CZ32703U1 - A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines - Google Patents

A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines Download PDF

Info

Publication number
CZ32703U1
CZ32703U1 CZ2018-35782U CZ201835782U CZ32703U1 CZ 32703 U1 CZ32703 U1 CZ 32703U1 CZ 201835782 U CZ201835782 U CZ 201835782U CZ 32703 U1 CZ32703 U1 CZ 32703U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
engine
internal combustion
nitrogen
mixture
fuel
Prior art date
Application number
CZ2018-35782U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Marcel Ĺ karohlĂ­d
Original Assignee
České vysoké učení technické v Praze
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 České vysoké učení technické v Praze filed Critical České vysoké učení technické v Praze
Priority to CZ2018-35782U priority Critical patent/CZ32703U1/en
Publication of CZ32703U1 publication Critical patent/CZ32703U1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/02Engines characterised by means for increasing operating efficiency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02Controlling 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
    • F02D19/026Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/029Determining density, viscosity, concentration or composition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/14Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding anti-knock agents, not provided for in subgroups F02M25/022 - F02M25/10
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F02B2043/103Natural gas, e.g. methane or LNG used as a fuel

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů u plynových zážehových spalovacích motorů spalujících chudou směs.The technical solution relates to a device for reducing nitrogen oxides emissions from internal combustion engines of lean gas fired internal combustion engines.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Zvyšování výkonu a účinnosti spalovacích motorů je doprovázeno zvyšováním emisí oxidů dusíku. Oxidy dusíku jsou tvořeny během spalování paliva ve spalovacím prostoru spalovacího motoru, a to oxidací dusíku ze spalovacího vzduchu. Pro tvorbu oxidů dusíku během spalování platí pravidlo, že s růstem teplot ve spalovacím prostoru během spalování roste i produkce oxidů dusíku. Snižování emisí oxidů dusíku u spalovacích motorů lze docílit dvěma základními skupinami způsobů a jejich vzájemnými kombinacemi.Increasing the power and efficiency of internal combustion engines is accompanied by an increase in nitrogen oxide emissions. Nitrogen oxides are formed during the combustion of the fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine by oxidizing nitrogen from the combustion air. As for the formation of nitrogen oxides during combustion, the rule is that as the temperatures in the combustion chamber increase during combustion, the production of nitrogen oxides increases. Reduction of nitrogen oxide emissions in internal combustion engines can be achieved by two basic groups of processes and their combinations.

Prvním skupinou způsobů jsou opatření přímo ovlivňující výsledek spalovacího procesu ve válci spalovacího motoru. Mezi tato opatření patří změna úhlu předstihu zážehu, změna poměru paliva a spalovacího vzduchu, změna kompresního poměru motoru, využívání řízené recirkulace výfukových plynů, snížení plnícího tlaku v sacím systému spalovacího motoru, snížení teploty směsi pomocí mezichladiče plnícího vzduchu/směsi a vstřikování vody do sacího potrubí či přímo do spalovacího prostoru.A first group of methods are measures directly affecting the result of the combustion process in the cylinder of an internal combustion engine. These measures include changing the ignition angle, changing the fuel to combustion air ratio, changing the engine compression ratio, using controlled exhaust gas recirculation, reducing the boost pressure in the internal combustion engine intake, reducing the temperature of the mixture using the charge air / mixture intercooler, and injecting water into the intake or directly into the combustion chamber.

Snižováním úhlu předstihu zážehu dochází k poklesu teplot během spalování a tím i k poklesu emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je, že snižováním okamžiku předstihu dochází k nárůstu teplot výfukových plynů a může dojít k poklesu celkové účinnosti motoru. U motorů s atmosférickým plněním navíc dochází také k poklesu výkonu motoru.By reducing the ignition angle, the temperatures during combustion and the nitrogen oxide emissions decrease. The disadvantage of this solution is that by reducing the ignition timing the exhaust gas temperatures increase and the overall engine efficiency may decrease. In addition, engines with atmospheric charge also reduce engine power.

