RU2557137C1 - Liquefied gas supply system - Google Patents
Liquefied gas supply system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557137C1 RU2557137C1 RU2014138128/06A RU2014138128A RU2557137C1 RU 2557137 C1 RU2557137 C1 RU 2557137C1 RU 2014138128/06 A RU2014138128/06 A RU 2014138128/06A RU 2014138128 A RU2014138128 A RU 2014138128A RU 2557137 C1 RU2557137 C1 RU 2557137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- fuel
- group
- liquefied gas
- gas
- Prior art date
Links
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
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
Description
Изобретение относится к системам питания двигателей внутреннего сгорания, а именно к системам топливоподачи сжиженного газового топлива.The invention relates to power systems for internal combustion engines, and in particular to fuel supply systems for liquefied gas fuel.
Сжиженный газ, используемый в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, в зависимости от конструкции системы питания может претерпевать фазовые превращения в топливном баке и линии топливоподачи, подвергаться дросселированию, переходить из жидкого в газовое состояние и т.п. При этом в зоне дросселирования газа обычно наблюдается изменение температуры газа, что известно как эффект Джоуля-Томпсона. Для диапазона рабочих давлений, например, сжиженной пропан-бутановой смеси дросселирование газа приводит к существенному охлаждению газового потока. Дросселирование сжиженного газа в зоне дозирующего клапана газовой форсунки приводит к нарушению ее работоспособности, залипанию клапана, обмерзанию распылителя форсунки и т.д.The liquefied gas used as fuel for internal combustion engines, depending on the design of the power supply system, can undergo phase transformations in the fuel tank and fuel supply lines, undergo throttling, change from a liquid to a gas state, etc. In the gas throttling zone, a change in gas temperature is usually observed, which is known as the Joule-Thompson effect. For a range of operating pressures, for example, a liquefied propane-butane mixture, gas throttling leads to substantial cooling of the gas stream. The throttling of liquefied gas in the area of the metering valve of the gas nozzle leads to disruption of its performance, sticking of the valve, frostbite of the nozzle atomizer, etc.
Известно техническое решение, в котором для устранения образования льда в зоне распылителя форсунки предлагается снабдить распылитель форсунки насадком из материала, хорошо проводящего тепло (патент Франции №2770876). Насадок размещается так, чтобы он контактировал с горячими частями двигателя. Недостатком является сложность конструкции насадка и компоновочные ограничения: форсунку можно размещать только в непосредственной близости от горячих деталей двигателя. Кроме того, отсутствует возможность регулирования степени нагрева распылителя форсунки и не решается проблема холодного пуска двигателя.A technical solution is known in which, in order to eliminate the formation of ice in the area of the nozzle atomizer, it is proposed to equip the atomizer nozzle with a nozzle of a material that conducts heat well (French patent No. 2770876). The nozzles are placed so that it contacts the hot parts of the engine. The disadvantage is the nozzle design complexity and layout restrictions: the nozzle can only be placed in close proximity to hot engine parts. In addition, it is not possible to control the degree of heating of the nozzle atomizer and the problem of cold starting the engine is not solved.
В известной двухтопливной системе питания (европейская заявка №2071158) решается проблема преодоления залипания клапанов газовых форсунок, особенно при пуске двигателя транспортного средства в условиях холодной погоды. Согласно изобретению по меньшей мере одна газовая форсунка снабжена электронагревателем. Управление электронагревателем осуществляет блок управления, который получает необходимую информацию от датчиков давления и температуры газового топлива. Недостатком данного решения является необходимость прокладывания дополнительной электропроводки и размещения на корпусе форсунки электронагревателя. Кроме того, электронагреватель потребляет дополнительное количество электроэнергии, что при некоторых применениях двигателя не всегда возможно и целесообразно.In the well-known dual-fuel power system (European application No. 2071158), the problem of overcoming sticking of gas nozzle valves is solved, especially when starting a vehicle engine in cold weather. According to the invention, at least one gas nozzle is equipped with an electric heater. The electric heater is controlled by a control unit, which receives the necessary information from pressure sensors and gas fuel temperature. The disadvantage of this solution is the need for additional electrical wiring and placement of an electric heater nozzle on the body. In addition, the electric heater consumes an additional amount of electricity, which is not always possible and advisable in some engine applications.
