專(zhuān)利名稱(chēng)：氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在內(nèi)燃機(jī)中作為燃料主要使用化石燃料。然而此時(shí)，在燃燒燃料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使地球變暖的co2。另ー方面，即使使氨燃燒也完全不產(chǎn)生co2。因此，作為燃料使用氨、不產(chǎn)生CO2的內(nèi)燃機(jī)已公知(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平5 — 332152號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，氨的氣化潛熱大。因此，在以液體形式貯存作為燃料的氨并以氣體形式從氨噴射閥向進(jìn)氣口和/或燃燒室內(nèi)進(jìn)行噴射的情況下，在燃料供給路徑內(nèi)氨從液體氣化為氣體時(shí)氨的溫度降低。其結(jié)果，存在氣化了的氨的壓力未充分升高，產(chǎn)生作為燃料的氨的供給不足的情況。另ー方面，在以液體狀態(tài)從氨噴射閥向進(jìn)氣口和/或燃燒室內(nèi)進(jìn)行噴射的情況下，因氨的氣化潛熱大，有時(shí)從氨噴射閥噴射出的氨未充分氣化，或在壓縮上止點(diǎn)，混合氣的溫度未達(dá)到著火溫度。因此，為了在燃燒室內(nèi)適當(dāng)進(jìn)行混合氣的燃燒，需要適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y供給的氨的溫度和壓カ。另外，在控制氨的溫度和壓カ時(shí)，向氨噴射閥供給的氨的升溫和/或升壓變得必要。然而，由于氨的升溫、升壓伴有能量消耗，所以必須確保能源，以使得作為內(nèi)燃機(jī)整體或作為搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛整體的能量效率變?yōu)樽罴选Ｒ虼?，本發(fā)明的目的在于提供一種氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，其能夠較高地維持作為內(nèi)燃機(jī)整體或作為搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛整體的能量效率，井能適當(dāng)控制向氨噴射閥供給的氨的溫度或壓力。作為用于解決上述問(wèn)題的手段，本發(fā)明提供在本發(fā)明要求保護(hù)的方案中記載的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的ー個(gè)方式為以氨為燃料的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，其具備向燃燒室供給氨的氨供給裝置、和將向該氨供給裝置供給的氨進(jìn)行升溫或升壓的升溫-升壓裝置，該升溫-升壓裝置利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行而產(chǎn)生的能量進(jìn)行氨的升溫或升壓。在本發(fā)明的另一方式中，還具備貯存氨的燃料罐，上述升溫-升壓裝置設(shè)置在燃料罐和氨供給裝置之間的燃料供給通路上。在本發(fā)明的另一方式中，上述升溫-升壓裝置為在向氨供給裝置供給的氨與熱流體之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，所述熱流體為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變得比常溫高的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的熱流體或搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛內(nèi)的熱流體。在本發(fā)明的另一方式中，還具備由該氨燃燒內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，上述升溫-升壓裝置利用加熱器或壓縮器進(jìn)行氨的升溫或升壓，所述加熱器或壓縮器由利用上述發(fā)電機(jī)生成的電カ驅(qū)動(dòng)。在本發(fā)明的另一方式中，還具備檢測(cè)向上述氨供給裝置供給的氨的溫度的溫度檢測(cè)裝置，上述升溫-升壓裝置在利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行而產(chǎn)生的熱進(jìn)行氨的升溫的同吋，基于由上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的溫度，控制施加給氨的熱量。在本發(fā)明的另一方式中，上述升溫-升壓裝置為進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的冷卻的冷卻裝置，作為該冷卻裝置的冷卻介質(zhì)，使用作為燃料所使用的氨，該氨伴隨著冷卻內(nèi)燃機(jī)而被升溫。在本發(fā)明的另一方式中，上述升溫-升壓裝置為進(jìn)行搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的車(chē)室內(nèi)的供冷的空調(diào)裝置，作為該空調(diào)裝置的制冷劑，使用作為燃料所使用的氨，該氨伴隨著冷卻車(chē)輛的車(chē)室而被升溫。在本發(fā)明的另一方式中，上述升溫-升壓裝置為進(jìn)行搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的車(chē)室內(nèi)的供冷的空調(diào)裝置，作為該空調(diào)裝置的制冷劑，使用作為燃料所使用的氨，該空調(diào)裝置具備將制冷劑加壓的壓縮機(jī)，上述氨由壓縮機(jī)升壓。 在本發(fā)明的另一方式中，還具備溫度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)向上述氨供給裝置供給的氨的溫度或從上述升溫-升壓裝置流出的氨的溫度；繞過(guò)升溫-升壓裝置的旁路通路；和流量控制閥，其能夠調(diào)整向升溫-升壓裝置和旁路通路流入的氨的流量，基于由上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的溫度，控制向升溫-升壓裝置流入的氨的流量。在本發(fā)明的另一方式中，還具備絕熱性的蓄熱容器，該蓄熱容器配置在上述升溫-升壓裝置上或配置在該升溫-升壓裝置的下游側(cè)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中溫度比常溫高的氨被貯存在蓄熱容器內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)停止后再起動(dòng)時(shí)，蓄熱容器內(nèi)的氨被供給到氨供給裝置。在本發(fā)明另一方式中，還具備分支通路和設(shè)置在該分支通路上的絕熱性的蓄熱容器，所述分支通路從上述升溫-升壓裝置和氨供給裝置之間的燃料供給通路分支，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中溫度比常溫高的氨被貯存在蓄熱容器內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)停止后再起動(dòng)時(shí)，蓄熱容器內(nèi)的氨被供給到氨供給裝置在本發(fā)明的另一方式中，還具備流量比率控制閥，該流量比率控制閥控制從上述燃料罐經(jīng)由升溫-升壓裝置向氨供給裝置供給的氨的流量與從上述蓄熱容器向氨供給裝置供給的氨的流量的比率，在上述內(nèi)燃機(jī)再起動(dòng)時(shí)，控制流量比率控制閥使得向氨供給裝置供給的氨的溫度變?yōu)槟繕?biāo)溫度。在本發(fā)明的另一方式中，上述升溫-升壓裝置具備熱交換器，其在向氨供給裝置供給的氨與熱流體之間進(jìn)行熱交換，所述熱流體為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變得比常溫高的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的熱流體或搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛內(nèi)的熱流體；和膨脹器，其使由熱交換器加熱了的氨膨脹，在從膨脹器流出的氨向氨供給裝置供給的同時(shí)，通過(guò)調(diào)整利用膨脹器使氨膨脹的程度來(lái)控制從膨脹器流出的氨的溫度。在本發(fā)明的另一方式中，還具備由膨脹器驅(qū)動(dòng)的動(dòng)カ再生裝置。在本發(fā)明的另一方式中，還具備用于冷卻從膨脹器流出的氨的冷卻裝置。在本發(fā)明的另一方式中，還具備用于繞過(guò)上述熱交換器和膨脹器的旁路通路；和流量控制閥，其調(diào)整向該旁路通路流入的氨的流量。在本發(fā)明的另一方式中，還具備用于使從膨脹器流出的氨的一部分再次流入熱交換器的返回通路。以下，通過(guò)附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的記載，能夠進(jìn)一歩充分理解本發(fā)明。


圖I為第一實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的整體圖。圖2為概略表示熱交換器的圖。圖3為第一實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的另一例的整體圖。圖4為第一實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的另一例的整體圖。圖5為第二實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的整體圖。圖6為控制向氨噴射閥流入的氨的溫度的控制程序(routine)的流程圖。圖7為表示第二實(shí)施方式的變形例的圖。 圖8為概略表示第三實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。圖9為概略表示第四實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。圖10為概略表示第五實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。圖11為控制向氨噴射閥流入的氨的溫度的控制程序的流程圖。圖12為表示第五實(shí)施方式的變形例的圖。圖13為概略表示第六實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。并且，在以下的說(shuō)明中，相同的構(gòu)成要素附帯相同的附圖標(biāo)記。首先，參照?qǐng)DI說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。參照?qǐng)D1，I表示內(nèi)燃機(jī)主體，2表不氣缸體,3表不氣缸蓋,4表不活塞,5表不燃燒室,6表不配置在燃燒室5的頂面中央部的點(diǎn)火裝置，7表示進(jìn)氣閥，8表示進(jìn)氣ロ，9表示排氣閥，10表示排氣ロ。在圖I所示的實(shí)施方式中，點(diǎn)火裝置6由放出等離子流的等離子流火花塞構(gòu)成。另外，在氣缸蓋3上配置有用于向各自對(duì)應(yīng)的燃燒室5內(nèi)噴射液態(tài)氨的氨噴射閥(氨供給裝置)13。從燃料罐14向該氨噴射閥13供給液態(tài)氨。進(jìn)氣ロ 8經(jīng)由進(jìn)氣支管11與平衡罐12 (surge tank)連接。平衡罐12經(jīng)由進(jìn)氣導(dǎo)管15與空氣濾清器16連接。在進(jìn)氣導(dǎo)管15內(nèi)，配置有由促動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥18和使用了例如熱射線(xiàn)的吸入空氣量檢測(cè)器19。另ー方面，排氣ロ 10經(jīng)由排氣歧管20與上游側(cè)排氣浄化裝置21連接。在圖I所示的實(shí)施方式中，該上游側(cè)排氣浄化裝置21可設(shè)為能夠吸附排氣中的氨的氨吸附材料或者能夠吸附排氣中的NOx的NOx吸附材料等。上游側(cè)排氣浄化裝置21經(jīng)由排氣管22與下游側(cè)排氣浄化裝置23連接。在圖I所示的實(shí)施方式中，該下游側(cè)排氣浄化裝置21可設(shè)為能夠凈化排氣中所含的氨和NOx的氧化催化劑、NOx吸藏還原催化劑或NOx選擇還原催化劑
