NL8600611A - Gasinstallatie voor toepassing in verbrandingsmotoren. - Google Patents

Description

NL 33.440-Me/hp , _ 1 ▼Λ. . 1

Gasinstallatie voor toepassing in verbrandingsmotoren

De uitvinding heeft betrekking op een gasinstallatie voor toepassing in verbrandingsmotoren, voorzien van een drukregelaar voor het met een gewenste druk via een toe-voerleiding toevoeren van gas aan een luchtaanzuigkanaal van 5 de motor, waarbij de toevoerleiding van het gas met tenminste ëên inspuitorgaan op het luchtaanzuigkanaal aansluitbaar is.

Bij een bekende gasinstallatie van deze soort doet zich de situatie voor, dat drukpulsaties in het luchtaanzuigkanaal ter plaatse van de gasinspuiting via de gastoevoer-10 leiding invloed hebben op de druk in de drukregelaar. Deze drukpulsaties kunnen zo snel zijn, dat de regeling van de druk in de drukregelaar zich niet snel genoeg kan aanpassen, waardoor een onjuiste gas-luchtverhouding ontstaat.

De uitvinding beoogt een gasinstallatie van de in 15 de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij dit bezwaar op doeltreffende wijze is opgeheven.

Hiertoe wordt, de gasinstallatie volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat in de gastoevoerleiding een drukmodulator is opgenomen, waarmede een gewenste druk in de gas-20 toevoerleiding handhaafbaar is.

Door deze drukmodulator kunnen drukpulsaties in het luchtaanzuigkanaal de druk in de drukregelaar niet meer via de gastoevoerleiding verstoren.

In een gunstige uitvoering van de gasinstallatie 25 volgens de uitvinding is de drukmodulator voorzien van een in de gastoevoerleiding opgenomen klep, die bedienbaar is door de druk in de gastoevoerleiding vÖÖr deze klep.

Op deze wijze is de druk in de gastoevoerleiding vöör de klep onafhankelijk van de druk in de gastoevoerlei-30 ding na de klep.

Hierbij is het van voordeel indien de drukmodulator bestaat uit een kamer, die is uitgevoerd met een membraam, terwijl op de kamer aan één zijde van het membraam de ingaande en uitgaande gedeelten van de gastoevoerleiding aansluiten, 35 waarbij de door een veer belaste klep met het membraam verbonden is en het uitgaande gedeelte van de gastoevoerleiding .· . . 0 j i 2'- ** -2- kan afsluitenterwijl de druk in het ingaande gedeelte van de gastoevoerleiding op het membraam inwerkt.

Hierdoor ontstaat een zeer eenvoudige opbouw van de drukmodulator.

5 Een voordelige uitvoering van de gasinstallatie volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat op de gastoevoerleiding een luchtregelorgaan is aangesloten voor het toevoeren van verbrandingslucht aan het gas.

Door het toevoeren van lucht aan het gas voordat 10 het gas in het luchtaanzuigkanaal wordt gespoten ontstaat vooral bij lage belastingstoestanden van de motor, zoals bij stationair draaien van de motor, waarbij de luchtstromingssnelheden laag zijn, toch een goede menging van de lucht en het gas, waardoor een optimale verbranding kan plaatsvinden. 15 Bij een bekende uitvoering van een gasinstallatie van de in de aanhef genoemde soort worden in het luchtaanzuigkanaal gaten geboord, waarin de inspuitorganen worden bevestigd. Hierdoor bestaat het gevaar dat. boorspanen in het luchtaanzuigkanaal terecht komen en schade aan de motor toe-20 brengen.

De uitvinding heft dit bezwaar daardoor op, dat het (elk) inspuitorgaan voor het gas uit een inspuitadapter bestaat, die op bestaande aansluitingen in het luchtaanzuigkanaal van de motor bevestigbaar is.

25 Hierbij is het gunstig, indien de (elke) inspuit adapter in het luchtaanzuigkanaal kan worden opgenomen, terwijl déze inspuitadapter is voorzien van een met de gastoevoerleiding in verbinding staand, rondlopend kanaal, dat aan de binnenomtrek is uitgevoerd met een aantal over de omtrek 30 verdeelde openingen, welke na montage van de inspuitadapter in het luchtaanzuigkanaal van de motor in dit luchtaanzuigkanaal uitmonden.