Известна система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом (патент РФ №108499), которая выбрана в качестве наиболее близкого аналога. Система включает в себя резервуар со сжиженным газовым топливом и размещенным в нем топливным насосом с подающим трубопроводом, топливный аккумулятор с регулятором давления и электроуправляемые форсунки, связанные с электронным блоком управления. При этом каждая электромагнитная форсунка системы снабжена двумя устройствами подогрева: первое из них выполнено в виде съемного полого элемента со штуцерами для подвода и отвода жидкости из системы охлаждения двигателя и охватывающего корпус форсунки в области распылителя, а второе - в виде индивидуального электроподогревающего устройства с нагревательным элементом и датчиком температуры. Система снабжена переключателем установки мощности подогрева электромагнитных форсунок.A known power system for an internal combustion engine with liquefied gas fuel (RF patent No. 108499), which is selected as the closest analogue. The system includes a tank with liquefied gas fuel and a fuel pump placed in it with a supply pipe, a fuel accumulator with a pressure regulator and electrically controlled nozzles connected to the electronic control unit. Moreover, each electromagnetic nozzle of the system is equipped with two heating devices: the first of them is made in the form of a removable hollow element with fittings for supplying and discharging liquid from the engine cooling system and covering the nozzle body in the area of the atomizer, and the second in the form of an individual electric heating device with a heating element and temperature sensor. The system is equipped with a switch for setting the power for heating the electromagnetic nozzles.
Недостатки данного технического решения в отношении использования электроподогревающего устройства те же: необходимость прокладывания дополнительной электропроводки и потребление дополнительного количества электроэнергии на нагрев распылителя форсунки. Применение жидкостного подогрева увеличивает габаритные размеры форсуночного модуля и вводит компоновочные ограничения по размещению газовых форсунок. Использование двух нагревающих устройств приводит к неоправданному усложнению форсуночного модуля.The disadvantages of this technical solution regarding the use of an electric heating device are the same: the need to lay additional wiring and the consumption of additional electricity to heat the nozzle atomizer. The use of liquid heating increases the overall dimensions of the nozzle module and introduces layout restrictions on the placement of gas nozzles. The use of two heating devices leads to an unjustified complication of the nozzle module.
Задача изобретения заключается в обеспечении работоспособности системы подачи сжиженного газа и двигателя внутреннего сгорания в целом с использованием стандартных газовых форсунок.The objective of the invention is to ensure the operability of the liquefied gas supply system and the internal combustion engine as a whole using standard gas injectors.
Технический результат состоит в повышении надежности работы системы подачи сжиженного газа.The technical result consists in increasing the reliability of the liquefied gas supply system.
Заявленный технический результат достигается тем, что система подачи сжиженного газа в двигатель внутреннего сгорания, содержащая резервуар со сжиженным газовым топливом, топливный насос с подающим трубопроводом и гидравлически связанные с ним форсунки, которые электрически связаны с электронным блоком управления и образуют первую группу форсунок. Система согласно изобретению дополнительно содержит датчик температуры газового топлива, датчик давления газового топлива, подключенные к блоку управления, и вторую группу форсунок, гидравлически связанную с подающим трубопроводом и включающую, по меньшей мере, одну газовую форсунку, при этом каждая группа форсунок снабжена сливным трубопроводом, связанным с резервуаром, а подающий трубопровод каждой группы форсунок снабжен управляемым клапаном, выполненным с возможностью перекрытия подающего трубопровода.The claimed technical result is achieved by the fact that the system for supplying liquefied gas to an internal combustion engine containing a tank with liquefied gas fuel, a fuel pump with a supply pipe and nozzles hydraulically connected to it, which are electrically connected to the electronic control unit and form the first group of nozzles. The system according to the invention further comprises a gas fuel temperature sensor, a gas fuel pressure sensor connected to the control unit, and a second group of nozzles hydraulically connected to the supply pipe and including at least one gas nozzle, each group of nozzles provided with a drain pipe, connected to the tank, and the supply pipe of each group of nozzles is equipped with a controlled valve made with the possibility of blocking the supply pipe.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что наличие в составе системы подачи сжиженного газа второй группы форсунок позволяет дублировать подачу топлива в цилиндры двигателя, осуществляя оперативное переключение подачи газового топлива с одной группы форсунок на другую. Наличие сливного трубопровода гарантирует предотвращение образования газопаровых пробок в подающем трубопроводе, что повышает надежность работы системы. Наличие управляемых клапанов, перекрывающих подающий трубопровод, обеспечивает возможность переключения газовых форсунок в режим прогрева, что также повышает надежность работы системы в целом.The achievement of the technical result is ensured by the fact that the presence of a second group of nozzles in the liquefied gas supply system allows duplicating the fuel supply to the engine cylinders, by quickly switching the gas fuel supply from one group of nozzles to another. The presence of a drain pipe ensures the prevention of the formation of gas-vapor plugs in the feed pipe, which increases the reliability of the system. The presence of controllable valves blocking the supply pipe makes it possible to switch the gas nozzles to the heating mode, which also increases the reliability of the system as a whole.
