RU2618800C2 - Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2618800C2
RU2618800C2 RU2015143133A RU2015143133A RU2618800C2 RU 2618800 C2 RU2618800 C2 RU 2618800C2 RU 2015143133 A RU2015143133 A RU 2015143133A RU 2015143133 A RU2015143133 A RU 2015143133A RU 2618800 C2 RU2618800 C2 RU 2618800C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
fuel
gaseous fuel
flammable liquid
valve
Prior art date
Application number
RU2015143133A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015143133A (ru
Inventor
Йохан СЬОХОЛЬМ
Йохан ХУЛЬТ
Original Assignee
МАН Дизель унд Турбо, филиал аф МАН Дизель унд Турбо СЕ, Тюскланд
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 МАН Дизель унд Турбо, филиал аф МАН Дизель унд Турбо СЕ, Тюскланд filed Critical МАН Дизель унд Турбо, филиал аф МАН Дизель унд Турбо СЕ, Тюскланд
Publication of RU2015143133A publication Critical patent/RU2015143133A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2618800C2 publication Critical patent/RU2618800C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0689—Injectors for in-cylinder direct injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0694—Injectors operating with a plurality of fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/10—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous
    • F02D19/105—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous operating in a special mode, e.g. in a liquid fuel only mode for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
    • F02M21/0263—Inwardly opening single or multi nozzle valves, e.g. needle valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
    • F02M57/026—Construction details of pressure amplifiers, e.g. fuel passages or check valves arranged in the intensifier piston or head, particular diameter relationships, stop members, arrangement of ports or conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/04—Engines having ports both in cylinder head and in cylinder wall near bottom of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652—Biofuels, e.g. plant oils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0657—Heavy or light fuel oils; Fuels characterised by their impurities such as sulfur content or differences in grade, e.g. for ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Lighters Containing Fuel (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС. Топливный клапан (50) содержит удлиненный корпус (52), форсунку (54) с удлиненным корпусом и полой внутренней частью, которая образует камеру (55), соединенную с отверстиями (56) форсунки. Топливный клапан (50) содержит впускное отверстие (53) для газообразного топлива, впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости, средство (61, 69, 53, 58, 61, 69) для установления синхронизированного проточного соединения между впускным отверстием для газообразного топлива и камерой (55) воспламенения и средство (61, 67, 69, 76, 79, 85, 98, 99), выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру (55) для воспламенения газообразного топлива внутри камеры (55). Технический результат – оптимизация системы топливоподачи за счет исключения отдельных устройств подачи воспламеняющей жидкости. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к клапану для газообразного топлива для воспламеняющегося от сжатия двигателя внутреннего сгорания с системой подачи газообразного топлива, в частности, к клапану для газообразного топлива для большого низкоскоростного прямоточного двухтактного двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и с системой подачи газообразного топлива.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В двигательных системах крупных судов или приводах на электростанциях, как правило, используются большие низкоскоростные двухтактные (дизельные) двигатели крейцкопфного типа с воспламенением от сжатия. Очень часто эти двигатели работают на мазуте или на дизельном топливе.
В недавнем прошлом возник спрос на большие двухтактные дизельные двигатели, выполненные с возможностью работы на альтернативных видах топлива, таких как газ, угольная суспензия, нефтяной кокс и т.п., в особенности, газ.
Газообразное топливо, например, природный газ, является относительно чистым топливом, в результате чего при использовании его в качестве топлива для большого низкоскоростного прямоточного двухтактного двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом наблюдаются значительно более низкие уровни сернистых компонентов, NOX и СО2 в выхлопных газах, по сравнению с, например, использованием в качестве топлива мазута.
Тем не менее существуют проблемы, связанные с использованием газообразного топлива в больших низкоскоростных прямоточных двухтактных двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Одной из этих проблем является готовность и предсказуемость газа к воспламенению от сжатия при впрыске в камеру сгорания, при этом и то и другое в двигателе с воспламенением от сжатия необходимо держать под контролем. Таким образом, в существующих больших низкоскоростных прямоточных двухтактных двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом используется предварительный впрыск масла или другой воспламеняющей жидкости одновременно с впрыском газообразного топлива, чтобы обеспечить надежное и должным образом синхронизированное воспламенение газообразного топлива.
Большие низкоскоростные прямоточные двухтактные двигатели внутреннего сгорания с турбонаддувом, как правило, используются для приведения в движение больших океанских грузовых судов и, поэтому, надежность имеет первостепенное значение. Работа этих двигателей на газообразном топливе представляет собой все еще сравнительно недавнюю разработку, и надежность работы с газом пока не достигла уровня традиционного топлива. Таким образом, все существующие большие низкоскоростные двухтактные дизельные двигатели представляют собой двигатели, предназначенные для работы с двумя топливами, с топливной системой для работы на газообразном топливе и с топливной системой для работы с дизельным топливом, так что они могут работать на полной мощности, работая только на дизельном топливе.
Эти двигатели из-за большого диаметра их камер сгорания, как правило, снабжены тремя клапанами впрыска топлива на цилиндр, разделенными углом приблизительно в 120° вокруг центрального выпускного клапана. Таким образом, при использовании двойной топливной системы имеется три клапана для газообразного топлива на цилиндр и три клапана дизельного топлива на цилиндр, причем один топливный клапан для впрыска дизельного топлива расположен близко к соответствующему клапану для впрыска газа так, чтобы обеспечивать надежное воспламенение газообразного топлива и, поэтому, верхняя крышка цилиндра является относительно перегруженным местом.
Чтобы обеспечить предварительный впрыск дизельного топлива во время работы с газообразным топливом, в существующих двигателях с двойной топливной системой используются клапаны для дизельного топлива. Эти клапаны имеют такие размеры, что они обеспечивают возможность доставки дизельного топлива в количестве, необходимом для работы двигателя с полной нагрузкой только на дизельном топливе. Тем не менее количество дизельного топлива в предварительном впрыске должно быть как можно меньше, чтобы получить требуемое снижение выхлопов. Дозирование такого небольшого количества в полноразмерной системе впрыска топлива, которая также может доставлять и большое количество топлива, необходимого для работы при полной нагрузке, создает значительные технические проблемы и на практике очень трудно достижима; поэтому дозирование предварительного впрыскиваемого за один впрыск дизельного топлива в существующих двигателях больше, чем требуется, особенно при средней и низкой нагрузке. Альтернатива в виде дополнительной небольшой системы впрыска, которая может управлять небольшим предварительным количеством, представляет собой значительное осложнение и повышение стоимости. Кроме того, дополнительные небольшие клапаны предварительного впрыска дизельного топлива делают верхнюю крышку цилиндра еще более перегруженной.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С учетом такого уровня техники, целью настоящей заявки является выполнение топливного клапана для воспламеняющегося от сжатия двигателя внутреннего сгорания, который преодолевает или по меньшей мере уменьшает указанные выше проблемы.
Эта цель, в соответствии с одним аспектом, достигается путем создания топливного клапана для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания воспламеняющегося от сжатия двигателя внутреннего сгорания, причем топливный клапан содержит удлиненный корпус с задним концом и передним концом; форсунку с удлиненным корпусом и полой внутренней частью, которая образует камеру, соединенную с отверстиями форсунки, причем форсунка расположена на переднем конце удлиненного корпуса клапана, а камера имеет удлиненную форму, и ее один продольный конец образует впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, а вблизи второго продольного конца камеры отверстия форсунки соединены с указанной камерой; впускное отверстие для газообразного топлива в удлиненном корпусе топливного клапана для соединения с источником газообразного топлива высокого давления; впускное отверстие для воспламеняющей жидкости для соединения с источником воспламеняющей жидкости; средство для установления синхронизированного проточного соединения между впускным отверстием для газообразного топлива и камерой воспламенения; и средство, выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру для воспламенения газообразного топлива внутри камеры.
