PL201498B1 - Sposób i układ do kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania - Google Patents

Abstract

Sposób kondycjonowania ciek lego paliwa w silniku wewn etrznego spalania, polega na tym, ze wtryskuje si e mg le ciek lego paliwa do komory, wprowadza si e ogrzane powietrze o temperaturze po- mi edzy 110°C i 260°C do komory, miesza si e paliwo z ogrzanym powietrzem doprowadzaj ac do ter- micznego krakowania ciek lego paliwa i utworzenia mieszaniny termicznie skrakowanego paliwa i ogrzanego powietrza, a nast epnie odprowadza si e mieszanin e z komory do spalenia w silniku we- wn etrznego spalania. Jednocze snie odczytuje si e temperatur e powietrza wp lywaj acego do komory i zmienia si e objeto sc paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian tej odczytanej temperatury powie- trza. Uk lad (10) do kondycjonowania ciek lego paliwa w silniku wewn etrznego spalania zawiera obu- dow e (12) z komor a (14) krakowania termicznego, wtryskiwacz paliwa (20) do wtryskiwania mg ly pali- wowej do komory, ogrzewacz (22) powietrza wp lywaj acego do komory (14) i regulator (24) po laczony z wtryskiwaczem paliwa do regulowania wtrysku mg ly paliwa do komory. Zawiera te z czujnik tempera- tury powietrza (26) umieszczony do wytwarzania pierwszego sygna lu do regulatora (24) wskazuj acego temperatur e powietrza przep lywaj acego do komory (14) przez otwór wlotowy (16) i po laczony z regu- latorem (24), przy czym regulator (24) jest zaprogramowany do zmieniania obj eto sci paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian temperatury powietrza. PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 370578	(11) 201498
(13)	B1
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej	(22) Data zgłoszenia: 03.01.2003 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 03.01.2003, PCT/AU03/00005 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 10.07.2003, WO03/056165 PCT Gazette nr 28/03	(51) Int.Cl. F02M 31/04 (2006.01)

(54) Sposób i układ do kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania
(30) Pierwszeństwo: 04.01.2002,AU,PR9832	(76) Uprawniony i twórca wynalazku: Glew Wayne Kenneth,Glenfield via Geraldton,AU
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
30.05.2005 BUP 11/05	(74) Pełnomocnik:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2009 WUP 04/09	Słomińska-Dziubek Anna, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

⁽⁵⁷⁾ Sposób kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania, polega na tym, że wtryskuje się mgłę ciekłego paliwa do komory, wprowadza się ogrzane powietrze o temperaturze pomiędzy 110°C i 260°C do komory, miesza się paliwo z ogrzanym powietrzem doprowadzając do termicznego krakowania ciekłego paliwa i utworzenia mieszaniny termicznie skrakowanego paliwa i ogrzanego powietrza, a następnie odprowadza się mieszaninę z komory do spalenia w silniku wewnętrznego spalania. Jednocześnie odczytuje się temperaturę powietrza wpływającego do komory i zmienia się obję tość paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian tej odczytanej temperatury powietrza. Układ (10) do kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania zawiera obudowę (12) z komorą (14) krakowania termicznego, wtryskiwacz paliwa (20) do wtryskiwania mgły paliwowej do komory, ogrzewacz (22) powietrza wpływającego do komory (14) i regulator (24) połączony z wtryskiwaczem paliwa do regulowania wtrysku mgł y paliwa do komory. Zawiera też czujnik temperatury powietrza (26) umieszczony do wytwarzania pierwszego sygnału do regulatora (24) wskazującego temperaturę powietrza przepływającego do komory (14) przez otwór wlotowy (16) i połączony z regulatorem (24), przy czym regulator (24) jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian temperatury powietrza.

PL 201 498 B1

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu i układu do kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania.

Znany jest układ zasilający paliwem opisany w międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/AU95/00239. Ten układ zawiera komorę parowania, w której jest umieszczona piankowa wkładka do zawieszania paliwa w przepływie powietrza ze zwężonego wlotu dla odparowywania tego paliwa. Odparowane paliwo jest mieszane z powietrzem w komorze mieszającej i następnie przenoszone do wlotowego przewodu rozgałęźnego silnika spalinowego wewnętrznego spalania. Paliwo jest dostarczane do dolnej części tej wkładki przez pompę paliwową, a nadmiar paliwa jest zawracany przez układ odprowadzający do źródła paliwa. Przykłady wykonania tego znanego układu zasilającego paliwa zapewniają znaczący wzrost wydajności paliwa, w którym zużycie paliwa w sześciocylindrowym silniku pojazdu zostało zmniejszone od około 13 litrów na 100 km do około 2,6 litrów na km.

