ES2572632T3 - Método y aparato de combustión - Google Patents

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Abstract

Un método de encender y combustionar el glicerol en un cilindro de combustión de un motor de encendido por compresión de carga heterogénea, el método comprende suministrar al puerto de entrada del cilindro aire de combustión a una temperatura de al menos 60 °C por sustancialmente todo el tiempo que el motor está funcionando, e inyectar dicho glicerol en el cilindro de combustión después que la compresión del aire de combustión ha calentado el aire de combustión hasta una temperatura en la cual el glicerol se enciende.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y aparato de combustion Antecedentes
a. Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un metodo de combustion del glicerol, en particular la combustion en un motor de combustion interna de encendido por compresion de carga heterogenea.
b. Tecnica relacionada
El termino "motor diesel" se usa en la presente descripcion para referirse a un motor de combustion interna de encendido por compresion en el cual la compresion inicia la combustion cuando se inyecta el combustible. Una carga heterogenea de combustible y aire se enciende en una camara de combustion debido al calor generado en el proceso de compresion rapida. Esto difiere de los motores de ciclo Otto, en donde el combustible y el aire se mezclan juntos antes de que se encienda por una bujfa.
Un motor diesel difiere de un motor de encendido por compresion de carga homogenea (HCCI), el cual usa encendido por compresion pero con premezcla de combustible y aire para producir una carga homogenea. Cuando la mezcla de combustible/aire se comprime suficientemente esta se enciende espontaneamente. El HCCI es adecuado para un funcionamiento de quema pobre y por lo tanto puede tener una eficiencia mayor que un motor convencional de ciclo Otto, y temperaturas picos mas bajas lo cual reduce la formacion de NOx. Sin embargo, el HCCI es mas diffcil de controlar que la combustion en motores convencionales, lo cual puede causar problemas de sincronizacion. En contraste a un motor diesel, donde el encendido se controla por el tiempo cuando el combustible se inyecta en el aire comprimido, o un motor de ciclo Otto, donde el encendido se controla por tiempo cuando se genera una chispa, con el HCCI no hay un iniciador de la combustion bien definido que pueda controlarse directamente. Ademas, para lograr la operacion dinamica con salida de trabajo variable, el sistema de control debe poder cambiar las condiciones de operacion tales como relacion de compresion, la temperatura y la presion del gas inducido, y la relacion combustible- aire, las cuales pueden anadir complejidad y costo. Para asegurar el encendido y evitar que la pared de los cilindros se humedezca por la condensacion de gotas de combustible, el combustible empleado en el HCCI debe tener un punto de ebullicion relativamente bajo.
La US 5,117,800 describe un metodo de operacion de un motor de encendido de diesel o de chispa el cual incluye enriquecer el suministro de aire de combustion con oxfgeno mientras que simultaneamente se ajusta la sincronizacion del encendido o inyeccion de combustible del motor para compensar la combustion avanzada provocada por un contenido de oxfgeno incrementado en el aire de combustion. Un sobrealimentador se usa como una bomba para separar el aire a traves de una membrana que produce oxfgeno. El aire enriquecido con oxfgeno esta en una presion menor, y por lo tanto es mas fno que el aire de combustion convencionalmente sobrealimentado, por lo que la necesidad de un refrigerante intermedio se reduce o se elimina.
La US 3,794,007 describe el uso de combustible de un suministro de combustible del motor para calentar aire de combustion para un arranque en fno. El aire en una lmea de succion o colector de admision se calienta al quemar el combustible en un calentador de flama de succion de aire durante la operacion de arranque del motor bajo carga cuando se usa un combustible pobremente combustionable tal como la gasolina. El motor tiene una relacion de compresion relativamente baja. Quemar el combustible de esta manera reduce la eficiencia del combustible, y la reduccion en la densidad del aire de admision disminuye la eficiencia general del motor.