Путем доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру в форсунке может быть достигнуто надежное и управляемое воспламенение газообразного топлива внутри камеры в форсунке, используя, при этом, простые средства доставки воспламеняющей жидкости и с небольшим ее потреблением, улучшая, тем самым, уровень выбросов.
В первой возможной реализации первого аспекта средство, выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру, выполнено с возможностью доставки управляемого объема воспламеняющей жидкости.
Во второй возможной реализации первого аспекта конечное и управляемое количество воспламеняющей жидкости значительно меньше, чем объем камеры.
В третьей возможной реализации первого аспекта топливный клапан выполнен с возможностью доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру непосредственно перед доставкой газообразного топлива.
В четвертой возможной реализации первого аспекта топливный клапан выполнен с возможностью доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру в начале доставки газообразного топлива.
В пятой возможной реализации первого аспекта обеспечивается возможность добавления конечного объема воспламеняющей жидкости к газообразному топливу до поступления газообразного топлива в камеру, причем также обеспечивается возможность поступления газообразного топлива и воспламеняющей жидкости в камеру через одно и то же отверстие.
В шестой возможной реализации первого аспекта обеспечивается возможность поступления конечного объема воспламеняющей жидкости и газообразного топлива в камеру через отдельные отверстия.
В седьмой возможной реализации первого аспекта камера имеет удлиненную форму, причем один продольный конец образует впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, а отверстия форсунки соединены с камерой вблизи второго продольного конца камеры.
В восьмой возможной реализации первого аспекта форсунка выполнена с возможностью работы при температуре выше 300°С.
В девятой возможной реализации первого аспекта форсунка содержит основание и удлиненный корпус, причем форсунка соединена своим основанием с передним концом удлиненного корпуса клапана и имеет закрытый кончик с отверстиями, расположенными вблизи кончика.
Указанная выше цель также достигается в соответствии со вторым аспектом, обеспечивая двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с цилиндрами, системой газообразного топлива высокого давления, системой подачи воспламеняющей жидкости высокого давления, и одним или несколькими клапанами для газообразного топлива, выполненными в соответствии с любой из первой по девятую реализацией, установленными в крышках цилиндра двигателя, причем клапаны для газообразного топлива соединены с системой подачи газообразного топлива высокого давления и с системой подачи воспламеняющей жидкости.
В первой возможной реализации второго аспекта двигатель выполнен с возможностью сжатия-воспламенения впрыснутого газообразного топлива с помощью воспламеняющей жидкости и без использования другого воспламеняющего оборудования.
Во второй возможной реализации второго аспекта двигатель выполнен с возможностью воспламенения газообразного топлива после поступления газообразного топлива в камеру внутри форсунки.
В третьей возможной реализации второго аспекта источник газообразного топлива выполнен с возможностью доставки газообразного топлива в топливные клапаны под высоким давлением, причем источник воспламеняющей жидкости выполнен с возможностью доставки воспламеняющей жидкости под давлением, которое выше, чем давление источника газообразного топлива.
Указанная выше цель также достигается в соответствии с третьим аспектом путем создания способа впрыска и воспламенения газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и с топливным клапаном, имеющим корпус, для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, причем топливный клапан содержит форсунку с удлиненным корпусом, полой внутренней частью, которая образует камеру, и отверстиями, соединенными с камерой, причем форсунка расположена на переднем конце корпуса топливного клапана, а камера имеет удлиненную форму, и один продольный конец камеры образует впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, а отверстия форсунки соединены с камерой вблизи второго продольного конца камеры, при этом способ включает: доставку газообразного топлива в топливный клапан под высоким давлением, запуск впрыска путем синхронизированного открытия топливного клапана (50), обеспечивая, таким образом, поток газообразного топлива в камеру сгорания через камеру в форсунке; доставку воспламеняющей жидкости в камеру в форсунке непосредственно перед или во время впрыска, обеспечивая, тем самым, воспламенение газообразного топлива внутри камеры; и окончание впрыска путем закрытия клапана для газообразного топлива.
В первой возможной реализации третьего аспекта в способе также доставляют газообразное топливо в топливный клапан при первом высоком давлении и доставляют воспламеняющую жидкость в топливный клапан при втором высоком давлении, причем второе высокое давление выше, чем первое высокое давление.
Во второй возможной реализации третьего аспекта в способе также смешивают газообразное топливо и воспламеняющую жидкость перед началом впрыска и одновременно доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в камеру.
В третьей возможной реализации третьего аспекта в способе также доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в камеру по отдельности.
Указанная выше цель также достигается в соответствии с четвертым аспектом путем создания способа управления двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, при этом способ включает: подачу сжатого газообразного топлива в топливный клапан двигателя при первом высоком давлении, причем топливный клапан содержит корпус, полую форсунку с удлиненным корпусом и отверстиями, соединяющими камеру в форсунке с камерой сгорания в цилиндре двигателя, причем форсунка расположена на переднем конце корпуса топливного клапана, а камера имеет удлиненную форму, и один ее продольный конец образует впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, а отверстия форсунки соединены с камерой вблизи ее второго продольного конца; подачу воспламеняющей жидкости в топливный клапан при втором высоком давлении, которое выше, чем первое высокое давление; управление впрыском газообразного топлива с помощью выполненной с возможностью перемещения иглы клапана, которая взаимодействует с седлом клапана выше полой форсунки, причем топливная камера расположена выше седла клапана; повышение давления в топливной камере с помощью газообразного топлива; запуск впрыска газообразного топлива путем поднятия указанной выполненной с возможностью осевого перемещения иглы клапана от седла клапана; доставку небольшого объема воспламеняющей жидкости в камеру непосредственно перед или во время впрыска; и окончание впрыска путем перемещения выполненной с возможностью осевого перемещения иглы клапана обратно к седлу клапана.
В первой возможной реализации четвертого аспекта газообразное топливо воспламеняют в камере с помощью воспламеняющей жидкости.
Во второй возможной реализации четвертого аспекта температуру форсунки поддерживают выше 300°С в течение всего цикла двигателя.
Указанная выше цель также достигается в соответствии с пятым аспектом, обеспечивающим применение смазывающего транспортное средство или двигатель масла или дизельного топлива в качестве воспламеняющей жидкости в способе впрыска и воспламенения газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, с топливным клапаном для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания указанного двигателя, причем топливный клапан содержит форсунку с полой внутренней частью, которая образует камеру, и отверстия форсунки, соединенные с камерой, при этом способ включает: доставку газообразного топлива к топливному клапану при высоком давлении; запуск впрыска путем синхронизированного открытия топливного клапана, обеспечивая, таким образом, поток газообразного топлива в камеру сгорания через камеру в форсунке; доставку воспламеняющей жидкости в камеру в форсунке непосредственно перед или во время впрыска, обеспечивая, тем самым, воспламенение газообразного топлива внутри камеры; и окончание впрыска путем закрытия клапана для газообразного топлива.
В первой реализации пятого аспекта в способе также доставляют газообразное топлива в топливный клапан при первом высоком давлении и доставляют воспламеняющую жидкость в топливный клапан при втором высоком давлении, которое больше, чем первое высокое давление.
Во второй реализации пятого аспекта в способе также смешивают газообразное топливо и воспламеняющую жидкость перед началом впрыска и одновременно доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в камеру.
В третьей реализации пятого аспекта в способе доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в камеру по отдельности.