Celem wynalazku jest opracowanie zmodyfikowanego układu zasilającego paliwa, który jest mechanicznie uproszczony i potencjalnie zapewnia większą wydajność paliwa.

W niniejszym opisie i zastrzeż eniach termin „termiczne krakowanie w odniesieniu do paliwa jest stosowany do oznaczenia odparowywania, ulatniania się lub rozkładu węglowodorów o wysokich masach cząsteczkowych do węglowodorów o niższych masach cząsteczkowych, lub jakiejkolwiek ich kombinacji.

Według wynalazku sposób kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania, w którym wtryskuje się mgłę ciekłego paliwa do komory mającej otwór wlotowy na jednym końcu i otwór wylotowy na przeciwległym końcu, wprowadza się ogrzane powietrze o temperaturze pomiędzy 110°C i 260°C do komory przez otwór wlotowy, miesza się paliwo z ogrzanym powietrzem doprowadzając do termicznego krakowania ciekłego paliwa i utworzenia mieszaniny termicznie skrakowanego paliwa i ogrzanego powietrza, a następnie odprowadza się mieszaninę z otworu wylotowego do spalania w silniku wewnętrznego spalania, charakteryzuje się tym, że odczytuje się temperaturę powietrza wpływającego do komory i zmienia się objętość paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian tej odczytanej temperatury powietrza.

Według wynalazku układ paliwowy do kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania, posiadającego wydechowy przewód rozgałęźny, zawierający obudowę z komorą krakowania termicznego wyposażoną w otwór wlotowy paliwa z przodu tej komory i otwór wylotowy paliwa z tył u tej komory, wtryskiwacz paliwa do wtryskiwania mgł y paliwowej do komory, ogrzewacz powietrza do ogrzewania powietrza przepływającego przez otwór wlotowy do komory do temperatury w zakresie 110°-260°C, regulator połączony z wtryskiwaczem paliwa do regulowania wtrysku mgł y paliwa do komory, charakteryzuje się tym, że zwiera czujnik temperatury powietrza umieszczony do wytwarzania pierwszego sygnału do regulatora wskazującego temperaturę powietrza przepływającego do komory przez otwór wlotowy i połączony z regulatorem, przy czym regulator jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian temperatury powietrza, wskutek czego, podczas używania, paliwo jest termicznie krakowane w tej komorze poprzez kolizje z cząsteczkami tego ogrzanego powietrza dla utworzenia mieszaniny termicznie skrakowanego paliwa i podgrzanego powietrza, która jest dostarczana do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa silnika wewnętrznego spalania poprzez otwór wylotowy komory.

Korzystnie, w wydechowym przewodzie rozgałęźnym silnika wewnętrznego spalania jest umieszczony czujnik tlenu do wytwarzania drugiego sygnału do regulatora wskazującego zawartość tlenu w gazach spalinowych wytwarzanych przez spalanie skrakowanego paliwa w silniku, połączony z regulatorem, przy czym regulator jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian zawartości tlenu.

W otworze wylotowym komory korzystnie jest umieszczony zawór dł awią cy podłączony do regulatora przyspieszenia pojazdu, w którym jest zamontowany silnik wewnętrznego spalania, przy czym zawór dławiący ma położenie minimalnego otwarcia zapewniające maksymalne ograniczenie przepływu skrakowanego paliwa do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa i ma położenie maksymalnego otwarcia zapewniające minimalne ograniczenie przepływu skrakowanego paliwa do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa, i w otworze wylotowym komory jest umieszczony czujnik położenia zaworu dławiącego do wytwarzania trzeciego sygnału do regulatora wskazującego stopień otwarcia zaworu dławiącego, przy czym regulator jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej proporcjonalnie do stopnia otwarcia zaworu.

PL 201 498 B1

Z otworem wylotowym jest korzystnie połączony w przewód wylotowy, w którym jest umieszczony wtryskiwacz paliwa zimnego rozruchu do wtryskiwania mgły paliwowej w początkowym działaniu silnika wewnętrznego spalania.

