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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kraftstoffsystem und insbesondere ein Kraftstoffsystem in Form eines Nachrüstsatzes für einen Motor.
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Hintergrund
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Auf Grund der steigenden Kosten für flüssigen Kraftstoff (z. B. Dieselkraftstoff) und der ständig zunehmenden Einschränkungen bezüglich Abgasemissionen haben Motorhersteller Dualkraftstoffmotoren entwickelt. Ein beispielhafter Dualkraftstoffmotor sieht Einspritzungen eines kostengünstigen Kraftstoffs (z. B. Erdgas) durch Lufteinlassanschlüsse der Motorzylinder vor. Der gasförmige Kraftstoff wird mit sauberer Luft eingeleitet, die durch die Einlasseinschlüsse eintritt, und durch flüssigen Kraftstoff gezündet, der während jedes Verbrennungszyklus eingespritzt wird. Da ein kostengünstigerer Kraftstoff zusammen mit flüssigem Kraftstoff verwendet wird, kann die Kosteneffizienz verbessert werden. Darüber hinaus kann die Verbrennung des Gemischs aus gasförmigem und flüssigem Kraftstoff zu einer Reduktion schädlicher Emissionen führen.
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Eine beispielhafte Dualkraftstoff-Lösung besteht darin, eine separate Einspritzung eines gasförmigen Kraftstoffs durch einen Einlass vorzusehen, der in einem Lufteinlassanschluss des Zylinders angeordnet ist. Dies ermöglicht, den gasförmigen Kraftstoff mit der sauberen Luft, die durch die Einlassanschlüsse eintritt, einzuleiten und mit flüssigem Kraftstoff zu mischen, der für jeden neuen Verbrennungszyklus eingespritzt wird. Diese Lösung kann als ein Nachrüstsatz implementiert werden, der in einen bestehenden Einzelkraftstoffmotor eingebaut wird, um den Motor in einen Dualkraftstoffmotor umzuwandeln.
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Ein beispielhafter Nachrüstsatz wird in dem europäischen Patentdokument
EP 2441941 ('941-Dokument) an Trzmiel offenbart, das am 4. April 2012 veröffentlicht wurde. Insbesondere offenbart das '941-Dokument ein System, das als eine Nachrüstanordnung zur Adaptierung eines reinen Dieselmotors zu einem Dualkraftstoffmotor eingesetzt werden kann. Die Anordnung umfasst eine Platte, die Einspritzdüsenköpfe an den Zylinderköpfen des Motors anbringt. Die Einspritzdüsenköpfe sind an eine Gasquelle angeschlossen, um einen gasförmigen Kraftstoff durch Einlassanschlüsse in den Zylinderköpfen in die Zylinder einzuspritzen. Der gasförmige Kraftstoff wird in den Luftstrom, der in den Zylinder eingelassen wird, wenn das Einlassventil offen ist, eingespritzt und vermischt sich mit diesem.
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Obwohl die Anordnung des
'941er-Dokuments einen Motor zu einem Dualkraftstoffmotor adaptieren kann, kann sie dies nicht optimal tun. Die Einspritzdüsenköpfe können derart angebracht sein, dass sie den gasförmigen Kraftstoff in den Strom aus Ansaugluft einspritzen, der durch ein Einlassventil in dem Zylinderkopf eingelassen wird. Dies ist eine indirekte Einspritzung, die zu einer geringeren Kontrolle über die Strömung von gasförmigem Kraftstoff in den Zylinder führen kann. Des Weiteren können dauerhafte Modifikationen an dem Motor erforderlich sein, um die Einspritzdüsenköpfe in das System einzubringen.
