CN1623032A - 气体发动机的燃料供给装置 - Google Patents

气体发动机的燃料供给装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1623032A
CN1623032A CNA038027585A CN03802758A CN1623032A CN 1623032 A CN1623032 A CN 1623032A CN A038027585 A CNA038027585 A CN A038027585A CN 03802758 A CN03802758 A CN 03802758A CN 1623032 A CN1623032 A CN 1623032A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
intakeport
fuel
pressure
engine
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.)
Granted
Application number
CNA038027585A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100462543C (zh
Inventor
萩原良一
中园彻
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.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Co Ltd
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 Yanmar Co Ltd filed Critical Yanmar Co Ltd
Publication of CN1623032A publication Critical patent/CN1623032A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100462543C publication Critical patent/CN100462543C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • 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
    • 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
    • F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • 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
    • F02M21/0278—Port fuel injectors for single or multipoint injection into the air intake system
    • 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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

在以非增压式、且不用混合器将空气与燃料混合地向吸气口供给的气体发动机中，利用吸气行程中的吸气口内所发生的负压，向吸气口内供给燃料气体。

Description

气体发动机的燃料供给装置
技术领域
本发明涉及以非增压式、且不用混合器将空气与燃料混合地向吸气口供给的气体发动机的燃料供给装置。
背景技术
传统的气体发动机中，有一种将高压的燃料气体向吸气口喷射的喷口式结构。但是，在用高压喷射燃料气体时，需要使用气体压缩机，用于使气体压缩机动作的电力会导致气体发动机整体效率的下降。
发明内容
(想要解决的技术性课题)
本发明的课题在于，提供一种在非增压式的气体发动机中不用气体压缩机、能将燃料气体向吸气口供给的气体发动机的燃料供给装置。
(解决方法)
为了解决上述课题，本发明的技术方案1中，在以非增压式、且不用混合器将空气与燃料混合地向吸气口供给的气体发动机中，利用吸气行程中的吸气口内所发生的负压，向吸气口内供给燃料气体。
本发明的技术方案2，是在技术方案1的发明中，设置有发动机转速检测装置，设置有对由所述发动机转速检测装置检测出的发动机转速是否维持在预先设定的规定范围内进行判定的判定装置，具有对每一周期的所述燃料气体的供给期间进行调整、以将所述发动机转速控制在规定范围内的调整装置。
本发明的技术方案3，是在技术方案1或2的发明中，在燃料气体供给通路上，从上游侧开始依次设置调节器和阀，设置有可将所述调节器的压力平衡线路与吸气口内连通并可切换成大气的某一种形态的切换装置，启动时由所述切换装置使所述压力平衡线路与吸气口内连通。
(比传统技术好的效果)
采用本发明的技术方案1，由于利用吸气行程中的吸气口11内所发生的负压，向吸气口11内供给燃料气体，不使用传统的喷口式的气体发动机那样的气体压缩机，不再需要气体压缩机驱动所需的电力，因此可提高作为系统整体的效率。又，在文丘里混合器方式的气体发动机中，因文丘里节流会产生压力损失而影响输出的提高，而本发明的技术方案1是一种直接将燃料气体向吸气口11供给的方式，故不需要使用文丘里节流，可提高最大输出。
本发明的技术方案2中，由于由发动机转速检测传感器14对发动机转速的变动进行检测，将燃料气体的供给量调整(阀5的开时间的调整)到将发动机转速控制在规定范围内，因此可避免因节流开度的不同而产生的每一单位时间的吸入空气量的变动(即、避免空气过剩率的变动)。
本发明的技术方案3中，由于设置了启动时使压力平衡线路3与吸气口11内连通的切换装置(阀6、7)，因此可将启动时的吸气口11内的压力作为基准来调整燃料的供给压力，不仅能减少排气气体中含有的NOx等的有害成分，而且能顺利地启动时气体发动机100。
附图的简单说明
图1为实施本发明技术方案1～3的气体发动机的外观略图。
图2为吸气口附近的系统略图。
图3为表示与图1、图2不同的另一启动时向吸气口的燃料气体供给路径的系统略图。
图4为表示实施本发明(技术方案1～3的任一项的发明)的气体发动机中的燃料供给通路内的燃料气体的压力及吸气口内的压力与输出的关系的曲线图。
