RU2772450C1 - Method for supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders of the gas diesel - Google Patents

Method for supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders of the gas diesel Download PDF

Info

Publication number
RU2772450C1
RU2772450C1 RU2021100306A RU2021100306A RU2772450C1 RU 2772450 C1 RU2772450 C1 RU 2772450C1 RU 2021100306 A RU2021100306 A RU 2021100306A RU 2021100306 A RU2021100306 A RU 2021100306A RU 2772450 C1 RU2772450 C1 RU 2772450C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
diesel
fuel
diesel fuel
combustible gas
Prior art date
Application number
RU2021100306A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Викторович Асабин
Дмитрий Яковлевич Носырев
Лейна Салимовна Курманова
Сергей Александрович Петухов
Павел Викторович Летягин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Application granted granted Critical
Publication of RU2772450C1 publication Critical patent/RU2772450C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention can be used in fuel supply systems of internal combustion engines (ICE). A method for supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders 8 of the gas diesel is proposed, which consists in the fact that one part of the combustible gas in a percentage ratio, in accordance with the program for controlling the operation of the gas diesel, is fed through the inlet nozzle 13 to the boost compressor 5, where the combustible gas is mixed with air, then in the form of a gas-air mixture is sent to the air collector 16 of the gas diesel and through the inlet valves to the working cylinders at the cylinder filling cycle. At startup, at idle run and low loads, the combustible gas and the ignition dose of diesel fuel are enriched with hydrogen or synthesis gas 31 in a percentage ratio of 1-5%, while the ignition dose of diesel fuel at idle and low loads is heated with the heat of cooling water, gas diesel water to a temperature of 60-90°C.
EFFECT: improvement in the quality of diesel fuel atomization and combustion of mixed fuel, a reduction in the specific effective consumption of diesel fuel, hazardous emissions and an increase in the effective power of gas diesel.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газожидкостным двигателям внутреннего сгорания - газодизелям, работающим на газообразном топливе с самовоспламенением сжимаемой в цилиндрах смеси горючего газа с воздухом и впрыском ограниченного количества - «запальной дозы» -жидкого дизельного топлива.The invention relates to gas-liquid internal combustion engines - gas diesel engines operating on gaseous fuel with self-ignition of a mixture of combustible gas and air compressed in cylinders and injection of a limited amount - "ignition dose" - liquid diesel fuel.

Известен способ подачи горючего газа - газового топлива (природный газ, метан) - в цилиндры газожидкостного двигателя внутреннего сгорания (газодизеля) путем подачи газа в каждый цилиндр или в полость впускных клапанов крышки каждого цилиндра через газовые клапаны. Газовые клапаны в этом случае открывают для подачи газа на такте наполнения данного цилиндра воздухом.A known method of supplying combustible gas - gas fuel (natural gas, methane) - into the cylinders of a gas-liquid internal combustion engine (diesel) by supplying gas to each cylinder or to the cavity of the inlet valves of the cover of each cylinder through gas valves. In this case, the gas valves are opened to supply gas at the stroke of filling this cylinder with air.

Газовые клапаны периодически открываются и закрываются либо механическим приводом от распределительного вала двигателя, либо электромагнитами, управляемыми автоматической электронной системой управления (АЭСУ). Подаваемый в цилиндры газ иногда подогревают в теплообменнике горячей водой, охлаждающей дизель, с температурой до 80-90°С [Васильев Ю.Н., Золотаревский Л.С., Ксенофонтов С.И. Газовые и газодизельные двигатели. М., ВНИИЭГазпром, 1992 г.; Фофанов Г.А., Бондаренко Л.М. и др. Газотепловозы. Опыт и перспективы развития. Труды ВНИТИ, Коломна. 1999, вып. 79, с. 419-422].The gas valves are periodically opened and closed either by a mechanical drive from the engine camshaft or by electromagnets controlled by an automatic electronic control system (AECS). The gas supplied to the cylinders is sometimes heated in a heat exchanger with hot water cooling a diesel engine at a temperature of up to 80-90 ° C [Vasiliev Yu.N., Zolotarevsky L.S., Ksenofontov S.I. Gas and gas-diesel engines. M., VNIIEGazprom, 1992; Fofanov G.A., Bondarenko L.M. etc. Gas-and-fuel locomotives. Experience and development prospects. Proceedings of VNITI, Kolomna. 1999, no. 79, p. 419-422].

