RU2338920C1 - Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system - Google Patents

Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system Download PDF

Info

Publication number
RU2338920C1
RU2338920C1 RU2007108990/06A RU2007108990A RU2338920C1 RU 2338920 C1 RU2338920 C1 RU 2338920C1 RU 2007108990/06 A RU2007108990/06 A RU 2007108990/06A RU 2007108990 A RU2007108990 A RU 2007108990A RU 2338920 C1 RU2338920 C1 RU 2338920C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
diesel
gas
proportioner
liquefied gas
Prior art date
Application number
RU2007108990/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Селиванов (RU)
Николай Иванович Селиванов
Александр Вадимович Кузнецов (RU)
Александр Вадимович Кузнецов
Юрий Филиппович Кайзир (RU)
Юрий Филиппович Кайзир
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет
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 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет
Priority to RU2007108990/06A priority Critical patent/RU2338920C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2338920C1 publication Critical patent/RU2338920C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: engines and pumps, chemistry.
SUBSTANCE: gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system incorporates diesel and liquid-phase gaseous fuel proportioner arranged in the lines between the two-channel nozzle, high-pressure fuel pump and liquefied gas source, the aforesaid proportioner being made up of the main plunger with a stop and the auxiliary plunger forming three spaces. Note here that the channel communicating the aforesaid high-pressure fuel pump with the proportioner upper space is furnished with a dual-action pressure valve, while the channels communicating the proportioner medium and lower spaces with the two-channel nozzle are provided with check displacement valves. Note also that the medium and lower spaces of the said proportioner communicate with the liquefied gas and diesel fuel lines, respectively.
EFFECT: higher efficiency of fuel feed system.
3 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, конкретно к системам подачи топлива в двигатели внутреннего сгорания, работающие на сжиженном газообразном топливе с подачей запальной дозы жидкого (дизельного) топлива.The invention relates to engine building, and specifically to systems for supplying fuel to internal combustion engines operating on liquefied gaseous fuel with a pilot dose of liquid (diesel) fuel.

Известны системы подачи жидкого и газообразного топлива в газодизель, содержащие односекционный топливный насос, вводящий 5...10% дизельного топлива или моторного масла в смеситель линии низкого давления системы топливоподачи сжиженного газа, охладитель газа с регулирующим клапаном, установленным на трубопровод низкого давления непосредственно перед топливным насосом высокого давления (ТНВД) [В.А.Макаров, С.И.Козлов. "Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей". - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. - с.268-269].Known systems for supplying liquid and gaseous fuel to a gas diesel engine, containing a single-section fuel pump introducing 5 ... 10% of diesel fuel or engine oil into a mixer of a low pressure line of a liquefied gas fuel supply system, a gas cooler with a control valve installed on the low pressure pipeline immediately before high pressure fuel pump (TNVD) [V.A. Makarov, S.I. Kozlov. "Fuel and fuel supply of multi-fuel and gas-diesel engines." - M.: Publishing House of MSTU. N.E. Bauman, 2000. - S. 268-269].

Недостатком этих систем подачи топлива и газа является наличие дополнительного односекционного насоса с форсункой, а также ее повышенная пожароопасность, обусловленная утечками сжиженного газа через зазоры плунжерных пар, и их испарение в линии низкого давления..The disadvantage of these fuel and gas supply systems is the presence of an additional single-section pump with a nozzle, as well as its increased fire hazard due to leakage of liquefied gas through the gaps of the plunger couples and their evaporation in the low pressure line ..