La US 4,333,424 describe un motor isotermico el cual ejecuta un proceso de combustion que requiere un mmimo de dos cilindros. El motor tiene un cilindro de compresion el cual comprime el aire para suministrarlo a traves de un intercambiador de calor a un cilindro de expansion. El cilindro de expansion recibe el combustible y el aire comprimidos y, mientras la combustion ocurre durante la carrera de potencia, la presion del aire en el cilindro de expansion se reduce a la atmosferica y el cilindro de expansion acciona un ciguenal. El proceso es isotermico, no adiabatico, para que la temperatura interna en el cilindro de expansion se mantenga constante o se eleve solamente una pequena cantidad durante la fase de expansion de la carrera de potencia. Los cilindros adicionales promueven las perdidas porfriccion
La calidad de la combustion de un combustible de motor diesel se expresa como un Numero de Cetano (CN), el cual se define como el porcentaje por el volumen del cetano normal (n-hexadecano) en una mezcla de cetano normal y 1- metilnaftaleno el cual tiene las mismas caractensticas de encendido (retraso de encendido) que el combustible de prueba cuando combustiona en un motor estandar bajo condiciones de prueba espedficas. Los combustibles con altos valores de CN tienen bajo retraso de encendido y son adecuados para usar en motores diesel. Los combustibles comerciales para motor diesel tfpicamente tienen valores de CN en el intervalo de 40-55. Los combustibles con altos valores de Cn son tfpicamente inadecuados para motores de ciclo Otto, donde es deseable la resistencia al autoencendido.
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La calidad de la combustion de los combustibles de motores de ciclo Otto se expresa como un Numero Octano (ON), con combustibles de ON altos siendo los adecuados. Tfpicamente, los combustibles de CN altos tienen bajos valores de ON y viceversa; por lo tanto poner un combustible de motor diesel en un motor de gasolina (o gasolina en un motor diesel) puede ser una equivocacion costosa.
Los combustibles con numeros de cetano bajos o de cero cetano incluyen hidrocarburos aromaticos tales como tolueno, y alcoholes tales como glicerol. El etanol, por ejemplo, tiene un numero de cetano de aproximadamente 8 y el metanol tiene un numero de cetano de aproximadamente 3. (M. Murphy, J. Taylor, y R. McCormick. Compendium of Experimental Cetane Numbers Data, National Renewable Energy Laboratory, 2004, NREL/SR-540-36805). El termino "material de muy bajo CN" se usa en la presente descripcion para referirse a materiales que tienen un numero de cetano de entre 0 y 30. En vez del numero de cetano se podna utilizar otras caractensticas de encendido equivalentes a este. Como materiales de numero de cetano bajo entendemos los materiales combustibles que no son capaces de encenderse o mantener una operacion estable en modo de ciclo diesel estandar Los materiales de CN muy bajo no se consideran como adecuados para el uso en motores diesel a menos que se modifiquen mediante la mezcla con un combustible de mayor numero de cetano o por la adicion de mejoradores del cetano tales como aminas y esteres de polinitrato. Ver, por ejemplo, la US 4,746,326 y la WO 85/002194. Los mejoradores del cetano son costosos, y los esteres de polinitrato tienen el inconveniente de que son explosivos.
El glicerol se forma industrialmente en cantidades crecientes como un subproducto en la fabricacion de biocombustibles para motores diesel. Sena ventajoso ser capaz de utilizarlo, y otros materiales de muy bajo CN, como un combustible para un motor diesel. Sin embargo, es problematico el uso de alcoholes mas pesados como combustibles para motor diesel. Una revision reciente, por Mario Pagliaro, Rosaria Ciriminna, Horoshi Kimura, Michele Rossi y Cristina Della Pina: From Glycerol to Value-Added Products, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4434-4440 establece que el glicerol "no puede anadirse directamente al combustible, ya que a altas temperaturas se polimeriza - y de esta manera obstruye el motor - y se oxida parcialmente en acrolema toxica". En una revision reciente por Thomas Stenhede: Wartsila Green Solutions - Running Large Engines on Alternative Fuels, presentado en el International Seminar on Gasification, Malmo, Suecia, el 10 de Octubre de 2008, el autor resume el estado de la tecnica: "la glicerina tiene muy pobres caractensticas de encendido y combustion, [y] no se enciende en un motor diesel." La alta viscosidad del glicerol requiere calentarse a aproximadamente 130 °C para que coincida con la viscosidad para una buena atomizacion de combustibles para motor diesel convencionales. Sin embargo, esto excluye el uso de cetano o aditivos que modifican el encendido, los cuales tipicamente se descomponen o son inestables por debajo de esta temperatura. Por ejemplo, el mejorador de cetano predominante 2-etilhexilo nitrato se descompone a los 120 °C, lo cual excluye combinar las etapas necesarias de ajuste de la viscosidad y modificacion del cetano. Por lo tanto, los intentos hasta la fecha para usar glicerol como un combustible de motor diesel han probado ser insatisfactorios.
Resumen de la invencion
Los aspectos de la invencion se especifican en la reivindicacion independiente. Las caractensticas preferentes se especifican en las reivindicaciones dependientes.
