RU2697600C1 - Система рециркуляции газодизельного двигателя - Google Patents
Система рециркуляции газодизельного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697600C1 RU2697600C1 RU2018145525A RU2018145525A RU2697600C1 RU 2697600 C1 RU2697600 C1 RU 2697600C1 RU 2018145525 A RU2018145525 A RU 2018145525A RU 2018145525 A RU2018145525 A RU 2018145525A RU 2697600 C1 RU2697600 C1 RU 2697600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- gas
- internal combustion
- exhaust
- cooling system
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
-
- 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
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/36—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for adding fluids other than exhaust gas to the recirculation passage; with reformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению. Система рециркуляции газодизельного двигателя содержит перепускной трубопровод (1) с регулируемым запорным элементом (2). Вход регулируемого запорного элемента (2) сообщен с выпускным трубопроводом (3) двигателя внутреннего сгорания, а выход - с впускным трубопроводом (4) двигателя внутреннего сгорания. Система снабжена клапаном перепуска (5), охладителем-смесителем (6), системой подачи воды, состоящей из форсунки (7), системы охлаждения отработавших газов (8). Система охлаждения отработавших газов (8) выполнена независимой или включённой в систему охлаждения двигателя, также содержит насос (9) подачи воды, бак (10) для воды, блок управления подачей топлива двигателя или блок управления впрыском воды в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя. Технический результат заключается в бездетонационной работе двигателя и, как следствие, улучшении топливной экономичности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, а именно к системам выпуска отработавших газов, системам питания дизелей жидким и газообразным топливом, в частности сжиженным углеводородным газом и может использоваться в системах питания двигателей внутреннего сгорания работающих на газомоторных топливах, таких как сжиженные углеводородные топлива, природный газ и другие.
Известна система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержащая перепускной трубопровод с регулируемым запорным элементом. Вход перепускного трубопровода сообщен с выпускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, а выход перепускного трубопровода сообщен с впускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорании. Перепускной трубопровод выполнен съемным с возможностью присоединения посредством накидных гаек, а перепускной трубопровод по ходу потока перепускаемых продуктов сгорания снабжен последовательно расположенными теплоотводной трубой с воздушным или жидкостным охлаждением и сепаратором для отвода влаги, причем последний размещен перед регулируемым запорным элементом. Техническим результатом изобретения является уменьшение количества воды, попадающей в цилиндры двигателя совместно с выхлопными газами через систему рециркуляции отработавших газов, снижение токсичности выхлопных газов, повышение мощности и снижение расхода топлива (патент РФ № 2509906, МПК F 02 D 9/00, F 02 M 25/07, 2014)
Известная система не обеспечивает исключение детонации на режимах близких к максимальной мощности в газовых и газодизельных двигателях, что недостаточно, для современных требований, не снижает выбросы вредных веществ с отработавшими газами.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система автоматического управления подачей активатора в дизель, которая позволяет автоматически управлять подачей активатора в дизель в широком диапазоне и регулировать процентное соотношение активатора и топлива. Система автоматического управления подачей активатора в дизель содержит содержащая перепускной трубопровод с регулируемым запорным элементом, вход которого сообщен с выпускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, а выход - с впускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, устройство для подачи активатора и распылитель. Распылитель размещен во впускном трубопроводе дизеля и управляется электромагнитом, связанным с источником питания. Система содержит также электронный блок управления и датчики температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения, электрически соединенные с источником питания, а также датчик частоты вращения коленчатого вала и датчик положения рейки топливного насоса высокого давления. Информативные сигналы от датчиков поступают через электронный блок управления в электромагнит распылителя с периодичностью и продолжительностью, зависящими от скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя. Устройство для подачи активатора выполнено в виде электрического насоса, соединенного с электронным блоком управления. Распылитель и электромагнит объединены в один узел и представляют собой электромагнитную форсунку. Подключение электронного блока управления и электрического насоса к источнику питания происходит автоматически по сигналам датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика допустимого снижения напряжения соответственно при температуре 50+5°С и напряжении 9-14 В, а отключение - при температуре 95+5°С и напряжении ниже 9 В. (патент РФ № 2273750, МПК F 02 D 19/12, F 02 M 43/00, 2006)
Недостатком известной системы является ее сложность, отсутствие решения для снижения детонации при работе в газодизельном режиме. Так же, применение сложных элементов усложняющих настройку системы.
Технической задачей изобретения является улучшение топливной экономичности, снижение детонации при работе дизеля в газодизельном режиме, повышение надежности системы на всех скоростных и нагрузочных режимах работы тепловых поршневых двигателях работающих на газе.
