[發(fā)明專利]發(fā)動機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980153040.7
• 申請日: 2009-01-14
• 公開（公告）號: CN102272428A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 春日俊相;渡邊厚;田中伸一郎;畦上修
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02C3/28
• 分類號: F02C3/28;F02C7/224;F02D19/08;F23R3/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 常殿國;段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)

在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)、汽油發(fā)動機(jī)以及柴油發(fā)動機(jī)等發(fā)動機(jī)中，一直以來主要用天然氣和化石燃料作為燃料(例如參照日本特開平10-259736號公報)。然而當(dāng)燃燒這些燃料時存在產(chǎn)生加速地球變暖的CO₂的問題。還存在早晚會使這些燃料枯竭的問題。此外如果在發(fā)動機(jī)中使燃料燃燒就會生成NO_X，因此在使用了發(fā)動機(jī)的情況下就必須抑制向大氣中排出NO_X。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機(jī)，能夠通過用氨作為燃料進(jìn)行不產(chǎn)生CO₂的燃燒，而且借助由該氨進(jìn)行的NO_X的還原作用從而大幅度地降低向大氣中排出的NO_X量。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)以氨為燃料，其中，在發(fā)動機(jī)的排氣通路內(nèi)配置NO_X選擇還原催化劑，該NO_X選擇還原催化劑在氨存在的狀態(tài)下能夠?qū)⑴艢庵兴腘O_X選擇性地還原，所述發(fā)動機(jī)包括用于將由氣態(tài)氨構(gòu)成的燃料供給到發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃料供給單元，將氨供給到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通路內(nèi)或NO_X選擇還原催化劑上游的排氣通路內(nèi)的任意一方或雙方，利用該所供給的氨將排氣中所含的NO_X在NO_X選擇還原催化劑中還原。

附圖說明

圖1是本發(fā)明涉及的發(fā)電設(shè)備的系統(tǒng)圖；圖2是圖解地表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)的一個例子的圖；圖3是發(fā)電設(shè)備的另一實施例的系統(tǒng)圖；圖4是發(fā)電設(shè)備的又一實施例的系統(tǒng)圖；圖5是發(fā)電設(shè)備的又一實施例的系統(tǒng)圖；圖6是發(fā)電設(shè)備的又一實施例的系統(tǒng)圖；圖7是發(fā)電設(shè)備的又一實施例的系統(tǒng)圖；圖8是發(fā)電設(shè)備的又一實施例及其變形例的系統(tǒng)圖；圖9是發(fā)電設(shè)備的又一實施例的系統(tǒng)圖；圖10是發(fā)電設(shè)備的又一實施例及其變形例的系統(tǒng)圖；圖11是發(fā)電設(shè)備的又一實施例的系統(tǒng)圖。

具體實施方式

圖1表示本發(fā)明涉及的發(fā)電設(shè)備的系統(tǒng)圖。參照圖1，1表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)，2表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)的燃燒器，3表示渦輪，4表示由渦輪3驅(qū)動的壓縮機(jī)，5表示經(jīng)由減速器6由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)1驅(qū)動的發(fā)電機(jī)，7表示燃料的氣化裝置，8和9表示燃料的調(diào)量閥，10表示配置在渦輪3的排氣通路內(nèi)、即燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)1的排氣通路內(nèi)的NO_X選擇還原催化劑，11表示電子控制裝置。另外，在圖1表示的例子中NO_X選擇還原催化劑10被配置在排熱回收裝置11內(nèi)。

NO_X選擇還原催化劑10例如由擔(dān)載二氧化鈦TiO₂的蜂窩結(jié)構(gòu)體構(gòu)成，該NO_X選擇還原催化劑10在氨存在的狀態(tài)下能夠?qū)⑴艢庵兴腘O_X選擇性地還原。另一方面，向電子控制裝置30中輸入：表示發(fā)電機(jī)5的輸出的信號、表示發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速的信號、表示壓縮機(jī)4的出口溫度的信號、表示壓縮機(jī)4的入口溫度的信號、表示壓縮機(jī)4的出口壓力的信號、表示渦輪3的入口溫度的信號、表示通過了NO_X選擇還原催化劑10的排氣中的NO_X濃度的信號、表示大氣溫度的信號等各種輸入信號，各調(diào)量閥8、9基于上述輸入信號通過電子控制裝置30的輸出信號被進(jìn)行控制。

圖2表示將圖1的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)1的一個例子進(jìn)行圖解地表示的局部側(cè)剖視圖。

參照圖2，在燃?xì)廨啓C(jī)1的殼體50內(nèi)輸出軸51能夠旋轉(zhuǎn)地被支承，該輸出軸51經(jīng)由減速器6與發(fā)電機(jī)5連接。壓縮機(jī)4由多級壓縮機(jī)構(gòu)成，該多級壓縮機(jī)具有由殼體50支承的多個靜葉片52、和形成在輸出軸51上的多個動葉片53，從進(jìn)入口54進(jìn)入的吸入空氣被壓縮機(jī)4壓縮而送入燃燒器2。

燃燒器2在輸出軸51周圍配置多個，各燃燒器2的構(gòu)成包括：燃燒室55、用于將燃料供給到燃燒室55內(nèi)的燃料供給裝置56、以及從燃燒室55朝向渦輪3延伸的燃燒器尾筒57。從壓縮機(jī)4流出的一部分壓縮空氣如圖2中箭頭A所示被送入到燃燒室55內(nèi)，從燃料供給裝置56供給的燃料在燃燒室55內(nèi)燃燒。燃燒室55內(nèi)的燃燒氣體在燃燒器尾筒57內(nèi)通過并被送入到渦輪3，由此將旋轉(zhuǎn)力賦予渦輪3。