Признаки заявленного изобретения могут быть дополнены и могут иметь развитие.The features of the claimed invention may be supplemented and may have development.
Желательно, чтобы в каждой группе форсунок, по меньшей мере, одна из форсунок была снабжена датчиком температуры.It is desirable that in each group of nozzles, at least one of the nozzles be equipped with a temperature sensor.
Целесообразно снабдить систему подачи сжиженного газа датчиком температуры газового топлива, датчиком давления газового топлива, подключенными к блоку управления.It is advisable to equip the liquefied gas supply system with a gas fuel temperature sensor, a gas fuel pressure sensor connected to the control unit.
Целесообразно также снабдить резервуар со сжиженным газовым топливом нагревательным элементом.It is also advisable to provide the tank with liquefied gas fuel with a heating element.
Лучшие показатели могут быть достигнуты, если система подачи сжиженного газа будет снабжена датчиком обледенения.Better performance can be achieved if the liquefied gas supply system is equipped with an icing sensor.
Желательно также, чтобы, по меньшей мере, одна из групп форсунок содержала форсунки, количество которых равно количеству цилиндров двигателя.It is also desirable that at least one of the groups of nozzles contains nozzles, the number of which is equal to the number of engine cylinders.
Изобретение поясняется подробным описанием со ссылкой на фигуру чертежа, где изображена схема системы подачи сжиженного газа в двигатель внутреннего сгорания.The invention is illustrated by a detailed description with reference to the figure of the drawing, which shows a diagram of a system for supplying liquefied gas to an internal combustion engine.
Система подачи сжиженного газа в двигатель 1 содержит резервуар 2 со сжиженным газовым топливом, топливный насос 3 с подающим трубопроводом 4. Подающий трубопровод 4 гидравлически связан с электроуправляемыми форсунками. Форсунки образуют две группы. Первая группа форсунок включает форсунки 5-8. Вторая группа форсунок в данном случае содержит одну форсунку 9. Форсунки 5-9 электрически связаны с электронным блоком управления 10. Каждая группа форсунок снабжена сливным трубопроводом 11, который гидравлически связан с резервуаром 2.The system for supplying liquefied gas to the engine 1 comprises a reservoir 2 with liquefied gas fuel, a fuel pump 3 with a supply pipe 4. The supply pipe 4 is hydraulically connected to electrically controlled nozzles. Nozzles form two groups. The first group of nozzles includes nozzles 5-8. The second group of nozzles in this case contains one nozzle 9. The nozzles 5-9 are electrically connected to the electronic control unit 10. Each group of nozzles is equipped with a drain pipe 11, which is hydraulically connected to the tank 2.
Количество форсунок в первой группе может быть равно количеству цилиндров двигателя 1. В этом случае может быть организован фазированный впрыск сжиженного газа в зону впускных клапанов или непосредственно в цилиндры двигателя. Схема фазированного впрыска топлива известна из общего уровня техники.The number of nozzles in the first group may be equal to the number of engine cylinders 1. In this case, a phased injection of liquefied gas into the intake valve zone or directly into the engine cylinders can be arranged. A phased fuel injection scheme is known in the art.
