CN1228827A - 液化气发动机 - Google Patents

液化气发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN1228827A
CN1228827A CN97197554A CN97197554A CN1228827A CN 1228827 A CN1228827 A CN 1228827A CN 97197554 A CN97197554 A CN 97197554A CN 97197554 A CN97197554 A CN 97197554A CN 1228827 A CN1228827 A CN 1228827A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquefied petroleum
gas engine
armature
liquid gas
petroleum gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN97197554A
Other languages
English (en)
Inventor
R·费希特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ficht GmbH and Co KG
Original Assignee
Ficht GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ficht GmbH and Co KG filed Critical Ficht GmbH and Co KG
Publication of CN1228827A publication Critical patent/CN1228827A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/022—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure, temperature or composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F02M21/0212—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene comprising at least 3 C-Atoms, e.g. liquefied petroleum gas [LPG], propane or butane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/023—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft of Bourke-type or Scotch yoke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B2023/108—Swirl flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel
    • F05C2201/046—Stainless steel or inox, e.g. 18-8
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及一种至少有一个燃烧室的液化气发动机,在燃烧室内引入液化气/空气－混合气体并点燃;同时该液化气发动机具有一个喷射装置,它将液化气经喷嘴喷射出。按本发明喷嘴通入燃烧室,从而将液化气直接喷入燃烧室内。通过直接喷入液化气而获得理想的燃烧条件,尤其是因为在燃烧室汽化的液化气促成一种在高负荷时尤其会发挥作用的冷却。按本发明的液化气发动机优先配置一种设计为柱塞泵的喷射装置,它是按能量存储原理工作的。

Description

液化气发动机
本发明涉及一种液化气发动机。
液化气发动机是供给液化气的电火花点火式奥托发动机。
液化气，也称LPG(液化石油气)，其主要成分是丙烷和丁烷。在开采原油和炼油过程中都会附带产生这种气体并可在压力下被液化。液化气的特征是辛烷值高(ROZ＞100)。
