RU2779507C1 - Gas-diesel engine natural gas vehicle fuel supply system - Google Patents
Gas-diesel engine natural gas vehicle fuel supply system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779507C1 RU2779507C1 RU2021118014A RU2021118014A RU2779507C1 RU 2779507 C1 RU2779507 C1 RU 2779507C1 RU 2021118014 A RU2021118014 A RU 2021118014A RU 2021118014 A RU2021118014 A RU 2021118014A RU 2779507 C1 RU2779507 C1 RU 2779507C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- gas
- supply
- diesel
- engine
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 53
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 abstract 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
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 различные виды сжиженного углеводородного топлива, природный газ, водород и другие.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to internal combustion engines, namely to exhaust gas systems, systems for supplying diesel engines with liquid and gaseous fuels, in particular liquefied hydrocarbon gas, and can be used in power systems for internal combustion engines running on gas motor fuels, such as various types of liquefied hydrocarbon fuels, natural gas, hydrogen and others.
Известная система питания двигателей жидким и газообразным топливом, содержащая всасывающий коллектор, который содержит подключенную к нему линию подачи газообразного топлива, состоящую из последовательно соединенных баллона, вентиля, испарителя, газового редуктора, подпружиненного приводного регулятора подачи газа, также содержит линию низкого давления подачи жидкого топлива, имеющую, в частности, топливоподкачивающий насос и топливный насос высокого давления. В свою очередь, на насосе высокого давления установлен центробежный регулятор, имеющий рычаг, главную пружину, связанную с рычагом управления, который через тягу с прорезью ограничения свободного хода и пружиной соединен с рейкой топливного насоса высокого давления, которая также связана с элементом, имеющим ограничение перемещения благодаря подвижному упору, который дополнительно имеет подсистему регулирования подачи газа в виде золотникового распределителя, подпружиненного мембранного исполнительного механизма, кинематически соединенного с регулятором подачи газа. При этом золотниковый распределитель имеет подвижный золотник, связанный с рычагом регулятора, и подвижную втулку, связанную с рычагом. В корпусе золотникового распределителя и втулке находятся каналы, имеющие возможность сообщения с каналом золотника, связанного через дроссель с каналом слива и далее сливной магистралью. Каналы золотника также имеют возможность сообщения с перепускным каналом, а через него с исполнительным механизмом или каналом слива, каналы сообщены с выходом топливоподкачивающего насоса [А.С. СССР №1612104, МПК, F02M 43/00, 1988]. A well-known system for supplying engines with liquid and gaseous fuels, containing a suction manifold, which contains a gaseous fuel supply line connected to it, consisting of a cylinder, a valve, an evaporator, a gas reducer connected in series, a spring-loaded drive gas supply regulator, also contains a low-pressure liquid fuel supply line having, in particular, a fuel priming pump and a high pressure fuel pump. In turn, a centrifugal regulator is installed on the high pressure pump, having a lever, a main spring connected to the control lever, which is connected through a rod with a slot for limiting free play and a spring to the high pressure fuel pump rail, which is also connected to an element that has a movement limit thanks to the movable stop, which additionally has a gas supply control subsystem in the form of a spool valve, a spring-loaded membrane actuator kinematically connected to the gas supply regulator. In this case, the spool valve has a movable spool associated with the regulator lever and a movable bushing associated with the lever. In the body of the spool valve and the sleeve there are channels that can communicate with the channel of the spool connected through a throttle to the drain channel and then the drain line. The spool channels also have the ability to communicate with the bypass channel, and through it with the actuator or drain channel, the channels communicate with the output of the fuel priming pump [A.S. USSR No. 1612104, IPC, F02M 43/00, 1988].
Недостатком известной системы питания является отсутствие регулирования подачи топлива, в зависимости от возникновения детонации и методов ее снижения, их сложность или отсутствие автоматического, всережимного регулирования величины подачи газообразного топлива при изменении скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля.The disadvantage of the known power supply system is the lack of regulation of the fuel supply, depending on the occurrence of detonation and methods for its reduction, their complexity or the absence of automatic, all-mode control of the amount of gaseous fuel supply when changing the speed and load modes of the diesel engine.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система питания газодизеля [патент РФ № 2617017, F02B 69/02, F02B 69/04, F02D 19/04, F02D 1/00, B60K 15/01, B60K 15/07, 2015], содержащая линию подачи газа, связывающую источник газового топлива с впускным коллектором двигателя, линию питания жидким топливом с насосом высокого давления, электронный блок управления, управляющий исполнительным устройством насос высокого давления, механически связанный с рейкой топливного насоса высокого давления, электромагнитные клапаны подачи газа в цилиндры двигателя, исполнительное устройство управления заслонкой перепуска отработавших газов из выпускного коллектора во впускной в соответствии с входящими сигналами от датчиков температуры охлаждающей жидкости, отработавших газов, воздуха, давления газа, положения рейки подачи топлива, частоты вращения коленчатого вала, положения верхней мертвой точки, детонации, расхода воздуха, электронной педали подачи топлива, ручного регулятора подачи топлива, переключателя режима «Дизель-Газодизель», переключателя «Ручной-Автоматический». The closest technical solution to the proposed one is the gas diesel power supply system [RF patent No. 2617017, F02B 69/02, F02B 69/04, F02D 19/04, F02D 1/00,
Недостатком известной системы является сложность точной дозировки и быстродействие подачи газомоторного топлива в камеру сгорания в зависимости от режимов работы двигателя, необходимость прогрева двигателя для подачи газомоторного топлива, сложность конструкции. The disadvantage of the known system is the complexity of the exact dosage and the speed of supplying gas motor fuel to the combustion chamber depending on the engine operating modes, the need to warm up the engine to supply gas motor fuel, and the complexity of the design.
Известная система не обеспечивает быстрого изменения дозировки газомоторного топлива, снижение тепловой напряженности цилиндропоршневой группы. The known system does not provide a quick change in the dosage of gas motor fuel, reducing the thermal tension of the cylinder-piston group.
Технической задачей изобретения является обеспечение точной регулировки подачи газомоторного топлива, оптимизация подачи дизельного и газомоторного топлива посредством электронного управления подачей топлива при изменении скоростного и нагрузочного режимов работы газодизеля, а также повышение его топливной экономичности. The technical objective of the invention is to provide accurate adjustment of the supply of gas engine fuel, optimization of the supply of diesel and gas engine fuel by electronic control of the fuel supply when changing the speed and load modes of the gas diesel engine, as well as increasing its fuel efficiency.
Поставленная техническая задача достигается тем, что система питания жидким газомоторным топливом газодизельного двигателя, содержащая линию подачи газа, линию питания дизельным топливом с насосом высокого давления и форсунками, электронный блок управления исполнительным устройством насоса высокого давления, механически связанным с рейкой топливного насоса высокого давления, электромагнитные клапаны подачи газа, датчики положения рейки подачи топлива, частоты вращения коленчатого вала, положения верхней мертвой точки, детонации, расхода воздуха, электронную педаль подачи топлива, ручной регулятор подачи топлива, переключатель режима «Дизель-Газодизель», переключатель «Ручной-Автоматический», при этом система снабжена электрическим насосом высокого давления для газомоторного топлива, связывающим источник газомоторного топлива с топливной рампой высокого давления, установленной перед электромагнитными клапанами подачи жидкого газомоторного топлива, которые размещены в головке блока цилиндров с непосредственной подачей в них жидкого газомоторного топлива, при этом подача жидкого газомоторного топлива в камеру сгорания осуществляется неоднократно за один такт двигателя независимо от положения коленчатого вала.The set technical task is achieved by the fact that the system for supplying liquid gas motor fuel to a gas-diesel engine, containing a gas supply line, a diesel fuel supply line with a high-pressure pump and injectors, an electronic control unit for the high-pressure pump actuator mechanically connected to the rail of the high-pressure fuel pump, electromagnetic gas supply valves, fuel rail position sensors, crankshaft speed, top dead center position, detonation, air flow, electronic fuel supply pedal, manual fuel supply regulator, diesel-gas-diesel mode switch, manual-automatic switch, at the same time, the system is equipped with a high-pressure electric pump for gas motor fuel, which connects the source of gas motor fuel with a high-pressure fuel rail installed in front of the solenoid valves for supplying liquid gas motor fuel, which are located in the cylinder head firewood with the direct supply of liquid gas motor fuel to them, while the supply of liquid gas motor fuel to the combustion chamber is carried out repeatedly in one engine cycle, regardless of the position of the crankshaft.
Изобретение объясняется чертежом, на котором представлена система питания газодизельного двигателя жидким газомоторным топливом.The invention is explained by the drawing, which shows the gas-diesel engine power supply system with liquid gas motor fuel.
Система питания газодизеля содержит следующие элементы: блок цилиндров 1, линии подачи жидкого газа – «а» и питания дизельным топливом – «б», электронную систему регулирования подачи и переключения топлив – «в».The gas-diesel power supply system contains the following elements:
Линия подачи газа – «а» включает источник газового топлива 2, вентиль 3, заправочное устройство 4, запорный электромагнитный клапан 5, топливный насос 6 высокого давления для подачи жидкого газа, фильтр 7 тонкой очистки газа, топливную рампу 8 высокого давления подачи жидкого газомоторного топлива, электромагнитные клапаны 9 подачи газа. The gas supply line - "a" includes a
Электрический насос 6 высокого давления для газомоторного топлива, связывает источник 2 газомоторного топлива с топливной рампой 8 высокого давления, установленной перед электромагнитными клапанами 9 подачи газомоторного топлива, например, выполненными в виде форсунок, которые размещены в головке блока цилиндров 1 с непосредственной подачей в них жидкого газомоторного топлива.The high-pressure
Линия питания дизельным топливом – «б» включает топливный бак 10, фильтр 11 грубой очистки топлива, топливоподкачивающий насос 12, фильтр 13 тонкой очистки топлива, топливный насос 14 высокого давления, исполнительное устройство 15 топливного насоса высокого давления, форсунки 16. The diesel fuel supply line - "b" includes a
Электронная система регулирования подачи и переключения топлив – «в» включает блок управления 17; датчики температуры охлаждающей жидкости 18, детонации 19, температуры воздуха 20, положения топливной рейки 21, частоты вращения 22, положения верхней мертвой точки 23, расхода воздуха 24; впускной коллектор 25, электронную педаль 26 подачи топлива; ручной регулятор 27 подачи топлива; переключатели 28, 29 режимов.The electronic system for regulating the supply and switching of fuels - "c" includes the
Наличие электрического насоса 6 высокого давления для газомоторного топлива, топливной рампы 8 высокого давления и электромагнитных клапанов 9, позволяют сделать более точную дозировку топлива за счет независимой его подачи относительно положения коленчатого вала. Подача топлива может происходить неоднократно за один такт двигателя. Вследствие чего снижается расход топлива в единицу времени, что, в свою очередь, позволяет повысить экономические и экологические показатели, а также снижается теплонапряженность цилиндропоршневой группы и тем самым повышается ресурс двигателя.The presence of a high-pressure
Система питания жидким газомоторным топливом газодизельного двигателя работает следующим образом.The power supply system of liquid gas engine fuel gas-diesel engine operates as follows.
При запуске двигателя включается электрический насос высокого давления и нагнетает в топливную рампу высокого давления жидкое газомоторное топливо. Электромагнитные клапаны 9, срабатывают относительно положения верхней мертвой точки в зависимости от режимов работы двигателя. Количество впрыска жидкого газа за один цикл, в зависимости от режимов работы двигателя, может быть больше единицы, а количество впрыскиваемого газомоторного топлива распределяется относительно положения поршня и режима работы двигателя. Другими словами, в течение одного такта, впрыск жидкого газа может быть неоднократным. Таким образом, заполнение камеры сгорания и снижение тепловой напряженности в цилиндропоршневой группе может проходить плавно, за счет перехода газа из жидкого в газообразное состояние, вследствие чего происходит снижение детонационного горения газомоторного топлива.When the engine is started, the high-pressure electric pump is switched on and pumps liquid gas motor fuel into the high-pressure fuel rail.
При включении переключателя 29 «Дизель-Газодизель» в положение «Газодизель» блок управления 17 получает сигнал о переходе режима работы в «Газодизель» и далее обрабатывает сигналы от датчиков температуры охлаждающей жидкости 18, детонации 19, температуры воздуха 20, положения топливной рейки 21, частоты вращения 22, положения верхней мертвой точки 23, расхода воздуха 24; педального задатчика подачи топлива 26; ручного регулятора подачи топлива 27; переключателя «ручной-педаль» 28. Блок управления 17 открывает запорный электромагнитный клапан 5, и газомоторное топливо поступает от баллона 2 к электрическому топливному насосу 6 высокого давления, который нагнетает в топливную рампу 8 высокого давления топливо через фильтр 7 тонкой очистки. Подача газомоторного топлива непосредственно в камеру сгорания происходит за счет электромагнитных клапанов 9 подачи жидкого газа. По данным с датчика 23 положения верхней мертвой точки блок управления 17 определяет время открытия электромагнитных клапанов 9 перед началом такта впуска в каждый цилиндр, а также определяет продолжительность и количество раз подачи топлива в цилиндр за один такт. When the
Использование изобретения позволит повысить точность регулировки подачи газомоторного топлива, оптимизировать его подачу, а также повысить топливную экономичность и улучшить экологические показатели.The use of the invention will improve the accuracy of gas motor fuel supply control, optimize its supply, as well as increase fuel efficiency and improve environmental performance.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779507C1 true RU2779507C1 (en) | 2022-09-08 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013092347A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for controlling the fuel supply of an internal combustion engine operated with liquefied gas |
US20130311066A1 (en) * | 2012-05-17 | 2013-11-21 | Leonardo da Mata Guimaraes | Method and system for engine control |
JP2014169636A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine and fuel supply method for the same |
US20150285164A1 (en) * | 2011-12-16 | 2015-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Fuel System for an Internal Combustion Engine which can be Operated with at least Two Fuel Types |
RU2617017C1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Gas diesel feeding system |
CN107120207A (en) * | 2017-04-29 | 2017-09-01 | 张英华 | The control method of engine of new generation |
RU2656347C2 (en) * | 2013-09-05 | 2018-06-05 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine control for the liquefied petroleum gas engine |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150285164A1 (en) * | 2011-12-16 | 2015-10-08 | Robert Bosch Gmbh | Fuel System for an Internal Combustion Engine which can be Operated with at least Two Fuel Types |
WO2013092347A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Continental Automotive Gmbh | Method and device for controlling the fuel supply of an internal combustion engine operated with liquefied gas |
US20130311066A1 (en) * | 2012-05-17 | 2013-11-21 | Leonardo da Mata Guimaraes | Method and system for engine control |
JP2014169636A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine and fuel supply method for the same |
RU2656347C2 (en) * | 2013-09-05 | 2018-06-05 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine control for the liquefied petroleum gas engine |
RU2617017C1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-04-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Gas diesel feeding system |
CN107120207A (en) * | 2017-04-29 | 2017-09-01 | 张英华 | The control method of engine of new generation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0760424B1 (en) | Gaseous fuel direct injection system for internal combustion engines | |
KR101262067B1 (en) | gaseous fuel direct injection system | |
US9371813B2 (en) | Control device of direct injection engine | |
US20140251280A1 (en) | Control apparatus for internal combustion engine and control method for internal combustion engine | |
US6065433A (en) | Variable displacement metering pump | |
RU2779507C1 (en) | Gas-diesel engine natural gas vehicle fuel supply system | |
EP2024628B1 (en) | Method for controlling a fuel valve and/or an air valve for an internal combustion engine | |
JPH10502146A (en) | Control of internal combustion engines | |
RU191481U1 (en) | SYSTEM OF SHORT FORCING POWER INSTALLATION OF THE TANK WITH FUEL AND WATER SUPPLY TO THE INLET MANIFOLD OF THE ENGINE | |
RU2617017C1 (en) | Gas diesel feeding system | |
Mastanaiah | Performance of electronic fuel injection system using compressor and controller | |
RU182967U1 (en) | SYSTEM OF SHORT FORCING POWER INSTALLATION OF THE TANK WITH FUEL AND WATER SUPPLY TO THE INLET MANIFOLD OF THE ENGINE | |
RU194935U1 (en) | SYSTEM OF SHORT FORCING OF POWER INSTALLATION OF A TANK WITH A DEVICE FOR ANGLE CORRECTION A START OF FUEL INJECTION | |
RU2780913C1 (en) | Method and device for short-term forcing of tank power plant | |
RU2812134C1 (en) | Device for short-term boosting of power plant of weapons and military equipment | |
RU2330173C2 (en) | Air charge upgrading device | |
RU160771U1 (en) | GAS DIESEL POWER SYSTEM | |
WO2014164714A1 (en) | Engine control system having a variable orifice | |
RU213211U1 (en) | System of short-term forcing of the power plant of the tank with a water ionization device | |
JP3922862B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
US11808232B2 (en) | High pressure port fuel injection system | |
SU205435A1 (en) | POWER SUPPLY SYSTEM FREE-PISTON ENGINE FOR INTERNAL COMBUSTION | |
KR101757967B1 (en) | Fuel injection system for an internal combustion engine and method of operating a fuel injection system in an internal combustion engine | |
RU2032105C1 (en) | Supply system for internal combustion engine | |
RU2272931C2 (en) | Fuel supply system for internal combustion engine |