PT1422408E - Motor a gás de ignição por óleo piloto e método de funcionamento de motor a gás de ignição por óleo piloto - Google Patents

Motor a gás de ignição por óleo piloto e método de funcionamento de motor a gás de ignição por óleo piloto Download PDF

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PT1422408E PT02770172T PT02770172T PT1422408E PT 1422408 E PT1422408 E PT 1422408E PT 02770172 T PT02770172 T PT 02770172T PT 02770172 T PT02770172 T PT 02770172T PT 1422408 E PT1422408 E PT 1422408E
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Yoshifumi Nishi
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Description

ΡΕ1422408 1 DESCRIÇÃO "MOTOR A GÁS DE IGNIÇÃO POR ÓLEO PILOTO E MÉTODO DE FUNCIONAMENTO DE MOTOR A GÁS DE IGNIÇÃO POR ÓLEO PILOTO"
ANTECEDENTES DO INVENTO 1. Campo do Invento O presente invento diz respeito a uma estrutura de um motor a gás própria para reduzir a taxa de falhas de ignição geradas no momento de activação de um motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, e para aumentar a estabilidade de activação, e também diz respeito a um método de funcionamento do motor a gás. 2. Descrição da Técnica Relacionada com o Invento
Uma vez que os motores a gás do tipo de ignição por piloto, que realizam a ignição por compressão, têm uma energia de ignição maior do que os motores a gás convencionais do tipo de ignição por velas de ignição, podem alcançar um muito maior aumento de potência. No entanto, um motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto também é inflamado por uma vela de ignição ou semelhante, uma vez que a compressão por ignição é difícil no momento de activação numa câmara de combustão de baixa temperatura. Por 2 ΡΕ1422408 conseguinte, para fazer com que o motor se torne mais económico através da redução do número dos seus componentes, ou para se conseguir obter uma activação mais suave, existe a necessidade de ajustar condições de modo a permitir que a ignição por compressão se faça mais antecipadamente e que a operação de ignição por óleo piloto se realize a partir do momento de arranque. A Fig. 1 é uma vista em corte transversal da região situada perto de uma cabeça de cilindro 1 de um motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto proposto pelos inventores do presente invento. Uma vela de ignição 4 própria para activação é proporcionada numa câmara de combustão principal 2 no interior da qual sobe e desce um êmbolo 3. Além disso, uma câmara de combustão preparatória 5 para ignição por óleo piloto conduz à câmara de combustão principal 2. No interior da câmara de combustão preparatória 5 é proporcionada uma válvula 6 de óleo combustível piloto. A válvula 6 de óleo combustível piloto é ligada por intermédio de um tubo 8 a uma bomba 7 de óleo piloto. A bomba 7 de óleo piloto é accionada pela força motriz do motor a gás. Apesar de isso não estar ilustrado na Fig. 1, a bomba 7 de óleo piloto é ligada por intermédio de um tubo a um tanque de óleo piloto. Além disso, apesar de isso não estar ilustrado na Fig. 1, a partir de uma fonte de fornecimento de combustível e por intermédio de uma válvula de fornecimento de combustível é fornecido gás combustível à câmara de combustão principal 2. 3 ΡΕ1422408
No momento de activação, uma faísca é gerada pelo eléctrodo da vela de ignição 4 num momento apropriado, e o gás combustível fornecido para dentro da câmara de combustão principal 2 é inflamado. 0 óleo piloto é obrigado a dirigir-se para a válvula 6 de óleo combustível piloto pela bomba 7 de óleo piloto que é accionada pelo motor. A pressão aplicada ao óleo piloto aumenta à medida que aumenta o número de rotações do motor, e o óleo piloto começa a ser pulverizado para o interior da câmara de combustão preparatória 5 no ponto em que esta pressão ultrapassa a pressão de abertura da válvula 6 de óleo combustível piloto. Então, quando a temperatura no interior da câmara de combustão preparatória 5 no momento de pulverização do óleo piloto tiver ultrapassado a temperatura de auto-inflamação do óleo piloto, dá-se inicio à operação de ignição por óleo piloto, e a vela de ignição 4 deixa de emitir faíscas.
