RU19877U1 - GAS ENGINE - Google Patents
GAS ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU19877U1 RU19877U1 RU2001115206/20U RU2001115206U RU19877U1 RU 19877 U1 RU19877 U1 RU 19877U1 RU 2001115206/20 U RU2001115206/20 U RU 2001115206/20U RU 2001115206 U RU2001115206 U RU 2001115206U RU 19877 U1 RU19877 U1 RU 19877U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- engine
- valve
- voltage
- ignition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
Газовый двигатель.Gas engine.
Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована на грузовых автомобилях и автобусах.The utility model relates to the field of engine building and can be used on trucks and buses.
В настоящее время одним из нутей повышения экологических показателей двигателей транспортных средств является их перевод на газообразное топливо, В России на автотранспортных средствах в небольшом количестве применяются так называемые битопливные двигатели, которые могут работать как на бензине, так и на сжатом природном газе. В данных двигателях обычно не предусмотрено автоматическое поддержание оптимального состава смеси при изменении атмосферных условий и давления газа в баллонах. Кроме того, из-за низкой степени сжатия недостаточно используется высокое октановое число природного газа, что является причиной невысокой экономичности битопливных двигателей.Currently, one of the chances of improving the environmental performance of vehicle engines is their conversion to gaseous fuels. In Russia, so-called bit-fuel engines that can run on both gasoline and compressed natural gas are used in small quantities on motor vehicles. These engines usually do not automatically maintain the optimal composition of the mixture when changing atmospheric conditions and gas pressure in the cylinders. In addition, due to the low degree of compression, the high octane number of natural gas is not used enough, which is the reason for the low efficiency of bit-fuel engines.
Газовые двигатели с меньшим расходом топлива и лучшими экологическими характеристиками могут быть получены путем модернизации выпускаемых отечественной промышленностью, в частности ОАО КАМАЗ, дизелей с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха ( Двигатель КамАЗ 740.11-240. Руководство по эксплуатации. Под ред. Гатаулина Н.А., Набережные Челны, 1997, с. 120.).Gas engines with lower fuel consumption and better environmental performance can be obtained by modernizing the domestic industry, in particular KAMAZ, diesel engines with gas turbine supercharging and intermediate cooling of the charge air (KamAZ 740.11-240 engine. Operation manual. Edited by N. Gataulina N. A., Naberezhnye Chelny, 1997, p. 120.).
гоо11Т5гоgoo11T5go
F 02 В 43/00 F 02 М 21/02 F 02 D 43/00F 02 V 43/00 F 02 M 21/02 F 02 D 43/00
Поставленная задача решается путем того, что восьмицилиндровый V-образный двигатель с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, согласно полезной модели снабжен системой питания с центральной подачей газа во впускной коллектор, устройством поддержания устойчивых оборотов холостого хода с байпасным каналом подачи газо-воздушной смеси во впускной коллектор минуя дроссельную заслонку, клапанами перепуска части отработавших газов минуя турбины турбокомпрессоров, многоканальной системой искрового зажигания без высоковольтного распределителя, микропроцессорной системой управления углом опережения зажигания, подачей газа и газо-воздушной смеси, а также перепуском отработавших газов.The problem is solved by the fact that the eight-cylinder V-shaped engine with turbocharging and cooling the charge air, according to the utility model, is equipped with a power system with a central gas supply to the intake manifold, a device for maintaining stable idle speed with a bypass channel for supplying the gas-air mixture to the intake manifold bypassing the throttle, bypass valves of a part of the exhaust gases bypassing the turbocharger turbines, multi-channel spark ignition system without high-voltage distributor angle microprocessor control system ignition timing, the gas supply and the gas-air mixture and exhaust gas recirculation.
Система питания с центральной подачей газа содержит газовые баллоны, трубопроводы и трубопроводную арматуру, газовый редуктор, электромагнитный клапан-фильтр, ресивер, устройство для дозирования количества газа, подаваемого в двигатель, выполненное в виде золотникового клапана, и форсунку.The power supply system with a central gas supply contains gas cylinders, pipelines and pipe fittings, a gas reducer, a solenoid valve filter, a receiver, a device for dispensing the amount of gas supplied to the engine, made in the form of a spool valve, and a nozzle.
