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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：CN115653743B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211262305.0
申请日：2022-10-14
Applicant: 清华大学
Abstract: 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
Applicant: 清华大学
IPC: F02M21/02
Abstract: 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：CN113859214B
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202111146581.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种混合动力系统发动机动态能效控制方法及装置，通过全局优化算法能够针对复杂行驶工况求解全局最优的发动机燃烧模式控制轨迹，作为控制轨迹参考值，基于控制轨迹参考值采用瞬时优化算法对发动机燃烧模式进行实时控制，以整车能耗与排放为目标，确定当前状态下最优的燃烧模式，提高发动机燃烧模式决策的最优性与鲁棒性，通过对电机、发动机空燃比以及节气门开度进行协同控制，使发动机在稀薄燃烧模式和当量比燃烧模式之间进行最优切换，实现了对发动机燃烧模式的智能化和精细化控制，提升了混合动力系统的节能减排效果。
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Patent Agency Ranking
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
Applicant: 清华大学(CN)
Abstract: 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
Applicant: 清华大学
Abstract: 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：CN115306539A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210892504.3
申请日：2022-07-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及发动机技术领域，提供一种双等容热力循环发动机及其燃烧控制方法，双等容热力循环发动机包括气缸、第一喷嘴、第二喷嘴、火花塞、宽氧传感器以及控制器；第一喷嘴连接于气缸的进气道或者气缸的端部，用于向主燃室内喷射抗爆性燃料；第二喷嘴连接于射流室，用于向射流室内喷射氢气燃料；控制器可以根据发动机的平均有效压力和气缸内混合气的过量空气系数，调整第一喷嘴和第二喷嘴的喷射时刻、喷射时机和喷射次数，控制发动机在压缩上止点前后形成顺序的两次等容放热，可以避免主燃室边缘的混合气提前自燃，减少了爆震情况的发生，提高了燃烧等容度，有利于提高发动机的热效率。
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公开(公告)号：CN114776443A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210288875.0
申请日：2022-03-22
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及双燃料发动机技术领域，提供一种氨气‑柴油双燃料发动机及其燃烧控制方法，氨气‑柴油双燃料发动机包括缸筒、端盖、活塞、进气组件、排气组件、氨气喷射组件以及柴油喷射组件，端盖设置于缸筒的一端，端盖上形成有进气口和排气口；活塞活动插设在缸筒内，端盖、缸筒以及活塞之间形成有燃烧室，进气组件连接于进气口；排气组件连接于排气口；氨气喷射组件适于向进气组件内喷射氨气；柴油喷射组件包括电控喷油嘴，柴油喷射组件被配置为基于氨气替换率在活塞到达上止点的前后向燃烧室内进行预喷、主喷以及后喷。根据氨气替换率的不同，控制柴油的喷射次数以及喷射时刻，可以使发动机稳定运行，同时减少氨气和一氧化二氮的排放量。
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公开(公告)号：CN113859214A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111146581.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种混合动力系统发动机动态能效控制方法及装置，通过全局优化算法能够针对复杂行驶工况求解全局最优的发动机燃烧模式控制轨迹，作为控制轨迹参考值，基于控制轨迹参考值采用瞬时优化算法对发动机燃烧模式进行实时控制，以整车能耗与排放为目标，确定当前状态下最优的燃烧模式，提高发动机燃烧模式决策的最优性与鲁棒性，通过对电机、发动机空燃比以及节气门开度进行协同控制，使发动机在稀薄燃烧模式和当量比燃烧模式之间进行最优切换，实现了对发动机燃烧模式的智能化和精细化控制，提升了混合动力系统的节能减排效果。
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