Quando durante a activação é gerada uma falha de ignição, gás não queimado é libertado para dentro do tubo escape. Quando a taxa de falhas de ignição geradas aumenta, o mesmo acontece com a densidade do gás de combustão no tubo de escape, e, quando a densidade do gás atinge uma gama inflamável, existe o perigo de combustão súbita no tubo de escape. Além disso, quando a taxa de falhas de ignição aumenta, o motor pode não ser capaz de activar (o motor vai abaixo) .
Portanto, num sistema que usa um motor a gás, é importante reduzir as falhas de ignição no momento de acti- 4 ΡΕ1422408 vação.
DIVULGAÇÃO DO INVENTO
De acordo com um primeiro aspecto, o invento e caracterizado por, num motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tendo uma válvula de óleo combustível piloto proporcionada numa câmara de combustão, um tanque de óleo piloto de funcionamento e uma secção de tubo que liga a válvula de óleo combustível piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, o motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto sendo inflamado por compressão por óleo piloto pulverizado para dentro da câmara de combustão a partir da válvula de óleo combustível piloto, um tanque de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição estar ligado à secção de tubo por intermédio de uma válvula de comutação de óleo piloto.
Além disso, de acordo com um segundo aspecto, o invento é caracterizado por, num motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tendo uma pluralidade de válvulas de injecção de óleo piloto proporcionadas numa pluralidade de câmaras de combustão, uma pluralidade de bombas de óleo piloto proporcionadas para cada uma das válvulas de injecção de óleo piloto, uma pluralidade de uns primeiros tubos que ligam as válvulas de injecção de óleo piloto às correspondentes bombas de óleo piloto, um tubo principal de óleo piloto, uma pluralidade de uns segundos tubos que ligam as bombas de óleo piloto ao tubo principal de óleo piloto, um 5 ΡΕ1422408 tanque de óleo piloto de funcionamento e um terceiro tubo que actua como a secção de tubo e que liga uma extremidade do tubo principal de óleo piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, uma válvula de escape de óleo piloto ser proporcionada noutra extremidade do tubo principal de óleo piloto, e o tanque de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição estar ligado ao terceiro tubo por intermédio da válvula de comutação de óleo piloto.
Além disso, de acordo com um terceiro aspecto, o invento é caracterizado por, num motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tendo uma válvula de óleo combustível piloto proporcionada numa câmara de combustão, um tanque de óleo piloto de funcionamento e uma secção de tubo que liga a válvula de óleo combustível piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, o motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto sendo inflamado por compressão por óleo piloto pulverizado para dentro da câmara de combustão a partir da válvula de óleo combustível piloto, um tanque de estimulante de ignição estar ligado ao tubo por intermédio de uma válvula de ajuste de fluxo.
Além disso, de acordo com um quarto aspecto, o invento é caracterizado por, num motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tendo uma pluralidade de válvulas de injecção de óleo piloto proporcionadas numa pluralidade de câmaras de combustão, uma pluralidade de bombas de óleo piloto proporcionadas para cada uma das válvulas de injecção de óleo piloto, uma pluralidade de uns primeiros tubos 6 ΡΕ1422408 que ligam as válvulas de injecção de óleo piloto às correspondentes bombas de óleo piloto, um tubo principal de óleo piloto, uma pluralidade de uns segundos tubos que ligam as bombas de óleo piloto ao tubo principal de óleo piloto, um tanque de óleo piloto de funcionamento e um tubo que liga uma extremidade do tubo de óleo piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, uma válvula de escape de óleo piloto ser proporcionada noutra extremidade do tubo principal de óleo piloto, e um tanque de estimulante de ignição estar ligado ao terceiro tubo por intermédio da válvula de ajuste de fluxo.
No motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tal como descrito no segundo e quarto aspectos do invento, é preferível que a válvula de escape de óleo piloto e o tanque de óleo piloto de funcionamento estejam ligados por meio de um quarto tubo, e que o óleo piloto descarregado a partir da válvula de escape de óleo piloto seja obrigado a retornar ao tanque de óleo piloto de funcionamento.
