ES2220325T3 - Dispositivo para realizar la mezcla aire/combustible en un motor de combustion interna con combustible gaseoso. - Google Patents

Dispositivo para realizar la mezcla aire/combustible en un motor de combustion interna con combustible gaseoso.

Info

Publication number
ES2220325T3
ES2220325T3 ES00126289T ES00126289T ES2220325T3 ES 2220325 T3 ES2220325 T3 ES 2220325T3 ES 00126289 T ES00126289 T ES 00126289T ES 00126289 T ES00126289 T ES 00126289T ES 2220325 T3 ES2220325 T3 ES 2220325T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
mixing chamber
supply
chamber
annular
injectors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00126289T
Other languages
English (en)
Inventor
Fritz Papst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FPT Motorenforschung AG
Original Assignee
Iveco Motorenforschung AG
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 Iveco Motorenforschung AG filed Critical Iveco Motorenforschung AG
Application granted granted Critical
Publication of ES2220325T3 publication Critical patent/ES2220325T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62Mixing devices; Mixing tubes
    • 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
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0278Port fuel injectors for single or multipoint injection into the air intake system
    • 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
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0284Arrangement of multiple injectors or fuel-air mixers per combustion chamber
    • 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
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04Gas-air mixing apparatus
    • F02M21/042Mixer comprising a plurality of bores or flow passages
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Dispositivo para la mezcla aire/combustible (1), para un motor de combustión interna con combustible gaseoso, que comprende un cuerpo principal que. delimita una cámara de mezclado (4) conectada en serie con un colector de admisión del motor; y medios de suministro (30, 27, 25, 17, 28) para alimentar con un combustible gaseoso dicha cámara de mezclado (4); estando caracterizado el dispositivo (1) porque dichos medios de suministro (30, 27, 25, 17, 28) comprenden una cámara anular de suministro (27) coaxial con dicha cámara de mezclado (4) y conectada a un sistema de suministro para suministrar dicho combustible gaseoso y un cierto número de inyectores controlados electrónicamente (25) dispuestos alrededor de dicha cámara de mezclado (4) y que tienen los respectivos accesorios de entrada (25a) que se comunican con dicha cámara de suministro (27) y las correspondientes boquillas de salida (25b) que se comunican con dicha cámara de mezclado (4).

