ES2269298T3 - Motor de combustion interna que puede funcionar opcionalmente con distintos combustibles, especialmente para un accionamiento de automvil. - Google Patents
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Abstract
Motor de combustión interna que puede funcionar opcionalmente con distintos combustibles de densidades de energía diferentes, especialmente para un accionamiento de automóvil, caracterizado porque el motor de combustión interna está dotado de un compresor de carga que, en caso de uso de un combustible con una densidad de energía reducida, se puede conectar, al menos si es necesario un aumento de la potencia, de manera que el motor de combustión interna funciona como motor sobrealimentado, mientras que el compresor de carga está desconectado en caso de usar un combustible con una densidad de energía alta y el motor de combustión interna funciona como motor no sobrealimentado.
Description
Motor de combustión interna que puede funcionar
opcionalmente con distintos combustibles, especialmente para un
accionamiento de automóvil.
La invención se refiere a un motor de combustión
interna que puede funcionar opcionalmente con distintos
combustibles, especialmente para un accionamiento de automóvil,
presentando los combustibles diferentes densidades de energía como
es el caso, por ejemplo, del gas natural y la gasolina.
Ya se sabe que la potencia de un motor
alternativo habitual en caso de funcionamiento con gas natural está,
aproximadamente, un 15% por debajo de la potencia de motores que
funcionan que gasolina. Esto se aplica fundamentalmente a todo el
espectro energético del motor de combustión interna.
En caso de utilizar un motor de combustión
interna de este tipo como motor de accionamiento en un automóvil,
esta variación en el desarrollo de la potencia siempre representa un
trastorno para el conductor cuando se necesita plena potencia,
aunque se circule precisamente con el combustible de densidad de
energía reducida.
Según el documento DE 195 39 170 A1, para
solucionar este inconveniente se propone que, en caso de una gran
demanda de potencia, el motor de combustión interna conmute
automáticamente a un servicio con combustible de una densidad de
energía más alta y sea alimentado con el mismo.
No obstante, esto sólo se consigue cuando se
dispone a bordo de combustible con ambas densidades de energía
suficiente. Si se consume el combustible con una densidad de energía
mayor, la falta de potencia no se puede compensar mediante la
conmutación a este tipo de combustible.
Según el documento JP 60075729, un motor de
combustión interna está provisto de un compresor de carga,
abriéndose en caso de utilización de un combustible con una alta
densidad de energía, una válvula waste gate.
El objetivo de la presente invención consiste en
construir un motor de combustión interna que pueda funcionar
opcionalmente con distintos combustibles de densidades de energía
diferentes y que con los combustibles disponibles pueda desarrollar
una potencia constante comparable.
Según la invención, este objetivo se cumple
gracias a que el motor de combustión interna está provisto de un
compresor de carga que, en caso de uso de un combustible con una
densidad de energía reducida, está conectado, al menos si es
necesario un aumento de la potencia, de manera que el motor de
combustión interna funciona como motor sobrealimentado, mientras
que el compresor de carga está desconectado en caso de usar un
combustible con una alta densidad de energía.
A este respecto, el compresor de carga puede
estar configurado como compresor de sobrealimentación que está
accionado por una turbina propulsada mediante el gas de escape del
motor de combustión interna (turbosobrealimentador de gas de
escape).
El compresor de carga también se puede accionar
mediante el propio motor de combustión interna, así como a través
de un accionamiento externo, por ejemplo, un motor eléctrico.
Con la invención se crea un motor de combustión
interna que con un funcionamiento opcional con combustibles
alternativos de distinta densidad de energía, presenta un campo
característico de potencia prácticamente constante. Esto resulta de
gran importancia al usar el motor de combustión interna para el
accionamiento de un automóvil, dado que la capacidad de marcha de
un vehículo de este tipo permanece constante independientemente del
combustible utilizado. Por lo tanto, en caso de usar una caja de
cambios automática en un automóvil de este tipo, no es necesario
prever distintas curvas características de cambio para los
respectivos tipos de combustible utilizados.
A continuación se describe con más detalle un
ejemplo de realización de la invención por medio de un dibujo. El
dibujo muestra la estructura esquemática de un motor de combustión
interna configurado según la invención.
Un motor alternativo 1 está dotado de un tubo de
admisión 2 y de un tubo de escape 3. En el curso del tubo de escape
3 se encuentra una turbina de gas de escape 4. En el curso del tubo
de aspiración 2 se encuentra un compresor de sobrealimentación 5.
La turbina de gas de escape 4 y el compresor de sobrealimentación 5
están apoyados en un árbol común, lo que está indicado a través de
la línea de trazos y puntos 6, de manera que se forma un
turbocargador de gas de escape en sí conocido. La turbina de gas de
escape 4 está dotada de una tubería de derivación de gas de escape
7, en cuyo desarrollo está dispuesta una válvula de derivación de
gas de escape 8. El compresor de sobrealimentación 5 está dotado de
una tubería de derivación de aire fresco 9, en cuyo desarrollo está
dispuesta una válvula de derivación de aire fresco
10.