В четвертой реализации пятого аспекта газообразное топливо воспламеняют в камере с помощью воспламеняющей жидкости.
В пятой реализации пятого аспекта температуру форсунки поддерживают выше 300°С в течение всего цикла двигателя.
В шестой реализации пятого аспекта воспламеняющая жидкость имеет вязкость в диапазоне от 25 сСт до 750 сСт, предпочтительно между 75 сСт и 725 сСт, а наиболее предпочтительно от 150 сСт до 700 сСт.
В седьмой реализации пятого аспекта способа воспламеняющая жидкость имеет точку воспламенения выше 30°С, предпочтительно выше 45°С, и наиболее предпочтительно выше 60°С.
Дальнейшие цели, признаки, преимущества и свойства топливного клапана, двигателя, способов и применения, выполненных в соответствии с настоящим изобретением, станут очевидными из подробного описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В нижеследующей подробной части настоящего описания настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на иллюстративные варианты выполнения, показанные на чертежах, на которых:
Фиг. 1 изображает вид спереди большого двухтактного дизельного двигателя, выполненного в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения.
Фиг. 2 представляет собой вид сбоку большого двухтактного двигателя, изображенного на Фиг. 1,
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение большого двухтактного двигателя, изображенного на Фиг. 1, и
Фиг. 4 представляет собой схематический разрезе иллюстративного варианта выполнения системы газообразного топлива двигателя, изображенного на Фиг. 1, верхней части цилиндра,
Фиг. 5 представляет собой схематический вид сверху цилиндра и системы впрыска газообразного топлива в варианте выполнения, показанном на Фиг. 4, и
Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе клапана для впрыска газообразного топлива, используемого в двигателе, показанном на Фиг. 1, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
Фиг. 7 представляет собой фрагмент вида, изображенного на Фиг. 6,
Фиг. 8 показывает подробный вид в разрезе другого иллюстративного варианта выполнения клапана для впрыска газообразного топлива, используемого в двигателе, показанном на Фиг. 1,
Фиг. 9 представляет собой вид сверху топливного клапана, показанного на Фиг. 6-8,
Фиг. 10 представляет собой разрез форсунки для использования с топливным клапаном, показанным на Фиг. 6-9,
Фиг. 11 представляет собой разрез, иллюстрирующий положение топливного клапана, изображенного на Фиг. 6-9, в крышке цилиндра,
Фиг. 12 представляет собой разрез клапана для впрыска газообразного топлива, выполненного в соответствии с другим вариантом выполнения,
Фиг. 13 представляет собой разрез клапана для впрыска газообразного топлива, выполненного в соответствии с еще одним вариантом выполнения,
Фиг. 14 представляет собой фрагмент вида, изображенного на Фиг. 13,
Фиг. 15 показывает подробный разрез другого иллюстративного варианта выполнения клапана для впрыска газообразного топлива для использования в двигателе, показанном на Фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
В последующем подробном описании воспламеняющийся от сжатия двигатель внутреннего сгорания описан со ссылкой на большой двухтактный низкоскоростной (дизельный) двигатель внутреннего сгорания с турбонаддувом, описанный в иллюстративных вариантах выполнения. Фиг. 1, 2 и 3 показывают большой низкоскоростной двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом с коленчатым валом 42 и крейцкопфами 43. На Фиг. 3 показано схематическое представление большого низкоскоростного двухтактного дизельного двигателя с турбонаддувом с его системами впуска и выхлопа. В этом иллюстративном варианте выполнения двигатель имеет четыре цилиндра 1, расположенные в ряд. Большие низкоскоростные двухтактные дизельные двигатели с турбонаддувом имеют, как правило, от четырех до четырнадцати цилиндров в ряд, установленных в раме 13 двигателя. Двигатель может, например, использоваться в качестве основного двигателя в океанском судне или в качестве стационарного двигателя для эксплуатации генератора на электростанции. Полная выходная мощность двигателя может, например, составлять от 1000 до 110000 кВт.
Двигатель в этом иллюстративном варианте выполнения представляет собой двухтактный дизельный двигатель прямоточного типа с продувочными отверстиями в нижней части цилиндров 1 и с центральным выпускным клапаном 4 в верхней части цилиндров 1. Продувочный воздух проходит из ресивера 2 продувочного воздуха в продувочные отверстия (не показаны) отдельных цилиндров 1. Поршень 41 в цилиндре 1 сжимает продувочный воздух, топливо впрыскивается из клапанов для впрыска топлива в крышке цилиндра, после чего следует сгорание и генерируется выхлопной газ. Когда выпускной клапан 4 открыт, выхлопной газ проходит через выхлопной канал, связанный с цилиндром 1, в ресивер 3 выхлопного газа и далее через первый выхлопной канал 18 в турбину 6 турбокомпрессора 5, из которого выхлопной газ протекает через второй выхлопной канал через экономайзер 28 к выпускному отверстию 29 и в атмосферу. Посредством вала турбина 6 приводит в движение компрессор 9, в который через впускное отверстие воздушного компрессора 10 подается свежий воздух. Компрессор 9 доставляет сжатый продувочный воздух в продувочный воздуховод 11, ведущей к ресиверу 2 продувочного воздуха.
Продувочный воздуховод 11 проходит промежуточный охладитель 12 для охлаждения продувочного воздуха, который выходит из компрессора при температуре приблизительно 200°С, до температуры между 36°С и 80°С.
Охлажденный продувочный воздух проходит через дополнительный вентилятор 16, приводимый в действие электродвигателем 17, который повышает давление потока продувочного воздуха, когда компрессор 9 турбонагнетателя 5 не обеспечивает достаточное давление для ресивера 2 продувочного воздуха, то есть в условиях низкой или неполной нагрузки на двигатель. При более высоких нагрузках на двигатель компрессор 9 турбонагнетателя обеспечивает достаточное количество сжатого продувочного воздуха, и тогда вспомогательный вентилятор 16 обходится через обратный клапан 15.
В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, Фиг. 4 и 5 показывают верхнюю часть одного из нескольких цилиндров 1. Верхняя крышка 48 цилиндров 1 имеет три клапана 50 для газообразного топлива, предназначенных для впрыскивания газообразного топлива из выпускного отверстия топливных клапанов 50, например, форсунки, в камеру сгорания в цилиндре 1. Этот иллюстративный вариант выполнения показывает три клапана 50 газообразного топлива на цилиндр, но следует понимать, что может быть достаточно один или два клапана для газообразного топлива, в зависимости от размера камеры сгорания. Клапан 50 имеет впускное отверстие 53, соединенное с каналом 62 подачи газообразного топлива, который подает газообразное топливо в клапан 50 для газообразного топлива под высоким давлением. Один из трех клапанов 50 имеет канал 62 подачи, а два других клапана 50 питаются из канала 63 подачи. В этом варианте выполнения каналы 62, 63 подачи представляют собой просверленные отверстия в верхней крышке 48, которые соединяются с аккумулятором 60 газа, связанным с цилиндром 1. Аккумулятор 60 газа получает газ высокого давления из системы подачи газа (не показана), которая содержит газовые резервуары и насосы высокого давления.
В данном описании «газообразное топливо» в широком смысле определяется как любое горючее топливо, которое при атмосферном давлении и температуре окружающей среды находится в газовой фазе.
