CZ305783B6

CZ305783B6 - Method of supplying fuel to dual-fuel system of compression ignition engine and dual-fuel system of compression ignition engine per se

Info

Publication number: CZ305783B6
Application number: CZ2009-283A
Authority: CZ
Inventors: Michal Vojtíšek
Original assignee: Technická univerzita v Liberci
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2016-03-16
Also published as: CZ2009283A3

Abstract

In the present invention, there is disclosed a method of supplying fuel to dual-fuel system of compression ignition engine, in which the primary fuel, being stored in a primary fuel tank (20), is supplied into the engine injection device (1, 71) through a primary fuel circuit (2) and the alternative fuel, being stored in an alternative fuel tank (30), is supplied into the engine injection device (1, 71) through an alternative fuel circuit (3) wherein as need may be, the engine injection device (1, 71) is alternately connected to the primary fuel circuit (2) or to the alternative fuel circuit (3). When the primary fuel combustion is stabilized, the excessive primary fuel is drained from the injection device back into the primary fuel tank while at stabilized combustion of the alternative fuel the excessive fuel is drained from the injection device back into the alternative fuel tank wherein heating of the alternative fuel is carried out. At the moment of changeover from the alternative fuel to the primary fuel, the excessive mixture of both the fuels is delivered into a choke (37) and further to an alternative fuel outlet line (31) wherein it is temporarily stored outside the alternative fuel tank (30) and at the moment of changeover back to the alternative fuel, first the mixture of both the fuels, being temporarily stored in the alternative fuel outlet line (31), is combusted. Further, there is also disclosed a dual-fuel system of a compression ignition engine per se.

Description

(54) Název vynálezu:(54) Title of the invention:

Způsob přivádění paliva do dvojpalivového systému spalovacího vznětového motoru a dvojpalivový systém spalovacího vznětového motoru (57) Anotace:Method of supplying fuel to a dual-fuel system of an internal combustion diesel engine and a dual-fuel system of an internal combustion diesel engine (57)

Způsob přivádění paliva do dvojpalivového spalovacího vznětového motoru, u něhož se základní palivo uložené v palivové nádrži (20) základního paliva přivádí do vstřikovacího zařízení (1,71) motoru palivovým okruhem (2) základního paliva a alternativní palivo uložené v palivové nádrži (30) alternativního paliva se přivádí do vstřikovacího zařízení (1,71) motoru palivovým okruhem (3) alternativního paliva, přičemž ke vstřikovacímu zařízení (1, 71) motoru se podle potřeby střídavě připojuje palivový okruh (2) základního paliva nebo palivový okruh (3) alternativního paliva a při ustáleném spalování základního paliva se přebytečné základní palivo ze vstřikovacího zařízení odvádí zpět do nádrže základního paliva a při ustáleném spalování alternativního paliva se přebytečné palivo ze vstřikovacího zařízení odvádí zpět do nádrže alternativního paliva, přičemž se provádí ohřev alternativního paliva. Při přechodu z alternativního paliva na základní palivo se přebytečná směs obou paliv ze vstřikovacího zařízení zavádí do směšovacího potrubí (37) a dále do výstupního potrubí (31) alternativního paliva, v němž je dočasně uložena mimo palivovou nádrž (30) alternativního paliva a při přechodu zpět na alternativní palivo se nejdříve spálí směs obou paliv dočasně uložená ve výstupním potrubí (31) alternativního paliva. Dvojpalivový systém spalovacího vznětového motoru.A method of supplying fuel to a dual-fuel internal combustion diesel engine, wherein the base fuel stored in the base fuel tank (20) is supplied to the engine injector (1.71) by the base fuel fuel circuit (2) and the alternative fuel stored in the fuel tank (30). of alternative fuel is supplied to the engine injection device (1,71) through an alternative fuel fuel circuit (3), the fuel circuit (2) of the base fuel or the fuel circuit (3) of the alternative fuel being alternately connected to the engine injector (1, 71) as required. and with steady-state combustion of the base fuel, the excess base fuel from the injector is returned to the base fuel tank, and with steady combustion of the alternative fuel, the excess fuel from the injector is returned to the alternative fuel tank while heating the alternative fuel. During the transition from alternative fuel to base fuel, the excess mixture of both fuels from the injection device is introduced into the mixing line (37) and further into the alternative fuel outlet line (31), in which it is temporarily stored outside the alternative fuel fuel tank (30). back to the alternative fuel, the mixture of the two fuels temporarily stored in the alternative fuel outlet pipe (31) is first burned. Dual-fuel system of an internal combustion diesel engine.

Způsob přivádění paliva do dvoj palivového systému spalovacího vznětového motoru a dvoj palivový systém spalovacího vznětového motoruA method of supplying fuel to a dual fuel system of an internal combustion diesel engine and a dual fuel system of an internal combustion diesel engine

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká způsobu přivádění paliva do dvoj palivového spalovacího vznětového motoru, u něhož se základní palivo uložené v palivové nádrži základního paliva přivádí do vstřikovacího zařízení motoru palivovým okruhem základního paliva a alternativní palivo uložené v palivové nádrži alternativního paliva se přivádí do vstřikovacího zařízení motoru palivovým okruhem alternativního paliva, přičemž ke vstřikovacímu zařízení motoru se podle potřeby střídavě připojuje palivový okruh základního paliva nebo palivový okruh alternativního paliva a při ustáleném spalování základního paliva se přebytečné základní palivo ze vstřikovacího zařízení odvádí zpět do nádrže základního paliva a při ustáleném spalování alternativního paliva se přebytečné palivo ze vstřikovacího zařízení odvádí zpět do nádrže alternativního paliva, přičemž se provádí ohřev alternativního paliva.The present invention relates to a method of supplying fuel to a dual fuel internal combustion diesel engine, wherein the base fuel stored in the base fuel tank is supplied to the engine injector through the base fuel circuit and the alternative fuel stored in the alternative fuel tank is supplied to the engine injector through the fuel circuit. alternative fuel, the base fuel fuel circuit or the alternative fuel circuit being alternately connected to the engine injector, and the excess base fuel from the injector is returned to the base fuel tank during steady combustion of the base fuel, and the excess fuel is removed from the injection device during steady combustion. from the injection device it returns to the alternative fuel tank, while the alternative fuel is heated.

Vynález se také týká zařízení k přivádění paliva u dvojpalivového spalovacího vznětového motoru využívajícího základní palivo a alternativní palivo, který obsahuje dvě oddělené palivové nádrže, rozváděči prostředek, kterým jsou palivové nádrže střídavě připojitelné ke vstupu vstřikovacího čerpadla, řídicí jednotku ovládající prostředky motoru a dále alespoň čidla ke zjišťování stavu částí motoru, přičemž ve vratném potrubí od vstřikovačů paliva je uspořádán rozváděči prostředek, jehož výstupy jsou střídavě připojitelné k vratnému potrubí vedenému do základní palivové nádrže nebo k vratnému potrubí směřujícímu k alternativní palivové nádrži.The invention also relates to a fuel supply device for a dual-fuel internal combustion diesel engine using a base fuel and an alternative fuel, comprising two separate fuel tanks, a distribution means by which the fuel tanks are alternately connectable to the injection pump inlet, a control unit controlling the engine means and at least sensors. for detecting the condition of the engine parts, wherein in the return line from the fuel injectors a distribution means is arranged, the outlets of which are alternately connectable to a return line leading to the basic fuel tank or to a return line leading to an alternative fuel tank.

Dosavadní stav technikyPrior art

Vznětové motory jsou, vzhledem ke své časem prověřené konstrukci, vysoké účinnosti, spolehlivosti a příznivým pořizovacím a provozním nákladům, hlavní hnací silou mobilních strojů. Při současných trendech využití a dostupnosti energetických zdrojů lze očekávat, že klasická ropná nafta bude zvyšující se měrou nahrazována alternativními palivy. Jedním z alternativních paliv jsou rostlinné oleje. Mají vysokou výhřevnost, jsou kapalné, a protože nejsou snadno zápalné, netvoří výbušné páry. Dále nejsou toxické, jsou snadno biologicky odbouratelné. Jejich příprava je technicky i energeticky poměrně nenáročná a z mnoha hledisek patří k nejbezpečnějším palivům.Due to their time-tested design, high efficiency, reliability and favorable acquisition and operating costs, diesel engines are the main driving force of mobile machines. Given the current trends in the use and availability of energy resources, it can be expected that conventional petroleum diesel will be increasingly replaced by alternative fuels. One of the alternative fuels is vegetable oils. They have a high calorific value, are liquid, and because they are not easily ignited, they do not form explosive vapors. Furthermore, they are not toxic, they are easily biodegradable. Their preparation is technically and energy relatively easy and in many respects is one of the safest fuels.

Argumentem proti využití rostlinných olejů jako paliva spalovacích motorů však jsou zejména dlouhodobé nepříznivé vlivy na palivovou soustavu, zanášení motoru a nutnost zařízení pro dodatečnou úpravu výfukových plynů. Dalším nedostatkem tohoto paliva je postupné zvyšování hladin emisí z motorů provozovaných na rostlinné oleje, které je především důsledkem nedokonalého spalování v režimech nízkého zatížení (především při městském provozu) a míšení obou paliv.However, the arguments against the use of vegetable oils as fuel for internal combustion engines are, in particular, long-term adverse effects on the fuel system, engine clogging and the need for equipment for after-treatment of exhaust gases. Another disadvantage of this fuel is the gradual increase in emission levels from engines running on vegetable oils, which is mainly due to imperfect combustion in low-load modes (especially in urban traffic) and the mixing of both fuels.

Tyto nedostatky byly částečně odstraněny použitím dvojpalivových systémů. V době, kdy teplota vznětového spalovacího motoru nedosahuje požadované provozní hodnoty, spaluje takový dvojpalivový motor základní palivo, kterým je motorová nafta. Teprve po dosažení provozní teploty motoru dojde ke změně paliva a motor přechází na palivo alternativní, tedy například na rostlinný olej. Ten je ovšem během rozběhové fáze chodu motoru nutno předem ohřát obvykle horkou kapalinou z chladicího systému motoru, nebo elektricky.These shortcomings have been partially overcome by the use of dual fuel systems. At a time when the temperature of the diesel internal combustion engine does not reach the required operating value, such a dual-fuel engine burns the base fuel, which is diesel. Only after the engine has reached operating temperature will the fuel change and the engine switches to an alternative fuel, such as vegetable oil. However, it must be preheated during the start-up phase of the engine, usually with hot liquid from the engine cooling system, or electrically.