Недостатком такого способа подачи горючего газа в цилиндры газодизеля является негомогенность газовоздушной смеси в камерах сгорания цилиндров к моменту начала впрыска запального жидкого топлива и воспламенения смеси, поскольку поступающие в цилиндры струи горючего газа не успевают перемешаться с воздухом до однородного состава по всему объему камеры сгорания. В этих условиях процессы воспламенения и сгорания замедляются, снижается полнота сгорания, уменьшается индикаторный КПД и мощность дизеля, увеличиваются выбросы вредных веществ в отработавших газах.The disadvantage of this method of supplying combustible gas to the cylinders of a gas diesel engine is the inhomogeneity of the gas-air mixture in the combustion chambers of the cylinders by the time the pilot liquid fuel is injected and the mixture is ignited, since the jets of combustible gas entering the cylinders do not have time to mix with air to a homogeneous composition throughout the entire volume of the combustion chamber. Under these conditions, the processes of ignition and combustion slow down, the completeness of combustion decreases, the indicator efficiency and power of the diesel engine decrease, and emissions of harmful substances in the exhaust gases increase.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ подачи горючего газа в рабочие цилиндры газодизеля заключается в том, что газ подают через впускной патрубок в компрессор наддува, где перемешивают с наддувочным воздухом, далее в виде газовоздушной смеси направляют в наддувочный ресивер газодизеля и через впускные клапаны - в рабочие цилиндры на такте наполнения цилиндров, отличающийся тем, что общее количество подаваемого газа разделяют на две части, одну часть в количестве от 20 до 50% подают через впускной патрубок в компрессор наддува и далее в виде газовоздушной смеси в наддувочный ресивер газодизеля и через впускные клапаны в рабочие цилиндры, а остальную часть газа в количестве от 80 до 50% направляют через коллектор газовый и газовые клапаны в рабочие цилиндры газодизеля.The closest to the proposed technical solution is the method of supplying combustible gas to the working cylinders of a gas diesel engine, which consists in the fact that the gas is fed through the inlet pipe to the boost compressor, where it is mixed with charge air, then in the form of a gas-air mixture it is sent to the boost receiver of the gas diesel engine and through the intake valves - into the working cylinders at the cylinder filling stroke, characterized in that the total amount of gas supplied is divided into two parts, one part in an amount of 20 to 50% is fed through the inlet pipe to the boost compressor and then in the form of a gas-air mixture into the gas-diesel boost receiver and through the inlet valves into the working cylinders, and the rest of the gas in an amount of 80 to 50% is sent through the gas manifold and gas valves into the working cylinders of the diesel engine.

На режимах малых нагрузок через газовый коллектор и газовые клапаны в рабочие цилиндры газодизеля подают от 80 до 65%, на режимах близких к полной мощности - от 65 до 50% общего количества подаваемого газа, остальное количество газа подают через впускной патрубок в компрессор наддува и далее в виде газовоздушной смеси в наддувочный ресивер и через впускные клапаны в рабочие цилиндры газодизеля. Часть газа, подаваемую через газовые клапаны в рабочие цилиндры, предварительно нагревают в подогревателе за счет тепла выпускных газов газодизеля до температуры 150-250°С. [Патент РФ №2319846, МПК: F02D 19/10; F02B 43/00; F02M 29/02. Опубл. 20.03.2008. Способ подачи горючего газа и дизельного топлива в рабочие цилиндры газодизеля / Бондаренко Л.М., Жданов В.А., Никольский Н.К., Сазонов И.В., Троицкий А.П., Фролов Г.В.].At low load modes, from 80 to 65% is supplied to the working cylinders of the gas diesel engine through the gas manifold and gas valves, from 65 to 50% of the total amount of gas supplied, at modes close to full power, the rest of the gas is supplied through the inlet pipe to the boost compressor and further in the form of a gas-air mixture into the boost receiver and through the inlet valves into the working cylinders of the diesel engine. Part of the gas supplied through the gas valves to the working cylinders is preheated in the heater due to the heat of the gas diesel exhaust gases to a temperature of 150-250°C. [RF Patent No. 2319846, IPC: F02D 19/10; F02B 43/00; F02M 29/02. Published 03/20/2008. The method of supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders of a gas diesel engine / Bondarenko L.M., Zhdanov V.A., Nikolsky N.K., Sazonov I.V., Troitsky A.P., Frolov G.V.].