液化气发动机与汽油发动机的区别在于由液化气的高汽化倾向所决定的一种不同的混合处理。液化气作为液体在压力作用下从相应的压力管路被输送给发动机。在汽化器内由于输入了热量而使液化气转换成气态。汽化器是一个热交换器，向它输入加热的冷却水，以加热液化气并使之汽化。汽化器与一个调压器相组合。以便将气态的液化气保持在一个确定的压力范围内。液化气然后被输入一个液化气/空气混合器中，液化气在此与空气混合起来。这样一种液化气/空气混合器例如已由专利DE 3332923C2公开过混合器包括一个环形件，它从外面向一个中心的通过环形件的空气流输入液化气，并与空气流形成涡流。
DAF公司介绍了一种用于公共汽车、型号为LT160LPG的液化气发动机。该液化气发动机相当于一台被改装成液化气发动机的柴油发动机。与已知的液化气发动机不同的是，由DAF介绍的发动机装备有一个液化气喷射装置，它将液化气喷入一个进气通道内。该喷射装置完全相当于目前在强迫点火式发动机上(PKW小轿车)所采用的喷射装置。当液化气喷入进气通道时应通过液化气的汽化来降低混合气温度并调定一个较好的效率。这种由汽化引起的冷却在开始阶段以及在高的空气湿度时可能导致喷射阀冻结，从而不能保证在冷的外界温度条件下工作。这个问题可通过在混合处理的同时进行加热来克服，如同对通常的液化气发动机所做的那样。当然加热可点燃的混合气隐藏着很大的危险。
本发明的任务在于提供这样一种液化气发动机，它的构造简单，并且在大功率输出时能保证可靠地运行。
该项任务是通过一种具有权利要求1中所述特征的液化气发动机来完成的。有利的改进型式在从属权利要求中说明。
按本发明的液化气发动机是一种配有高压喷射装置的强制点火式发动机，高压喷射装置将液化气直接喷入燃烧室内。由此，液体聚集状态下的液化气被引导直至到达发动机的燃烧室，在这种状态下液化气的控制是简单的和无危险的。
用喷射装置将液态的液化气直接喷入燃烧室，并使之雾化和汽化。从液体聚集状态过渡到气体聚集状态因而首先是在燃烧室内进行的。由此得出一些重要的优点，因为总是仅仅喷入点火过程所需的量，与此同时通过对燃烧室内产生的液化气/空气-混合气体的压缩而抵消了由于液化气的汽化而引起的冷却，从而即使在冷的开始阶段也能防止喷射装置冻结，并保证可靠的运行。
此外，在按本发明的液化气发动机上，通过用高压喷入的液化气的很细雾化在燃烧室内达到最佳分布，而且通过液化气的突然汽化，使动力燃料与燃烧室内存在的空气实现理想的混合，从而使混合燃气在点燃之后能够理想地燃烧。由此，液化气的有利性质如高的单位质量发热值(≈46.1MJ/kg)和高的燃烧稳定性就充分发挥了作用，所以与已知的液化气发动机不同的是，相对于可比较的汽油发动机来说不必经受功率上的损失。
下面将根据附图举例详细说明本发明。
图1示意表示配有喷射装置的一种单缸液化气发动机；
图2表示图1所示喷射装置的纵剖面；
图3表示图2所示喷射装置的衔铁动横断面；
图4表示图2所示喷射装置的阀体的横断面；
图5表示曲柄滑环发动机的局部剖视图。
本发明的液化气发动机具有一个喷射装置1，它通过喷嘴2将液化气直接喷入液化气发动机的一个燃烧室4。燃烧室则以本身已知的方式由一个汽缸5、一个汽缸盖11和一个活塞12来限定。在汽缸盖11里布置有一个喷嘴2和一个火花塞10。喷嘴2经过一段管路72与喷射装置1相连接。喷射装置经过一段液化气输入管道113和一段液化气回流管路92与一个压力罐111(简示于图1中)相连。
在液化气输入管路113内使液化气保持在例如8-12巴的蒸汽压力以上，以便保证它在管路113中不能被汽化。从喷射装置1不能排出的液化气经过液化气回流管路92返回到压力罐111里。喷射装置1以短时的压力冲击，其压力为40巴，最好为60巴，将液化气输送到喷嘴2处，在这里间歇地喷射出的液化气分布在整个燃烧室4被雾化成微滴。微滴液化气在经过输入通道8送入燃烧室4的空气中瞬间汽化。从而得到一种理想的完全混合的动力燃料/空气-混合物，它可以通过火花塞10来点燃。点火时刻由一个电子控制装置6按照多个参数的标准，例如外部温度、曲轴位置和喷入的液化气量来控制。由于液化气的热值高，所以相对于可比较的汽油发动机来说使点火时刻稍微延迟是适宜的。燃烧完的废气然后就经过一个废气通道3由燃烧室4排出。
由于按本发明是将液化气直接喷入的，因液化气的汽化在燃烧室4内产生冷却效应。当负载较小时喷入的液化气体量就小，因而相应地冷却效应也小，所以通过由活塞12的压缩行程产生的压缩得以补偿。当负载大时，就有大得多的液体量被喷入燃烧室4。冷却效应相应地增强，因此当负载较大时，由于“内”冷却而达到效率的明显增高。
优先将喷射装置1设计为电磁驱动的柱塞泵1，它按照能量储存原理工作，从而使液化气以瞬时压力冲击喷入燃烧室4。这种柱塞泵1例如已由专利DE 41060415A或专利DE 4206817A公开过。
柱塞泵的一个实施例示明在图2至4中。