JPS 57168048 (1981) popisuje různopalivový systém, kde vjedné větvi je palivo předehříváno a cirkulováno palivovým systémem, přičemž cílem je co největší omezení míšení dvou různých paliv pro vznětový spalovací motor při přechodu z jednoho na druhé palivo za chodu motoru. Těmito dvěma palivy jsou vzájemně odlišné těžké oleje. Před tímto přechodem se nově zvolenéJPS 57168048 (1981) describes a multi-fuel system in which in one branch the fuel is preheated and circulated through the fuel system, the aim being to limit as much as possible the mixing of two different fuels for a diesel internal combustion engine when switching from one fuel to another while the engine is running. These two fuels are different heavy oils. Before this transition, the newly selected

- 1 CZ 305783 B6 palivo před vstupem do vstřikovacího čerpadla předehřívá. V palivovém systému motoru je míšení paliv omezeno jen na objem paliva, které je aktuálně ve vstřikovacím čerpadle a vysokotlaké části vstřikovacího systému. Toto palivo se po přepnutí vypláchne do druhého, právě zvoleného paliva. Jedná se o objem, který může být nepatrný pro lodní motory spalující velké množství paliva, přičemž navíc k přepínání paliv dochází jen během připlouvání či odplouvání od přístavu. U silničních, zejména automobilových motorů, které pracují s nižším průměrným zatížením a kde přepínání je relativně časté, však tento objem již vzhledem k celkové spotřebě paliva zanedbatelný není, a v případě využití rostlinných olejů jako alternativního paliva hrozí degradace základního paliva postupnou kontaminaci palivem alternativním.- 1 CZ 305783 B6 preheats the fuel before entering the injection pump. In the engine fuel system, the mixing of fuels is limited only to the volume of fuel currently in the injection pump and the high pressure part of the injection system. This fuel is flushed to the second, currently selected fuel after switching. This is a volume that can be negligible for marine engines burning large amounts of fuel, and in addition, the switching of fuels occurs only during the arrival or departure from the port. However, for road engines, especially automobile engines, which operate at lower average loads and where switching is relatively common, this volume is no longer negligible due to total fuel consumption, and if vegetable oils are used as an alternative fuel, degradation of the base fuel threatens gradual contamination with alternative fuel.

Pokud se paliva od sebe liší fyzikálními vlastnostmi ovlivňujícími spalovací proces, projeví se náhlý přechod na jiné palivo nespojitostí chodu motoru, případně nutností připravit motor za chodu na změnu paliva obsluhou.If the fuels differ from each other in the physical properties influencing the combustion process, a sudden transition to another fuel will result in discontinuity of engine operation, or the need to prepare the engine during operation for a change of fuel by the operator.

Podobné zařízení je popsáno například v DE 3 117 374 (1982), podle kterého motor spalující rostlinné nebo živočišné oleje je opatřen před vstřikovacím čerpadlem zařízením k jejich předehřívání na teplotu 60 až 80 °C, při které mají tato paliva požadovanou tekutost.A similar device is described, for example, in DE 3 117 374 (1982), according to which an engine burning vegetable or animal oils is provided in front of an injection pump with a device for preheating them to a temperature of 60 to 80 ° C at which these fuels have the required fluidity.

JP 63085250 (1988) ohřívá rostlinný olej na dvě rozdílné teploty. Palivová nádrž, potrubí a palivový filtr jsou vyhřívány na nižší teplotu, která je dostatečná z hlediska jeho tekutosti pro dopravu potrubím a filtrovatelnost. Vstřikovací soustava je ohřívána na vyšší teplotu, která má zajistit další snížení viskozity oleje s ohledem na potřebnou atomizaci paliva ve spalovacím prostoru motoru.JP 63085250 (1988) heats vegetable oil to two different temperatures. The fuel tank, line and fuel filter are heated to a lower temperature, which is sufficient in terms of its fluidity for pipeline transport and filterability. The injection system is heated to a higher temperature, which is to ensure a further reduction in the viscosity of the oil with respect to the necessary atomization of the fuel in the combustion chamber of the engine.

DE 102005052810 (2007) pak přenáší zdokonalení v podobě řízeného vyhřívání palivového filtru, který je doplněn elektrickým ohřívačem. Na tomto principu pracují komerční přestavbové sady.DE 102005052810 (2007) then transmits an improvement in the form of controlled heating of a fuel filter which is supplemented by an electric heater. Commercial conversion kits work on this principle.

Využití ohřátého rostlinného oleje ve zmíněných dvojpalivových systémech má však dva zásadní nedostatky. Prvním je nedokonalost spalování rostlinných olejů v typických vznětových motorech za nízkých otáček a zatížení. Důsledkem je neúnosný nárůst emisí pevných částic. Druhým nedostatkem je vzájemná kontaminace paliv v důsledku častého přepínání mezi palivy. To vede k tomu, že zvláště ve vstřikovacím systému zůstává po odstavení motoru nezanedbatelné množství rostlinného oleje, které způsobuje tvorbu usazenin ve vstřikovacím systému a následné problémy startu studeného motoru.However, the use of heated vegetable oil in these dual fuel systems has two major drawbacks. The first is the imperfection of burning vegetable oils in typical diesel engines at low speeds and loads. The result is an unbearable increase in particulate emissions. The second disadvantage is the cross-contamination of fuels due to frequent switching between fuels. As a result, especially in the injection system, a considerable amount of vegetable oil remains after the engine has been shut down, which causes deposits to form in the injection system and the consequent problems of starting a cold engine.

Řešení podle DE 102006037644 (2008) používá dvě oddělené nádrže s palivy, provoz na alternativní palivo je umožněn pouze při dostatečně vysoké teplotě motoru, přičemž signálem je teplota výfukových plynů nebo plnicí tlak za turbodmychadlem. Výstupy nádrží jsou propojeny ve ventilu, který umožňuje míchání směsi obou paliv v různém poměru, což samo o sobě umožňuje nežádoucí vzájemné míchání obou paliv v přepadu vstřikovacího zařízení.The solution according to DE 102006037644 (2008) uses two separate fuel tanks, operation on alternative fuel is only possible at a sufficiently high engine temperature, the signal being the exhaust gas temperature or the boost pressure behind the turbocharger. The outlets of the tanks are interconnected in a valve which allows the mixture of the two fuels to be mixed in different proportions, which in itself allows the undesired mixing of the two fuels in the overflow of the injection device.

Přepínání paliv je v případě US 2008/163854 (2008) iniciováno teplotními senzory na motoru, v nádrži alternativního paliva a v čističi alternativního paliva, navíc také senzorem otáček motoru.In the case of US 2008/163854 (2008), the switching of fuels is initiated by temperature sensors on the engine, in the alternative fuel tank and in the alternative fuel cleaner, in addition also by an engine speed sensor.

Ani teploty výfukových plynů, ani otáčky však samy o sobě nemusí být rozhodujícími. Dále lze očekávat, že v důsledku stanovených kritérií bude docházet k častému přepínání paliv, a tím opět k jejich vzájemné kontaminaci.However, neither the exhaust gas temperatures nor the speeds may in themselves be decisive. Furthermore, it can be expected that, as a result of the established criteria, there will be frequent switching of fuels, and thus again their mutual contamination.

Zamezit vzájemné kontaminaci paliv brání řešení popsané ve spisu WO 2008/124601 (2008) tím, že ventily přepínající obě paliva pracují s předem daným zpožděním. Objem vstřikovacího systému motoru je však tak velký, že po přepnutí například prvního ventilu na vstupu do vstřikovacího systému z paliva A na palivo B druhým ventilem na výstupu protéká po určitou dobu směs obou paliv. Navíc interval mezi přepnutím ventilů závisí na průtoku paliva na vstupu do motoru,The solution described in WO 2008/124601 (2008) prevents the cross-contamination of fuels by operating valves switching between the two fuels with a predetermined delay. However, the volume of the engine injection system is so large that after switching, for example, the first valve at the inlet to the injection system from fuel A to fuel B, a mixture of the two fuels flows through the second valve at the outlet for some time. In addition, the interval between switching valves depends on the fuel flow at the engine inlet,

-2CZ 305783 B6 který dále závisí na otáčkách motoru a na průtoku paliva z přepadu vstřikovacího zařízení, který závisí na aktuálním zatížení motoru.-2GB 305783 B6 which further depends on the engine speed and on the fuel flow from the injector overflow, which depends on the current engine load.

Další varianty dvojpalivového systému, popisované například v patentových přihláškách CH 696247 (2007), WO 2008/102194 a WO 2008/102203 (2008), DE 102007020385 (2008), US 2008/163854 (2008), CN 101153563 (2008), FR 2 890 111 (2007), WO 2007/109914 (2007) rovněž neřeší nežádoucí míchání obou paliv. Pokud tato otázka vystupuje u některých řešení do popředí, je nežádoucím důsledkem tvrdý přechod především při přepnutí chodu motoru ze základního paliva na palivo alternativní.Other variants of the dual fuel system, described for example in patent applications CH 696247 (2007), WO 2008/102194 and WO 2008/102203 (2008), DE 102007020385 (2008), US 2008/163854 (2008), CN 101153563 (2008), FR 2,890,111 (2007), WO 2007/109914 (2007) also does not address the undesirable mixing of the two fuels. If this issue comes to the fore in some solutions, the undesirable consequence is a hard transition, especially when switching the engine from basic fuel to alternative fuel.