Недостатками этого способа является то, что: не обеспечивается качество распыла дизельного топлива и сгорания смесевого топлива; не обеспечивается возможность применения других перспективных альтернативных топлив в качестве добавок к дизельному топливу и горючему газу.The disadvantages of this method is that: the quality of diesel fuel atomization and combustion of mixed fuel is not ensured; the possibility of using other promising alternative fuels as additives to diesel fuel and combustible gas is not provided.

Данный способ принят авторами в качестве прототипа.This method is adopted by the authors as a prototype.

Указанный технический результат заключается в том, что одну часть горючего газа в процентном соотношении в соответствии с оптимизированной программой управления работой дизеля подают через впускной патрубок в компрессор наддува, где газ перемешивается с воздухом, далее в виде газовоздушной смеси направляют в воздушный ресивер (коллектор) газодизеля и через впускные клапаны в рабочие цилиндры на такте наполнения цилиндров отличающийся тем, что на запуске, холостом ходу и малых нагрузках горючий газ и запальную дозу дизельного топлива обогащают водородом или синтез-газом в процентном соотношении 1-5%. Кроме того, газодизель запускают и прогревают на дизельном топливе. Запальную дозу дизельного топлива на холостом ходу и малых нагрузках нагревают теплотой охлаждающей воды, воды газодизеля до температуры 60-90°С. Часть газа, подаваемого через впускные клапаны, предварительно нагревают в подогревателе за счет тепла выпускаемых газов газодизеля до температуры 100-200°С.The specified technical result consists in the fact that one part of the combustible gas in a percentage in accordance with the optimized diesel operation control program is fed through the inlet pipe to the boost compressor, where the gas is mixed with air, then in the form of a gas-air mixture is sent to the air receiver (collector) of the gas diesel engine and through the intake valves into the working cylinders at the cylinder filling stroke, characterized in that at start-up, idling and low loads, the combustible gas and the ignition dose of diesel fuel are enriched with hydrogen or synthesis gas in a percentage ratio of 1-5%. In addition, gas-diesel is launched and heated on diesel fuel. The ignition dose of diesel fuel at idle and low loads is heated by the heat of cooling water, gas diesel water to a temperature of 60-90°C. Part of the gas supplied through the inlet valves is preheated in the heater due to the heat of the exhaust gases of the gas diesel engine to a temperature of 100-200°C.