Клапан 50 для газообразного топлива также имеет впускное отверстие, соединенное с источником, таким как, например, 57, воспламеняющей жидкости под давлением и выполнен с возможностью доставки воспламеняющей жидкости под высоким давлением, которое выше, чем давление газообразного топлива на более или менее постоянную величину. Источник 57 сжатой воспламеняющей жидкости имеет давление, которое по меньшей мере немного выше давления источника 60 газообразного топлива. Преимущество изобретения заключается в том, что обычные масла для смазки транспортного средства или жидкие топлива, такие как уплотняющее масло, морское дизельное топливо, биодизель, смазочное масло, мазут или диметиловый эфир (DME), в соответствии с настоящим изобретением, могут найти дополнительное применение в качестве воспламеняющей жидкости.
Каждый цилиндр 1 в этом иллюстративном варианте выполнения имеет аккумулятор 60 газообразного топлива. Аккумулятор 60 газообразного топлива содержит некоторое количество газообразного топлива под высоким давлением (например, приблизительно 300 бар), которое готово для доставки в топливные клапаны 50 цилиндра 1. Каналы 62, 63 подачи газообразного топлива проходят между аккумулятором 60 газообразного топлива и соответствующим клапаном 50 представляющего интерес цилиндра 1.
В выпускном отверстии аккумулятора 60 газообразного топлива выполнена диафрагма 61, которая регулирует поток газообразного топлива от аккумулятора 60 в каналы 62, 63 подачи газообразного топлива.
Три клапана 49 для дизельного топлива выполнены в верхней крышке 48 для работы двигателя на дизельном топливе. Клапаны для дизельного топлива соединены с источником топлива высокого давления хорошо известным способом. В одном варианте выполнения (не показан) двигатель выполнен с возможностью работы только на газообразном топливе и в этом варианте выполнения двигатель не имеет топливных клапанов.
Двигатель имеет блок электронного управления (ECU), который управляет работой двигателя. Сигнальные линии соединяют блок электронного управления (ECU) с клапанами 50 для газообразного топлива, с клапанами 49 для дизельного топлива и с диафрагмами 61.
Блок электронного управления (ECU) выполнен с возможностью правильной синхронизации времени впрыска для клапана для газообразного топлива и управления дозировкой этого топлива с помощью клапанов 50.
Блок электронного управления (ECU) открывает и закрывает диафрагмы 61 таким образом, чтобы гарантировать, что каналы 62, 63 подачи заполнены газообразным топливом под высоким давлением перед началом впрыска газообразного топлива под управлением клапана 50.
На Фиг. 6, 7 и 9 изображен топливный клапан 50 для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и для доставки воспламеняющей жидкости. Топливный клапан 50 имеет удлиненный корпус 52 с задним концом 88 и форсунку 54 на переднем конце. Задний конец 88 имеет несколько отверстий, включая управляющее отверстие 72, отверстие 78 для воспламеняющей жидкости и отверстие 86 для обнаружения утечек газа. Задний конец 88 увеличен в размере и образует головку с отверстиями 94 для вставления болтов (не показаны), которые закрепляют топливный клапан 50 в крышке 48 цилиндра. В настоящем варианте выполнения топливные клапаны расположены вокруг центрального выпускного клапана 4, т.е. относительно близко к стенкам гильзы цилиндра. Удлиненный корпус 52 клапана и другие элементы клапана 50 для впрыска топлива, а также и форсунка в этом варианте выполнения выполнены из стали, например из нержавеющей стали.
Полая форсунка 54 имеет отверстия 56, которые соединены с полой внутренней частью 55 (внутренним объемом камеры) форсунки, и при этом отверстия 56 форсунки распределены по длине и в радиальном направлении по всей форсунки 54. Отверстия форсунки расположены аксиально близко к кончику, а их радиальное распределение в настоящем варианте выполнения лежит в пределах относительно узкого диапазона в приблизительно 50°, причем радиальная ориентация отверстий форсунки такова, что форсунки направлены от стенок гильзы цилиндра. Кроме того, форсунки направлены таким образом, что они проходят в том же направлении, что и направление завихрения продувочного воздуха в камере сгорания, вызванного конфигурацией продувочных отверстий.
Кончик 59 форсунки 54 (Фиг. 10) в этом варианте выполнения показан закрытым. Задняя часть, или основание 51 форсунки 54 присоединена к переднему концу корпуса 52 так, что камера 55 в форсунке 54 открыта в направлении корпуса 52. В одном варианте выполнения камера 55 представляет собой продольный канал, проходящий от закрытого кончика к основанию 51 и открытый к задней части форсунки, с тем, чтобы соединить корпус 52 под седлом 69 клапана с отверстием/выпускным отверстием 68 на переднем конце удлиненного клапана.
В продольный канал 77 в удлиненном корпусе 52 клапана с возможностью скольжения вставлена выполненная с возможностью осевого перемещения игла 61 клапана с точно заданным зазором. Игла 61 имеет кончик, который выполнен с возможностью вхождения в уплотнительный контакт с седлом 69, которое установлено в удлиненном корпусе 52 клапана. В одном варианте выполнения седло 69 расположено вблизи переднего конца удлиненного корпуса 52 клапана. Удлиненный корпус 52 клапана имеет впускное отверстие 53 для газообразного топлива для соединения с источником 60 сжатого газообразного топлива, например, через каналы 62, 63 подачи газообразного топлива. Впускное отверстие 53 соединено с топливной камерой 58, которая находится в удлиненном корпусе 52 клапана, а топливная камера 58 окружает часть иглы 61. Седло 69 расположено между топливной камерой 58 и камерой 55, так что газообразное топливо может перетекать из топливной камеры 58 в камеру 55, когда игла 61 приподнята. Из камеры 55 газообразное топливо впрыскивается в камеру сгорания цилиндра 1 через отверстия 56 форсунки.
Игла 61 клапана имеет закрытое положение и открытое положение. В закрытом положении игла 61 опирается на седло 69. В своем закрытом положении игла 61, таким образом, предотвращает протекание газов из впускного отверстия 53 для газообразного топлива в форсунку 54. В своем открытом положении игла 61 приподнята от седла 69, обеспечивая, тем самым, поток из впускного отверстия 53 в форсунку 54.
Предварительно напряженная спиральная пружина 66 действует на иглу 61 клапана и поджимает ее в направлении закрытого положения на седле 69. Тем не менее следует понимать, что для поджатия иглы 61 в направлении закрытого положения могут быть предусмотрены другие средства, такие как давление газа или давление масла. В одном варианте выполнения один конец спиральной пружины 66 находится во взаимодействии с задним концом удлиненного корпуса 52 клапана, а второй конец спиральной пружины 66 взаимодействует с расширенным участком или фланцем 83 на заднем конце иглы 61 клапана, в результате чего задний конец иглы 61 образован приводным поршнем 64.
Клапан 50 имеет приводную систему для управляемого перемещения иглы 61 между ее закрытым и открытым положениями. В этом варианте выполнения приводная система содержит выполненный с возможностью осевого перемещения приводной поршень 64, который с возможностью скольжения вставлен в цилиндрический участок удлиненного корпуса 52 клапана. Приводной поршень 64 вместе с корпусом 52 клапана ограничивает приводную камеру 74. В этом варианте выполнения приводной поршень 64 является неотъемлемой и самой задней частью иглы 61 клапана. Тем не менее следует понимать, что приводной поршень 64 может быть функционально соединен с иглой 61 различными способами, например, путем резьбового соединения или путем сварки, при этом приводной поршень 64 предпочтительно перемещается одновременно с иглой 61, хотя это не является обязательным условием.
Приводная камера 74 проточно соединена с отверстием 72 для масла контура управления через канал масла контура управления. Отверстие 72 соединено с электронным клапаном 96 для масла контура управления (Фиг. 4), который, в свою очередь, подсоединен к источнику 97 масла контура управления высокого давления. Электронный клапан 96 предпочтительно имеет тип вкл/выкл и получает электрический управляющий сигнал от электронного блока управления (ECU) для управления впрыском.