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Der offenbarte Nachrüstsatz zielt darauf ab, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme und/oder andere Probleme im Stand der Technik zu überwinden.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung einen Nachrüstsatz zur Umwandlung eines Einzelkraftstoffmotors mit einem Luftkasten in einen Motor, der mit zwei unterschiedlichen Kraftstoffen läuft. Der Satz kann zumindest eine Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff umfassen, die im Inneren des Luftkastens montierbar und jedem Zylinder des Motors zugeordnet ist. Der Satz kann des Weiteren einen gemeinsamen Strömungsregler umfassen. Der Satz kann auch zumindest eine individuelle Kraftstoffversorgungsleitung umfassen, die dazu ausgebildet ist, den gemeinsamen Strömungsregler mit der zumindest einen Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff zu verbinden. Der Satz kann zusätzlich eine Kraftstoffversorgung und eine gemeinsame Kraftstoffversorgungsleitung umfassen, die dazu ausgebildet ist, den gemeinsamen Strömungsregler mit der Kraftstoffversorgung zu verbinden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Nachrüstung eines Einzelkraftstoffmotors mit einem Luftkasten zu einem Motor, der mit zwei unterschiedlichen Kraftstoffen läuft. Das Verfahren kann das Montieren einer ersten Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff entweder an einer Wand des Luftkastens und/oder an einer Zylinderlaufbuchse umfassen, so dass die erste Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff in der Lage ist, Kraftstoff in einen bestehenden Zylinder des Motors einzuspritzen. Das Verfahren kann des Weiteren das Verbinden eines gemeinsamen Strömungsreglers mit der ersten Einspritzdüse für gasförmigen Kraftstoff und das Verbinden einer Kraftstoffversorgung mit dem gemeinsamen Strömungsregler umfassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Dualkraftstoffmotors, der mit einem beispielhaften offenbarten Kraftstoffsystem ausgestattet ist;
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2 ist eine bildhafte Veranschaulichung einer beispielhaften offenbarten Kraftstoffeinspritzdüse, die in Verbindung mit dem Kraftstoffsystem von 1 verwendet werden kann;
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3 ist eine Draufsicht auf das Innere eines Zylinders des Motors von 1; und
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4 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften offenbarten Kraftstoffsytem-Nachrüstsatzes, der in Verbindung mit dem Motor der 1 verwendet werden kann.
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Detaillierte Beschreibung
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1 veranschaulicht einen beispielhaften Verbrennungsmotor 10. Der Motor 10 ist als ein Zweitakt-Dualkraftstoffmotor abgebildet und beschrieben. Der Motor 10 kann einen Motorblock 12 umfassen, der zumindest zum Teil eine Vielzahl von Zylindern 16 definiert (wovon nur einer gezeigt ist), die jeweils einen zugeordneten Zylinderkopf 20 aufweisen. Eine Zylinderlaufbuchse 18 kann innerhalb jedes Motorzylinders 16 angeordnet sein, und der Zylinderkopf 20 kann ein Ende der Laufbuchse 18 abschließen. Ein Kolben 24 kann verschiebbar innerhalb jeder Zylinderlaufbuchse 18 angeordnet sein. Eine Zylinderlaufbuchse 18, ein Zylinderkopf 20 und ein Kolben 24 können jeweils zusammen eine Verbrennungskammer 22 definieren, die Kraftstoff von einem an dem Motor 10 montierten Kraftstoffsystem 14 erhält. Es wird in Betracht gezogen, dass der Motor 10 eine beliebige Anzahl von Motorzylindern 16 mit entsprechenden Verbrennungskammern 22 aufweisen kann.
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Innerhalb der Motorzylinderlaufbuchse 18 kann der Kolben 24 dazu ausgebildet sein, um zwischen einem unteren Totpunkt (UT) oder einer untersten Stellung und einem oberen Totpunkt (OT) oder einer obersten Stellung zu oszillieren. Insbesondere kann der Kolben 24 eine Anordnung sein, die eine Kolbenschale 26 umfasst, die schwenkbar mit einer Stange 28 verbunden ist, die ihrerseits schwenkbar mit einer Kurbelwelle 30 verbunden sein kann. Die Kurbelwelle 30 des Motors 10 kann drehbar innerhalb des Motorblocks 12 angeordnet und jeder Kolben 24 durch die Stange 28 mit der Kurbelwelle 30 gekoppelt sein, so dass eine Gleitbewegung jedes Kolbens 24 innerhalb der Laufbuchse 18 in einer Drehung der Kurbelwelle 30 resultiert. In ähnlicher Weise kann eine Drehung der Kurbelwelle 30 zu einer Gleitbewegung des Kolbens 24 führen. Dreht sich die Kurbelwelle 30 über etwa 180 Grad, können sich die Kolbenschale 26 und die Kolbenstange 28 durch einen vollständigen Hub zwischen UT und OT bewegen. Da der Motor 10 ein Zweitaktmotor ist, kann er einen vollständigen Takt aufweisen, der einen Leistungs-/Auslass-/Einlasshub (OT zu UT) und einen Einlass-/Verdichtungshub (UT zu OT) umfasst.