Cílem vynálezu je odstranit, nebo alespoň podstatně zmírnit nedostatky stavu techniky především s ohledem na důsledné oddělení alternativního a základního paliva a na pokud možno plynulý přechod z režimu, při kterém je spalováno základní palivo, na režim, při kterém je spalováno palivo alternativní.The object of the invention is to eliminate or at least substantially alleviate the drawbacks of the prior art, in particular with regard to the strict separation of alternative and base fuel and to the smooth transition from the base fuel mode to the alternative fuel mode.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem přivádění paliva do dvojpalivového spalovacího vznětového motoru, u kterého se do vstřikovacího zařízení motoru přivádí základní palivo palivovým okruhem základního paliva a alternativní palivo palivovým okruhem alternativního paliva, jehož podstatou je to, že při přechodu z alternativního paliva na základní palivo se přebytečná směs obou paliv ze vstřikovacího zařízení zavádí do směšovacího potrubí a dále do výstupního potrubí alternativního paliva, v nichž je dočasně uložena mimo palivovou nádrž alternativního paliva a při přechodu zpět na alternativní palivo se nejdříve spálí směs obou paliv dočasně uložená ve výstupním potrubí alternativního paliva.The object of the invention is achieved by a method of supplying fuel to a dual-fuel internal combustion diesel engine, in which the base fuel is supplied to the engine injector by the base fuel circuit and the alternative fuel through the alternative fuel circuit, the essence of which is that when switching from alternative fuel to base fuel the excess mixture of the two fuels from the injection device is introduced into the mixing line and further into the alternative fuel outlet line, in which it is temporarily stored outside the alternative fuel tank, and when switching back to the alternative fuel, the two fuel mixture temporarily stored in the alternative fuel outlet line is first burned.

Obě paliva se proto mohou smíchat jen v množství, které je dočasně, do doby další změny paliva, uloženo v části výstupního potrubí alternativního paliva. V nádržích jsou stále uložena čistá paliva.The two fuels can therefore only be mixed in an amount which is temporarily stored in a part of the alternative fuel outlet pipe until the next fuel change. Clean fuels are still stored in the tanks.

Výhodné je, že při přechodu ze základního paliva na alternativní palivo se spaluje směs těchto paliv, přičemž nejdříve se spaluje směs s největším podílem základního paliva. To zabezpečuje plynulý přechod při změně paliva, neboť bezprostředně po zahájení přechodu se spaluje čisté základní palivo, jehož procentuální množství ve směsi paliv postupně klesá a na konci přechodu se spaluje čisté alternativní palivo.It is advantageous that during the transition from the base fuel to the alternative fuel, a mixture of these fuels is burned, the mixture with the largest proportion of the base fuel being burned first. This ensures a smooth transition when changing fuel, because immediately after the start of the transition, pure base fuel is burned, the percentage of which in the fuel mixture gradually decreases, and at the end of the transition, clean alternative fuel is burned.

Za provozu motoru se současně řídí ohřev jednotlivých částí systému palivového okruhu alternativního paliva, přičemž je při volnoběhu motoru teplota alternativního paliva na výstupu z výměníku vstupu do vstřikovacího čerpadla, resp. z ohřívače vysokotlaké části vstřikovacího čerpadla blízká teplotě chladicí kapaliny a při plném zatížení motoru je teplota alternativního paliva na výstupu z těchto prostředků udržována co nejnižší, ale přitom alespoň taková, aby nedocházelo k nadměrnému namáhání vstřikovacího systému a aby bylo dosaženo kvalitního spalování. Tím je řešena nedostatečná atomizace paliva, která je charakteristická při volnoběhu motoru, naopak při plném zatížení motoru není zbytečně vysokou teplotou alternativního paliva nežádoucím způsobem snižován výkon motoru.During engine operation, the heating of individual parts of the alternative fuel fuel circuit system is controlled at the same time, while when the engine is idling, the temperature of the alternative fuel at the outlet from the inlet exchanger to the injection pump, resp. from the heater of the high-pressure part of the injection pump close to the coolant temperature and at full engine load, the temperature of the alternative fuel at the outlet of these means is kept as low as possible, but at least such as to avoid excessive stress on the injection system and to achieve good combustion. This solves the insufficient atomization of the fuel, which is characteristic when the engine is idling, on the contrary, at full engine load, the unnecessarily high temperature of the alternative fuel does not undesirably reduce the engine power.

Alternativní palivo je ohříváno postupně na potřebnou teplotu, přičemž v palivové nádrži alternativního paliva je potřebná teplota dána potřebnou tekutostí paliva pro jeho vstup do výstupního potrubí, v čističi paliva je potřebná vyšší teplota dána potřebnou tekutostí paliva pro průchod filtračním médiem bez nadměrných tlakových ztrát, na vstupu do vstřikovacího čerpadla je potřebná vyšší teplota dána potřebnou tekutostí paliva pro funkci vstřikovacího čerpadla a před vstřikovačem paliva je nejvyšší teplota dána maximálním přípustným tlakem paliva ve vstřikovacím potrubí a dosažením požadované atomizace paliva při vstřiku do spalovacího prostoru. To jeThe alternative fuel is heated gradually to the required temperature, while in the fuel tank of the alternative fuel the required temperature is given by the required fuel flow for its entry into the outlet pipe, in the fuel purifier the required higher temperature is given by the required fuel flow for passing through the filter medium without excessive pressure losses. at the inlet to the injection pump, a higher temperature is required due to the required fuel flow for the injection pump function and in front of the fuel injector the highest temperature is given by the maximum allowable fuel pressure in the injection pipe and reaching the required fuel atomization when injecting into the combustion chamber. It is

-3CZ 305783 B6 rovněž způsob, jak omezovat tepelné ztráty motoru a současně bránit zvýšenému opotřebení choulostivých součástí vstřikovacího zařízení.-3GB 305783 B6 also a way to reduce the heat loss of the engine and at the same time prevent the increased wear of the delicate components of the injection device.

Výhodné je, když alespoň některé úkony vedoucí ke změnám připojení palivových okruhů ke vstřikovacímu zařízení jsou iniciovány řídicími signály reagujícími na teplotu alternativního paliva a/nebo na kvalitu spalování indikovanou teplotou výfukových plynů a/nebo teplotou vnitřního povrchu spalovacího prostoru a/nebo složením výfukových plynů a/nebo na kombinaci těchto řídicích signálů, které se trvale vyhodnocují a porovnávají s nastavenými hodnotami a/nebo jejich kombinacemi podmiňujícími spalování alternativního paliva, přičemž při nedodržení alespoň jedné z těchto hodnot a/nebo jejich kombinace, se v případě aktuálního připojení palivového okruhu alternativního paliva ke vstřikovacímu zařízení vyvolá změna vedoucí k připojení palivového okruhu základního paliva ke vstřikovacímu zařízení, nebo v případě aktuálního připojení palivového okruhu základního paliva ke vstřikovacímu zařízení se neumožní změna vedoucí k připojení palivového okruhu alternativního paliva ke vstřikovacímu zařízení.Preferably, at least some of the actions leading to changes in the connection of the fuel circuits to the injection device are initiated by control signals responsive to the alternative fuel temperature and / or combustion quality indicated by the exhaust gas temperature and / or combustion chamber inner surface temperature and / or exhaust gas composition and and / or a combination of these control signals, which are continuously evaluated and compared with the set values and / or their combinations for the combustion of the alternative fuel, failing which at least one of these values and / or their combination is observed. a change leading to the connection of the fuel base of the base fuel to the injection device is triggered to the injector, or in the case of the current connection of the fuel circuit of the base fuel to the injector, no change is connected to connect the fuel circuit of the alternative fuel to the injector to her.

Cíle vynálezu je dosaženo také zařízením k přivádění paliva u dvojpalivového spalovacího vznětového motoru využívajícího základní palivo a alternativní palivo, jehož podstatou je to, že ve vratném potrubí od vstřikovačů paliva směřujícím k palivové nádrži alternativního paliva je uspořádán další rozváděči prostředek, jehož výstupy jsou střídavě připojitelné k vratnému potrubí vedenému do palivové nádrže alternativního paliva, nebo do směšovacího potrubí, které dále ústí do výstupního potrubí palivové nádrže alternativního paliva. Tím je umožněno oddělit směs paliv, která je po určitou dobu odváděna vratným potrubím ze vstřikovacího čerpadla, a dočasněji uložit do výstupního potrubí palivové nádrže alternativního paliva.The object of the invention is also achieved by a fuel supply device for a dual-fuel internal combustion diesel engine using base fuel and alternative fuel, the essence of which is that another distribution means is arranged in the return line from the fuel injectors to the fuel tank of the alternative fuel, the outlets of which are alternately connectable. to a return line leading to the alternative fuel fuel tank, or to a mixing line which further opens into the alternative fuel fuel tank outlet line. This makes it possible to separate the fuel mixture, which is discharged from the injection pump via the return line for a certain time, and to store the fuel tank of the alternative fuel in the outlet line more temporarily.

Zařízení obsahuje alespoň prostředky pro ohřev obsahu palivové nádrže alternativního paliva, prostoru čističe alternativního paliva, prostoru vstupu do vstřikovacího čerpadla, prostoru vysokotlakých potrubí vstřikovacího čerpadla, prostoru vysokotlakého společného zásobníku paliva a/nebo prostoru vstřikovačů. Tímto uspořádáním je možné diferencovat množství tepla přiváděné alternativnímu palivu v různých místech palivového okruhu s ohledem na požadovanou tekutost paliva při zachování optimální tepelné bilance motoru.The device comprises at least means for heating the contents of the alternative fuel fuel tank, the alternative fuel cleaner space, the injection pump inlet space, the injection pump high pressure line space, the high pressure common fuel tank space and / or the injector space. With this arrangement, it is possible to differentiate the amount of heat supplied to the alternative fuel at different points in the fuel circuit with respect to the desired fuel flow while maintaining the optimum thermal balance of the engine.

Rovněž je výhodné, když v prostoru vysokotlakých potrubí vstřikovacího čerpadla, v prostoru vysokotlakého společného zásobníku paliva a/nebo v prostoru vstřikovačů jsou uspořádány elektrické ohřívače, kterými je možné zvýšit lokální variabilitu ohřevu paliva.It is also advantageous if electric heaters are arranged in the space of the high-pressure pipes of the injection pump, in the space of the high-pressure common fuel tank and / or in the space of the injectors, by means of which it is possible to increase the local variability of fuel heating.

