PL198672B1 - Układ do dostarczania ciekłego gazu ziemnego do silnika spalinowego wewnętrznego spalania - Google Patents

Abstract

1. Uk lad do dostarczania ciek lego gazu ziemnego do silnika spalinowego wewn etrzne- go spalania, zawieraj acy odparowywacz, które- go wlot jest po laczony przewodem ze zbiorni- kiem ciek lego gazu ziemnego i którego wylot jest po laczony przewodem z reduktorem ci- snienia, znamienny tym, ze odparowywacz (4) zawiera wewn etrzn a metalow a rur e (12) do przep lywu gazu, która jest otoczona przynajm- niej na jej cz esci wspó losiowym p laszczem (5), przy czym p laszcz (5) jest po laczony z przewo- dami wodnymi (6) do cyrkulacji gor acej wody z silnika, a wn etrze rury (12) znajduj acej si e w odparowywaczu (4) ma scian e z zebrami lub spiral a (16) do wymuszania spiralnego ruchu przep lywu ciek lego gazu i zwi ekszania czasu przebywania gazu w kontakcie z ogrzewan a scian a odparowywacza (4). PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do dostarczania ciekłego gazu ziemnego do silnika spalinowego wewnętrznego spalania, zwłaszcza w samochodzie.

Gaz jest dobrą alternatywą dla tradycyjnych paliw, w porównaniu z którymi wyróżnia się korzyścią bardzo niskiego zanieczyszczenia jak również niższym kosztem.

Główną częścią składową typowych urządzeń do dostarczania gazu do silnika jest zespół odparowywacza/reduktora, w którym przetwarza się gaz ze stanu ciekłego do gazowego i jednocześnie obniża się ciśnienie poniżej ciśnienia pierwotnego, a następnie przeprowadza się go do silnika.

We wszystkich znanych typach układu, odparowywacz i reduktor są połączone w jeden zespół. Ciekły gaz ziemny przeprowadza się ze zbiornika do komory ogrzewanej przez wodę chłodzącą silnik, gdzie jest on przetwarzany ze stanu ciekłego w stan gazowy.

Ciśnienie gazu działa na membranę, która jest poddana działaniu sprężyny po przeciwległej stronie i uruchamia zawór, który zamyka przewód doprowadzający ciekły gaz ziemny. Ciśnienie gazu w komorze odparowującej jest dlatego określone głównie przez właściwości sprężyny. W tym zespole występują elementy do dodatkowego redukowania ciśnienia gazu do wartości wymaganej do zasilania paliwem silnika.

Jednak to rozwiązanie ma dwie wady. Po pierwsze, zespół jest podatny na zapychanie spowodowane gromadzeniem się oleju, smoły i innych pochodnych destylacji ropy naftowej, które nie są całkowicie wyeliminowane z ciekłego gazu i akumulują się w odparowywaczu/reduktorze, co okresowo przerywa ruch mechanicznych części, uniemożliwiając właściwe działanie zespołu. Drugą wadą jest to, że układ, które działa zarówno jak odparowywacz i reduktor ciśnienia musi mieć wymiary, chociaż ograniczone, takie, że zawsze stwarza to problemy usytuowania w obszarze z silnikiem, zwłaszcza w nowoczesnych samochodach, w których dostępny obszar jest bardzo mały.

W opisie patentowym DE 2613175 ujawniono układ do dostarczania ciekłego gazu ziemnego do silnika spalinowego wewnętrznego spalania, zawierający pierwszy wymiennik ciepła (dla gazu) połączony szeregowo z drugim wymiennikiem ciepła, w którym powietrze jest doprowadzane do tej samej temperatury co gaz. Za wymiennikami, pomiędzy drugim wymiennikiem i silnikiem, jest umieszczony regulator.