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Während einer finalen Phase des oben beschriebenen Leistungs-/Auslass-/Einlasshubes kann Luft über einen oder mehrere Gasaustauschanschlüsse (z. B. Lufteinlassanschlüsse) 32, die innerhalb einer Seitenwand der Zylinderlaufbuchse 18 angeordnet sind, in die Verbrennungskammer 22 eingesaugt werden. Insbesondere wenn der Kolben 24 sich innerhalb der Laufbuchse 18 nach unten bewegt, wird schließlich eine Stellung erreicht, in welcher die Lufteinlassanschlüsse 32 nicht länger durch den Kolben 24 blockiert werden und stattdessen in Fluidverbindung mit der Verbrennungskammer 22 stehen. Wenn die Lufteinlassanschlüsse 32 in Fluidverbindung mit der Verbrennungskammer 22 stehen und ein Druck der Luft an den Lufteinlassanschlüssen 32 größer ist als ein Druck innerhalb der Verbrennungskammer 22, wird Luft durch die Lufteinlassanschlüsse 32 in die Verbrennungskammer 22 strömen. Es wird in Betracht gezogen, dass gasförmiger Kraftstoff (z. B. Methan oder Erdgas) durch zumindest einen der Lufteinlassanschlüsse 32 in die Verbrennungskammer 22 eingeleitet (z. B. radial eingespritzt) werden kann. Der gasförmige Kraftstoff kann sich mit der Luft vermischen, um ein Kraftstoff-/Luft-Gemisch innerhalb der Verbrennungskammer 22 zu bilden.
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Schließlich beginnt der Kolben 24 eine Aufwärtsbewegung, die die Lufteinlassanschlüsse 32 blockiert und das Luft-/Kraftstoff-Gemisch verdichtet. Während das Luft-/Kraftstoff-Gemisch innerhalb der Verbrennungskammer 22 verdichtet wird, kann sich die Temperatur des Gemisches erhöhen. An einem Punkt, wo der Kolben 24 sich nahe dem OT befindet, kann ein flüssiger Kraftstoff (z. B. Diesel oder ein anderer erdölbasierter flüssiger Kraftstoff) über eine Einspritzdüse 36 für flüssigen Kraftstoff in die Verbrennungskammer 22 eingespritzt werden. Der flüssige Kraftstoff kann durch das heiße Luft-/Kraftstoff-Gemisch gezündet werden, was die Verbrennung beider Typen von Kraftstoff verursacht und zur Freisetzung chemischer Energie in Form von Temperatur- und Druckspitzen innerhalb der Verbrennungskammer 22 führt. Während einer ersten Phase des Leistungs-/Auslass-/Einlasshubes kann die Druckspitze innerhalb der Verbrennungskammer 22 den Kolben 24 nach unten drücken, wodurch mechanische Leistung auf die Kurbelwelle 30 ausgeübt wird. An einem bestimmten Punkt während dieser Abwärtsbewegung können sich ein oder mehrere Gasaustauschanschlüsse (z. B. Ablassanschlüsse) 34, die innerhalb des Zylinderkopfs 20 angeordnet sind, öffnen, um unter Druck stehendes Abgas innerhalb der Verbrennungskammer 22 austreten zu lassen, und der Takt beginnt dann von Neuem.
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Die Einspritzdüse 36 für flüssigen Kraftstoff kann innerhalb des Zylinderkopfs 20 positioniert und dazu ausgebildet sein, flüssigen Kraftstoff in einen oberen Teil der Verbrennungskammer 22 einzuspritzen, indem der Kraftstoff axial zu einem Innenraum der Zylinderlaufbuchse 18 hin in einer allgemein kegelförmigen Form freigesetzt wird. Die Einspritzdüse 36 für flüssigen Kraftstoff kann dazu ausgebildet sein, eine festgelegte Menge an flüssigem Kraftstoff in zyklischer Weise einzuspritzen, zum Beispiel in Abhängigkeit von einer aktuellen Motordrehzahl und/oder -last. In einer Ausführungsform kann der Motor 10 angeordnet sein, um mit flüssigen Kraftstoffeinspritzungen allein oder einer geringen Menge von flüssigem Kraftstoff, die mit dem gasförmigen Kraftstoff vermischt wird, zu laufen. Der gasförmige Kraftstoff kann durch den Lufteinlassanschluss 32 in die Verbrennungskammer 22 über eine beliebige Anzahl von Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff eingespritzt werden. Der gasförmige Kraftstoff kann durch einen entsprechenden Lufteinlassanschluss 32 radial in die Verbrennungskammer 22 eingespritzt werden, nachdem der Lufteinlassanschluss 32 durch die Bewegung des Kolbens 24 geöffnet wurde.