Prostředky pro ohřev obsahu palivové nádrže alternativního paliva, prostoru čističe alternativního paliva a prostoru vstupu do vstřikovacího čerpadla obsahují tepelné výměníky připojené do okruhu chladicí kapaliny motoru, přičemž v potrubí za vstupem teplé chladicí kapaliny jsou sériově postupně zapojeny teplený výměník vstupu do vstřikovacího čerpadla, tepelný výměník prostoru čističe alternativního paliva a tepelný výměník prostoru palivové nádrže alternativního paliva. Touto sekvencí výměníků lze dosáhnout teplot alternativního paliva podle požadavků na jeho viskozitu v příslušných místech palivového okruhu.The means for heating the contents of the alternative fuel fuel tank, the alternative fuel cleaner space and the injection pump inlet space comprises heat exchangers connected to the engine coolant circuit, the injection pump inlet heat exchanger, heat exchanger being connected in series in the pipe downstream of the hot coolant inlet. alternative fuel cleaner compartment and alternative fuel fuel tank heat exchanger. With this sequence of exchangers, the temperatures of the alternative fuel can be reached according to the requirements for its viscosity at the respective points of the fuel circuit.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Provedení zařízení podle vynálezu jsou schematicky znázorněna na výkrese, kde značí obr. 1 palivové okruhy používající řadového vstřikovacího čerpadla a obr. 2 palivové okruhy používající vstřikovacího zařízení Common Rail.Embodiments of the device according to the invention are schematically shown in the drawing, where Fig. 1 shows fuel circuits using an in-line injection pump and Fig. 2 shows fuel circuits using a common rail injection device.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Dvojpalivový systém podle vynálezu je součástí vznětového pístového spalovacího motoru.The dual fuel system of the invention is part of a diesel reciprocating internal combustion engine.

-4CZ 305783 B6-4CZ 305783 B6

V příkladném provedení znázorněném na obr. 1 je spalovací motor opatřen řadovým vstřikovacím čerpadlem 1, k jehož vstupu jsou paralelně připojeny dva palivové okruhy. Palivový okruh 2 základního paliva pracuje se základním palivem, kterým je motorová nafta, palivový okruh 3, alternativního paliva pracuje s alternativním palivem, kterým je rostlinný olej, případně další paliva biologického nebo minerálního původu, například použité jedlé oleje, živočišné tuky, glycerin, těžké minerální oleje, uhlíkaté emulze a podobně.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the internal combustion engine is provided with an in-line injection pump 1, to the inlet of which two fuel circuits are connected in parallel. Fuel circuit 2 of the base fuel works with the base fuel which is diesel, fuel circuit 3, the alternative fuel works with the alternative fuel which is vegetable oil, or other fuels of biological or mineral origin, for example used edible oils, animal fats, glycerin, heavy mineral oils, carbon emulsions and the like.

Palivový okruh 2, základního paliva obsahuje palivovou nádrž 20 základního paliva, v jejímž výstupním potrubí 21 je uspořádáno dopravní čerpadlo 22 a čistič 23 základního paliva. Dále je potrubí zavedeno do prvního vstupu vstupního trojcestného ventilu Η.. V příkladném provedení je na výstupu trojcestného ventilu 11 bezprostředně před vstřikovacím čerpadlem 1 uspořádáno samostatné podávači čerpadlo 12.The base fuel circuit 2 comprises a base fuel tank 20, in the outlet pipe 21 of which a conveying pump 22 and a base fuel cleaner 23 are arranged. Furthermore, the line is introduced into the first inlet of the three-way inlet valve 1. In an exemplary embodiment, a separate feed pump 12 is arranged at the outlet of the three-way valve 11 immediately before the injection pump 1.

Palivový okruh 3, alternativního paliva obsahuje palivovou nádrž 30 alternativního paliva, v jejímž výstupním potrubí 31 je uspořádáno dopravní čerpadlo 32 alternativního paliva a čistič 33 alternativního paliva. V příkladném provedení je dále zařazeno pomocné podávači čerpadlo 34 alternativního paliva, jehož výstup je zaveden do druhého vstupu vstupního trojcestného ventilu 11. Část výstupního potrubí 31 od výstupu čističe 33 alternativního paliva směrem k dopravnímu čerpadlu 32 alternativního paliva tvoří současně zásobník směsi paliva.The alternative fuel fuel circuit 3 comprises an alternative fuel fuel tank 30, in the outlet pipe 31 of which an alternative fuel transport pump 32 and an alternative fuel cleaner 33 are arranged. In the exemplary embodiment, an auxiliary alternative fuel feed pump 34 is further included, the outlet of which is introduced into the second inlet of the three-way inlet valve 11. A portion of the outlet line 31 from the outlet of the alternative fuel cleaner 33 to the alternative fuel transfer pump 32 simultaneously forms a fuel mixture reservoir.

Potrubí za výstupem vstupního trojcestného ventilu 11 je společné pro oba palivové okruhy 2, 3 a končí vstupem 13 vstřikovacího čerpadla 1.The pipe behind the outlet of the three-way inlet valve 11 is common to both fuel circuits 2, 3 and ends with the inlet 13 of the injection pump 1.

V případě, že je vstřikovací čerpadlo 1 vybaveno neznázoměným integrovaným podávacím čerpadlem s dostatečnými sacími parametry, nemusí být čerpadla 12, 22, 32, 34, 38 nebo alespoň některá z nich, zařazena.In case the injection pump 1 is equipped with an integrated feed pump (not shown) with sufficient suction parameters, the pumps 12, 22, 32, 34, 38 or at least some of them do not have to be included.

Řadové vstřikovací čerpadlo Ije opatřeno blíže neznázoměnými známými vstřikovacími jednotkami, k jejichž výstupům jsou připojena vysokotlaká potrubí 14 a známé vstřikovače 15 paliva ústící do neznázoměných spalovacích prostorů válců pístového spalovacího motoru. Přepad paliva od vstřikovačů 15 je sveden vratným potrubím 16 do vstupu přepadového trojcestného ventilu 17 vstřikovacího čerpadla L První výstup přepadového trojcestného ventilu 17 je spojen vratným potrubím 24 palivového okruhu 2 základního, paliva s palivovou nádrží 20 základního paliva, druhý výstup přepadového trojcestného ventilu 17 je připojen na vstup trojcestného ventilu 35 směsi paliv ve vratné části palivového okruhu 3, alternativního paliva. První výstup trojcestného ventilu 35 alternativního pálívaje spojen vratným potrubím 36 palivového okruhu 3, alternativního paliva s palivovou nádrží 30 alternativního paliva. Druhý výstup trojcestného ventilu 35 směsi paliv je směšovacím potrubím 37 připojen před druhý vstup vstupního trojcestného ventilu H, tedy do prostoru tvořícího zásobník směsi paliva. Ve směšovacím potrubí 37 může být uspořádáno pomocné čerpadlo 38.The in-line injection pump 1 is provided with known injection units (not shown in more detail), to the outlets of which high-pressure lines 14 and known fuel injectors 15 are connected to the combustion spaces of cylinders of a reciprocating internal combustion engine. The fuel overflow from the injectors 15 is led through the return pipe 16 to the inlet of the three-way overflow valve 17 of the injection pump L. The first outlet of the three-way overflow valve 17 is connected by the return pipe 24 of the basic fuel circuit 2 to the fuel tank 20 of the basic fuel. connected to the inlet of the three-way fuel mixture valve 35 in the return portion of the alternative fuel fuel circuit 3. The first outlet of the three-way alternative fuel valve 35 is connected by the return line 36 of the alternative fuel fuel circuit 3 to the alternative fuel fuel tank 30. The second outlet of the three-way valve 35 of the fuel mixture is connected via a mixing line 37 before the second inlet of the three-way inlet valve H, i.e. to the space forming the fuel mixture reservoir. An auxiliary pump 38 can be arranged in the mixing line 37.

Je zřejmé, že v neznázoměném provedení může být použito rotačního vstřikovacího čerpadla, případně vstřikovacího čerpadla s jednotkovými vstřikovači.It is obvious that in a non-illustrated embodiment a rotary injection pump or an injection pump with unit injectors can be used.

Z funkčního hlediska je důležité, aby se v oblasti mezi trojcestnými ventily H, 17, 35 a mezi výstupem čističe 33 alternativního paliva a vstupem alternativního paliva do vstupního trojcestného ventilu 11 nacházel minimální objem paliva. Z tohoto důvodu je vhodné, aby byly některé z těchto prvků sdruženy do jednoho celku.From a functional point of view, it is important that there is a minimum volume of fuel in the area between the three-way valves H, 17, 35 and between the outlet of the alternative fuel cleaner 33 and the inlet of the alternative fuel to the three-way inlet valve 11. For this reason, it is appropriate that some of these elements be grouped together.

Součásti palivového okruhu 3 alternativního paliva a vstřikovacího čerpadla 1, které přicházejí do styku s alternativním palivem, jsou opatřeny prostředky systému 5 ohřevu alternativního paliva. Zdrojem teplaje v příkladném provedení chladicí kapalina motoru a/nebo elektrická energie.The components of the alternative fuel fuel circuit 3 and the injection pump 1 that come into contact with the alternative fuel are provided with means of the alternative fuel heating system 5. In an exemplary embodiment, the heat source is engine coolant and / or electricity.

V oblastí vstřikovacího zařízení je uspořádán ohřívač 51 vstupu 13 vstřikovacího čerpadla 1, ohřívač 52 vysokotlakých potrubí 14 a ohřívač 53 vstřikovačů 15. Tyto ohřívače 51, 52, 53 jsouArranged in the area of the injection device is a heater 51 of the inlet 13 of the injection pump 1, a heater 52 of the high-pressure lines 14 and a heater 53 of the injectors 15. These heaters 51, 52, 53 are

-5CZ 305783 B6 tvořeny tepelnými výměníky připojenými k systému chlazení motoru. V alternativním provedení jsou vytvořeny jako elektrické ohřívače připojené k elektroinstalaci motoru. V příkladném provedení je s výhodou ohřívač 51 vytvořen jako tepelný výměník připojený k systému chlazení motoru, zatímco ohřívače 52, 53 jsou elektrické. Vysokotlaká potrubí 14 jsou ohřívána neznázoměnými elektrickými topnými kabely vedenými po jejich povrchu.-5GB 305783 B6 consisting of heat exchangers connected to the engine cooling system. In an alternative embodiment, they are designed as electric heaters connected to the motor wiring. In the exemplary embodiment, the heater 51 is preferably formed as a heat exchanger connected to the engine cooling system, while the heaters 52, 53 are electric. The high-pressure pipes 14 are heated by electric heating cables (not shown) running along their surface.