Если по компоновочным соображениям необходимо использовать меньшее количество форсунок в первой группе, то форсунки должны располагаться перед разветвлением впускного трубопровода двигателя 1. В предельном случае первая группа может содержать одну форсунку, обслуживающую все цилиндры двигателя. Для повышения работоспособности системы подачи топлива, ее надежности путем обеспечения дублирования первая группа может содержать, по меньшей мере, две газовые форсунки, каждая из которых имеет расходные характеристики, покрывающие не менее 50% расчетного потребления газового топлива всех цилиндров двигателя.If, for layout reasons, it is necessary to use a smaller number of nozzles in the first group, then the nozzles should be located before the branch of the inlet pipe of the engine 1. In the extreme case, the first group may contain one nozzle serving all engine cylinders. To increase the operability of the fuel supply system, its reliability by ensuring duplication, the first group may contain at least two gas nozzles, each of which has consumable characteristics covering at least 50% of the estimated gas fuel consumption of all engine cylinders.
Вторая группа форсунок также может содержать одну и более форсунок. Если количество форсунок во второй группе меньше количества цилиндров двигателя, то форсунки данной группы должны быть установлены до разветвления впускного трубопровода двигателя 1. При использовании одной форсунки 9, как показано на чертеже, ее расходные характеристики выбираются из условия обеспечения 100%-ного расчетного потребления газового топлива всех цилиндров двигателя. Применение двух и более форсунок в составе второй группы снижает требования к их расходным характеристикам и соответственно уменьшает их габаритные размеры. Использование двух и более форсунок дает возможность реализовать различные компоновочные решения, а также повысить работоспособность системы питания в целом.The second group of nozzles may also contain one or more nozzles. If the number of nozzles in the second group is less than the number of engine cylinders, then nozzles of this group must be installed before branching the engine inlet 1. When using one nozzle 9, as shown in the drawing, its flow characteristics are selected from the condition of ensuring 100% estimated gas consumption fuel of all engine cylinders. The use of two or more nozzles in the second group reduces the requirements for their flow characteristics and, accordingly, reduces their overall dimensions. The use of two or more nozzles makes it possible to implement various layout solutions, as well as improve the performance of the power system as a whole.
Взаимное расположение форсунок первой и второй групп по длине впускного трубопровода может быть различным. Например, форсунки первой группы могут быть установлены в зоне впускных клапанов двигателя 1, а форсунки второй группы - до разветвления впускного трубопровода, например в его ресивере. Этот вариант расположения форсунок позволит менять склонность к льдообразованию в зоне распылителей форсунок первой и второй групп.The mutual arrangement of the nozzles of the first and second groups along the length of the inlet pipe may be different. For example, the nozzles of the first group can be installed in the area of the intake valves of the engine 1, and the nozzles of the second group can be installed before the branch of the intake pipe, for example, in its receiver. This variant of nozzle arrangement will allow changing the tendency to ice formation in the zone of atomizers of nozzles of the first and second groups.
Возможен вариант размещения форсунок первой и второй групп вблизи друг от друга. Такое расположение может быть выгодно с точки зрения обеспечения компактного расположения форсунок и сокращения затрат на прокладку электрических кабелей, элементов напорного и сливного трубопроводов.It is possible to place the nozzles of the first and second groups close to each other. Such an arrangement can be advantageous in terms of providing a compact arrangement of nozzles and reducing the cost of laying electrical cables, pressure and drain piping elements.
Подающий трубопровод каждой группы форсунок снабжен управляемым клапаном, выполненным с возможностью перекрытия подающего трубопровода. В схематическом решении, приведенном на чертеже, перекрытие подающего трубопровода 4 первой группы форсунок 5-8 осуществляется трехходовым клапаном 12. Перекрытие подающего трубопровода 4 второй группы форсунок осуществляется электромагнитным клапаном 13. В случае использования общего сливного трубопровода 11 для первой и второй групп форсунок (как это показано на чертеже) в сливной трубопровод устанавливается обратный клапан 14. Клапан 14 препятствует перетоку газового топлива по сливному трубопроводу 11 к форсункам 5-8 первой группы.The supply pipe of each group of nozzles is equipped with a controllable valve configured to shut off the supply pipe. In the schematic solution shown in the drawing, the shut-off of the supply pipe 4 of the first group of nozzles 5-8 is carried out by a three-way valve 12. The shut-off of the supply pipe 4 of the second group of nozzles is carried out by the electromagnetic valve 13. In the case of using a common drain pipe 11 for the first and second groups of nozzles (as this is shown in the drawing) a non-return valve is installed in the drain pipe 14. The valve 14 prevents the flow of gas fuel through the drain pipe 11 to the nozzles 5-8 of the first group.