В первом варианте, при номинальном напряжении 12 В, система зажигания выполнена восьмиканальной, с восемью индивидуальными для каждого цилиндра катушками зажигания на напряжение 12В, во втором варианте, при номинальном напряжении 24 В, система зажигания может быть выполнена четырехканальной, с восемью индивидуальными для каждого цилиндра катушками зажигания на напряжение 12В, при этом первичные обмотки каждой пары катушек, высокое напряжение в которых генерируется одновременно, соединены последовательно.In the first embodiment, at a nominal voltage of 12 V, the ignition system is made eight-channel, with eight ignition coils individual for each cylinder for a voltage of 12V, in the second embodiment, at a nominal voltage of 24 V, the ignition system can be made four-channel, with eight individual for each cylinder ignition coils for voltage 12V, while the primary windings of each pair of coils, in which high voltage is generated simultaneously, are connected in series.
Предлагаемый газовый двигатель рассчитан на работу на бедных смесях и заимствует по суш;еству все основные узлы и детали базового дизеля, кроме системы топливоподачи. Система топливоподачи выполнена с внешним смесеобразованием. Центральная подача газа принята исходя изThe proposed gas engine is designed to run on lean mixtures and borrows by land; all the main components and parts of a basic diesel engine, except for the fuel supply system, are used by land. The fuel supply system is made with external mixture formation. Central gas supply is based on
простоты, а следовательно, и надежности конструкции. Кроме того, это обеспечивает лучшее смешение газа с воздухом во впускном тракте. Основное преимущество распределенной подачи жидкого топлива отсутствие пленки, неодинаково делящейся между цилиндрами и являющейся основной причиной неравномерного состава смеси по цилиндрам, в случае применения газообразных топлив не проявляется, а двигатели с распределенной подачей газа имеют высокую стоимость.simplicity, and therefore, the reliability of the design. In addition, it provides better mixing of gas with air in the intake duct. The main advantage of the distributed supply of liquid fuel is the absence of a film that is not equally divided between the cylinders and is the main reason for the uneven composition of the mixture across the cylinders, in the case of gaseous fuels, it does not appear, and engines with a distributed gas supply have a high cost.
Использование клапанов перепуска части отработавших газов минуя турбины турбокомпрессоров позволяет поддерживать постоянный состав газо-воздушной смеси во всем рабочем диапазоне двигателя.The use of bypass valves for some of the exhaust gases bypassing the turbocompressor turbines allows you to maintain a constant composition of the gas-air mixture in the entire operating range of the engine.
Применение микропроцессорной системы управления позволяет оптимизировать работу двигателя на всех режимах с учетом его состояния и атмосферных условий. В результате конвертации двигатель расходует в виде топлива только сжатый природный газ на основе метана (стоимость природного газа значительно ниже стоимости дизельного топлива). Двигатель, выполненный в соответствии с полезной моделью, отличается от базового дизеля меньшей стоимостью изготовления, меньшим расходом моторного масла и шумоизлучением, а по содержанию окислов азота в выхлопных газов позволяет выполнить нормы ЕВРО-3 без применения нейтрализатора.The use of a microprocessor control system allows optimizing the operation of the engine in all modes, taking into account its condition and atmospheric conditions. As a result of conversion, the engine consumes only compressed natural gas based on methane in the form of fuel (the cost of natural gas is much lower than the cost of diesel fuel). The engine, made in accordance with the utility model, differs from the base diesel engine in lower manufacturing costs, lower engine oil consumption and noise emission, and in terms of the content of nitrogen oxides in the exhaust gases, it is possible to fulfill the EURO-3 standards without the use of a neutralizer.
Последовательное включение первичных обмоток катушек зажигания позволяет вдвое сократить количество каналов в коммутаторе и использовать в системе электрооборудования с напряжением 24 В стандартные катушки с номинальным напряжением 12 В. Катушки зажигания устанавливаются или непосредственно на свечи зажигания, что полностью исключает провода высокого напряжения, или вблизи свечей, что позволяет уменьщить длину высоковольтных проводов, количество и общую длину коммутационных проводов.The sequential inclusion of the primary windings of the ignition coils allows you to halve the number of channels in the switch and use standard coils with a nominal voltage of 12 V. in the electrical system with a voltage of 24 V. Ignition coils are installed either directly on the spark plugs, which completely excludes high-voltage wires, or near candles, which allows to reduce the length of high-voltage wires, the number and total length of switching wires.
Последовательное включение катушек при центральной подаче газа и микропроцессорной системе зажигания позволяет работать без датчика фазы.The sequential inclusion of coils with a central gas supply and a microprocessor ignition system allows you to work without a phase sensor.