坐寸ο燃料罐14內(nèi)充滿(mǎn)O. 8MPa I. OMPa程度的高壓的液態(tài)氨。在該燃料罐14內(nèi)配置有氨供給泵24。該氨供給泵24的排出ロ經(jīng)由當(dāng)排出壓カ變?yōu)橐欢ㄒ陨蠒r(shí)使液態(tài)氨返回到燃料罐14內(nèi)的安全閥25、在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中開(kāi)閥而在內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)閉閥的截止閥26和氨供給管(氨供給通路)27而與氨噴射閥13連接。另外，在氨供給管27上配置有后述的熱交換器28和在熱交換器28的下游側(cè)檢測(cè)氨供給管27內(nèi)的液態(tài)氨的溫度的溫度傳感器29。熱交換器28被配置得盡可能地接近氨噴射閥13，以使得由熱交換器28升溫了的氨的溫度在在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的期間不怎么降低。電子控制単元30包含數(shù)字計(jì)算機(jī)，具備由雙向總線(xiàn)31相互連接的ROM (只讀存儲(chǔ)器)32、RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33、CPU (微處理器)34、輸入端ロ 35和輸出端ロ 36。吸入空氣量檢測(cè)器19和壓カ傳感器29的輸出信號(hào)，經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端ロ35。而且，產(chǎn)生與加速踏板40的踩踏量成比例的輸出電壓的負(fù)荷傳感器41與加速踏板40連接，負(fù)荷傳感器41的輸出電壓經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端ロ 35。而且，曲軸每旋轉(zhuǎn)例如10°就產(chǎn)生輸出脈沖的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42與輸入端ロ 35連接。另ー方面，輸出端ロ 36與點(diǎn)火裝置6的點(diǎn)火電路39連接，而且經(jīng)由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，與氨噴射閥13、節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)用促動(dòng)器17、氨供給泵24和截止閥26連接。這樣構(gòu)成的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，液態(tài)氨從氨噴射閥13噴射到各氣缸的燃燒室5內(nèi)。此時(shí),從氨噴射閥13噴射出的液態(tài)氨一被噴射出就 減壓沸騰而氣化。在燃燒室5內(nèi)氣化了的氣態(tài)氨，在壓縮行程的后半行程，由于從等離子流火花塞6噴出的等離子流而著火。當(dāng)使氣態(tài)氨完全燃燒時(shí)，理論上變?yōu)镹2和H2O,完全不產(chǎn)生C02。然而，實(shí)際上殘存未燃的氨，并且通過(guò)在燃燒室5內(nèi)的混合氣的燃燒而生成N0X。因此，從燃燒室5排出未燃的氨和N0X。因此，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有下游側(cè)排氣浄化裝置23，該下游側(cè)排氣浄化裝置23能夠凈化排氣中所含的未燃氨和N0X。然而，在冷起動(dòng)時(shí)等，下游側(cè)排氣凈化催化劑23的溫度低，所以下游側(cè)凈化催化劑23未活化，因此不能夠凈化從內(nèi)燃機(jī)主體排出的未燃氨。因此，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)排氣浄化裝置23上游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有上游側(cè)排氣浄化裝置21，該上游側(cè)排氣浄化裝置21能夠吸附排氣中所含的氨和N0X，并在溫度升高時(shí)將所吸附的氨和NOx放出。然而，與化石燃料等相比，氨的氣化潛熱大，因此，當(dāng)從氨噴射閥13噴射常溫的氨吋，由于氨的氣化潛熱，燃燒室5內(nèi)的空氣的熱量被奪取，燃燒室5內(nèi)的溫度急劇降低。當(dāng)燃燒室5內(nèi)的溫度降低時(shí)，氨變得難以氣化，并且即使在壓縮上止點(diǎn)，燃燒室5內(nèi)的溫度也變低。一般地，由干與化石燃料等相比氨難以燃燒，所以當(dāng)變得難以氣化、或在壓縮上止點(diǎn)的燃燒室5內(nèi)的溫度變低時(shí)，有時(shí)招致燃燒不良、失火(不發(fā)火)。因此，為了促進(jìn)氨的氣化且提高在壓縮上止點(diǎn)的燃燒室5內(nèi)的溫度，必須提高向燃燒室5內(nèi)供給的氨的溫度。因此，在本實(shí)施方式中，相比于燃料罐14內(nèi)的氨的溫度提高向氨噴射閥13供給的氨的溫度。如圖I所示，在本實(shí)施方式中，在氨供給管27上設(shè)置有熱交換器28。該熱交換器28在熱流體和向氨噴射閥供給的氨之間進(jìn)行熱交換，所述熱流體是溫度比燃料罐14內(nèi)的氨(或從燃料罐14流出并在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨)的溫度即大氣溫度或常溫高的熱流體。作為這樣的熱流體，可以使用例如內(nèi)燃機(jī)的冷卻水。圖2 (A)為概略表示使用冷卻水作為熱流體時(shí)的熱交換器和內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)50的圖。如圖2所示，內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路，經(jīng)由上游側(cè)連通管51和下游側(cè)連通管52而與散熱器53連接。在上游側(cè)連通管51內(nèi)，冷卻水從內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流向散熱器53流動(dòng)，在下游側(cè)連通管52內(nèi)，冷卻水從散熱器53向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流動(dòng)。在下游側(cè)連通管52上，設(shè)置有恒溫器54和水泵55。從上游側(cè)連通管51分支出的旁通管56與恒溫器54連接。恒溫器54是將內(nèi)燃機(jī)主體I內(nèi)的冷卻水的溫度保持在一定溫度以上的裝置，在內(nèi)燃機(jī)主體I內(nèi)的冷卻水的溫度比一定溫度低時(shí)，恒溫器54被關(guān)閉。當(dāng)恒溫器54關(guān)閉時(shí)，從散熱器53朝向恒溫器54的下游側(cè)連通管52內(nèi)的冷卻水流動(dòng)被阻斷，因此，冷卻水變得不在散熱器53內(nèi)流動(dòng)。另外，在恒溫器54被關(guān)閉的同時(shí)，旁通管56的朝向下游側(cè)連通管52的出ロ被打開(kāi)，因此，冷卻水通過(guò)旁通管56流動(dòng)。另ー方面，當(dāng)恒溫器54被開(kāi)啟吋，允許從散熱器53朝向恒溫器54的下游側(cè)連通管52內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)，因此冷卻水將在散熱器53內(nèi)流動(dòng)。另外，在恒溫器54被開(kāi)啟的同時(shí)，旁通管56的朝向下游側(cè)連通管52的出ロ被關(guān)閉，因此冷卻水不通過(guò)旁通管56流動(dòng)。在這樣構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)50中，在冷卻水通過(guò)內(nèi)燃機(jī)主體I時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)主體I奪取熱量，所以從內(nèi)燃機(jī)主體I流出的冷卻水的溫度高。在本實(shí)施方式中，利用熱交換器28，在從內(nèi)燃機(jī)主體I流出的冷卻水和在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨之間進(jìn)行熱交換，因此，能夠使在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨升溫。
或者，作為上述熱流體可以使用排氣，圖2 (B)是概略表示使用排氣作為熱流體時(shí)的熱交換器28的圖。如圖2 (B)所示，在熱交換器28內(nèi)，在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨和在下游側(cè)排氣浄化裝置23內(nèi)流動(dòng)的排氣之間進(jìn)行熱交換，由于通常排氣的溫度為高溫，所以通過(guò)該熱交換，能夠使在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨升溫。再者，當(dāng)在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨與排氣之間進(jìn)行熱交換時(shí)，未必需要在氨供給管27和下游側(cè)排氣浄化裝置23之間進(jìn)行熱交換，例如也可以在其與排氣歧管20、上游側(cè)排氣浄化裝置21或排氣管22之間進(jìn)行熱交換。但是，由于一般地排氣溫度越趨向排氣下游側(cè)就越低，因此為了使在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨充分升溫，優(yōu)選將熱交換器28盡可能地設(shè)置在排氣通路的上游側(cè)?；蛘?，作為上述熱流體，也可以使用在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置(例如，車(chē)內(nèi)用空調(diào)器)等中所使用的制冷劑。圖2 (C)是使用車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置的制冷劑作為熱流體時(shí)的熱交換器28和車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60的概略圖。如圖2 (C)所示，車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60具備使制冷劑循環(huán)的循環(huán)通路61 ;在該循環(huán)通路61上順序配置的冷凝器(熱交換器)62、膨脹閥63、蒸發(fā)器(熱交換器)64和空調(diào)用壓縮機(jī)65。作為制冷劑，可以使用例如HFC — 134a、氟利昂氣體、氨等的一般所使用的各種各樣的制冷劑。在這樣構(gòu)成的車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60中，制冷劑沿圖2 (C)中箭頭所示方向循環(huán)，由空調(diào)用壓縮機(jī)65加壓了的高溫高壓的液態(tài)或氣態(tài)制冷劑在冷凝器62中向周?chē)尫艧崃慷焕鋮s，變?yōu)橹械瘸潭鹊臏囟鹊囊簯B(tài)制冷劑。