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Der Motor 10, der das Kraftstoffsystem 14 einsetzt, kann zwei Typen von Kraftstoffen verbrauchen, wenn er als ein Dualkraftstoffmotor läuft. Es wird in Betracht gezogen, dass der gasförmige Kraftstoff zwischen 40% und 85% einer totalen Energieausgabe des Motors 10 erzeugen kann. Zum Beispiel kann der gasförmige Kraftstoff zwischen 60% und 65% der totalen Energieausgabe erzeugen, wobei der flüssige Kraftstoff die verbleibenden 35% bis 40% erzeugt. In jedem Fall kann der flüssige Kraftstoff als eine Zündquelle wirken, so dass eine kleinere Menge notwendig ist, als für den Motor 10 notwendig wäre, wenn er nur mit flüssigem Kraftstoff laufen würde.
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2 veranschaulicht eine weggeschnittene Sicht in das Innere eines Luftkastens 40 des Motors 10, wobei eine beispielhafte Position der Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff im Detail gezeigt wird. Die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff kann benachbart zu einer Wand 42 des Motorblocks 12 positioniert sein, so dass ein Düsenkopf 54 (nur in 1, 3 und 4 gezeigt) der Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff direkt mit einem der Lufteinlassanschlüsse 32 eines benachbarten Motorzylinders 16 in Kommunikation steht. Die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff kann an einem gegenüberliegenden externen Ende mit Stromversorgungs- und Steuerungskomponenten des Kraftstoffsystems 14 verbunden sein. Diese Komponenten können unter anderem eine Verkabelung 44 zur Zufuhr elektrischer Leistung, und ein Mittel zur Umwandlung der elektrischen Leistung in mechanische Leistung umfassen, wie etwa einen Elektromagneten 46. Die Montageelemente 48 können eine Montageplatte und Schrauben zur Befestigung der Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff an der Wand 42 oder direkt an der Zylinderlaufbuchse 18 umfassen, so dass die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff an einem Lufteinlassanschluss 32 positioniert ist. Das Kraftstoffsystem 14 kann des Weiteren (d. h. zusätzlich zu der Einspritzdüse 36 für flüssigen Kraftstoff, der Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff, der Verkabelung 44 und dem Elektromagneten 46) zumindest eine Kraftstoffversorgungsleitung 52, die mit der Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff verbunden ist, umfassen. Die Versorgungsleitung 52 kann innerhalb des Luftkastens 40 positioniert und an einem distalen Ende an eine Kraftstoffversorgung 62 angeschlossen sein (schematisch in 4 dargestellt). Die Kraftstoffversorgung 62 kann einen Kraftstofftank oder anderen Behälter darstellen, der dazu ausgebildet ist, als ein Kraftstoffreservoir zu dienen. Es wird in Betracht gezogen, dass das Kraftstoffsystem 14 des Weiteren eine Versorgungssammelleitung 65 (schematisch in 4 dargestellt) umfassen kann, die innerhalb oder außerhalb des Luftkastens 40 angeordnet ist und gasförmigen Kraftstoff an mehrere Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff 38 liefert, falls dies gewünscht ist. Die Versorgungssammelleitung 65 kann mit einem gemeinsamen Strömungsregler 64 (schematisch in 4 dargestellt) zur Steuerung der Kraftstoffströmung in die Versorgungssammelleitung 65 verbunden sein.