На фиг. 1 представлен общий вид газового двигателя.In FIG. 1 shows a general view of a gas engine.
На фиг. 2 - система питания газового двигателя.In FIG. 2 - gas engine power system.
На фиг. 3- золотниковый клапан подачи газа с электроприводом.In FIG. 3- spool valve of gas supply with electric drive.
На фиг.4 - блок-схема микропроцессорной системы управления газовым двигателем (вариант 1)Figure 4 is a block diagram of a microprocessor control system for a gas engine (option 1)
На фиг. 5 - блок-схема микропроцессорной системы управления газовым двигателем (вариант 2).In FIG. 5 is a block diagram of a microprocessor control system for a gas engine (option 2).
Двигатель содержит два турбокомпрессора 1 (возможен вариант с одним турбокомпрессором), охладитель наддувочного воздуха 2, впускной коллектор 3.The engine contains two turbochargers 1 (a variant with one turbocharger is possible), a charge air cooler 2, an intake manifold 3.
На двигателе устанавливаются два клапана 4 перепуска отработавших газов ( или один, для варианта с одним турбокомпрессором) с электромеханическим приводом 5, катушки зажигания 6, свечи зажигания 7.The engine has two exhaust gas bypass valves 4 (or one, for the version with one turbocharger) with an electromechanical actuator 5, an ignition coil 6, and a spark plug 7.
Система питания с центральной подачей газа включает газовые баллоны (на черт, не показаны), газовый редуктор 8, электромагнитный клапан-фильтр 9, ресивер 10, золотниковый клапан 11 дозирования подачи газа, газовый клапан холостого хода 12 с шаговым электродвигателем 13, смеситель 14, газовз о форсунку 15, дроссельную заслонку 16, диффузор 17, газо-воздушный клапан холостого хода 18 с шаговым электродвигателем 19, байпасный канал 20, электромагнитный клапан 21, жиклер пусковой системы 22.The power system with a central gas supply includes gas cylinders (not shown), a gas reducer 8, a solenoid valve filter 9, a receiver 10, a spool valve 11 for dispensing a gas supply, a gas idle valve 12 with a stepping motor 13, a mixer 14, gas nozzle 15, throttle valve 16, diffuser 17, idle gas-air valve 18 with a stepper motor 19, bypass channel 20, solenoid valve 21, start-up nozzle 22.
Золотниковый клапан 11 дозирования подачи газа включает корпус 23, золотник 24, переднюю крышку 25, канал 26 подвода газа от газового клапана холостого хода 19, шестеренчатый редуктор 27, датчик положения 28, шаговый электродвигатель 29, заднюю крышку 30, втулку 31.Spool valve 11 for metering gas supply includes a housing 23, spool 24, front cover 25, channel 26 for supplying gas from the idle gas valve 19, gear reducer 27, position sensor 28, stepper motor 29, rear cover 30, sleeve 31.
Микропроцессорная система управления двигателем с восьми канальной системой зажигания содержит электронный микропроцессорный блок 32, к входам которого подключены датчик положения 28 золотника 24 золотникового клапана 11, оборотов 33, кислорода 34, температуры всасываемого воздуха 35, температуры охлаждающей жидкости 36, температуры газа 37, абсолютного давления во впускном трубопроводе 38, давления газа 39, положения 40 дроссельной заслонки 16, фазы 41. К выходам электронного блока 32 подключены электромеханический привод 5 клапанов перепуска 4, восемь катушек зажигания 6, шаговый электродвигатель 13 газового клапана холостого хода 12, шаговый электродвигатель 19 газо-воздушного клапана холостого хода 18, шаговый электродвигатель 29 золотникового клапана 11 подачи газа, электромагнит газового клапана 21. Сигналы в датчике оборотов 33 формируется посредством вращающегося диска 42, в датчике фазы 41 посредством вращающегося диска синхронизации 43 и подаются на вход микропроцессорного блока 32.The microprocessor engine control system with an eight-channel ignition system contains an electronic microprocessor unit 32, to the inputs of which are connected the position sensor 28 of the spool 24 of the spool valve 11, revolutions 33, oxygen 34, intake air temperature 35, coolant temperature 36, gas temperature 37, absolute pressure in the inlet pipe 38, gas pressure 39, position 40 of the throttle valve 16, phase 41. An electromechanical actuator 5 of the bypass valve 4 is connected to the outputs of the electronic unit 32 there are ignition coils 6, a stepping motor 13 of a gas idle valve 12, a stepping motor 19 of a gas-air idle valve 18, a stepping motor 29 of a spool valve 11 of a gas supply, an electromagnet of a gas valve 21. The signals in the speed sensor 33 are generated by means of a rotating disk 42, in the phase sensor 41 by means of a rotating synchronization disk 43 and are fed to the input of the microprocessor unit 32.