Description

Dispositivo para realizar la mezcla aire/combus-
tible en un motor de combustión interna con combustible gaseoso.
La presente invención se refiere a un dispositivo para realizar la mezcla aire/combustible en un motor de combustión interna con combustible gaseoso.
Durante años, uno de los principales objetivos de la industria del automóvil ha sido el de reducir al mínimo las emisiones contaminantes del motor. Especialmente en el sector de los vehículos industriales se han ideado motores de combustión interna que emplean combustibles gaseosos, tales como gas natural, metano, GLP (Gases licuados del petróleo) y combustibles similares.
Se conocen motores de combustión interna con combustibles gaseosos, que son alimentados mediante sistemas de inyección multipunto (MPI), es decir, en los cuales el combustible es inyectado a cada cilindro. Sin embargo, para funcionar de forma efectiva, los sistemas de MPI exigen inyectores con una capacidad de caudal suficiente y unas aberturas de toma de aire en los cilindros, capaces de suministrar cantidades de aire iguales a cada uno de los cilindros. Ambas características son difíciles de conseguir, especialmente en el caso de motores a gas de elevada potencia.
Como resultado, se han propuesto las soluciones llamadas de un único punto (SPI), por medio de las cuales el combustible es inyectado antes de llegar a los cilindros en el interior de un dispositivo de mezclado común a todos los cilindros. Para que el motor funcione de forma adecuada, el dispositivo de mezclado debe estar diseñado para proporcionar una mezcla tan homogénea como sea posible, mientras que al mismo tiempo permita un control efectivo de la mezcla. Lo que es más, los requisitos funcionales anteriores deben ser conseguidos por medio de un dispositivo de mezclado económico y que sea fácil de fabricar y de instalar.
Por medio del documento US 5 408 378 A se conoce un dispositivo para el mezclado aire/combustible para combustibles gaseosos, en los que el combustible es alimentado a la cámara de mezclado por medio de una ranura anular.
Es un objetivo de la presente invención el proporcionar un dispositivo de mezclado aire/combustible para un motor de combustión interna con combustible gaseoso, diseñado para cumplir con los requisitos antes mencionados.
Según la presente invención se proporciona un dispositivo para la mezcla aire/combustible para un motor de combustión interna con combustible gaseoso, que comprende un cuerpo principal que delimita una cámara de mezclado conectada en serie con un colector de admisión del motor; y medios de suministro para introducir un combustible gaseoso en el interior de dicha cámara de mezclado; estando caracterizado el dispositivo porque dichos medios de suministro comprenden una cámara de suministro anular coaxial con dicha cámara de mezclado y conectada a un sistema de suministro para suministrar dicho combustible gaseoso; y un cierto número de inyectores controlados electrónicamente dispuestos alrededor de dicha cámara de mezclado y que tienen los respectivos accesorios de admisión que se comunican con dicha cámara de suministro y las respectivas boquillas de salida que se comunican con dicha cámara de mezclado.
A modo de ejemplo, se describirá una forma de realización no limitativa de la presente invención, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan en los cuales:
La Figura 1 ilustra una sección de una forma de realización preferida del dispositivo de mezclado según la invención,
La Figura 2 ilustra una vista parcial en planta del dispositivo de la Figura 1 parcialmente seccionado, a lo largo de la línea II-II;
La Figura 3 presenta una sección a mayor escala, a lo largo de la línea III-III de la Figura 2.
El número 1 en la Figura 1, indica globalmente un dispositivo de mezclado aire/combustible para un combustible gaseoso, es decir gas natural, de un vehículo industrial, o sea de un autobús. El dispositivo 1 está instalado entre un cuerpo estrangulador para la regulación del caudal del aire y un colector de admisión del motor (ambos conocidos y no mostrados).
El dispositivo 1 comprende un cuerpo tubular principal 2 que tiene una cavidad axial 4 delimitada por una pared cilíndrica interior 3 de eje A, del cuerpo 2; y la cavidad 4 comprende una admisión 5 situada, en la práctica frente al cuerpo estrangulador y una salida 6 situada en la práctica frente al colector de admisión del motor.
El cuerpo tubular 2 comprende una porción tubular de admisión 12 con un pequeño diámetro exterior y que delimita la admisión 5; una porción intermedia 9 que tiene un saliente anular 10, delimitada hacia la parte 12 por una superficie radial 11; y una valona anular 8 situada en el extremo axial opuesto a la parte 12 del cuerpo tubular 2.
Más concretamente, la valona anular 8 tiene una superficie radial 16 que queda frente a la porción intermedia 9 y en la cual está conformado un número de por ejemplo doce orificios ciegos axiales 17 repartidos uniformemente que tienen los ejes B correspondientes paralelos al eje A; y cada orificio 17 se comunica con la cavidad 4 por medio del orificio radial 18 conformado en la valona 8 junto al fondo del respectivo orificio 17.
Cada uno de los orificios 18, los cuales son orificios pasantes, comprende una porción calibrada de pequeño diámetro 18a en el extremo próximo a la cavidad 4; y una porción extrema opuesta 18b situada radialmente hacia el exterior del orificio 17 y empalmada de forma estanca a los gases por medio de un tornillo de presión 21.
El dispositivo 1 comprende asimismo un cuerpo anular 19 dispuesto alrededor del cuerpo tubular 2 y que tiene una valona radial interna 22 que se apoya axialmente sobre la superficie radial 11 del saliente 10 del cuerpo 2. El cuerpo anular 19 tiene también una ranura anular 23 de sección cuadrada formada en su superficie extrema 20, frente a la admisión 5 y un cierto número de orificios axiales 24 que están conformados en una superficie extrema opuesta frente a la valona 8 y se comunican con la ranura anular 23 y son coaxiales y están frente a los orificios 17 de la cara, en la valona 8.
El dispositivo 1 comprende asimismo un cierto número de inyectores de un tipo conocido 25 controlados electrónicamente (no descritos en detalle), repartidos uniformemente alrededor del cuerpo principal 2, con sus respectivos ejes paralelos al eje A y cada uno de los cuales tiene un accesorio de admisión 25a alojado de una forma estanca a los gases en el interior del correspondiente orificio 24 en el cuerpo anular 19, y una boquilla de salida 25b alojada de forma estanca a los gases en el interior del orificio 17 correspondiente. Los inyectores 25 tienen los correspondientes conectores eléctricos 31 dispuestos para ser conectados con una unidad central de control electrónico 32, para abrir los inyectores 25 en una secuencia predeterminada y con una duración que depende de las condiciones de carga del motor.
Finalmente, el dispositivo 1 comprende un anillo de cierre 26 dispuesto en la porción tubular 12 del cuerpo 2 y que se apoya axialmente sobre la superficie 20 del cuerpo anular 19, de manera que cierra axialmente la ranura anular 23 (Figura 3) y delimita con la ranura anular 23 una cámara 27 coaxial con la cavidad 4 y para alimentar a los inyectores 25. La cámara 27 está sellada por medio de dos anillos de sellado 31 interpuestos entre el anillo 26 y la superficie 20, respectivamente hacia el interior y hacia el exterior de la ranura 23; el anillo 26 tiene un orificio 29 que comunica con la cámara 27 y que aloja de una forma estanca a los gases un accesorio 30 para su conexión con una tubería de suministro del gas (no mostrada); y el anillo 26 y el cuerpo anular 19 están apretados conjuntamente con el saliente anular 10 del cuerpo tubular 2 mediante un cierto número de tornillos 28.
En la práctica real, el caudal de aire que fluye a través de la cavidad 4, que delimita una cámara de mezclado del dispositivo 1, está regulado por medio del cuerpo estrangulador (no mostrado) en respuesta al accionamiento del pedal de aceleración del vehículo.
El combustible es alimentado al interior de la cavidad 4 mediante los inyectores 25. De una forma conveniente, unas parejas de inyectores diametralmente opuestos se activan de forma secuencial y a unos intervalos de tiempo iguales al tiempo del ciclo (dos revoluciones del eje de accionamiento) dividido por el número de parejas de inyectores. En el ejemplo mostrado, en el cual los inyectores 25 son en número de doce, las parejas de inyectores se activan a intervalos que se corresponden a una rotación de 120º del eje de accionamiento. El tiempo de apertura está regulado por la unidad central de control 32 en base a la carga del motor.
El combustible gaseoso alimentado a la cámara 27 es por consiguiente alimentado de forma cíclica por medio de las parejas de inyectores opuestos en la cavidad 4 a través de los orificios 17, 18 y es mezclado de forma efectiva con el aire.
Las ventajas del dispositivo 1 según la presente invención quedarán claras a partir de la anterior descripción.
En particular, además de controlar de forma efectiva el suministro y proporcionando una buena mezcla aire/combustible, el dispositivo 1 es muy económico y fácil de fabricar y de montar.
Es evidente que pueden realizarse cambios en el dispositivo de mezclado tal como ha sido aquí descrito, sin que por ello se aparte del alcance de las reivindicaciones que se acompañan.