Система содержит отсечной клапан 1, к которому подведен трубопровод от емкости с газом (на чертеже не показан), редуктор 2 понижения давления газа, разделитель 3 потока газа на две системы, систему 4 подачи газа в компрессор турбокомпрессора, компрессор 5 надува турбокомпрессора, систему 6 для подачи газа в коллектор газовый, а из него в рабочие цилиндры газодизеля, газовый коллектор 7, рабочие цилиндры 8 газодизеля, газодизель 9, регулятор 10 подачи газа, датчик 11, отсечной клапан 12, впускной патрубок 13 входа в воздушную полость компрессора наддува, каналы 14 охладителя газовоздушной смеси, охладитель 15 газовоздушной смеси, наддувочный рессивер 16, каналы 17 на входе впускных клапанов (на чертеже условно не показаны), крышки 18 рабочих цилиндров, регулятор 19 подачи газа, подогреватель 20 подачи газа, отсечной клапан 21, датчик давления газа 22, газовые клапаны 23 цилиндров, блок управления 24, регулятор 25, форсунки 26 подачи запальных доз дизельного топлива, трубопровод 27 дизельного топлива, механизм подачи 28 запальных доз дизельного топлива, смеситель 29, систему подачи 30 дизельного топлива, систему подачи 31 добавок водорода или синтез-газа.The system comprises a shut-off valve 1, to which a pipeline is connected from a gas tank (not shown in the drawing), a gas pressure reducer 2, a gas flow separator 3 into two systems, a gas supply system 4 to the turbocharger compressor, a turbocharger inflation compressor 5, system 6 for supplying gas to the gas manifold, and from it to the working cylinders of the gas diesel engine, gas manifold 7, working cylinders 8 of the gas diesel engine, gas diesel engine 9, gas supply regulator 10, sensor 11, shut-off valve 12, inlet pipe 13 of the inlet to the air cavity of the boost compressor, channels 14 gas-air mixture cooler, gas-air mixture cooler 15, boost receiver 16, channels 17 at the inlet valves (not shown conventionally in the drawing), working cylinder covers 18, gas supply regulator 19, gas supply heater 20, shut-off valve 21, gas pressure sensor 22, gas valves 23 cylinders, control unit 24, regulator 25, injectors 26 for supplying ignition doses of diesel fuel, pipeline 27 diesel fuel, a mechanism for supplying 28 ignition doses of diesel fuel, a mixer 29, a diesel fuel supply system 30, a hydrogen or synthesis gas additive supply system 31.

Введение в систему смесителя 29 позволяет получить высокодисперсную однородную (гомогенную) смесь горючего газа и дизельного топлива с водородом или синтез-газом для успешного перемешивания до однородного состава по всему объему камеры сгорания.The introduction of mixer 29 into the system makes it possible to obtain a highly dispersed homogeneous (homogeneous) mixture of combustible gas and diesel fuel with hydrogen or synthesis gas for successful mixing to a homogeneous composition throughout the volume of the combustion chamber.

Система подачи 30 дизельного топлива предназначена для запуска газодизеля на дизельном топливе для улучшения пусковых и рабочих характеристик, а также для организации газодизельного режима работы исходя из преимуществ газодизельного цикла, простоты переоборудования и обеспечения эксплуатационной надежности (конвертируемость работы дизеля осуществляется переключением тумблера). Запальная порция дизельного топлива составляет 15% общего расхода (газ + дизельное топливо), что обусловлено требованием к устойчивой, без пропусков подачи, работе топливной аппаратуры.The diesel fuel supply system 30 is designed to start a gas-diesel engine on diesel fuel to improve starting and operating characteristics, as well as to organize a gas-diesel operation mode based on the advantages of the gas-diesel cycle, ease of re-equipment and ensuring operational reliability (the diesel operation is convertible by switching the toggle switch). The ignition portion of diesel fuel is 15% of the total consumption (gas + diesel fuel), which is due to the requirement for stable, without skipping supply, operation of the fuel equipment.

Система подачи 31 добавок водорода или синтез-газа предназначена для обогащения горючего газ и запальной дозы дизельного топлива на запуске, холостом ходу и малых нагрузках в процентном соотношении 1-5%.The system for supplying 31 additives of hydrogen or synthesis gas is designed to enrich the fuel gas and the ignition dose of diesel fuel at start-up, idling and low loads in a percentage of 1-5%.

Способ подачи горючего газа в рабочие цилиндры газодизеля осуществляется следующим образом.The method of supplying combustible gas to the working cylinders of a gas diesel engine is carried out as follows.