Oblast palivového okruhu 3, alternativního paliva využívá v příkladném provedení tepla chladicí kapaliny systému chlazení motoru. Chladicí kapalina se přivádí do vstupu potrubí 54, které je připojeno k tepelnému výměníku 51 vstupu 13 vstřikovacího čerpadla 1, potrubí dále pokračuje k teplosměnné ploše 55 čističe 33 alternativního paliva a následně pokračuje podél výstupního potrubí 31 alternativního paliva, čímž vytváří kontinuální tepelný výměník 56, který v palivové nádrži 30 alternativního paliva pokračuje výměníkem 57. Výstupním hrdlem 58 je potrubí 54 připojeno zpět do okruhu chlazení motoru.The alternative fuel fuel circuit area 3 uses, in an exemplary embodiment, the coolant heat of the engine cooling system. Coolant is supplied to the inlet of line 54, which is connected to the heat exchanger 51 of inlet 13 of injection pump 1, the line continues to the heat exchange surface 55 of the alternative fuel cleaner 33 and then continues along the alternative fuel outlet line 31 to form a continuous heat exchanger 56. which continues in the alternative fuel tank 30 through the exchanger 57. Through the outlet 58, the line 54 is connected back to the engine cooling circuit.

Je zřejmé, že v tepelných výměnících lze přímo nebo nepřímo využít i tepla odebíraného výfukovým plynům.It is obvious that the heat taken from the exhaust gases can also be used directly or indirectly in heat exchangers.

Zařízení podle vynálezu je dále opatřeno elektronickou řídicí jednotkou 6. K jejím vstupům jsou připojeny výstupy čidel sledujících stav jednotlivých částí zařízení. Signály z výstupů řídicí jednotky 6 ovládají funkci příslušných akčních prostředků.The device according to the invention is further provided with an electronic control unit 6. To its inputs are connected the outputs of sensors monitoring the condition of individual parts of the device. The signals from the outputs of the control unit 6 control the function of the respective actuating means.

Ve výstupním potrubí 31 palivového okruhu 3, alternativního paliva je mezi vstupem a výstupem čističe 33 alternativního paliva zařazen senzor 61 tlakového spádu čističe 33 alternativního paliva, ve výstupu čističe 33 alternativního paliva před vstupním trojcestným ventilem 11 je zařazen senzor 62 teploty alternativního paliva, spalovací prostor motoru je opatřen senzorem 63 teploty vnitřního povrchu spalovacího prostoru a výfukové potrubí je opatřeno indikátorem kvality spalování, kterým je v příkladném provedení termočlánkový senzor 64 teploty výfukových plynů. V současné době je použití termočlánkového senzoru ovlivněno jeho snadnou dostupností. Vhodnějším prvkem by byl snímač koncentrace částic, nebo některé z plynných složek výfukových plynů. Vzhledem k jejich současné ceně jsou takové snímače uvažovány spíš pro další generace motorů. V neznázoměném zjednodušeném provedení je senzor 63 teploty vnitřního povrchu spalovacího prostoru a senzor 64 teploty výfukových plynů nahrazen jediným termočlánkovým senzorem.In the outlet pipe 31 of the alternative fuel fuel circuit 3, a pressure drop sensor 61 of the alternative fuel cleaner 33 is arranged between the inlet and the outlet of the alternative fuel cleaner 33, in the outlet of the alternative fuel cleaner 33 in front of the three-way valve 11 there is an alternative fuel temperature sensor 62, combustion chamber The engine is provided with a combustion chamber temperature sensor 63 and the exhaust pipe is provided with a combustion quality indicator, which in the exemplary embodiment is a thermocouple exhaust gas temperature sensor 64. Currently, the use of a thermocouple sensor is affected by its easy availability. A more suitable element would be a particulate concentration sensor, or some of the gaseous components of the exhaust gases. Due to their current price, such sensors are considered more for future generations of engines. In a simplified embodiment not shown, the combustion chamber interior surface temperature sensor 63 and the exhaust gas temperature sensor 64 are replaced by a single thermocouple sensor.

Výstupní signály řídicí jednotky 6 jsou zavedeny ke trojcestným ventilům 11, 17 a 35, k čerpadlům 12, 22, 32, 34 a 38, k ohřívačům 51, 52 a 53 vstřikovacího zařízení a k neznázoměnému ovladači přívodu chladicí kapaliny do potrubí 54 ohřevu palivového okruhu 3 alternativního paliva.The output signals of the control unit 6 are fed to the three-way valves 11, 17 and 35, to the pumps 12, 22, 32, 34 and 38, to the heaters 51, 52 and 53 of the injector and to the coolant supply controller (not shown) to the fuel circuit heating pipe 54. alternative fuel.

Na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení zařízení podle vynálezu, ve kterém je vznětový pístový spalovací motor opatřen známým vstřikovacím zařízením 7 Common Rail. Vysokotlaké čerpadlo 71 je spojeno jedním tlakovým potrubím 72 se společným vysokotlakým zásobníkem 73, který je spojen krátkými potrubími 74 se vstřikovači 15 paliva jednotlivých válců motoru. Připojení vstřikovacího zařízení 7 k palivovým okruhům 2, 3 základního a alternativního paliva je stejné, jako v provedení znázorněném na obr. 1.Fig. 2 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention, in which a diesel piston internal combustion engine is provided with a known common rail injection device 7. The high-pressure pump 71 is connected by one pressure line 72 to a common high-pressure reservoir 73, which is connected by short lines 74 to the fuel injectors 15 of the individual engine cylinders. The connection of the injection device 7 to the fuel circuits 2, 3 of the base and alternative fuel is the same as in the embodiment shown in Fig. 1.

V oblasti vstřikovacího zařízení 7 je uspořádán tepelný výměník 75 vstupu 13 vysokotlakého čerpadla 71, ohřívač 76 vysokotlaké zásobníku 73 a ohřívač 77 potrubí 74 ke vstřikovačům 15. Tepelný výměník 75 je připojen k chladicímu okruhu, ohřívače 76, 77 jsou připojeny k elektroinstalaci motoru. Krátká potrubí 74 ke vstřikovačům 15 mohou být ohřívána neznázoměnými elektrickými topnými kabely vedenými po jejich povrchu.In the area of the injection device 7 there is arranged a heat exchanger 75 of the high pressure pump inlet 13, a heater 76 of the high pressure tank 73 and a heater 77 of the piping 74 to the injectors 15. The heat exchanger 75 is connected to the cooling circuit, the heaters 76, 77 are connected to the engine wiring. The short pipes 74 to the injectors 15 can be heated by electric heating cables (not shown) running along their surface.

Společným znakem známých dvojpalivových spalovacích motorů je paralelní existence dvou rozdílných paliva. Základní palivo může být využíváno vždy bez ohledu na stav motoru a podmínky, ve kterých motor pracuje. Jedná se však o palivo dražší a navíc pocházející z vyčerpatelA common feature of known dual-fuel internal combustion engines is the parallel existence of two different fuels. Basic fuel can always be used regardless of the condition of the engine and the conditions in which the engine is running. However, it is a more expensive fuel and in addition comes from exhaustion

-6CZ 305783 B6 ných zdrojů. Alternativní palivo je výhodné spalovat jen v ohřátém stavu a jen při určité teplotě a určitých provozních podmínkách motoru. Alternativní palivo je ovšem obvykle levnější a navíc pochází z obnovitelných zdrojů. Je tedy zřejmé, že režimy provozu motoru budou střídány, přičemž režim využívající základního paliva (dále „základní režim“) připravuje podmínky pro přepnutí režimu na režim využívající alternativní paliva (dále „alternativní režim“).-6GB 305783 B6 power supplies. It is advantageous to burn the alternative fuel only in a heated state and only at a certain temperature and certain operating conditions of the engine. However, alternative fuels are usually cheaper and also come from renewable sources. It is therefore clear that the engine operating modes will be alternated, with the base fuel mode (hereinafter "basic mode") preparing the conditions for switching the mode to the alternative fuel mode (hereinafter "alternative mode").

V základním režimu je vstupní trojcestný ventil 11 nastaven v poloze, ve které je jeho první vstup ze základního palivového okruhu 2 otevřen a druhý vstup z palivového okruhu 3 alternativního paliva uzavřen. Současně je přepadový trojcestný ventil 17 nastaven v poloze, ve které je otevřen jeho první výstup do palivového okruhu 2 základního paliva a uzavřen jeho druhý výstup směrem do palivového okruhu 3, alternativního paliva.In the basic mode, the three-way inlet valve 11 is set in a position in which its first inlet from the basic fuel circuit 2 is open and the second inlet from the fuel circuit 3 of the alternative fuel is closed. At the same time, the overflow three-way valve 17 is set in a position in which its first outlet to the fuel circuit 2 of the base fuel is opened and its second outlet towards the fuel circuit 3 of the alternative fuel is closed.

Vstup 13 vstřikovacího čerpadla 1, resp. vysokotlakého čerpadla 71, je v tomto případě připojen k výstupnímu potrubí 21 z palivové nádrže 20 palivového okruhu 2, základního paliva. Vratné potrubí 16 od vstřikovačů 15 je připojeno k vratnému potrubí 24 vedoucímu do palivové nádrže 20 základního paliva. Dopravní čerpadlo 22 základního paliva a podávači čerpadlo 12 základního paliva jsou v chodu, základní palivový okruh 2 je oddělen od palivového okruhu 3, alternativního paliva, motor pracuje se základním palivem. Tento režim je charakteristický pro běh studeného motoru po startu.Inlet 13 of injection pump 1, resp. of the high-pressure pump 71, is in this case connected to the outlet pipe 21 from the fuel tank 20 of the fuel circuit 2, the base fuel. The return line 16 from the injectors 15 is connected to a return line 24 leading to the fuel tank 20 of the base fuel. The base fuel transfer pump 22 and the base fuel feed pump 12 are running, the base fuel circuit 2 is separated from the alternative fuel fuel circuit 3, the engine is running on the base fuel. This mode is characteristic of running a cold engine after starting.

