SK500772019U1 - Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov - Google Patents
Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov Download PDFInfo
- Publication number
- SK500772019U1 SK500772019U1 SK50077-2019U SK500772019U SK500772019U1 SK 500772019 U1 SK500772019 U1 SK 500772019U1 SK 500772019 U SK500772019 U SK 500772019U SK 500772019 U1 SK500772019 U1 SK 500772019U1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- air
- compressor
- turbocharger
- opens
- intake
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 8
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov pozostáva z nasávacieho potrubia (2) so vzduchovým filtrom (3) a snímačom (4) tlaku vzduchu, ktoré je zaústené do turbokompresora (5), a z výfukového potrubia (6) s katalyzátorom (7) a filtrom (8) pevných častíc, pričom výfukové potrubie (6) je spojené s turbokompresorom (5) a zároveň pomocou ERG ventilu (9) s nasávacím potrubím (2). Nasávacie potrubie (2) za turbokompresorom (5) je rozdelené na motorové potrubie (10) so škrtiacou klapkou (11), ktoré je zaústené do nasávacieho kanála HCCI motora (1), a kompresorové potrubie (12), ktoré ústi do nasávacieho kanála kompresora (13). Výtlačné potrubie (14) kompresora (13) je zaústené do zásobníka (15) vzduchu, ktorý je spojený pomocou vysokotlakového potrubia (16) so vzduchovou dýzou (17) ústiacou do spaľovacieho priestoru HCCI motora (1).
Description
Oblasť techniky
Systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov je orientovaný do oblasti strojárstva, konkrétne do oblasti konštrukcie spaľovacích motorov pre automobilový priemysel.
Doterajší stav techniky
Automobilový priemysel patrí medzi významné strojárske odvetvie v domácom aj medzinárodnom meradle, v rámci ktorého je vyvíjaný neustály tlak na znižovanie emisií vozidiel, efektívnejšie využívanie energie paliva a aplikáciu nových technológií.
Súčasné emisné normy sú tak prísne, že automobilky majú s ich plnenímvšeobecne problémy. Do vývoja nových motorov a protiemisných opatrení musia investovať veľké čiastky, ktoré vynakladajú často s neistým výsledkom Tieto riešenia sú ale drahé a komplikované a vzhľadom k sprísňovaniu noriem, len dočasnými riešeniami. Preto je výskum a vývoj zameraný na technológiu, ktorá by zachovala účinnosť dieselového motora a výrazne znížila emisie oxidov dusíka. Takouto technológiou je HCCI, ktorá využíva princíp samovznietenia homogénnej palivovej zmesi pomocou kompresie. Spaľovanie homogénnej zmesi prebieha naraz v celom spaľovacom priestore valca, dochádza teda ku zhoreniu takmer všetkej zmesi. Okrem toho homogénne miešanie paliva so vzduchom vedie k čistejším emisiám a úroveň emisií oxidov dusíka je takmer zanedbateľná. Využitiu technológie HCCI doteraz bránilo niekoľko zásadných problémov, ako sú vysoké kompresné tlaky a značná miera uvoľňovania tepla. Ďalším vážnym problémom je, že proces samovznietenia zmesi je náročný na riadenie.
Jedným z nových technických riešení je preto systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisn spaľovacích motorov, využitím ktorého je možné zabezpečiť spoľahlivý chod HCCI motora.
Podstata technického riešenia
Systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisn spaľovacích motorov sa skladá z nasávacieho potrubia so vzduchovým filtrom a snímačom tlaku vzduchu, ktoré je zaústené do turbokompresora a z výfukového potrubia s katalyzátorom a filtrom pevných častíc. Výfukové potrubie je spojené s turbokompresorom a zároveň pomocou ERG ventilu s nasávacím potrubím
Podstatou technického riešenia je to, že nasávacie potrubie zaturbokompresoromje rozdelené na motorové potrubie so škrtiacou klapkou, ktoré je zaústené do sacieho kanála HCCI motora a kompresorové potrubie, ktoré ústi do sacieho kanála kompresora. Výtlačné potrubie kompresora je zaústené do zásobníka vzduchu, ktorý je spojený pomocou vysokotlakového potrubia so vzduchovou tryskou ústiacou do spaľovacieho priestoru HCCI motora. Vzduchová tryská, kompresor, systém variabilného časovania nasávacích ventilov a systém variabilného časovania výfukových ventilov, vstrekovač paliva, zapaľovacia sviečka a ERG ventil sú riadené počítačom na základe údajov snímača tlaku vzduchu v nasávacom potrubí, snímača teploty vo výfukom potrubí, vysokotlakového snímača v spaľovacom priestore HCCI motora a zároveň údajov zo snímača natočenia kľukového hriadeľa HCCI motora, snímača tlaku v zásobníku vzduchu a snímača otvorenia škrtiacej klapky.
Výhoda predloženého technického riešenia sa vyznačuje tým, že rieši problematiku riadenia samovznietenia homogénnej zmesi vzduchu a paliva, čo predstavuje jeden zo zásadných problémov pri aplikácu HCCI technológie v reálnych spaľovacích motoroch.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je znázornený systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov.
