[发明专利]化学燃料调节和激活

说明书

相关申请的交叉引用

本专利文件要求2012年11月12日提交的美国临时专利申请号61/725,456、标题为“等离子体功率注射器装置、制造和操作方法”和2013年3月15日提交的美国非临时申请号13/843,976、标题为“化学燃料条件和激活”的优先权。为任何目的，申请61/725,456和13/843,976的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本专利文件涉及燃料喷射技术。

背景技术

燃料喷射系统通常用于将燃料喷雾喷射到发动机的进气歧管或燃烧室。燃料喷射系统已经成为用于汽车发动机的主要的燃料输送系统，在1980年代末以来几乎完全取代了汽化器。这些燃料喷射系统中使用的燃料喷射器通常具有两个基本功能。首先，它们为发动机的每个进气冲程输送计量的燃料量，这样可以为燃料燃烧保持合适的空气-燃料比。其次，它们分散燃料，以提高燃烧过程的效率。传统的燃料喷射系统通常是连接到加压燃料供应，以及通过改变喷射器的打开时间，燃料可被按量进入燃烧室。也可以通过迫使燃料通过喷射器中的小口将燃料分散到燃烧室。

例如，柴油是从原油中提取的石化产品。它用于为各种车辆和操作提供动力。与汽油相比，柴油有更高的能量密度(例如，1加仑的柴油包含～155×10⁶J，而1加仑汽油包含～132×10⁶J)。例如，相比于汽油发动机，大多数柴油发动机具有相当高的燃料效率，由于燃料的操作直喷，产生了进入未节流的空气的分层进气燃烧，未节流的空气被充分压缩加热以提供柴油液滴的点火，而汽油发动机操作节流空气和均质进气燃烧，以适应火花塞点火相关限制等。然而，尽管柴油排放的一氧化碳比汽油少，柴油排放氮基的排放物和小颗粒，其可以产生全球变暖、烟雾和酸雨，带来严重的健康问题，如肺气肿、癌症和心血管疾病。

附图说明

图1A示出了示例性集成燃料喷射器和点火系统的示意图。

图1B示出了集成燃料喷射器和点火系统的另一实施例的部分纵截图。

图1C示出了示例性集成燃料喷射器和点火系统的示例性电极的面的额外的视图。

图2A和2B示出了示例性集成燃料喷射器和点火系统的选出的部件的额外的视图。

图2C示出了包括纤维束的示例性阀装配的选出的截面图。

图2D-2F示出了示例性集成燃料喷射器和点火系统的选出的部件的额外的视图。

图3A示出了集成燃料喷射器和点火系统的另一示例性实施例的示意图。

图3B-3E示出了图3A的集成燃料喷射器和点火系统的其他示例性实施例的示意图。

图4A示出了集成燃料喷射器和点火系统的另一示例性实施例的示意图。

图4B-4D示出了图4A的集成燃料喷射器和点火系统的其他示例性实施例的示意图。

图5A示出了将燃料存储、重新形成、和/或转化为化学等离子体生成剂的框图。

图5B示出了将燃料存储、重新形成、和/或转换为化学等离子体生成剂的示例性系统的图。

图6A和6B示出了集成燃料喷射器和点火系统的另一示例性实施例的示意图。

图7A和7B示出了包括多个控制阀的集成燃料喷射器和点火系统的另一示例性实施例的示意图。

图8A示出了通过分离氢供体化合物产生氢的示例性系统的示意图。

图8B示出了图8A所示的系统的热量组交换器单元的示意图。

图9示出了从多余的碳产生过滤器装配的过程的框图。

在不同的附图中的相同的附图标记和名称指示相同的部件。

具体实施例

概述

技术、系统和设备被描述用于化学激活燃料以在发动机中喷射和点火。

在一个方面，一种在发动机中使用化学活性燃料的系统包括用于容纳和加压燃料的燃料容器；流体地耦合至所述燃料容器的重新形成单元和/或热化学再生单元，以接收所述加压的燃料，并将所述燃料化学转化成等离子体活化剂物质，所述等离子体活化剂物质具有相比于所述燃料的点火能量的较低点火能量；以及与所述重新形成单元和/或热化学再生单元流体地耦合的并与发动机的燃烧室的端口接口的燃料喷射和点火单元，所述燃料喷射和点火单元将等离子体活化剂物质离子化为等离子体剂，并将所述等离子体剂喷射入所述燃烧室，以降低引起燃烧所要求的能量。