In een gasinstallatie, die is bedoeld voor toepassing in een verbrandingsmotor met benzine-inspuiting, waarbij 35 een inspuitorgaan voor de benzine op het luchtkanaal is aangesloten, is het het van voordeel wanneer de inspuitadapter is uitgevoerd als een afstandsring, waarin het inspuitorgaan 1 -J -i j ~3~ a -i aanbrengfaaar is, zodanig dat om het inspuitorgaan een ringvormige spleet ontstaat, waardoor gas uit de op de afstands-ring aangesloten gastoevoerleiding aan het luchtaanzuigkanaal toevoerbaar is.

5 De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, die een uitvoeringsvoorbeeld van een gasinstallatie volgens de uitvinding weergeeft.

Fig. 1 is een schematische voorstelling van de principiële constructie van een met een gasinstallatie vol-10 gens de uitvinding uitgevoerde verbrandingsmotor.

Fig. 2 is een bovenaanzicht van een inspuitadapter uit de gasinstallatie volgens fig. 1, op grotere schaal.

Fig. 3 toont in doorsnede een alternatieve inspuit-adapter van de gasinstallatie volgens de uitvinding.

15 In de tekening is een uitvoering van een door vloei baar gas aandrijfbare verbrandingsmotor weergegeven, welke is uitgevoerd met een gasinstallatie volgens de uitvinding.

Deze gasinstallatie is bedoeld voor gebruik van LPG, doch het is uiteraard mogelijk andere vloeibare gassen en ook in 20 gasvorm aanwezige gassen, zoals bijvoorbeeld biogas en aardgas toe te passen. De wezenlijke constructie van de gasinstallatie zal worden beschreven aan de hand van de gas- en luchtstromen in de motor. In alle figuren is de stroming van het gas aangegeven met een streeplijnpijl, terwijl de weg van 25 de aangezogen lucht met een doorgetrokken pijl is aangeduid.

Fig. 1 toont een motorblok 1 van een meercilinder-zuigermotor, waarop de gasinstallatie is aangesloten. Het vloeibare gas uit een niet weergegeven gastank wordt via een filter 2 en een klep 3 aan een verdamper-drukregelaar 4 toe-30 gevoerd. Met behulp van warm koelwater 5 wordt het vloeibare gas in een warmtewisselaar 6 van de verdamper-drukregelaar 4 verdampt. Via een stang is de klep 3 verbonden met een door een veer 7 belast membraam 8. De beweging van het membraam 8 doet de klep 3 openen en sluiten, en bepaalt op deze wijze de 35 druk van het verdampte gas in de verdamper. Het verdampte gas wordt via een klep 9 naar een drukkamer 10 geleid. Via een leiding 11 staat deze drukkamer 10 in verbinding met een : : ' '11 * * -4- beluchtingskamer 12 achter het membraam 8 van de verdamper. Hierdoor kan een constant drukverschil tussen de verdamper en de drukkamer 10· worden gehandhaafd.

De klep 9 van de drukkamer 10 wordt bediend met 5 behulp van een veer 13, waarvan de veerdruk met een afstel-schroef 14 verstelbaar is. Een met de veer 13 samenwerkend membraam 15 sluit de drukkamer 10 aan de van de klep 9 afgekeerde zijde af. Het op druk gebrachte gas stroomt uit de drukkamer 10 in de gastoevoerleiding 16 naar een gasdoseer-10 inrichting 17, alwaar het gas, in afhankelijkheid van de doorstromingshoeveelheid van de door de motor via een meeteenheid 18; aangezogen lucht wordt gedoseerd, zodat een gewenste verhouding van het, aan de verbrandingskamers van de motor toevoerbare gas/luchtmengsel ontstaat.

15 Op de gastoevoerleiding 16 na de gasdoseerinrich ting 17 sluit een terugkoppelleiding 19 aan, welke in verbinding staat met een beluchtingskamer 20 achter het membraam 15 van de drukkamer 10. Door deze terugkoppeling 19 wordt de regeling van de druk in de drukkamer 10 beïnvloed 20 door de druk in de gastoevoerleiding 16 na de gasdoseerinrichting 17.

Een aparte ruimte 21 achter het membraam 15 staat middels een terugkoppelleiding 22 in verbinding met een luchtaanzuigkanaal 33 van de motor vlak voor de verbrandings-25 kamers hiervan. In dit gedeelte van het luchtaanzuigkanaal heerst- een onderdruk, die wordt bepaald door het motorvermogen. De terugkoppeling zorgt derhalve voor een aanpassing van de gasdruk in de drukregelaar aan het prestatieniveau van de motor, zodanig dat een grotere gas-luchtverhouding wordt 30 verkregen bij toenemend motorvermogen.