該中等程度的溫度的液態(tài)制冷劑通過(guò)膨脹閥63，由此變?yōu)榈蜏氐蛪旱撵F狀制冷劑，并流入蒸發(fā)器64。流入到蒸發(fā)器64內(nèi)的低溫低壓的霧狀制冷劑從周?chē)鷬Z取熱量而氣化，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)制冷劑。此時(shí)，伴隨著該制冷劑的氣化，車(chē)室內(nèi)的熱量被奪走，車(chē)室內(nèi)被冷卻。從蒸發(fā)器64流出的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑由空調(diào)用壓縮機(jī)65加壓，變?yōu)楦邷馗邏旱囊簯B(tài)或氣態(tài)制冷劑，并再次流入冷凝器62內(nèi)。車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行在由蒸發(fā)器64從車(chē)室內(nèi)奪取熱量將車(chē)室內(nèi)冷卻的同吋，由冷凝器62向大氣釋放熱量的循環(huán)(冷凍循環(huán))，進(jìn)行了車(chē)室內(nèi)的冷卻。在此，由空調(diào)用壓縮機(jī)65加壓后的制冷劑，如上所述那樣變?yōu)楦邷?。在本?shí)施方式中，利用熱交換器28，在從空調(diào)用壓縮機(jī)65流出的高溫的制冷劑和在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨之間進(jìn)行熱交換，由此，能夠使在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨升溫。再者，雖然在圖2 (C)所示的例中，在空調(diào)用壓縮機(jī)65和冷凝器62之間的循環(huán)通路61與氨供給管27之間進(jìn)行熱交換，但也可以在冷凝器62與氨供給管27之間進(jìn)行熱交換。如圖2(A) 圖2(C)所示，在熱交換器28中，在在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨和熱流體之間進(jìn)行熱交換，所述熱流體為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變得比大氣溫度或常溫高的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的熱流體或搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛內(nèi)的熱流體，由此，能夠使向氨噴射閥13供給的氨升溫。另夕卜，在上述實(shí)施方式中，由于作為熱流體使用了伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而被加熱的熱流體，所以可以說(shuō)氨的升溫利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而產(chǎn)生的能量進(jìn)行。特別是在上述圖2 (A) 圖2 (C)中，利用通常向大氣中釋放的熱進(jìn)行氨的加熱，所以能夠?qū)⒆鳛閮?nèi)燃機(jī)整體或作為搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛整體的能量效率維持得較高，并且進(jìn)行氨的升溫。再者，雖然在上述實(shí)施方式中，使用伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而被加熱的熱流體，利用熱交換器進(jìn)行了氨的升溫，但也可以在氨供給管27上設(shè)置電加熱器，并利用該電加熱器進(jìn)行氨的升溫。該情況下，向電加熱器供給利用由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)生成的電力。另外，除了電加熱器之外，或替代電加熱器，還可以設(shè)置對(duì)在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨進(jìn)行加壓壓縮的電動(dòng)壓縮機(jī)。再者，由于從伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而被驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)向電加熱器和壓縮機(jī) 供給電力，所以可以說(shuō)氨的升溫和升壓利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而產(chǎn)生的能量進(jìn)行。另外，在上述實(shí)施方式中，在氨供給管27上設(shè)置熱交換器28或電加熱器、壓縮機(jī)，使在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨升溫，但也可以在燃料罐14上設(shè)置熱交換器或電加熱器、壓縮機(jī)，使燃料罐14內(nèi)的氨升溫。再者，在上述實(shí)施方式中，氨噴射閥13配置在氣缸蓋2上，并且向燃燒室5內(nèi)噴射氨。然而，氨噴射閥例如如圖3所示也可以配置在進(jìn)氣支管11上，井向?qū)?yīng)的進(jìn)氣ロ 8內(nèi)噴射液態(tài)氨(圖3的氨噴射閥13’)。另外，在上述實(shí)施方式中，作為內(nèi)燃機(jī)，使用了由點(diǎn)火裝置6進(jìn)行混合氣點(diǎn)火的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。然而，作為內(nèi)燃機(jī)，也可以使用不采用點(diǎn)火裝置6的壓縮自著火式內(nèi)燃機(jī)。另外，在上述實(shí)施方式中，向氨噴射閥13供給液體狀態(tài)的氨并噴射了液態(tài)氨。然而，在從氨噴射閥13向進(jìn)氣ロ 8和/或燃燒室5內(nèi)進(jìn)行氣態(tài)氨的噴射的情況下，在氨供給管27內(nèi)配置氣化器來(lái)使液態(tài)氨氣化,從氨噴射閥噴射氣態(tài)氨。在此,如上所述,氨的氣化潛熱非常大，因此，在氣化器中氨從液體氣化成為氣體時(shí)，氨的溫度降低。其結(jié)果，氣化了的氨的壓カ未充分提高，存在產(chǎn)生作為燃料的氨的供給不足的情況。因此，即使是從氨噴射閥13進(jìn)行氣態(tài)氨的噴射的情況，也需要將向氨噴射閥13供給的氨升溫或升壓。因此，也可以將上述實(shí)施方式應(yīng)用于從氨噴射閥13噴射氣態(tài)氨的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。另外，在上述實(shí)施方式中，作為燃料僅使用了氨。然而，與一直以來(lái)所使用的化石燃料相比，氨難以燃燒。當(dāng)作為燃料僅使用氨時(shí)，存在在燃燒室5內(nèi)不能進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜紵那闆r。因此，作為燃料，除了供給氨以外可以還向燃燒室5內(nèi)供給氨以外的燃料(以下稱(chēng)作“非氨燃料”)。作為非氨燃料，可以使用比氨容易燃燒的燃料，例如汽油、輕油、液化天然氣、或通過(guò)將氨改性而獲得的氫氣等。圖4為除了氨以外還向燃燒室5內(nèi)供給非氨燃料時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的例子。在圖4所示的例中，表示了作為非氨燃料使用能夠火花點(diǎn)火的燃料例如汽油的情況。在圖4所示的例中，在進(jìn)氣支管11上配置了用于向各自對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣ロ 8內(nèi)噴射汽油的非氨燃料噴射閥71。從非氨燃料貯存罐72向該非氨燃料噴射閥71供給非氨燃料。在非氨燃料貯存罐72內(nèi)配置有非氨燃料供給泵73。該非氨燃料供給泵73的排出ロ經(jīng)由非氨燃料供給管(非氨燃料供給通路)74與非氨燃料噴射閥71連接。再者，非氨燃料噴射閥也可以是配置在氣缸蓋3并向各自對(duì)應(yīng)的燃燒室5內(nèi)噴射非氨燃料的噴射閥。再者，在以下的實(shí)施方式和變形例中，對(duì)于向燃燒室5內(nèi)噴射液態(tài)氨并由點(diǎn)火裝置6進(jìn)行混合氣的點(diǎn)火、并且僅噴射液態(tài)氨作為燃料的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。然而，在以下的實(shí)施方式和變形例中，也可以與上述實(shí)施方式同樣地進(jìn)行各種變更。以下，參照?qǐng)D5說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。圖5所示的本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成，基本上與第一實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成同樣，對(duì)于同樣的構(gòu)成省略其說(shuō)明。如圖5所示，本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)，具備在熱交換器28的上游側(cè)從氨供給管27分支出的旁通管80 ;和流量控制閥81，其設(shè)置在旁通管80從氨供給管27分支的分支部。 旁通管80能夠繞過(guò)熱交換器28，旁通管80在熱交換器28的下游側(cè)與氨供給管27合流。溫度傳感器29，在旁通管80向氨供給管27合流的合流部的下游側(cè)配置在氨供給管27上。另外，流量控制閥81能夠分別調(diào)整向熱交換器28和旁通管80流入的氨的流量。換種角度說(shuō)，利用流量控制閥81，能夠調(diào)整向旁通管80流入的氨的流量和向熱交換器28流入的氨的流量的比率?？墒?，如上所述，由于氨的氣化潛熱大，所以在向氨噴射閥13供給之前需要進(jìn)行氨的升溫，但是，相反地，如果向氨噴射閥13供給的氨的溫度變得過(guò)高，則在液態(tài)氨內(nèi)產(chǎn)生氣泡，不能適當(dāng)?shù)乜刂苼?lái)自氨噴射閥13的氨噴射量。因此，為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行來(lái)自氨噴射閥13的氨的噴射使氨在燃燒室5內(nèi)良好地燃燒，向氨噴射閥13供給的氨的溫度必須維持在比常溫高的一定范圍內(nèi)。另外，在從氨噴射閥13噴射氣態(tài)氨的情況下也可以說(shuō)是相同的。即，在從氨噴射閥13噴射氣態(tài)氨的情況下，如果向氨噴射閥13供給的氨的溫度變得過(guò)高，則氨的密度降低，其結(jié)果，供給到燃燒室5內(nèi)的氨的量減少。因此，為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行來(lái)自氨噴射閥13的氨的噴射，向氨噴射閥13供給的氨的溫度必須維持在比常溫高的一定范圍內(nèi)。在此，由于經(jīng)由熱交換器28而流動(dòng)的氨在熱交換器28內(nèi)被升溫，所以其溫度高。另ー方面，經(jīng)由旁通管80流動(dòng)的氨不通過(guò)熱交換器28，所以不升溫且其溫度低。因此，在本實(shí)施方式中，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度高時(shí)，使向熱交換器28流入的氨的流量減少，同時(shí)使向旁通管80流入的氨的流量増大，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度低時(shí)，使向熱交換器28流入的氨的流量増大，同時(shí)使向旁通管80流入的氨的流量減少。由此，能夠適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y13流入的氨的溫度。