В каждой группе форсунок, по меньшей мере, одна из форсунок снабжена датчиком температуры 15. Датчики температуры 15 могут быть размещены на корпусах форсунок 5 и 9. В качестве датчика температуры 15 может быть использован любой из известных типов датчиков, например датчик температуры резистивного типа. Датчики температуры 15 используются для прогнозирования льдообразования в зоне распылителей форсунок.In each group of nozzles, at least one of the nozzles is equipped with a temperature sensor 15. Temperature sensors 15 can be placed on the bodies of the nozzles 5 and 9. As a temperature sensor 15, any of the known types of sensors can be used, for example, a resistance type temperature sensor. Temperature sensors 15 are used to predict ice formation in the area of the nozzle nozzles.
Прогнозирование льдообразования осуществляется в блоке управления 10, где по известным зависимостям на основе информации от датчиков состояния окружающей среды и параметров работы двигателя (датчики на чертеже не показаны) осуществляется расчет вероятности льдообразования. В качестве датчиков состояния окружающей среды могут быть использованы датчики температуры и давления окружающего воздуха, а также влажности (влагосодержания) окружающего воздуха. В качестве датчиков параметров работы двигателя могут быть использованы датчик нагрузки (например, датчик положения дроссельной заслонки или датчик массового расхода воздуха), датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик температуры топливовоздушной смеси, датчик расхода газового топлива.Prediction of ice formation is carried out in the control unit 10, where according to the known dependencies, the probability of ice formation is calculated based on information from environmental sensors and engine operation parameters (sensors not shown in the drawing). As sensors of the state of the environment can be used sensors of temperature and pressure of the surrounding air, as well as humidity (moisture content) of the surrounding air. As sensors for engine operation parameters, a load sensor (for example, a throttle position sensor or a mass air flow sensor), a crankshaft speed sensor, an air-fuel mixture temperature sensor, a gas fuel consumption sensor can be used.
Система подачи сжиженного газа снабжена также датчиком 16 температуры газового топлива и датчиком 17 давления газового топлива. Датчики 16 и 17 установлены на подающем трубопроводе 4 и подключены к блоку управления 10. Информация от датчиков 16 и 17 используется для корректировки расчетного количества подаваемого газового топлива. Информация от датчиков 16 и 17 также может быть использована в качестве корректирующей информации при прогнозировании льдообразования на распылителях форсунок 5-9.The liquefied gas supply system is also provided with a gas fuel temperature sensor 16 and a gas fuel pressure sensor 17. Sensors 16 and 17 are installed on the supply pipe 4 and connected to the control unit 10. Information from the sensors 16 and 17 is used to adjust the estimated amount of supplied gas fuel. Information from sensors 16 and 17 can also be used as corrective information when forecasting ice formation on nozzle nozzles 5-9.
Резервуар 2 со сжиженным газовым топливом может быть снабжен нагревательным элементом 18. Нагревательный элемент 18 используется для подогрева (повышения температуры) газового топлива в резервуаре 2 на режимах, опасных с точки зрения льдообразования. Элемент 18 может быть выполнен в виде электронагревателя, жидкостного или газового нагревателя, связанного соответственно с системой охлаждения или системой выпуска отработавших газов двигателя 1.The liquefied gas fuel tank 2 may be provided with a heating element 18. The heating element 18 is used to heat (raise the temperature) of the gas fuel in the tank 2 in conditions that are dangerous from the point of view of ice formation. Element 18 can be made in the form of an electric heater, a liquid or gas heater, associated respectively with a cooling system or an exhaust system of exhaust gases of the engine 1.
Дополнительно, система подачи сжиженного газа может быть оборудована датчиком обледенения (на чертеже не показан). В качестве такового может быть использован стандартный авиационный датчик типа СО или РИО.Additionally, the liquefied gas supply system may be equipped with an icing sensor (not shown in the drawing). As such, a standard aviation sensor such as CO or RIO can be used.
Система подачи сжиженного газа работает следующим образом.The liquefied gas supply system operates as follows.
