RU128249U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL Download PDF

Info

Publication number
RU128249U1
RU128249U1 RU2012126010/06U RU2012126010U RU128249U1 RU 128249 U1 RU128249 U1 RU 128249U1 RU 2012126010/06 U RU2012126010/06 U RU 2012126010/06U RU 2012126010 U RU2012126010 U RU 2012126010U RU 128249 U1 RU128249 U1 RU 128249U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
liquefied gas
gas fuel
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
RU2012126010/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Александрович Сагдаков
Игорь Владимирович Мироненко
Original Assignee
Антон Александрович Сагдаков
Игорь Владимирович Мироненко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Александрович Сагдаков, Игорь Владимирович Мироненко filed Critical Антон Александрович Сагдаков
Priority to RU2012126010/06U priority Critical patent/RU128249U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU128249U1 publication Critical patent/RU128249U1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

1. Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом, включающая резервуар для хранения сжиженного газового топлива, топливную магистраль высокого давления, подключенную к резервуару хранения сжиженного газового топлива, редуктор, подключенный к топливной магистрали высокого давления, топливную магистраль низкого давления, подключенную к редуктору, и по меньшей мере одну форсунку для подачи сжиженного газового топлива, установленную на входе во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что включает топливораздаточный коллектор, содержащий смежные между собой основную и дополнительную камеры, при этом вход основной камеры подключен к топливной магистрали низкого давления, а выход сообщается со впускным коллектором двигателя внутреннего сгорания посредством указанной по меньшей мере одной форсунки, а вход дополнительной камеры подключен к резервуару для хранения сжиженного газового топлива посредством магистрали высокого давления через по меньшей мере одну форсунку, установленную на входе в дополнительную камеру, а выход сообщается со впускным коллектором двигателя.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что снабжена электронным блоком управления, выполненным с возможностью управления работой форсунок.3. Система по п.1, отличающаяся тем, что резервуар для хранения сжиженного газового топлива выполнен с возможностью его хранения под избыточным давлением.4. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит топливный насос с рабочим давлением до 5 кг/см.1. The power supply system of an internal combustion engine with liquefied gas fuel, including a storage tank for liquefied gas fuel, a high pressure fuel line connected to a storage tank for liquefied gas fuel, a reducer connected to a high pressure fuel line, a low pressure fuel line connected to a reducer, and at least one nozzle for supplying liquefied gas fuel installed at the inlet to the intake manifold of an internal combustion engine, characterized in that it includes a fuel-dispensing manifold containing adjacent main and additional chambers, while the inlet of the main chamber is connected to the low pressure fuel line , and the outlet communicates with the intake manifold of the internal combustion engine through the specified at least one nozzle, and the input of the additional chamber is connected to the storage tank for liquefied gas fuel through the high pressure line through about at least one injector installed at the inlet to the additional chamber, and the outlet communicates with the engine intake manifold. 2. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with an electronic control unit capable of controlling the operation of the injectors. The system according to claim 1, characterized in that the storage tank for liquefied gas fuel is configured to store it under excess pressure. The system according to claim 1, characterized in that it contains a fuel pump with an operating pressure of up to 5 kg / cm.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к системам питания двигателей внутреннего сгорания газовым топливом.The utility model relates to the field of engineering, in particular to power systems for internal combustion engines with gas fuel.

Известны системы впрыска газового топлива в двигатель внутреннего сгорания, разработанные компанией «ГИТ Инжиниринг» (Интернет-источник: www.gigauto.ru). В указанных системах газовое топливо храниться в сжиженном состоянии в газовом баллоне и подается из него во впускной коллектор двигателя, проходя в топливной магистрали через топливный фильтр, испаритель газа, газовый редуктор к электромагнитной форсунке, посредством которой осуществляется подача топлива во впускной коллектор двигателя. В испарителе, подогреваемом при помощи жидкости из системы охлаждения двигателя, газовое топливо переводится из жидкого состояния в газообразное. Далее газовое топливо поступает в редуктор, который предназначен для понижения давления газа и поддержания разности указанного давления и давления во впускном коллекторе двигателя на постоянном уровне.Known systems for injecting gas fuel into an internal combustion engine developed by GIT Engineering (Internet source: www.gigauto.ru). In these systems, gas fuel is stored in a liquefied state in a gas cylinder and is supplied from it to the engine intake manifold, passing through the fuel filter through the fuel filter, gas evaporator, gas reducer to the electromagnetic nozzle, through which fuel is supplied to the engine intake manifold. In an evaporator heated with liquid from the engine cooling system, gas fuel is transferred from a liquid state to a gaseous one. Next, the gas fuel enters the gearbox, which is designed to lower the gas pressure and maintain the difference between the specified pressure and pressure in the intake manifold of the engine at a constant level.