Также известна система топливоподачи газодизеля с внутренним смесеобразованием, содержащая топливный насос высокого давления с нагнетательным клапаном, трубопровод высокого давления, форсунку закрытого типа с надыгольной и подыгольной полостями, источники дизельного топлива и нефтяного сжиженного газа, линии подвода и отсечки подачи дизельного топлива, трубопровод подачи нефтяного сжиженного газа и обратный клапан, причем с подыгольной полостью форсунки связан топливный насос высокого давления и трубопроводом подачи нефтяного сжиженного газа через обратный клапан - источник нефтяного сжиженного газа, система снабжена устройством для регулирования давления, источник нефтяного сжиженного газа трубопроводом подачи газа связан с подыгольной полостью форсунки через ее надыгольную полость, выполненную герметически замкнутой и содержащую вход трубопровода подачи нефтяного сжиженного газа и его выход к обратному клапану [Пат. 2126908 РФ, МПК F02М 43/00. Опубл. 27.02.1999, прототип].Also known is a gas-diesel fuel supply system with internal mixture formation, comprising a high-pressure fuel pump with a pressure valve, a high-pressure pipe, a closed nozzle with needle-and-needle cavities, diesel fuel and liquefied petroleum gas sources, diesel fuel supply and shut-off lines, oil supply pipeline liquefied gas and a non-return valve, and the high pressure fuel pump and the oil supply pipeline are connected to the nozzle cavity of the nozzle gas through a non-return valve - a source of petroleum liquefied gas, the system is equipped with a device for regulating pressure, the source of petroleum liquefied gas is connected by a gas supply pipe to the nozzle cavity of the nozzle through its nozzle cavity made hermetically closed and containing the input of the petroleum liquefied gas supply pipe check valve [US Pat. 2126908 RF, IPC F02M 43/00. Publ. 02/27/1999, prototype].

Недостатком системы является отсутствие регулирования состава смеси и последовательности ввода разных топлив в камеру сгорания газодизеля.The disadvantage of the system is the lack of regulation of the composition of the mixture and the sequence of input of different fuels into the combustion chamber of a gas diesel engine.

Технический результат изобретения - повышение эффективности системы питания газодизеля за счет обеспечения строгой последовательности ввода жидкого и газообразного топлива с использованием штатного ТНВД с регулятором частоты вращения.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the gas-diesel supply system by ensuring a strict sequence for introducing liquid and gaseous fuels using a standard injection pump with a speed controller.

Указанный технический результат достигается тем, что в отличие от прототипа, система подачи жидкого и газообразного топлива в газодизель содержит топливный насос высокого давления, двухканальную форсунку, источники дизельного топлива и сжиженного газа с линиями подвода, притом на линиях между двухканальной форсункой, топливным насосом высокого давления и источником сжиженного газа установлен дозатор дизельного и газообразного топлива в жидкой фазе, включающий основной плунжер с упором и дополнительный, образующие три полости, притом канал, соединяющий топливный насос высокого давления с верхней полостью дозатора, снабжен нагнетательным клапаном двойного действия, при этом каналы, соединяющие среднюю и нижнюю полости дозатора с двухканальной форсункой, снабжены обратными клапанами объемного действия, а средняя и нижняя полости соединены соответственно с линиями подвода сжиженного газа и дизельного топлива.The specified technical result is achieved in that, unlike the prototype, the system for supplying liquid and gaseous fuel to a gas diesel engine contains a high-pressure fuel pump, a two-channel nozzle, sources of diesel fuel and liquefied gas with supply lines, moreover, on the lines between the two-channel nozzle, a high pressure fuel pump and a diesel and gaseous fuel dispenser in a liquid phase is installed as a source of liquefied gas, including a main plunger with an emphasis and an additional one forming three cavities, moreover the channel connecting the high-pressure fuel pump with the upper cavity of the dispenser is equipped with a double-acting discharge valve, while the channels connecting the middle and lower cavities of the dispenser with a two-channel nozzle are equipped with volumetric check valves, and the middle and lower cavities are connected respectively to the liquefied gas supply lines and diesel fuel.

На фиг.1 представлена система подачи жидкого и газообразного топлива в газодизель. На фиг.2 показано положение плунжеров дозатора при работе газодизеля с мощностью меньше 30...35% от номинальной. На фиг.3 показано положение плунжеров дозатора при работе газодизеля с мощностью больше 30...35% от номинальной.Figure 1 presents a system for supplying liquid and gaseous fuel to a gas diesel engine. Figure 2 shows the position of the metering plungers during operation of a gas diesel engine with a power of less than 30 ... 35% of the nominal. Figure 3 shows the position of the metering plungers during operation of a gas diesel engine with a power of more than 30 ... 35% of the nominal.

Двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе с воспламенением от впрыска запальной дозы жидкого топлива, - газодизель. Система питания газодизеля содержит (фиг.1) линию низкого давления, топливный бак 1 жидкого (дизельного) топлива, подкачивающий насос 2, фильтр 3, вентиль 23 и секцию топливного насоса высокого давления (ТНВД) 5 с плунжером 4. На выходе из секции ТНВД 5 установлен нагнетательный клапан двойного действия 6 с клапанами 8 и 10, прижатыми друг к другу пружинами 7 и 9. Баллон со сжиженным газом 24 соединен трубопроводом с воздушным баллоном 25 высокого давления через вентиль 26, либо вместо баллона 25 возможно использование подкачивающего насоса 21, обеспечивающего давление, превышающее давление насыщенных паров сжиженного газа, что исключает возможность образования паровоздушных пробок, нарушающих нормальную работу системы питания. Баллон 24 соединен газопроводом через вентиль 22, насос 21 и фильтр 20 с дозатором 12. На линиях между двухканальной форсункой 27 с полостью 28, секцией ТНВД 5 и источником сжиженного газа установлен дозатор 12 дизельного и газообразного топлива в жидкой фазе. Дозатор 12 включает основной плунжер с упором 14 и дополнительный 13. Плунжеры 13 и 14 удерживаются в верхнем положении пружиной 15. Корпус дозатора с плунжерами образуют три полости А, В и С, канал 11, соединяющий топливный насос высокого давления с верхней полостью А дозатора, снабжен нагнетательным клапаном двойного действия 6, каналы, соединяющие среднюю В и нижнюю С полости дозатора 12 с двухканальной форсункой 27, снабжены обратными клапанами объемного действия 17 и 18, средняя В и нижняя С полости соединены соответственно с линиями подвода сжиженного газа 19 и дизельного топлива 16.An internal combustion engine running on gaseous fuel with ignition from the injection of an ignition dose of liquid fuel is a gas diesel engine. The gas-diesel supply system contains (Fig. 1) a low-pressure line, a fuel tank 1 of liquid (diesel) fuel, a booster pump 2, a filter 3, a valve 23 and a section of a high-pressure fuel pump (TNVD) 5 with a plunger 4. At the outlet of the injection pump section 5, a double-acting discharge valve 6 is installed with valves 8 and 10 pressed against each other by springs 7 and 9. The liquefied gas cylinder 24 is connected by a pipeline to the high-pressure air cylinder 25 through valve 26, or a booster pump 21 can be used instead of cylinder 25, providing present pressure exceeding the saturation vapor pressure liquefied gas, which eliminates the possibility of the formation of vapor tubes violating normal operation power supply system. The cylinder 24 is connected by a gas line through a valve 22, a pump 21 and a filter 20 with a dispenser 12. On the lines between the two-channel nozzle 27 with a cavity 28, a high-pressure fuel pump section 5 and a source of liquefied gas, a dispenser 12 of diesel and gaseous fuel in a liquid phase is installed. The dispenser 12 includes a main plunger with an emphasis 14 and an additional 13. The plungers 13 and 14 are held in the upper position by a spring 15. The dispenser housing with the plungers form three cavities A, B and C, a channel 11 connecting the high pressure fuel pump with the upper cavity A of the dispenser, equipped with a double-acting discharge valve 6, channels connecting the middle B and lower C of the cavity of the dispenser 12 with the two-channel nozzle 27 are equipped with non-return valves of volume action 17 and 18, the middle B and lower C of the cavity are connected respectively to the supply lines gas 19 and diesel fuel 16.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

При работе на газообразном топливе в режиме газодизеля, закрывают вентиль 23 и открывают газовый вентиль 20. Газ под давлением заполняет полость В дозатора.When working on gaseous fuel in the diesel mode, close the valve 23 and open the gas valve 20. Gas under pressure fills the cavity In the dispenser.

При работе газодизеля на холостом ходу и с мощностью меньше 30...35% от номинальной подкачивающий насос 2 нагнетает топливо в секцию ТНВД 5 и в полость С дозатора 12. Плунжер 4 подает порцию дизельного топлива через нагнетательный клапан 6 двойного действия, при этом оба клапана 8 и 10, прижатые друг к другу пружинами 7 и 9, поднимаются и пропускают топливо в полость А дозатора. Под давлением плунжеры 13 и 14 дозатора 12 перемещаются вниз (фиг.2), сжимая пружину 15, газообразное топливо из полости В перепускается в канал 19, а дизельное топливо из полости С под давлением поступает в полость 28 двухканальной форсунки 27, отрывает иглу от седла распылителя и впрыскивается в камеру сгорания.When the diesel engine is idling and with a capacity of less than 30 ... 35% of the nominal, the charge pump 2 pumps fuel into the injection pump section 5 and into the cavity C of the metering unit 12. Plunger 4 supplies a portion of diesel fuel through a double-acting pressure valve 6, both of which valves 8 and 10, pressed against each other by springs 7 and 9, rise and pass fuel into the cavity A of the dispenser. Under pressure, the plungers 13 and 14 of the dispenser 12 move downward (FIG. 2), compressing the spring 15, gaseous fuel from the cavity B is transferred to the channel 19, and diesel fuel from the cavity C under pressure enters the cavity 28 of the two-channel nozzle 27, tears the needle from the seat atomizer and injected into the combustion chamber.