图5为表示增压式的气体发动机中、用高压将燃料气体向给气口内喷射时的燃料气体的压力及给气口内的压力与输出的关系的曲线图。
图6为表示实施本发明的气体发动机与以往实施的文丘里混合器方式的气体发动机中的同一输出时的节流开度与点火时期的关系的曲线图。
图7为表示实施本发明的气体发动机与文丘里混合器方式的气体发动机的输出一定额定时的排出NOx量与点火时期的关系的曲线图。
图8为表示实施本发明的气体发动机与文丘里混合器方式的气体发动机的输出一定额定时的热效率与点火时期的关系的曲线图。
图9为表示实施本发明的气体发动机与文丘里混合器方式的气体发动机的输出一定额定时的热效率与排出NOx量的关系的曲线图。
具体实施方式
图1为实施本发明技术方案1～3的气体发动机100的外观略图。在与燃烧室(未图示)连通的吸气口11上，连接着途中具有调节器1和阀5的燃料气体供给管2。又，吸气口11与具有滤气器9及节流阀10的空气供给管8连接。
燃料气体由调节器1调压至约2KPa(千帕斯卡)～约数十Pa(帕斯卡)。阀5由驱动器12进行开闭驱动，可将燃料气体从燃料气体供给管2的未图示的喷嘴(低压喷口)向吸气口11内供给，并可进行供给的遮断。空气由滤气器9实施净化，将与节流阀10的开度对应量的空气从空气供给管8向吸气口11内供给。
气体发动机100利用未图示的电池电机进行启动，发动机转速可上升至约200min-1，此时的吸气行程中的吸气口内的气压成为了比燃料气体供给管2内的燃料气体压力低的负压。调节器1将此时的两者的压力差调压到数百mmaq那样的燃料气体的压力。
如图1所示，调节器1与吸气口11由压力平衡线路3进行连接。压力平衡线路3与途中具有阀6的分支管4连接，在压力平衡线路3的低于与分支管4的连接部的下游侧设置阀7。通过对该阀6和阀7(切换装置)进行开闭，可使压力平衡线路3与吸气口11内或大气连通。
启动时，吸气口11内的压力成为大致大气压，随着发动机转速的增高，吸气行程中的吸气口11内的压力上升，一旦发动机转速到达额定转速，则被控制成规定范围的压力。
因此，在启动时，关闭阀6并打开阀7，使压力平衡线路3与吸气口11内连通，调节器1将吸气口11内的压力作为基准对燃料气体的供给压力进行调整。
发动机转速例如是约200min-1，一旦将燃料气体供给管2与吸气口11的压力差确保成上述的约数百mmaq，则关闭阀7并打开阀6，使压力平衡线路3与大气连通，将大气压作为基准对燃料气体的供给压力进行调整。
如图1所示，在气体发动机100上设置有发动机转速检测传感器14(发动机转速检测装置)。发动机转速检测传感器14通过信号线15、16将检测出的信号传送到ECU13(判定装置)。
ECU13内装有存储器(未图示)，存储着燃料气体供给管2内的燃料气体的压力与吸气口11内的压力之差的容许范围，并对传送信号中的燃料气体供给管2内的燃料气体的压力与吸气口11内的压力之差是否处于存储器存储的预先设定的规定范围(容许范围)内作出判定。
若处于容许范围内，则气体发动机100原样地继续运转，若未处于容许范围内，则ECU13通过信号线17将控制信号送向驱动器12，对阀5(调整装置)进行开闭操作。
若越超过容许范围发动机转速越大、则设定成每一周期的阀5的开时间减短，以减少向吸气口11的燃料气体的供给量。反之，若越小于容许范围发动机转速越小、则设定成每一周期的阀5的开时间增长，以增加向吸气口11的燃料气体供给量。
图2为吸气口11附近的系统略图。在燃料气体供给管2的前端设置喷嘴25。喷嘴25以燃料气体供给口28朝空气流18的下游方向的状态与燃料气体供给管2连接，设置成向吸气口11内凸出的状态。
如图2所示，若将喷嘴25设置成向吸气口11内凸出并将燃料气体供给口28(前端部)朝空气流18的下游方向，则利用空气流18使喷嘴25的前端部附近的空间成为负压，方便于燃料气体19向吸气口11内进行供给。
在吸气行程中，活塞23朝燃烧室24的容积扩大的方向运动，在由气缸头20、缸套筒22和活塞23的顶面等形成的燃烧室24中，通过被打开的吸气阀21供给与空气流18混合的燃料气体19。
图3为表示与图1、图2不同的另一启动时向吸气口11的燃料气体供给路径的系统略图。如图3所示，燃料气体供给管2与处于节流阀10之上游侧的空气供给管8由旁通管26进行连通。在旁通管26的途中设置阀27，启动时打开阀27，也可将燃料气体从空气供给管8通过节流阀10向吸气口11内供给。
图4为表示实施本发明(技术方案1～3任一项的发明)的气体发动机中的燃料气体供给管2内的燃料气体的压力及吸气口11内的压力与输出的关系的曲线图。又，图5为表示增压式的气体发动机(顺便地说、本发明的气体发动机100为非增压式)中、用高压将燃料气体向给气口内喷射时的燃料气体的压力及给气口内的压力与输出的关系的曲线图。
如图5所示，在用高压将燃料气体向给气口内供给时，尽管输出提高而差压减小，但其差压的变化量的比例较小，基本上不会对燃料气体向给气口内的供给造成影响。如图4所示，本发明中，若燃料气体不是高压喷射而是利用微小的差压向吸气口内供给，则随着输出的提高而变化的差压的变化量的比例增大，有可能会产生对燃料气体向吸气口的供给造成不可忽视的影响。
为此，通过发动机转速检测传感器14对发动机转速进行检测来调整每一周期的阀5的开时间，以使其每一周期的燃料气体的供给量成为适量。其结果是可容易地将输出维持一定。
图6为表示实施本发明的气体发动机100与以往实施的文丘里混合器方式的气体发动机中的同一输出时的节流开度与点火时期的关系的曲线图。如图6所示，与文丘里混合器方式的气体发动机相比，在实施了本发明的气体发动机100中，不是根据点火时期而是始终减小了节流开度。
虽然节流开度越大其输出越高，但从图6中可以看出，实施了本发明的气体发动机100要比文丘里混合器方式的气体发动机的节流开度更加充足。
即，在文丘里混合器方式的气体发动机中，因文丘里节流而造成了压力损失，抑止了输出的提高，但在实施了本发明的气体发动机100中，不需要设置文丘里节流，可相应地使节流开度充足。
图7、图8为表示实施本发明的气体发动机100与文丘里混合器方式的气体发动机的输出一定额定时的排出NOx量与点火时期的关系的曲线图、以及热效率与点火时期的关系的曲线图。并且，图9为表示实施本发明的气体发动机100与文丘里混合器方式的气体发动机的输出一定额定时的热效率与排出NOx量的关系的曲线图。从图7～图9中可以看出，在实施了本发明气体发动机100中，热效率提高(约3～4点)，并减小了排出NOx量。
产业上的可利用性
本发明可适用于以非增压式、且不用混合器将空气与燃料混合地向吸气口供给的气体发动机。