Według wynalazku, układ do dostarczania ciekłego gazu ziemnego do silnika spalinowego wewnętrznego spalania, zawierający odparowywacz, którego wlot jest połączony przewodem ze zbiornikiem ciekłego gazu ziemnego i którego wylot jest połączony przewodem z reduktorem ciśnienia, charakteryzuje się tym, że odparowywacz zawiera wewnętrzną metalową rurę do przepływu gazu, która jest otoczona przynajmniej na jej części współosiowym płaszczem, przy czym płaszcz jest połączony z przewodami wodnymi do cyrkulacji gorącej wody z silnika, a wnętrze rury znajdującej się w odparowywaczu ma ścianę z żebrami lub spiralą do wymuszania spiralnego ruchu przepływu ciekłego gazu i zwiększania czasu przebywania gazu w kontakcie z ogrzewaną ścianą odparowywacza.

Wewnętrzna ściana rury odparowywacza ma ukształtowaną wypukłą spiralę.

Pomiędzy wylotem odparowywacza i wlotem reduktora ciśnienia może być usytuowany filtr.

Za odparowywaczem jest usytuowany reduktor ciśnienia połączony z urządzeniem zasilającym silnik w paliwo.

Jak wynika z opisu, układ według wynalazku zapewnia znaczne korzyści. Po pierwsze gaz wchodzi w kontakt z poruszającymi się częściami mechanicznymi po jego doskonałym przefiltrowaniu i wszystkie zanieczyszczenia obecne w ciekłej fazie zostają usunięte, co eliminuje ryzyko osadzania, które może spowodować zakleszczenie poruszających się części i złe ich funkcjonowanie.

Po drugie, układ według wynalazku jest znacznie mniejszy niż typowe odparowywacze/reduktory. Może ona być wykonany z części już znanych i stosowanych w tej dziedzinie, bez potrzeby nadmiernych inwestycji wymaganych do wykonania w obecnie istniejących odparowywaczach/reduktorach.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ dostosowany do dostarczania płynnego gazu ziemnego do silnika wewnętrznego spalania, fig. 2 - odparowywacz tworzący część układu według wynalazku, w przekroju poprzecznym.

Na figurze 1 przedstawiono zbiornik ciekłego gazu mocowany do pojazdu. Przewód 2, na którym jest zamocowany zawór elektromagnetyczny 3, prowadzi od zbiornika 1, ciekłego gazu ziemnego do zespołu odparowywacza 4. Na przewodzie 2 jest zamontowany odparowywacz 4, który zostanie dalej opisany szczegółowo w odniesieniu do fig. 2. Odparowywacz 4 zawiera metalową rurę 12,

PL 198 672 B1 w którym gaz jest odparowywany. Rura 12 jest otoczona płaszczem 5 w postaci współosiowej tulei przynajmniej na części jej długości, która tworzy komorę wokół rury 12, w której cyrkuluje gorąca woda z silnika przeprowadzana przez parę przewodów wodnych 6.

Filtr 7 znanego typu, taki jak na przykład zawierający wkładkę filtrującą 8 i wylot osuszający 9, jest zamocowany na dole odparowywacza 4. Wylot filtra 7 jest połączony z reduktorem ciśnienia 10, który prowadzi do układu 11 do zasilania silnika w paliwo.

Reduktor ciśnienia 10 może być znanego typu. Na przykład może on być korzystnie utworzony przez reduktor ciśnienia typu opisanego we włoskim opisie patentowym nr 1,278,588, który jest tu przywołany jako odniesienie.

Odparowywacz 4, który jest bardziej szczegółowo przedstawiony na fig. 2, zawiera rurę 12 metalową lub podobny element taki, jak rura miedziana, do której jest przymocowana para teowych złączek 13 lub tym podobnych, połączonych z przewodami wodnymi 6, które prowadzą do układu chłodzącego silnika cyrkulującego wodę.

Płaszcz 5, lub tuleja, zaciśnięty na przykład za pomocą zacisków rurowych lub tym podobnych, jest zamocowany do złączek 13, zaś po przeciwnych stronach złączka 13 jest zamknięta przez uszczelkę pierścieniową 14 lub tym podobną zamocowaną na rurze 2 i wewnątrz złączki 13, jak pokazano na fig. 2.