Pro různé hodnoty poměru paliva a spalovacího vzduchu rozeznáváme směsi bohaté - množství vzduchuje menší než odpovídá teoretické potřebě vzduchu, stechiometrické - množství vzduchu odpovídá teoretické potřebě vzduchu a chudé - množství vzduchu je větší než odpovídá teoretické potřebě vzduchu. V oblasti spalovaní chudé směsi s poklesem podílu paliva k podílu spalovacího vzduchu, tzv. ochuzováním směsi, dochází k poklesu teplot během spalování a tím i k poklesu emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je, že s ochuzováním směsi dochází k poklesu výkonu motoru, celkové účinnosti motoru a rovnoměrnosti běhu motoru a k růstu teplot výfukových plynů motoru.For different values of the ratio of fuel and combustion air we distinguish rich mixtures - the amount of air is less than the theoretical air requirement, stoichiometric - the amount of air corresponds to the theoretical air demand and poor - the amount of air is greater than the theoretical air demand. In the area of lean combustion with a decrease in the proportion of fuel to the proportion of combustion air, the so-called mixture depletion, there is a decrease in temperatures during combustion and thus a decrease in nitrogen oxide emissions. The disadvantage of this solution is that with the depletion of the mixture, engine power, overall engine efficiency and engine run uniformity, and engine exhaust gas temperatures increase.

Snižováním kompresního poměru motoru dochází k poklesu teplot během spalování a tím i k poklesu emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je, že snižováním kompresního poměru motoru dochází k poklesu výkonu a celkové účinnosti motoru.By decreasing the compression ratio of the engine, the temperatures during combustion are reduced and thus the emissions of nitrogen oxides decrease. The disadvantage of this solution is that by decreasing the compression ratio of the engine, the power and overall efficiency of the engine are reduced.

Při řízené recirkulace výfukových plynů je nasávaná směs smíchána v určitém poměru s částí spalin. Toto smíšení směsi a spalin opět způsobí pokles teplot během spalování a tím i pokles emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je jeho složitost a cena. Pokud není motor optimalizován, dochází s růstem podílu spalin na úkor podílu směsi k poklesu výkonu motoru, celkové účinnosti motoru a rovnoměrnosti běhu motoru a k růstu teplot výfukových plynů motoru.In controlled exhaust gas recirculation, the intake mixture is mixed in some proportion with a portion of the flue gas. This mixing of the mixture and the flue gas again causes a decrease in the temperatures during combustion and thus a decrease in the nitrogen oxide emissions. The disadvantage of this solution is its complexity and price. If the engine is not optimized, the increase in the proportion of combustion products at the expense of the proportion of the mixture leads to a decrease in engine power, overall engine efficiency and engine run uniformity, and an increase in engine exhaust gas temperatures.

Snižováním plnícího tlaku v sacím systému spalovacího motoru dochází k poklesu teplot během spalování a tím i k poklesu emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je, že snižováním plnícího tlaku dochází k poklesu výkonu motoru.By lowering the boost pressure in the intake system of the internal combustion engine, temperatures during combustion are reduced and thus nitrogen oxide emissions are reduced. The disadvantage of this solution is that decreasing the boost pressure results in a decrease in engine power.

- 1 CZ 32703 U1- 1 GB 32703 U1

Snížení teploty směsi pomocí mezichladiče plnícího vzduchu/směsi způsobí celkový pokles průběhu teplot k nižším hodnotám, tedy i teplot během spalování a tím i pokles emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je jeho složitost a cena.Lowering the temperature of the mixture with the charge air / mixture intercooler causes an overall decrease in the course of temperatures to lower values, i.e. temperatures during combustion and thus a decrease in nitrogen oxide emissions. The disadvantage of this solution is its complexity and price.

Vstřikování vody do sacího potrubí či přímo do spalovacího prostoru způsobí s ohledem na výpamé teplo pro změnu skupenství vody na vodní páru pokles teplot tedy i teplot během spalování a tím i pokles emisí oxidů dusíku. Nevýhodou tohoto řešení je vysoká cena, náročnost na výrobu, složitost a vyšší poruchovost motoru.The injection of water into the intake manifold or directly into the combustion chamber will cause, with regard to the heat of heat to change the state of the water into water vapor, a decrease in temperatures and therefore temperatures during combustion and thus a decrease in nitrogen oxide emissions. The disadvantage of this solution is the high cost, manufacturing demands, complexity and higher engine failure rate.

