷孔6。本实施例中，预燃室5上均布设有6个射流喷孔6作为示例，且预燃室5与主燃室2同轴设
置，预燃室5位于主燃室2的中心位置，能够使预燃室5产生的火焰射流可以向主燃室2的各个方向均匀发射，更均匀地引燃主燃室2中的氨燃料，改善了氨燃料在发动机中不易点燃且燃烧速度慢的情况，解决了发动机稀薄燃烧条件下燃烧不稳定的问题。
63.如图1和图2所示，在本发明实施例中，氨喷射器7的出口端位于进气道10内或主燃室2内。当氨喷射器7的出口端位于进气道10内时，能够依靠进气道10的壁面温度与进气门打开时废气倒流的温度促进氨燃料的蒸发，从而与空气混合形成可燃混合气，实现氨燃料进气道喷射。当氨喷射器7的出口端位于主燃室2内时，能够实现氨燃料缸内直喷。
64.如图3所示，在本发明实施例中，缸盖4上设有第一安装槽13、第二安装槽14、第三安装槽15、第四安装槽16和第五安装槽17，当氨喷射器7采用缸内直喷时，氨喷射器7设置在第一安装槽13内，火花塞9和预燃室5设置在第二安装槽14内，氢喷射器8设置在第三安装槽15内，进气道10设置在第四安装槽16内，出气道11设置在第五安装槽17内。通过设置各安装槽，便于将氨喷射器7、火花塞9、氢喷射器8、进气道10和出气道11对应进行安装固定。需要说明的是，在本发明实施例中，对氨喷射器7、火花塞9、氢喷射器8、进气道10和出气道11固定方式并未限定。在本发明实施例中，当氨喷射器7采用进气道喷射时，对氨喷射器7的固定方式不做限定，作为示例，可以通过螺钉固定安装于进气道10内。
65.如图3所示，在本发明实施例中，第一安装槽13、第二安装槽14和第三安装槽15的开口位于缸盖4的顶壁上，第四安装槽16和第五安装槽17的开口位于缸盖4的侧壁或顶壁上。考虑到量产多缸发动机存在结构干涉的问题，发动机缸盖4侧面设置氢喷射器8、氢射流燃料管路困难，在本发明实施例中，在发动机缸盖4顶部开槽以分别安装氨喷射器7、火花塞9和氢喷射器8，并配合弯折设置(相对于氢喷射器8的安装方向)的氢射流通道12将用于引燃氨燃料的氢燃料从预燃室5侧面通入预燃室5，其结构具有实际生产可行性，可以由现有发动机经过简单改造而来，改造成本较低。
66.在本发明实施例中，射流喷孔6的孔径为0.5-2毫米。该孔径下，能够使预燃室5中的氢燃料更好地形成火焰射流。
67.在本发明实施例中，在活塞3位于上止点的情况下，预燃室5的体积为主燃室2的体积的2-4％。以满足适当比例的气体混合需求。
68.如图1所示，在本发明实施例中，还包括氨燃料存储装置18和氢燃料存储装置19，氨喷射器7通过第一管路20与氨燃料存储装置18连接，氢喷射器8通过第二管路21与氢燃料存储装置19连接，第一管路20和第二管路21上分别设有减压阀22。设置氨燃料存储装置18和氢燃料存储装置19便于存储氨燃料和氢燃料，第一管路20和第二管路21上设置的减压阀22能够控制对应管路的通断，还能够将氨燃料和氢燃料降压至适宜的压力进入氨喷射器7和氢喷射器8。
69.在本发明实施例中，还包括控制器，控制器可发出对氨喷射器7、氢喷射器8和火花塞9的控制指令。便于控制氨喷射器7和氢喷射器8喷射氨燃料和氢燃料的时机，以及对火花塞9进行点火控制。
70.需要说明的是，本实施例中，第一管路20和第二管路21均采用不锈钢制成，其性质稳定，使用寿命较长，且成本较低。
71.实施例2
72.如图5所示，为本发明提供的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法实施例的
流程示意图。本实施例的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法与实施例1中描述的氨氢融合内燃机系统可互相参展对应，包括：
73.获取发动机的实时工况信号；
74.判断实时工况信号为启动工况、第一负荷工况、第二负荷工况和第三负荷工况中的何种工况，第一负荷工况、第二负荷工况和第三负荷工况负荷逐渐增加；
75.根据实时工况信号所对应的工况种类分别发出对氨喷射器7和氢喷射器8的控制指令。
76.在本发明实施例中，根据实时工况信号发出分别对氨喷射器7和氢喷射器8的控制指令，包括：
77.在实时工况信号为启动工况或第一负荷工况的情况下，控制氢喷射器8在进气行程和压缩行程分别进行喷射；
78.在实时工况信号为第二负荷工况的情况下，控制氨喷射器7在进气行程进行喷射，控制氢喷射器8在进气行程和压缩行程分别进行喷射；
79.在实时工况信号为第三负荷工况的情况下，控制氨喷射器7在进气行程进行喷射，控制氢喷射器8在压缩行程进行喷射。
80.需要说明的是，在本发明实施例中，第一负荷工况对应发动机低负荷工况，第二负荷工况对应发动机中负荷工况，第三负荷工况对应发动机高负荷工况。