Claims (6)

1. Dispositivo para la mezcla aire/combustible (1), para un motor de combustión interna con combustible gaseoso, que comprende un cuerpo principal que. delimita una cámara de mezclado (4) conectada en serie con un colector de admisión del motor; y medios de suministro (30, 27, 25, 17, 28) para alimentar con un combustible gaseoso dicha cámara de mezclado (4); estando caracterizado el dispositivo (1) porque dichos medios de suministro (30, 27, 25, 17, 28) comprenden una cámara anular de suministro (27) coaxial con dicha cámara de mezclado (4) y conectada a un sistema de suministro para suministrar dicho combustible gaseoso y un cierto número de inyectores controlados electrónicamente (25) dispuestos alrededor de dicha cámara de mezclado (4) y que tienen los respectivos accesorios de entrada (25a) que se comunican con dicha cámara de suministro (27) y las correspondientes boquillas de salida (25b) que se comunican con dicha cámara de mezclado (4).
2. Dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque dichos inyectores (25) están situados con sus respectivos ejes (B) paralelos a un eje (A) de dicha cámara de mezclado (4).
3. Dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 2, caracterizado por comprender por lo menos un cuerpo anular (19) coaxial con dicho cuerpo principal (2) y delimitando por lo menos una parte (23) de dicha cámara de suministro (27); estando instalados dichos inyectores (25) entre dicho cuerpo anular (19) y una valona anular (3) de dicho cuerpo principal (2).
4. Dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 3, caracterizado porque dicho cuerpo anular (19) tiene un cierto número de orificios axiales (24) que se comunican con dicha cámara de suministro (27) y que alojan de una forma estanca a los gases dichos accesorios de entrada (25a) de dichos inyectores (25); teniendo dicha valona (8) de dicho cuerpo principal (2) un cierto número de orificios axiales (17) que comunican con dicha cámara de mezclado (4) y que alojan de una forma estanca a los gases dichas boquillas de salida (25b) de dichos inyectores (25).
5. Dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 4, caracterizado porque dicha valona (8) tiene un cierto número de orificios radiales (18) que conectan los respectivos orificios axiales (17) de dicha valona (8) a dicha cámara de mezclado (4).
6. Dispositivo como el reivindicado en una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por comprender un anillo de cierre(26) coaxial con dicho cuerpo principal (2) y que se apoya axialmente sobre dicho cuerpo anular (19); estando dicha cámara de suministro(27) delimitada por dicho anillo de cierre (26) y por una ranura con la cara anular (23) de dicho cuerpo anular (19).
ES00126289T 1999-12-03 2000-12-01 Dispositivo para realizar la mezcla aire/combustible en un motor de combustion interna con combustible gaseoso. Expired - Lifetime ES2220325T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITTO991070 1999-12-03
IT1999TO001070A IT1310767B1 (it) 1999-12-03 1999-12-03 Dispositivo di miscelazione aria/combustibile per un motoreendotermico a combustibile gassoso.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2220325T3 true ES2220325T3 (es) 2004-12-16

Family

ID=11418275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00126289T Expired - Lifetime ES2220325T3 (es) 1999-12-03 2000-12-01 Dispositivo para realizar la mezcla aire/combustible en un motor de combustion interna con combustible gaseoso.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1104848B1 (es)
AT (1) ATE271187T1 (es)
DE (1) DE60012115T2 (es)
ES (1) ES2220325T3 (es)
IT (1) IT1310767B1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9605623B2 (en) * 2015-01-29 2017-03-28 Robert Bosch Gmbh Gaseous fuel mixer and method
US9689363B2 (en) * 2015-01-29 2017-06-27 Robert Bosch Gmbh Gaseous fuel mixer
DE102016218912A1 (de) * 2016-09-29 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Kostengünstiges und energiesparendes Kraftstoffeinspritzsystem
DE102016123826A1 (de) * 2016-12-08 2018-06-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Gemischbildungsvorrichtung für einen Gasmotor und Gasmotor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5408978A (en) * 1993-05-03 1995-04-25 Davis Family Trust Gaseous fuel entrainment apparatus and process

Also Published As

Publication number Publication date
IT1310767B1 (it) 2002-02-22
ITTO991070A1 (it) 2001-06-03
DE60012115D1 (de) 2004-08-19
DE60012115T2 (de) 2005-08-18
ITTO991070A0 (it) 1999-12-03
ATE271187T1 (de) 2004-07-15
EP1104848A1 (en) 2001-06-06
EP1104848B1 (en) 2004-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124874B (fi) Kaasunsyöttöjärjestelmä mäntämoottorille ja asennusmenetelmä
RU2003106166A (ru) Система многорежимной подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания
KR101919637B1 (ko) 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
US9611810B2 (en) Gaseous fuel mixer with exhaust gas recirculation
ES2220325T3 (es) Dispositivo para realizar la mezcla aire/combustible en un motor de combustion interna con combustible gaseoso.
CN102947563A (zh) 排气加热装置
JPH08254115A (ja) 車両における空気汚染排出物質低減装置
US4909208A (en) Rotary internal combustion motor
CN1944996A (zh) 气体混合器和带有该气体混合器的发动机
US9689363B2 (en) Gaseous fuel mixer
KR890000294B1 (ko) 펄스(pulse)연소장치
US9869278B2 (en) Gaseous fuel mixer and shutoff valve
JP2012067645A (ja) 内燃機関の蒸発燃料制御装置
US9605623B2 (en) Gaseous fuel mixer and method
CN2931821Y (zh) 气体发动机的气体混合器和带有气体混合器的发动机
US4050430A (en) Intake air warming device
KR102319019B1 (ko) 혼합 성능을 향상시키기 위한 연료분사장치가 구비된 흡기 다기관
SE521737C2 (sv) Metod för att reducera ämnen i en förbränningsmotors avgaser
KR20140127042A (ko) 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
ES556784A0 (es) Sistema para inyeccion de combustible y aire, en una relacion fija durante el funcionamiento de una maquina de combustion
EP2746560B1 (en) Gas mixer for internal combustion engine
KR20180013358A (ko) Cng 엔진 시스템
SU571624A1 (ru) Система питани дл двигател внутреннего сгорани
CZ43197A3 (en) Two-stroke multi-cylinder internal combustion engine with spark ignition system
JPH0611122A (ja) ボイラの点火バーナ