柱塞泵1具有一个基本上依纵向延伸的圆柱形泵壳15，其上有一个衔铁孔16、一个阀孔17和一个压力腔孔18，这些孔依次设置在泵壳15上，并且构成一个贯通整个泵壳15的通路。衔铁孔16依喷射方向布置在阀孔17后面，压力腔孔18依喷射方向布置在阀孔17前面。孔16、17、18与泵壳15的纵轴19同心地布置，此时衔铁孔16和压力腔孔18各自具有大于阀孔17内径，使得衔铁孔16和阀孔17就通过第一个环形台阶21相互隔开，而阀孔17和压力腔孔18则通过第二个环形台阶22相互隔开。
衔铁孔16依径向限界出一个衔铁腔23，在此衔铁腔内布置了一个大致呈圆柱形的衔铁24，它可依纵向来回运动。衔铁腔在轴向上向前由第一个环形台阶21，向后由一个圆柱体的封闭塞头26的前端面25限位，封闭塞头用螺纹拧入在喷射方向上衔铁孔16的向后敞开的端上。
衔铁24基本为一个圆柱体，具有一个在喷油方向上的前后端面28，29和一个外表面30。以后端面28直至大约衔铁24的纵向中心，在衔铁圆周范围上去掉了一些材料，使衔铁24有一个从后向前的外面延伸的锥面31。衔铁24以保证在其外壳面30和衔铁孔16的内表面之间有一定间隙地被装入，使得当衔铁24在衔铁孔16中来回运动时，只有在衔铁24倾斜的情况下才接触衔铁孔16的内表面，由此使衔铁24和衔铁孔16之间的摩擦保持很小。由于衔铁24具有锥面31，从而进一步减小了接触面，也就进一步减小了摩擦面，由此进一步减小了衔铁24和衔铁孔16的内表面之间的摩擦，也就进一步减小了发热。衔铁24在其外表面30的范围内具有至少一个最好两个或多个依纵轴向布置的槽32。衔铁24的横断面形状(图3)具有两个侧面布置的半圆件24a和两个在半圆件24a之间的宽而浅的槽32。衔铁24的中央在纵轴向上有一个贯通的孔33。
在衔铁24的孔33里插入了一根输送活塞管35，它形成一个中心贯通空腔36。在衔铁24的前端面29上有一个塑料环37，输送活塞管35穿过此环。在塑料环37上向前支承着一个衔铁弹簧38，它一直伸展到一个相应配合的支承环39。该支承环39放在衔铁孔16里的第一个环形台阶21上。
输送活塞管35与衔铁24摩擦连接，由输送活塞管35和衔铁24组成的单元以后就称为输送活塞部件44。它也可以设计成整体的或者单件的。
在阀孔17里刚性连接地装有一个导向管40，导向管向后伸入衔铁腔23内，在螺旋弹簧38之内的范围。在喷射装置中的导向管40的前端有一个向外凸出的环形肩台41，它向后支承在第二个环形台阶22上。环形肩台41依径向并不完全伸展到压力腔孔18的内表面，使得在环形肩台41和压力腔孔18之间形成一个窄的圆柱形间隙42。借助环形肩台41就能防止导向管40发生向后轴向移动。
与衔铁24摩擦连接的输送活塞管35向前一直伸展到导向管40内，向后伸入封闭塞头26的轴向盲孔43内，从而使输送活塞管35既在其喷射装置里的前端45又在其后端46被导向。纵向伸展的输送活塞管35通过在端部45，46的这种双侧导向，就能使输送活塞单元44无倾斜地导向，因而可靠地避免了在衔铁24和衔铁孔16之间发生不该有的摩擦。
在导向管40的前段支撑着可轴向滑动的一个阀体50，它基本上是一个圆柱形的纵向伸展的栓塞状实体，具有前后端面51,52和一个外表面53。阀体50的外径相当于导向管40内通道的净宽度。在阀体50的外表面53上有一个环形肩台54，它布置在阀体50的大约前三分之一处的端部上。导向管40的环形肩台41对于阀体50的环形肩台54来说，在阀体50静止状态下就构成一个支点，使得阀体50不能再向后移动。阀体50在其圆周上有三个依纵轴向延伸的槽55(图4)。环形肩台54在槽55的范围内被中断。
阀体50的后端面52在其边缘范围内作成锥形的，与输送活塞管35的前端45的端面相配合。输送活塞管35的前端45的立体形状与阀体50的后端面52相适配，为此使输送活塞孔35的内棱倒棱，并使输送活塞管35的壁厚在内部略微减薄。因此，输送活塞管35的前端45构成了阀体50的一个阀座57。如果阀体50的后端面52贴在阀座57上，那么通过设置在阀体50的外表面范围内的槽55实现的通道就被阻断了。
由导向管40向前伸入压力腔孔18里的阀体50的部分由一个压力腔体60围住，该腔体由一个圆筒形壁61和一个前端壁62构成，在端壁62的中心有一个孔63，压力腔体60的圆筒形壁61刚性连接地插在压力腔孔18内，同时它的位于圆筒形壁61的自由端的端面64布置在紧靠导向管40的向外突出的环形肩台41处，而在压力腔体60内有径向贯通孔65，它将压力腔66与动力燃料输入孔76相连通起来。
压力腔体60以它的内腔限界出了一个压力腔66，阀体50插入此压力腔内，并能使压力腔66内的动力燃料处在压力作用下。压力腔在其处于喷射装置中大致超出压力腔体60的长度的一半的后部，比在其前部有一个较大的内径。确定后部的这一较大内径尺寸，使阀体50的环形肩台54能以一个较小的间隙插入压力腔66内；而确定前部的内径尺寸，则是为了以环形肩台54向前面伸展的阀体50的部位和一个围绕此部位的螺旋弹簧67有足够的空间。由此压力腔66设计成只是稍大于在喷射过程中实施的阀体50的冲击运动所要求的空间。