Микропроцессорная система управления газовым двигателем с четырех канальной системой зажигания включает в себя все элементы микропроцессорной системы управления газовым двигателем с восемиканальной системой зажигания, отличается отсутствием датчика фазы 41 и диска синхронизации 43, к выходу электронного блока 32 подключены четыре пары катушек зажигания 6 с последовательно соединенными первичными обмотками.The microprocessor gas engine control system with a four-channel ignition system includes all the elements of a microprocessor gas engine control system with an eight-channel ignition system, it is distinguished by the absence of a phase sensor 41 and a synchronization disk 43, four pairs of ignition coils 6 are connected to the output of the electronic unit 32 with the primary connected in series windings.
Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.
Природный газ, хранящийся в баллонах высокого давления, редуцируется в газовом редукторе 8 и под постоянным давлением (0,4...0,5 МПа) по магистральному трубопроводу подается к двигателю. При запуске двигателя электромагнитный клапан-фильтр 9 открывается и газ через ресивер 10 поступает в золотниковый клапан 11, через газовый клапан холостого хода 12 в смеситель 14, через электромагнитный клапан 21 и жиклер пусковой системы 22 непосредственно во впускной коллектор 3 двигателя. Золотниковый клапан 11 при запуске и работе двигателя на холостом ходу находится в закрытом состоянии. После достижения двигателем оборотов холостого хода электромагнитный клапан 21 пусковой системы отключается. При возникновении нагрузки на режиме холостого хода (включение гидромеханической коробки передач, кондиционера и т.д.) поддержание устойчивых оборотов холостого хода осуществляется подачей дополнительного количества газо-воздушной смеси минуя дроссельную заслонку 16 по байпасному каналу 20 во впускной трубопровод 3. Заданный состав газо-воздушной смеси поддерживает газовый клапан холостого хода 12с шаговым двигателем 13 и контролируется датчиком кислорода 34. Дозирование дополнительного количества смеси осуществляет газо-воздушной клапан холостого хода 18 с приводом от шагового электродвигателя 19. Регулирование подачи газа на всех рабочих режимах двигателя осуществляется путем поворота золотника 24 золотникового клапана 11 шаговым электродвигателем 29 через редуктор 27. Степень открытия золотникового клапана 11 регистрирует датчик положения 28. Форма рабочего окна в золотнике 24 обеспечивает тонкую регулировку подачи газа в двигатель на всех режимах его работы.Natural gas stored in high-pressure cylinders is reduced in a gas reducer 8 and, under constant pressure (0.4 ... 0.5 MPa), is supplied to the engine through a main pipeline. When the engine is started, the solenoid valve-filter 9 opens and the gas through the receiver 10 enters the spool valve 11, through the idle gas valve 12 to the mixer 14, through the solenoid valve 21 and the start-up nozzle 22 directly to the engine intake manifold 3. The spool valve 11 when starting and running the engine at idle is in the closed state. After the engine reaches idle speed, the solenoid valve 21 of the starting system is turned off. When a load occurs at idle (the inclusion of a hydromechanical gearbox, air conditioner, etc.), stable idle speed is maintained by supplying an additional amount of gas-air mixture bypassing the throttle valve 16 via the bypass channel 20 to the inlet pipe 3. The specified gas the air mixture supports the idle gas valve 12 with a stepper motor 13 and is controlled by an oxygen sensor 34. The gas-air valve doses an additional amount of the mixture an idle 18 driven by a stepper motor 19. The gas supply is regulated at all engine operating modes by turning the spool 24 of the spool valve 11 by the stepper motor 29 through the gearbox 27. The degree of opening of the spool valve 11 registers the position sensor 28. The shape of the working window in the spool 24 provides fine adjustment of gas supply to the engine in all modes of its operation.