Запускают газодизель 9 для работы по дизельному циклу с подачей жидкого топлива к форсункам 26 по трубопроводу 27 дизельного топлива. Для перехода на газодизельный цикл работы горючий газ под давлением подводят от газовой емкости (на чертеже не показана) через отсечной клапан 1 и редуктор 2 давления газа к разделителю 3 газовых потоков, в котором общее количество подаваемого газа разделяют на две части.Gas-diesel 9 is launched to operate on a diesel cycle with liquid fuel supplied to injectors 26 through a diesel fuel pipeline 27. To switch to the gas-diesel cycle of operation, combustible gas under pressure is supplied from the gas tank (not shown in the drawing) through the shut-off valve 1 and the gas pressure reducer 2 to the gas stream separator 3, in which the total amount of supplied gas is divided into two parts.

На запуске, холостом ходу и малых нагрузках горючий газ и запальную дозу дизельного топлива с помощью системы 31 обогащают водородом или синтез-газом в процентном соотношении 1-5%. Запальную дозу дизельного топлива на холостом ходу и малых нагрузках нагревают теплотой охлаждающей воды, воды газодизеля 9 до температуры 60-90°С.At start-up, idle and low loads, the combustible gas and the ignition dose of diesel fuel are enriched with hydrogen or synthesis gas in a percentage of 1-5% using system 31. The ignition dose of diesel fuel at idle and low loads is heated by the heat of the cooling water, gas diesel water 9 to a temperature of 60-90°C.

В смесителе 29 получается высокодисперсная однородная (гомогенная) смесь горючего газа и дизельного топлива с водородом или синтез-газом для успешного перемешивания до однородного состава по всему объему камеры сгорания. Кроме того, газодизель 9 запускают и прогревают на дизельном топливе с применением системы подачи 30.In the mixer 29, a highly dispersed homogeneous (homogeneous) mixture of combustible gas and diesel fuel with hydrogen or synthesis gas is obtained for successful mixing to a homogeneous composition throughout the volume of the combustion chamber. In addition, the gas-diesel 9 is started and heated on diesel fuel using the supply system 30.

Часть газа, подаваемого через каналы 17 впускных клапанов, предварительно нагревают в подогревателе 20 за счет тепла выпускаемых газов газодизеля 9 до температуры 100-200°С.Part of the gas supplied through the channels 17 of the inlet valves is preheated in the heater 20 due to the heat of the exhaust gases of the diesel engine 9 to a temperature of 100-200°C.