Regulator jest dodatkowo połączony roboczo z wtryskiwaczem paliwa zimnego rozruchu do regulowania objętości paliwa w mgle paliwowej wtryskiwanej przez wtryskiwacz zimnego rozruchu na podstawie temperatury powietrza, przy czym regulator jest zaprogramowany do rozłączania wtryskiwacza paliwa zimnego rozruchu, gdy temperatura powietrza jest powyżej temperatury progowej.

Otwór wlotowy ma średnicę mniejszą niż średnica komory do zmniejszania ciśnienia ogrzanego powietrza przy przepływie przez otwór wlotowy do komory.

Otwór wylotowy korzystnie ma średnicę mniejszą niż otwór wlotowy.

Komora ma średnicę co najmniej dwa i pół razy większą niż średnica otworu wylotowego.

Otwór wlotowy i otwór wylotowy mogą być oddalone na odległość co najmniej 20 cm. Otwór wlotowy może mieć średnicę około 60 mm, a otwór wylotowy może mieć średnicę około 42 mm.

Wtryskiwacz paliwa może zawierać co najmniej jedną dyszę usytuowaną przy otworze wlotowym.

Otwór wlotowy może mieć tylną część o stopniowo zwiększającej się średnicy.

Obudowa korzystnie ma przeciwległe ściany końcowe pierwszą i drugą i ścianę boczną rozciągającą się pomiędzy przeciwległymi ścianami końcowymi pierwszą i drugą, przy czym otwór wlotowy jest ukształtowany w pierwszej ścianie końcowej, a otwór wylotowy jest ukształtowany w drugiej ścianie końcowej.

Wynalazek zapewnia sposób zapewniający większą wydajność paliwa i układ, który jest mechanicznie prostszy.

Przykład wykonania niniejszego wynalazku jest opisany szczegółowo z odniesieniem do dołączonych rysunków, na których: fig. 1 jest schematyczną ilustracją pierwszego przykładu wykonania układu zasilającego paliwa według niniejszego wynalazku; i fig. 2 jest schematyczną ilustracją wykonania układu zasilającego paliwa.

Odnosząc się do fig. 1 układ zasilający paliwem 10 do silnika spalinowego wewnętrznego spalania (nie pokazany) zawiera obudowę 12 tworzącą komorę 14 i wyposażoną w otwór wlotowy 16 powietrza z przodu komory 14 i otwór wylotowy 18 z tyłu komory 14. W układzie jest zastosowany zespół wtryskiwacza paliwa zawierający wtryskiwacz paliwa 20 do wtryskiwania mgły paliwowej do komory 14. Układ 10 zawiera ponadto ogrzewacz 22 do ogrzewania powietrza płynącego przez przewód wlotowy 17 do komory 14 i przez otwór wlotowy 16 w celu wytworzenia ogrzanego powietrza mającego temperaturę w zakresie 110 do 260 °C. Paliwo wtryskiwane do komory 14 przez wtryskiwacz paliwa 20 jest termicznie skrakowane poprzez kolizję z cząsteczkami ogrzanego powietrza, co tworzy mieszaninę termicznie skrakowanego paliwa i ogrzanego powietrza, która jest dostarczana do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa (nie pokazany) silnika przez otwór wylotowy 18 w celu spalenia w komorach spalania silnika (nie pokazane).

Pomiędzy otworami wlotowym 16 i wylotowym 18 występuje naturalny gradient temperaturowy, przy czym temperatura powietrza jest niższa w otworze wylotowym 18 z powodu wymieszania paliwa (które jest początkowo w niższej temperaturze) z powietrzem i wskutek absorpcji ciepła w termicznym krakowaniu paliwa. Zasadniczo całe paliwo wtryśnięte do komory 14 jest termicznie skrakowane w czasie, gdy wychodzi ono przez otwór wylotowy 18.

Z wtryskiwaczem paliwa 20 jest połączony regulator 24 do regulowania wtrysku mgły paliwowej do komory 14. W tym celu regulator 24 otrzymuje sygnały wejściowe z czujnika temperatury powietrza 26 umieszczonego w przewodzie wlotowym 17, czujnika położenia 28 zaworu dławiącego 34 umieszczonego w przewodzie wylotowym 19 połączonego z otworem wylotowym 18 i z czujnika tlenu 30 umieszczonego w przewodzie rozgałęźnym 32 gazów spalinowych silnika.