Além disso, no motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tal como descrito no terceiro e quarto aspectos do invento, é preferível que a válvula de escape de óleo piloto e o tanque de óleo piloto de funcionamento estejam ligados por meio de um quarto tubo, e que o óleo piloto descarregado a partir da válvula de escape de óleo piloto seja obrigado a retornar ao tanque de óleo piloto de funcionamento . 7 ΡΕ1422408
Além disso, no motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tal como descrito no terceiro e quarto aspectos do invento, é preferível que uma bomba de pressão própria para misturar um estimulante de ignição no seio do óleo piloto no interior do tubo (ou terceiro tubo) seja proporcionada entre o tanque de estimulante de ignição e a válvula de ajuste de fluxo.
Além disso, no motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tal como descrito no terceiro e quarto aspectos do invento, é preferível que a cota do tanque de estimulante de ignição seja maior do que a cota do tanque de óleo piloto de funcionamento.
Além disso, de acordo com um quinto aspecto, o invento proporciona um método de funcionamento para um motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, que é inflamado por compressão por óleo piloto pulverizado para dentro de uma câmara de combustão a partir de uma válvula de óleo combustível piloto ligada a um tanque de óleo piloto de funcionamento, em que o óleo piloto que é pulverizado para dentro da câmara de combustão no momento de activação compreende óleo piloto aditivado com estimulante de ignição .
Neste caso, por exemplo, antes de haver uma paragem de funcionamento do motor, pelo menos parte do óleo piloto presente no interior do tubo e da válvula de óleo combustível piloto, que é enviado do tanque de óleo piloto ΡΕ1422408 de funcionamento para a válvula de óleo combustível piloto, compreende óleo piloto ao qual foi adicionado estimulante de ignição, de modo que óleo piloto ao qual foi adicionado estimulante de ignição é pulverizado para dentro da câmara de combustão no momento da activação seguinte.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Fig. 1 é uma vista em corte da região situada próximo da cabeça de um cilindro de um motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto proposto pelos inventores do presente invento. A Fig. 2 é uma vista esquemática ilustrando a constituição de um primeiro exemplo do presente invento. A Fig. 3 é um gráfico de tempo mostrando um método de funcionamento de um primeiro exemplo de um motor a gás do presente invento. A Fig. 4 é um diagrama mostrando a relação entre a taxa de falhas de ignição e o número de rotações do motor, a fim de comparar os efeitos do primeiro exemplo do motor a gás do presente invento (linha a traço continuo) com o motor a gás proposto pelos inventores do presente invento antes do presente pedido de patente . A Fig. 5 é uma vista esquemática ilustrando a consti- 9 ΡΕ1422408
tuição de um segundo exemplo do presente invento. MELHOR MODO DE REALIZAÇÃO DO INVENTO
Um primeiro exemplo de um modo de realização preferido do presente invento irá ser explicado com referência às Figs. 1 a 4. A constituição dos componentes em torno da câmara de combustão principal do motor a gás neste exemplo é a mesma que a que se acha representada na Fig. 1. Isto é, numa cabeça de cilindro 1, uma câmara de combustão preparatória 5 conduz a uma câmara de combustão principal 2 na qual sobe e desce um êmbolo 3, e no interior da câmara de combustão preparatória 5 é proporcionada uma válvula 6 de óleo combustível piloto. A válvula 6 de óleo combustível piloto é ligada através de um primeiro tubo 8 a uma bomba 7 de óleo piloto que é accionada pela força motriz do motor a gás. Além disso, como se acha representado na Fig. 2, a bomba 7 de óleo piloto é ligada através de um segundo tubo 9 a um tubo principal 10 de óleo piloto.
As Figs. 1 e 2 mostram apenas um par compreendendo a válvula 6 de óleo combustível piloto e a bomba 7 de óleo piloto, mas uma vez que o motor a gás deste exemplo tem cilindros múltiplos, a válvula 6 de óleo combustível piloto, a bomba 7 de óleo piloto e os primeiro e segundo tubos 8 e 9, são proporcionados em cada cilindro. 10 ΡΕ1422408
Como se acha representado na Fig. 2, o segundo tubo 9 vai ligar a um tubo principal comum 10 de óleo piloto. Apesar de isso não estar representado de uma maneira pormenorizada na Fig. 2, uma pluralidade de segundos tubos 9 corresponde a uma pluralidade de válvulas 6 de óleo combustível piloto e esses segundos tubos estão ligados ao tubo principal 10 de óleo piloto a predeterminados intervalos. Além disso, um tanque 12 de óleo piloto de funcionamento está ligado a uma extremidade do tubo principal 10 de óleo piloto. O tanque 12 de óleo piloto armazena óleo piloto que é pulverizado para dentro da câmara de combustão para a ignição do óleo piloto por ignição por compressão.