螺旋弹簧67的一端座落在压力腔体60内部的端壁62上，其另一端紧靠在阀体50上，尤其紧靠在其环形肩台54上，从而该弹簧将阀体50和压力腔体60彼此推开。
压力腔体60通过一个连接件70在喷射装置里向前被轴向固定住，该连接件被拧入压力腔孔18的向前敞开的端部。连接件70限定了压力腔体60在轴向方向上向前的位置，借以通过螺旋弹簧67将阀体50向后预紧。连接件的外侧有一个入口71用于连通动力燃料输送管路72(图2)。连接件70有一个依纵轴向的贯通孔73，在此孔内设有一个固定压力阀74。固定压力阀最好布置得紧靠压力腔体60。
压力腔体60在其外表面上有一个环形槽68，槽内装有一个塑料密封圈69，以使压力腔体60对压力腔孔18的内表面实现密封。
为了输入液化气，在泵壳15上在压力腔孔18的范围内设置一个液化气输入孔76，使它能与压力腔体60里的孔65相连通。在泵壳15的外侧有液化气输入孔76，它由一个用于液化气输入阀78的凸座77所围住，该液化气输入阀被拧入凸座77中。液化气输入阀78作成单通阀，具有一个阀壳79。阀壳79具有两个轴向对中的孔80,81，而泵壳侧的孔80比孔81具有一个较大的内径，因而在两个孔之间形成了一个环形台阶，它成为球体83的阀座82。球体83通过一个支撑在泵壳15的围绕液化气输入孔76的范围内的弹簧84对着阀座82预紧，因而在从外面输入的液化气的压力作用下，使球体83从阀座82上抬起，这样，液化气便通过孔80和液化气输入孔76而输入压力腔孔18中。
从压力腔66起有一个通道，它延伸通过阀体50上的槽55，通过输送活塞管35的阀座57和阀体50的后端面52之间的间距，并通过输送活塞管35的贯通腔36，一直到达封闭塞头26的盲孔43中。盲孔43布置在纵轴方向上，并且汇入衔铁腔23内，盲孔43的长度大约超过封闭塞头26长度的三分之二至四分之三。从盲孔43的后部有一个，最好两个或多个长孔88通到封闭塞头26的前端面25的周围部位89，从而在衔铁腔23和盲孔43之间建立起沟通连接。
在第一个环形台阶的周围有一个向外伸出的孔90作为液化气回流孔。孔90在外面通过一个连接接头91被加长而与液化气回流管路92(图1)连接。
圆柱形封闭塞头26在其外表面上有一个环绕的向外凸出的环形肩台93。环形肩台93也用于从轴向固定一个从外面围住泵壳15的定位环94，或者固定一个直接紧靠着定位环94布置的线圈外壳缸体95。定位环94在横断面上形成两个相互成直角布置的侧脚96,97，其中一个侧脚96紧靠在泵壳15的外侧，而另一个侧脚97侧向外凸起并紧靠在线圈外壳缸体95上。线圈外壳缸体95由一个缸体壁98和一个缸底99组成，缸底侧面与缸体壁98朝内地相连，并且有一个孔，从而使线圈外壳缸体95从后面推移到线圈外壳15上，缸底99朝后，直到缸体壁98碰到一个从线圈外壳15垂直向外突出的外壳壁100，从而界限出一个具有约呈矩形横断面的环腔101以之用于容纳一个线圈102。
线圈外壳缸体95和定位环94因而夹紧在外壳壁100和封闭塞头26的环形肩台93之间，并沿其轴向位置上被固定。定位环94的侧脚96在其端面的内缘有倒角，在其上所形成的倒角和环形肩台93之间夹入一个密封圈103，例如一个O-形圈。
线圈102的横断面大约呈矩形，并在一个横断面为U-形的支承圆柱体104内用环氧树脂浇注入，这样，线圈102和支承圆柱体104就形成了一个整体的线圈模件。支承圆柱体104有一个圆柱壁105和两个侧壁106,107，侧壁在径向上离开圆柱壁105，并限定了用于线圈102的空间，圆柱壁105侧面伸展超出了后部侧壁106，因而其端面108，侧壁106,107的端面109和圆柱壁106的内表面以及前面侧壁107都刚性连接地在环腔101里紧连。
在布置于线圈102和衔铁腔23之间的泵壳15的范围内放入了一种具有小的导磁能力的材料110，例如铜，铝，不锈钢，以避免在线圈102和衔铁24之间发生磁性短路。
在这起始位置上，处于初始压力下的液化气就由液化气罐111，借助输送泵112和液化气输入管路113并通过液化气输入阀门78而被输入压力腔66。以压力腔66，液化气流过在阀体50的外表范围内所形成的槽55，通过导向管40进入输送活塞管35的阀座57和阀体的后端面52之间的间隙，并且通过输送活塞35的贯通腔36而进入封闭塞头26的盲孔43里。受压的液化气由盲孔43的后端区，流过封闭塞头26的孔88，并进入衔铁腔，衔铁24的前后衔铁腔范围通过设置在衔铁24里的槽32而相互沟通，因此整个衔铁腔充满了液化气。通过孔90和连接接头91，使液化气通过液化气回流管路92导回到液化气罐111里。