Při chodu motoru v základním režimu jsou současně připravovány podmínky pro alternativní režim. Ve vhodném okamžiku signalizovaném senzorem 63 teploty vnitřního povrchu spalovacího prostoru, tedy obvykle po dosažení provozní teploty motoru, se k systému chlazení motoru připojí potrubí 54 pro ohřev součástí palivového okruhu 3, alternativního paliva. Alternativní palivo v palivové nádrži 30 alternativního paliva, ve výstupním potrubí 31, v čističi 33 alternativního paliva a v příkladném provedení i ve vstupu 13 vstřikovacího čerpadla 1, 71 je ohříváno vodou z chladicího okruhu motoru. Nejteplejší kapalina ohřátá motorem vstupuje nejdříve do tepelného výměníku 51, 75 vstupu 13 vstřikovacího čerpadla 1, 71 a dále pokračuje k výměníku v prostoru čističe 33 alternativního paliva, výměníkem 56 uspořádaným podél výstupního potrubí 31 alternativního paliva do výměníku 57 uspořádaného v nádrži 30 alternativního paliva. Při tomto uspořádání je nejnižší teploty tl alternativního paliva dosaženo v palivové nádrži 30 alternativního paliva v blízkosti sacího otvoru výstupního potrubí 31 alternativního paliva. Teplota tl zajišťuje viskozitu alternativního paliva nezbytnou pro jeho nasátí do výstupního potrubí 31 alternativního paliva a jeho další dopravu. Vyšší teplotu t2 má alternativní palivo v prostoru čističe 33 alternativního paliva, neboť tato teplota musí zajistit dokonalý průchod alternativního paliva filtračním elementem s minimálními tlakovými ztrátami. Ještě vyšší teplota t3 alternativního paliva na vstupu 13 vstřikovacího čerpadla 1, 71 je optimální pro dávkování alternativního paliva do jednotlivých vysokotlakých potrubí 14 řadového vstřikovacího čerpadla 1, případně pro dodávku paliva do vysokotlakého potrubí 72 ke společnému zásobníku 73 u vstřikovacího čerpadla 71 systému Common Rail. Elektrické ohřívače 52, 53 u systému s řadovým vstřikovacím čerpadlem 1, případně elektrické ohřívače 76, 77 u vstřikovacího čerpadla 71 systému Common Rail dále zvyšují teplotu alternativního paliva na hodnotu t4 nutnou pro dokonalou atomizaci paliva dodávaného vstřikovači 15 do spalovacích prostorů motoru.When the engine is running in the basic mode, the conditions for the alternative mode are being prepared at the same time. At the appropriate time signaled by the combustion chamber interior surface temperature sensor 63, i.e. usually after the engine operating temperature has been reached, a line 54 for heating the components of the alternative fuel fuel circuit 3 is connected to the engine cooling system. The alternative fuel in the alternative fuel fuel tank 30, in the outlet pipe 31, in the alternative fuel cleaner 33 and in the exemplary embodiment also in the inlet 13 of the injection pump 1, 71 is heated by water from the engine cooling circuit. The warmest fluid heated by the engine first enters the heat exchanger 51, 75 of the inlet 13 of the injection pump 1, 71 and continues to the exchanger in the alternative fuel cleaner space 33 by the exchanger 56 arranged along the alternative fuel outlet line 31 to the exchanger 57 arranged in the alternative fuel tank 30. In this arrangement, the lowest alternative fuel temperature t1 is reached in the alternative fuel tank 30 near the intake port of the alternative fuel outlet pipe 31. The temperature t1 provides the viscosity of the alternative fuel necessary for it to be sucked into the alternative fuel outlet line 31 and its further transport. The alternative fuel has a higher temperature t2 in the space of the alternative fuel cleaner 33, as this temperature must ensure a perfect passage of the alternative fuel through the filter element with minimal pressure losses. An even higher alternative fuel temperature t3 at the inlet 13 of the injection pump 1, 71 is optimal for dosing alternative fuel into the individual high pressure lines 14 of the in-line injection pump 1, or for supplying fuel to the high pressure line 72 to the common reservoir 73 at the Common Rail injection pump 71. The electric heaters 52, 53 in the in-line injection pump system 1 or the electric heaters 76, 77 in the common rail injection pump 71 further increase the alternative fuel temperature to t4 necessary to perfectly atomize the fuel supplied by the injectors 15 to the engine combustion chambers.

Elektrické ohřívání alternativního paliva ohřívači 52, 53, resp. 76, 77 má konstantní příkon, zvýšení teplotyElectric heating of alternative fuel by heaters 52, 53, resp. 76, 77 has a constant power input, temperature increase

At = t4 -13 mezi vstupem 13 vstřikovacího čerpadla 1, 71 a vstřikovači 15 je tedy nepřímo úměrné aktuálnímu průtoku Q alternativního paliva. Tím je dosaženo vyšší teploty t4 alternativního paliva ve vstřikovačích 15 při nízké spotřebě alternativního paliva, tedy při nízkém výkonu motoru za volnoběhu, kdy by nízká teplota t4 zhoršovala atomizaci alternativního paliva ve spalovacím prostoru motoru. Naopak při vyšší spotřebě alternativního paliva, tedy při vysokém výkonu motoru, by zbytečně vysoká teplota t4 snižovala hmotnostní množství alternativního paliva dopravované do spalovacího prostoru, čím by se snižoval maximální výkon motoru.At = t4 -13 between the inlet 13 of the injection pump 1, 71 and the injectors 15 is thus inversely proportional to the actual flow Q of the alternative fuel. This results in a higher temperature t4 of alternative fuel in the injectors 15 with low consumption of alternative fuel, i.e. at low engine power at idle, when a low temperature t4 would worsen the atomization of the alternative fuel in the combustion chamber of the engine. Conversely, with higher alternative fuel consumption, i.e. high engine power, an unnecessarily high temperature t4 would reduce the mass amount of alternative fuel transported to the combustion chamber, thereby reducing the maximum engine power.

-7CZ 305783 B6-7CZ 305783 B6

Po ohřátí alternativního paliva na určenou teplotu dostane řídicí jednotka 6 signály od senzoru 62 teploty alternativního paliva a/nebo od senzoru 63 teploty vnitřního povrchu spalovacího prostoru a/nebo od senzoru 64 teploty výfukových plynů, na jejichž základě je aktivován režim přechodu ze základního režimu do alternativního režimu (dále „režim přechodu Z-A“). Obvykle je možnost přechodu na alternativní palivo podmíněna předvolbou obsluhujícího. Pokud ovšem uvedené senzory nesignalizují splnění podmínek nezbytných pro provoz motoru s alternativním palivem, řídicí jednotka 6 nedovoluje po dobu trvání tohoto stavu přechod na alternativní režim.After heating the alternative fuel to the specified temperature, the control unit 6 receives signals from the alternative fuel temperature sensor 62 and / or from the combustion chamber interior surface temperature sensor 63 and / or from the exhaust gas temperature sensor 64, which activates the basic mode transition mode. alternative regime (hereinafter "ZA transition regime"). Usually, the possibility of switching to an alternative fuel is conditioned by the operator's pre-selection. However, if said sensors do not signal the fulfillment of the conditions necessary for the operation of the engine with alternative fuel, the control unit 6 does not allow the transition to the alternative mode for the duration of this state.

V režimu prvního přechodu Z-A je nejdříve přepnut vstupní trojcestný ventil 11 tak, že se uzavře jeho první vstup z palivového okruhu 2 základního paliva a otevře jeho druhý vstup z palivového okruhu 3, alternativního paliva. Ve vhodném okamžiku je spuštěno dopravní čerpadlo 32 alternativního paliva a odstaveno dopravní čerpadlo 22 základního paliva. Vstřikovací čerpadlo 1 je zásobováno alternativním palivem, jehož přepadové množství je vratným potrubím 16 přiváděno k přepadovému trojcestnému ventilu 17. Jsou aktivovány ohřívače 52, 53, resp. 76, 77 prostředků vstřikovacího zařízení.In the mode of the first transition Z-A, the inlet three-way valve 11 is first switched so as to close its first inlet from the fuel circuit 2 of the base fuel and to open its second inlet from the fuel circuit 3, the alternative fuel. At the appropriate time, the alternative fuel transfer pump 32 is started and the base fuel transfer pump 22 is stopped. The injection pump 1 is supplied with alternative fuel, the overflow quantity of which is fed via the return line 16 to the overflow three-way valve 17. The heaters 52, 53 and 52, respectively, are activated. 76, 77 of the injection device means.

Ve vhodném časovém odstupu za přepnutím dopravních čerpadel 32, 22, tedy v okamžiku daném první přítomností alternativního paliva ve vratném potrubí 16 před přepadovým trojcestným ventilem 17. se uzavře první výstup přepadového trojcestného ventilu 17 do vratného potrubí 24 a otevře jeho druhý výstup směrem k trojcestnému ventilu 17 do vratného potrubí 24 a otevře jeho druhý výstup směrem k trojcestnému ventilu 35 směsi paliv. Do vratného potrubí 24 palivového okruhu 2 základního paliva se nedostane prakticky žádné alternativní palivo. První výstup trojcestného ventilu 35 směsi paliv spojený s vratným potrubím 36 palivového okruhu 3 alternativního paliva je uzavřen a druhý výstup trojcestného ventilu 35 směsi paliv spojený se směšovacím potrubím 37 je otevřen. Směs základního a alternativního paliva z vratného potrubí 16 proudí směšovacím potrubím 37 do přívodu alternativního paliva z nádrže 30 alternativního paliva ke vstupnímu trojcestnému ventilu Π,. Je-li použito pomocné čerpadlo 38, je ve vhodném okamžiku spuštěno. Režim přechodu Z-A končí ve chvíli, kdy trojcestným ventilem 35 směsi paliv protéká prakticky výhradně alternativní palivo.At a suitable time interval after switching the transfer pumps 32, 22, i.e. at the moment given by the first presence of alternative fuel in the return line 16 before the overflow three-way valve 17, the first outlet of the overflow three-way valve 17 closes to the return line 24 and opens its second outlet towards the three-way. valve 17 into the return line 24 and opens its second outlet towards the three-way valve 35 of the fuel mixture. Virtually no alternative fuel enters the return line 24 of the base fuel circuit 2. The first outlet of the three-way valve 35 of the fuel mixture connected to the return line 36 of the alternative fuel fuel circuit 3 is closed and the second outlet of the three-way valve 35 of the fuel mixture connected to the mixing line 37 is open. The mixture of base and alternative fuel from the return line 16 flows through the mixing line 37 to the alternative fuel supply from the alternative fuel tank 30 to the three-way inlet valve. If the auxiliary pump 38 is used, it is started at the appropriate time. The Z-A transition mode ends when the alternative fuel flows through the three-way valve 35 of the fuel mixture.