Czujnik temperatury 26 zapewnia dla regulatora 24 pierwszy sygnał wskazujący temperaturę powietrza nagrzanego przechodzącego przez otwór wlotowy 16 do komory 14. Regulator 24 jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa we mgle paliwowej wtryskiwanej przez wtryskiwacz 20 odwrotnie do zmian odczytywanej temperatury powietrza. W ten sposób ze wzrostem temperatury regulator 24 działa obniżając objętość paliwa wtryskiwaną do komory 14.

Podobnie regulator 24 otrzymuje drugi sygnał z czujnika tlenu 30 wskazujący na ilość tlenu w gazach spalinowych silnika, do którego układ paliwowy 10 dostarcza paliwa. Regulator 24 zmienia objętość paliwa wtryskiwanego przez wtryskiwacz 20 do komory 14 odwrotnie do zmian wykrywanej zawartości lub poziomu tlenu w gazach spalinowych.

PL 201 498 B1

Mieszanina termicznie skrakowanego paliwa i ogrzanego powietrza przechodzi od otworu wylotowego 18 przez przewód wylotowy 19 jako para do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa. W przewodzie wylotowym 19 jest umieszczony zawór dławiący 34 (motylkowy). Ten zawór dławiący 34 jest połączony z regulatorem przyspieszenia pojazdu takim jak pedał przyspieszenia poprzez linkę 36. Zawór dławiący 34 ma minimalne położenie otwarcia (jak pokazano na Fig. 1), w którym zapewnia maksymalne ograniczenie przepływu skrakowanego paliwa przez otwór wylotowy 18 do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa. To położenie może być równoważne z jałowym stanem silnika. Zawór 34 ma także położenie maksymalnego otwarcia, którym jest on ułożony w zasadniczo poziomej płaszczyźnie zapewniającej minimalny opór dla przepływu technicznie skrakowanego paliwa przez wylot 18 do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa. Czujnik położenia 28 zaworu odczytuje położenie zaworu dławiącego 34 zapewniające trzeci sygnał do regulatora wskazujący stopień otwarcia zaworu 34. Regulator 24 jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej wtryskiwanej przez wtryskiwacz 20 proporcjonalnie do odczytanego stopnia otwarcia zaworu dławiącego 34. Tak więc, gdy zawór 24 jest w jego położeniu minimalnego otwarcia, regulator 24 reguluje wtryskiwacz 24 do rozpylania mniejszej objętości paliwa do komory 14, niż gdy zawór dławiący 34 znajduje się w jego położeniu maksymalnego otwarcia.

Ogrzewacz 22 jest zwykle w postaci źródła ciepła znajdującego się w cieplnym kontakcie z przewodem rozgałęźnym 32 gazów spalinowych. Otwór wlotowy 16 powietrza jest dostosowany do przejmowania ciepła z ogrzewacza 22.

Należy zauważyć, że podczas początkowego rozruchu występuje zwłoka w ogrzewaniu powietrza doprowadzanego do komory 14 przez otwór wlotowy 14 wywołującego termiczne krakowanie paliwa. W celu wspomożenia łagodnego działania silnika podczas tego okresu jest zastosowany wtryskiwacz 38 zimnego rozruchu, który jest połączony z przewodem wylotowym 19 w celu rozpylania mgły paliwowej bezpośrednio do powietrza przechodzącego przez otwór wylotowy 18 na jego drodze do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa. Wtryskiwacz 38 zimnego rozruchu znajduje się także pod kontrolą regulatora 24 i jest podłączany przez regulator 24 gdy temperatura powietrza przechodzącego przez otwór wlotowy 16 powietrza, odczytana przez czujnik temperatury 26, ma poziom graniczny na przykład 110°C.

Ponadto, gdy silnik, do którego jest dołączony układ 10 został uruchomiony na określony czas, a następnie wyłączony i uruchomiony wkrótce potem tak, że w silniku utrzymuje się ciepło, temperatura powietrza w otworze wlotowym 16 może przy rozruchu być już na poziomie progowym lub przynajmniej może wcześniej osiągnąć poziom progowy niż podczas rozruchu zimnego. Odpowiednio wtryskiwacz 38 zimnego rozruchu będzie działał w krótszym czasie.