因此，在输送活塞单元44的起始位置有一条从液化气输入阀78，经过压力腔66，输送活塞35的贯通腔36，盲孔43和封闭塞头26里的孔88，衔铁腔23和具有连接接头91的孔90用于液化气的流通路径，因此使液化气连续地供给，并通过这通道进行冲洗，压力腔则直接从液化气罐111供给并注满。
液化气的预压大于在流通路径上的产生的压力降，因此保证了对柱塞泵1的连续的冲洗，而且初压小于固定压力阀74的导通压力，因此在输送活塞单元44的起始位置，就没有液化气被输送入燃料室4。
如果通过施加电流使线圈102激励，那么通过此处产生的磁场就使衔铁24向前在冲击方向或者喷射方向上运动。衔铁24的这种运动和与之摩擦连接的输送活塞管35在经过长度S(对应于在输送活塞管35的阀座57和起始位置时阀体50的背后侧端面52之间的距离)前移过程中都只受到弹簧38的弹簧力的反作用。弹簧38的弹簧力设计得很弱，使衔铁运动时几乎没有阻力，但又足以使衔铁24返回至它的起始位置。衔铁“浮动”于充满液化气的压力腔23内，所以在衔铁腔23内，在衔铁24的前后范围之间的液化气能够任意地来回流动，因此不会建立起对抗衔铁24的压力。由衔铁24和输送活塞管35组成的输送活塞单元44因而被连续不断地加速，并储存动能。
应用按能量储存原理工作的喷射装置就能使液化气在高压下以很短的喷射脉冲喷射。采用这样一种喷射装置还可使液化气在一个具有多个喷射脉冲的工作冲程期间喷射，以便例如在高负载时使大量的液化气引进燃料室，或者以便形成一个加料层，在此加料层处，在点火时刻液化气被积聚于火花塞范围内。
取代上述实施形式的具有回流管路92的柱塞泵1，也可使用一种没有回流管路的结构形式，它可与传统的液化气罐相连接。
按本发明的液化气发动机可优先按照一种对置式发动机的型式设计为曲柄滑环发动机。它主要由两个相对峙的同轴布置的缸体5和5＇组成，在这些缸体里工作活塞12直线地来回运动。活塞与各自的活塞杆153相连，活塞杆同样只做直线来回运动。活塞杆153的内端与一个中间设置的环绕的曲柄滑环驱动装置154相铰连，该装置将活塞杆的直线运动转变成旋转运动。曲柄滑环驱动装置位于一个曲柄滑环外壳155里，缸体5和5＇经过隔离壁156固定在此外壳上。曲柄滑环驱动装置有一个曲柄滑环框架152，它包括一个直线的垂直于活塞杆153布置的滑杆158。滑环159就在这滑杆159里运动，而在这滑环里可旋转地支承着一个曲柄轴的曲柄轴颈160。这种曲柄滑环发动机例如已由专利DE2962391A1、DE3218320A1和EP187930B1公开过。
这些发动机作为双冲程发动机可以简单地配置一个单独润滑系统，使润滑介质不致到达燃烧室。液体气直接喷射装置和一个作为双冲程发动机运行的曲柄滑环发动机相组合而成的一种发动机具有较小的重量功率比和极小的有害物质排出量。

Claims (25)

1．液化气发动机，至少有一个燃烧室(4)，在这燃烧室内引入液化气/空气的混合气体并点燃，在此，液化气发动机具有一个喷射装置(1)，它经喷嘴(2)将液化气喷射出，
其特征在于：喷射装置(1)设计为喷射泵(1)，而且喷嘴(2)通入燃烧室(4)，使得液化气直接被喷射入燃烧室(4)内。
2．按权利要求1中所述的液化气发动机，其特征在于：喷射装置(1)设计为高压喷射装置，可以喷射液化气，例如喷射压力至少为40巴，最好为大约60巴。
3．按权利要求1和/或2中所述的液化气发动机，其特征在于：燃烧室(4)由一个汽缸(5)、一个气缸盖(11)和一个活塞(12)所限定。
4．按权利要求3中所述的液化气发动机，其特征在于：在汽缸盖(11)上布置了喷嘴(2)和一个火花塞(10)。
5．按权利要求1至4的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：配置了一个控制装置(6)，它与火花塞(10)相连接，同时控制装置(6)按多个参数的标准，例如外部温度、曲轴位置和点火时刻来进行控制。
6．按权利要求1至5的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：喷射装置(1)是一种按能量储存原理尤其是按固体能量储存原理工作的柱塞泵(1)。
