RU2421503C2 - Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия - Google Patents
Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421503C2 RU2421503C2 RU2009109139/05A RU2009109139A RU2421503C2 RU 2421503 C2 RU2421503 C2 RU 2421503C2 RU 2009109139/05 A RU2009109139/05 A RU 2009109139/05A RU 2009109139 A RU2009109139 A RU 2009109139A RU 2421503 C2 RU2421503 C2 RU 2421503C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- gaseous
- fuel
- cetane number
- internal combustion
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к системам питания топливом двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Топливо состоит из газообразной смеси двух горючих газов, один из которых имеет цетановое число не более 30, а другой имеет цетановое число более 100. При этом их количественное содержание в смеси зависит от режимов работы двигателя. Топливо обеспечивает возможность работы двигателя на двух отдельных друг от друга видах топлива, жидком и газообразном. Кроме того, дополнительным преимуществом газообразного топлива является его высокая экологичность.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно к системам питания топливом двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.
Известно газообразное топливо, частично используемое на двигателях с воспламенением от сжатия в виде так называемого газодизельного цикла. При осуществлении этого цикла на всех режимах работы двигателя подается запальная доза жидкого дизельного топлива, составляющая примерно 10-15% от основной дозы, а остальная часть топлива в газообразном виде поступает в цилиндры (см. например Мамедова М.Д., Васильев Ю.Н. Транспортные двигатели на газе. - М.: Машиностроение, 1994. - 224 с.).
Недостатками известных стандартных топлив и газодизельных циклов являются образование нагара и снижение ресурса двигателя вследствие неполного сгорания дизельного топлива, трудности, а в некоторых случаях и невозможность запуска в холодное время года вследствие загустевания солярового масла и образования пробок в подающих трубопроводах, а также высокие концентрации токсичных веществ в выхлопных газах, не соответствующие требованиям по токсичности, предъявляемым современными стандартами, необходимость для газодизельных циклов постоянно иметь на транспортном средстве два вида топлива, кроме того, эта система достаточно сложна и капризна.
В основу изобретения поставлена задача уменьшения нагара и повышения ресурса двигателя, облегчения запуска двигателя в холодное время года, снижения концентрации токсичных веществ в выхлопных газах, обеспечения возможности работы двигателя на двух отдельных друг от друга видах топлива, жидком и газообразном.
Поставленная задача решается тем, что газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, обеспечивающее возможность работы двигателя на двух отдельных друг от друга видах топлива, жидком и газообразном, состоит из газообразной смеси двух горючих газов, один из которых имеет цетановое число не более 30, а другое цетановое число более 100, при этом их количественное содержание в смеси зависит от режимов работы двигателя.
Поскольку газообразное топливо состоит из смеси двух горючих газов и они имеют различные цетановые числа, один из которых имеет цетановое число не более 30, а другой имеет цетановое число более 100, а их количественное содержание в смеси зависит от режимов работы двигателя, обеспечивается уменьшение нагара и повышение ресурса двигателя, облегчение запуска двигателя в холодное время года, снижение концентрации токсичных веществ в выхлопных газах, при этом сохраняется возможность работы двигателя на двух отдельных друг от друга видах топлива, жидком и газообразном.
Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия работает на предлагаемом газообразном топливе следующим образом.
В двигатель подается газообразное топливо, состоящее из газообразной смеси двух горючих газов, при этом смесь включает газ с цетановым числом не более 30, например пропан, бутан, метан, и газ с цетановым числом более 100, например диметиловый эфир, диэтиловый эфир, метилэтиловый эфир и др.
Согласно нормативно-технической документации различают следующие режимы работы двигателей внутреннего сгорания: пуск холодного двигателя; малая частота вращения коленчатого вала (холостой ход); средние нагрузки (например, движение автомобиля по шоссе); полные нагрузки (например, движение с грузом в гору); резкое увеличение нагрузки или частоты вращения коленчатого вала (например, резкое ускорение, обгон (опережение) автомобиля).