Одну часть газа в количестве от 20 до 50% общего количества подаваемого газа подают по газопроводу 4 через впускной патрубок 13 в компрессор 5 наддува, где перемешивают с наддувочным воздухом. Проходя вместе с воздухом через лопаточный аппарат и диффузор компрессора 5 наддува, эта часть газа образует гомогенную газовоздушную смесь, которую направляют в каналы 14 охладителя газовоздушной смеси 15 для охлаждения и затем в наддувочный ресивер 16 газодизеля 9, откуда направляют через каналы 17 и впускные клапаны в рабочие цилиндры 8 газодизеля 9 на такте наполнения цилиндров 8. Уменьшение в сравнении с прототипом количества газа, вводимого через наддувочный ресивер 16, до 20-50% общего количества подаваемого газа уменьшает в 2-5 раз концентрацию газа в газовоздушной смеси. При нижнем концентрационном пределе воспламенения газовоздушной смеси, равном 5% газа в воздухе, указанное уменьшение количества газа, вводимого через наддувочный ресивер, уменьшает содержание газа в газовоздушной смеси до 1,5-0,6%, что исключает возможность взрыва газовоздушной смеси в наддувочном ресивере 16 газодизеля 9. В том же соотношении в сравнении с известным способом газоподачи уменьшаются потери газовоздушной смеси в период, когда одновременно открыты впускные и выпускные (на чертеже не показаны) клапаны. Остальную часть газа в количестве 80%-50% общего количества подаваемого газа направляют от разделителя 3 потоков газа по газопроводу 6 подачи газа к регулятору 19 подачи газа в цилиндры 8, через подогреватель газа 20, в котором газ может быть нагрет за счет тепла выпускных газов газодизеля 9 и далее направляют через отсечной клапан 21, коллектор газовый 7 и газовые клапаны 23 в рабочие цилиндры 8 газодизеля 9. Газовые клапаны 23 открывают периодически в соответствии с порядком работы рабочих цилиндров 8 с помощью электромагнитного привода (на чертеже не показано) под воздействием управляющих сигналов от блока управления 24 или механизма газораспределения газодизеля 9 (на чертеже не показано). Газовые клапаны 23 открывают проход газа в рабочие цилиндры 8, где газовые струи попадают в гомогенную газовоздушную среду, поскольку от 20 до 50% общего подаваемого количества газа уже введено в воздушный заряд в компрессоре 5 наддува, что ускоряет в сравнении с известным способом газоподачи равномерное распределение всего газа в объеме рабочего цилиндра 8 и гомогенизацию всей смеси, повышение скорости и полноты сгорания, определяющих индикаторный коэффициент полезного действия и приемистость газодизеля 9. Перемешивание подаваемого газа с газовоздушной смесью и воспламенение смеси ускоряют также повышением температуры газа до 150-250°С в подогревателе 20 газа. Для оптимизации процессов смесеобразования и сгорания на разных режимах работы газодизеля целесообразно изменять в заявленных пределах соотношение количеств горючего газа, подаваемых по газопроводу 6 через газовые клапаны 23 и по газопроводу 4 через компрессор 5 наддува, и впускные клапаны в рабочие цилиндры. В частности, на режимах малых нагрузок (до 50% полной мощности) по газопроводу 6 в рабочие цилиндры подают от 80 до 65%, а на режимах, близких к полной мощности (свыше 50% полной мощности), подают от 65 до 50% общего количества подаваемого газа, при подаче остальных количеств газа по газопроводу 4 через компрессор 5 наддува и впускные клапаны.One part of the gas in an amount of 20 to 50% of the total amount of supplied gas is fed through the gas pipeline 4 through the inlet pipe 13 to the boost compressor 5, where it is mixed with the boost air. Passing together with air through the vane and diffuser of the pressurization compressor 5, this part of the gas forms a homogeneous gas-air mixture, which is sent to the channels 14 of the cooler of the gas-air mixture 15 for cooling and then to the charge receiver 16 of the gas diesel 9, from where it is sent through the channels 17 and inlet valves to the working cylinders 8 of the gas diesel engine 9 at the filling stroke of the cylinders 8. Reducing, in comparison with the prototype, the amount of gas introduced through the boost receiver 16 to 20-50% of the total amount of gas supplied reduces the concentration of gas in the gas-air mixture by 2-5 times. At the lower concentration limit of ignition of the gas-air mixture, equal to 5% of gas in air, the indicated decrease in the amount of gas introduced through the boost receiver reduces the gas content in the gas-air mixture to 1.5-0.6%, which eliminates the possibility of an explosion of the gas-air mixture in the boost receiver 16 gas diesel 9. In the same ratio, in comparison with the known method of gas supply, the loss of the gas-air mixture is reduced during the period when the inlet and outlet valves (not shown in the drawing) are simultaneously open. The rest of the gas in the amount of 80% -50% of the total amount of gas supplied is sent from the separator 3 gas flows through the gas pipeline 6 gas supply to the regulator 19 gas supply to the cylinders 8, through the gas heater 20, in which the gas can be heated due to the heat of the exhaust gases gas diesel 9 and then sent through the shut-off valve 21, the gas manifold 7 and the gas valves 23 into the working cylinders 8 of the gas diesel 9. The gas valves 23 are opened periodically in accordance with the order of operation of the working cylinders 8 using an electromagnetic drive (not shown in the drawing) under the influence of the control signals from the control unit 24 or the gas-diesel gas distribution mechanism 9 (not shown in the drawing). Gas valves 23 open the passage of gas to the working cylinders 8, where the gas jets enter a homogeneous gas-air environment, since from 20 to 50% of the total amount of gas supplied has already been introduced into the air charge in the pressurization compressor 5, which accelerates, in comparison with the known method of gas supply, a uniform distribution of all gas in the volume of the working cylinder 8 and homogenization of the entire mixture, increasing the speed and completeness of combustion, which determine the indicator efficiency and throttle response of the gas diesel engine 9. Mixing the supplied gas with the gas-air mixture and igniting the mixture is also accelerated by increasing the gas temperature to 150-250 ° C in the heater 20 gas. To optimize the processes of mixture formation and combustion in different operating modes of a gas diesel engine, it is advisable to change, within the stated limits, the ratio of the amounts of combustible gas supplied through the gas pipeline 6 through the gas valves 23 and through the gas pipeline 4 through the boost compressor 5, and inlet valves into the working cylinders. In particular, in modes of low loads (up to 50% of full power), from 80 to 65% are supplied to the working cylinders through gas pipeline 6, and in modes close to full power (over 50% of full power), from 65 to 50% of the total the amount of gas supplied, while supplying the remaining quantities of gas through the gas pipeline 4 through the boost compressor 5 and inlet valves.