V alternativním režimu je vstupní trojcestný ventil 11 nastaven v poloze, ve které je jeho první vstup z palivového okruhu 2 základního paliva uzavřen a druhý vstup z palivového okruhu 3, alternativního paliva otevřen.In the alternative mode, the three-way inlet valve 11 is set in a position in which its first inlet from the base fuel circuit 2 is closed and the second inlet from the alternative fuel circuit 3 is open.

Vstup 13 vstřikovacího čerpadla 1, resp. vysokotlakého čerpadla 71, je v tomto případě připojen k výstupnímu potrubí 31 z palivové nádrže 30 alternativního paliva. Současně je přepadový trojcestný ventil 17 nastaven v poloze, ve které je uzavřen jeho první výstup do palivového okruhu 2 základního paliva a otevřen jeho druhý výstup do palivového okruhu 3, alternativního paliva. Trojcestný ventil 35 směsi paliv je nastaven v poloze, ve které je uzavřen jeho první výstup do směšovacího potrubí 37 a otevřen jeho druhý výstup do vratného potrubí 36 vedoucího do palivové nádrže 30 alternativního paliva. Vratné potrubí 16 od vstřikovačů 15 je tak připojeno k vratnému potrubí 36 a přepad paliva od vstřikovacího čerpadla 1, 71 je veden do palivové nádrže 30 alternativního paliva.Inlet 13 of injection pump 1, resp. high pressure pump 71, in this case it is connected to the outlet pipe 31 from the fuel tank 30 of the alternative fuel. At the same time, the overflow three-way valve 17 is set in a position in which its first outlet to the fuel circuit 2 of the base fuel is closed and its second outlet to the fuel circuit 3 of the alternative fuel is opened. The three-way valve 35 of the fuel mixture is set in a position in which its first outlet to the mixing line 37 is closed and its second outlet to the return line 36 leading to the fuel tank 30 of the alternative fuel is opened. The return line 16 from the injectors 15 is thus connected to the return line 36 and the fuel overflow from the injection pump 1, 71 is led to the fuel tank 30 of the alternative fuel.

Dopravní čerpadlo 32 alternativního paliva a podávači čerpadlo 12 jsou v chodu, palivový okruh 3, alternativního paliva je oddělen od palivového okruhu 2, základního paliva, motor pracuje s alternativním palivem. Tento režim je charakteristický pro běh motoru za provozní teploty, která je příznivá pro dokonalé spalování alternativního paliva.The alternative fuel transport pump 32 and the feed pump 12 are running, the fuel circuit 3 of the alternative fuel is separated from the fuel circuit 2 of the base fuel, the engine is running with the alternative fuel. This mode is characteristic of running the engine at operating temperatures, which is favorable for perfect combustion of alternative fuel.

Potrubí 54 pro ohřev součástí palivového okruhu 3, alternativního paliva je připojeno k systému chlazení motoru. Alternativní palivo v palivové nádrži 30 alternativního paliva, ve výstupním potrubí 31, v prostoru čističe 33 alternativního paliva a ve vstupu 13 do vstřikovacího čerpadla 1, 71 je ohříváno vodou z chladicího okruhu motoru. Současně jsou v chodu i elektrické ohřívače 52, 53, resp. 76, 77 součástí vstřikovacího zařízení.Line 54 for heating the components of the fuel circuit 3, the alternative fuel is connected to the engine cooling system. The alternative fuel in the alternative fuel fuel tank 30, in the outlet pipe 31, in the space of the alternative fuel cleaner 33 and in the inlet 13 to the injection pump 1, 71 is heated by water from the engine cooling circuit. At the same time, the electric heaters 52, 53, resp. 76, 77 part of the injection device.

-8CZ 305783 B6-8CZ 305783 B6

Přechod z alternativního paliva na základní palivo může být vyvolán nesplněním požadavků daných senzorem 62 teploty alternativního paliva, senzorem 63 teploty vnitřního povrchu spalovacího prostoru, senzorem 64 teploty výfukových plynů, případně nesplněním požadavků daných kombinací stavu těchto senzorů. Přechod z alternativního paliva na základní palivo může být také vyvolán změnou charakteru provozu motoru, kterou řídicí jednotka 6 vyhodnotí jako očekávané jízdní podmínky nepříznivé pro spalování alternativního paliva. Samozřejmě může být přechod z alternativního paliva na základní palivo iniciován operátorem.The transition from alternative fuel to base fuel may be caused by failure to meet the requirements of the alternative fuel temperature sensor 62, the combustion chamber interior surface temperature sensor 63, the exhaust gas temperature sensor 64, or failure to meet the requirements of the combination of these sensors. The transition from alternative fuel to base fuel can also be caused by a change in the nature of the engine operation, which the control unit 6 evaluates as expected driving conditions unfavorable for the combustion of the alternative fuel. Of course, the transition from alternative fuel to base fuel can be initiated by the operator.

V režimu přechodu z alternativního do základního režimu (dále „režim přechodu A-Z“) je aktivováno dopravní čerpadlo 22 základního paliva. Současně, případně s malým časovým zpožděním nutným pro dosažení požadovaného tlaku základního paliva, je přepnut vstupní trojcestný ventil 11 tak, že se otevře jeho první vstup z palivového okruhu 2 základního paliva a uzavře jeho druhý vstup z palivového okruhu 3, alternativního paliva. Ve vhodném okamžiku se dopravní čerpadlo 32 alternativního paliva nastaví tak, aby umožnilo zpětný průtok alternativního paliva nacházejícího se v prostoru výstupního potrubí 31 alternativního paliva před prvním vstupem trojcestného ventilu 11 směrem do palivové nádrže 30 alternativního paliva. V neznázoměném provedení je funkce příslušného nastavení dopravního čerpadla 32 alternativního paliva nahrazena například elektromagnetickým uzavíracím ventilem, kterým může být na nutnou dobu propojen vstup a výstup tohoto dopravního čerpadla 32 alternativního paliva. Ukončí se funkce ohřívačů 52, 53, resp. 76, 77 součástí vstřikovacího zařízení.In the mode of transition from the alternative to the basic mode (hereinafter "transition mode A-Z"), the transport pump 22 of the basic fuel is activated. Simultaneously, possibly with a small time delay necessary to reach the desired base fuel pressure, the three-way inlet valve 11 is switched so as to open its first inlet from the base fuel circuit 2 and close its second inlet from the alternative fuel circuit 3. At the appropriate time, the alternative fuel transfer pump 32 is adjusted to allow backflow of the alternative fuel located in the alternative fuel outlet line 31 before the first inlet of the three-way valve 11 toward the alternative fuel tank 30. In a non-illustrated embodiment, the function of the respective setting of the alternative fuel transfer pump 32 is replaced, for example, by a solenoid shut-off valve, which can connect the inlet and outlet of this alternative fuel transfer pump 32 for the necessary time. The functions of heaters 52, 53, resp. 76, 77 part of the injection device.

S malým časovým zpožděním, ale dříve než trojcestným ventilem 35 směsi paliv začne protékat základní palivo, se uzavře jeho druhý výstup do vratného potrubí 36 palivového okruhu 3 alternativního paliva a otevře jeho první výstup směrem do směšovacího potrubí 37. Směs alternativního paliva a základního paliva, v níž se postupně zvyšuje poměrné množství základního paliva, proudí z vratného potrubí 16 přes přepadový trojcestný ventil 17 do trojcestného ventilu 35 směsi paliv a směšovacím potrubím 37 dále do prostoru výstupního potrubí 31 alternativního paliva před uzavřený druhý vstup vstupního trojcestného ventilu 1L Směs obou paliv může postupovat přes čistič 33 alternativního paliva i přes prostor dopravního čerpadla 32 alternativního paliva až do chvíle, kdy přepadovým trojcestným ventilem 17 protéká prakticky výhradně základní palivo. Přepadový trojcestný ventil 17 se přepraví do polohy, ve které je otevřen jeho první výstup do vratného potrubí 24 palivového okruhu 2 základního paliva a uzavřen jeho druhý výstup směrem k trojcestnému ventilu 35 směsi paliv. Směs obou paliv je přitom ve výstupním potrubí 31 umístěna tak, že v blízkosti vstupního trojcestného ventilu 11 má směs paliva největší podíl základního paliva, přičemž ve výstupním potrubí 31 množství základního paliva ve směsi směrem k palivové nádrži 30 alternativního paliva klesá. Objem výstupního potrubí 31 a prvků v něm uspořádaných je dostatečný, aby pojal alespoň jeden litr směsi alternativního paliva a základního paliva. Uvedené složení směsi je výhodné při dalším přechodu na alternativní palivo, který začíná spalováním směsi paliv s velkým procentem základního paliva. Tím je zabezpečen postupný plynulý přechod ze základního paliva na alternativní palivo. Je zřejmé, že z hlediska umístění směsi s proměnným poměrem jejich složek ve výstupním potrubí 31 alternativního paliva se budou další následující režimy přechodu A-Z stejně výhodně lišit od prvního popsaného režimu A-Z. Po ukončení režimu přechodu A-Z může následovat přepnutí příslušných prvků do stavu popsaného v základním režimu.With a small time delay, but before the base fuel begins to flow through the three-way valve 35 of the fuel mixture, its second outlet to the return line 36 of the alternative fuel fuel circuit 3 closes and opens its first outlet towards the mixing line 37. The alternative fuel and base fuel mixture in which the relative amount of base fuel is gradually increased, flows from the return line 16 through the overflow three-way valve 17 to the three-way valve 35 of the fuel mixture and through the mixing line 37 further into the space of the alternative fuel outlet line 31 before the closed second inlet of the three-way inlet valve 1L. proceed through the alternative fuel cleaner 33 as well as through the space of the alternative fuel transport pump 32 until the base fuel flows practically exclusively through the overflow three-way valve 17. The overflow three-way valve 17 is transported to a position in which its first outlet to the return line 24 of the fuel circuit 2 of the base fuel is opened and its second outlet towards the three-way valve 35 of the fuel mixture is closed. The mixture of the two fuels is arranged in the outlet line 31 in such a way that in the vicinity of the three-way inlet valve 11 the fuel mixture has the largest proportion of base fuel, while the amount of base fuel in the mixture decreases towards the fuel tank 30 of the alternative fuel. The volume of the outlet pipe 31 and the elements arranged therein is sufficient to hold at least one liter of the mixture of alternative fuel and base fuel. Said mixture composition is advantageous in the further transition to an alternative fuel, which begins with the combustion of the fuel mixture with a large percentage of the base fuel. This ensures a gradual, smooth transition from base fuel to alternative fuel. It is clear that from the point of view of placing the mixture with a variable ratio of their components in the alternative fuel outlet line 31, the following subsequent modes A-Z will equally advantageously differ from the first described mode A-Z. After exiting the A-Z transition mode, the respective elements may switch to the state described in the basic mode.