Claims (3)

1.一种气体发动机的燃料供给装置，其特征在于，在以非增压式、且不用混合器将空气与燃料混合地向吸气口供给的气体发动机中，利用吸气行程中的吸气口内所发生的负压，向吸气口内供给燃料气体。
2.如权利要求1所述的气体发动机燃料供给装置，其特征在于，设置有发动机转速检测装置，设置有对由所述发动机转速检测装置检测出的发动机转速是否维持在预先设定的规定范围内进行判定的判定装置，具有对每一周期的所述燃料气体的供给期间进行调整、以将所述发动机转速控制在规定范围内的调整装置。
3.如权利要求1或2所述的气体发动机燃料供给装置，其特征在于，在燃料气体供给通路上，从上游侧开始依次设置调节器和阀，设置有可将所述调节器的压力平衡线路与吸气口内连通并可切换成大气的某一种形态的切换装置，启动时由所述切换装置使所述压力平衡线路与吸气口内连通。
CNB038027585A 2002-01-28 2003-01-24 气体发动机的燃料供给装置 Expired - Fee Related CN100462543C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002018212A JP3897602B2 (ja) 2002-01-28 2002-01-28 ガス機関の燃料供給装置
JP018212/2002 2002-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1623032A true CN1623032A (zh) 2005-06-01
CN100462543C CN100462543C (zh) 2009-02-18