Como óleo piloto pode ser usado óleo tendo um ponto de ignição entre 40°C e 70°C e um número de cetano e índice de cetano entre 40 e 60. Exemplos específicos são o óleo leve ou o óleo combustível A. As propriedades preferíveis deste óleo leve são as de que ele deve ter um ponto de ignição superior a 50°C, um ponto de fluidez inferior a -2,5°C, satisfazendo a JIS K 2070 (o elemento de carbono residual de óleo residual destilado a 10% sendo inferior a 0,1% em peso de acordo com o método de Condrason), o número de cetano e índice de cetano maior que 50, uma viscosidade cinemática maior do que 2,7 cSt a 30°C, e um elemento ouro-pigmento menor do que 0,5% em peso. Além disso, as propriedades preferíveis do óleo combustível A são as de que ele deve ter um ponto de ignição superior a 60°C, um ponto de fluidez inferior a 6°C, satisfazendo a JIS K 2070 (o elemento de carbono residual de óleo residual destilado 11 ΡΕ1422408 a 10% sendo inferior a 1,3% em peso de acordo com o método de Condrason) , o número de cetano e indice de cetano maior que 45, uma viscosidade cinemática inferior a 5,5 cSt a 50°C, e um elemento ouro-pigmento menor do que 1,0% em peso.
Um tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição está ligado a meio do comprimento de um terceiro tubo 11. 0 tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição armazena óleo piloto ao qual foi adicionado um estimulante de ignição, para uso no momento de activação. Ao utilizar o óleo piloto ao qual foi adicionado um estimulante de ignição, a operação de ignição de óleo piloto pode ser realizada mais cedo. O estimulante de ignição deve ser um que possa aumentar o indice de cetano do óleo piloto e estimular a ignição de forma segura sem causar problemas ao motor; o número de cetano do óleo piloto deve ser aumentado de 5% a 25% em consequência da adição do estimulante de ignição. Por exemplo, como estimulante de ignição pode ser usado nitrato de alquilo, nitrato de alquileno, nitrato de amina, e semelhantes; exemplos mais específicos são 2-etil hexil nitrato, 2,2-dinitro propano. Além disso, como estimulante de ignição pode ser usado qualquer tipo de aditivo comercialmente disponível que seja adicionado a gasóleo utilizado como combustível para motores diesel e que contenha pelo menos uma das substâncias acima mencionadas. 12 ΡΕ1422408
Além disso, na outra extremidade do tubo principal 10 de óleo piloto é proporcionada uma válvula 15 de escape de óleo piloto que está voltada para o lado de cima. Antes de haver uma paragem de funcionamento do motor, esta válvula é aberta para descarregar o óleo piloto que se ache presente no tubo, e o óleo piloto aditivado com estimulante de ignição é fornecido para dentro do tubo a partir do tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição, substituindo assim o óleo piloto com o óleo piloto aditivado com estimulante de ignição. Incidentalmente, apesar de isso não estar ilustrado nos diagramas, a saída da válvula 15 de escape de óleo piloto pode ser ligada ao tanque 12 de óleo piloto por um quarto tubo, de modo a fazer com que o óleo piloto descarregado a partir do tubo principal 10 de óleo piloto vá ser obrigado a retornar para o tanque 12 de óleo piloto.
Um método para o funcionamento do motor a gás tendo a constituição aqui anteriormente descrita irá ser explicado com base no gráfico de tempo mostrado na Fig. 3.