81.由上述内容可知，当发动机为启动工况或低负荷工况的情况下，发动机采用纯氢模式运行；当发动机为中负荷工况或高负荷工况的情况下，发动机采用氨氢融合模式运行。可以理解的是，在发动机没有氨燃料供给的情况下，发动机也采用纯氢模式运行，且发动机采用氨氢融合模式运行的前提是发动机有氨燃料供给。
82.本发明提供的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法，通过获取发动机实时工况信号，并通过发动机处于的不同工况分别对氨喷射器7和氢喷射器8发出对应的控制信号，能够实现氢发动机超稀燃条件稳定运行，利于提高热效率，也避免了小负荷工况下氨不易燃的问题，确保发动机运行稳定。
83.下面就本发明的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法进行具体示例说明。
84.如图4和图5所示，发动机处于启动工况下、小负荷工况下或没有氨燃料供给的情况下，控制器控制氢喷射器8在发动机进气行程时间段内进行氢燃料的第一次喷射，大量氢燃料通过氢射流通道12进入预燃室5，并通过至少一个射流喷孔6从预燃室5进入主燃室2，在主燃室2内与空气混合均匀，形成均质稀薄混合气；控制器控制氢喷射器8在发动机压缩行程末期、火花塞9放电之前的时间段内进行氢燃料的第二次喷射，少量氢燃料通过氢射流通道12进入预燃室5，并在预燃室5内与空气混合，形成偏浓混合气；之后，设置于预燃室5中的火花塞9的点火电极放电点火，得益于氢燃料低点火能量和高燃烧速度的特性，预燃室5内的氢燃料可以被火花塞9的点火电极快速点燃，并由此引燃预燃室5中的氢燃料/空气混合气，高能燃气通过至少一个射流喷孔6形成高活性的火焰射流并进入到主燃室2中，从而引燃主燃室2中的氢燃料/空气稀薄混合气。通过采用主动射流点火的方式，可实现氢发动机超稀燃条件稳定运行，利于提高热效率，也避免了小负荷工况下氨不易燃的问题，确保发动机运行稳定。
85.发动机处于中负荷工况下，控制器在进气行程时间段内控制氨喷射器7进行氨燃
料喷射并控制氢喷射器8进行氢燃料喷射，氢燃料通过氢射流通道12进入预燃室5，并通过至少一个射流喷孔6从预燃室5进入主燃室2，由此，进入到主燃室2中的气体包含氨燃料、氢燃料和空气，主燃室2内形成均质稀薄混合气；在压缩行程末期、火花塞9放电之前，氢喷射器8向氢射流通道12中喷射氢燃料，使进入到预燃室5中的气体为含氢偏浓混合气，因此氢燃料可以被火花塞9的点火电极快速点燃，并由此引燃预燃室5中的含氢偏浓混合气，高能燃气通过至少一个射流喷孔6形成高活性的火焰射流并进入到主燃室2中，从而引燃主燃室2中的含氨稀薄混合气，其中，氢燃料作为氨燃料的辅助燃料，质量微小且活性高，可以快速点燃预燃室5中的氨氢混合气，加速了氨燃料在预燃室5中的燃烧速度。
86.发动机处于高负荷工况下，控制器在进气行程时间段内控制氨喷射器7进行氨燃料喷射，由此，进入到主燃室2中的气体包含氨燃料和空气，气体进入主燃室2并在主燃室2内形成均质稀薄混合气；之后，主燃室2内的预混气体在发动机的压缩行程通过至少一个射流喷孔6进入预燃室5，控制器控制氢喷射器8在发动机缸内的进气行程、压缩行程末期和火花塞9放电之前的时间段内进行喷射，氢喷射器8喷射出的少量氢燃料通过氢射流通道12进入预燃室5，并在预燃室5内与来自主燃室2的预混燃气进一步混合，形成偏浓混合气；此后，设置于预燃室5中的火花塞9的点火电极放电点火，得益于氢燃料低点火能量和高燃烧速度的特性，预燃室5内的氢燃料可以被火花塞9的点火电极快速点燃，并由此引燃预燃室5中的氢燃料、氨燃料和空气形成的混合气体，高能燃气通过至少一个射流喷孔6形成高活性的火焰射流并进入到主燃室2中，从而引燃主燃室2中的含氨稀薄混合气。由此，通过采用主动射流点火的方式，可加速氨燃料在主燃室2中的燃烧速度。
87.在本发明一个具体实施例中，氨氢融合内燃机系统中的控制器可对氨喷射器7、火花塞9和氢喷射器8发出控制信号。当发动机处于进气行程，控制器控制氨喷射器7喷射氨燃料，此时氨燃料的喷射压力为0.4-0.6mpa；当发动机处于进气行程，控制器控制氢喷射器8喷射氢燃料，氢燃料从氢射流通道12进入预燃室5，并通过预燃室5上的射流喷孔6进入主燃室2，此时氢燃料的喷射压力为5-15mpa；当发动机处于压缩行程末期、火花塞9放电之前，控制器控制氢喷射器8喷射氢燃料，氢燃料从氢射流通道12进入预燃室5，此时氢燃料的喷射压力为5-15mpa；发动机处于压缩行程时，控制器获取发动机曲轴转角数据并在活塞3运动至上止点附近时控制火花塞9放电，放电的具体时刻可根据实际工况进行调整。需要说明的是，在本发明实施例中，发动机压缩比为15-22。