Se ha encontrado sorprendentemente que los materiales de muy bajo CN pueden combustionarse eficientemente en un motor de encendido por compresion, sin la necesidad de modificacion qmmica o el uso de aditivos, al suministrar aire de combustion al motor a una temperatura sustancialmente por encima de la ambiental. La gasolina (nafta) puede combustionarse, e incluso el 1-metilnaftaleno, el cual tiene un numero de cetano cero por definicion.
La temperatura minima necesaria para el encendido y la temperatura minima necesaria para la una operacion estable variaran de acuerdo con la naturaleza del material y la construccion del motor. Se aplica un multiple el cual es dependiente de la eficiencia adiabatica, el factor gamma (la relacion entre el calor espedfico del gas a volumen constante y el calor espedfico a presion constante) y la relacion de compresion. La relacion de compresion es un factor particularmente importante en cuanto a la eficiencia termodinamica total del motor; sin embargo existen lfmites practicos en la relacion de compresion maxima que puede emplearse debido a las limitaciones estructurales, embalaje del material y las perdidas por friccion. Los motores de ciclo diesel cargados sin presion tienden a limitarse a ~ 22:1 y motores cargados con presion ~ 16:1. Los motores de ciclo Otto, debido a la detonacion de la carga, normalmente usaran un intervalo de relaciones de compresion mucho mas bajas que para los motores de ciclo diesel en el intervalo de ~ 8:1 - 10:1. Relaciones de compresion mas altas produciran mayores aumentos de temperatura despues de la compresion adiabatica del aire de combustion. Sin embargo la temperatura final del gas lograda por el aumento de relacion de compresion unitaria es relativamente baja; por ejemplo la relacion de compresion de un motor de prueba dado tendna que elevarse de 22:1 a ~ 36:1 para alcanzar la misma temperatura final del gas que la producida al elevar la temperatura de la carga de entrada por ~ 65 °C. Los calculos sugieren que un aumento de 1 °C en la temperatura de entrada del aire de combustion puede producir aproximadamente un aumento de temperatura de 3 °C o mayor despues de la compresion. A diferencia de los sistemas de arranque en fno, el aire de combustion se mantiene a una temperatura elevada y preferentemente se corrige la presion para sustancialmente todo el tiempo en que el motor esta funcionando, es decir para sustancialmente todo el intervalo de operacion del motor.
A pesar de que el glicerol puede requerir calentarse para lograr una viscosidad apropiada para la inyeccion en los
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cilindros del motor, esto puede hacerse inmediatamente antes de la inyeccion para que el material no permanezca a una temperatura elevada por mucho tiempo antes de que se queme. Hemos encontrado que usar el metodo de la presente invencion permite la combustion limpia y eficiente del glicerol sin que los productos de la polimerizacion obstruyan el motor.
En la presente invencion, el aire de combustion preferentemente se comprime antes de su suministro a los cilindros del motor. Esto aumenta el flujo de masa y mejora la eficiencia. Aumentar el flujo de masa ademas tiene el efecto de reducir las presiones y temperaturas pico, lo cual tiende a reducir la produccion de gases NOx. Por supuesto, el aire de combustion se comprime ademas en el cilindro, donde tiene lugar la combustion de encendido por compresion.
La compresion puede facilmente proporcionarse por un sobrealimentador propulsado por los gases de escape. El calor residual de los gases de escape, el calor generado por la ineficiencia inherente del turbocompresor o cualquier otro metodo para calentar el aire o combinacion de fuentes de calor pueden usarse para calentar el aire de combustion. Este enfoque, con aire de combustion comprimido calentado, es el opuesto a los sistemas sobrealimentados convencionales, en donde el aire turbopresurizado se enfna, (enfriamiento intermedio o posterior), para aumentar el flujo de masa.
En una modalidad, el contenido de oxfgeno del aire de combustion puede enriquecerse para ayudar a la combustion. El enriquecimiento del oxfgeno puede opcionalmente emplearse en combinacion con la compresion del aire de combustion.
En terminos generales, la invencion involucra el calentamiento del aire de combustion hasta una temperatura que permita y/o optimice la combustion de glicerol fuera del balance de propiedades y condiciones de glicerol y la combustion convencionalmente conocida en la tecnica. La invencion permite la combustion del glicerol en el motor de encendido por compresion, cuyo material hasta ahora no ha sido considerado como un combustible de motor de encendido por compresion.