Family

ID=27653647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB038027585A Expired - Fee Related CN100462543C (zh) 2002-01-28 2003-01-24 气体发动机的燃料供给装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7032568B2 (zh)
EP (1) EP1471244A4 (zh)
JP (1) JP3897602B2 (zh)
KR (1) KR20040071329A (zh)
CN (1) CN100462543C (zh)
WO (1) WO2003064842A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101680397B (zh) * 2007-12-14 2012-07-18 三菱重工业株式会社 燃气发动机系统的控制方法及该系统
CN109184961A (zh) * 2018-10-04 2019-01-11 李晨天 进气（歧）管真空吸入式气体燃料供应方法和装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4247191B2 (ja) * 2005-03-08 2009-04-02 三菱重工業株式会社 ガスエンジンのガス供給装置及び運転方法
CA2664130A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Merck & Co., Inc. Piperidine and pyrrolidine beta-secretase inhibitors for the treatment of alzheimer's disease
DE102009023674A1 (de) * 2009-06-03 2010-12-23 I-Tecc Gmbh Innovative Technologies & Consulting Verbrennungsmotor
CN103075274B (zh) * 2013-01-18 2015-01-21 无锡市贝尔机械有限公司 进气混合器及其铸造工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125085A (en) * 1964-03-17 Control of fuel introduction to engine cylinder
US2209206A (en) * 1938-09-28 1940-07-23 Reynold A Peduzzi Gas carburetor
FR888112A (fr) * 1942-04-20 1943-12-03 Mélangeur perfectionné pour gaz combustibles
US4576137A (en) * 1981-06-19 1986-03-18 Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. Gas-diesel dual fuel engine
JPS5947338U (ja) * 1982-09-22 1984-03-29 日産ディーゼル工業株式会社 デイ−ゼルエンジンの燃料供給装置
JPS61218758A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 予混合ガス機関の燃料供給装置
JPH0223258A (ja) * 1988-07-11 1990-01-25 Yamaha Motor Co Ltd ガスエンジン
JPH07111161B2 (ja) 1989-08-28 1995-11-29 三國工業株式会社 ガス噴射装置
JP3381918B2 (ja) * 1991-10-11 2003-03-04 キャタピラー インコーポレイテッド 電子制御式ユニットインゼクタ用減衰アクチュエータ・弁組立体
JP3075685B2 (ja) * 1995-09-04 2000-08-14 本田技研工業株式会社 気体燃料エンジンの燃料噴射方法
JPH09250401A (ja) 1995-10-06 1997-09-22 Nippon Carbureter Co Ltd エンジンの気体燃料供給装置
US5673673A (en) * 1996-04-30 1997-10-07 Servojet Products International Method and apparatus for the high Mach injection of a gaseous fuel into an internal combustion engine
JP2001003774A (ja) 1999-06-18 2001-01-09 Tokyo Gas Co Ltd 副室式ガスエンジン及びその運転制御方法
JP2001214811A (ja) * 2000-02-03 2001-08-10 Niigata Eng Co Ltd ガスエンジンの燃料ガス供給装置及び燃料ガス供給方法
WO2003070833A2 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Ppg Industries Ohio, Inc. Radiation curable compositions containing copolymers of isobutylene and acrylic monomers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101680397B (zh) * 2007-12-14 2012-07-18 三菱重工业株式会社 燃气发动机系统的控制方法及该系统
CN109184961A (zh) * 2018-10-04 2019-01-11 李晨天 进气（歧）管真空吸入式气体燃料供应方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003214257A (ja) 2003-07-30
JP3897602B2 (ja) 2007-03-28
EP1471244A1 (en) 2004-10-27
CN100462543C (zh) 2009-02-18
KR20040071329A (ko) 2004-08-11
EP1471244A4 (en) 2010-07-21
US20050000490A1 (en) 2005-01-06
US7032568B2 (en) 2006-04-25
WO2003064842A1 (fr) 2003-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101858265B (zh) 直喷发动机的燃料喷射器流修正系统
CN106640347B (zh) 一种电控气动防喘振装置及控制方法
EP1816326A1 (en) Control of supercharged engine with variable geometry turbocharger and electric supercharger
US20210189978A1 (en) Engine device
CN1623032A (zh) 气体发动机的燃料供给装置
CA2807644A1 (en) Method for regulating stable operation of an exhaust-gas turbocharger of an internal combustion engine, and a corresponding apparatus
US6550247B1 (en) Multiple parallel turbocharger control with discrete step nozzles
CN1313721C (zh) 发动机的空燃比控制方法和采用该方法的燃料控制装置
KR101007630B1 (ko) 연료 혼용 엔진의 과급압 제어방법
CN105569821A (zh) 内燃机恒压供气装置及具有该装置的内燃机、控制方法
JPH01216022A (ja) 機械式過給機付内燃機関
CN103477059A (zh) 内燃机的控制装置以及方法
US11215146B2 (en) Engine device
CN108757241A (zh) 稳压进气发动机
KR200310864Y1 (ko) 모터구동형 슈퍼차져
CN2356152Y (zh) 双燃料发动机气体燃料歧管混合器
KR101734169B1 (ko) 길이 방향으로 소기되는 2행정 대형 디젤 엔진의 작동 방법
US11434837B2 (en) Engine device
CN101487416A (zh) 一种高压缩比火花点燃式发动机
KR100338045B1 (ko) 과급기가 장착된 엘피지 차량용 연료 제어장치
JP2003056353A (ja) 内燃機関の過給圧制御装置
US20200173398A1 (en) Method and device for tank ventilation of a fuel tank of a vehicle
JPS5857020A (ja) 内燃機関の吸気制御装置
KR930003259Y1 (ko) 터어보 차아저 제어장치
CN2727425Y (zh) 小型发动机液化石油气混合器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090218

Termination date: 20120124