После отсечки и посадки клапанов 17 и 10 на седла, обратный клапан 8 под давлением топлива в полости А открывается и перепускает часть топлива в надплунжерную полость D. Это обеспечивает устранение возможных подвпрыскиваний и заданное остаточное давление в полости А и линии высокого давления. При этом плунжеры 13 и 14 под действием пружины 15 поднимаются вверх.After the valves 17 and 10 are cut off and seated on the seats, the check valve 8 opens under pressure of the fuel in cavity A and transfers part of the fuel into the supraplunger cavity D. This ensures the elimination of possible injections and a predetermined residual pressure in the cavity A and the high pressure line. In this case, the plungers 13 and 14 under the action of the spring 15 rise up.

При работе газодизеля с мощностью, большей 30...35% от номинальной, впрыскивается сначала запальная доза дизельного топлива, а затем порция газообразного топлива. Это достигается тем, что давление, развиваемое секцией ТНВД 5, воздействует на плунжеры 13 и 14, перемещая их вниз (фиг.3), при этом когда плунжер 14 опустится до упора, плунжер 13 перекроет канал 19 и газообразное топливо из полости В под давлением поступит в полость 28 двухканальной форсунки 27 и впрыскивается в камеру сгорания. Величина и продолжительность впрыска зависят от порции топлива поданной секцией ТНВД в полость А.When a gas diesel engine operates with a power exceeding 30 ... 35% of the nominal one, the ignition dose of diesel fuel is injected first, and then a portion of gaseous fuel. This is achieved by the fact that the pressure developed by the injection pump section 5 acts on the plungers 13 and 14, moving them down (Fig. 3), while when the plunger 14 drops to the stop, the plunger 13 will block the channel 19 and the gaseous fuel from the cavity B under pressure enters the cavity 28 of the two-channel nozzle 27 and is injected into the combustion chamber. The magnitude and duration of the injection depends on the portion of fuel supplied by the injection pump section to cavity A.

При работе только на жидком (дизельном) топливе закрывают газовый вентиль 22 и открывают вентиль 23. Топливо заполняет полость В смесителя, и двигатель работает только на жидком топливе.When working only on liquid (diesel) fuel, close the gas valve 22 and open the valve 23. Fuel fills the cavity In the mixer, and the engine runs only on liquid fuel.

Таким образом, описанный вариант системы питания позволяет обеспечить работу на жидком и газообразном топливе, обеспечивает благоприятную последовательность ввода разных топлив в камеру сгорания при работе в режиме газодизеля, автоматически согласовывает количество подаваемого топлива с режимом работы газодизеля за счет штатного регулятора частоты вращения, повышает равномерность распределения газообразного топлива по цилиндрам. В результате чего повышается эффективность работы системы питания газодизеля.Thus, the described version of the power system allows for operation on liquid and gaseous fuels, provides a favorable sequence for introducing different fuels into the combustion chamber when operating in the diesel mode, automatically adjusts the amount of fuel supplied to the operating mode of the diesel due to a standard speed controller, and increases the uniformity of distribution gaseous fuel in cylinders. As a result, the efficiency of the gas-diesel power system increases.

Система подачи жидкого и газообразного топлива в газодизель служит для снижения эксплуатационных расходов и может быть легко реализована в двигателестроении.The system for supplying liquid and gaseous fuels to a gas diesel engine serves to reduce operating costs and can be easily implemented in engine building.