Uważa się, że termiczne krakowanie paliwa w komorze 14 pociąga za sobą co najmniej jeden z procesów: niekatalicznego krakowania rozkładającego paliwo na cząstki o niższej masie cząsteczkowej, odparowywanie i ulatniania. W szeregu testów stwierdzono, że zastosowanie przykładów wykonania wynalazku prowadzi do poprawy zużycia paliwa sześciocylindrowego silnika do 5 litrów na 100 km względem standardowego zużycia paliwa 16 litrów na 100 km.

Podczas działania układu 10 komora 14 znajduje się pod podciśnieniem względem ciśnienia w przewodzie wylotowym 19. Jest to spowodowane większą średnicą komory 14 względem średnicy otworu wlotowego 16. Uważa się, że wytworzenie podciśnienia w komorze 14 pomaga w krakowaniu występującym w tej komorze.

Krakowanie paliwa może także być zwiększone poprzez dodanie odpowiedniego katalizatora. Obudowa 12 ma postać cylindrycznego zbiornika 40 mającego przeciwległe końcowe ściany, pierwszą 42 i drugą 44 oraz cylindryczną ścianę boczną 46 rozciągająca się pomiędzy nimi. Końcowa ściana 42 tworzy podstawę zbiornika 40 i jest wyposażona w otwór wlotowy 14, który może być uważany jako zwężka, do kierowania ogrzanego powietrza do komory 14. Końcowa ściana 42 jest także ukształtowana z kanałem 48 i wieloma pionowymi przewodami zakończonymi dyszami 50, które tworzą część wtryskiwacza 23 paliwa do rozpylania mgły paliwa do komory 14. Każdy z pionowych przewodów jest otwarty w postaci dyszy 50 na powierzchni ściany 42, wewnątrz komory 14 i są one rozmieszczone wokół otworu wlotowego 16. Średnica dysz 50 pionowych przewodów jest dobrana jako wystarczająca do spowodowania wydostawania się z niej płynu jako mgły. Alternatywnie na końcach przewodów pionowych mogą być umieszczone, lub połączone, dysze rozpryskujące (nie pokazane) dla zapewnienia delikatnej mgły płynu.

Otwór wylotowy 18 może być ukształtowany o średnicy mniejszej niż średnica otworu wlotowego 16. Także średnica komory 14 jest korzystnie co najmniej 2,5 razy większa niż średnica otworu

PL 201 498 B1 wylotowego 18. Przykładowo otwór wlotowy 16 może mieć średnicę, przy wewnętrznej powierzchni ściany 42, około 60 mm, a otwór wylotowy 18 ma średnicę rzędu 42 mm. Odległość pomiędzy ścianami 42 i 44, to jest długość osiowa komory 40 powinna być co najmniej 20 cm. Otwór wlotowy 16 jest ukształtowany z tylną częścią 47 o stopniowo zwiększającej się średnicy. W testach przeprowadzonych dla przykładu wykonania niniejszego wynalazku spadek ciśnienia zapewniony w komorze 14 był około 3 Pa przy prędkości silnika 1000 obrotów na minutę.

Fig. 2 przedstawia wariant układu 10 do zasilania paliwem. Układ paliwowy 10 różni się od układu ukazanego na Fig. 1 zastosowaniem wkładki piankowej 52 zaworu dzwonowego 54 i sita 56, z których każdy ma podobną konstrukcję i działanie jak opisany we wcześniejszym międzynarodowym zgłoszeniu nr PCT/AU95/00239, którego treść jest włączona do niższego poprzez odniesienie.

W szczególności piankowa wykładzina 52 ma kształt pierścienia i jest osadzona na ściance końcowej 42 zbiornika 40 i rozciąga się do około połowy osiowej długości zbiornika 40. Część mgły paliwowej wtryskiwanej do komory 14 może być zatrzymywana w wykładzinie 52. Zawór dzwonowy 54 jest zamontowany przesuwnie na słupku 58 rozciągającym się osiowo przez zbiornik 40. Zawór dzwonowy 54 jest dostosowany do regulowania objętości powietrza dostarczanego do komory 14 przez otwór wlotowy 16 odpowiednio do ciśnienia powietrza w komorze 14, na co z kolei wpływa próżnia wywierana przez silnik poprzez wlotowy przewód rozgałęźny paliwa i wylot 18. Sprężyna 60 wymusza położenie zaworu 54, w którym minimalizuje on wielkość otworu wlotowego 16 i w ten sposób ilość ogrzanego powietrza wchodzącego do komory 14. Przy wytworzeniu próżni lub przynajmniej względnego podciśnienia w komorze 14 zawór 54 jest przesuwany do góry wzdłuż słupka 58 przeciwko sile dociskającej sprężynę 60. Rozszerzający się na zewnątrz otwór wlotowy 16 zapewnia gniazdo dla zaworu, które także kieruje powietrze w kierunku wykładziny 52. To wspomaga krakowanie paliwa zawieszonego w wykładzinie 42.