具體地講，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比預(yù)定的目標(biāo)溫度(或目標(biāo)溫度范圍)高時(shí)，控制流量控制閥81，使得向熱交換器28流入的氨的流量減少(或者，使得向熱交換器28流入的氨的比率減少)，相反，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比上述目標(biāo)溫度低時(shí)，控制流量控制閥81，使得向熱交換器28流入的氨的流量増大(或者，使得向熱交換器28流入的氨的比率上升)。由此，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。若更一般化地說(shuō)明，則可以說(shuō)在本實(shí)施方式中，氨燃燒內(nèi)燃機(jī)具備溫度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)向氨供給裝置供給的氨的溫度或從升溫-升壓裝置(熱交換器28、或后述的內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路、車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置等)流出的氨的溫度；旁路通路，其繞過(guò)升溫-升壓裝置；和流量控制閥，其能夠調(diào)整向升溫-升壓裝置和旁路通路流入的氨的流量，基于由溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的溫度，能夠控制向升溫-升壓裝置流入的氨的流量。圖6為控制向氨噴射閥13流入的氨的溫度的控制程序的流程圖。圖示的控制程序，通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷來(lái)進(jìn)行。
在圖6所示的控制程序中，首先，在步驟Sll中，由溫度傳感器29檢測(cè)向氨噴射閥13流入的氨的溫度Ta。然后，在步驟S12和S13中，判定在步驟Sll中所檢測(cè)出的氨的溫度Ta是比目標(biāo)溫度Tatgt高還是比目標(biāo)溫度Tatgt低或者是與目標(biāo)溫度Tatgt大致相同。當(dāng)在步驟S12和S13中判定為氨的溫度Ta比目標(biāo)溫度Tatgt高的情況下，進(jìn)入步驟S14。在步驟S14，控制流量控制閥81，以使得向熱交換器28流入的氨的流量減少，由此，使向氨噴射閥13流入的氨的溫度降低。另ー方面，當(dāng)在步驟S12和S13中判定為氨的溫度Ta比目標(biāo)溫度Tatgt低的情況下，進(jìn)入步驟S15。在步驟S15中，控制流量控制閥81，以使得向熱交換器28流入的氨的流量増大，由此，使向氨噴射閥13流入的氨的溫度上升。另外，當(dāng)在步驟S12和S13中判定為氨的溫度Ta與目標(biāo)溫度Tatgt大致相同時(shí)，以原樣的狀態(tài)維持流量控制閥81。以下，參照?qǐng)D7說(shuō)明第二實(shí)施方式的變形例。在圖7(A)所示的例中，對(duì)于圖2(A)所示的冷卻系統(tǒng)50，設(shè)置有繞過(guò)熱交換器28的旁通管82、和控制向該旁通管82流入的冷卻水的流量的流量控制閥83。另外，在圖7 (B)所示的例中，對(duì)于圖2 (B)所示的排氣系統(tǒng)，設(shè)置有繞過(guò)下游側(cè)排氣浄化裝置23的旁通管84、和控制向該旁通管84流入的排氣的流量的流量控制閥85。而且，在圖7 (C)所示的例中，對(duì)于圖2 (C)所示的車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60，設(shè)置有繞過(guò)熱交換器28的旁通管86、和控制向該旁通管流入的制冷劑的流量的流量控制閥87。這些旁通管82、84和86，能夠繞過(guò)熱交換器(在圖7(B)中為下游側(cè)排氣浄化裝置)28。另外，流量控制閥83、85、87能夠調(diào)整向熱交換器28流入的熱流體(冷卻水、排氣、制冷齊U)的流量，因此，能夠同時(shí)地調(diào)整向旁通管82、84、86流入的熱流體的流量。即可以說(shuō)，利用流量控制閥83、85、87，能夠調(diào)整向熱交換器28流入的熱流體的流量和向旁通管82、84、86流入的熱流體的流量的比率。在此，在熱交換器28中施加給氨的熱量根據(jù)向熱交換器28內(nèi)流入的流體(冷卻水、排氣、制冷劑等)的流量而變化。例如，在向熱交換器28內(nèi)流入的熱流體的流量多時(shí)，在熱交換器28內(nèi)從熱流體向氨傳遞的熱量多。其結(jié)果，從熱交換器28流出的氨的溫度變高。另ー方面，在向熱交換器28內(nèi)流入的熱流體的流量少時(shí)，在熱交換器28內(nèi)從熱流體向氨傳遞的熱量少。其結(jié)果，從熱交換器28流出的氨的溫度變低。因此，在本變形例中，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度高時(shí)，使向熱交換器28流入的熱流體的流量減少，另一方面，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度低時(shí)，使向熱交換器28流入的熱流體的流量増大。由此，能夠適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y13流入的氨的溫度。具體地講，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比預(yù)定的目標(biāo)溫度(或目標(biāo)溫度范圍)高時(shí)，控制流量控制閥83、85、87，使得向熱交換器28流入的熱流體的流量増大，相反，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比預(yù)定的目標(biāo)溫度低時(shí)，控制流量控制閥83、85、87，使得向熱交換器28流入的熱流體的流量減少。由此，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近?；蛘?，也可以不設(shè)置旁通管82、84、86和流量控制閥83、85、87，通過(guò)控制水泵55或空調(diào)用壓縮機(jī)65的輸出，來(lái)控制向熱交換器28流入的熱流體的流量。該情況下，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度高時(shí)，使水泵55或空調(diào)用壓縮機(jī)65的輸出降低，使熱流體的流量減少，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度低時(shí)，提高水泵55或空調(diào)用壓縮機(jī)65的輸出，使熱流體的流量増大。通過(guò)這樣進(jìn)行，也能夠適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y13流入的氨的溫度。對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行歸納，在本變形例中，基于向氨噴射閥13流入的氨的溫度，即由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度，反饋控制在熱交換器28內(nèi)從熱流體向氨傳遞的熱量，由此能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度控制為適當(dāng)?shù)臏囟取Ｒ韵?，參照?qǐng)D8說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成，基本上與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成同樣，對(duì)于同樣的構(gòu)成 省略其說(shuō)明。圖8為概略表示本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。如圖8 (A)所示，在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)中，替代熱交換器28，在氨供給管27上設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路。因此，作為燃料向氨噴射閥13供給的氨，在通過(guò)內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路期間從內(nèi)燃機(jī)主體I奪取熱量冷卻內(nèi)燃機(jī)主體，并且與之相伴地升溫。換種角度說(shuō),在本實(shí)施方式中，向氨噴射閥13供給的氨，替代冷卻水，用作冷卻內(nèi)燃機(jī)主體I的冷卻介質(zhì)。由此，在本實(shí)施方式中，能夠使向氨噴射閥13供給的氨升溫。另外，在本實(shí)施方式中，由于氨的升溫是利用內(nèi)燃機(jī)主體I的熱來(lái)進(jìn)行，所以可以說(shuō)，氨的升溫利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而產(chǎn)生的能量進(jìn)行。特別是，在本實(shí)施方式中，由于利用通常經(jīng)由冷卻水向大氣中釋放的熱進(jìn)行氨的加熱，所以能夠ー邊較高地維持作為內(nèi)燃機(jī)整體的能量效率，一邊進(jìn)行氨的升溫。再者，在上述實(shí)施方式中，作為冷卻內(nèi)燃機(jī)主體I的冷卻介質(zhì)，使用氨替代冷卻水。然而，也可以由冷卻水和氨這兩種冷卻介質(zhì)來(lái)冷卻內(nèi)燃機(jī)主體1，即，也可以使氨僅通過(guò)內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路的一部分，該情況下，內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路構(gòu)成為分為冷卻水用通路和氨用通路，冷卻水和氨不會(huì)混合。圖8 (B)表示與圖8 (A)所示的燃料供給系統(tǒng)不同的燃料供給系統(tǒng)。在圖8 (B)所示的例中，如圖8 (A)所示那樣，在氨供給管27上設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路，并且設(shè)置有旁通管90，其在內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路的上游側(cè)從氨供給管27分支；和流量控制閥91，其控制向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路和旁通管90流入的氨的流量。旁通管90構(gòu)成為繞過(guò)內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路。溫度傳感器29，在旁通管90向氨供給管27合流的合流部的下游側(cè)配置在氨供給管27上。在這樣構(gòu)成的圖8 (B)所示的例中，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度高時(shí)，使向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流入的氨的流量減少，并且使向旁通管90流入的氨的流量増大，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度低時(shí)，使向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流入的氨的流量増大，并且使向旁通管90流入的氨的流量減少。由此，能夠適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y13流入的氨的溫度。