Tak więc, wokół rury 12 odparowywacza 4 jest ukształtowana komora ograniczona od wewnątrz rurą 12 i od zewnątrz złączkami 13 i płaszczem 5, a na każdym końcu uszczelkami pierścieniowymi 14. Gorąca woda z silnika cyrkuluje w tej komorze i jej ciepło jest przekazywane do gazu, który przepływa przez rurę 12 powodując jego przejście w stan gazowy.

Wnętrze rury 12 otoczonej przez płaszcz 5 korzystnie ma ścianę z żebrami lub spiralą 16, której celem jest wymuszenie przepływu gazu wzdłuż toru spiralnego w styku ze ścianą rury 12 odparowywacza 4 dla zapewnienia koniecznego przepływu ciepła od wody cyrkulującej w komorze ograniczonej płaszczem 5 do gazu. Podczas działania, ciśnienie w zbiorniku 1 wymusza przepływ gazu przez przewód 2, przez który jest on przeprowadzany do odparowywacza 4. Tutaj gaz, przez ściankę rury 12 odparowywacza 4, absorbuje ciepło z wody cyrkulującej wokół przewodu 2 w płaszczu 5 i w ten sposób zmienia go w stan gazowy.

Kiedy układ zostaje uruchomiony, zwiększone ciśnienie odparowanego gazu wymusza cofanie się ciekłego gazu obecnego przed przewodem 2 na pewną odległość, powodując, że pewna jego część wchodzi do zbiornika 1, dopóki ciśnienie w odparowywaczu 4 nie zostanie wyrównane z ciśnieniem gazu w zbiorniku 1, (zawór elektromagnetyczny 3 umożliwia przepływ do tyłu gazu do zbiornika 1, kiedy cewka nie jest zasilana).

Gdy gaz przepływa przez rurę 12 odparowywacza 4, jest on zmuszany przez spiralę 16 do przepływu torem spiralnym wzdłuż ściany rury 12 tak, że gaz pozostaje w kontakcie ze ścianą dłużej i absorbuje konieczną ilość ciepła z wody cyrkulującej na zewnątrz. Kiedy gaz, teraz w stanie gazowym, wychodzi z rury 12 odparowywacza 4, jest on filtrowany przez wkładkę 8 filtra 7 i przeprowadzany, całkowicie pozbawiony resztek z destylacji, do reduktora ciśnienia 10, gdzie występują części mechaniczne.

Ponadto układ może być łatwo zaadoptowany do różnego typu pojazdów, ponieważ jest konieczne tylko, na przykład zmienienie długości ogrzewanej rury 12 przewodu 2 bez potrzeby większych modyfikacji istniejącego układu zasilającego w paliwo w pojeździe.

Fachowcy w tej dziedzinie mogą zauważyć możliwość wprowadzania licznych modyfikacji i zmian, które mieszczą się w zakresie wynalazku.

Claims (4)

1. Układ do dostarczania ciekłego gazu ziemnego do silnika spalinowego wewnętrznego spalania, zawierający odparowywacz, którego wlot jest połączony przewodem ze zbiornikiem ciekłego gazu ziemnego i którego wylot jest połączony przewodem z reduktorem ciśnienia, znamienny tym, że odparowywacz (4) zawiera wewnętrzną metalową rurę (12) do przepływu gazu, która jest otoczona przynajmniej na jej części współosiowym płaszczem (5), przy czym płaszcz (5) jest połączony z przewodami wodnymi (6) do cyrkulacji gorącej wody z silnika, a wnętrze rury (12) znajdującej się w odparowywaczu (4) ma ścianę z żebrami lub spiralą (16) do wymuszania spiralnego ruchu przepływu ciekłego gazu i zwiększania czasu przebywania gazu w kontakcie z ogrzewaną ścianą odparowywacza (4).

PL 198 672 B1

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzna ściana rury (12) odparowywacza (4) ma ukształtowaną wypukłą spiralę.

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy wylotem odparowywacza (4) i wlotem reduktora ciśnienia (10) jest usytuowany filtr (7).

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że za odparowywaczem (4) jest usytuowany reduktor ciśnienia (10) połączony z urządzeniem zasilającym (11) silnik w paliwo.