Sito 56, który rozciąga się promieniowo powyżej wykładziny 52, zapewnia oparcie względem którego działa sprężyna 60 i także działa w celu rozbijania dużych kropli paliwa w komorze 14. Sito 56 może być pokryte lub wykonane z materiału katalitycznego, który wspomaga krakowanie paliwa.

Chociaż przykłady wykonania niniejszego wynalazku zostały opisane szczegółowo, jest oczywiste dla znawców w tej dziedzinie, że można dokonać wielu modyfikacji i wariantów bez odchodzenia od głównej idei wynalazczej. Na przykład ogrzewacz 22 jest przedstawiony jako zbiornik ciepła w cieplnym połączeniu z rozgałęźnym przewodem 32 gazów spalinowych silnika włączonego w układ 10. Jednak w alternatywnym przykładzie wykonania ogrzewacz 22 może być oddzielnym elektrycznym ogrzewaczem umieszczonym we wlocie 16 lub owiniętym wokół niego. Ponadto odnosząc się w szczególności do przykładu wykonania na Fig. 1, układ 10 może być wyposażony w osiowo rozciągający się przewód połączony przepływowo z wtryskiwaczem 20 paliwa do wtryskiwania mgły paliwowej w jednym lub więcej miejscach wzdłuż jego długości do komory 14. Dodatkowo może być zastosowany w przewodzie 19 pomocniczy zawór 62 wlotu powietrza dla zapewnienia dodatkowego powietrza do mieszaniny wypływającej z wylotu 18. To może być korzystne dla silników o dużej objętości takich jak duże silniki V-6 lub V-8, zwłaszcza przy wysokich prędkościach silnika. Zawór 62 może być uruchamiany na podstawie próżni silnika lub alternatywnie przez regulator 24 w celu zapewnienia zmiennych ilości dodatkowego powietrza zależnie od prędkości silnika lub obciążenia.

Wszystkie takie modyfikacje i warianty wraz z pozostałymi, które mogą być oczywiste dla osoby biegłej w tej dziedzinie są uważane jako mieszczące się w zakresie niniejszego wynalazku, którego istota jest określona w powyższym opisie i dołączonych zastrzeżeniach.

Claims (15)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania, w którym wtryskuje się mgłę ciekłego paliwa do komory mającej otwór wlotowy na jednym końcu i otwór wylotowy na przeciwległym końcu, wprowadza się ogrzane powietrze o temperaturze pomiędzy 110°C i 260°C do komory przez otwór wlotowy, miesza się paliwo z ogrzanym powietrzem doprowadzając do termicznego krakowania ciekłego paliwa i utworzenia mieszaniny termicznie skrakowanego paliwa i ogrzanego powietrza, a następnie odprowadza się mieszaninę z otworu wylotowego do spalania w silniku wewnętrznego spalania, znamienny tym, że odczytuje się temperaturę powietrza wpływającego do komory (14) i zmienia się objętość paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian tej odczytanej temperatury powietrza.

PL 201 498 B1

2. Układ do kondycjonowania ciekłego paliwa w silniku wewnętrznego spalania, posiadającym wydechowy przewód rozgałęźny, zawierający obudowę z komorą krakowania termicznego wyposażoną w otwór wlotowy paliwa z przodu tej komory i otwór wylotowy paliwa z tyłu tej komory, wtryskiwacz paliwa do wtryskiwania mgły paliwowej do komory, ogrzewacz powietrza do ogrzewania powietrza przepływającego przez otwór wlotowy do komory do temperatury w zakresie 110°-260°C, regulator połączony z wtryskiwaczem paliwa do regulowania wtrysku mgły paliwa do komory, znamienny tym, że zwiera czujnik temperatury powietrza (26) umieszczony do wytwarzania pierwszego sygnału do regulatora (24) wskazującego temperaturę powietrza przepływającego do komory (14) przez otwór wlotowy (16) i połączony z regulatorem (24), przy czym regulator (24) jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian temperatury powietrza, wskutek czego, podczas używania, paliwo jest termicznie krakowane w tej komorze poprzez kolizje z cząsteczkami tego ogrzanego powietrza dla utworzenia mieszaniny termicznie skrakowanego paliwa i podgrzanego powietrza, która jest dostarczana do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa silnika wewnętrznego spalania poprzez otwór wylotowy (18) komory (14).