Газовое топливо в жидкой фазе подается из резервуара 2 насосом 3 в подающий трубопровод 4. Давление топлива в подающем трубопроводе 4 поддерживается при помощи регулятора давления (на чертеже не показан). Излишки топлива сливаются по трубопроводу 11 в резервуар 2. Циркуляция топлива, находящегося в трубопроводе 4 под давлением выше давления насыщенных паров газовой смеси, гарантирует отсутствие парогазовых пробок в подающем трубопроводе 4.Gas fuel in the liquid phase is supplied from the tank 2 by a pump 3 to the supply pipe 4. The fuel pressure in the supply pipe 4 is maintained using a pressure regulator (not shown). Excess fuel is discharged through pipeline 11 into reservoir 2. The circulation of fuel located in pipeline 4 under a pressure higher than the saturated vapor pressure of the gas mixture ensures that there are no gas-vapor plugs in the supply pipeline 4.
Дозирование газового топлива осуществляется штатным образом форсунками 5-8 первой группы. В качестве форсунок могут быть использованы электромагнитные или пьезоэлектрические форсунки. Управление временем открытия форсунок 5-8 регулируется блоком управления 10 с учетом информации от датчиков рабочих параметров и параметров окружающей среды (на чертеже не показаны). В качестве указанных датчиков используются: датчик нагрузки, датчик частоты вращения и положения коленчатого вала, датчики температуры и давления окружающего воздуха, датчик влажности (влагосодержания) окружающего воздуха, датчик температуры топливовоздушной смеси, датчик содержания кислорода в отработавших газах. При необходимости учета других параметров, которые должны быть использованы для корректировки топливоподачи, могут быть использованы датчики, измеряющие величины данных параметров, например датчик детонации, датчик качества газового топлива (датчик, учитывающий состав газового топлива) и другие датчики.Dosing of gas fuel is carried out in a regular manner with nozzles 5-8 of the first group. As nozzles, electromagnetic or piezoelectric nozzles can be used. The control of the opening time of the nozzles 5-8 is regulated by the control unit 10, taking into account information from the sensors operating parameters and environmental parameters (not shown in the drawing). As these sensors are used: a load sensor, a sensor for rotational speed and position of the crankshaft, sensors for temperature and pressure of the ambient air, a sensor for humidity (moisture content) of the ambient air, a temperature sensor for the air-fuel mixture, a sensor for oxygen content in the exhaust gases. If it is necessary to take into account other parameters that should be used to adjust the fuel supply, sensors can be used that measure the values of these parameters, for example, a knock sensor, a gas fuel quality sensor (a sensor that takes into account the composition of gas fuel) and other sensors.
При работе двигателя на сжиженном газе при определенных условиях возможно образование льда на распылителе форсунки и залипание дозирующего клапана (иглы) форсунки. Указанные явления приводят к изменению расходных характеристик газовых форсунок, что в свою очередь ведет к изменению состава топливовоздушной смеси и к перебоям в работе двигателя вплоть до его полной остановки.When the engine is running on liquefied gas under certain conditions, ice may form on the nozzle atomizer and stick the nozzle metering valve (needle). These phenomena lead to a change in the flow characteristics of gas injectors, which in turn leads to a change in the composition of the air-fuel mixture and to interruptions in the operation of the engine until it stops completely.
Перебои в работе диагностируются по неравномерности скорости вращения вала двигателя или неравномерности крутящего момента или снижению расхода топлива через форсунки ниже расчетного или комбинации указанных измерений, а также другими известными методами.Malfunctions are diagnosed by the unevenness of the rotation speed of the motor shaft or the unevenness of the torque or a decrease in fuel consumption through the nozzles below the calculated or a combination of these measurements, as well as other known methods.
В случае выявления перебоев в работе двигателя первая группа форсунок 5-8, через которую в штатном режиме осуществляется подача газового топлива, отключается от напорного трубопровода 4 трехходовым клапаном 12. При этом циркуляция топлива осуществляется по малому кругу, газовое топливо к форсункам 5-8 не поступает. В этот же момент времени открывается электромагнитный клапан 13, который сообщает топливный штуцер форсунки 9 с напорным трубопроводом 4. Двигатель 1 переключается на питание топливом через форсунку 9. При этом, несмотря на отключение форсунок 5-8 по топливу путем перекрытия напорного трубопровода 4, электрические импульсы от блока 10 к форсункам 5-8 продолжают поступать.In case of interruptions in engine operation, the first group of nozzles 5-8, through which gas fuel is supplied normally, is disconnected from the pressure pipe 4 by a three-way valve 12. In this case, the fuel is circulated in a small circle, gas fuel does not flow to the nozzles 5-8 arriving. At the same time, the electromagnetic valve 13 opens, which communicates the fuel nozzle of the nozzle 9 with the pressure pipe 4. The engine 1 switches to the fuel supply through the nozzle 9. In this case, despite the shutdown of the nozzles 5-8 for fuel by shutting off the pressure pipe 4, the electric pulses from block 10 to nozzles 5-8 continue to flow.