Технический результат в предлагаемом способе обогащения горючего газа и дизельного топлива с водородом или синтез-газом заключается в улучшении качества распыла и сгорания смесевого топлива путем дополнительного разрушения его топливной струи продуктами горения газа за счет выделения горючего газа при перепаде давления, что способствует разрушению струи дизельного топлива и более тонкому и однородному распыливанию с множеством начальных очагов воспламенения. В результате сгорания горючего газа в полном объеме происходит повышение давления и температуры, что сказывается на разрушении топливной струи.The technical result in the proposed method for the enrichment of combustible gas and diesel fuel with hydrogen or synthesis gas is to improve the quality of atomization and combustion of mixed fuel by additional destruction of its fuel jet by gas combustion products due to the release of combustible gas at a pressure drop, which contributes to the destruction of the diesel fuel jet and finer and more uniform atomization with multiple initial ignition points. As a result of the combustion of combustible gas in full, there is an increase in pressure and temperature, which affects the destruction of the fuel jet.

При обогащении горючего газа и дизельного топлива водородом или синтез-газом в процентном соотношении 1-5% происходит снижение удельного эффективного расхода дизельного топлива, вредных выбросов и увеличение эффективной мощности газодизеля, что обусловлено существенным влиянием доли горючего газа как водородосодержащего газа на характеристики процесса горения, а также расширяется перспектива применения альтернативных топлив в газодизелях.When fuel gas and diesel fuel are enriched with hydrogen or synthesis gas in a percentage ratio of 1-5%, the specific effective consumption of diesel fuel, harmful emissions decrease and the effective power of gas diesel increases, which is due to the significant influence of the share of combustible gas as a hydrogen-containing gas on the characteristics of the combustion process, as well as the prospect of using alternative fuels in gas diesel engines is expanding.

Claims (1)

Способ подачи горючего газа и дизеля в рабочие цилиндры газодизеля, заключающийся в том, что одну часть горючего газа в процентном соотношении в соответствии с программой управления работой газодизеля подают через впускной патрубок в компрессор наддува, где горючий газ перемешивается с воздухом, далее в виде газовоздушной смеси направляют в воздушный коллектор газодизеля и через впускные клапаны в рабочие цилиндры на такте наполнения цилиндров, отличающийся тем, что на запуске, холостом ходу и малых нагрузках горючий газ и запальную дозу дизельного топлива обогащают водородом или синтез-газом в процентном соотношении 1-5%, при этом запальную дозу дизельного топлива на холостом ходу и малых нагрузках нагревают теплотой охлаждающей воды, воды газодизеля, до температуры 60-90°С.A method for supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders of a gas diesel engine, which consists in the fact that one part of the combustible gas as a percentage in accordance with the gas diesel operation control program is fed through the inlet pipe to the boost compressor, where the combustible gas is mixed with air, then in the form of a gas-air mixture they are sent to the gas diesel air manifold and through the inlet valves to the working cylinders at the cylinder filling stroke, characterized in that at start-up, idling and low loads, combustible gas and the ignition dose of diesel fuel are enriched with hydrogen or synthesis gas in a percentage of 1-5%, at the same time, the ignition dose of diesel fuel at idle and low loads is heated by the heat of cooling water, gas diesel water, to a temperature of 60-90°C.
RU2021100306A 2021-01-11 Method for supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders of the gas diesel RU2772450C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2772450C1 true RU2772450C1 (en) 2022-05-20