3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że w wydechowym przewodzie rozgałęźnym (32) silnika wewnętrznego spalania jest umieszczony czujnik tlenu (30) do wytwarzania drugiego sygnału do regulatora (24) wskazującego zawartość tlenu w gazach spalinowych wytwarzanych przez spalanie skrakowanego paliwa w silniku, połączony z regulatorem (24), przy czym regulator (24) jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej odwrotnie do zmian zawartości tlenu.

4. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że za otworem wylotowym (18) komory (14) jest umieszczony zawór dławiący (34) podłączony do regulatora przyspieszenia pojazdu, w którym jest zamontowany silnik wewnętrznego spalania, przy czym zawór dławiący (34) ma położenie minimalnego otwarcia zapewniające maksymalne ograniczenie przepływu skrakowanego paliwa do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa i ma położenie maksymalnego otwarcia zapewniające minimalne ograniczenie przepływu skrakowanego paliwa do wlotowego przewodu rozgałęźnego paliwa, i w otworze wylotowym (18) komory (14) jest umieszczony czujnik położenia (28) zaworu dławiącego (34) do wytwarzania trzeciego sygnału do regulatora (24) wskazującego stopień otwarcia zaworu dławiącego (34), przy czym regulator (24) jest zaprogramowany do zmieniania objętości paliwa w mgle paliwowej proporcjonalnie do stopnia otwarcia zaworu.

5. Układ według zastrz. 2 albo 4, znamienny tym, że z otworem wylotowym (18) jest połączony w przewód wylotowy (19), w którym jest umieszczony wtryskiwacz (38) paliwa zimnego rozruchu do wtryskiwania mgły paliwowej w początkowym działaniu silnika wewnętrznego spalania.

6. Układ według zastrz. 2 albo 4, znamienny tym, że regulator (24) jest dodatkowo połączony roboczo z wtryskiwaczem (38) paliwa zimnego rozruchu do regulowania objętości paliwa w mgle paliwowej wtryskiwanej przez wtryskiwacz zimnego rozruchu na podstawie temperatury powietrza, przy czym regulator (24) jest zaprogramowany do rozłączania wtryskiwacza (38) paliwa zimnego rozruchu, gdy temperatura powietrza jest powyżej temperatury progowej.

7. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że otwór wlotowy (16) ma średnicę mniejszą niż średnica komory (14) do zmniejszania ciśnienia ogrzanego powietrza przy przepływie przez otwór wlotowy (16) do komory (14).

8. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że otwór wylotowy (18) ma średnicę mniejszą niż otwór wlotowy (16).

9. Układ według zastrz. 2 albo 8, znamienny tym, że komora (14) ma średnicę co najmniej dwa i pół razy większą niż średnica otworu wylotowego (18).

10. Układ według zastrz. 2 albo 8, znamienny tym, że otwór wlotowy (16) i otwór wylotowy (18) są oddalone na odległość co najmniej 20 cm.

11. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że otwór wlotowy (16) ma średnicę około 60 mm.

12. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że otwór wylotowy (18) ma średnicę około 42 mm.

13. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że wtryskiwacz (20) paliwa zawiera co najmniej jedną dyszę (50) usytuowaną przy otworze wlotowym (16).

14. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że otwór wlotowy (16) ma tylną część (47) o stopniowo zwiększającej się średnicy.

15. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że obudowa (12) ma przeciwległe ściany końcowe pierwszą (42) i drugą (44) i ścianę boczną (46) rozciągającą się pomiędzy przeciwległymi ścianami końcowymi pierwszą (42) i drugą (44), przy czym otwór wlotowy (16) jest ukształtowany w pierwszej ścianie końcowej (42) a otwór wylotowy (18) jest ukształtowany w drugiej ścianie końcowej (44).

PL 201 498 B1