В других вариантах выполнения (не показаны) игла клапана может приводиться в действие с помощью других средств приведения в действие, например, соленоида или линейного электродвигателя.
Приводной поршень 64 предпочтительно снабжен концентрическим цилиндром, который открыт по направлению к заднему концу корпуса, а внутри этого цилиндра с возможностью скольжения установлен неподвижный поршень 87. Приводной поршень 64 может быть выполнен с возможностью перемещения относительно неподвижного поршня 87. Цилиндр внутри приводного поршня 64 ограничивает камеру 80 вместе с неподвижным поршнем 87, который обеспечивает пространство для перемещения приводного поршня 64 в осевом направлении.
Удлиненный корпус 52 клапана имеет отверстие 78 для воспламеняющей жидкости, предназначенное для подсоединения к источнику 57 воспламеняющей жидкости. Канал 76 подачи воспламеняющей жидкости проходит в осевом направлении в удлиненном корпусе клапана и через неподвижный поршень 87 и проточно соединяет отверстие 78 с камерой 80.
Вторая часть канала подачи воспламеняющей жидкости продолжается коаксиально в иглу клапана в виде канала 82. Радиальные каналы 85 проходят от отверстия в игле 61 клапана из канала 82 к наружной поверхности иглы 61 для обеспечения возможности подачи воспламеняющей жидкости в зазор между удлиненным корпусом 52 и иглой 61, чтобы, тем самым, смазывать и герметизировать иглу 61 клапана, обеспечивая, тем самым, возможность использования воспламеняющей жидкости в качестве уплотняющего масла. Воспламеняющая жидкость протекает через зазор как вверх к приводной камере 74, так и вниз к топливной камере 58. Часть воспламеняющей жидкости, протекающей к приводной камере 74, смешивается с маслом контура управления. Это не имеет существенного влияния на масло контура управления. Часть воспламеняющей жидкости, которая протекает к топливной камере 58, накапливается в нижней части топливной камеры 58 как раз над седлом 69 клапана, тогда как игла 61 клапана опирается на седло 69 клапана, как показано на Фиг. 8.
Размеры зазора точно контролируют и выбирают таким образом, чтобы соответствующее количество воспламеняющей жидкости собиралось в нижней части топливной камеры 58 в течение времени цикла двигателя, когда выполненная с возможностью осевого перемещения игла 61 клапана опирается на седло 69 клапана. Соответствующее количество воспламеняющей жидкости представляет собой количество, которое является достаточным для создания надежного и стабильного воспламенения, и может, например, иметь значение в диапазоне 0,2 мг до 200 мг, в зависимости, например, от размера и нагрузки двигателя. Размеры зазора выбирают такими, по отношению к свойствам воспламеняющей жидкости, таким как, например, вязкость, что достигается постоянный поток воспламеняющей жидкости соответствующей величины, когда источник воспламеняющей жидкости имеет давление, которое несколько выше, чем давление источника газообразного топлива.
Для обнаружения утечек газа канал 84 обнаружения утечек газа в удлиненном корпусе 52 ведет к отверстию 86 для обнаружения утечек газа.
Впрыском газообразного топлива управляют посредством электронного блока управления (ECU) в течение времени открытия клапана 50 газообразного топлива, то есть количество газа, впрыскиваемого за один впрыск, определяется продолжительностью открытия клапана. Таким образом, по сигналу от электронного блока управления (ECU) давление масла контура управления в приводной камере 74 поднимается, и игла 61 клапана поднимается от седла 69 при перемещении из своего закрытого положения в открытое положение. Игла 61 клапана всегда выполняет полный ход из закрытого положения в открытое положение, когда давление масла контура управления поднимается и повышенное давление в приводной камере 74 приводит к перемещению поршня 64 против силы спиральной пружины 66 в осевом направлении от форсунки 54 и седла 69.
Воспламеняющая жидкость, накопленная в нижней части топливной камеры 58 (Фиг. 8), первой входит в камеру 55 в форсунке 54, а за ней следует газообразное топливо, т.е. газообразное топливо толкает воспламеняющую жидкость вперед и в камеру 55. Таким образом, воспламеняющая жидкость, которая накопилась в камере 58 сгорания, поступает в камеру 55 в форсунке 54 как раз впереди газообразного топлива. В момент времени непосредственно перед открытием топливного клапана 50, из-за сжатия продувочного воздуха в камере сгорания, камера 55 заполнена смесью сжатого горячего воздуха и остаточного несгоревшего газообразного топлива (отверстия 56 форсунки обеспечивают поток воздуха из камеры сгорания в камеру 55). Таким образом, сразу после открытия топливного клапана 50 внутри камеры 55 присутствуют горячий сжатый воздух, воспламеняющая жидкость и газообразное топливо. Это приводит к управляемому и повторяемому воспламенению газообразного топлива уже внутри полой форсунки 54.
На Фиг. 12 изображен другой вариант выполнения топливного клапана 50, который по существу идентичен варианту выполнения, показанному на предшествующих чертежах, за исключением того, что зазор 77 выполнен таким, в отношении вязкости уплотняющего масла, подаваемого из источника герметизации через отверстие 178 и канал 176, осевой канал 182 и радиальные каналы 185, что практически нет утечки уплотнительного масла в камеру сгорания. Вместо этого, отдельный канал 99 воспламеняющей жидкости соединяет топливную камеру 58 с отверстием 98 для воспламеняющей жидкости. Канал 99 воспламеняющей жидкости имеет постоянное гидравлическое сопротивление 100, например, в виде пропускного отверстия с постоянным сечением, для того, чтобы регулировать и контролировать количество воспламеняющей жидкости, которая поступает в топливную камеру 58 во время периода закрытия выполненной с возможностью осевого перемещения иглы 61 клапана.
Отверстие 98 для воспламеняющей жидкости соединено с источником воспламеняющей жидкости под высоким давлением, которое несколько выше, чем давление источника газообразного топлива. Работа клапана, в соответствии с вариантом выполнения, показанным на Фиг. 12, по существу идентична работе топливного клапана, описанного со ссылкой на предшествующие чертежи.
Фиг. 13 и 14 иллюстрируют другой иллюстративный вариант выполнения топливного клапана. Этот вариант выполнения по существу идентичен варианту выполнения, показанному со ссылкой на Фиг. 6-8, за исключением того, что в систему подачи воспламеняющей жидкости входит отдельный насосный узел.
Цилиндр внутри приводного поршня 64 вместе с неподвижным поршнем 87 ограничивает насосную камеру 80. Для предотвращения потока из насосной камеры 80 к отверстию 78 для воспламеняющей жидкости между этим отверстием 78 и насосной камерой 80 расположен обратный клапан 79.
Канал 67 впрыска воспламеняющей жидкости проходит в осевом направлении внутри иглы 61. Насосная камера 80 имеет впускное отверстие, проточно соединенное с отверстием 78 для воспламеняющей жидкости с помощью канала 76 подачи воспламеняющей жидкости, и выпускное отверстие, соединенное с первым концом канала 67 впрыска воспламеняющей жидкости.
Второй конец канала 67 оканчивается на кончике иглы 61, причем второй конец канала 67 выполнен с возможностью впрыска воспламеняющей жидкости в камеру 55 внутри форсунки 54.
Насосная камера 80 сжимается, когда игла 61 клапана перемещается из закрытого положения в открытое положение и, тем самым, приводной поршень 64 перемещается к заднему концу корпуса 52.