7．按权利要求6中所述的液化气发动机，其特征在于：柱塞泵设计具有一个输送活塞单元(44)，它在一个几乎无阻力的加速阶段储存动能，动能瞬间地被传递到位于压力腔(66)内的液化气中，从而产生了一个压力冲击将液化气通过喷嘴(2)喷射出，在此，用一个阀来中断无阻力的加速阶段，该阀包括一个阀体(50)和一个设计在输送活塞单元(44)上的阀,(57)，并且该阀关闭住压力腔(66)以产生压力冲击，这样，传送活塞单元(44)的动能就被传递到被封闭在压力腔(66)中的动力燃料上；阀座(57)和阀体(50)布置在输送活塞单元(44)的喷射方向中的前端上，因而压力腔(66)在空间上被设计成与输送活塞单元(44)是分隔开的。
8．按权利要求7中所述的液化气发动机，其特征在于：压力腔(66)有一个液化气输入孔(76)用于输入液化气，液化气输入孔(76)布置在一个环绕压力腔(66)的泵壳(15)上，并与液化气输入管路(113)相连接，因此压力腔(66)就被输入新鲜的有压力的液化气。
9．按权利要求7和/或8中所述的液化气发动机，其特征在于：喷射装置被设计为电磁动作的柱塞泵(1)，它具有一个磁性线圈(102)和由线圈(102)驱动的输送活塞单元(44)，该单元(44)具有一个略呈圆柱形的衔铁(24)和一个纵向伸展的输送活塞管(35)；输送活塞管(35)的两端(45,46)依纵轴向伸展超出衔铁(24)，并且被支承在形状适配可依纵轴向移动的空隙段中。
10．按权利要求9中所述的液化气发动机，其特征在于：输送活塞管(35)与衔铁(24)摩擦连接；在输送活塞管(35)的前端(45)布置了阀座(57)。
11．按权利要求10中所述的液化气发动机，其特征在于：阀体(50)是一个纵向伸展的基本上为圆柱形的实心体，它支承在一个导向管(40)里并可轴向滑动，阀体(50)的圆周上有依纵向延伸的槽(55)，这些槽构成了一个从压力腔进入输送活塞管(35)之内的贯通腔(35)的通道；当输送活塞管(35)和它的阀座(57)靠上阀体(50)时，上述通道就被截止住，从而将压力腔(66)封闭。
12．按权利要求10中所述的液化气发动机，其特征在于：阀体是一个球体(50a)，并配有一个球座(41a)，该球座构成球体(50a)的一个支座，使球体不能继续向后移动，而且球座(41a)至少有一个槽(41b)，该槽形成一个从压力腔(66)进入输送活塞管(35)内的一个贯通腔(36)的通道；当阀座(57)靠上阀体(50)时，该通道就被截止住，从而将压力腔(66)封闭。
13．按权利要求9至12中的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：
略呈圆柱形的衔铁(24)在喷射方向上有前、后端面(28,29)和一个外表面(30)，而且有一个以后端面(28)一直到大约衔铁(24)的纵向中部由后向前在外面延伸的锥面(31)。
14．按权利要求9至13中的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：
柱塞泵(1)有一个配有衔铁孔(16)的泵外壳(15)，在这泵内，衔铁腔(23)通过衔铁孔(16)，在喷射方向向后通过一个封闭塞头(26,26a)，而在喷射方向向前通过第一个环形台阶(21)来限定；
在衔铁腔内，衔铁(24)则通过一个磁性线圈(102)和一个在纵向上给衔铁(24)加载的弹簧(38)而来回运动；衔铁(24)在其外表范围内设计至少有两个尽可能在圆周上对称分布的依纵轴向延伸的槽(32)。
15．按权利要求14中所述的液化气发动机，其特征在于：当线圈(102)无电流接合时，由于弹簧(38)的弹力作用使衔铁(24)处于一个初始状态，而且在这初始状态下，从压力腔(66)通过阀体(50)上的槽(55)和输送体(35)的贯通腔(36)、通过一个盲孔(43)或者封闭塞头(26)上的一个或多个孔(38)，形成一个贯通的流通路径，以之用于输送受压的液化气。
16．按权利要求15中所述的液化气发动机，其特征在于：衔铁腔(23)经过一个向外引出的孔(90)和一个连接接头(91)与液化气回流管路(92)相连接。
17．按权利要求14或者权利要求14或15和(或)16中所述的液化气发动机，其特征在于：封闭塞头(26a)有一个贯通孔，用该孔将液化气从喷射装置排入液化气回流管路(92)。
18．按权利要求17中所述的液化气发动机，其特征在于：有一个横流孔(125)，液化气可通过该孔直接输入衔铁腔(23)；封闭塞头(26a)有孔(88)，它们将衔铁腔(23)与封闭塞头(26a)的通孔连通，从而构成一个用于冲洗衔铁腔(23)的横向通流路径，与输送活塞单元(44)中的贯通腔(36)无关。
19．按权利要求8或者按权利要求8和权利要求6至9中的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：压力腔(66)通过一个固定压力阀(74)来限定，该阀自一个预定压力开启，并且打开进入动力燃料输送管路(72)至喷嘴(2)的通道。