Druhou skupinou způsobů je dodatečná úprava již vzniklých spalin pomocí katalyzátorů.The second group of processes is the post-treatment of the already produced flue gases with the aid of catalysts.

Při provozu motoru na stechiometrickou směs se používá oxidačně-redukční katalyzátor. Tento katalyzátor snižuje emise oxidů dusíků pomocí redukční části katalyzátoru a emise oxidu uhelnatého a nespálených uhlovodíků pomocí oxidační části katalyzátoru. Z tohoto důvodu se tento katalyzátor také někdy nazývá třícestný - likviduje tři skupiny škodlivin. Při provozu motoru na chudou směs se používá pro snižování oxidů dusíku katalyzátor využívající principu selektivní katalytické redukce. Nevýhodou těchto řešení je vysoká cena, velmi vysoká složitost, omezená životnost katalyzátoru a vyšší poruchovost motoru.When operating the engine on a stoichiometric mixture, an oxidation-reduction catalyst is used. This catalyst reduces the emission of nitrogen oxides by means of the catalyst reducing portion and the emission of carbon monoxide and unburnt hydrocarbons by the oxidizing portion of the catalyst. For this reason, this catalyst is also sometimes called a three-way - it destroys three groups of pollutants. In lean engine operation, a catalytic reduction catalyst is used to reduce nitrogen oxides. The disadvantages of these solutions are high cost, very high complexity, limited catalyst life and higher engine failure.

Vzájemnou kombinací jednotlivých opatření lze docílit eliminace poklesu výkonu a účinnosti motoru s poklesem produkce oxidů dusíku. Kombinací opatření ale dochází k nárůstu ceny všech opatření, zvyšuje se složitost, klesá spolehlivost a roste poruchovost motoru.By combining the individual measures, it is possible to eliminate a decrease in engine power and efficiency with a decrease in the production of nitrogen oxides. However, the combination of measures increases the cost of all measures, increases complexity, decreases reliability and increases engine failure.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky lze do značné míry odstranit zařízením pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je zařízení, u kterého směs metanu, propanu, vodíku a dusíku je přidána do paliva kdekoliv v palivovém systému motoru a/nebo je přidána do směsi paliva a vzduchu kdekoliv v sacím systému motoru a/nebo je přidána přímo do válce spalovacího motoru pro výsledné složení paliva ve spalovacím prostoru v množství metanu 62 až 75 % obj., propanu 8 až 12 % obj., vodíku 8 až 12 % obj. a dusíku 8 až 13 % obj. Na základě složení paliva ve spalovacím prostoru se upravuje podíl paliva a spalovacího vzduchu a/nebo úhel předstihu zážehu a/nebo kompresní poměr motoru a/nebo plnící tlak v sacím systému motoru.The above drawbacks can be largely eliminated by the apparatus for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines according to the present invention. It is based on a device in which a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen is added to the fuel anywhere in the engine fuel system and / or is added to the fuel / air mixture anywhere in the engine intake system and / or added directly to the internal combustion engine cylinder. final composition of fuel in the combustion chamber in the amount of methane 62 to 75% by volume, propane 8 to 12% by volume, hydrogen 8 to 12% by volume and nitrogen from 8 to 13% by volume and combustion air and / or ignition advance angle and / or engine compression ratio and / or engine boost pressure.

Uvedené řešení patří mezi opatření přímo ovlivňující výsledek spalovacího procesu ve válci spalovacího motoru.Said solution is one of the measures directly affecting the result of the combustion process in the cylinder of the internal combustion engine.

Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že výsledné složení paliva ve válci díky stanovenému obsahu metanu, propanu a vodíku zrychlí průběh hoření a vývinu tepla hořením ve válci spalovacího motoru a více tak přiblíží reálný pracovní cyklus motoru teoretickému ideálnímu pracovnímu cyklu. Tímto přiblížením pracovního cyklu teoretickému je zvýšena účinnost a výkon motoru. Stanovený obsah dusíku ve výsledném složení paliva ve válci způsobí zachování odolnosti paliva ke klepání v použitelných mezích.The essence of this technical solution is that the resulting composition of the fuel in the cylinder due to the determined content of methane, propane and hydrogen accelerates the course of combustion and heat generation by combustion in the cylinder of the internal combustion engine. This approximation of the working cycle to the theoretical one increases the efficiency and power of the engine. The determined nitrogen content of the resulting fuel composition in the cylinder will maintain the knock resistance of the fuel within the applicable limits.

Tento zvýšený výkon motoru je eliminován ochuzením směsi paliva a vzduchu a/nebo snížením kompresního poměru motoru a/nebo snížením plnícího tlaku v sacím systému motoru a/nebo v případě motorů s atmosférickým plněním snížením úhlu předstihu zážehu, které sníží teploty během spalování a tím i emise oxidů dusíku. U přeplňovaných motorů je růst výkonu na rozdíl od motorů s atmosférickým plněním eliminován zvýšením úhlu předstihu zážehu. Pokles oxidů dusíku způsobený ochuzením směsi paliva a vzduchu a/nebo snížením kompresního poměru motoru a/nebo snížením plnícího tlaku v sacím systému motoru a/nebo v případě motorů s atmosférickým plněním snížením úhlu předstihu zážehu je větší než růst emisí oxidů dusíkuThis increased engine power is eliminated by depleting the fuel / air mixture and / or reducing the engine compression ratio and / or reducing the boost pressure in the engine intake system and / or, in the case of engines with atmospheric charge, by reducing the ignition timing angle nitrogen oxide emissions. In turbocharged engines, power growth is eliminated by increasing the ignition angle, as opposed to atmospheric charge engines. Reduction of nitrogen oxides due to depletion of fuel / air mixture and / or reduction of engine compression ratio and / or reduction of boost pressure in engine intake system and / or for atmospheric charge engines, reduction of ignition angle is greater than growth of nitrogen oxide emissions

-2CZ 32703 U1 způsobený zvýšením výkonu motoru, který je způsobený přidáním směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do paliva a/nebo směsi paliva a vzduchu.-2GB 32703 U1 due to an increase in engine power caused by the addition of a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen to the fuel and / or the fuel / air mixture.

Ochuzení směsi paliva a vzduchu a/nebo snížení kompresního poměru motoru a/nebo snížení plnícího tlaku v sacím systému motoru a/nebo v případě motorů s atmosférickým plněním snížením úhlu předstihu zážehu dojde k poklesu výkonu motoru, teplot během spalování a tím i emise oxidů dusíku. U motorů přeplňovaných je pokles výkonu na rozdíl od motorů s atmosférickým plněním způsoben zvýšením úhlu předstihu zážehu. Pokles oxidů dusíku je eliminován přidáním směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do paliva/směsi paliva a vzduchu. Podstata tohoto technického řešení spočívá vtom, že pokles výkonu motoru způsobený ochuzením směsi a/nebo snížením kompresního poměru motoru a/nebo snížením plnícího tlaku v sacím systému motoru a/nebo v případě motorů s atmosférickým plněním snížením úhlu předstihu zážehu je menší než růst výkonu motoru způsobený přidáním směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do paliva a/nebo směsi paliva a vzduchu.Depleting the fuel / air mixture and / or reducing the engine compression ratio and / or reducing the boost pressure in the engine intake system and / or, in the case of engines with atmospheric charge, by reducing the ignition angle, engine performance, combustion temperatures and thus nitrogen oxide emissions . In turbocharged engines, the decrease in power as opposed to engines with atmospheric charge is due to an increase in the ignition angle. The decrease in nitrogen oxides is eliminated by adding a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen to the fuel / fuel / air mixture. The essence of this technical solution is that the decrease in engine power caused by the depletion of the mixture and / or the reduction of the engine compression ratio and / or the reduction of the boost pressure in the engine intake system and / or in the case of atmospheric engines caused by the addition of a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen to the fuel and / or the fuel / air mixture.

