一种供氨机构、氨内燃机及供氨控制方法与流程

本发明涉及汽车发动机，尤其是涉及一种供氨机构、氨内燃机及供氨控制方法。

背景技术：

1、如图1所示，当前氨内燃机的技术路线是液氨存储，经汽化后供给发动机，在进气总管与空气预混，进入缸内由柴油引燃，其属于低压燃料供给体系，燃烧热效率低。

2、同时，氨在常温、常压下是气体，但氨的液化压力非常低，常温(25℃)下1mpa即可液化。受温度影响，液氨又极不稳定，在储存容器内易汽化。储存容器内的压力会随环境温度而变化，会使氨在气态与液态之间来回变换，氨的供气压力不稳，不利于车用内燃机对喷射量的控制。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种供氨机构、氨内燃机及供氨控制方法，用以解决氨内燃机燃烧热效率低以及氨的供气压力不稳，不利于车用内燃机对喷射量的控制的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种供氨机构，包括液氨罐、温压监测组件、供氨组件及增压组件；

3、所述温压监测组件用于检测所述液氨罐内的温度及压力；

4、所述供氨组件包括高压泵及氨轨，所述高压泵的进口与所述液氨罐的出口连通，所述高压泵的出口与所述氨轨的一端连通，所述氨轨的另一端与喷油器的第一进料口连通；

5、所述增压组件包括返排阀、换热器及调节阀，所述返排阀的一端与所述高压泵的出口连通，所述返排阀的另一端与所述换热器的第一介质进口连通，所述换热器的第一介质出口与所述液氨罐的进口连通，所述换热器的第二介质进口所述调节阀的一端连通，所述调节阀的另一端与发动机的冷却管组的一端连通，所述换热器的第二介质出口与发动机的冷却管组的另一端连通。

6、在一些实施例中，所述供氨组件还包括第一过滤器，所述第一过滤器的一端与所述液氨罐的出口连通，所述第一过滤器的另一端与所述高压泵的进口连通。

7、在一些实施例中，所述增压组件还包括单向阀及返排管，所述单向阀的进口与所述换热器的第一介质出口连通，所述单向阀的出口与所述液氨罐的进口连通，所述返排管的一端与所述氨轨连通，所述返排管的另一端与所述返排阀的一端连通。

8、在一些实施例中，所述增压组件还包括控制器，所述控制器与所述温压监测组件、所述返排阀及所述调节阀均电连接、并用于根据所述液氨罐内的温度及压力，控制所述返排阀及所述调节阀的开度。

9、在一些实施例中，所述冷却管组包括循环泵、第一连接管及第二连接管，所述循环泵的进口与所述换热器的第二介质出口连通，所述循环泵的出口与所述第一连接管的一端连通，所述第一连接管的另一端与发动机的液冷腔的一端连通，所述第二连接管的一端与所述发动机的液冷腔的另一端连通，所述调节阀的一端与所述换热器的第二介质进口连通，所述调节阀的另一端与所述第二连接管的另一端连通。

10、在一些实施例中，所述温压监测组件包括温度检测件及压力检测件，所述温度检测件用于检测所述液氨罐内的温度，所述压力检测件用于检测所述液氨罐内的压力。

11、本发明还提供了一种氨内燃机，包括所述的供氨机构，且还包括喷油器、发动机及供油组件，所述喷油器的第一进料口与所述氨轨的另一端连通，所述喷油器的第二进料口与所述供油组件连通，所述喷油器的出口与所述发动机的燃烧腔连通。

12、在一些实施例中，所述供油组件包括柴油箱、输油泵、增压泵及油轨，所述输油泵的进口与所述柴油箱的出口连通，所述输油泵的出口与所述增压泵的进口连通，所述增压泵的出口与所述油轨的一端连通，所述油轨的另一端与所述喷油器的第二进料口连通。

13、在一些实施例中，所述供油组件还包括第二过滤器，所述第二过滤器的一端与所述柴油箱的出口连通，所述第二过滤器的另一端与所述输油泵的进口连通。

14、本发明还提供了一种供氨控制方法，适应于所述的供氨机构，且包括如下步骤：

15、s1、开启高压泵将液氨罐内的液氨抽吸至氨轨的一端，液氨再从氨轨的另一端进入喷油器的第一进料口；

16、s2、当温压监测组件检测到液氨罐内的压力低于预设压力时，开启所述返排阀及所述调节阀，高压泵的出口排出的高压液氨进入换热器，换热器内的液氨吸收发动机的冷却管组内的冷却液的热量后气化成高压氨气，高压氨气进入液氨罐内，以增加液氨罐内的压力；