Claims (1)

Система подачи жидкого и газообразного топлива в газодизель, содержащая топливный насос высокого давления, двухканальную форсунку, источники дизельного топлива и сжиженного газа с линиями подвода, отличающаяся тем, что на линиях между двухканальной форсункой, топливным насосом высокого давления и источником сжиженного газа установлен дозатор дизельного и газообразного топлива в жидкой фазе, включающий основной плунжер с упором и дополнительный, образующие три полости, притом канал, соединяющий топливный насос высокого давления с верхней полостью дозатора, снабжен нагнетательным клапаном двойного действия, а каналы, соединяющие среднюю и нижнюю полости дозатора с двухканальной форсункой, снабжены обратными клапанами объемного действия, при этом средняя и нижняя полости соединены соответственно с линиями подвода сжиженного газа и дизельного топлива.A system for supplying liquid and gaseous fuel to a gas diesel engine containing a high pressure fuel pump, a two-channel nozzle, sources of diesel fuel and liquefied gas with supply lines, characterized in that a diesel dispenser is installed on the lines between the two-channel nozzle, a high pressure fuel pump and a liquefied gas source gaseous fuel in the liquid phase, including the main plunger with emphasis and an additional, forming three cavities, moreover, the channel connecting the high-pressure fuel pump with It cavity of the dispenser, provided with a double-acting discharge valve, and channels connecting the middle and lower cavity dispenser with a two-channel nozzle, provided with volumetric check valves, the middle and lower cavities are respectively connected to the lines for supplying the liquefied gas and diesel fuel.
RU2007108990/06A 2007-03-12 2007-03-12 Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system RU2338920C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108990/06A RU2338920C1 (en) 2007-03-12 2007-03-12 Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108990/06A RU2338920C1 (en) 2007-03-12 2007-03-12 Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2338920C1 true RU2338920C1 (en) 2008-11-20

Family

ID=40241352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108990/06A RU2338920C1 (en) 2007-03-12 2007-03-12 Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2338920C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578770C1 (en) * 2014-03-25 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Fuel supply system to the combustor gas diesel
RU2625886C2 (en) * 2008-03-03 2017-07-19 Виалле Алтернатив Фьюэл Системз Б.В. Device and method for internal combustion engine with direct injection of two fuel types

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625886C2 (en) * 2008-03-03 2017-07-19 Виалле Алтернатив Фьюэл Системз Б.В. Device and method for internal combustion engine with direct injection of two fuel types
RU2578770C1 (en) * 2014-03-25 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Fuel supply system to the combustor gas diesel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2630927C (en) Multi-fuel co-injection system and method for internal combustion and turbine engines
US9664122B2 (en) In-cylinder dynamic gas blending fuel injector and dual fuel engine
JP5671348B2 (en) Apparatus and method for dual fuel direct injection combustion engine
US9458805B2 (en) Method and apparatus for pumping fuel to a fuel injection system
US8905059B2 (en) Diesel fuel leakage control system for a dual fuel injector
WO2013048926A2 (en) Single actuator fuel injector for dual fuels
US20090229572A1 (en) High pressure common rail fuel system with gas injection
CN101435376A (en) Internal combustion engine starting system and method
US8905006B2 (en) Diesel engine for a LPG-diesel mixture
CN101946085B (en) Fuel injection system
US9562497B2 (en) Engine system having piezo actuated gas injector
CN112437836B (en) Dual outlet check liquid fuel injector for dual fuel system
US7293551B2 (en) Liquefied gas-fuel supply device for diesel engine
RU2338920C1 (en) Gas-diesel engine liquid and gaseous fuel feed system
RU57832U1 (en) GAS DIESEL FUEL SUPPLY SYSTEM WITH INTERNAL MIXING
RU2292476C1 (en) Method of feed of main and additional fuel to diesel engine and diesel engine fuel-feed system (versions)
RU2440508C1 (en) Internal combustion engine power system
KR20120090209A (en) Apparatus and method for controlling fuel feed of automobile using both gasoline and lpg
RU2287077C1 (en) Fuel system of diesel engine designed for operation of dimethyl ether
JPS58502103A (en) Combined fuel mixer-emulsifier
JPS61116060A (en) Fuel injection device capable of injecting two kinds of fuels in turn
RU2126908C1 (en) Fuel supply system of gas diesel engine with fuel injection
RU2291316C1 (en) Device for delivering natural gas with external mixing into engine
JP2000356169A (en) Pilot-injecting method of emulsion fuel in diesel engine
KR20070100427A (en) Liquid-phase gaseous fuel injection device and method for an internal-combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090313