К недостаткам данной системы можно отнести то, что подача газового топлива в цилиндры двигателя осуществляется в газообразном состоянии, в результате, по сравнению с подачей газового топлива в жидкой фазе, снижается наполнение цилиндров и, как следствие, мощность двигателя. Кроме того, для осуществления испарения сжиженного газа требуется постоянный подвод энергии к испарителю, что приводит к снижению энергетической эффективности системы.The disadvantages of this system include the fact that the supply of gas fuel to the engine cylinders is carried out in a gaseous state, as a result, compared with the supply of gas fuel in the liquid phase, the filling of the cylinders and, as a consequence, the engine power is reduced. In addition, the implementation of the evaporation of liquefied gas requires a constant supply of energy to the evaporator, which leads to a decrease in the energy efficiency of the system.

Существуют системы питания двигателей внутреннего сгорания газовым топливом, которые подают топливо в жидкой фазе во впускной коллектор и далее в цилиндры. Переход в газовую фазу происходит частично во впускном коллекторе, частично непосредственно в цилиндре ДВС. Основным преимуществом подобных систем является то, что энергия, затраченная на переход топлива в газовую фазу отнимается непосредственно у рабочего тела (воздуха) до такта сжатия. Это позволяет увеличить плотность заряда свежей горючей смеси, т.е. улучшить фактический коэффициент наполнения ДВС и увеличить его удельную мощность. Кроме этого дополнительное охлаждение рабочего тела приводит к расширению «петли» Карно рабочего цикла и приводит к увеличению КПД двигателя и снижению удельного расхода топлива на единицу мощности в час. Если в качестве топлива рассматривать пропан-бутановую сжиженную смесь, то давление насыщенного пара пропан-бутана при нормальных условиях составляет 16 кг/см2. Температура деталей двигателя внутреннего сгорания в некоторых случаях может превышать 100°С и для обеспечения фазовой стабильности пропан-бутановой смеси в таких условиях в известных системах рабочее давление в подающей магистрали и форсунках увеличивают до 25-30 кг/см2. Увеличение рабочего давления достигается установкой в систему дополнительного топливного насоса, который поднимает и стабилизирует давление в системе. Высокое рабочее давление системы накладывает жесткие технические требования на работу топливного насоса и дозирующих форсунок и в значительной степени удорожает систему и снижает ее потенциальную надежность.There are power systems for internal combustion engines with gas fuel that supply liquid fuel to the intake manifold and further to the cylinders. The transition to the gas phase occurs partially in the intake manifold, partially directly in the engine cylinder. The main advantage of such systems is that the energy spent on the transition of fuel into the gas phase is taken directly from the working fluid (air) before the compression stroke. This allows you to increase the charge density of the fresh combustible mixture, i.e. to improve the actual filling factor of the internal combustion engine and increase its specific power. In addition, additional cooling of the working fluid leads to an expansion of the Carnot “loop” of the working cycle and leads to an increase in engine efficiency and a decrease in specific fuel consumption per unit of power per hour. If we consider propane-butane liquefied mixture as fuel, then the pressure of saturated vapor of propane-butane under normal conditions is 16 kg / cm 2 . The temperature of the parts of the internal combustion engine in some cases can exceed 100 ° C and to ensure the phase stability of the propane-butane mixture under such conditions in known systems, the working pressure in the supply line and nozzles is increased to 25-30 kg / cm 2 . The increase in operating pressure is achieved by installing an additional fuel pump in the system, which raises and stabilizes the pressure in the system. The high operating pressure of the system imposes stringent technical requirements on the operation of the fuel pump and dosing nozzles and significantly increases the cost of the system and reduces its potential reliability.