Zařízení podle vynálezu lze také provozovat v doplňkovém režimu proplachu. Tento režim je v podstatě prodlouženým režimem přechodu A-Z. Liší se od něj delší dobou jeho průběhu z důvodu času potřebného pro minimalizaci koncentrace alternativního paliva ve vstřikovacím systému. Minimální koncentrace alternativního paliva je obranou proti vzniku nežádoucích pochodů probíhajících v palivu ve vstřikovacím systému během doby, kdy je motor odstaven. Tím se současně minimalizuje přítomnost nežádoucích usazenin a/nebo ztuhlého paliva při studeném startu motoru. Ze stejných důvodů je účelem proplachu snížení koncentrace alternativního paliva v čističi, čerpadle, výměníku tepla, a dalších komponentech přívodu alternativního paliva.The device according to the invention can also be operated in an additional flushing mode. This mode is essentially an extended A-Z transition mode. It differs from it by its longer duration due to the time required to minimize the concentration of alternative fuel in the injection system. The minimum concentration of alternative fuel is a defense against the occurrence of undesirable processes taking place in the fuel in the injection system during the time when the engine is stopped. This also minimizes the presence of unwanted deposits and / or solidified fuel during a cold engine start. For the same reasons, the purpose of flushing is to reduce the concentration of alternative fuel in the purifier, pump, heat exchanger, and other alternative fuel supply components.

-9CZ 305783 B6-9CZ 305783 B6

Protože režimy přechodu A-Z a proplachu jsou prakticky shodné, mohou být sloučeny do jednoho režimu. Režim proplachu může být vyvolán uživatelem na základě plánovaného odstavení motoru, nebo automatickým systémem (např. na základě příjezdu do konečné destinace vozidla), nebo na základě pokynu operátora. Režim proplachu může být vyvolán i manuálně nebo automaticky po odstavení motoru.Because the A-Z transition and flush modes are virtually identical, they can be combined into one mode. The flush mode can be initiated by the user based on a planned engine shutdown, or by an automatic system (eg upon arrival at the final destination of the vehicle), or based on an operator's instruction. Flush mode can also be called up manually or automatically after stopping the engine.

Zařízení podle vynálezu má ve srovnání se zařízeními podle dosavadního stavu techniky řadu výhod.-Zařazení trojcestného ventilu 35 směs paliv umožňuje převádět směs alternativního a základního paliva o proměnném vzájemném poměru do výstupu palivového okruhu 3, alternativního paliva. Naposledy uložená směs paliv má nejvyšší koncentraci základního paliva a při přechodu na alternativní palivo je proto spálena jako první, čímž je zabezpečen plynulý průběh přechodu. Navíc je minimalizována vzájemná kontaminace paliv.The device according to the invention has a number of advantages over the devices according to the prior art. The inclusion of a three-way valve 35 allows the fuel mixture to be transferred to a mixture of alternative and base fuel of variable ratio to the output of the alternative fuel fuel circuit 3. The last stored fuel mixture has the highest concentration of the base fuel and is therefore burned first when switching to an alternative fuel, thus ensuring a smooth transition. In addition, cross-contamination of fuels is minimized.

Minimalizace vzájemné kontaminace paliv umožňuje průběžné přepínání mezi palivy během provozu motoru, kdy v režimech nepříznivých pro spalování alternativního paliva je systém automaticky, na základě vyhodnocení sledovaných parametrů, přepínán do režimu provozu na základní palivo.Minimization of mutual contamination of fuels allows continuous switching between fuels during engine operation, when in modes unfavorable for the combustion of alternative fuel, the system is automatically, based on the evaluation of monitored parameters, switched to the mode of operation on basic fuel.

Ohřívání alternativního paliva je regulováno tak, že teplota paliva dopraveného do spalovacího prostoru je nižší při vyšší spotřebě paliva a vyšší při nižší spotřebě paliva. Při volnoběhu zajistí vysoká teplota alternativního paliva jeho dokonalou atomizaci, při plném zatížení je naopak teplota jen taková, aby z důvodu vysoké intenzitě nedocházelo k nadměrnému namáhání vstřikovacího systému a aby bylo dosaženo kvalitního spalování. Teplota alternativního paliva je za předpokladu splnění těchto podmínek co nejnižší, čímž jsou minimalizovány ztráty a je dosahováno vysoké účinnosti.The heating of the alternative fuel is regulated so that the temperature of the fuel transported to the combustion chamber is lower with higher fuel consumption and higher with lower fuel consumption. At idle, the high temperature of the alternative fuel ensures its perfect atomization, at full load, on the other hand, the temperature is only such that, due to the high intensity, there is no excessive stress on the injection system and that good combustion is achieved. Assuming these conditions, the temperature of the alternative fuel is as low as possible, thus minimizing losses and achieving high efficiency.

Claims

A method of supplying fuel to a dual fuel internal combustion diesel engine, wherein the base fuel stored in the base fuel tank (20) is supplied to the engine injector (1, 71) by the base fuel fuel circuit (2) and the alternative fuel stored in the fuel tank ( 30) of the alternative fuel is supplied to the engine injection device (1,71) by an alternative fuel fuel circuit (3), the fuel circuit (2) of the base fuel or the fuel circuit (3) being alternately connected to the engine injector (1, 71) as required. ) of the alternative fuel and with steady combustion of the base fuel, the excess base fuel from the injector is returned to the base fuel tank, and with steady combustion of the alternative fuel, the excess fuel from the injector is returned to the alternative fuel tank while heating the alternative fuel, characterized by by switching from an alternative fuel to a basic fuel the mixture of both fuels from the injection device is introduced into the mixing line (37) and further into the alternative fuel outlet line (31), in which it is temporarily stored outside the alternative fuel fuel tank (30) and when switching back, the mixture of both fuels is first burned to the alternative fuel. temporarily stored in the alternative fuel outlet pipe (31).

Method according to Claim 1, characterized in that during the transition from the base fuel to the alternative fuel, a mixture of these fuels is burned, the mixture with the largest proportion of the base fuel being burned first.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the heating of the individual parts of the alternative fuel circuit system (3) is controlled simultaneously, the temperature of the alternative fuel at the outlet of the exchanger (51, 75) of the inlet (13) being injection

-10GB 305783 B6 pumps (1, 71), resp. from the heater (52, 76) of the high-pressure part of the injection pump (1,71) close to the coolant temperature and at full engine load the temperature of the alternative fuel at the outlet of these means (51, 75 and 52, 76) is kept as low as possible, but at least in such a way that there is no excessive stress on the injection system and that high-quality combustion is achieved.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the alternative fuel is heated successively to the required temperature, the required temperature (t1) in the alternative fuel fuel tank (30) being given by the required fuel flow for its entry into the outlet pipe (31). ), in the fuel cleaner (33) the required higher temperature (t2) is given by the required fuel flow for passing through the filter medium, at the inlet (13) to the injection pump (1, 71) the required higher temperature (t3) is given by the required fuel flow for the function of the injection pump (1, 71) and in front of the fuel injector (15), the maximum temperature (t4) is given by the maximum permissible fuel pressure in the injection line (14) and the achievement of the required fuel atomisation when injecting into the combustion chamber.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least some operations leading to changes in the connection of the fuel circuits (2, 3) to the injection device (1, 71) are initiated by control signals responsive to alternative fuel temperature and / or quality combustion indicated by the exhaust gas temperature and / or the interior surface temperature of the combustion chamber and / or the composition of the exhaust gases and / or a combination of these control signals, which are continuously evaluated and compared with setpoints and / or their combinations for alternative fuel combustion. at least one of these values and / or a combination thereof, in the case of the current connection of the alternative fuel fuel circuit (3) to the injector (1,71), a change is triggered leading to the connection of the base fuel circuit (2) to the injector (1,71). ), or in the case of a current connection of the base fuel circuit (2) to the injection device (1, 71) a change leading to the connection of the fuel circuit (3) of the alternative fuel to the injection device (1.71) is not allowed.

6. A fuel supply device for a dual fuel internal combustion diesel engine using a base fuel and an alternative fuel, comprising two separate fuel tanks (20, 30), a distribution means by which the fuel tanks (20, 30) are alternately connectable to the inlet of the injection pump (1). , 7), a control unit (6) controlling the engine means and further at least sensors (61, 62, 63, 64) for detecting the condition of the engine parts, wherein in the return line (16) from the fuel injectors (15) a distribution means is arranged, the outlets are alternately connectable to a return line (24) leading to the base fuel tank (20) or to a return line (36) facing the alternative fuel fuel tank (30), characterized in that in the return line (16) from the injectors (15) ) of the fuel facing the fuel tank (30) of the alternative fuel, a further distribution means is arranged, the outlets of which are alternately connectable to a return pipe (36) leading to the fuel tank (30). native fuel, or into a mixing line (37), which further opens into the outlet line (31) of the alternative fuel fuel tank (30).

Device according to claim 6, characterized in that it comprises at least means for heating the contents of the alternative fuel fuel tank (30), the alternative fuel cleaner space (33), the inlet space (51, 75) to the injection pump (1, 7), the space of the high-pressure pipes (14, 74) of the injection pump (1, 71), the space of the high-pressure common fuel tank (73) and / or the space of the injectors (15).

Device according to Claim 7, characterized in that electrical elements are arranged in the space of the high-pressure lines (14, 74) of the injection pump (1, 71), in the space of the high-pressure common fuel tank (73) and / or in the space of the injectors (15). heaters (52, 53, 76, 77).

Device according to claim 7, characterized in that the means for heating the contents of the alternative fuel fuel tank (30), the alternative fuel cleaner space (33) and the inlet space (13) to the injection pump (1, 7) comprise heat exchangers connected to engine coolant circuit, with hot coolant in the pipe behind the hot coolant inlet

- heat exchanger (51, 75) of the inlet (13) to the injection pump (1, 7), the heat exchanger of the alternative fuel cleaner space (33) and the heat exchanger of the fuel tank space (30) of the alternative fuel of the fuel circuit ( 3) alternative fuel.