88.在本发明一个具体实施例中，主燃室2内稀薄混合气当量比为0.3-1，预燃室5内偏浓混合气当量比为1-2，氨燃料和氢燃料的具体喷射量可根据实际工况进行调整。
89.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种氨氢融合内燃机系统，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述缸盖上设有氢射流通道，所述氢射流通道的一端与所述氢喷射器的出口端连通，所述氢射流通道的另一端与所述预燃室连通。3.根据权利要求2所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述氢射流通道直径为0.5-2毫米。4.根据权利要求1所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述预燃室与所述主燃室同轴设置，所述预燃室上均布设有多个所述射流喷孔。5.根据权利要求1所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述氨喷射器的出口端位于所述进气道内或所述主燃室内。6.根据权利要求1所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述缸盖上设有第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽、第四安装槽和第五安装槽，所述氨喷射器设置在所述第一安装槽内，所述火花塞和所述预燃室设置在所述第二安装槽内，所述氢喷射器设置在所述第三安装槽内，所述进气道设置在所述第四安装槽内，所述出气道设置在所述第五安装槽内。7.根据权利要求6所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述第一安装槽、所述第二安装槽和所述第三安装槽的开口位于所述缸盖的顶壁上，所述第四安装槽和所述第五安装槽的开口位于所述缸盖的侧壁或顶壁上。8.根据权利要求1-7任一项所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，所述射流喷孔的孔径为0.5-2毫米。9.根据权利要求1-7任一项所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，在所述活塞位于上止点的情况下，所述预燃室的体积为所述主燃室的体积的2-4％。10.根据权利要求1-7任一项所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，还包括氨燃料存储装置和氢燃料存储装置，所述氨喷射器通过第一管路与所述氨燃料存储装置连接，所述氢喷射器通过第二管路与所述氢燃料存储装置连接，所述第一管路和所述第二管路上分别设有减压阀。11.根据权利要求1-7任一项所述的氨氢融合内燃机系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器可发出对所述氨喷射器、所述氢喷射器和所述火花塞的控制指令。12.一种基于如权利要求1-11任一项所述的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法，其特征在于，包括：获取发动机的实时工况信号；判断所述实时工况信号为启动工况、第一负荷工况、第二负荷工况和第三负荷工况中
的何种工况，所述第一负荷工况、所述第二负荷工况和所述第三负荷工况负荷逐渐增加；根据所述实时工况信号所对应的工况种类分别发出对所述氨喷射器和所述氢喷射器的控制指令。13.根据权利要求12所述的氨氢融合内燃机系统的燃料供给控制方法，其特征在于，所述根据所述实时工况信号发出分别对所述氨喷射器和所述氢喷射器的控制指令，包括：在所述实时工况信号为启动工况或第一负荷工况的情况下，控制所述氢喷射器在进气行程和压缩行程分别进行喷射；在所述实时工况信号为第二负荷工况的情况下，控制所述氨喷射器在进气行程进行喷射，控制所述氢喷射器在进气行程和压缩行程分别进行喷射；在所述实时工况信号为第三负荷工况的情况下，控制所述氨喷射器在进气行程进行喷射，控制所述氢喷射器在压缩行程进行喷射。

技术总结
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。技术问题。技术问题。


技术研发人员：王志 林哲龙 刘尚 王巍 刘奕
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/6/28