В момент обнаружения перебоев в работе двигателя с использованием датчиков 15 также фиксируется температура газовых форсунок. Текущая температура сравнивается с минимально допустимой температурой форсунок для данного режима работы двигателя и текущего состояния окружающей среды. На основании этих данных блоком управления 10 производится расчет времени, которое необходимо для повышения температуры форсунок до минимально допустимого значения. Повышение температуры форсунок 5-8 осуществляется за счет продолжающейся подачи электрических сигналов от блока 10 на управляющие обмотки или управляющие пьезоэлектрические элементы форсунок 5-8. Работа форсунок в холостом режиме, без подачи газового топлива, приводит к увеличению их температуры. При достижении температуры форсунок 5-8 порогового значения питание двигателя 1 топливом возобновляется через указанные форсунки.At the time of interruptions in engine operation using sensors 15, the temperature of the gas nozzles is also recorded. The current temperature is compared with the minimum allowable temperature of the nozzles for a given engine operating mode and the current state of the environment. Based on these data, the control unit 10 calculates the time it takes to increase the temperature of the nozzles to the minimum acceptable value. The temperature increase of the nozzles 5-8 is due to the continued supply of electrical signals from the block 10 to the control windings or the control piezoelectric elements of the nozzles 5-8. The operation of the nozzles in idle mode, without supplying gas fuel, leads to an increase in their temperature. When the temperature of the nozzles 5-8 of the threshold value is reached, the power of the engine 1 with fuel is renewed through these nozzles.
Форсунка 9 при этом отключается от подающего трубопровода 4. Если температура форсунки 9 в этот момент ниже порогового значения, что фиксируется датчиком 15 температуры, то на нее продолжают поступать электрические импульсы от блока управления 10. При достижении заданной температуры форсунка 9 полностью выключается из работы.In this case, the nozzle 9 is disconnected from the supply pipe 4. If the temperature of the nozzle 9 at this moment is lower than the threshold value, which is detected by the temperature sensor 15, then electric pulses from the control unit 10 continue to flow to it. When the set temperature is reached, the nozzle 9 is completely turned off.
В некоторых условиях работы двигателя 1 количество времени, которое необходимо для повышения температуры форсунок до минимально допустимого значения, может превышать допустимое значение. В этом случае блок управления дает команду на повышение температуры газового топлива в резервуаре 2. Подогрев газового топлива осуществляется нагревательным элементом 18. В зависимости от компоновки двигателя нагревательный элемент может быть выполнен в виде теплообменника, связанного с системой охлаждения двигателя или системой выпуска отработавших газов. В некоторых случаях допустимо использовать электрический нагревательный элемент.In some operating conditions of the engine 1, the amount of time that is necessary to increase the temperature of the nozzles to the minimum permissible value may exceed the permissible value. In this case, the control unit gives the command to increase the temperature of the gas fuel in the tank 2. The gas fuel is heated by the heating element 18. Depending on the layout of the engine, the heating element can be made in the form of a heat exchanger connected to the engine cooling system or the exhaust system. In some cases, it is permissible to use an electric heating element.