Snížení emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů podle tohoto technického řešení splňuje požadavek zachování výkonu a účinnosti motoru a rovnoměrnosti běhu motoru. Zvýšení výkonu motoru podle tohoto technického řešení splňuje požadavek zachování konstantní hladiny emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů. Zvýšení účinnosti motoru podle tohoto technického řešení splňuje požadavek zachování výkonu a konstantní hladiny emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů.The reduction of nitrogen oxide emissions from internal combustion engines according to the present invention meets the requirement of maintaining engine power and efficiency and uniformity of engine operation. The increase in engine power according to this invention meets the requirement of maintaining a constant level of nitrogen oxide emissions from internal combustion engines. Increasing the efficiency of the engine according to the present invention meets the requirement of maintaining performance and a constant level of nitrogen oxide emissions from internal combustion engines.

Parametry výkon a otáčky motoru jsou konstantní. Z porovnání obou průběhů je patrné rychlejší hoření a uvolňování tepla hořením pro v tomto dokumentu definovanou směs metanu, propanu, vodíku a dusíku oproti referenčnímu palivu - metanu.The power and engine speed parameters are constant. A comparison of the two courses shows a faster burning and heat release by burning for the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture defined in this document compared to the reference fuel - methane.

Jedná se o technické řešení jednoduché konstrukce, které je snadné a levné na výrobu, nezvyšuje složitost motoru, nesnižuje spolehlivost motoru, nezvyšuje poruchovost motoru a je nenáročné na provozní náklady.It is a simple design solution that is simple and inexpensive to manufacture, does not increase engine complexity, does not reduce engine reliability, does not increase engine failure, and is low on operating costs.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení bude blíže objasněno na příkladech technického provedení podle přiložených výkresů a na grafických interpretacích výsledků ze simulačních výpočtů.The technical solution will be explained in more detail on the examples of the technical implementation according to the attached drawings and on the graphic interpretation of the results from the simulation calculations.

Na obr. 1 je znázorněno schéma zapojení s přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do palivového systému motoru. Na obr. 2 je znázorněno další schéma zapojení s přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do palivového systému motoru. Na obr. 3 je znázorněno ještě jedno schéma zapojení s přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do palivového systému motoru. Na obr. 4 je znázorněno schéma zapojení s přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku přímo do válce spalovacího motoru. Na obr. 5 je znázorněno další schéma zapojení s přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku přímo do válce spalovacího motoru. Na obr. 6 je znázorněno schéma zapojení s přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do palivového systému motoru a paliva přímo do válce spalovacího motoru.Figure 1 shows a wiring diagram with a methane, propane, hydrogen, and nitrogen mixture to the engine fuel system. FIG. 2 shows another wiring diagram with methane, propane, hydrogen, and nitrogen inlet to the engine fuel system. FIG. 3 shows yet another circuit diagram with methane, propane, hydrogen and nitrogen gas supply to the engine fuel system. Fig. 4 shows a circuit diagram with the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture supplied directly to the cylinder of an internal combustion engine. FIG. 5 shows another wiring diagram with the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture supplied directly to the internal combustion engine cylinder. FIG. 6 is a circuit diagram with methane, propane, hydrogen, and nitrogen mixtures fed directly to the engine fuel system and fuel directly to the internal combustion engine cylinder.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Na obr. 1 je znázorněn příklad provedení technického řešení zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů. Do potrubí 3 pro přívod plynného paliva je připojeno další potrubí 5 pro přívod směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku. Průtok směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku je regulován pomocí ventilu 6. Směs plynného paliva a směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku je vedena přívodním potrubím 7 do sacího systému 1 spalovacího motoru 2. Průtok směsi plynného paliva a směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do sacího systému 1FIG. 1 shows an example of an embodiment of a device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines. An additional line 5 for supplying a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen is connected to the gas supply line 3. The flow of the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture is controlled by means of the valve 6. The mixture of gaseous fuel and the mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen is led through the inlet pipe 7 to the intake system 1 of the internal combustion engine. hydrogen and nitrogen into the suction system 1

-3 CZ 32703 U1 spalovacího motoru je regulován pomocí dalšího ventilu 8. Sací systém 1 je připojen do válce spalovacího motoru 2.The U1 internal combustion engine is controlled by an additional valve 8. The intake system 1 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2.