Resultados experimentales
El glicerol y varios materiales comparativos de muy bajo CN se combustionaron en un aparato experimental que comprendfa un motor diesel de dos cilindros de inyeccion directa Lister-Petter y un motor sobrealimentado de 4 cilindros de inyeccion directa Lister-Petter. Los motores funcionaron a una velocidad y potencia constante (condiciones tfpicas de generacion de potencia). La relacion de compresion fue de 22:1 para el motor de aspiracion normal y 16:1 para el motor sobrealimentado.
La combustion se inicio usando gasoleo como combustible, seguido por el cambio al material de prueba una vez que el motor se habfa calentado. El dimetil eter (DME) se uso inicialmente para introducir el material de prueba solamente para permitir la variacion de temperatura del aire de entrada sin calado del motor durante la fase investigativa; el flujo de DME a continuacion se interrumpio y el motor funciono solamente con el material de prueba. El aire de entrada (combustion) se calento y la temperatura de este aire se vario para determinar el valor mmimo al cual la combustion era estable y se observo el efecto de aumentar el flujo de masa con cafdas de temperatura de entrada. Esta prueba se condujo usando el motor de dos cilindros con aspiracion normal. La combustion se hace inestable y falla completamente por debajo de los 90 °C. Los resultados para el glicerol (grado puro de pureza 98.0 % obtenido de Sigma Aldrich) se dan en la Tabla 1.
En la tabla: Ej. T = temperatura de escape; Th% = regulacion del la corredera de combustible (acelerador); KW = potencia de salida electrica del generador; NOx = oxidos de nitrogeno (ppm); CO = monoxido de carbono (ppm); 02 en combustion = nivel de oxfgeno % volumetrico de los gases de escape; Iny. T = temperatura 'supercaliente' del inyector; T del aire = temperatura del aire del puerto de entrada.
Tabla 1
Ej. T
Th% RPM KW NOx CO O2 en la combustion Iny. T T del aire
Calentar el gasoleo
426
26.3 2322 9.08 1383 212 88
Parada Ajustar calentamiento de la entrada
Iniciar con DME - Alimentar el Glicerol
Calentador del inyector encendido DME APAGADO
433
MAX. 2340 7.00 918 781 9.3 148 236
435
mAx. 2380 7.23 883 722 9.6 147 184
5
10
15
20
25
30
Ej. T
Th% RPM KW NOx CO O2 en la combustion Iny. T T del aire
420
MAX. 2374 7.15 750 744 9.8 144 172
414
mAx. 2343 7.34 687 925 10.0 145 142
407
mAx. 2410 7.65 606 1193 10.4 144 101
406
mAx. 2344 7.62 515 1999 10.6 142 91
Experimented similares se llevaron a cabo para varios otros materiales de muy bajo CN usando el mismo equipo, los resultados de la temperatura cr^tica de encendido se resumen en la Tabla 2.
Tabla 2
Material de prueba
Temperatura cntica/°C
glicerol
90
metanol
115
etanol
150
butanol
115
gasolina (nafta) octano 98, sin plomo
100
tolueno
178
1-metilnaftaleno
185
Los valores de temperatura critica dados en la Tabla 2 son las temperaturas aproximadas del aire de combustion por debajo de las cuales la combustion cesa en el motor experimental. En el caso del 1-metilnaftaleno, la temperatura critica del aire de entrada puede ser un poco menor que la de 185 °C fijada. El motor funciona de manera estable a esta temperatura pero empieza a funcionar mal (fallo de encendido) a menores temperaturas
Hay que enfatizar que las temperaturas cnticas fijadas son para la temperatura del aire de combustion inmediatamente antes de su entrada a los cilindros del motor. La temperatura real del aire de combustion despues de la compresion en el cilindro, y antes del encendido, sera considerablemente alta.
La Tabla 3 ofrece los resultados para la combustion del glicerol (98.0 % de pureza) cuando se compara con el gasoleo de acuerdo con las modalidades de la invencion. Estos experimentos se llevaron a cabo a velocidades de motor y potencias de salida emparejadas usando el motor sobrealimentado de 4 cilindros. La temperatura de entrada se optimizo a alrededor de 144 C para este tipo de motor que quema glicerol. La correccion del flujo de masa de aire se hizo al ajustar la presion suministrada al colector de entrada de tal manera que el nivel volumetrico de oxfgeno en el gas de escape fue igual en ambas evaluaciones. Tambien se observa que el nivel de NOx cuando el motor esta funcionando con glicerol fue sustancialmente menor que con el gasoleo bajo una combustion normal debido a que la temperatura de combustion pico era menor. Se puede observar que con el aire de entrada del puerto a alrededor de 144 °C y a niveles de oxfgeno del gas de combustion volumetrico emparejados, la combustion del glicerol de acuerdo con las modalidades de esta invencion es mas eficiente que la combustion del gasoleo con la especificacion para este tipo de motor. La eficiencia se calculo usando muestras de masas cronometradas y calculando la conversion de energfa por medio del valor calonfico neto de cada combustible.