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2319846C1 (en) * 2006-06-28 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ВНИКТИ) Method of delivery of fuel gas into operating cylinders of ags-diesel engine
RU2010139918A (en) * 2010-09-28 2012-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сооб METHOD FOR GIVING FUEL GAS TO OPERATING CYLINDERS OF A GAS DIESEL
RU174008U1 (en) * 2016-04-11 2017-09-25 Евгений Валерьевич Жуков GAS DIESEL POWER PLANT
RU179096U1 (en) * 2017-01-09 2018-04-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) POWER SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF HYDROGEN-CONTAINING FUEL
RU180762U1 (en) * 2017-05-24 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Gas mixture fuel system with internal mixture formation
WO2020200486A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 ComAp a.s. Single point fuel injection in multi-fuel combustion engines
RU2735778C1 (en) * 2019-10-10 2020-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Electronic diesel fuel supply control device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2319846C1 (en) * 2006-06-28 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ВНИКТИ) Method of delivery of fuel gas into operating cylinders of ags-diesel engine
RU2010139918A (en) * 2010-09-28 2012-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сооб METHOD FOR GIVING FUEL GAS TO OPERATING CYLINDERS OF A GAS DIESEL
RU174008U1 (en) * 2016-04-11 2017-09-25 Евгений Валерьевич Жуков GAS DIESEL POWER PLANT
RU179096U1 (en) * 2017-01-09 2018-04-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) POWER SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF HYDROGEN-CONTAINING FUEL
RU180762U1 (en) * 2017-05-24 2018-06-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Gas mixture fuel system with internal mixture formation
WO2020200486A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 ComAp a.s. Single point fuel injection in multi-fuel combustion engines
RU2735778C1 (en) * 2019-10-10 2020-11-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Electronic diesel fuel supply control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10233871B2 (en) Air-enriched gaseous fuel direct injection for an internal combustion engine
US9194307B2 (en) Multi-fuel flow systems and methods with dedicated exhaust gas recirculation
US10837411B2 (en) Engine controlled by combustion reaction path and regulating method thereof
CN103256127A (en) Method for operating a self-igniting combustion engine
US3861367A (en) Non-polluting internal combustion engine system
CN102374013A (en) Method for operating an internal combustion engine with gas as a fuel, and internal combustion engine executing the method
US20080022680A1 (en) Apparatus and method for increasing the hydrogen content of recirculated exhaust gas in fuel injected engines
US20060169255A1 (en) Internal combustion engine
US6912977B2 (en) Hydrogen assisted combustion
WO2007027327A2 (en) Increasing hydrogen content in egr system
WO2008135715A1 (en) Control assembly
KR101902750B1 (en) Injection device, internal combustion engine and method for operating an injection device for gasoline and cng
US20100275891A1 (en) Internal combustion engine
RU2446294C2 (en) Ice fuel system and method of its operation
Poonia et al. Experimental investigations on engine performance and exhaust emissions in an LPG diesel dual fuel engine
RU2772450C1 (en) Method for supplying combustible gas and diesel fuel to the working cylinders of the gas diesel
US20110048353A1 (en) Engine with Integrated Mixing Technology
CN114060153B (en) Fuel supply system and control method of dual-fuel engine
RU2465484C2 (en) Piston engine feed method, and feed system of that engine
RU2319846C1 (en) Method of delivery of fuel gas into operating cylinders of ags-diesel engine
ITBO20010273A1 (en) DEVICE TO FEED AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH LIQUID EMULSIONS AND COMBUSTIBLE GAS
RU190880U1 (en) A device for producing fuel in the gas phase
CN200943539Y (en) Oil water mixing and combustion device of internal combustion engine
RU2775797C1 (en) Power plant on liquefied natural gas
RU190166U1 (en) Gas Diesel Engine Recirculation System