Возд) в смеситель 17 подается турбокомпрессорами 1 через воздухо-воздушный охладитель 2. Образовавшаяся в смесителе 17 газовоздушная смесь поступает во впускные коллектора 3, а затем в цилиндры двигателя. Количество газо-воздупшой смеси регулируется поворотом дроссельной заслонки 16, приводимой от педали водителя. Для оптимизации изменения расхода воздуха в зависимости от режима работы двигателя на выпуске установлены клапаны 4 перепуска части отработавших газов минуя турбины турбокомпрессоров 1. Данные клапаны имеют электромеханический привод 5.Air) to the mixer 17 is supplied by turbochargers 1 through an air-air cooler 2. The gas-air mixture formed in the mixer 17 enters the intake manifolds 3, and then into the engine cylinders. The amount of gas-exaggerated mixture is regulated by turning the throttle valve 16, driven by the driver’s pedal. To optimize the change in air flow depending on the engine operation mode, 4 exhaust gas bypass valves 4 bypassing turbocharger turbines 1 are installed at the exhaust. These valves have an electromechanical actuator 5.
Сигналы от датчиков 28, 33-41 поступают в электронный блок 32 и обрабатываются. На основании заложенной в блок программы формируются командные сигналы, которые подаются на электромеханический привод 5 клапанов перепуска 4, на катушки зажигания 6, генерируюпцие импульсы высокого напряжения, поступаюш,ие на свечи зажигания 7, на шаговый электродвигатель 13 газового клапана холостого хода 12, шаговый электродвигатель 19 газовоздушного клапана холостого хода 18, шаговый электродвигатель 29 золотникового клапана 11 подачи газа, электромагнит газового клапана 21 пусковой системы.The signals from the sensors 28, 33-41 enter the electronic unit 32 and are processed. Based on the program laid down in the block, command signals are generated that are sent to the electromechanical actuator 5 of the bypass valve 4, to the ignition coil 6, which generates high voltage pulses coming to the spark plugs 7, to the stepping motor 13 of the idle gas valve 12, the stepping motor 19 of the gas-air valve idle 18, a stepper motor 29 of the spool valve 11 of the gas supply, the electromagnet of the gas valve 21 of the starting system.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001115206/20U RU19877U1 (en) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | GAS ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001115206/20U RU19877U1 (en) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | GAS ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU19877U1 true RU19877U1 (en) | 2001-10-10 |
Family
ID=35824878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001115206/20U RU19877U1 (en) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | GAS ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU19877U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8485158B2 (en) | 2007-12-14 | 2013-07-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method to control a gas engine system thereof |
-
2001
- 2001-06-05 RU RU2001115206/20U patent/RU19877U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8485158B2 (en) | 2007-12-14 | 2013-07-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method to control a gas engine system thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11236686B2 (en) | Bi-fuel engine with increased power | |
US7607422B2 (en) | Methods of flexible fuel engine conversions | |
RU2627762C2 (en) | Method of internal combustion engine operation | |
US4231225A (en) | Turbocharged engine with pressurized gas recirculation | |
US20100146968A1 (en) | Emission system, apparatus, and method | |
US20140352656A1 (en) | Intake port throttling control for dual fuel engines with asymmetric intake passages | |
US20100146967A1 (en) | Emission system, apparatus, and method | |
US6513484B1 (en) | Boosted direct injection stratified charge gasoline engines | |
Cantore et al. | A new concept of supercharging applied to high speed DI diesel engines | |
RU19877U1 (en) | GAS ENGINE | |
AU2012205151B2 (en) | Dual fuel engine control | |
CN109723547A (en) | Flexible fuel engine and control method | |
CN210033646U (en) | Double-throttle engine control system applied to generator set | |
EP2232029A1 (en) | Internal combustion engine and method for adapting an internal combustion engine | |
CN209523804U (en) | Flexible fuel engine | |
US20230417201A1 (en) | Internal combustion engine and a method for operating such an internal combustion | |
JP2923123B2 (en) | Spark ignition gas internal combustion engine | |
CN210033645U (en) | Double-throttle control system applied to automobile engine | |
CN219262534U (en) | Methanol engine supply system and motor vehicle | |
RU28895U1 (en) | Supercharged gas engine | |
KR20090016010A (en) | Turbo charger intercooler engine system using natural gas | |
EP1956218A1 (en) | System for controlling motor torque or load for a dual motor, with homogeneous ignition combustion by means of heterogeneous combustion | |
RU2036319C1 (en) | Combined internal combustion engine | |
EP0046156B1 (en) | Turbocharged engine with pressurized gas recirculation | |
RU2541624C1 (en) | Turbocharged gas-piston engine (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NF1K | Reinstatement of utility model | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20050606 |