具體而言，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比預(yù)定的目標(biāo)溫度(或目標(biāo)溫度范圍)高時(shí)，控制流量控制閥91，以使得向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流入的氨的流量増大，相反，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比上述目標(biāo)溫度低時(shí)，控制流量控制閥91，以使得向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流入的氨的流量減少。由此，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。圖8 (C)表示與圖8 (A)和圖8 (B)所示的燃料供給系統(tǒng)不同的燃料供給系統(tǒng)。在圖8 (C)所示的例中，在氨供給管27的中途設(shè)置有與圖2 (A)所示的內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)50同樣的冷卻系統(tǒng)50’。但是，在圖8 (C)所示的冷卻系統(tǒng)50’中，作為冷卻介質(zhì)，不是使用冷卻水而是使用氨。如圖8 (C)所示，與燃料罐14連通的上游側(cè)氨供給管27a連接到冷卻系統(tǒng)50’的下游側(cè)連通管52上，特別是連接到水泵55和內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路之間的下游側(cè)連通管52上。另外，與氨噴射閥13連通的下游側(cè)氨供給管27b，連接到冷卻系統(tǒng)50’的上游側(cè)連通管51上，特別是連接到內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路和散熱器53之間的下游側(cè)連通管52上。在下游側(cè)氨供給管27b和下游側(cè)連通管52的連接部設(shè)置有流量控制閥92，該流量控制閥92控制向氨噴射閥13流入的氨的流量和在冷卻系統(tǒng)50’內(nèi)循環(huán)的氨的 流量。在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，從燃料罐14流出的氨經(jīng)由上游側(cè)氨供給管27a流入冷卻系統(tǒng)50’的下游側(cè)連通管52。流入到冷卻系統(tǒng)50’內(nèi)的氨在冷卻系統(tǒng)50’內(nèi)按照內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路、散熱器53 (或旁通管56)、恒溫器54、水泵55的順序循環(huán)，由此進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)I的冷卻。另外，在冷卻系統(tǒng)50’內(nèi)循環(huán)的氨的一部分在通過(guò)流量控制閥92時(shí)，相應(yīng)于流量控制閥92的位置向下游側(cè)氨供給管27b流入，即向氨噴射閥13流入。由于向流量控制閥92流入的氨是剛通過(guò)了內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路，所以?shī)Z取內(nèi)燃機(jī)主體I的熱量，其溫度變高。因此，經(jīng)由流量控制閥92從上游側(cè)連通管51流向下游側(cè)氨供給管27b，其后流向氨噴射閥13的氨的溫度高。因此，在圖8 (C)所示的例中，由燃料罐14供給的氨在通過(guò)冷卻系統(tǒng)50’的期間升溫。再者，在圖8 (C)所示的例中，上游側(cè)氨供給管27a連接到水泵55和內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路之間的下游側(cè)連通路52上，但是也可以連接到恒溫器54和水泵55之間的下游側(cè)連通路52上。該情況下，能夠利用水泵55進(jìn)行氨從燃料罐24內(nèi)的供給，所以也可以不設(shè)置氨供給泵24。另外，在圖8 (C)所示的燃料供給系統(tǒng)中，也可以設(shè)置繞過(guò)冷卻系統(tǒng)50’的旁通管，并且控制向冷卻系統(tǒng)50’和流入旁通管流入的氨的流量。在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行歸納，在本實(shí)施方式中，作為進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)冷卻的冷卻裝置(內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路和冷卻系統(tǒng)50’)的冷卻介質(zhì)，使用了作為燃料所使用的氨。由此，氨伴隨著冷卻內(nèi)燃機(jī)而被升溫。特別是，在本實(shí)施方式中，也利用通常向大氣中釋放的熱進(jìn)行氨的加熱，所以作為內(nèi)燃機(jī)整體能夠ー邊較高地維持的能量效率，一邊進(jìn)行氨的升溫。接著，參照?qǐng)D9說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。圖9所示的本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成，基本上與第一實(shí)施方式至第三實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成同樣，對(duì)于同樣的構(gòu)成省略其說(shuō)明。
圖9為概略表示本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。如圖9(A)所示，在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)中，在氨供給管27的中途，設(shè)置有圖2 (C)所示的車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’。特別是，在圖9 (C)所示的車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’中，作為制冷劑使用氨。如圖9 (C)所示，與燃料罐14連通的上游側(cè)氨供給管27a，連接到車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’的冷凝器62和膨脹閥63之間的循環(huán)通路61上。另外，與氨噴射閥13連通的下游側(cè)氨供給管27b，連接到車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’的空調(diào)用壓縮機(jī)65和冷凝器62之間的循環(huán)通路61上。在下游側(cè)氨供給管27b和循環(huán)通路61的連接部，設(shè)置有流量控制閥93，該流量控制閥93控制經(jīng)由下游側(cè)氨供給管27b向氨噴射閥13流入的氨的流量和在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’內(nèi)循環(huán)的氨的流量。在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，從燃料罐14流出的氨經(jīng)由上游側(cè)氨供給管27a向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’流入的循環(huán)通路61。流入到車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’內(nèi)的氨，在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’內(nèi)按照膨脹閥63、蒸發(fā)器64、空調(diào)用壓縮機(jī)65、冷凝器62的順序循環(huán)，由此，進(jìn) 行車(chē)室內(nèi)的冷卻。另外，在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’內(nèi)循環(huán)的氨的一部分，在通過(guò)流量控制閥93時(shí)，相應(yīng)于流量控制閥63的位置，向下游側(cè)氨供給管27b流入，即向氨噴射閥13流入。由于向流量控制閥92流入的氨剛在蒸發(fā)器64中奪取車(chē)室的熱量并且由空調(diào)用壓縮機(jī)65加壓升溫，所以其溫度變高。因此，經(jīng)由流量控制閥93從循環(huán)通路61流向下游側(cè)氨供給管27b，其后流向氨噴射閥13的氨的溫度高。因此，在圖9 (A)所示的例中，由燃料罐14供給的氨在通過(guò)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’的期間被升溫。這樣，在本實(shí)施方式中，通過(guò)從車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’內(nèi)通過(guò)，能夠使向氨噴射閥13供給的氨升溫。另外，在本實(shí)施方式中，利用通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的輸出而被機(jī)械或電驅(qū)動(dòng)的空調(diào)用壓縮機(jī)65，進(jìn)行氨的加壓升溫，所以可以說(shuō)，氨的升溫是利用伴隨著搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的運(yùn)行而產(chǎn)生的能量來(lái)進(jìn)行。特別是，在本實(shí)施方式中，利用通常經(jīng)由制冷劑向大氣中釋放的熱進(jìn)行氨的加熱，所以作為內(nèi)燃機(jī)整體能夠ー邊較高地維持能量效率，一邊進(jìn)行氨的升溫。圖9 (B)表不與圖9 (A)所不燃料供給系統(tǒng)不冋的燃料供給系統(tǒng)。在圖9 (B)所示的例中，如圖9 (A)所示那樣在氨供給管27的中途設(shè)置有車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’，并且設(shè)置有旁通管94和流量控制閥95，所述旁通管94在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’的上游側(cè)從氨供給管27分支，所述流量控制閥95控制向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’流入的氨的流量。旁通管94被構(gòu)成為繞過(guò)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’。溫度傳感器29，在旁通管94向下游側(cè)氨供給管27b合流的合流部的下游側(cè)配置在下游側(cè)氨供給管27b上。在這樣構(gòu)成的圖9 (B)所示的例中，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度高時(shí)，使向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’流入的氨的流量減少，同時(shí)使向旁通管94流入的氨的流量増大，在向氨噴射閥13流入的氨的溫度低時(shí)，使向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’流入的氨的流量増大，同時(shí)使向旁通管90流入的氨的流量減少。由此，能適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y13流入的氨的溫度。具體而言，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比預(yù)定的目標(biāo)溫度(或目標(biāo)溫度范圍)高時(shí)，控制流量控制閥95，以使得向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’流入的氨的流量減少，相反，在由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度比上述目標(biāo)溫度低時(shí)，控制流量控制閥95，以使得向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’流入的氨的流量増大。由此，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。