Vanaf de gasdoseerinrichting 17 stroomt het gas door de gastoevoerleiding 16 naar een drukmodulator 23. Deze druk-modulator 23 bestaat uit een kamer 24, die is uitgevoerd met een membraam 25. Op de kamer 24 sluiten aan éên zijde van het 35 membraam 26 de ingaande gastoevoerleiding 16 en een uitgaande gastoevoerleiding 28 aan. Een door een veer 26 belaste klep 27 is verbonden met het membraam 25 en sluit in zijn gesloten '*>. . ** -» ^ .« -ï ; J - j -5- , 4 stand de uitgaande gastoevoerleiding 28 af, De kamer 24 is aan de van de gastoevoerleiding 28 afgekeerde zijde van het membraan 25 op de atmosfeer aangesloten. De druk in de ingaande gastoevoerleiding 16 werkt op het membraam 25 en bedient daar-5 mede de klep 27. Door deze drukmodulator 23 is de druk in de gastoevoerleiding 16 vöör de klep 27 onafhankelijk van de druk in de gastoevoerleiding 28 na de klep 27. Op deze wijze kunnen drukpulsaties in het luchtaanzuigkanaal 33 ter plaatse van de gasinspuiting de drukregeling in de verdamper-drukre-10 gelaar 4 niet verstoren.

Het gas wordt na de drukmodulator 23 via de toevoer-leiding 28 naar een verdeelstuk 29 geleid, alwaar de toevoer-leiding 28 zich splitst in vertakkingen 30, waarbij elke vertakking naar een inspuitadapter 31 verloopt, waar het gas 15 vlak voor een verbrandingskamer van de motor wordt ingespoten. Elke inspuitadapter 31 is tussen een pijpstuk 32f van een in-laatspruitstuk 32 en het motorblok 1 aangebracht.

Bij elke inspuitadapter 31 wordt een brandbaar gas/luchtmengsel gevormd, dat aan de verbrandingskamer wordt 20 toegevoerd. De verbrandingslucht wordt hierbij aangevoerd via de luchtmeeteenheid 18 en het luchtaanzuigkanaal 33, dat op het inlaatspruitstuk 32 aansluit. In het luchtaanzuigkanaal 33 is een luchtregelklep 34, bijvoorbeeld van een benzinecarbu-rateur opgenomen voor de regeling van de hoeveelheid toege-25 voerde lucht.

In flg. 2 is de inspuitadapter 31 in detail weergegeven. Deze inspuitadapter 31 bestaat uit een ringvormig plat lichaam, waarin een rondlopend kanaal 35 is gevormd. Een aansluitstuk 36 voor de bijbehorende vertakking 30 van de 30 gastoevoerleiding 28 bezit een boring, die in het kanaal 35 uitmondt. Aan de binnenomtrek van het rondlopende kanaal 35 • is een aantal over de omtrek verdeelde openingen 37 aangebracht, die in verbinding staan met het luchtaanzuigkanaal 33.

Op deze wijze kan het gas verdeeld over de openingen 37 aan 35 de verbrandingslucht worden toegevoerd, waarbij een goede vermenging van het gas en de verbrandingslucht wordt verkregen .

^ * ...

^ < "" b"“

Ten behoeve van de montage van de inspuitadapter 37 is deze voorzien van met gaten uitgevoerde flenzen 38. Het is uiteraard ook mogelijk gebruik te maken van één inspuitadapter 31, welke dan bijvoorbeeld tussen de carburateur en 5 het inlaatspruitstuk 32 is gemonteerd.

Fig. 3 toont een alternatieve inspuitadapter, welke speciaal is bedoeld voor verbrandingsmotoren, die zijn voorzien van benzine-inspuiting. Met verwijzingscijfer 39 is het benzine-inspuitorgaan aangeduid, dat normaal in een conische 10 boring 40 in elk pijpstuk 32’ van het inlaatspruitstuk 32 is .aangebracht. Ten behoeve van de gasinspuiting is het inspuit-orgaan 39 aangebracht in een als inspuitadapter dienende afstandsring 41, zodanig dat om het inspuitorgaan 39 een ringvormige spleet 42 ontstaat. Op de afstandsring 41 sluit de 15 bijbehorende vertakking 30 van de.gastoevoerleiding 24 aan, zodat gas via de ringvormige spleet 42 aan het luchtaanzuig-kanaal 33 kan worden toegevoerd.

Fig. 3 toont voorts nog een in de vertakking 30 opgenomen terugslagklep 43, die ook aanwezig is in de gasinstal-20 latie volgens fig. 1 en 2. Deze terugslagklep 43 voorkomt, dat bij plotselinge drukveriiogingen in het luchtaanzuigkanaal lucht in de gastoevoerleiding 28 stroomt.