Durante o funcionamento nominal do motor a gás, o tanque 12 de óleo piloto é ligado ao terceiro tubo 11 e o tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição é desligado do terceiro tubo 11. Por conseguinte, apenas óleo piloto normal é fornecido através do tubo e pulverizado a partir da válvula 6 de óleo combustível piloto durante a operação de ignição de óleo piloto. 13 ΡΕ1422408
Para parar o motor a gás enquanto este está a funcionar é realizado o controlo que se indica a seguir. Em primeiro lugar, antes da paragem do motor a gás, como representado na Fig. 3 por "usar conduta de aditivo" antes de "parar" no "número de rotações do motor", a válvula 13 de comutação de óleo piloto é comutada de maneira a que o tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição vá ficar ligado ao terceiro tubo 11, cortando a ligação do tanque 12 de óleo piloto ao terceiro tubo 11. Em seguida é aberta a válvula 15 de escape de óleo piloto do tubo principal 10 de óleo piloto e a partir da válvula 13 de comutação de óleo piloto é descarregado mais óleo piloto do que a quantidade que entra pela outra extremidade do tubo principal 10 de óleo piloto.
Neste caso, a quantidade de óleo piloto a ser descarregada é expressa pela seguinte equação (1)
Valor contido no terceiro tubo 11 [L] + Quantidade contida no tubo principal 10 de óleo piloto [L] <
Quantidade de óleo piloto descarregada [L] (1)
Em consequência disso, o óleo piloto contido entre a válvula 13 de comutação de óleo piloto e a outra extremidade do tubo principal 10 de óleo piloto é substituído pelo óleo piloto aditivado com estimulante de ignição. Em seguida, mediante a continuação de funcionamento do motor a gás durante um período fixo de tempo, o óleo piloto contido no segundo tubo 9, na bomba 7 de óleo piloto, no 14 ΡΕ1422408 tubo 8 e na válvula 6 de óleo combustível piloto, que se acham situados a jusante do tubo principal 10 de óleo piloto, é substituído pelo óleo piloto aditivado com estimulante de ignição. Depois o motor é parado, isto é, o seu funcionamento é interrompido.
Neste caso, o tempo que o motor a gás precisa de funcionar para que o óleo piloto situado a jusante do tubo principal 10 de óleo piloto seja substituído pelo óleo piloto aditivado com estimulante de ignição é expresso pela seguinte equação (2) {(Quantidade contida no segundo tubo 9 + Quantidade contida na bomba 7 de óleo piloto + Quantidade contida no tubo 8 + Quantidade contida na válvula 6 de óleo combustível piloto) [L] x Número de cilindros} -s- Quantidade de óleo piloto consumido [L/min] < Tempo de funcionamento [min] (2)
Além disso, a quantidade contida no tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição é expressa pela seguinte equação (3) 15 ΡΕ1422408
Quantidade contida no terceiro tubo 11 + Quantidade contida no tubo principal 10 de óleo piloto + (Quantidade contida no segundo tubo 9 + Quantidade contida na bomba 7 de óleo piloto + Quantidade contida no tubo 8 + Quantidade contida na válvula 6 de óleo combustível piloto) [L] x Número de cilindros + Quantidade de óleo piloto necessária no momento de activação [L] < Quantidade contida no tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição [L] (3)
Em consequência do controlo aqui anteriormente referido, as secções do motor a gás parado são alimentadas a partir da válvula 13 de comutação de óleo piloto até a válvula 6 de óleo combustível piloto ficar cheia com óleo piloto aditivado com estimulante de ignição, e o tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição está ligado ao terceiro tubo 11. No momento de activação do motor a gás, como mostrado na Fig. 3 por "usar conduta de aditivo" a partir de um "número de rotações do motor" igual a zero para "activar" e por "funcionamento nominal", o tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição permanece ligado ao terceiro tubo 11 até que o motor a gás atinja o estado de funcionamento nominal; quando o motor a gás entra no estado de funcionamento nominal, a válvula 13 de comutação de óleo piloto é comutada e o terceiro tubo 11 é ligado ao tanque 12 de óleo piloto. 