Na obr. 2 a 3 je znázorněn příklad provedení technického řešení zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů. Do sacího systému 1 spalovacího motoru 2 je připojeno potrubí 3 pro přívod plynného paliva. Průtok plynného paliva do sacího systému 1 je regulován pomocí regulačního ventilu 4. Do sacího systému 1 je připojeno další potrubí 5 pro přívod směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku. Průtok směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do sacího systému 1 je regulován pomocí ventilu 6. Sací systém 1 je připojen do válce spalovacího motoru 2.Figures 2 and 3 show an example of an embodiment of a device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines. A gas supply line 3 is connected to the intake system 1 of the internal combustion engine 2. The flow of gaseous fuel into the suction system 1 is regulated by a control valve 4. An additional line 5 is connected to the suction system 1 for supplying a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen. The flow of the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture into the intake system 1 is controlled by the valve 6. The intake system 1 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2.

Na obr. 4 je znázorněn příklad provedení technického řešení zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů. Do sacího systému 1 spalovacího motoru 2 je připojeno potrubí 3 pro přívod plynného paliva. Průtok plynného paliva do sacího systému 1 je regulován pomocí regulačního ventilu 4. Do válce spalovacího motoru 2 je připojeno další potrubí 5 pro přívod směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku. Průtok směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do válce spalovacího motoru 2 je regulován pomocí ventilu 6. Sací systém 1 je připojen do válce spalovacího motoru 2.Fig. 4 shows an example of an embodiment of a device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines. A gas supply line 3 is connected to the intake system 1 of the internal combustion engine 2. The flow of gaseous fuel into the intake system 1 is controlled by means of a control valve 4. An additional line 5 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2 for supplying a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen. The flow of the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture into the cylinder of the internal combustion engine 2 is controlled by the valve 6. The suction system 1 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2.

Na obr. 5 je znázorněn příklad provedení technického řešení zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů. Sací systém 1 je připojen do válce spalovacího motoru 2. Do válce spalovacího motoru 2 je připojeno potrubí 3 pro přívod plynného paliva. Průtok plynného paliva do válce spalovacího motoru 2 je regulován pomocí regulačního ventilu 4. Do válce spalovacího motoru 2 je připojeno další potrubí 5 pro přívod směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku. Průtok směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do válce spalovacího motoru 2 je regulován pomocí ventilu 6.Fig. 5 shows an example of an embodiment of a device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines. The suction system 1 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2. The gas cylinder 3 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2. The flow of gaseous fuel into the cylinder of the internal combustion engine 2 is controlled by a control valve 4. An additional line 5 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2 for supplying a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen. The flow of the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture into the cylinder of the internal combustion engine 2 is controlled by the valve 6.

Na obr. 6 je znázorněn příklad provedení technického řešení zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů. Do sacího systému 1 spalovacího motoru 2 je připojeno další potrubí 5 pro přívod směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku. Průtok směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do sacího systému 1 je regulován pomocí ventilu 6. Do válce spalovacího motoru 2 je připojeno potrubí 3 pro přívod plynného paliva. Průtok plynného paliva do válce spalovacího motoru 2 je regulován pomocí regulačního ventilu 4. Sací systém 1 je připojen do válce spalovacího motoru 2.FIG. 6 shows an exemplary embodiment of an apparatus for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines. An additional line 5 is connected to the intake system 1 of the internal combustion engine 2 for supplying a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen. The flow of the methane, propane, hydrogen and nitrogen mixture into the intake system 1 is controlled by means of a valve 6. A gas supply line 3 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2. The flow of gaseous fuel into the cylinder of the internal combustion engine 2 is controlled by a control valve 4. The intake system 1 is connected to the cylinder of the internal combustion engine 2.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění především u plynových zážehových spalovacích motorů spalujících chudou směs, které mají dostupný dostatečný zdroj směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku.The apparatus for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines according to the present invention will find application especially in lean-gas fired gasoline internal combustion engines having a sufficient source of a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen.