圖9 (C)表示與圖9 (A)和圖9 (B)所示的燃料供給系統(tǒng)不同的燃料供給系統(tǒng)。在圖9 (C)所示的例中，在圖9 (B)的旁通管94上設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路。但是，車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’對(duì)車(chē)室內(nèi)的冷卻在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中并不是總是進(jìn)行，而是根據(jù)車(chē)室內(nèi)的乘客的要求來(lái)進(jìn)行。因此，即使是內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中，有時(shí)也不需要驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’。然而，在圖9 (A)和圖9 (B)所示的例中，即使是車(chē)室內(nèi)的乘客未要求驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’的情況下，為了在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中總是將向氨噴射閥13供給的氨的溫度升溫，也必須驅(qū)動(dòng)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’，導(dǎo)致能量效率的降低。對(duì)此，在圖9 (C)所示的例中，在繞過(guò)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’的旁通管94上設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路。因此，在車(chē)室內(nèi)的乘客未要求由車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’進(jìn)行車(chē)室內(nèi)的冷卻時(shí)，在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’停止運(yùn)行的同時(shí)，從燃料罐14流出的氨不流入車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’，而是向旁通管94流入，即向內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流入。由此，在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’被驅(qū)動(dòng)吋，氨由車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’升 溫，在車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’未被驅(qū)動(dòng)時(shí)，氨從內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路通過(guò)由此被升溫。由此，不會(huì)導(dǎo)致能量效率的降低，并能夠進(jìn)行氨的升溫。再者，在上述實(shí)施方式中，在旁通管94上設(shè)置了內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路，但也可以在旁通管94上設(shè)置圖8 (C)所示那樣的冷卻系統(tǒng)50’。另外，在圖9 (C)所示的燃料供給系統(tǒng)中，也可以設(shè)置繞過(guò)車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’和內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路這兩者的又一旁通管，且控制向該又ー旁通管流入的氨的流量和向車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置60’或內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流入的氨的流量。在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行歸納，在本實(shí)施方式中，作為進(jìn)行搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的車(chē)室內(nèi)的供冷的車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置的制冷劑，使用作為燃料所使用的氨。由此，氨伴隨著冷卻車(chē)輛的車(chē)室而被升溫。特別是，在本實(shí)施方式中，也利用通常向大氣中釋放的熱進(jìn)行氨的加熱，所以作為內(nèi)燃機(jī)整體能夠ー邊較高地維持的能量效率，一邊進(jìn)行氨的升溫。另外，在本實(shí)施方式中，車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置具備將制冷劑加壓升溫的空調(diào)用壓縮機(jī)，所以能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13供給的氨升壓。以下，參照?qǐng)D10說(shuō)明本發(fā)明的第五實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。圖10所示的本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成，基本上與第一實(shí)施方式至第四實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成同樣，對(duì)于相同的構(gòu)成省略其說(shuō)明。圖10為概略表示本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的圖。如圖10 (A)所示，在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)中，在氨供給管27的中途設(shè)置有絕熱性蓄熱容器100。S卩，與燃料罐14連通的上游側(cè)氨供給管27a與蓄熱容器100連接。在該蓄熱容器100內(nèi)設(shè)置有蓄熱容器用供給泵101。該蓄熱容器用供給泵101將貯存在蓄熱容器100內(nèi)的氨向下游側(cè)氨供給管27b供給，其結(jié)果，供給到氨噴射閥13。在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，從燃料罐14流出的氨經(jīng)由上游側(cè)氨供給管27a暫先流入蓄熱容器100內(nèi)。蓄熱容器100內(nèi)的氨由蓄熱容器用供給泵101經(jīng)由下游側(cè)氨供給管27b向氨噴射閥13供給。蓄熱容器100配置有熱交換器28。該熱交換器28，與圖2 (A) 圖2 (C)所示的熱交換器同樣地，在熱流體和貯存在蓄熱容器100內(nèi)的氨之間進(jìn)行熱交換，所述熱流體為溫度比燃料罐14內(nèi)的氨的溫度高的熱流體，即比大氣溫度或常溫高的熱流體。
在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，流入到蓄熱容器100內(nèi)的氨，由熱交換器28加熱。因此，在內(nèi)燃機(jī)的通常運(yùn)行中，從燃料罐14流出的氨在蓄熱容器100內(nèi)由熱交換器28加熱，其后，高溫的氨從蓄熱容器100內(nèi)向各個(gè)氨噴射閥13供給。然而，如圖2 (A) 圖2 (C)所示，在利用在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變?yōu)楦邷氐臒崃黧w進(jìn)行氨的升溫的情況下，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，熱流體的溫度低的情形較多。因此，在利用在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變?yōu)楦邷氐臒崃黧w進(jìn)行氨的升溫的情況下，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，有時(shí)不能夠利用該熱流體使氨升溫。因此，在本實(shí)施方式中，使在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中利用熱流體升溫了的氨流入到蓄熱容器100內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行停止了時(shí)，使高溫的氨貯存在蓄熱容器100內(nèi)，然后，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，將貯存在蓄熱容器100內(nèi)的高溫的氨向氨噴射閥13供給。更詳細(xì)地說(shuō)明，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行停止了時(shí)，高溫的氨貯存在蓄熱容器100內(nèi)。如上所述，由于蓄熱容器100為絕熱性容器，所以在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行停止時(shí)，貯存在蓄熱容器100內(nèi)的高溫的氨其溫度維持在高溫。因此，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行停止后內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)，蓄熱容器100內(nèi)的氨的溫度也比較高，為至少比燃料罐14內(nèi)的氨的溫度高的溫度。因此，在內(nèi)燃 機(jī)再起動(dòng)時(shí)，向氨噴射閥13供給該蓄熱容器100內(nèi)的高溫的氨，由此能夠從內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)就向氨噴射閥13供給高溫的氨。再者，在圖10 (A)所示的例中，熱交換器28配置在蓄熱容器100內(nèi)，但也可以將熱交換器28配置在蓄熱容器100上游側(cè)的氨供給管27上。在這樣構(gòu)成的情況下，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中，高溫的氨貯存在蓄熱容器100內(nèi)，并且，在內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行后再次起動(dòng)時(shí)，蓄熱容器100內(nèi)的高溫氨向氨噴射閥13供給，能夠從內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)就向氨噴射閥13供給高溫的氨。圖10 (B)表示與圖10 (A)所示的燃料供給系統(tǒng)不同的燃料供給系統(tǒng)。在圖10(B)所示的例中，分支管103從氨供給管27分支，并且在該分支管103上設(shè)置有蓄熱容器100。