0 motor a gás é activado fazendo com que a vela 16 ΡΕ1422408 de ignição 4 vá começar a produzir faiscas. Como representado na Fig. 3 por "vela activada", entre "activar" em "número de rotações do motor igual a zero" e "rotação nominal", as faiscas da vela de ignição 4 continuam a ser produzidas até que o motor a gás atinja o estado de funcionamento nominal. À medida que o número de rotações do motor vai aumentando, o mesmo acontece com a pressão aplicada ao óleo piloto aditivado com estimulante de ignição pela bomba 7 de óleo piloto. Então, à medida que o número de rotações do motor vai aumentando ainda mais, quando a pressão aplicada ao óleo piloto aditivado com estimulante de ignição exceder a pressão de abertura da válvula 6 de óleo combustível piloto, o óleo piloto aditivado com estimulante de ignição começa a ser pulverizado. Como representado na Fig. 3 pelo momento de "pulverizar óleo piloto", o óleo piloto aditivado com estimulante de ignição começa a ser pulverizado antes do motor a gás atingir o estado de funcionamento nominal. Então, no ponto em que a temperatura de compressão na câmara de combustão preparatória 5, no momento da pulverização do óleo piloto, ultrapassa a temperatura de auto-ignição do óleo piloto, tem início a operação de ignição por óleo piloto e a vela de ignição 4 deixa de produzir faíscas. Por exemplo, quando o número de rotações do motor a gás tiver atingido o número de rotações nominal, tem início a operação de ignição por óleo piloto e a vela de ignição 4 deixa de produzir faíscas. Uma vez que o estimulante de ignição foi adicionado ao óleo piloto utilizado na ope- 17 ΡΕ1422408 ração de ignição por óleo piloto, é improvável que ocorram falhas de ignição.
Tal como se acha representado na Fig. 3 por "usar conduta de aditivo" após o "funcionamento nominal" do "número de rotações do motor", quando o motor a gás atinge o estado de funcionamento nominal, a válvula 13 de comutação de óleo piloto é comutada, cortando a ligação do tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição ao terceiro tubo 11, de modo que o terceiro tubo 11 é ligado ao tanque 12 de óleo piloto. Por conseguinte, durante o funcionamento nominal, o motor a gás é inflamado por óleo piloto normal fornecido a partir do tanque 12 de óleo piloto .
Como aqui foi anteriormente descrito, no momento de activação do motor a gás, o óleo piloto normal foi substituído por óleo piloto aditivado com estimulante de ignição, e por conseguinte a mudança para ignição por óleo piloto a partir de activação pela vela de ignição 4 é realizada de uma maneira suave sem gerar falhas de ignição. Além disso, uma vez que o número de rotações do motor em que é improvável que vão ser geradas falhas de ignição no momento de activação pode ser reduzido para valores menores do que num motor a gás convencional, a activação é mais fiável e mais suave, fazendo aumentar o grau de fiabilidade do motor a gás. Além disso, numa forma de constituição em que a saída da válvula 15 de escape de óleo piloto está ligada por um quarto tubo ao tanque 12 de óleo piloto, o 18 ΡΕ1422408 óleo piloto que é descarregado a partir do tubo principal 10 de óleo piloto pode ser obrigado a retornar para o tanque 12 de óleo piloto, indo desse modo evitar desperdícios de consumo de energia. Neste caso, mesmo quando uma pequena quantidade de óleo piloto misturado retorna para dentro do tanque, não surgem problemas no funcionamento do motor.
Um exemplo específico de efeitos do motor a gás tendo a constituição aqui anteriormente descrita, e um método de funcionamento do mesmo, irão ser explicados com referência à Fig. 4. A Fig. 4 mostra a taxa de falhas de ignição no momento de activação de um motor a gás de seis cilindros tendo um diâmetro de 220 mm e um curso de 300 mm (representada pela linha a traço interrompido na Fig. 4), que foi proposto pelos inventores do presente invento antes do presente invento, e do motor a gás do presente invento com cilindros tendo um diâmetro de 220 mm e um curso de 300 mm (representada pela linha a traço contínuo na Fig. 4). A taxa de falhas de ignição representa a percentagem de ciclos em que a Pmi (pressão efectiva média indicada representada na Fig. 4) ficou abaixo de zero, em dezoito ciclos contínuos.
No motor a gás anterior ao presente invento (representado pela linha a traço interrompido na Fig. 4), a taxa de falhas de ignição no momento de activação vai diminuindo à medida que o número de rotações vai aumentando e ΡΕ1422408 apresentei um valor igual a zero (ausência de falhas de ignição) a 950 rpm.
Em contraste, no motor a gás do presente invento (representado pela linha a traço contínuo na Fig. 4), que utiliza como estimulante de ignição LZ8090 fabricado pela Lubrizol Performance Products Company, misturado em óleo combustível A numa percentagem de 1%, apesar da taxa de falhas de ignição imediatamente após a activação ser a mesma que a do motor a gás anterior ao presente invento, a taxa de falhas de ignição diminui rapidamente à medida que aumenta o número de rotações do motor, e torna-se igual a zero quando o número de rotações do motor é de 450 rpm; isto é menor do que no motor a gás anterior ao presente invento.
Através da aplicação da constituição e do método que permitem que o óleo piloto seja substituído com óleo piloto aditivado com estimulante de ignição no momento de activação do motor a gás de ignição por óleo piloto, a taxa de falhas de ignição e o número de rotações a que as falhas de ignição deixam de ser geradas no momento de activação do motor a gás de ignição por óleo piloto tornam-se menores do que nos motores convencionais. Por conseguinte, o motor pode ser activado de uma maneira fiável e suave.
Incidentalmente, os anteriormente referidos efeitos do motor a gás de acordo com o presente invento são obtidos no caso de um motor a gás de seis cilindros tendo 20 ΡΕ1422408 um diâmetro de cilindro de 220 mm, mas o presente invento pode ser aplicado em motores a gás do tipo de ignição com óleo piloto tendo outros diâmetros de cilindro e outros números de cilindros, e pode obter efeitos correspondentes.
Um segundo exemplo de um modo de realização do presente invento será explicado com referência à Fig. 5.
Como se acha representado na Fig. 5, o motor a gás deste exemplo é caracterizado por, em vez do tanque 14 de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição se achar ligado ao tubo através da válvula 13 de comutação de óleo piloto, como acontecia no caso do primeiro exemplo, um tanque de estimulante de ignição (tanque de contenção de fonte de estimulante) 16 é ligado ao terceiro tubo 11 através de uma válvula de ajuste de fluxo 17. A quantidade contida no tanque de estimulante de ignição 16 é expressa pela seguinte equação (4) 21 ΡΕ1422408 {Quantidade contida no terceiro tubo 11 [L] + Quantidade contida no tubo principal 10 de óleo piloto [L) + (Quantidade contida no segundo tubo 9 + Quantidade contida na bomba 7 de óleo piloto + Quantidade contida no tubo 8 + Quantidade contida na válvula 6 de óleo combustível piloto) [L] x Número de cilindros + Quantidade de óleo piloto necessária no momento de activação [L] x Taxa de mistura [%]/100 < Quantidade contida no tanque de estimulante de ignição 16 [L] (4)
Além disso, para misturar o estimulante de ignição proveniente do tanque de estimulante de ignição 16 no seio do óleo piloto no interior do terceiro tubo 11, no tubo que liga o tanque de estimulante de ignição 16 à válvula de ajuste de fluxo 17 é proporcionada uma bomba de pressão 18. Para o mesmo efeito, em vez de, ou além de, se proporcionar a bomba de pressão 18, é aceitável que cota do tanque de estimulante de ignição 16 possa ser maior do que a cota do tanque 12 de óleo piloto. A constituição é idêntica à do primeiro exemplo, o mesmo acontecendo com o seu método de funcionamento. Além 22 ΡΕ1422408 disso, este exemplo obtém praticamente os mesmos efeitos que o primeiro exemplo.
Lisboa, 6 de Agosto de 2012

Claims (8)

  1. ΡΕ1422408 1 REIVINDICAÇÕES 1. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tendo uma válvula (6) de óleo combustível piloto proporcionada numa câmara de combustão (5), um tanque de óleo piloto de funcionamento (12) e uma secção de tubo (11) que liga a válvula de óleo combustível piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, o motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto sendo inflamado por compressão por óleo piloto pulverizado para dentro da câmara de combustão a partir da válvula de óleo combustível piloto, caracteri-zado por um tanque (14) de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição estar ligado à secção de tubo por intermédio de uma válvula (13) de comutação de óleo piloto.
  2. 2. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, de acordo com a reivindicação 1, tendo uma pluralidade de válvulas de injecção de óleo piloto proporcionadas numa pluralidade de câmaras de combustão, uma pluralidade de bombas (7) de óleo piloto proporcionadas para cada uma das válvulas de injecção de óleo piloto, uma pluralidade de uns primeiros tubos (8) que ligam as válvulas de injecção de óleo piloto às correspondentes bombas de óleo piloto, um tubo principal (10) de óleo piloto, uma pluralidade de uns segundos tubos (9) que ligam as bombas de óleo piloto ao tubo principal de óleo piloto, um tanque de óleo piloto de funcionamento e um terceiro tubo (11) que actua como a secção de tubo e que liga uma extremidade do tubo principal de ΡΕ1422408 óleo piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, em que uma válvula (15) de escape de óleo piloto é proporcionada noutra extremidade do tubo principal de óleo piloto, e o tanque de óleo piloto aditivado com estimulante de ignição está ligado ao terceiro tubo por intermédio da válvula de comutação de óleo piloto.
  3. 3. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto tendo uma válvula (6) de óleo combustível piloto proporcionada numa câmara de combustão (5), um tanque de óleo piloto de funcionamento (12) e uma secção de tubo (11) que liga a válvula de óleo combustível piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, o motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto sendo inflamado por compressão por óleo piloto pulverizado para dentro da câmara de combustão a partir da válvula de óleo combustível piloto, caracteri-zado por um tanque de estimulante de ignição (16) estar ligado ao tubo por intermédio de uma válvula de ajuste de fluxo (17).
  4. 4. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, de acordo com a reivindicação 3, tendo uma pluralidade de válvulas de injecção de óleo piloto proporcionadas numa pluralidade de câmaras de combustão, uma pluralidade de bombas (7) de óleo piloto proporcionadas para cada uma das válvulas de injecção de óleo piloto, uma pluralidade de uns primeiros tubos (8) que ligam as válvulas de injecção de óleo piloto às correspondentes bombas de óleo piloto, um tubo principal (10) de óleo piloto, uma pluralidade de uns 3 ΡΕ1422408 segundos tubos (9) que ligam as bombas de óleo piloto ao tubo principal de óleo piloto, um tanque de óleo piloto de funcionamento e um terceiro tubo (11) que actua como a secção de tubo e que liga uma extremidade do tubo principal de óleo piloto ao tanque de óleo piloto de funcionamento, em que uma válvula (15) de escape de óleo piloto é proporcionada noutra extremidade do tubo principal de óleo piloto, e o tanque de estimulante de ignição está ligado ao terceiro tubo por intermédio da válvula de ajuste de fluxo.
  5. 5. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, tal como descrito na reivindicação 2, em que a válvula de escape de óleo piloto e o tanque de óleo piloto de funcionamento estão ligados por meio de um quarto tubo, e o óleo piloto descarregado a partir da válvula de escape de óleo piloto é obrigado a retornar ao tanque de óleo piloto de funcionamento.
  6. 6. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, tal como descrito na reivindicação 4, em que a válvula de escape de óleo piloto e o tanque de óleo piloto de funcionamento estão ligados por meio de um quarto tubo, e o óleo piloto descarregado a partir da válvula de escape de óleo piloto é obrigado a retornar ao tanque de óleo piloto de funcionamento.
  7. 7. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, tal como descrito na reivindicação 3, em que uma bomba de pressão (18) própria para misturar um estimulante 4 ΡΕ1422408 de ignição no seio do óleo piloto no interior do tubo é proporcionada entre o tanque de estimulante de ignição e a válvula de ajuste de fluxo.
  8. 8. Motor a gás do tipo de ignição por óleo piloto, tal como descrito na reivindicação 4, em que uma bomba de pressão (18) própria para misturar um estimulante de ignição no seio do óleo piloto no interior do tubo é proporcionada entre o tanque de estimulante de ignição e a válvula de ajuste de fluxo. Lisboa, 6 de Agosto de 2012
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