20．按权利要求7至19的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：压力腔(66)只略大于喷射过程中实现阀体(50)的冲击运动所要求的空间。
21．按权利要求1至20的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：液化气发动机设计为双冲程发动机。
22．按权利要求1至21的一项或几项中所述的液化气发动机，其特征在于：液化气发动机设计成曲柄滑环发动机。
23．按权利要求1至22中的一项或几项中所述的液化气发动机的工作方法，液化气发动机具有一个燃料室，其特征在于：液化气借助一个设计为喷射泵(1)的喷射装置(1)被间歇地直接喷入燃烧室内。
24．按权利要求23中所述的方法，其特征在于：喷射液化气时的高压至少为40巴，最好为60巴。
25．按权利要求23和/或24中所述的方法，其特征在于：一个按照能量储存原理，尤其是按照固体能量储存原理工作的柱塞泵用作为喷射装置。
CN97197554A 1996-08-30 1997-08-26 液化气发动机 Pending CN1228827A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19635248A DE19635248C2 (de) 1996-08-30 1996-08-30 Flüssiggasmotor
DE19635248.7 1996-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1228827A true CN1228827A (zh) 1999-09-15

Family

ID=7804218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN97197554A Pending CN1228827A (zh) 1996-08-30 1997-08-26 液化气发动机

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0922157A1 (zh)
JP (1) JP2000503745A (zh)
CN (1) CN1228827A (zh)
AU (1) AU720373B2 (zh)
CA (1) CA2262555A1 (zh)
DE (1) DE19635248C2 (zh)
WO (1) WO1998009060A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104126061A (zh) * 2012-04-11 2014-10-29 三菱重工业株式会社 二冲程燃气发动机
CN105804890A (zh) * 2014-11-26 2016-07-27 罗伯特·博世有限公司 用于能够用天然气运行的内燃机的燃料供应系统
CN107076059A (zh) * 2014-07-31 2017-08-18 里卡多英国有限公司 内燃发动机

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60123628T2 (de) * 2000-08-02 2007-08-23 Mikuni Corp. Elektronisch geregelte Einspritzvorrichtung
DE10249274B4 (de) * 2002-10-23 2013-07-11 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Betrieb einer mit Gas betriebenen Verbrennungskraftmaschine
DE10252144B4 (de) * 2002-11-09 2012-08-23 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Betrieb einer gasbetriebenen Verbrennungskraftmaschine mit Abgasreinigung
DE202009017653U1 (de) * 2009-12-28 2011-05-12 Greshake, Hermann Autogasanlage mit einer Fördereinheit
NL2008002C2 (en) * 2011-12-20 2013-06-24 Impco Technologies B V Fuel injection system and method.