Например, известна система впрыска газового топлива в двигатель внутреннего сгорания (патент США №5755211, МПК F02M 21/02, опубл. 26.05.1998), включающая в себя резервуар для хранения сжиженного газового топлива, топливную магистраль, по которой топливо подается к электроуправляемым форсункам, обеспечивающим подачу газового топлива во впускной коллектор двигателя в сжиженной фазе. Система снабжена электронным блоком управления для регулирования количества подаваемого через форсунки газового топлива в соответствии с количеством поступающего в двигатель воздуха. Сжиженное газовое топливо подается к форсункам с помощью электрического топливного насоса, установленного в резервуаре для хранения топлива. Регулирование количества подаваемого через форсунки газового топлива осуществляется за счет изменения времени их открытия. Также в системе предусмотрено устройство, обеспечивающее сброс излишков газового топлива по сливному топливопроводу обратно в резервуар для его хранения.For example, there is a known system for injecting gas fuel into an internal combustion engine (US Patent No. 5755211, IPC F02M 21/02, publ. 05.26.1998), including a reservoir for storing liquefied gas fuel, a fuel line through which fuel is supplied to electrically controlled nozzles providing gas fuel to the engine intake manifold in a liquefied phase. The system is equipped with an electronic control unit for regulating the amount of gas fuel supplied through the nozzles in accordance with the amount of air entering the engine. Liquefied gas fuel is supplied to the nozzles by means of an electric fuel pump installed in the fuel storage tank. The amount of gas fuel supplied through the nozzles is controlled by changing the time of their opening. The system also provides a device that provides the discharge of excess gas fuel through a drain fuel line back to the storage tank.

К недостаткам описанной системы можно отнести необходимость применения дополнительного оборудования в виде топливного насоса и системы возврата излишков топлива в резервуар, что приводит к усложнению конструкции и ее удорожанию.The disadvantages of the described system include the need to use additional equipment in the form of a fuel pump and a system for returning excess fuel to the tank, which leads to a complication of the structure and its cost.

Наиболее близким аналогом заявляемой системы является система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом (патент РФ №62663, МПК F02M 21/02, F02B 69/04, опубл. 27.04.2007), включающая резервуар для хранения сжиженного газового топлива, топливную магистраль высокого давления, подключенную к резервуару хранения сжиженного газового топлива, редуктор, подключенный к топливной магистрали высокого давления, топливную магистраль низкого давления, подключенную к редуктору, и, по меньшей мере одну форсунку для подачи сжиженного газового топлива, установленную на входе во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания. На пути газового топлива к форсункам расположен регулятор давления, выполненный таким образом, что давление газового топлива, подводимого к форсункам, не превышает давления насыщенных паров газового топлива в резервуаре для его хранения, которое соответствует минимальной эксплуатационной температуре, на которую рассчитывается система питания при ее проектировании. Регулятор давления газового топлива расположен на минимально возможном расстоянии от электроуправляемых форсунок и обеспечен системой охлаждения подаваемого к форсункам топлива. В другом варианте реализации резервуар для хранения сжиженного газового топлива оборудован системой подогрева газового топлива, предназначенной для поддержания давления насыщенных паров в резервуаре на более высоком уровне, чем давление газового топлива, подводимого к форсункам после регулятора давления. Система подогрева газового топлива представляет собой электроподогреватель или же система подогрева газового топлива представляет собой теплообменник, к которому подводится жидкость из системы охлаждения двигателя.The closest analogue of the claimed system is a power system for an internal combustion engine with liquefied gas fuel (RF patent No. 62663, IPC F02M 21/02, F02B 69/04, publ. 04/27/2007), including a reservoir for storing liquefied gas fuel, a high-pressure fuel line connected to a liquefied gas fuel storage tank, a reducer connected to a high pressure fuel line, a low pressure fuel line connected to a reducer, and at least one nozzle for supplying a liquefied gas opliva installed at the inlet to the intake manifold of the internal combustion engine. On the way of the gas fuel to the nozzles there is a pressure regulator made in such a way that the pressure of the gas fuel supplied to the nozzles does not exceed the saturated vapor pressure of the gas fuel in the storage tank, which corresponds to the minimum operating temperature that the power system is designed to design . The gas fuel pressure regulator is located at the minimum possible distance from the electrically controlled nozzles and is provided with a cooling system for the fuel supplied to the nozzles. In another embodiment, the liquefied gas fuel storage tank is equipped with a gas fuel heating system designed to maintain the saturated vapor pressure in the tank at a higher level than the pressure of the gas fuel supplied to the nozzles after the pressure regulator. The gas fuel heating system is an electric heater or the gas fuel heating system is a heat exchanger, to which liquid is supplied from the engine cooling system.

К недостаткам описанной системы можно отнести достаточную сложность конструкции, сложность обеспечения стабильности фазового состояния используемого топлива при сравнительно низком давлении в системе, а также снижение эффективности работы системы при низкой температуре окружающей среды.The disadvantages of the described system include the sufficient complexity of the design, the difficulty of ensuring the stability of the phase state of the fuel used at a relatively low pressure in the system, as well as a decrease in the efficiency of the system at low ambient temperature.

В основу полезной модели поставлена задача разработать систему питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом, которая обеспечит стабильную подачу газового топлива во впускной коллектор двигателя в сжиженной фазе, при этом конструктивное исполнение системы будет характеризоваться простотой, высокой надежностью и безопасностью, что будет обуславливать экономическую целесообразность ее широкого внедрения.The utility model is based on the task of developing a system for supplying an internal combustion engine with liquefied gas fuel, which will ensure a stable supply of gas fuel to the engine intake manifold in a liquefied phase, while the design of the system will be characterized by simplicity, high reliability and safety, which will determine its economic feasibility widespread adoption.

Поставленная задача решается тем, что разработана система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом, включающая резервуар для хранения сжиженного газового топлива, топливную магистраль высокого давления, подключенную к резервуару хранения сжиженного газового топлива, редуктор, подключенный к топливной магистрали высокого давления, топливную магистраль низкого давления, подключенную к редуктору, и по меньшей мере одну форсунку для подачи сжиженного газового топлива, установленную на входе во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, при этом система включает топливораздаточный коллектор, содержащий смежные между собой основную и дополнительную камеры, при этом вход основной камеры подключен к топливной магистрали низкого давления, а выход сообщается с впускным коллектором двигателя внутреннего сгорания посредством указанной по меньшей мере одной форсунки; вход дополнительной камеры подключен к резервуару для хранения сжиженного газового топлива посредством магистрали высокого давления через по меньшей мере одну форсунку, установленную на входе в дополнительную камеру, а выход сообщается со впускным коллектором двигателя. Указанная реализация полезной модели позволяет обеспечить стабильную подачу газового топлива во впускной коллектор двигателя в сжиженной фазе за счет осуществления дозированного испарения части топлива в дополнительной камере топливораздаточного коллектора с дальнейшей подачей полученной газовой фазы во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, энергия для испарения части топлива в дополнительной камере отбирается от топлива, находящегося в основной камере топливораздаточного коллектора, охлаждая его до температуры фазовой стабильности при давлении от 3 до 4,5 кг/см2. Отобранная на испарение энергия компенсируется из энергии рабочего тела двигателя при впрыске основной массы топлива, т.е. не влечет за собой снижения КПД двигателя внутреннего сгорания. Низкое рабочее давление в предложенной системе позволяет значительно снизить стоимость используемых компонентов для дозирования топлива - форсунок, отказаться от использования топливного насоса, а также использовать подачу топлива за счет перепада давления в резервуаре для хранения и топливоподающем коллекторе, что в значительной мере улучшает потенциальную надежность всей системы и снижает ее стоимость. Экспериментально было определено, что для получения фазовой стабильности сжиженного газового топлива топливной магистрали достаточно принудительного испарения от 2 до 9% от общего количества подаваемого в двигатель топлива во всем диапазоне режимов работы двигателя, при этом поддерживается температура в топливной магистрали низкого давления и в топливоподающем коллекторе от -20 до -22°С.The problem is solved in that a power supply system for an internal combustion engine of liquefied gas fuel was developed, including a reservoir for storing liquefied gas fuel, a high pressure fuel line connected to a liquefied gas fuel storage tank, a reducer connected to a high pressure fuel line, a low pressure fuel line connected to the gearbox and at least one nozzle for supplying liquefied gas fuel mounted at the inlet to the intake manifold or internal combustion engine, the system includes a fuel manifold containing adjacent main and secondary chambers, while the input of the main chamber is connected to the low-pressure fuel line, and the output communicates with the intake manifold of the internal combustion engine through at least one nozzle; the inlet of the additional chamber is connected to the reservoir for storing liquefied gas fuel by means of a high-pressure line through at least one nozzle mounted at the inlet of the additional chamber, and the outlet communicates with the intake manifold of the engine. The indicated implementation of the utility model makes it possible to provide a stable supply of gas fuel to the engine intake manifold in the liquefied phase due to the metered evaporation of part of the fuel in an additional chamber of the fuel dispenser with further supply of the obtained gas phase to the intake manifold of the internal combustion engine. Thus, the energy for the evaporation of part of the fuel in the secondary chamber is taken from the fuel located in the main chamber of the fuel dispenser, cooling it to a phase stability temperature at a pressure of 3 to 4.5 kg / cm 2 . The energy taken for evaporation is compensated from the energy of the working fluid of the engine during injection of the bulk of the fuel, i.e. does not entail a decrease in the efficiency of the internal combustion engine. The low working pressure in the proposed system can significantly reduce the cost of the components used for dispensing fuel - nozzles, refuse to use a fuel pump, and also use the fuel supply due to the pressure drop in the storage tank and fuel supply manifold, which greatly improves the potential reliability of the entire system and reduces its cost. It was experimentally determined that for obtaining phase stability of liquefied gas fuel of the fuel line, forced evaporation from 2 to 9% of the total amount of fuel supplied to the engine in the entire range of engine operating modes is sufficient, while maintaining the temperature in the low-pressure fuel line and in the fuel supply manifold from -20 to -22 ° C.

Целесообразной является реализация полезной модели, при которой система снабжена электронным блоком управления, выполненным с возможностью управления работой форсунок. Управление форсункой, установленной на входе в дополнительную камеру, осуществляется по обратной отрицательной связи через датчик температуры топлива, которым снабжен блок управления. Также электронный блок управления может быть снабжен набором датчиков, измеряющих состояние и режим работы двигателя внутреннего сгорания.It is advisable to implement a utility model in which the system is equipped with an electronic control unit configured to control the operation of the nozzles. The nozzle installed at the entrance to the additional chamber is controlled by negative feedback through the fuel temperature sensor, which is equipped with the control unit. Also, the electronic control unit can be equipped with a set of sensors that measure the state and mode of operation of the internal combustion engine.

Резервуар для хранения сжиженного газового топлива выполнен с возможностью хранения топлива под избыточным давлением.The liquefied gas fuel storage tank is configured to store fuel under overpressure.

Также возможна реализация заявляемой полезной модели, при которой система снабжена топливным насосом с относительно небольшим рабочим давлением (до 5 кг/см2), что позволяет обеспечить возможность работы системы при температуре окружающей среды ниже -25°С, при этом насосы указанного типа характеризуются высокой надежностью и относительно низкой стоимостью.It is also possible to implement the inventive utility model, in which the system is equipped with a fuel pump with a relatively low working pressure (up to 5 kg / cm 2 ), which makes it possible to operate the system at an ambient temperature below -25 ° C, while the pumps of this type are characterized by high reliability and relatively low cost.

Заявляемая полезная модель поясняется с помощью фигуры, на которой представлено схематическое изображение системы питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом.The inventive utility model is illustrated using the figure, which shows a schematic illustration of a power supply system of an internal combustion engine with liquefied gas fuel.

Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом включает резервуар 1 для хранения сжиженного газового топлива, топливную магистраль высокого давления 2, подключенную к резервуару 1 хранения сжиженного газового топлива, редуктор 3, подключенный к топливной магистрали высокого давления 2, топливную магистраль низкого давления 4, подключенную к редуктору 3, и по меньшей мере одну форсунку 5 для подачи сжиженного газового топлива, установленную на входе во впускной коллектор 6 двигателя внутреннего сгорания, подключенную к топливной магистрали низкого давления 4. Система также включает топливораздаточный коллектор, содержащий смежные между собой основную 7 и дополнительную 8 камеры, при этом вход основной камеры 7 подключен к топливной магистрали низкого давления 4, а выход сообщается со впускным коллектором 6 двигателя внутреннего сгорания посредством указанной по меньшей мере одной форсунки 5. Вход дополнительной камеры 8 подключен к резервуару 1 для хранения сжиженного газового топлива посредством магистрали высокого давления 2 через по меньшей мере одну форсунку 9, установленную на входе в дополнительную камеру 8, а выход сообщается со впускным коллектором двигателя. Также на фигуре представлен датчик температуры топлива 10 электронного блока управления (не показан). Кроме того, на фигуре показана дроссельная заслонка 11 двигателя внутреннего сгорания.The power system of the internal combustion engine with liquefied gas fuel includes a tank 1 for storing liquefied gas fuel, a high-pressure fuel line 2 connected to a tank 1 for storing liquefied gas fuel, a reducer 3 connected to a high-pressure fuel line 2, a low-pressure fuel line 4 connected to the gearbox 3, and at least one nozzle 5 for supplying liquefied gas fuel, installed at the inlet to the intake manifold 6 of the internal combustion engine, connected connected to the low pressure fuel line 4. The system also includes a fuel manifold containing adjacent main 7 and additional 8 chambers, while the input of the main chamber 7 is connected to the low pressure fuel line 4, and the output communicates with the intake manifold 6 of the internal combustion engine by the specified at least one nozzle 5. The input of the additional chamber 8 is connected to the tank 1 for storing liquefied gas fuel by means of a high pressure line 2 through at least there is one nozzle 9 installed at the entrance to the additional chamber 8, and the output is in communication with the intake manifold of the engine. The figure also shows the fuel temperature sensor 10 of the electronic control unit (not shown). In addition, the figure shows a throttle valve 11 of an internal combustion engine.

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.The operation of the claimed device is as follows.

Сжиженное газовое топливо размещают на борту транспортного средства в резервуаре 1 для хранения сжиженного газового топлива. Избыточное давление в резервуаре 1 обеспечивает подачу сжиженного газового топлива естественным образом из резервуара 1 по магистрали высокого давления 2 в редуктор 3, подключенный к указанной магистрали 2, где осуществляется снижение давления сжиженного газового топлива до установленного значения. Далее топливо по топливной магистрали низкого давления 4 подают в основную камеру 7 топливораздаточного коллектора. При этом часть топлива из резервуара 1 по магистрали высокого давления 2 подают в дополнительную камеру 8 топливораздаточного коллектора посредством установленной на входе в указанную камеру 8 форсунки 9. В дополнительной камере 8 топливораздаточного коллектора происходит дозированное испарение части топлива с дальнейшей подачей полученной газовой фазы во впускной коллектор 6 двигателя. Энергия для испарения части топлива в дополнительной камере 8 топливораздаточного коллектора отбирается от топлива, находящегося в основной камере 7 топливораздаточного коллектора, охлаждая его до температуры фазовой стабильности при давлении от 3 до 4.5 кг/см2. Охлажденное топливо из основной камеры 7 подают во впускной коллектор 6 двигателя внутреннего сгорания посредством форсунок 5. Управление форсунками 5 осуществляют посредством электронного блока управления (не показан) на основе показаний датчиков, измеряющих состояние и режим работы двигателя внутреннего сгорания. Управление форсункой 9 осуществляют по обратной отрицательной связи через датчик температуры топлива 10.Liquefied gas fuel is placed on board a vehicle in a tank 1 for storing liquefied gas fuel. The overpressure in the tank 1 provides the supply of liquefied gas fuel from the tank 1 naturally through the high-pressure pipe 2 to a pressure reducer 3 connected to the specified pipe 2, where the pressure of the liquefied gas fuel is reduced to the set value. Further, the fuel is fed through the low pressure fuel line 4 to the main chamber 7 of the fuel distribution manifold. At the same time, part of the fuel from the tank 1 via the high-pressure line 2 is fed into the additional chamber 8 of the fuel dispenser by means of a nozzle 9 installed at the inlet of the specified chamber 8. In the additional chamber 8 of the fuel dispenser, metered evaporation of part of the fuel takes place with further supply of the obtained gas phase to the intake manifold 6 engines. Energy for the evaporation of part of the fuel in the secondary chamber 8 of the fuel distribution manifold is taken from the fuel located in the main chamber 7 of the fuel distribution manifold, cooling it to a phase stability temperature at a pressure of from 3 to 4.5 kg / cm 2 . The cooled fuel from the main chamber 7 is fed into the intake manifold 6 of the internal combustion engine by means of nozzles 5. The nozzles 5 are controlled by an electronic control unit (not shown) based on readings of sensors measuring the state and operation of the internal combustion engine. The nozzle 9 is controlled by negative feedback through the fuel temperature sensor 10.

Эффективность внедрения заявляемой полезной модели подтверждается испытаниями системы питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом.The effectiveness of the implementation of the claimed utility model is confirmed by testing the power system of the internal combustion engine with liquefied gas fuel.

Цель испытаний: проверить на практике работоспособность системы и стабилизации фазового состояния сжиженного газа при низком рабочем давлении.The purpose of the tests: to test in practice the operability of the system and stabilization of the phase state of the liquefied gas at low operating pressure.

В результате проведения испытаний было выявлено, что система показывает рабочие характеристики, расходящиеся с расчетными не более, чем на 10%. Стабилизация фазового состояния сжиженного газового топлива осуществлялась в широком диапазоне температур.As a result of the tests, it was revealed that the system shows performance characteristics that differ from the calculated ones by no more than 10%. The stabilization of the phase state of liquefied gas fuel was carried out over a wide temperature range.

Программа стендовых испытаний: выход системы в режим фазовой стабильности, выведение системы на подачу сжиженного газового топлива в 50% от максимальной производительности, выведение системы в режим максимальной производительности, выключение системы.Bench test program: the system goes into phase stability mode, putting the system to supply liquefied gas fuel at 50% of maximum capacity, putting the system into maximum capacity, shutting down the system.

Испытание №1Test No. 1

Температура окружающей среды и газа в резервуаре: +23°С.Ambient and gas temperature in the tank: + 23 ° С.

Результаты испытания:Test Results:

Время работы системы до стабилизации фазового состояния в топливной магистрали низкого давления: 24 секунды.System uptime to stabilize the phase state in the low pressure fuel line: 24 seconds.

Расход сжиженного газового топлива в режиме частичной нагрузки форсунки на выходе основной камеры топливораздаточного коллектора: 64 г/сек.The consumption of liquefied gas fuel in the partial load mode of the nozzle at the outlet of the main chamber of the fuel distribution manifold: 64 g / s.

Расход газа на стабилизацию фазового состояния: 3 г/сек.Gas consumption for phase stabilization: 3 g / s.

Температура топливной магистрали низкого давления: -8°С.Low-pressure fuel line temperature: -8 ° C.

Расход сжиженного газового топлива в режиме максимальной производительности форсунки на выходе основной камеры топливораздаточного коллектора: 122 г/сек.The consumption of liquefied gas fuel in the mode of maximum nozzle output at the outlet of the main chamber of the fuel dispenser: 122 g / s.

Расход газа на стабилизацию фазового состояния: 5 г/сек.Gas consumption for phase stabilization: 5 g / s.

Давление при потере фазовой стабильности: 2,3 кг/см2.Pressure with loss of phase stability: 2.3 kg / cm 2 .

Рабочее давление сжиженного газового топлива: 4 кг/см2.Working pressure of liquefied gas fuel: 4 kg / cm 2 .

Испытание №2Test number 2

Температура окружающей среды и газа в резервуаре: -7°С.Ambient and gas temperature in the tank: -7 ° С.

Результаты испытания:Test Results:

Время работы системы до стабилизации фазового состояния в топливной магистрали низкого давления: 3 секунды.System uptime to stabilize the phase state in the low pressure fuel line: 3 seconds.

Расход сжиженного газового топлива в режиме частичной нагрузки форсунки на выходе основной камеры топливораздаточного коллектора: 67 г/сек.The consumption of liquefied gas fuel in the partial load mode of the nozzle at the outlet of the main chamber of the fuel dispensing manifold: 67 g / s.

Расход газа на стабилизацию фазового состояния: 1 г/сек.Gas consumption for phase stabilization: 1 g / s.

Температура контура низкого давления: -10°С.Low pressure circuit temperature: -10 ° C.

Расход сжиженного газового топлива в режиме максимальной производительности дозирующей форсунки; 124 г/сек.The consumption of liquefied gas fuel in the mode of maximum productivity of the dosing nozzle; 124 g / s

Расход газа т стабилизацию фазового состояния: 1 г/сек.Gas consumption t phase state stabilization: 1 g / s.

Давление при потере фазовой стабильности: 2,1 кг/см2.Pressure for loss of phase stability: 2.1 kg / cm 2 .

Рабочее давление сжиженного газового топлива: 4 кг/см2.Working pressure of liquefied gas fuel: 4 kg / cm 2 .

Таким образом, заявляемая полезная модель представляет собой систему питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом, которая обеспечивает стабильную подачу газового топлива во впускной коллектор двигателя в сжиженной фазе, при этом конструктивное исполнение системы характеризуется простотой, высокой надежностью и безопасностью, что обуславливает экономическую целесообразность ее широкого внедрения.Thus, the claimed utility model is a power system for an internal combustion engine with liquefied gas fuel, which provides a stable supply of gas fuel to the intake manifold of the engine in a liquefied phase, while the design of the system is characterized by simplicity, high reliability and safety, which leads to the economic feasibility of its wide implementation.

Claims (4)

1. Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом, включающая резервуар для хранения сжиженного газового топлива, топливную магистраль высокого давления, подключенную к резервуару хранения сжиженного газового топлива, редуктор, подключенный к топливной магистрали высокого давления, топливную магистраль низкого давления, подключенную к редуктору, и по меньшей мере одну форсунку для подачи сжиженного газового топлива, установленную на входе во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что включает топливораздаточный коллектор, содержащий смежные между собой основную и дополнительную камеры, при этом вход основной камеры подключен к топливной магистрали низкого давления, а выход сообщается со впускным коллектором двигателя внутреннего сгорания посредством указанной по меньшей мере одной форсунки, а вход дополнительной камеры подключен к резервуару для хранения сжиженного газового топлива посредством магистрали высокого давления через по меньшей мере одну форсунку, установленную на входе в дополнительную камеру, а выход сообщается со впускным коллектором двигателя.1. The power system of the internal combustion engine liquefied gas fuel, including a tank for storing liquefied gas fuel, a high pressure fuel line connected to the storage tank of liquefied gas fuel, a gear connected to the high pressure fuel line, a low pressure fuel line connected to the gear, and at least one nozzle for supplying liquefied gas fuel, installed at the inlet to the intake manifold of the internal combustion engine, characterized the fact that it includes a fuel dispenser containing adjacent main and additional chambers, while the input of the main chamber is connected to the low-pressure fuel line, and the output communicates with the intake manifold of the internal combustion engine through the specified at least one nozzle, and the input of the additional chamber is connected to the tank for storing liquefied gas fuel through the high-pressure line through at least one nozzle installed at the inlet to the additional chamber py, and the output is communicated with the intake manifold of the engine. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что снабжена электронным блоком управления, выполненным с возможностью управления работой форсунок.2. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with an electronic control unit configured to control the operation of the nozzles. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что резервуар для хранения сжиженного газового топлива выполнен с возможностью его хранения под избыточным давлением.3. The system according to claim 1, characterized in that the tank for storing liquefied gas fuel is made with the possibility of storage under excess pressure. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит топливный насос с рабочим давлением до 5 кг/см2.
Figure 00000001
4. The system according to claim 1, characterized in that it contains a fuel pump with a working pressure of up to 5 kg / cm 2 .
Figure 00000001
RU2012126010/06U 2012-06-22 2012-06-22 INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL RU128249U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126010/06U RU128249U1 (en) 2012-06-22 2012-06-22 INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126010/06U RU128249U1 (en) 2012-06-22 2012-06-22 INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU128249U1 true RU128249U1 (en) 2013-05-20

Family

ID=48804294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126010/06U RU128249U1 (en) 2012-06-22 2012-06-22 INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU128249U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676509C1 (en) * 2015-01-30 2018-12-29 Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. System and method for supplying fuel to ship engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676509C1 (en) * 2015-01-30 2018-12-29 Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. System and method for supplying fuel to ship engine
US10654552B2 (en) 2015-01-30 2020-05-19 Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. Fuel supply system and method for ship engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103154485B (en) Determine the method for duration of charge in vaporized fuel explosive motor
US5329908A (en) Compressed natural gas injection system for gaseous fueled engines
US9458805B2 (en) Method and apparatus for pumping fuel to a fuel injection system
CN102374013B (en) Use gas as the How It Works of the internal combustion engine of fuel and the internal combustion engine performing described method
US5148776A (en) Coordinated water and fuel injection system
CN104121102B (en) The diesel oil ignited direct-jet natural gas engine fuel supply system of trace and controlling method
CN105980694B (en) It starts using fuel gas and pilot fuel as the engine of fuel
CN107923351B (en) Fuel supply system
US10914260B2 (en) Method and systems for fuel injection control on a high-pressure common rail engine
CN101400887A (en) Method of accurately metering a gaseous fuel that is injected directly into a combustion chamber of an internal combustion engine
WO2009132450A1 (en) Fuel injection control method for a direct injection gaseous-fuelled internal combustion engine
CN105697160A (en) System and method for increasing gaseous fuel displacement
RU2011129845A (en) METHOD FOR OPERATING ICE WITH SPARK IGNITION
KR20110012836A (en) Direct injection type lpi system
RU128249U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL
CN111237066B (en) Device and method for reducing heat load of natural gas engine by doping alcohol
WO2021082638A1 (en) Liquid dual-fuel medium-speed diesel engine system and speed governing control method therefor
KR101261833B1 (en) Direct injection type liquefied petroleum-gas injection system
CN217538873U (en) Low-temperature hydrogen injection structure for liquid hydrogen engine
CN203321684U (en) Ethyl alcohol and diesel oil double direct-injection engine
RU135001U1 (en) LIQUEFIED GAS SUPPLY DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN105422299A (en) Oil injection control method and device for direct injection spark ignition engine and automobile
RU88397U1 (en) BATTERY SYSTEM OF GAS-DIESEL FUEL SUPPLY TO ENGINE CYLINDERS
RU180605U1 (en) FUEL SUPPLY SYSTEM OF THE GAS DIESEL WITH INTERNAL MIXING
Xuejun et al. Parameter optimization analysis of fuel injection system for high pressure common rail diesel engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140623