Насосная камера 80 расширяется, когда игла 61 перемещается из открытого положения в закрытое положение, потому что, таким образом, приводной поршень 64 отодвигается от заднего конца корпуса 52.
Второй конец канала 67 проточно соединен с форсункой 54, так что воспламеняющая жидкость доставляется в форсунку 54, когда насосная камера 80 сжимается. Когда насосная камера 80 расширяется, она пополняется воспламеняющей жидкостью из источника 57 воспламеняющей жидкости через канал 76 подачи воспламеняющей жидкости.
Для предотвращения потока в канале впрыска воспламеняющей жидкости в сторону насосной камеры 80 клапан 50 для газообразного топлива содержит обратный клапан 65, расположенный в канале 67 впрыска воспламеняющей жидкости.
Канал 76 подачи воспламеняющей жидкости проходит в корпусе 52 и в осевом направлении через неподвижный поршень 87, проточно соединяя отверстие 78 для воспламеняющей жидкости с насосной камерой 80.
В игле 61 проходят радиальные уплотнительные каналы 85 от канала 67 впрыска воспламеняющей жидкости к наружной поверхности иглы 61 для обеспечения возможности подачи воспламеняющей жидкости в зазор между корпусом 52 и иглой клапана, с обеспечением смазывания и уплотнения иглы 61 клапана, обеспечивая, таким образом, возможность использования воспламеняющей жидкости в качестве уплотняющего масла.
Впрыском газообразного топлива для всех вариантов выполнения управляют электронным блоком управления (ECU) посредством продолжительности времени открытия клапана 50. Таким образом, по сигналу от электронного блока управления (ECU) давление масла контура управления в приводной камере 74 повышается и игла 61 клапана приподнимается от седла 69, перемещаясь из своего закрытого положения в открытое положение. Игла 61 клапана будет всегда выполнять полный ход из закрытого положения в открытое положение, когда давление масла контура управления повышается, при этом повышенное давление в приводной камере 74 принудительно перемещает приводной поршень 64 против силы спиральной пружины 66 в осевом направлении от форсунки 54 и седла 69.
Во время этого перемещения насосная камера 80 сжимается, и воспламеняющая жидкость выдавливается из камеры 80 и через канал 67 впрыска воспламеняющей жидкости впрыскивается из кончика иглы 61 клапана в камеру 55. Таким образом, в одном варианте выполнения количество воспламеняющей жидкости за один впрыск фиксируется, независимо от нагрузки на двигатель. Ход приводного поршня 64 и диаметр неподвижного насосного поршня 87 определяет количество воспламеняющей жидкости, доставляемой при каждом событии впрыска. Таким образом, требуемый объем воспламеняющей жидкости, необходимой для одного впрыска, получают путем выбора соответствующего хода приводного поршня 64 и соответствующего диаметра насосного поршня 87.
В конце впрыска ECU сбрасывает давление в приводной камере, и сила спиральной пружины 66 заставляет иглу 61 вернуться к седлу 69.
Вариант выполнения, показанный на Фиг. 15, по существу идентичен варианту выполнения, изображенному на Фиг. 13 и 14, за исключением того, что канал 67 впрыска воспламеняющей жидкости вблизи кончика иглы 61 разделен на два канала 67', которые оба оканчиваются на седле 69, так что проточное соединение между насосной камерой 80 и форсункой 54 закрыто, когда игла 61 опирается на седло 69. Таким образом, этот вариант выполнения может работать без обратного клапана, который предотвращает поток от второго конца канала 67 впрыска воспламеняющей жидкости к насосной камере 80.
В одном варианте выполнения (не показан) приводное средство содержит соленоид или линейный электродвигатель, при этом поршень и масло контура управления не нужны.
Двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия управляют путем подачи сжатого газообразного топлива в топливный клапан 50 двигателя при первом высоком давлении. Воспламеняющую жидкость подают в топливный клапан 50 при втором высоком давлении. Второе высокое давление выше, чем первое высокое давление. Впрыском газообразного топлива управляют с помощью иглы 61 клапана, которая взаимодействует с седлом 69 клапана выше полой форсунки 54. Над седлом 69 клапана расположена топливная камера 58, которая содержит сжатое газообразное топливо. Небольшой непрерывный поток воспламеняющей жидкости доставляется к топливной камере 58, и воспламеняющая жидкость накапливается над седлом 69 клапана в те периоды времени, когда игла 61 клапана опирается на седло 69. Впрыск газообразного топлива начинают с поднятия иглы 61 от седла 69, в результате чего накопленная воспламеняющая жидкость поступает в полую форсунку 54 непосредственно перед газообразным топливом. Затем газообразное топливо воспламеняют внутри форсунки 54 с помощью воспламеняющей жидкости, т.е. осуществляют управляемое воспламенение.
Двигатель выполнен с возможностью воспламенения впрыскиваемого газообразного топлива от сжатия с помощью воспламеняющей жидкости и без использования другого оборудования воспламенения.
Двигатель выполнен с возможностью воспламенения газообразного топлива при поступлении газообразного топлива в камеру внутри форсунки.
В одном варианте выполнения форсунку 54 поддерживают при температуре выше 300°С в течение всего цикла двигателя. В одном варианте выполнения температура внутри полой форсунки 54 в конце такта сжатия равна приблизительно 600 градусам Цельсия.
Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что обычное масло или дизельное топливо для смазывания транспортного средства или двигателя, такое как уплотняющее масло, морское дизельное топливо, биодизельное топливо, смазочное масло, мазут или диметиловый эфир (DME), может, в соответствии с настоящим изобретением, найти дополнительное применение также в качестве воспламеняющей жидкости.
Соответственно, далее описан пятый аспект настоящего изобретения, состоящий в применении масла или дизельного топлива, смазывающего транспортное средство или двигатель, в качестве воспламеняющей жидкости в способе впрыска и воспламенения газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и с топливным клапаном 50, предназначенным для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания указанного двигателя, причем топливный клапан содержит форсунку 52 с полой внутренней частью, которая образует камеру 55, и с отверстиями 56, соединенными с камерой 55, причем способ включает: доставку газообразного топлива в топливный клапан 50 при высоком давлении; запуск впрыска синхронизированным открытием топливного клапана 50, обеспечивая, тем самым, возможность протекания газообразного топлива в камеру сгорания через камеру 55 в форсунке 52; доставку воспламеняющей жидкости в камеру 55 в форсунке 52 непосредственно перед или во время впрыска, что способствует управляемому воспламенению газообразного топлива внутри камеры; и окончание впрыска путем закрытия клапана 50.
В одном варианте выполнения пятого аспекта описан способ, в котором также доставляют газообразное топливо в топливный клапан при первом высоком давлении и доставляют воспламеняющую жидкость в топливный клапан 50 при втором высоком давлении, причем второе высокое давление выше, чем первое высокое давление.
В одном варианте выполнения пятого аспекта описан способ, в котором также смешивают газообразное топливо и воспламеняющую жидкость перед началом впрыска и одновременно доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в камеру 55.
В одном варианте выполнения пятого аспекта описан способ, в котором также доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в камеру 55 по отдельности.
В одном варианте выполнения пятого аспекта описан способ, в котором газообразное топливо воспламеняют в камере 55 с помощью воспламеняющей жидкости.
В одном варианте выполнения пятого аспекта описан способ, в котором температуру форсунки 54 поддерживают выше 300°С в течение всего цикла двигателя.
В одном варианте выполнения пятого аспекта воспламеняющая жидкость имеет вязкость в диапазоне от 25 сСт до 750 сСт, предпочтительно между 75 сСт и 725 сСт, а наиболее предпочтительно от 150 сСт до 700 сСт.