17、s3、根据温压监测组件检测到液氨罐内的压力及温度，控制调节阀的开启程度，从而控制输入液氨罐内的高压氨气的温度，以使液氨罐内的压力及温度分别保持在预设压力范围及预设温度范围内。

18、与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在使用时，开启高压泵将液氨罐内的液氨抽吸至氨轨的一端，液氨再从氨轨的另一端进入喷油器的第一进料口；当温压监测组件检测到液氨罐内的压力低于预设压力时，开启所述返排阀及所述调节阀，高压泵的出口排出的高压液氨进入换热器，换热器内的液氨吸收发动机的冷却管组内的冷却液的热量后气化成高压氨气，高压氨气进入液氨罐内，以增加液氨罐内的压力，使液氨罐内的压力增加，当温压监测组件检测到液氨罐内的压力高于另一预设压力时，则关闭返排阀及所述调节阀，从而可使液氨罐内的压力保持在一定范围内，避免液氨罐内压力过低而导致液氨罐内液氨气化而导致氨的供气压力不稳，从而便于控制液氨喷射量，同时，本发明采用液氨缸内直喷，喷射压力高，可以达到更高的燃烧效率。

技术特征：

1.一种供氨机构，其特征在于，包括液氨罐、温压监测组件、供氨组件及增压组件；

2.根据权利要求1所述的供氨机构，其特征在于，所述供氨组件还包括第一过滤器，所述第一过滤器的一端与所述液氨罐的出口连通，所述第一过滤器的另一端与所述高压泵的进口连通。

3.根据权利要求1所述的供氨机构，其特征在于，所述增压组件还包括单向阀及返排管，所述单向阀的进口与所述换热器的第一介质出口连通，所述单向阀的出口与所述液氨罐的进口连通，所述返排管的一端与所述氨轨连通，所述返排管的另一端与所述返排阀的一端连通。

4.根据权利要求1所述的供氨机构，其特征在于，所述增压组件还包括控制器，所述控制器与所述温压监测组件、所述返排阀及所述调节阀均电连接、并用于根据所述液氨罐内的温度及压力，控制所述返排阀及所述调节阀的开度。

5.根据权利要求1所述的供氨机构，其特征在于，所述冷却管组包括循环泵、第一连接管及第二连接管，所述循环泵的进口与所述换热器的第二介质出口连通，所述循环泵的出口与所述第一连接管的一端连通，所述第一连接管的另一端与发动机的液冷腔的一端连通，所述第二连接管的一端与所述发动机的液冷腔的另一端连通，所述调节阀的一端与所述换热器的第二介质进口连通，所述调节阀的另一端与所述第二连接管的另一端连通。

6.根据权利要求1所述的供氨机构，其特征在于，所述温压监测组件包括温度检测件及压力检测件，所述温度检测件用于检测所述液氨罐内的温度，所述压力检测件用于检测所述液氨罐内的压力。

7.一种氨内燃机，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的供氨机构，且还包括喷油器、发动机及供油组件，所述喷油器的第一进料口与所述氨轨的另一端连通，所述喷油器的第二进料口与所述供油组件连通，所述喷油器的出口与所述发动机的燃烧腔连通。

8.根据权利要求7所述的氨内燃机，其特征在于，所述供油组件包括柴油箱、输油泵、增压泵及油轨，所述输油泵的进口与所述柴油箱的出口连通，所述输油泵的出口与所述增压泵的进口连通，所述增压泵的出口与所述油轨的一端连通，所述油轨的另一端与所述喷油器的第二进料口连通。

9.根据权利要求8所述的氨内燃机，其特征在于，所述供油组件还包括第二过滤器，所述第二过滤器的一端与所述柴油箱的出口连通，所述第二过滤器的另一端与所述输油泵的进口连通。

10.一种供氨控制方法，其特征在于，适应于如权利要求1-6中任意一项所述的供氨机构，且包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种供氨机构、氨内燃机及供氨控制方法，供氨机构包括液氨罐、温压监测组件、供氨组件及增压组件；供氨组件包括高压泵及氨轨，高压泵的进口与液氨罐的出口连通，高压泵的出口与氨轨的一端连通，氨轨的另一端与喷油器的第一进料口连通；增压组件包括返排阀、换热器、调节阀及控制器，返排阀的一端与高压泵的出口连通，返排阀的另一端与换热器的第一介质进口连通。本发明的有益效果是：通过采用液氨缸内直喷，喷射压力高，可以达到更高的燃烧效率，同时，当液氨罐内的压力低于设定值时，开启返排阀及调节阀，使高压氨气受热气化转变为高压氮气后排入液氨罐内，以维持液氨罐内的压力在预设范围内，从而便于控制液氨喷射量。

技术研发人员：安涛,程伟,林浩,朱正发
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19