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3 veranschaulicht eine Draufsicht auf das Innere eines Zylinders 16. Der Zylinder 16 kann Lufteinlassanschlüsse 32 umfassen, die in Umfangsrichtung in der Zylinderlaufbuchse 18 angeordnet sind. Jeder Lufteinlassanschluss 32 kann gewinkelt sein, um zu einer zugehörigen Radialrichtung 53 des Zylinders 16 versetzt zu sein. Das heißt, eine Achse des Lufteinlassanschlusses 32 kann nicht durch eine Achse des Zylinders 16 verlaufen. Die Lufteinlassanschlüsse 32 können so angeordnet sein, dass sie den Luftstrom in einem schiefen horizontalen Winkel von 18° in Bezug auf die zugehörige Radialrichtung 53 leiten. Diese Orientierung der Lufteinlassanschlüsse 32 kann einen wirbelnden Luftstrom aus dem Luftkasten 40 in den Zylinder 16 gegen den Uhrzeigersinn (wie in 3 zu sehen) fördern, was ein Vermischen der Luft mit dem Kraftstoff innerhalb der Verbrennungskammer 22 unterstützen kann. Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff können in einem oder mehreren Lufteinlassanschlüssen 32 angeordnet sein, um Kraftstoff mit diesem Luftstrom einzuspritzen.
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Die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff kann einen Düsenkopf 54 umfassen, zum Beispiel einen sich verjüngenden Düsenkopf mit einem sich verjüngenden Abschnitt 56 und einer Spitze 58, die mit einem distalen Ende des sich verjüngenden Abschnitts 56 verbunden ist. Die Spitze 58 kann einen axialen Strömungspfad für gasförmigen Kraftstoff erzeugen, der zu der Zentralachse des Zylinders 16 hin gerichtet ist. Der sich verjüngende Abschnitt 56 kann den stromaufwärtigen Druck des gasförmigen Kraftstoffs erhöhen, der durch die unterstromige Spitze 58 in den Zylinder 16 eingespritzt werden soll. Der sich verjüngende Abschnitt 56 kann einen eingeschlossenen Winkel von ungefähr 60° relativ zu einer Zentralachse aufweisen, wobei andere Winkel in dem Bereich von etwa 50 bis 70° möglich sind. Ein Druck des eingespritzten gasförmigen Kraftstoffs kann höher sein als jener der Luft, die von dem Luftkasten 40 in den Zylinder 16 eingeleitet wird. Es wird in Betracht gezogen, dass der Druck des eingespritzten gasförmigen Kraftstoffs ungefähr 2 bis 4 bar höher sein kann als jener der eingeleiteten Luft. Diese Druckdifferenz kann notwendig sein, um dem gasförmigen Kraftstoff zu gestatten, während der Zeit, in der die Lufteinlassanschlüsse 32 geöffnet sind, in den Zylinder 16 einzutreten, und um den Luftstrom von dem Luftkasten 40 durch die umgebenden Lufteinlassanschlüsse 32 zu überwinden. Es ist auch möglich, dass der Kraftstoff mit höherem Druck dabei hilft, Luft in den Zylinder zu saugen, während die Lufteinlassanschlüsse 32 offen sind.
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Wie ebenfalls in 3 gezeigt, kann die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff anders gewinkelt sein als der Lufteinlassanschluss 32. Insbesondere kann die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff im Wesentlichen zu der Achse der Zylinderlaufbuchse 18 hin oder andernfalls im Wesentlichen parallel zu der zugehörigen Radialrichtung 53 orientiert sein, in einem horizontalen ersten schiefen Winkel in Bezug auf den Luftstrom durch die Lufteinlassanschlüsse 32. Die Lufteinlassanschlüsse 32 können so positioniert sein, dass sie den Luftstrom in einem schiefen zweiten horizontalen Winkel von 18° relativ zu der zugehörigen Radialrichtung 53 leiten. Alternativ kann die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff mit oder senkrecht zu der Luftströmungsrichtung der Lufteinlassanschlüsse 32 ausgerichtet sein. Die Spitze 58 kann kleiner sein als der Lufteinlassanschluss 32, so dass sie zumindest zum Teil in dem Lufteinlassanschluss 32 positioniert werden kann. Des Weiteren kann die Spitze 58 in einer oberen Hälfte ihres zugeordneten Lufteinlassanschlusses 32 relativ zu der axialen Richtung der Zylinderlaufbuchse 18 angeordnet sein, um die Kraftstoffeinspritzung zu erlauben, selbst wenn der Kolben 24 begonnen hat, einen unteren Abschnitt der Lufteinlassanschlüsse 32 zu schließen. Die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff kann so positioniert sein, dass die Luft um die Düse 54 herum durch den zugehörigen Lufteinlassanschluss 32 und in den Zylinder 16 hinein strömen kann. In einer weiteren Ausführungsform kann der zugehörige Lufteinlassanschluss 32 um die Düse 54 herum abgedichtet sein, um eine Luftströmung durch denselben Lufteinlassanschluss 32 zu verhindern.