В одном варианте выполнения пятого аспекта воспламеняющая жидкость имеет точку воспламенения выше 30°С, предпочтительно выше 45°С, и наиболее предпочтительно выше 60°С.
Термин «содержащий», как используется в формуле изобретения, не исключает другие элементы или этапы. Термины, обозначающие единственное число, используемые в формуле изобретения, не исключают множественное число. Электронный блок управления может выполнять функции нескольких средств, перечисленных в формуле изобретения.
Номера позиций, используемые в формуле изобретения, не должны быть истолкованы как ограничивающие объем изобретения.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано с целью иллюстрации, следует понимать, что такие подробности приведены исключительно для этой цели, и при этом специалистами в данной области техники без отступления от объема настоящего изобретения могут быть выполнены различные модификации.

Claims (36)

1. Топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий:
удлиненный корпус (52) с задним концом и передним концом,
форсунку (54) с удлиненным корпусом с полой внутренней частью, которая образует камеру (55), соединенную с отверстиями (56) форсунки, причем указанная форсунка (54) расположена на переднем конце указанного корпуса (52) топливного клапана, а указанная камера (55) имеет удлиненную форму, при этом задний конец указанной камеры (55) образует впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, а отверстия (56) форсунки соединены с указанной камерой (55) вблизи переднего конца камеры (55),
впускное отверстие (53) для газообразного топлива в указанном удлиненном корпусе (52) топливного клапана для соединения с источником (60) газообразного топлива высокого давления,
впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости для соединения с источником (57) воспламеняющей жидкости,
средство (61, 69, 53, 58) для установления синхронизированного проточного соединения между указанным впускным отверстием для газообразного топлива и указанной камерой (55) воспламенения и
средство (61, 67, 69, 76, 79, 85, 98, 99, 100), выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в указанную камеру (55) для воспламенения указанного газообразного топлива внутри указанной камеры (55).
2. Топливный клапан по п. 1, в котором указанное средство (61, 67, 76, 79, 85, 98, 99, 100), выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру (55), выполнено с возможностью доставки управляемого объема воспламеняющей жидкости.
3. Топливный клапан по п. 1, в котором указанное конечное и управляемое количество воспламеняющей жидкости меньше, чем объем указанной камеры (55).
4. Топливный клапан по п. 1, который выполнен с возможностью доставки указанного конечного объема воспламеняющей жидкости в указанную камеру (55) непосредственно перед доставкой газообразного топлива.
5. Топливный клапан по п. 1, который выполнен с возможностью доставки указанного конечного объема воспламеняющей жидкости в указанную камеру (55) в начале доставки газообразного топлива.
6. Топливный клапан по п. 1, который выполнен с обеспечением возможности добавления указанного конечного объема воспламеняющей жидкости к газообразному топливу до поступления газообразного топлива в указанную камеру (55) и с обеспечением возможности поступления газообразного топлива и воспламеняющей жидкости в указанную камеру (55) через одно и то же отверстие.
7. Топливный клапан по п. 1, который выполнен с обеспечением возможности поступления указанного конечного объема воспламеняющей жидкости и указанного газообразного топлива в указанную камеру через отдельные отверстия.
8. Топливный клапан по любому из пп. 1-7, в котором указанная форсунка выполнена с возможностью работы при температуре выше 300°С.
9. Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, имеющий цилиндры (1), систему подачи газообразного топлива высокого давления, систему подачи воспламеняющей жидкости высокого давления и один или более клапанов (50) для газообразного топлива, выполненных по любому из пп. 1-8, установленных на цилиндрах двигателя, причем указанные клапаны (50) соединены с указанной системой подачи газообразного топлива высокого давления и указанной системой подачи воспламеняющей жидкости.
10. Двигатель по п. 9, который выполнен с возможностью воспламенения впрыснутого газообразного топлива от сжатия с помощью указанной воспламеняющей жидкости.
11. Двигатель по п. 9, который выполнен с возможностью воспламенения указанного газообразного топлива после поступления газообразного топлива в камеру (55) внутри форсунки (54).
12. Двигатель по любому из пп. 9-11, в котором указанный источник газообразного топлива выполнен с возможностью доставки указанного газообразного топлива к указанным топливным клапанам (50) под высоким давлением, причем указанный источник воспламеняющей жидкости выполнен с возможностью доставки указанной воспламеняющей жидкости под давлением, которое выше, чем давление указанного источника газообразного топлива.
13. Способ впрыска и воспламенения газообразного топлива в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, имеющем топливный клапан (50) с корпусом (52) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания указанного двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, причем указанный топливный клапан содержит форсунку (54) с удлиненным корпусом с полой внутренней частью, которая образует камеру (55), и с отверстиями (56), соединенными с указанной камерой (55), причем указанная форсунка (54) расположена на переднем конце указанного корпуса (52) топливного клапана, а указанная камера (55) имеет удлиненную форму с задним концом, образующим впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, при этом отверстия (56) форсунки соединены с указанной камерой (55) вблизи переднего конца камеры (55), при этом указанный способ включает:
доставку газообразного топлива высокого давления к указанному топливному клапану (50),
запуск впрыска синхронизированным открытием указанного топливного клапана (50), обеспечивая, тем самым, возможность протекания указанного газообразного топлива в указанную камеру сгорания через указанную камеру (55) в форсунке (54),
доставку воспламеняющей жидкости в указанную камеру (55) в форсунке (54) непосредственно перед или во время впрыска, приводя, тем самым, к воспламенению газообразного топлива внутри указанной камеры, и
окончание впрыска путем закрытия указанного клапана (50) для газообразного топлива.
14. Способ по п. 13, в котором доставляют указанное газообразное топливо в указанный топливный клапан при первом высоком давлении и доставляют указанную воспламеняющую жидкость в указанный топливный клапан (50) при втором высоком давлении, которое выше, чем первое высокое давление.
15. Способ по п. 13 или 14, в котором смешивают указанное газообразное топливо и указанную воспламеняющую жидкость перед началом впрыска и одновременно доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в указанную камеру (55).
16. Способ по п. 13 или 14, в котором доставляют газообразное топливо и воспламеняющую жидкость в указанную камеру (55) по отдельности.
17. Способ управления двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, включающий:
подачу сжатого газообразного топлива в топливный клапан (50) указанного двигателя при первом высоком давлении, причем указанный топливный клапан содержит корпус (52), полую форсунку (54) с удлиненным корпусом и с отверстиями (56), соединяющими камеру (55) в указанной форсунке (54) с камерой сгорания в цилиндре (1) указанного двигателя, причем указанная форсунка (54) расположена на переднем конце корпуса (52) топливного клапана, а указанная камера (55) имеет удлиненную форму с задним концом, образующим впускное отверстие для газообразного топлива и воспламеняющей жидкости, а отверстия (56) форсунки соединены с указанной камерой (55) вблизи ее переднего конца,
подачу воспламеняющей жидкости в указанный топливный клапан (50) при втором высоком давлении, которое выше, чем первое высокое давление,
управление впрыском газообразного топлива с помощью выполненной с возможностью перемещения иглы (61) клапана, которая взаимодействует с седлом (69) клапана выше указанной полой форсунки (54), причем выше указанного седла (69) клапана расположена топливная камера (58),
повышение давления в указанной топливной камере (58) с помощью указанного газообразного топлива,
запуск впрыска газообразного топлива путем приподнимания указанной выполненной с возможностью осевого перемещения иглы (61) от седла (69) клапана,
доставку воспламеняющей жидкости в указанную камеру (55) непосредственно перед или во время впрыска и
окончание указанного впрыска путем перемещения указанной иглы (61) клапана обратно к седлу (69) клапана.