In fig. T is schematisch weergegeven, dat in de gastoevoerleiding 28 een luchtregelorgaan 44 is opgenomen, 25 welke bijvoorbeeld als luchtregelschroef kan zijn uitgevoerd. Met dit luchtregelorgaan kan lucht aan het door de gastoevoerleiding 28 stromende gas worden toegevoerd. Hierdoor wordt ook bij lage belastingstoestanden van de motor, dus bij lage luchtstroomsnelheden een goed gemengd gas/luchtmengsel 30 verkregen. Via een aparte regeling kan de hoeveelheid door het luchtaanzuigkanaal toegevoerde lucht worden aangepast aan de in de gastoevoerleiding 28 ingebrachte hoeveelheid lucht.

De uitvinding is niet beperkt tot de in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden, die op verschillende 35 manieren binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevarieerd.

Λ Λ „J J

t· ; v J |

Claims (10)

1. Gasinstallatie voor toepassing in verbrandingsmotoren, voorzien van een drukregelaar voor het met een gewenste druk via een toevoerleiding toevoeren van gas aan een luchtaanzuigkanaal van de motor, waarbij de toevoerleiding 5 van het gas met tenminste één inspuitorgaan op het luchtaanzuigkanaal aansluitbaar is, met het kenmerk, dat in de gastoevoerleiding een drukmodulator is opgenomen, waarmede een gewenste druk in de gastoevoerleiding handhaafbaar is .

2. Gasinstallatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drukmodulator is voorzien van een in de gastoevoerleiding opgenomen klep, die bedienbaar is door de druk in de gastoevoerleiding vöör deze klep.

3. Gasinstallatie volgens conclusie 2, me t 15 het kenmerk, dat de drukmodulator bestaat uit een kamer, die is uitgevoerd met een membraam, terwijl op de kamer aan één zijde van het membraam de ingaande en uitgaande gedeelten van de gastoevoerleiding aansluiten, waarbij de door een veer belaste klep met het. membraam is verbonden en 20 het uitgaande gedeelte van de gastoevoerleiding kan afsluiten, terwijl de druk in het ingaande gedeelte van de gastoevoerleiding op het membraam inwerkt.

4. Gasinstallatie volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de kamer van de drukmodulator aan 25 de van de gastoevoerleiding afgekeerde zijde van het membraam op de atmosfeer is aangesloten.

5. Gasinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een gasdoseerinrichting in de gastoevoerleiding is opgenomen, terwijl de drukregelaar is uitgevoerd 30 met een beluchtingskamer, met het kenmerk, dat een terugkoppelleiding is aangebracht tussen de beluchtingskamer en de gastoevoerleiding ter plaatse tussen de gasdoseer-inrichting en de drukmodulator.

6. Gasinstallatie volgens een der voorgaande con- 35 clusies, met het kenmerk, dat op de gastoevoer- 4 j < , : J ’ ^ -8~ leiding een luchtregelorgaan is aangesloten voor het toevoeren van. verbrandingslucht aan het gas.

7. Gasinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het (elk) inspuit- 5 orgaan voor het gas uit een inspuitadapter bestaat, die op • bestaande aansluitingen in het luchtaanzuigkanaal van de motor bevestigbaar is.

8. Gasinstallatie volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de (elke) inspui tadapter in het 10 luchtaanzuigkanaal. kan worden opgenomen, terwijl deze inspuitadapter is voorzien van een met de gastoevoerleiding in verbinding staand, rondlopend kanaal, dat aan de binnenomtrek is uitgevoerd met een aantal over de omtrek verdeelde openingen, welke na montage van de inspuitadapter in het 15 luchtaanzuigkanaal van de motor in dit luchtaanzuigkanaal uitmonden.

9. Gasinstallatie volgens conclusie 7, bedoeld voor toepassing in een verbrandingsmotor met benzine-inspuiting, waarbij ,een inspuitorgaan voor de benzine op het luchtaan- 20 zuigkanaal is aangesloten, met het kenmerk, dat de inspuitadapter is uitgevoerd als een afstandsring, waarin het inspuitorgaan aanbrengbaar is, zodanig dat om het inspuitorgaan een ringvormige spleet ontstaat, waardoor gas uit de op de afstandsring aangesloten gastoevoerleiding aan het 25 luchtaanzuigkanaal toevoerbaar is.

10. Verbrandingsmotor uitgevoerd met een gasinstallatie volgens een der voorgaande conclusies. •IX > χ -II __