Tabla 3
Ej.T
Th% RPM KW NOx ppm CO ppm O2 en la Combustion T del aire
Cambiar a Glicerol
291
max. 2317 15.88 311 565 12.82 134.3
296
max. 2320 15.91 352 421 12.65 139.6
298
max. 2317 15.91 373 404 12.57 143.6
299
max. 2325 15.91 383 393 12.53 143.1
299
max. 2319 15.86 388 391 12.55 143.2
Ej.T
Th% RPM KW NOx ppm CO ppm O2 en la Combustion T del aire
300
max. 2328 15.82 392 389 12.55 144.2
300
max. 2324 15.91 398 389 12.53 144.2
Ef. = 29.37 %
Cambiar a Gasoleo
341
26.7 2355 16.22 600 201 12.48 70.4
342
26.4 2357 16.16 592 205 12.51 69.9
341
26.4 2339 16.01 594 203 12.51 70.4
340
26.4 2352 16.08 588 200 12.55 70.5
339
28.7 2368 16.05 581 202 12.61 71.7
Ef. = 28.67 %
La Tabla 4 ofrece los resultados de la combustion para el destilado de neumaticos usados (UTD), otro material de bajo CN. Los s^bolos son como para la Tabla 1. Aceleracion Barg = presion del colector de entrada medida en Bar manometrico. Se observa que la desconexion de los calentadores del aire de entrada cuando el motor esta funcionando 5 con UTD resulta en el calado del motor. Bajo las condiciones de acuerdo con una modalidad de la invencion, el nivel de CO en el escape cae bruscamente y la combustion se realiza sin problemas. El encendido fallo a una temperatura de aire de aproximadamente 86 °C, en cuyo punto las emisiones fueron extremadamente altas. La mejor temperatura para emisiones reducidas fue de aproximadamente 145 °C.
10 Tabla 4
Ej. T
Th% RPM KW NOx CO FT O2 en la combustion Iny. T Aceleracion Barg
Calentar el gasoleo
256
20.3 2327 12.62 387 159 24.6 15.11 83.1 1.61
259
20.4 2318 12.61 390 158 25.7 15.04 84.7 1.61
261
20.4 2306 12.32 396 168 29.5 15.09 86.8 1.57
Calentador de entrada encendido
320
21.5 2338 12.78 666 183 31.1 13.45 138.8 1.47
Cambiar a UTD
327
18.9 2325 12.53 1006 246 29.4 13.49 141.1 1.43
Apagar calentador de entrada 142.1
895 255 138.2
783 327 121.7
722 414 108.6
12.18 701 516 101.6
12.01 663 662 95.3
12.15 659 745 92.1
Calado
Calentadores de entrada encendido / apagado/ encendido - varias pruebas para el punto de calado alrededor de los 86 °C
Calentadores
Regulacion normal de la valvula de Combustible = 10.35 kg
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Ej. T
Th% RPM KW NOx CO FT O2 en la combustion Iny. T Aceleracion Barg
encendido
descarga
320
20.3 2349 13.26 1001 238 33.1 13.08 145 1.46
341
20.4 2323 13.04 1038 245 33.3 12.94 151 1.45
340
20.4 2314 12.94 993 235 34.3 13.27 143 1.48
339
20.4 2310 12.82 956 253 34.9 13.31 142 1.47
336
20.4 2323 12.89 957 254 35.5 13.42 141 1.49
Combustible = 8.082 kg
El uso de aire de combustion a alta temperatura, opcionalmente con presurizacion y/o presion parcial aumentada de ox^geno ayuda a asegurar la combustion completa.