18. Способ по п. 17, в котором указанное газообразное топливо воспламеняют внутри указанной камеры (55) с помощью указанной воспламеняющей жидкости.
19. Способ по п. 17 или 18, в котором форсунку (54) поддерживают при температуре выше 300°С в течение всего цикла двигателя.
RU2015143133A 2014-10-17 2015-10-12 Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания RU2618800C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201400592A DK178521B1 (en) 2014-10-17 2014-10-17 A fuel valve for injecting gaseous fuel into a combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine, engine, method and use
DKPA201400592 2014-10-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015143133A RU2015143133A (ru) 2017-04-20
RU2618800C2 true RU2618800C2 (ru) 2017-05-11

Family

ID=54337123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143133A RU2618800C2 (ru) 2014-10-17 2015-10-12 Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3009628B1 (ru)
JP (1) JP6080930B2 (ru)
KR (1) KR101715104B1 (ru)
CN (1) CN105134416B (ru)
DK (1) DK178521B1 (ru)
RU (1) RU2618800C2 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK178692B1 (en) * 2015-04-22 2016-11-21 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A fuel valve for a large two-stroke self-igniting internal combustion engine
DK179162B1 (en) * 2016-05-02 2017-12-18 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland An internal combustion engine of two-stroke crosshead type, and a method of direct injection of fuel and water into a combustion chamber
DK179161B1 (en) * 2016-05-26 2017-12-18 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A large two-stroke compression-ignited internal combustion engine with fuel injection system for low flashpoint fuel and a fuel valve therefore
KR101722966B1 (ko) 2016-11-18 2017-04-05 (주)한미유압기계 가스분사밸브 검사장치
KR101878815B1 (ko) 2016-11-18 2018-08-17 전영근 가스분사밸브 검사방법
DK179156B9 (en) * 2016-11-22 2018-04-03 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A relief valve for a large turbocharged two-stroke compression-ignited internal combustion engine
DK179315B1 (en) * 2016-12-01 2018-04-30 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A fuel valve for injecting gaseous fuel into a combustion chamber of a large two-stroke turbocharged compression-ignition internal combustion engine and method
DK179213B9 (en) * 2016-12-01 2018-04-16 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A fuel valve for injecting a liquid fuel into a combustion chamber of a large compression-igniting turbocharged two-stroke internal combustion engine
US11384721B1 (en) * 2021-02-04 2022-07-12 Caterpillar Inc. Dual fuel system having dual fuel injector and engine operating method
DK181102B1 (en) * 2021-06-24 2022-12-15 Man Energy Solutions Filial Af Man Energy Solutions Se Tyskland Fuel valve assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1240945A1 (ru) * 1984-06-01 1986-06-30 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильно-Дорожный Институт Форсунка дл дизел
SU1467243A1 (ru) * 1987-03-20 1989-03-23 Университет дружбы народов им.Патриса Лумумбы Форсунка дл двухстадийного впрыска двух видов топлива
US20090150050A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Denso Corporation Fuel injector and fuel injection device having same
US20130081593A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Caterpillar, Inc. Single Actuator Fuel Injector for Dual Fuels

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4185779A (en) * 1978-01-16 1980-01-29 The Bendix Corporation Fuel injector
US4782794A (en) * 1986-08-18 1988-11-08 General Electric Company Fuel injector system
US4966103A (en) * 1989-11-09 1990-10-30 Cooper Industries, Inc. Combustion system for dual fuel engine
JP2003056425A (ja) * 2001-08-21 2003-02-26 Aisan Ind Co Ltd 内燃機関の燃料噴射装置
CA2442601C (en) * 2003-09-26 2005-05-24 Westport Research Inc. A fuel injection system and method of operation for a gaseous fuelled engine with liquid pilot fuel ignition
JP2005232988A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Osaka Gas Co Ltd 副室式エンジン
JP4419795B2 (ja) * 2004-10-25 2010-02-24 株式会社デンソー インジェクタ
KR101021118B1 (ko) * 2004-12-08 2011-03-14 현대자동차주식회사 이중 연료 차량용 인젝터
CA2532775C (en) * 2006-01-31 2008-04-15 Westport Research Inc. Method and apparatus for delivering two fuels to a direct injection internal combustion engine
EP2038540A1 (en) * 2006-06-29 2009-03-25 The University of British Columbia Concurrent injection of liquid and gaseous fuels in an engine
JP4297181B2 (ja) * 2007-07-17 2009-07-15 株式会社デンソー インジェクタ
CA2633846C (en) * 2008-06-27 2009-12-29 Westport Power Inc. Fuel injection valve and method for co-injecting a liquid and a gaseous fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine
JP2011252411A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ディーゼル機関及びディーゼル機関制御方法
KR101148683B1 (ko) * 2010-06-07 2012-05-21 현대중공업 주식회사 디젤엔진과 가스엔진용 하이브리드형 노즐을 구비한 이중 연료분사밸브장치
KR101139179B1 (ko) * 2010-07-02 2012-04-26 현대중공업 주식회사 펌핑 기능 노즐을 가진 디젤엔진과 가스엔진용 이중 연료분사밸브
US8459576B2 (en) * 2011-01-26 2013-06-11 Caterpillar Inc. Dual fuel injector for a common rail system
US8733326B2 (en) * 2011-06-24 2014-05-27 Caterpillar Inc. Dual fuel injector for a common rail system
US9422899B2 (en) * 2011-10-24 2016-08-23 Caterpillar Inc. Dual fuel injector with hydraulic lock seal and liquid leak purge strategy
US8839763B2 (en) * 2012-11-02 2014-09-23 Caterpillar Inc. Compression ignition dual fuel engine and fuel injector for same
DK178149B1 (en) * 2013-10-30 2015-06-29 Man Diesel & Turbo Deutschland A Fuel Valve for Pilot Oil Injection and for Injecting Gaseous Fuel into the Combustion Chamber of a Self-Igniting Internal Combustion Engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1240945A1 (ru) * 1984-06-01 1986-06-30 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильно-Дорожный Институт Форсунка дл дизел
SU1467243A1 (ru) * 1987-03-20 1989-03-23 Университет дружбы народов им.Патриса Лумумбы Форсунка дл двухстадийного впрыска двух видов топлива
US20090150050A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Denso Corporation Fuel injector and fuel injection device having same
US20130081593A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Caterpillar, Inc. Single Actuator Fuel Injector for Dual Fuels

Also Published As

Publication number Publication date
EP3009628B1 (en) 2020-07-08
JP6080930B2 (ja) 2017-02-15
JP2016079973A (ja) 2016-05-16
KR20160045588A (ko) 2016-04-27
CN105134416A (zh) 2015-12-09
CN105134416B (zh) 2018-11-20
DK178521B1 (en) 2016-05-09
RU2015143133A (ru) 2017-04-20
KR101715104B1 (ko) 2017-03-10
EP3009628A1 (en) 2016-04-20
DK201400592A1 (en) 2016-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2618800C2 (ru) Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания
US9909546B2 (en) Fuel valve for injecting gaseous fuel into a combustion chamber of a self-igniting internal combustion engine, engine, method and use
RU2619971C2 (ru) Топливный клапан для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания с самовоспламенением и способ
EP3330526B1 (en) A fuel valve and method for injecting a liquid fuel into a combustion chamber of a large compression-igniting turbocharged two-stroke internal combustion engine field
JP6543679B2 (ja) 大型でターボチャージ付きの２行程圧縮点火内燃機関向けの燃料弁、及びこれを用いた内燃機関