10.
Está previsto un depósito de combustible 11 para
el alojamiento de un combustible líquido como, por ejemplo,
gasolina. Este depósito de combustible 11 está unido a un sistema de
dosificación de combustible 13 a través de una tubería de
combustible 12. Otra parte 14 de la tubería de combustible conduce
del sistema de dosificación de combustible 13 al tubo de admisión 2
del motor alternativo 1. En esta parte 14 de la tubería de
combustible están previstos elementos 15 para el bloqueo o bien el
desbloqueo de la tubería de combustible 11.
Además está previsto un depósito de gas 16 para
el alojamiento de un combustible gaseoso como, por ejemplo, gas
natural. Este depósito de gas 16 está unido a un sistema de
dosificación de gas 18 a través de una tubería de gas 17. Otra
parte 19 de la tubería de gas conduce del sistema de dosificación de
gas 18 al tubo de admisión 2 del motor alternativo 1. En esta parte
19 de la tubería de gas están previstos elementos 20 para el bloqueo
o desbloqueo de la tubería de gas 17.
Los elementos 15 ó bien 20 están realizados
preferiblemente como válvulas que se pueden accionar
eléctricamente.
En el curso del tubo de escape 3 se encuentra,
más adelante de la turbina de gas de escape 4, un catalizador 21
para la reducción de los componentes del gas de escape
perjudiciales.
La válvula de derivación de gas de escape 8, la
válvula de derivación de aire fresco 10 y los elementos 15 ó bien
20 previstos en la tubería de combustible 12 ó bien en de la tubería
de gas 17 para el bloqueo o desbloqueo de estas tuberías, son
accionados por un sistema electrónico de regulación del motor no
representado que, por medio de sensores, reconoce el estado de
servicio respectivamente deseado del motor alternativo 1.
Si el motor alternativo 1 funciona con gasolina,
la válvula de derivación de aire fresco 10, así como la válvula de
derivación de gas de escape 8 se abren. Los elementos 20 en la
tubería de gas 17 se cierran. Los elementos 15 en la tubería de
combustible 12 están abiertos. Por consiguiente, el motor
alternativo 1 funciona como un puro motor de aspiración con
gasolina del depósito de combustible 11.
No obstante, si el motor alternativo debe
funcionar con gas natural, los elementos 15 en la tubería de
combustible 12 están cerrados y los elementos 20 en la tubería de
gas 17 están abiertos. A fin de compensar la disminución de la
potencia del motor de combustión interna en el funcionamiento con
gas natural como consecuencia de la menor densidad de energía
frente a la gasolina, la válvula de derivación de gas de escape 8,
así como la válvula de derivación de aire fresco 10 se cierran. La
turbina de gas de escape 4 se pone en marcha y hace funcionar el
compresor de sobrealimentación 5. De este modo, el motor alternativo
1 es alimentado con una mayor carga que en el servicio de
aspiración, de manera que la potencia aumenta de nuevo al valor
acostumbrado en el servicio con gasolina, a pesar de utilizar gas
natural como combustible.
Por lo tanto, en caso de emplear un motor de
combustión interna de este tipo en un automóvil, también se conserva
la capacidad de marcha acostumbrada al usar alternativamente gas
natural, además de gasolina, como combustible.
Claims (5)
1. Motor de combustión interna que puede
funcionar opcionalmente con distintos combustibles de densidades de
energía diferentes, especialmente para un accionamiento de
automóvil, caracterizado porque el motor de combustión
interna está dotado de un compresor de carga que, en caso de uso de
un combustible con una densidad de energía reducida, se puede
conectar, al menos si es necesario un aumento de la potencia, de
manera que el motor de combustión interna funciona como motor
sobrealimentado, mientras que el compresor de carga está
desconectado en caso de usar un combustible con una densidad de
energía alta y el motor de combustión interna funciona como motor
no sobrealimentado.
2. Motor de combustión interna según la
reivindicación 1, caracterizado porque el compresor de carga
está configurado como un compresor de sobrealimentación (5)
accionado por una turbina de gas de escape (4).
3. Motor de combustión interna según la
reivindicación 1, caracterizado porque el compresor de carga
es accionado directamente por el motor de combustión interna por
medio de un acoplamiento conmutable.
4. Motor de combustión interna según la
reivindicación 1, caracterizado porque el compresor de carga
es accionado por un accionamiento externo.
5. Motor de combustión interna según la
reivindicación 4, caracterizado porque el accionamiento
externo para el accionamiento del compresor de carga está formado
por un motor eléctrico.
Applications Claiming Priority (2)
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