在蓄熱容器100內(nèi)設(shè)置有蓄熱容器用供給泵101，并且該蓄熱容器用供給泵101與分支管103連接。另ー方面，控制閥104設(shè)置在分支管103上，其控制在分支管103內(nèi)流通的氨的流量。另外，在分支管103的分支部的上游側(cè)的氨供給管27上設(shè)置有控制閥105，該控制閥105控制在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨的流量?？梢岳眠@些控制閥104、105來(lái)調(diào)整向氨噴射閥13供給的氨中的、從燃料罐14供給的氨的流量和從蓄熱容器100供給的氨的流量的比率。即，這些控制閥104、105作為流量比率控制閥發(fā)揮作用，所述流量比率控制閥控制從燃料罐14向氨噴射閥13供給的氨的流量和從蓄熱容器100向氨噴射閥13供給的氨的流量的比率。另外，在氨供給管27上，在分支管103的分支部的上游側(cè)設(shè)置有熱交換器28，利用該熱交換器28使在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨升溫。在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，在內(nèi)燃機(jī)通常運(yùn)行時(shí)，燃料罐14內(nèi)的氨由熱交換器28升溫，并且被升溫了的氨向氨噴射閥13供給。另外，由熱交換器28升溫了的氨的ー部分供給到蓄熱容器100內(nèi)，因此，在蓄熱容器100內(nèi)貯存高溫的氨。其后，如果內(nèi)燃機(jī)被停止運(yùn)行，則停止向氨噴射閥13供給氨。由于在蓄熱容器100內(nèi)貯存有高溫的氨，蓄熱容器100由絕熱性材料形成，所以即使在內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行后，蓄熱容器100內(nèi)的氨的溫度也維持著比較高的溫度。然后，在內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)時(shí)，僅從蓄熱容器100或從蓄熱容器100和燃料罐14兩者向氨噴射閥13供給氨。此時(shí)的來(lái)自蓄熱容器100和燃料罐14的氨的供給比率由控制閥104、105控制，以使得由溫度傳感器29檢測(cè)出的氨的溫度變?yōu)槟繕?biāo)溫度或目標(biāo)溫度范圍內(nèi)的溫度。由此，在再次起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，也能夠向氨噴射閥13供給高溫且適合溫度的氨。圖11為圖10 (B)所示的例的控制向氨噴射閥13流入的氨的溫度的控制程序的流程圖。圖示的控制程序通過(guò)一定時(shí)間間隔的中斷來(lái)進(jìn)行。在圖11所示的控制程序中，首先在步驟S21中，判定是否是內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)(更詳細(xì)地說(shuō)，從內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)算起的一定時(shí)間 內(nèi))。在判定為不是內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)的情況下，結(jié)束控制程序。另ー方面，當(dāng)在步驟S21中判定為是內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，進(jìn)入步驟S22。在步驟S22中，檢測(cè)向氨噴射閥13流入的氨的溫度Ta。接著，在步驟S23和步驟S24中，判定在步驟S22中檢測(cè)出的氨的溫度Ta是比目標(biāo)溫度Tatgt高還是比其低或者與目標(biāo)溫度Tatgt大致相同。當(dāng)在步驟S23和S24中判定為氨的溫度Ta比目標(biāo)溫度Tatgt高的情況下，進(jìn)入步驟S25。在步驟S25中，使從燃料罐14向氨噴射閥13供給的燃料的流量増大，同時(shí)減少?gòu)男顭崛萜?00向氨噴射閥13供給的氨的流量。即在步驟S25中，增大控制閥105的開(kāi)度，同時(shí)減小控制閥104的開(kāi)度。由此，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)蓄熱容器100內(nèi)的高溫的氨向氨噴射閥13供給的量被限制，因此向氨噴射閥13供給的氨的溫度降低。另ー方面，當(dāng)在步驟S23和S24中判定為在步驟S23中檢測(cè)出的氨的溫度Ta比目標(biāo)溫度Tatgt低的情況下,進(jìn)入步驟S26。在步驟S26中,減少?gòu)娜剂瞎?4向氨噴射閥13供給的氨的流量，同時(shí)增加從蓄熱容器100向氨噴射閥13供給的氨的流量。即在步驟S26中，減小控制閥105的開(kāi)度，同時(shí)增大控制閥104的開(kāi)度。由此，能夠抑制在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)向氨噴射閥13供給的氨的溫度過(guò)低。另外，當(dāng)在步驟S23和S24中判定為氨的溫度Ta與目標(biāo)溫度Tatgt大致相同的情況下，控制閥104和105的開(kāi)度維持原樣不變。接著，參照?qǐng)D12說(shuō)明第五實(shí)施方式的變形例，在圖12所示的例中，設(shè)置有基本上與圖2 (A)所示的例子同樣的構(gòu)成的熱交換器28。即，在圖12所示的例中，在氨和內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)50”之間進(jìn)行熱交換。然而，在圖12所示的例中，在內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路和熱交換器28之間設(shè)置有絕熱性的蓄熱容器108。因此，在內(nèi)燃機(jī)通常運(yùn)行時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)主體I的內(nèi)燃機(jī)冷卻通路流出的高溫的冷卻水暫先貯存在蓄熱容器108內(nèi)，其后，向熱交換器28內(nèi)流入。因此，在內(nèi)燃機(jī)通常運(yùn)行時(shí)，在蓄熱容器108內(nèi)始終貯存有高溫的冷卻水。另ー方面，若內(nèi)燃機(jī)被停止運(yùn)行，則與此相伴，在冷卻系統(tǒng)50”內(nèi)的冷卻水的循環(huán)也停止。此時(shí)，高溫的冷卻水貯存在蓄熱容器108內(nèi)。這樣，由于蓄熱容器108由絕熱性材料構(gòu)成，所以貯存在蓄熱容器108內(nèi)的高溫的冷卻水維持著比較高的溫度。因此在內(nèi)燃機(jī)被再次起動(dòng)時(shí)，貯存在蓄熱容器108內(nèi)的氨也為比較高的溫度。若內(nèi)燃機(jī)再次起動(dòng)，則向熱交換器28供給貯存在蓄熱容器108內(nèi)的比較高溫的冷卻水。因此，從內(nèi)燃機(jī)剛再起動(dòng)后就向熱交換器28供給比較高溫的冷卻水。其結(jié)果，從內(nèi)燃機(jī)剛再起動(dòng)后就由熱交換器28進(jìn)行氨的升溫。再者，在上述實(shí)施方式中，示出了在熱交換28內(nèi)進(jìn)行熱交換的熱介質(zhì)為冷卻水的情況的例子，但是也可應(yīng)用于作為這樣的熱介質(zhì)使用車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置的制冷劑等的其他熱介質(zhì)的情況。接著，參照?qǐng)D13說(shuō)明本發(fā)明的第六實(shí)施方式的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)。圖13所示的本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成，基本上與第一實(shí)施方式至第五實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)成同樣，對(duì)于同樣的構(gòu)成省略其說(shuō)明。如圖13 (A)所示，在本實(shí)施方式中，在氨供給管27上設(shè)置有吸熱用熱交換器110、膨脹器111、散熱用熱交換器112。吸熱用熱交換器110為與圖I和圖2所示的熱交換器28同樣的熱交換器，在熱流體和在氨供給管27內(nèi)流動(dòng)的氨之間進(jìn)行熱交換，所述熱流體為溫度比燃料罐14內(nèi)的氨的溫度高的熱流體、即比大氣溫度或常溫高的溫度的熱流體。作為熱流體，可以使用例如圖2 (A) 圖2 (C)所示那樣的熱流體。膨脹器111使通過(guò)吸熱用熱交換器111變?yōu)楦邷氐陌迸蛎?。作為這樣的膨脹器111，可使用例如渦輪機(jī)。該情況下，伴隨著渦輪機(jī)內(nèi)的氨的膨脹，驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。因此，在膨脹器111中，伴隨著氨的膨脹，取出動(dòng)力。在本實(shí)施方式中，發(fā)電機(jī)113與膨脹器111連接，因此，通過(guò)由膨脹器111取出的動(dòng)カ來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)113。即，在本實(shí)施方式中，通過(guò)膨脹器111中的氨的膨脹，發(fā)電機(jī)113產(chǎn)生電力。散熱用熱交換器112是為了冷卻從膨脹器111流出的高溫的氨而使用的。特別是，在從氨噴射閥13噴射液態(tài)氨的情況下，被用于將從膨脹器111流出的氨蒸氣冷凝而進(jìn)行 液化。在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)中，從燃料罐14流出的氨，首先流入熱交換器110，被升溫、氣化。其后，在膨脹器111中，氨的熱能的一部分轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，通過(guò)氨的膨脹，發(fā)電機(jī)113產(chǎn)生電力。即，由氨的熱能再生動(dòng)力。從膨脹器111流出的氨流入散熱用熱交換器112，氨的熱量被釋放到大氣中。與此相伴，氨蒸氣冷凝液化，其后，液體氨向氨噴射閥13供給。即使通過(guò)散熱用熱交換器112，氨的溫度也為比燃料罐14內(nèi)的氨的溫度高的溫度，因此，會(huì)向氨噴射閥13供給溫度比燃料罐14內(nèi)的氨的溫度高的氨。另外，在本實(shí)施方式中，向氨噴射閥13供給的氨的溫度，可通過(guò)控制發(fā)電機(jī)113的發(fā)電負(fù)荷而調(diào)整。即，在發(fā)電機(jī)113的發(fā)電負(fù)荷低時(shí)，在膨脹器111中，氨膨脹的程度小，因此，在膨脹器111中，不怎么進(jìn)行從熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。因此，從膨脹器111流出的氨的溫度仍高。另ー方面，在發(fā)電機(jī)113的發(fā)電負(fù)荷高時(shí)，在膨脹器111中，氨膨脹的程度大，因此，在膨脹器111中，從熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換容易進(jìn)行。因此，從膨脹器111流出的氨的溫度降低。因此，在從膨脹器111或從散熱用熱交換器112流出的氨的溫度高時(shí)，提高發(fā)電機(jī)113的發(fā)電負(fù)荷，相反，在該氨的溫度低時(shí)，使發(fā)電機(jī)113的發(fā)電負(fù)荷降低。由此，能夠?qū)纳嵊脽峤粨Q器112流出的氨的溫度維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。