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3926169A (en) * 1974-06-21 1975-12-16 Fuel Injection Dev Corp Combined fuel vapor injector and igniter system for internal combustion engines
IN147351B (zh) * 1976-01-16 1980-02-09 Rilett John W
DE2926391A1 (de) 1979-06-29 1981-01-15 Ficht Gmbh Zweitakt-motor in hubkolben-bauart
DE3218320A1 (de) 1982-05-14 1983-11-17 Ficht GmbH, 8011 Kirchseeon Vorrichtung zum loesbaren befestigen der kolben an den kolbenstangen einer brennkraftmaschine
US4574754A (en) * 1982-08-16 1986-03-11 Rhoades Jr Warren A Stratified charge combustion system and method for gaseous fuel internal combustion engines
DD213472B5 (de) * 1983-02-04 1999-12-30 Ficht Gmbh Pumpe-Duese-System fuer Brennkraftmaschinen
DE3305680A1 (de) * 1983-02-18 1984-08-23 Nippon Carbrueter Co., Ltd., Tokyo Vorrichtung zum regeln der treibstoffzufuhr zu einem fluessiggasmotor
DE3332923C2 (de) * 1983-09-13 1985-10-31 Utili, Federico C., 6718 Grünstadt Mischvorrichtung zur Aufbereitung eines Brenngas-Luft-Gemisches für Brennkraftmaschinen
DE3447663A1 (de) 1984-12-28 1986-07-10 Ficht GmbH, 8011 Kirchseeon Mehrzylinder-brennkraftkolbenmaschine
DE3731986A1 (de) * 1987-09-23 1989-04-13 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren zum betrieb eines verbrennungsmotors mit wasserstoff als kraftstoff und verbrennungsmotor fuer dieses verfahren
US4846126A (en) * 1987-12-18 1989-07-11 Urban Transportation Development Corporation Ltd. Natural gas fuel injection
FR2629516B3 (fr) * 1988-04-01 1990-07-06 Moteurgaro Sa Moteur a cycle diesel pour carburant a tension de vapeur elevee
DE4106015A1 (de) * 1991-02-26 1992-08-27 Ficht Gmbh Druckstoss-kraftstoffeinspritzung fuer verbrennungsmotoren
DE4206817C2 (de) * 1991-10-07 1994-02-24 Ficht Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nach dem Festkörper-Energiespeicher-Prinzip für Brennkraftmaschinen
DE4244328A1 (de) * 1992-12-28 1994-06-30 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Luftgekühlter Flüssiggasmotor
US5351893A (en) * 1993-05-26 1994-10-04 Young Niels O Electromagnetic fuel injector linear motor and pump
DK174240B1 (da) * 1994-03-08 2002-10-14 Man B & W Diesel As Brændselsventil og højtryksgasmotor med en sådan ventil
AT408130B (de) * 1995-03-23 2001-09-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Einspritzsystem für eine brennkraftmaschine
DE19515781A1 (de) * 1995-04-28 1996-10-31 Ficht Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ladungsschichtung bei Ottomotoren

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104126061A (zh) * 2012-04-11 2014-10-29 三菱重工业株式会社 二冲程燃气发动机
CN107076059A (zh) * 2014-07-31 2017-08-18 里卡多英国有限公司 内燃发动机
CN107076059B (zh) * 2014-07-31 2019-12-03 里卡多英国有限公司 内燃发动机
CN105804890A (zh) * 2014-11-26 2016-07-27 罗伯特·博世有限公司 用于能够用天然气运行的内燃机的燃料供应系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000503745A (ja) 2000-03-28
AU4700397A (en) 1998-03-19
DE19635248A1 (de) 1998-03-05
EP0922157A1 (de) 1999-06-16
CA2262555A1 (en) 1998-03-05
WO1998009060A1 (de) 1998-03-05
AU720373B2 (en) 2000-06-01
DE19635248C2 (de) 2001-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101151444B (zh) 对置活塞式均质充量导杆点火发动机
EP0742366B1 (en) Internal combustion engine
US7506638B2 (en) Fuel delivery system
EP1619378A1 (en) Fuel delivery system
CN102378859B (zh) 二冲程内燃发动机
CN1126864C (zh) 内燃机
CA2330609A1 (en) Multi-fuel engine
EP0751291B1 (en) Internal combustion engine and method of providing same with fuel
CN1228827A (zh) 液化气发动机
US6449940B2 (en) Internal combustion engine
KR890000775A (ko) 연료 주입 펌프
US4257365A (en) Two-stroke cycle diesel engine
KR102384167B1 (ko) 선박용 엔진
US5752481A (en) Injection valve assembly for an internal combustion engine
US6161525A (en) Liquid gas engine
KR20080038181A (ko) 열기관
US10385807B2 (en) Efficiency and emissions improvements for natural gas conversions of EMD 2-cycle medium speed engines
KR101733730B1 (ko) 내부 연소 엔진의 작동 방법 및, 내부 연소 엔진
CN100465425C (zh) 发动机的燃料输送系统
KR100287107B1 (ko) 엘피지 차량의 타르 자동제거 장치
JPH08319835A (ja) 燃料噴射式内燃機関の燃料噴射装置
CN101346536B (zh) 内燃机
CN103835802A (zh) 发动机及具有该发动机的车辆
AU2005211674A1 (en) Fuel delivery system
EP0742354A1 (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication