DE3305680C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gattungsgemäße Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Üblicherweise wird Flüssiggas, das durch Komprimieren von Propan, Butan oder einer Mischung derselben hergestellt werden kann, als Brenngas für Flüssiggasmotoren verwendet. Das Verhältnis zwischen der Umgebungstemperatur und dem Dampfdruck des Flüssiggases wird dabei entsprechend der Zusammen­ setzung des Brenngases bzw. des Verhältnisses von Propan und Butan konstant gehalten.

Bevorzugt wird das Mischungsverhältnis von Brenngas und Luft, das dem Flüssiggasmotor zugeführt werden soll, auf ein theoretisches Mischungsverhältnis eingeregelt, d. h. auf ein Luftüberschuß-Verhältnis von 1, wenn das Brenngas dem Motor zugeführt wird. Da jedoch eine Änderung der Zusammensetzung des Flüssiggases die Brenngasdichte beeinflußt, ist es not­ wendig, das Mischungsverhältnis in Abhängigkeit von der Brenn­ gaszusammensetzung einzustellen.

Aus der JP-GM 50 60 424 ist eine Vorrichtung zum Steuern der Brenngaszufuhr zu einem Flüssiggasmotor bekannt, bei der Temperatur und Dampfdruck des dem Motor zuzuführenden Flüssig­ gases gemessen und analysiert werden, um die Zusammensetzung des Brenngases festzustellen. Elektrische Signale, die der festgestellten Zusammensetzung des Brenngases entsprechen, werden dann zur Einstellung des Brenngasflusses zum Motor ver­ wendet. Diese bekannte Vorrichtung weist insoweit Nachteile auf, als sie zur Messung und Analyse der Zusammensetzung des Flüssig­ gases elektrische Betriebseinheiten benötigt, wodurch die Vor­ richtung komplizierter und damit teurer in der Herstellung und anfälliger beim Betrieb wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Vorrichtung zu schaffen, die dem Mischer eines Flüssig­ gasmotors ein Brenngas zur Verfügung stellt, das über einen Dosierquerschnitt bemessen wird, der in Abhängigkeit von Tem­ peratur und Dampfdruck des Brenngases in der Flüssigphase korrigiert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Der einzige Unteranspruch betrifft eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik weist die erfindungs­ gemäße Vorrichtung insbesondere die Vorteile auf, daß sie einfach in der Konstruktion, zuverlässig im Gebrauch und niedrig bei den Herstellungskosten ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auf der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaubild einer Vorrichtung zur Brenngaszufuhr mit der erfindungsgemäßen Steuer­ vorrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 7 verläuft; und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII von Fig. 6.

Im allgemeinen besteht die Brenngaszuführvorrichtung eines Flüssig­ gasmotors aus einem Treibstoffvorrat B, in dem Flüssiggastreibstoff in Flaschen abgefüllt ist, einem Filter S, einem Solenoid-Ventil E, einem Verdampfer V und einem Mischer C.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern der Brenngaszufuhr ist wie in Fig. 1 dargestellt angeordnet. Erfindungsgemäß können Temperatur und Druck des Flüssiggastreibstoffes, der vom Treibstoffvorrat B in flüssiger Phase zum Verdampfer V strömt, mittels der Vorrichtung 10 gemessen und anschließend der Gasstrom vom Verdampfer V zum Mischer C entsprechend den Temperatur- und Druckmessungen in der flüssigen Phase eben­ falls durch Vorrichtung 10 eingestellt werden.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, weist die erfindungs­ gemäße Vorrichtung 10 ein Gehäuse 12 auf, das mittels einer Trennwand 14 in eine untere Kammer 16 und eine obere Kammer 18 geteilt ist. Die untere Kammer 16 weist einen Einlaß 20 und einen Auslaß 21 für den Flüssiggastreibstoff in flüssiger Phase auf. Der Einlaß 20 ist über eine Leitung 22 mit dem Solenoid- Ventil E verbunden und der Auslaß 21 durch eine weitere Leitung 23 mit dem Verdampfer V, in dem der Flüssiggastreibstoff in die Gasphase überführt wird. Eine Temperaturmeßeinrichtung 24 ist in der unteren Kammer 16 vorgesehen und an der Trenn­ wand 14 befestigt. Die Temperaturmeßeinrichtung 24 besteht aus einem Gehäuse, das ein Wachs 26 enthält, das in Abhängigkeit von der Temperatur des Flüssiggastreibstoffes in flüssiger Phase expandiert oder kontrahiert, und einen Diaphragma 28, das durch die Wirkung des Wachses 26 bewegt wird. Um die Temperatur des Flüssiggastreibstoffes, der die untere Kammer 16 durchströmt, vollständig messen zu können, ist ein Abschnitt des Gehäuses der Temperaturmeßeinrichtung 24, welches das Wachs 26 enthält, so angeordnet, daß es in die flüssige Phase eintaucht. Die Temperaturmeßeinrichtung 24 ist so ausgelegt, daß sie ein zweites Dosierventil 30 beaufschlagt, das den Gasstrom vom Verdampfer V zum Mischer C des Motors durch die obere Kammer 18 in umgekehrten Verhältnis zum Temperaturanstieg des Flüssig­ gastreibstoffes in der flüssigen Phase reduziert.

In der unteren Kammer 16 ist weiterhin eine Dampfdruckmeß­ einrichtung 32 vorgesehen, die den Dampfdruck des Flüssig­ gastreibstoffes, der in flüssiger Phase durch die untere Kammer 16 strömt, mißt. Die Dampfdruckmeßeinrichtung 32 weist einen Balgen 34 auf, der auf den Dampfdruck des Flüssiggastreibstoffes anspricht und ein drittes Dosier­ ventil 66 beaufschlagt, das die Zufuhr gasförmigen Treib­ stoffs zum Mischer C des Motors durch die obere Kammer 18 im Verhältnis zum Druckanstieg des Flüssiggastreibstoffes, der in flüssiger Phase durch die untere Kammer 16 strömt, erhöht.

Der Flüssiggastreibstoff wird also in flüssiger Phase vom Treibstoffvorrat B über das Solenoid-Ventil E durch die Leitung 22 der unteren Kammer 16 der Vorrichtung 10 zugeführt. Dort wird die Temperatur des Flüssiggastreibstoffes mittels der Temperaturmeßeinrichtung 24 und der Dampfdruck des Flüssig­ gastreibstoffes mittels der Dampfdruckmeßeinrichtung 32 ge­ messen. Anschließend wird der Treibstoff zum Verdampfer V geleitet, in dem er verdampft und druckreguliert wird. Der Flüssiggastreibstoff in Gasphase wird schließlich durch einen Zumeßquerschnitt 40, der in der Trennwand 14 ausgebildet ist, zur oberen Kammer 18 geleitet.

Der Zumeßquerschnitt 40 ist mit drei Dosierquerschnitten 42, 44 und 46 ausgerüstet, die mit der oberen Kammer 18 kommunizieren. Der erste Dosierquerschnitt 46 ist mit einem ersten Dosierventil 47 versehen, das von der Außenseite der Vorrichtung 10 her manuell auf einen festen Grundquerschnitt einstellbar ist, um den Gasfluß zum Motor entsprechend seiner Kapazität einzustellen. Der zweite Dosierquerschnitt 42 wird von dem zweiten Dosierven­ til 30 und der dritte Dosierquerschnitt 44 vom dritten Dosier­ ventil 66 beaufschlagt. Im oberen Abschnitt der oberen Kammer 18 ist ein Auslaß 48 vorgesehen, der mit dem Mischer C des Flüssiggasmotors durch eine Leitung 49 verbunden ist.

Das zweite Dosierventil 30 besitzt ein Ventilglied 50, das in Abhängigkeit von den Bewegungen des Diaphragmas 28, die der Expansion oder Kontraktion des Wachses 26 im Gehäuse der Temperaturmeßeinrichtung 24 entsprechen, bewegt wird, um den zweiten Dosierquerschnitt 42 zu korrigieren. Um das Ventilglied 50 präzise zu beaufschlagen, kann ein geeignetes Mittel, wie beispielsweise ein Einstell­ glied 56 mit einer Feder 54, zwischen einem Stützglied 52, das in der oberen Kammer 18 vorgesehen ist, und dem Ventil­ glied 50 angeordnet sein.

Das dritte Dosierventil 66 wird so gesteuert, daß durch die Bewegung des Balges 34 mittels eines Stangengliedes 60 ein um einen Stift 62 am Stützglied 52 schwenkbares Hebelglied 64 beaufschlagt wird. Das Ventilglied am freien Ende des Hebelgliedes 64 spricht damit auf den Dampfdruck des Flüssig­ gastreibstoffes in flüssiger Phase an, um den Gasstrom durch den dritten Dosierquerschnitt 44 zu korrigieren. Um das Ventil­ glied präzise in Abhängigkeit vom Verhalten des Balgen 34 zu beaufschlagen, sind vorzugsweise eine Justierschraube 68 zum Einstellen des Hebelgliedes 64 und eine Feder 70 vorgesehen. Das erste Dosierventil 47 zur Einstellung des Gasstroms durch den ersten Dosierquerschnitt 46 kann in Abhängigkeit von der Kapazität des verwendeten Flüssiggasmotors eingestellt werden.

Abschließend soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vor­ richtung noch einmal zusammenfassend dargestellt werden. Die Temperatur und der Dampfdruck des Flüssiggastreibstoffes in flüssiger Phase, der vom Treibstoffvorrat D durch den Filter S und das Solenoid-Ventil E zur unteren Kammer 16 der Vorrichtung 10 strömt, werden dort gemessen. Wenn die Temperatur des Flüssig­ gastreibstoffes in der unteren Kammer 16 ansteigt, wird das Ventilglied 50 des zweiten Dosierventils 30 beaufschlagt, um den Gasstrom vom Zumeßquerschnitt 40 durch den zweiten Dosierquerschnitt 42 zur oberen Kammer 18 zu reduzieren. Wenn der Dampfdruck des Flüssiggastreibstoffes in der unteren Kammer 16 ansteigt, wird das dritte Dosierventil 66 beauf­ schlagt, um den Gasstrom vom Zumeßquerschnitt 40 durch den dritten Dosierquerschnitt 44 zur oberen Kammer 18 ent­ sprechend zu erhöhen. Anschließend strömt das im Verdampfer V verdampfte Flüssiggas durch den Zumeßquerschnitt 40 in der Trennwand 14 über die Dosierquerschnitte 42, 44 und 46 in die obere Kammer 18. Die Gesamtmenge des Gasstroms zum Mischer C des Flüssiggasmotors wird so in Abhängigkeit von Temperatur und Dampfdruck, d. h. in Abhängigkeit von der Zusammen­ setzung des Flüssiggastreibstoffes in flüssiger Phase, gesteuert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher in der Lage, den Gasstrom zum Mischer C des Motors derart zu steuern, daß stets das erwünschte Luftüberschuß-Verhältnis von 1 erzielt wird.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Steuern der Brenngaszufuhr zum Mischer eines Flüssiggasmotors bei konstantem Brenngasdruck in Ab­ hängigkeit von der Brenngasdichte, gekennzeichnet durch drei Dosierventile (47, 30, 66), wobei ein erstes Dosier­ ventil (47) auf einen festen Grundquerschnitt manuell ein­ stellbar ist, der effektive Dosierquerschnitt eines zweiten Dosierventiles (30) in Abhängigkeit von der Temperatur des flüssigen Gases und der effektive Dosierquerschnitt eines dritten Dosierventils (66) in Abhängigkeit vom Dampfdruck des flüssigen Gases korrigiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12); eine Trennwand (14), die das Gehäuse (12) in eine untere Kammer (16) zum Durchfluß des flüssigen Gases von einem Treibstoffvorrat (B) zum Verdampfer (V) und eine obere Kammer (18) zum Durchfluß des Brenngases in der Gasphase vom Verdampfer (V) zum Mischer (C) unter­ teilt; einen Zumeßquerschnitt für das Brenngas in der Gas­ phase, der in der Trennwand (14) ausgebildet ist; und einen ersten Dosierquerschnitt (46), einen zweiten Dosierquerschnitt (42) und einen dritten Dosierquerschnitt (44), die mit der oberen Kammer (18) kommunizieren, wobei die Temperaturmeß­ einrichtung (24) und die Dampfdruckmeßeinrichtung (32) mit der unteren Kammer (16) in Verbindung stehen und mit dem ersten Dosierventil (47) bzw. mit dem zweiten Dosierventil (30) bzw. mit dem dritten Dosierventil (66) verbunden sind.