La invencion es adecuada para la aplicacion en motores de combustion interna tales como motores generadores de potencia, motores para el transporte marino, motores de aviones y motores de automoviles, turbinas de gas, motores de combustion externa y o calderas de horno. Se preve que la invencion puede ser de particular aplicacion en un motor de combustible dual, en el cual la combustion puede iniciarse usando un combustible de motor diesel convencional, hasta que el motor y el aire de la combustion se hayan calentado suficientemente, despues de lo cual el suministro de combustible puede cambiarse a glicerol. La invencion tambien es particularmente adecuada para sistemas de generacion de potencia accionados por motores y sistemas de potencia y calor combinados accionados por motor cuando la mayona de la energfa usada para aumentar la temperatura de carga de admision se recicla al sistema de recuperacion de calor mediante el escape del motor. La invencion proporciona beneficios sobre la tecnologfa convencional CHP. El uso de glicerol con el mejorador de cetano para permitir el encendido por ejemplo producina una temperatura de escape muy baja que limita la cantidad de calor recuperable y reduce la eficiencia CHP. Al anadir calor a la entrada el material puede combustionarse eficientemente mientras que mantiene una alta eficiencia CHP.
Para ayudar al calentamiento del motor, los gases calientes de escape pueden recircularse al colector de aire de combustion. Tal recirculacion de los gases de escape (EGR) se conoce por sf mismo para reducir el contenido de oxfgeno de aire de combustion y reducir las emisiones de NOx. Sin embargo, el proposito primario de hacer esto en la presente invencion es calentar la carga de admision del motor.
El operador del motor puede manualmente ajustar las condiciones del proceso para optimizar estas por un combustible particular que se combustiona. Sin embargo, en una modalidad preferida, el sistema del motor reconocera el tipo de combustible que se usa, y automaticamente ajusta las condiciones de combustion para ese tipo de combustible.
Aunque la temperatura minima preferida para el aire de combustion diferira para diferentes tipos de motores y relacion de compresion, se preve que este mmimo no sera menos de 60 °C. Los lfmites de temperatura superiores son mas teoricos que practicos, con temperaturas mas altas que son mas costosas de logar y mantener. Los componentes tales como las valvulas de escape y turbo entradas pueden clasificarse solamente a una temperatura espedfica, y mantener las temperaturas dentro del intervalo de operacion para esos componentes impondra un lfmite practico superior. Sin embargo, el calor latente inherente de la vaporizacion del glicerol naturalmente reduce la temperatura pico de combustion y permite una operacion de potencia maxima nominal dentro de los intervalos espedficos para estos componentes. (Ver las temperaturas de escape de la combustion del glicerol). Sin desear limitar el alcance de la invencion, se espera que un lfmite superior de 250 °C debera ser suficiente para propositos practicos.
Los artfculos 'un' y 'una' se usan en la presente descripcion con el significado de 'al menos uno' a menos que el contexto requiera otra cosa.
Se aprecia que ciertas caractensticas de la invencion, las cuales, por claridad, se describen en el contexto de modalidades separadas, pueden ademas proporcionarse en combinacion en una sola modalidad. De forma inversa, varias caractensticas de la invencion las cuales, por brevedad, se describen en el contexto de una sola modalidad, pueden ademas proporcionarse separadamente, o en cualquier combinacion adecuada.
Aunque la invencion, por propositos de ilustracion, se ha descrito con referencia a ejemplos espedficos, se debe entender que la invencion no se limita a esos ejemplos. Se exponen en las reivindicaciones varias alteraciones, modificaciones, y/o adiciones pueden introducirse en las construcciones y arreglos descritos anteriormente sin apartarse del ambito de la presente invencion.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    Reivindicaciones
    1. Un metodo de encender y combustionar el glicerol en un cilindro de combustion de un motor de encendido por compresion de carga heterogenea, el metodo comprende suministrar al puerto de entrada del cilindro aire de combustion a una temperatura de al menos 60 °C por sustancialmente todo el tiempo que el motor esta funcionando, e inyectar dicho glicerol en el cilindro de combustion despues que la compresion del aire de combustion ha calentado el aire de combustion hasta una temperatura en la cual el glicerol se enciende.
  2. 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el aire de combustion se suministra al puerto de entrada del cilindro a una temperatura en el intervalo 90-250 °C.
  3. 3. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en donde el aire de combustion se suministra al puerto de entrada del cilindro a una presion tal que el flujo de masa que entra en el cilindro mediante el puerto de entrada se corrige para sustancialmente igualar aquella que entrana en el cilindro en condiciones de funcionamiento estandares.
  4. 4. Un metodo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que ademas comprende calentar el glicerol antes de inyectarlo en la camara de combustion.
  5. 5. Un metodo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en donde al menos algo del aire de combustion se calienta usando el calor residual del motor.
  6. 6. Un metodo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en donde el aire de combustion se presuriza por medio de un sobrealimentador accionado por el flujo del gas de escape del motor.