Выполнение системы подачи газового топлива с двумя группами форсунок обеспечивает повышение надежности работы системы в целом за счет возможности переключения подачи газового топлива между группами форсунок и одновременного переключения отключенной по топливу группы форсунок в режим холостого хода для их прогрева.The implementation of the gas fuel supply system with two groups of nozzles provides increased reliability of the system as a whole due to the possibility of switching the gas fuel supply between the groups of nozzles and at the same time switching the group of nozzles disconnected by fuel to idle mode for their heating.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014138128/06A RU2557137C1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | Liquefied gas supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014138128/06A RU2557137C1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | Liquefied gas supply system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2557137C1 true RU2557137C1 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53611683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014138128/06A RU2557137C1 (en) | 2014-09-22 | 2014-09-22 | Liquefied gas supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2557137C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2707692C1 (en) * | 2016-03-18 | 2019-11-28 | Фольксваген Акциенгезельшафт | Internal combustion engine and operation method of internal combustion engine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1116981A3 (en) * | 1979-01-13 | 1984-09-30 | Клекнер-Хумбольдт-Дойтц Аг (Фирма) | Operation method of internal combustion engine with compression ignition and internal combustion engine with compression ignition |
| RU2044917C1 (en) * | 1990-07-23 | 1995-09-27 | Легошин Георгий Михайлович | Fuel supply system for diesel |
| KR100588615B1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-06-14 | 한국기계연구원 | Apparatus for supplying fuel by using lpg liquefied injection system |
| EP2009277A1 (en) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Ford Global Technologies, LLC | An internal combustion engine system, and a method in such an engine system |
| US20110288745A1 (en) * | 2007-09-18 | 2011-11-24 | Nick Warner | Dual fuel engine control unit |
-
2014
- 2014-09-22 RU RU2014138128/06A patent/RU2557137C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1116981A3 (en) * | 1979-01-13 | 1984-09-30 | Клекнер-Хумбольдт-Дойтц Аг (Фирма) | Operation method of internal combustion engine with compression ignition and internal combustion engine with compression ignition |
| RU2044917C1 (en) * | 1990-07-23 | 1995-09-27 | Легошин Георгий Михайлович | Fuel supply system for diesel |
| KR100588615B1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-06-14 | 한국기계연구원 | Apparatus for supplying fuel by using lpg liquefied injection system |
| EP2009277A1 (en) * | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Ford Global Technologies, LLC | An internal combustion engine system, and a method in such an engine system |
| US20110288745A1 (en) * | 2007-09-18 | 2011-11-24 | Nick Warner | Dual fuel engine control unit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2707692C1 (en) * | 2016-03-18 | 2019-11-28 | Фольксваген Акциенгезельшафт | Internal combustion engine and operation method of internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5775282A (en) | Auxiliary injector | |
| AU2006201756B2 (en) | LPI Engine System | |
| US20180119649A1 (en) | Water injection device of an internal combustion engine | |
| US20180080392A1 (en) | Portable generator having multiple fuel sources | |
| US20120310509A1 (en) | Dual fuel engine system | |
| US20120266846A1 (en) | Dual fuel diesel engine system | |
| US6067972A (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
| US9309845B2 (en) | Injection device for two fuels containing ethanol, an internal combustion engine, and a method for operating an injection device | |
| KR101943773B1 (en) | Fuel consumption-measuring system and method for measuring the fuel consumption of an internal combustion engine | |
| US20110180042A1 (en) | Genset that uses an open loop electronic fuel injection system and operates on gaseous fuels | |
| RU2557137C1 (en) | Liquefied gas supply system | |
| CN101443542B (en) | Device and process for controlling an internal combustion engine | |
| US20150192082A1 (en) | Gaseous fuel conversion system for marine vessels, and related accessories | |
| US6953029B2 (en) | Method of supplying liquid gas to an internal combustion engine, a fuel supply system and a fuel supply aggregate | |
| KR20070027089A (en) | Liquified petroleum gas quantity correction system of liquified petroleum gas injection vehicle and method thereof | |
| US9650982B2 (en) | Liquefied petroleum gas butane composition determination systems and methods | |
| AU2007270173B2 (en) | System for injecting liquid vapour | |
| EP2527624B1 (en) | Method for controlling fuel injection in a multifuel internal-combustion engine in the event of pressure jumps | |
| RU108499U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM WITH LIQUEFIED GAS FUEL | |
| KR102316646B1 (en) | A system for adapting an internal combustion engine to be driven by gaseous gaseous fuel and liquid gaseous fuel | |
| JP2004239064A (en) | Fuel supply device of internal combustion engine | |
| KR100851468B1 (en) | Variable pressure type fuel-system of lpi engine and control methode thereof | |
| JP2016153626A (en) | Fuel injection control device | |
| KR101338638B1 (en) | Fuel supplying device of lng vehicle | |
| KR100767517B1 (en) | Control method of fuel pump for lpi vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210804 |