特別是，在本實(shí)施方式中，利用發(fā)電機(jī)113能夠?qū)钡臒嵩偕鸀閯?dòng)カ并且適當(dāng)?shù)乜刂葡虬眹娚溟y13供給的氨的溫度。再者，在圖13 (A)所示的燃料供給系統(tǒng)中，也可以設(shè)置繞過(guò)吸熱用熱交換器110、膨脹器111、散熱用熱交換器112的旁通管，并且設(shè)置流量控制閥，所述流量控制閥控制在氨供給管27內(nèi)原樣地流動(dòng)的氨的流量和在旁通管內(nèi)流動(dòng)的氨的流量，在這樣構(gòu)成的燃料供給系統(tǒng)中，能夠?qū)⑾虬眹娚溟y13流入的氨的溫度更準(zhǔn)確地維持在目標(biāo)溫度附近或目標(biāo)溫度范圍附近。另外，也可以不設(shè)置散熱用熱交換器112。該情況下，從膨脹器111流出的氨直接流入氨噴射閥13，所以在膨脹器111中，需要使氨的溫度降低某種程度。進(jìn)而，如圖13 (B)所示，也可以設(shè)置使從散熱用熱交換器112流出的氨的一部分再次流入吸熱用熱交換器110的返回通路114，并且在向返回通路114分支的分支部設(shè)置流量控制閥115，所述流量控制閥115控制向氨噴射閥13供給的氨的流量、和在吸熱用熱交換器110、膨脹器111、吸熱用熱交換器112中循環(huán)的氨的流量。通過(guò)這種地構(gòu)成，從燃料罐114流出的氨在吸熱用熱交換器110、膨脹器111、吸熱用熱交換器112中循環(huán)，作為蘭肯循環(huán)(蒸氣循環(huán)，Rankine cycle)發(fā)揮作用。在蘭肯循環(huán)中循環(huán)的氨的一部分向氨噴射閥13供給。再者，對(duì)于本發(fā)明，基于特定的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的要求保護(hù)的范圍和思想的前提下可以進(jìn)行各種各樣的變更、修正等。附圖標(biāo)記說(shuō)明I內(nèi)燃機(jī)主體5燃燒室
8 進(jìn)氣ロ10 排氣ロ13氨噴射閥14燃料罐21上游側(cè)排氣浄化裝置
23下游側(cè)排氣浄化裝置24氨供給泵27氨供給管28熱交換器29溫度傳感器30ECU50冷卻系統(tǒng)60車(chē)內(nèi)用空調(diào)裝置
權(quán)利要求
1.一種氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，其以氨為燃料，具備 向燃燒室供給氨的氨供給裝置；和 將向該氨供給裝置供給的氨進(jìn)行升溫或升壓的升溫-升壓裝置， 該升溫-升壓裝置利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行而產(chǎn)生的能量進(jìn)行氨的升溫或升壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備貯存氨的燃料罐， 所述升溫-升壓裝置設(shè)置在燃料罐和氨供給裝置之間的燃料供給通路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，所述升溫-升壓裝置為在向氨供給裝置供給的氨與熱流體之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，所述熱流體為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變得比常溫高的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的熱流體或搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛內(nèi)的熱流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備由該氨燃燒內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)， 所述升溫-升壓裝置利用加熱器或壓縮器進(jìn)行氨的升溫或升壓，所述加熱器或壓縮器由利用所述發(fā)電機(jī)生成的電力驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4的任一項(xiàng)所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備檢測(cè)向所述氨供給裝置供給的氨的溫度的溫度檢測(cè)裝置， 所述升溫-升壓裝置，在利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行而產(chǎn)生的熱進(jìn)行氨的升溫的同時(shí)，基于由所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的溫度，控制施加給氨的熱量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，所述升溫-升壓裝置為進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的冷卻的冷卻裝置，作為該冷卻裝置的冷卻介質(zhì)，使用作為燃料所使用的氨，該氨伴隨著冷卻內(nèi)燃機(jī)而被升溫。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，所述升溫-升壓裝置為空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置對(duì)搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的車(chē)室內(nèi)進(jìn)行供冷，作為該空調(diào)裝置的制冷劑，使用作為燃料所使用的氨，該氨伴隨著冷卻車(chē)輛的車(chē)室而被升溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，所述升溫-升壓裝置為空調(diào)裝置，所述空調(diào)裝置對(duì)搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的車(chē)室內(nèi)進(jìn)行供冷，作為該空調(diào)裝置的制冷劑，使用作為燃料所使用的氨，該空調(diào)裝置具備將制冷劑加壓的壓縮機(jī)，所述氨由壓縮機(jī)升壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8的任一項(xiàng)所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備 溫度檢測(cè)裝置，其檢測(cè)向所述氨供給裝置供給的氨的溫度或從所述升溫-升壓裝置流出的氨的溫度； 繞過(guò)升溫-升壓裝置的旁路通路；和 流量控制閥，其能夠調(diào)整向升溫-升壓裝置和旁路通路流入的氨的流量， 基于由所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的溫度，控制向升溫-升壓裝置流入的氨的流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9的任一項(xiàng)所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備絕熱性的蓄熱容器，該蓄熱容器配置在所述升溫-升壓裝置上或配置在該升溫-升壓裝置的下游側(cè)， 在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中溫度比常溫高的氨被貯存在蓄熱容器內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)停止后再起動(dòng)時(shí)，蓄熱容器內(nèi)的氨被供給到氨供給裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備分支通路和設(shè)置在該分支通路上的絕熱性的蓄熱容器，所述分支通路從所述升溫-升壓裝置和氨供給裝置之間的燃料供給通路分支， 在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中溫度比常溫高的氨被貯存在蓄熱容器內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)停止后再起動(dòng)時(shí)，蓄熱容器內(nèi)的氨被供給到氨供給裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備流量比率控制閥，該流量比率控制閥控制從所述燃料罐經(jīng)由升溫-升壓裝置向氨供給裝置供給的氨的流量與從所述蓄熱容器向氨供給裝置供給的氨的流量的比率， 在所述內(nèi)燃機(jī)再起動(dòng)時(shí)，控制流量比率控制閥使得向氨供給裝置供給的氨的溫度變?yōu)槟繕?biāo)溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)， 所述升溫-升壓裝置具備 在向氨供給裝置供給的氨與熱流體之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，所述熱流體為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中變得比常溫高的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的熱流體或搭載了內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛內(nèi)的熱流體；和 膨脹器，其使被熱交換器加熱了的氨膨脹， 在從膨脹器流出的氨向氨供給裝置供給的同時(shí)，通過(guò)調(diào)整利用膨脹器使氨膨脹的程度來(lái)控制從膨脹器流出的氨的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備由膨脹器驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力再生裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備用于冷卻從膨脹器流出的氨的冷卻裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求13 15的任一項(xiàng)所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備 用于繞過(guò)所述熱交換器和膨脹器的旁路通路；和 流量控制閥，其調(diào)整向該旁路通路流入的氨的流量。
17.根據(jù)權(quán)利要求13 16的任一項(xiàng)所述的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，還具備用于使從膨脹器流出的氨的一部分再次流入熱交換器的返回通路。
全文摘要
一種以氨為燃料的氨燃燒內(nèi)燃機(jī)，具備向燃燒室(5)供給氨的氨供給裝置(13)、和將向氨供給裝置供給的氨進(jìn)行升溫或升壓的升溫-升壓裝置(28)。升溫-升壓裝置利用伴隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行而產(chǎn)生的能量進(jìn)行氨的升溫或升壓。由此，能夠?qū)⒆鳛閮?nèi)燃機(jī)整體或者作為搭載有內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛整體的能量效率維持得較高，并且能夠適當(dāng)控制向氨噴射閥供給的氨的溫度或者壓力。
文檔編號(hào)F02M25/00GK102859171SQ201180020469
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者道川內(nèi)亮, 丹野史朗, 伊藤泰志 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社