  7. 7. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, en donde al menos parte del aire de combustion se calienta por la ineficiencia inherente del sobrealimentador accionado por el flujo del gas de escape del motor.
  8. 8. Un metodo de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en donde el aire de combustion tiene un contenido de oxfgeno enriquecido.
  9. 9. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 4, en donde el glicerol se calienta y se inyecta en el cilindro a una temperatura en el intervalo de 60-160 °C.
  10. 10. Un metodo de generar potencia y calor combinados (CHP), que incluye encender y combustionar el glicerol usando un metodo como se especifica en cualquier reivindicacion precedente y usar calor reciclado del aire de entrada para mantener o aumentar la energfa del calor residual del gas de escape que se puede usar para la recuperacion.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8056529B2 (en) * 2007-07-10 2011-11-15 Qamhiyeh Ziyad A Rotary internal combustion engine for combusting low cetane fuels
US9567918B2 (en) 2010-05-10 2017-02-14 Go Natural Cng, Llc Bi-fuel control systems for automotive vehicles and related methods
GB201008577D0 (en) * 2010-05-24 2010-07-07 Aquafuel Res Ltd Engine cleaning method
CN102286299B (zh) * 2010-06-21 2016-01-13 周向进 一种清洁高效环保的汽油产品
CN102312719B (zh) * 2010-07-07 2013-08-28 周向进 一种压燃式低辛烷值汽油发动机
US20130081592A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Chris De Boer Combustion control for internal combustion engines through fuel temperature and pressure
GB2495549A (en) 2011-10-14 2013-04-17 Aquafuel Res Ltd Method of starting a compression ignition engine
CN102705068A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 北京理工大学 任意燃料压燃式内燃机
US9556845B2 (en) * 2013-03-12 2017-01-31 Ecomotors, Inc. Enhanced engine performance with fuel temperature control
CN103225561A (zh) * 2013-04-16 2013-07-31 上海交通大学 双燃料发动机火花点火与均质压燃模式切换策略及其实施装置
WO2016065316A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Enairgy Engines Llc Power plant
CN105647598A (zh) * 2014-11-05 2016-06-08 周向进 含有助燃剂的汽油产品及其制造方法
US10161363B1 (en) 2017-09-14 2018-12-25 United Arab Emirates University Fuel preheater for internal combustion engine
BR112021022895A2 (pt) 2019-05-15 2022-01-18 Clearflame Engines Inc Partida a frio para combustíveis de alta octanagem em uma arquitetura de motor a diesel
CA3172413A1 (en) 2020-02-26 2021-09-02 Clearflame Engines, Inc. Fuel agnostic compression ignition engine
CA3185131A1 (en) 2020-07-09 2022-01-13 Julie BLUMREITER Systems and metods of cylinder deactivation in high-temperature mixing-controlled engines
WO2022173975A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18 Gas Technologies Llc High oxygen operation of internal combustion engines

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3186394A (en) * 1963-11-13 1965-06-01 Ramun Michael Air supply for internal combustion engines
DE1451899A1 (de) 1965-10-28 1969-08-21 Daimler Benz Ag Verfahren und Ausruestung zum Betrieb eines Dieselmotors mit Abgasturbolader
DE2115001A1 (de) * 1971-03-27 1972-09-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zum Betrieb einer luftverdichtenden und selbstzündenden Einspritzbrennkraftmaschine für Vielstoffbetrieb und nach diesem Verfahren arbeitende Brennkraftmaschine
US4122679A (en) * 1973-08-10 1978-10-31 Societe D'etudes De Machines Thermiques Method and means for pre-heating the intake air of a supercharged, low-compression ratio diesel engine when operating at low load
US4333424A (en) * 1980-01-29 1982-06-08 Mcfee Richard Internal combustion engine
DE3243001A1 (de) * 1982-11-20 1984-05-24 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Einrichtung zur vorwaermung der ansaugluft einer brennkraftmaschine
JPS5994154U (ja) * 1982-12-15 1984-06-26 株式会社小松製作所 デイ−ゼルエンジン
DE3432512C2 (de) * 1983-09-05 1986-07-03 Mazda Motor Corp., Hiroshima Vorrichtung und Verfahren zum Vorglühen des Motorblocks einer Brennkraftmaschine oder der Brennkraftmaschinen-Ansaugluft