Claims (1)

1. Zařízení pro snižování emisí oxidů dusíku ze spalovacích motorů, vyznačující se tím, že palivový systém motoru (2) a/nebo sací systém (1) motoru (2) a/nebo válec spalovacího motoru (2) je opatřen přívodem směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku, propojeným s ovládací jednotkou pro přidávání směsi metanu, propanu, vodíku a dusíku do paliva a/nebo směsi paliva ío a vzduchu pro výsledné složení paliva ve spalovacím prostoru v množství metanu 62 až 75 % obj., propanu 8 až 12 % obj., vodíku 8 až 12 % obj. a dusíku 8 až 13 % obj.An apparatus for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines, characterized in that the engine fuel system (2) and / or the engine intake system (2) and / or the cylinder of the internal combustion engine (2) is provided with methane feed; propane, hydrogen and nitrogen, connected to a control unit for adding a mixture of methane, propane, hydrogen and nitrogen to the fuel and / or a fuel / air mixture for the resulting fuel composition in the combustion space of 62 to 75% by volume, propane 8 to 12 vol.%, Hydrogen 8-12 vol.% And nitrogen 8-13 vol.
CZ2018-35782U 2018-12-21 2018-12-21 A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines CZ32703U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-35782U CZ32703U1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-35782U CZ32703U1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ32703U1 true CZ32703U1 (en) 2019-03-26

Family

ID=65899513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2018-35782U CZ32703U1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ32703U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9249746B2 (en) System and method for engine control using pre-chamber ignition
US9145837B2 (en) Engine utilizing a plurality of fuels, and a related method thereof
CN104822921A (en) Natural gas engine and operation method for natural gas engine
WO2010109599A1 (en) Controller for internal combustion engine
WO2014084023A1 (en) Natural gas engine and operation method for natural gas engine
JP2007315353A (en) Exhaust gas purifying catalyst warm-up system for internal combustion engine
JP2009085168A (en) Control device for internal combustion engine
CZ31313U1 (en) A device for reducing nitrogen oxide emissions and/or increasing the performance and/or increasing the overall efficiency of combustion engines
CZ307252B6 (en) A method of reducing nitrogen oxide emissions from petrol engines by combusting a homogeneous mixture and/or increasing the performance of such engines while maintaining the nitrogen oxide emissions from these engines and/or increasing the overall efficiency of such engines, and a device for implementing this method
WO2012129332A1 (en) Method of increasing volumetric throughput of an internal combustion engines used in vapor destruction applications
CZ305218B6 (en) Engine fuel system and/or engine admission system and/or internal combustion engine cylinder
CN108678864B (en) Control method for reducing emission and hydrogen consumption rate during starting of hydrogen engine
CZ32703U1 (en) A device for reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines
CZ25132U1 (en) Device for reducing nitrogen oxide emissions of internal combustion engines and/or increasing power of internal combustion engines while maintaining nitrogen oxide emissions of internal combustion engines and/or increasing total efficiency of engine
JP6398543B2 (en) Natural gas engine and method of operating natural gas engine
CZ32704U1 (en) A device for increasing the overall engine efficiency while maintaining nitrogen oxide emissions from internal combustion engines
CZ2018738A3 (en) Method of reducing nitrogen oxide emissions from internal combustion engines and the equipment for this
CZ308432B6 (en) A method of increasing the overall efficiency of an engine while maintaining nitrogen oxide emissions from internal combustion engines and the apparatus for this
US11261830B2 (en) Stoichiometric engine system utilizing three-way catalyst upstream of turbine
CN114856842B (en) Internal combustion engine combustion control system and method based on HHO
CZ21251U1 (en) Device for reducing emissions of nitrogen oxides from internal combustion engines and/or increasing performance of internal combustion engines at maintaining emissions of nitrogen oxides from internal combustion engines and/or increasing total engine
EP4328441A1 (en) Gaseous fuel engine operating strategy for improved derating performance using varied ratio fuel blend
JP2017214922A (en) Method and control device for operating gas engine
KR20240028194A (en) Exhaust Gas Reducing Apparatus For GHP
US20130160432A1 (en) Limiting nox emissions

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20190326

MK1K Utility model expired

Effective date: 20221221