Поставленная техническая задача достигается тем, что система рециркуляции газодизельного двигателя, перепускной трубопровод с регулируемым запорным элементом, вход которого сообщен с выпускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, а выход - с впускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, согласно изобретению, она снабжена клапаном перепуска, охладителем-смесителем, системой подачи воды состоящей из форсунки, системы охлаждения отработавших газов, выполненной независимой или включённой в систему охлаждения двигателя, насоса подачи воды, бака для воды, блока управления подачей топлива двигателя или блока управления впрыска воды в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.
Изобретение объясняется чертежом, на котором представлена система питания газодизельного двигателя.
Система рециркуляции газодизельного двигателя содержит перепускной трубопровод 1 с регулируемым запорным элементом 2, вход которого сообщен с выпускным трубопроводом 3 двигателя внутреннего сгорания, а выход - с впускным трубопроводом 4 двигателя внутреннего сгорания, клапан перепуска 5, охладитель-смеситель 6, систему подачи воды состоящей из форсунки 7, системы охлаждения отработавших газов 8, выполненную независимой или включенной в систему охлаждения двигателя, насоса подачи воды 9, бака для воды 10. Подача воды происходит в струю раскаленных отработавших газов, где вода преобразуется в пар, при этом дополнительно охлаждая отработавшие газы, а управление подачей воды необходимой для впрыскивания регулируется блоком управления подачей топлива двигателя или отдельным блоком управления впрыска воды (на фигуре не показаны) в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.
Система служит для улучшения топливной экономичности, обеспечения без детонационной работы газодизельного двигателя, повышение надежности системы на всех скоростных и нагрузочных режимах работы тепловых поршневых двигателях работающих на газе.
Система рециркуляции газодизельного двигателя работает следующим образом.
Отбор отработавших газов производится в выпускном трубопроводе 3, на минимальном расстоянии от выпускного коллектора двигателя, при открытии перепускного клапана 5, далее отработавшие газы поступают в охладитель-смеситель 6, где в струю раскаленных газов форсункой 7 впрыскивается 2...7% воды от количества подаваемого топлива в цилиндры двигателя. Количество впрыскиваемой воды определяется блоком управления подачи топлива, пропорционально расходу топлива и величине нагрузки на двигатель увеличивая подачу воды при увеличении нагрузки. В охладителе смесителе 6 вода испаряется и пар смешивается с отработавшими газами одновременно охлаждая его. Далее паро-газовая смесь через регулируемый запорный элемент 2 поступает во впускной трубопровод 4 двигателя внутреннего сгорания. Охладитель-смеситель имеет контур охлаждения, который может быть выполнен независимо или включен в систему охлаждения двигателя обеспечивающий снижение температуры отработавших газов ниже 100 С. Вода поступает в форсунку 7 из отдельного бака 10 для воды при помощи насоса с регулятором давления по водяной магистрали. Регулировка количества рециркулируемых газов осуществляется регулируемым запорным элементом 2 под управлением блока управления подачи топлива двигателя.
Сгорание пропан-бутановых смесей в цилиндре двигателя на режимах работы более 50% от максимальной мощности и на корректорной ветви сопровождается детонацией. Использование системы рециркуляции отработавших газов позволяет повысить порог возникновения детонации и обеспечить без детонационное сгорание пропан-бутановой смеси на режимах 50%...82% от максимальной мощности, при запальной дозе 30%. Обеспечение перепуска 40...50% отработавших газов на режимах 82...95% мощности позволяет исключить детонацию при запальной дозе 40%, дальнейшее увеличение мощности до номинальной влечет за собой существенное увеличение запальной дозы до 45..60%. Применение изобретения, с целью снижения объема запальной дозы до 30%, обеспечивает испарение водяного заряда за счет тепловой энергии отработавших газов и перепуск отработавших газов до 50%, с паровым зарядом во впускной коллектор, что обеспечивает без детонационное сгорание пропан-бутановой смеси на всех скоростных и нагрузочных режимах работы двигателя, при запальной дозе 30%.
Добавление паров воды в рабочую смесь в количестве 2...7% на данных режимах снижает теплонапряженность цилиндро-поршневой группы и скорость распространения пламени, что позволяет исключить детонацию на режимах от 82% до номинальной мощности, а так же на корректорной ветви. Система подачи воды интегрирована в систему рециркуляции, вода впрыскивается в струю горячих отработавших газов, температура которых составляет 200...800 ˚С, где испаряется и далее пар с отработавшими газами поступает во впускной коллектор.
В лаборатории «Двигателей и применения альтернативных топлив» ФГБНУ ВИМ изготовлен и испытан опытный образец системы питания газодизельного двигателя.
Результаты испытаний показали, что система питания газодизельного двигателя обеспечивает исключение явления детонации на всех режимах работы двигателя в газодизельном режиме, имеет более простую конструкцию, высокую надежность, улучшает топливную экономичность двигателя, снижает токсичность отработавших газов двигателя.
Claims (1)
- Система рециркуляции газодизельного двигателя, содержащая перепускной трубопровод с регулируемым запорным элементом, вход которого сообщен с выпускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, а выход - с впускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что она снабжена клапаном перепуска, охладителем-смесителем, системой подачи воды, состоящей из форсунки, системы охлаждения отработавших газов, выполненной независимой или включённой в систему охлаждения двигателя, насоса подачи воды, бака для воды, блока управления подачей топлива двигателя или блока управления впрыском воды в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов работы двигателя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018145525A RU2697600C1 (ru) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Система рециркуляции газодизельного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018145525A RU2697600C1 (ru) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Система рециркуляции газодизельного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2697600C1 true RU2697600C1 (ru) | 2019-08-15 |
Family
ID=67640393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018145525A RU2697600C1 (ru) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | Система рециркуляции газодизельного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697600C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010048113A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Hino Motors Ltd | Egr装置 |
US20140150758A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-05 | General Electric Company | Exhaust gas recirculation system with condensate removal |
RU159505U1 (ru) * | 2015-07-31 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Устройство охлаждения рециркулирующего отработавшего газа в двигателе внутреннего сгорания |
-
2018
- 2018-12-21 RU RU2018145525A patent/RU2697600C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010048113A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Hino Motors Ltd | Egr装置 |
US20140150758A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-05 | General Electric Company | Exhaust gas recirculation system with condensate removal |
RU159505U1 (ru) * | 2015-07-31 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Устройство охлаждения рециркулирующего отработавшего газа в двигателе внутреннего сгорания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA032894B1 (ru) | Способ и система оптимальной подачи топлива в двигатель | |
CN103256127A (zh) | 用于运行自点燃式内燃机的方法 | |
CN110318891B (zh) | 一种天然气/柴油双燃料发动机多模式燃烧组织方法 | |
US20190170077A1 (en) | Combustion control method and combustion control system with variable excess air coefficient for gasoline engine | |
CN110318892B (zh) | 一种乙醇熏蒸/柴油双燃料发动机多模式燃烧组织方法 | |
CN105518284B (zh) | 用于运行多燃料活塞式发动机的燃料喷射系统和方法 | |
CN110486151B (zh) | 一种二甲醚压燃式转子发动机及其控制方法 | |
US9309845B2 (en) | Injection device for two fuels containing ethanol, an internal combustion engine, and a method for operating an injection device | |
KR101902750B1 (ko) | 분사 장치, 내연기관 및 가솔린 및 cng용 분사 장치의 작동 방법 | |
KR101780693B1 (ko) | 내부 연소 엔진의 작동 방법 및 그에 의해 작동되는 내부 연소 엔진 | |
CN105673281B (zh) | 一种气/液双燃料缸内/缸外双喷射装置及控制方法 | |
RU181507U1 (ru) | Дизель | |
Shvets et al. | Results of the Experimental Research of the Medium Speed Diesel Engine Work on Soybean Oil | |
CN104533639A (zh) | 基于可切换式喷油器的双燃料发动机燃烧系统及方法 | |
CN204677293U (zh) | 一种直喷型lng-柴油双燃料系统 | |
CN203499862U (zh) | 柴油发动机掺布朗气装置 | |
CN102996223A (zh) | 柴油机预混合燃烧系统 | |
RU2697600C1 (ru) | Система рециркуляции газодизельного двигателя | |
US20040103859A1 (en) | Diesel emission and combustion control system | |
RU2699871C1 (ru) | Устройство подачи воды в газодизельный двигатель | |
CN109681318B (zh) | 以氧气为氧化剂的烃类燃料点燃式零氮转子机及其控制方法 | |
CN204402678U (zh) | 基于可切换式喷油器的双燃料发动机燃烧系统 | |
RU190166U1 (ru) | Система рециркуляции газодизельного двигателя | |
CN215860571U (zh) | 进气道喷醇式船用柴油甲醇双燃料发动机的进气温控系统 | |
CN109915266A (zh) | 一种船用双燃料发动机燃烧系统和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201222 |