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4 veranschaulicht schematisch die Komponenten eines beispielhaften Kraftstoffsystem-Nachrüstsatzes 80 für den Motor 10. Der Nachrüstsatz 80 kann die notwendigen Komponenten umfassen, um einen bestehenden Einzelkraftstoffmotor (z. B. einen reinen Dieselmotor) in den Dualkraftstoffmotor umzuwandeln, der oben beschrieben wurde. Der Nachrüstsatz 80 kann unter anderem eine oder mehrere Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff umfassen, die jeweils einen Düsenkopf 54 umfassen. Eine oder mehrere Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff können jedem Zylinder 16 zugeordnet sein. Eine Kraftstoffversorgung 62, eine gemeinsame Kraftstoffversorgungsleitung 63, ein gemeinsamer Strömungsregler 64, eine Versorgungssammelleitung 65 und individuelle Einspritzdüsen-Kraftstoffversorgungsleitungen 52 können in dem Nachrüstsatz 80 enthalten sein. Steuerungskomponenten, die ein Steuergerät 66 und Sensoren 68 umfassen, können ebenfalls in dem Satz 80 enthalten sein. Es wird in Betracht gezogen, dass die Sensoren 68 einen oder mehrere Leistungssensoren (z. B. Temperatur-, Druck-, und/oder Klopfsensoren) darstellen können, die dazu ausgebildet sind, ein Signal zu erzeugen, das einen Leistungszustand des Motors nach der Umwandlung des Motors in einen Motor angibt, der mit zwei unterschiedlichen Kraftstoffen läuft, und dieses Signal an das Steuergerät 66 weiterzuleiten. Das Steuergerät 66 kann in der Lage sein, des Weiteren mit dem gemeinsamen Strömungsregler 64 und/oder einer bestehenden Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff zu kommunizieren.
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Der Nachrüstsatz 80 kann zusätzlich eine oder mehrere Austausch-Zylinderlaufbuchsen 70 umfassen, die vorgebohrte Löcher 72 zur Aufnahme von Montageelementen 48 (z. B. Schrauben) aufweisen, welche Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff an den Lufteinlassanschlüssen 32 montieren, entweder innerhalb des Luftkastens 40 an der 42 oder direkt an der Zylinderlaufbuchse 18. Die Montageelemente 48 können des Weiteren eine Montageplatte zur Positionierung einer Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff umfassen. Wenn eine Montageplatte enthalten ist, kann diese Löcher umfassen, um Luft durch diese strömen zu lassen, um verhindern zu helfen, dass die Montageelemente 48 den Luftstrom durch die Lufteinlassanschlüsse 32 blockieren. Auch ein Satz von Anweisungen 74 zum richtigen Einbau der Komponenten des Satzes 80 kann enthalten sein. Der gewöhnliche Fachmann wird erkennen, dass der Nachrüstsatz von 4 einen beispielhaften Satz zur Umwandlung eines Einzelkraftstoffmotors darstellt und dass zusätzliche und/oder andere Kombinationen von Komponenten notwendig sein könnten, um die Umwandlung eines gegebenen Motors zu vervollständigen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Das Kraftstoffsystem 14 kann in einen bestehenden Einzelkraftstoffmotor unter Verwendung des Nachrüstsatzes 80 von 4 eingebaut werden. Das Kraftstoffsystem 14 kann ein Ersatz für ein Einzelkraftstoffsystem sein, um den zugehörigen Motor auf eine sauberere und kostengünstigere Weise einzusetzen. Eine mögliche Art, auf die ein Zylinder mit dem Satz 80 von 4 nachgerüstet werden kann, wird nun beschrieben. Ein gewöhnlicher Fachmann wird erkennen, dass jeder der Zylinder des Motors auf dieselbe Weise nachgerüstet werden könnte.
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Jede Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff kann so montiert werden, dass sie positioniert ist, um gasförmigen Kraftstoff in einen Lufteinlassanschluss 32 eines Zylinders 16 einzuspritzen. Um dies zu erreichen, kann jede Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff an der Wand 42 innerhalb des Luftkastens 40 oder direkt an der Zylinderlaufbuchse 18 montiert sein. Eine Montageplatte und Schrauben können eingesetzt werden, um die Montage an der Wand 42 vorzunehmen, falls dies gewünscht ist. Zur Montage an der Zylinderlaufbuchse 18 können Montagelöcher innerhalb einer bestehenden Zylinderlaufbuchse 18 gebildet werden, um die Montageelemente 48 aufzunehmen. Alternativ kann die bestehende Zylinderlaufbuchse 18 durch eine neue und unterschiedliche Zylinderlaufbuchse 70 ersetzt werden, die bereits vorgebohrte Löcher 72 umfasst. Die Montageelemente 48 (z. B. Schrauben) können eingesetzt werden, um die Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff über die Löcher in der Zylinderlaufbuchse 70 an dem Motor 10 zu montieren. Dies kann falls notwendig wiederholt werden, um eine erwünschte Anzahl von Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff an dem Motor 10 vorzusehen. Zum Beispiel kann eine einzelne Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff an mehreren Zylindern 16 montiert sein, mehrere Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff können an einem einzelnen Zylinder 16 montiert sein, oder mehrere Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff können an jedem der Zylinder 16 montiert sein. Zum Beispiel kann eine erste Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff so montiert sein, dass ihr Düsenkopf 54 sich innerhalb eines ersten Lufteinlassanschlusses 32 befindet, und eine zweite Einspritzdüse 38 für gasförmigen Kraftstoff kann so montiert sein, dass sich ihr Düsenkopf 54 in einem Lufteinlassanschluss 32 an einer im Wesentlichen gegenüberliegenden Seite des Zylinders 16 (siehe Anordnung von 3) befindet. Eine Kraftstoffversorgung 62 kann durch die gemeinsame Kraftstoffversorgungsleitung 63 mit dem gemeinsamen Strömungsregler 64 verbunden und im Bereich des Motors 10, der umgewandelt werden soll, positioniert sein. Der gemeinsame Strömungsregler 64 kann mit der Versorgungssammelleitung 65 verbunden sein, um Kraftstoff durch Einspritzdüsenversorgungsleitungen 52 innerhalb des Luftkastens 40 des Motors 10 zu den Einspritzdüsen 38 für gasförmigen Kraftstoff zu verteilen. Ein Steuersystem kann in den Motor 10 eingebaut sein, um das Kraftstoffsystem 14 zu verwalten. Das Steuersystem kann unter anderem ein Steuergerät 66 und verschiedene Sensoren 68 umfassen. Das Steuersystem kann so eingebaut sein, dass das Steuergerät 66 in der Lage ist, mit Sensoren 68 (z. B. um Daten über einen Zustand zu empfangen) und mit dem gemeinsamen Strömungsregler 64 und/oder einer bestehenden Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff (z. B. um Anweisungen zur Einstellung der Kraftstoffströmung zu senden) zu kommunizieren. Der daraus resultierende nachgerüstete Zylinder kann in der Lage sein, als ein Dualkraftstoffmotor in der im obigen Abschnitt beschriebenen Weise zu laufen.
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Der offenbarte Nachrüstsatz 80 kann vorteilhaft sein, da er keine dauerhaften Veränderungen an dem bestehenden Motor erfordern könnte. Zum Beispiel kann das vorherige Einzelkraftstoffsystem nicht unbedingt modifiziert werden müssen, außer um die Menge an flüssigem Kraftstoff, die in den Zylinder eingespritzt werden soll, einzustellen. Des Weiteren könnten keine zusätzlichen Modifikationen erforderlich sein, da eine Austausch-Laufbuchse 70 mit vorgebohrten Löchern 72 zusammen mit dem Satz 80 zur Aufnahme der Montageelemente 48 vorgesehen werden kann.
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Dem Fachmann wird klar sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen am offenbarten Motor und Kraftstoffsystem vorgenommen werden können. Andere Ausführungsbeispiele werden dem Fachmann aus einer Betrachtung der Beschreibung und einer praktischen Ausführung des hierin offenbarten Kraftstoffsystems deutlich werden. Die Beschreibung und die Beispiele sollen als rein beispielhaft betrachtet werden, wobei ein wahrer Umfang durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen angezeigt wird.