В зависимости от режимов работы двигателя изменяется количественное содержание газов, входящих в смесь, подаваемых во впускной коллектор системы питания воздухом двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. При пуске двигателя количественное содержание двух газов, входящих в смесь, изменяется в пределах - газ с цетановым числом более 100 - 91-99% и газ с цетановым числом не более 30 - 9-1%. При холостых оборотах двигателя количественное содержание двух газов, входящих в смесь, изменяется в пределах - газ с цетановым числом более 100 - 85-90%, и газ с цетановым числом не более 30 - 15-10%. При нагрузочных режимах работы двигателя (средние, полные, резкое увеличение нагрузки) количественное содержание двух газов, входящих в смесь, изменяется в пределах - газ с цетановым числом более 100 - 10-20% и газ с цетановым числом не более 30 - 90-80%.
Известно, что на разных режимах работы двигателя для оптимальной работы требуются топлива с различными цетановыми числами, например для запуска двигателя и при работе на холостых оборотах требуется повышенное цетановое число, а при полной нагрузке - пониженное число. Стандартное жидкое дизельное топливо имеет цетановое число 52-54. Регулируя подачу газов с разными цетановыми числами в зависимости от режима работы, можно добиться оптимальной работы двигателя на всех режимах.
Создавая в рабочей смеси избыток газа с высоким цетановым числом, можно понизить минимальные холостые обороты двигателя, что приведет к экономии топлива, а возможность понизить скорость нарастания давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала двигателя 
при высоком цетановом числе максимально облегчит холодный запуск двигателя.
Раздельная подача жидкого и газообразного топлив в систему питания двигателя обеспечивается наличием независимых емкостей, трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры для раздельного хранения и подачи жидкого и газообразного топлива. При подаче жидкого топлива в систему питания двигателя перекрывается подача газообразного топлива, а при подаче газообразного топлива отключается привод топливного насоса высокого давления и подача жидкого топлива к форсункам прекращается, тем самым достигается двухтопливность двигателя, увеличивается время работы двигателя (запас хода автомобиля) за счет поочередного использования запасов жидкого и газообразного топлива.
Изобретение позволяет использовать природные и являющиеся побочными продуктами переработки в нефтяной и химической промышленности газообразные углеводороды. Преимуществом предлагаемого газообразного топлива является его высокая экологичность, так как химическая кинетика горения предлагаемых газов изучена и позволяет резко сократить эмиссию токсичных продуктов неполного сгорания топлива, поэтому использование предлагаемого топлива позволит существенно улучшить экологическую обстановку в городах и на дорогах страны.
Поскольку предлагаемое газообразное топливо состоит из смеси двух сравнительно дешевых газов и не требует применения нефтяных топлив, то применение является целесообразным и в экономическом плане.
Claims (1)
- Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, обеспечивающее возможность работы двигателя на двух отдельных друг от друга видах топлива жидком и газообразном и состоящее из газообразной смеси двух горючих газов, один из которых имеет цетановое число не более 30, а другой имеет цетановое число более 100, при этом их количественное содержание в смеси зависит от режимов работы двигателя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009109139/05A RU2421503C2 (ru) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009109139/05A RU2421503C2 (ru) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009109139A RU2009109139A (ru) | 2010-09-20 |
| RU2421503C2 true RU2421503C2 (ru) | 2011-06-20 |
Family
ID=42938831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009109139/05A RU2421503C2 (ru) | 2009-03-13 | 2009-03-13 | Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2421503C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472013C1 (ru) * | 2011-08-22 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Способ питания газодизеля |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2121585C1 (ru) * | 1992-05-11 | 1998-11-10 | Юнайтед Фьюалс Лимитед | Двигатель внутреннего сгорания, способ его работы, автомобиль и стационарная генераторная установка с использованием этого двигателя |
| RU2141995C1 (ru) * | 1994-08-12 | 1999-11-27 | Амоко Корпорейшн | Композиция дизельного топлива, состав дизельного топлива |
| RU2154741C1 (ru) * | 2000-03-14 | 2000-08-20 | Пискунов Семен Евсеевич | Способ работы газового двигателя внутреннего сгорания |
| RU2182163C2 (ru) * | 1995-06-07 | 2002-05-10 | Уильям К. Орр | Состав топлива |
| US20080022965A1 (en) * | 2004-05-07 | 2008-01-31 | Marie Bysveen | Gas Engine |
-
2009
- 2009-03-13 RU RU2009109139/05A patent/RU2421503C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2121585C1 (ru) * | 1992-05-11 | 1998-11-10 | Юнайтед Фьюалс Лимитед | Двигатель внутреннего сгорания, способ его работы, автомобиль и стационарная генераторная установка с использованием этого двигателя |
| RU2141995C1 (ru) * | 1994-08-12 | 1999-11-27 | Амоко Корпорейшн | Композиция дизельного топлива, состав дизельного топлива |
| RU2182163C2 (ru) * | 1995-06-07 | 2002-05-10 | Уильям К. Орр | Состав топлива |
| RU2154741C1 (ru) * | 2000-03-14 | 2000-08-20 | Пискунов Семен Евсеевич | Способ работы газового двигателя внутреннего сгорания |
| US20080022965A1 (en) * | 2004-05-07 | 2008-01-31 | Marie Bysveen | Gas Engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472013C1 (ru) * | 2011-08-22 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Способ питания газодизеля |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009109139A (ru) | 2010-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lopatin | Development of tractor gas-diesel modifications | |
| Das | Near-term introduction of hydrogen engines for automotive and agricultural application | |
| CN101228342B (zh) | 用于汽油发动机直接喷射乙醇增强的优化燃料管理系统 | |
| Sulaiman et al. | Performance of single cylinder spark ignition engine fueled by LPG | |
| US9127599B2 (en) | Control system for multi-fuel internal combustion engine | |
| Verhelst et al. | A comprehensive overview of hydrogen engine design features | |
| US9410499B2 (en) | Control system for a multi-fuel internal combustion engine | |
| Beck et al. | Electronic fuel injection for dual fuel diesel methane | |
| Tsuchiya et al. | Development of DME engine for heavy-duty truck | |
| Kammuang-lue et al. | Optimum ratio of compressed biomethane gas as dual fuel in turbocharged common rail diesel engine | |
| RU2421503C2 (ru) | Газообразное топливо для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия | |
| Kawamura et al. | Development project of a multi-cylinder DISI hydrogen ICE system for heavy duty vehicles | |
| Sulistyo et al. | Performance and Emission Characteristics Using Dual Injection System of Gasoline and Ethanol | |
| Kahraman | Analysis of a hydrogen fueled internal combustion engine | |
| Lad et al. | Development of Medium Duty H 2 ICE for ON & OFF Highway Application | |
| Haraldson | Methanol as fuel | |
| Shim et al. | Expansion of operating range and reduction of engine out emission in low temperature diesel combustion with boosting | |
| JP4305150B2 (ja) | 内燃機関 | |
| Al-Kaabi et al. | Effect of a new design electronic control system on the emissions improve for diesel engine operation by (diesel+ LPG) | |
| Kumaraswamy et al. | Use of LPG in A dual fuel engine | |
| Sato et al. | Development of a DME (dimethyl ether) fueled heavy-duty truck | |
| Luft et al. | Effect of the exhaust gas recirculation ratio and the energy share of the gaseous fuel on basic operating parameters and exhaust emissions in a dual-fuel compression ignition engine operating on natural gas | |
| Новиков | OVERVIEW OF THE GAS SYSTEMS OF DIESEL ENGINES | |
| Birhanu | Enhancement and Analytical Assessment of Single-Cylinder Spark Ignition Engine Operated on Liquefied Petroleum Gas (LPG) | |
| Hajare et al. | Performance of Ethanol Blended Gasoline Fuel in Spark Ignition Engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110603 |