US4457763A (en) 1983-11-07 1984-07-03 Ethyl Corporation Diesel fuel cetane improver
JPS618456A (ja) 1984-06-22 1986-01-16 Kyoko Araki デイゼルエンジンにおける出力増加燃料節減装置
US4791787A (en) * 1985-12-05 1988-12-20 Paul Marius A Regenerative thermal engine
US4709672A (en) * 1985-05-21 1987-12-01 Isuzu Motors Limited Combustion chamber for an internal-combustion engine
US4746326A (en) 1985-11-15 1988-05-24 Mobil Oil Corporation Cetane number of diesel fuel by incorporating polynitrate esters and stabilizers
HU194000B (en) 1986-02-14 1987-12-28 Transinnov Koezlekedesi Muesza Method and apparatus for cold starting compression-ignition (diesel-system) internal combustion engines
JPH03503196A (ja) * 1988-02-10 1991-07-18 ザ　ブロークン　ヒル　プロプライエタリィ　カンパニー　リミテッド 燃料の酸素富化
CN2045782U (zh) * 1988-05-14 1989-10-11 石家庄新兴金属工艺加工厂 余热注入式汽车节油净化装置
US4876988A (en) * 1988-06-13 1989-10-31 Paul Marius A Combined fuel engine
DE3824099A1 (de) * 1988-07-15 1990-01-18 Schatz Oskar Verfahren zur beheizung eines verbrennungsmotors
DE3833803A1 (de) 1988-10-05 1990-04-12 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum einspritzen von kraftstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine
JP2744507B2 (ja) 1990-03-28 1998-04-28 ヤンマーディーゼル株式会社 エンジン発電機
US5269144A (en) * 1991-09-10 1993-12-14 Detroit Diesel Corporation Methanol fueled turbocharged diesel cycle internal combustion engine
JP3279663B2 (ja) 1992-08-27 2002-04-30 鐘淵化学工業株式会社 ヒドロシリル基含有イミド化合物
SI9400154A (en) 1994-03-29 1995-12-31 Igor Urban Reaction rocket engine with synthetic fuel
JPH09158731A (ja) * 1995-12-08 1997-06-17 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk 灯油や植物油を燃料とする遮熱型エンジン
DE19622601C1 (de) 1996-06-05 1998-03-12 L U T Labor Und Umwelttechnik Biokraftstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
US5662090A (en) * 1996-10-01 1997-09-02 Ward; Jackie L. Heat exchange system for using vegetable oils as an engine fuel
WO1998025012A1 (en) * 1996-12-02 1998-06-11 Caterpillar Inc. Air to air aftercooler heated bypass with load sensing switching valve
JP3218323B2 (ja) 1997-01-21 2001-10-15 経済産業省産業技術総合研究所長 予混合気圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法
AUPQ748100A0 (en) 2000-05-11 2000-06-08 O'Donnell, Anthony P Induction and fuel delivery system for piston engine
ATE376044T1 (de) * 2001-09-18 2007-11-15 Southwest Res Inst Brennstoffe für homogen geladene verdichtungsgezündete maschinen
AUPR983202A0 (en) * 2002-01-04 2002-01-31 Glew, Wayne Kenneth Fuel supply system for an internal combustion engine
US7047933B2 (en) * 2002-08-08 2006-05-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Low emission fuel for use with controlled temperature combustion, direct injection, compression ignition engines
DE10332936A1 (de) * 2003-07-19 2005-02-10 Daimlerchrysler Ag Steuerung einer elektrisch beheizten Vorwärmeinrichtung für den Kaltstart von Verbrennungsmotoren
FR2876418A1 (fr) 2004-10-12 2006-04-14 Renault Sas Procede et dispositif d'admission d'un melange comburant dans un moteur
WO2006086814A2 (de) * 2005-02-16 2006-08-24 Georg Michael Ickinger ERSATZ VON FOSSILEN HEIZÖL DURCH FLÜSSIGE ERNEUERBARE BRENNSTOFFE. VERFAHREN, MAβNAHMEN UND VORRICHTUNG ZUR UMSTELLUNG VON HEIZ-, BRENNERANLAGEN
WO2007059396A2 (en) * 2005-11-14 2007-05-24 Api Heat Transfer Inc. Air-cooled charge air cooler with cooling element
US7249598B1 (en) * 2006-01-12 2007-07-31 Richardson James M Hydrogen augmented diesel crankcase ventilation
JP2007255329A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Honda Motor Co Ltd 内燃機関システム
US7284506B1 (en) * 2006-05-08 2007-10-23 Ford Global Technologies, Llc Controlling engine operation with a first and second fuel
WO2008154275A2 (en) * 2007-06-06 2008-12-18 North Carolina State University Process for combustion of high viscosity low heating value liquid fuels

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