Príklady uskutočnenia
Systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov bol aplikovaný na HCCI motor 1 podľa obr. 1. Systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov pozostáva z nasávacieho potrubia 2 so vzduchový m filtrom 3 a snímačom 4 tlaku vzduchu, ktoré je zaústené do turbokompresora 5 a z výfukového potrubia 6 s katalyzátorom 7 a filtrom 8 pevných častíc, pričom výfukové potrubie 6 je spojené s turbokompresorom 5 a zároveň pomocou ERG ventilu 9 s nasávacím
S K 50077-2019 U1 potrubím 2. Nasávacie potrubie 2 za turbokompresorom 5 je rozdelené na motorové potrubie 10 so škrtiacou klapkou 11, ktoré je zaústené do sacieho kanála HCCI motora 1 a kompresorové potrubie 12, ktoré ústi do sacieho kanála kompresora 13.
Výtlačné potrubie 14 kompresora 13 je zaústené do zásobníka 15 vzduchu, ktorý je spojený pomocou vysokotlakového potrubia 16 so vzduchovou tryskou 17 ústiacou do spaľovacieho priestoru HCCI motora 1.
Vzduchová tryská 17, kompresor 13, systém variabilného časovania nasávacích ventilov 18 a systém variabilného časovania výfukových ventilov 19, vstrekovač 20 paliva, zapaľovacia sviečka 21 a ERG ventil 9 sú riadené počítačom 22 na základe údajov snímača 4 tlaku vzduchu v nasávacom potrubí 2, snímača 23 teploty vo výfukom potrubí 6, vysokotlakového snímača 24 v spaľovacom priestore HCCI motora 1 a zároveň údajov zo snímača 25 natočenia kľukového hriadeľa HCCI motora 1, snímača 26 tlaku v zásobníku 15 vzduchu a snímača otvorenia škrtiacej klapky 11.
Princíp činnosti systému pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov spočíva v tom, že nasávaný vzduch vstupuje do nasávacieho potrubia 2 so vzduchovým filtrom 3 apo zmiešam so výfukovými plynnú prúdiacimi cez ERG ventil 9 vstupuje do turbokompresora 5. Po stlačení v turbokompresore 5 sa plynná zmes rozdelí, pričom jeden prúd vstupuje cez motorové potrubie 10 so škrtiacou klapkou 11 do sacieho kanála HCCI motora 1 a druhý prúd plynnej zmesi prúdi cez kompresorové potrubie 12 do sacieho kanála kompresora 13. Po stlačení v kompresore 13 prúdi plynná zmes cez výtlačné potrubie 14 kompresora 13 do zásobníka 15 vzduchu a odtiaľ pomocou vysokotlakového potrubia 16 do vzduchovej trysky 17, ktorá priamo riadi fázovanie spaľovania vysokotlakovým prúdom vzduchu dodávaným do spaľovacieho priestoru HCCI motora 1. Zápalná zmes vzduchu a paliva je v spaľovacom priestore HCCI motora 1 zapaľovaná pomocou kompresie vysokotlakového prúdu vzduchu, čo umožňuje presné riadenie fázovania spaľovania. Vzduchová tryská 17 zároveň funguje ako spätný ventil. Zapaľovacia sviečka 21 sa využíva len pri studených štartoch pre dosiahnutie optimálnej pracovnej teploty. Technické riešenie je možné použiť pre všetky typy HCCI motorov 1 a pre riešenie problematiky spojenej s praktickou aplikáciou princípu samovznietenia homogénnej palivovej zmesi pomocou kompresie.
Priemyselná využiteľnosť
Systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov je určený pre riešenie problémov spaľovacích motorov využívajúcich technológiu spaľovania homogénnej palivovej zmesi. Princíp motora HCCI je považovaný za jednu z ciest ako priviesť zážihový motor k vyššej účinnosti tak, aby sa mohol v praxi priblížiť spotrebou paliva vznetovým jednotkám a zároveň spĺňať enúsné normy budúcnosti. HCCI technológia predstavuje pravdepodobne budúcnosť moderných automobilových motorov a je možné predpokladať jej dobrú priemyselnú využiteľnosť v súlade s cieľnú riešených projektov: APW-16-0259 „Výskum a vývoj technológie spaľovania na báze riadeného samovznietenia homogénnej palivovej zmesi pomocou kompresie pre redukciu enúsií oxidov dusíka motorových vozidiel.“, VEGA 1/0473/17 „Výskum a vývoj technológie samovznietenia homogénnej palivovej zmesi pomocou kompresie pre zvýšenie účinnosti motora a redukciu enúsií vozidla.“ a KEGA 041TUKE-4/2017 „Implementácia nových technológií zameraných na riešenie problematiky enúsií vozidiel a ich transformácia do edukačného procesu pre zvýšenie kvality vzdelávania.“
Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APW-160259. Táto podpora výskumnej činnosti zameranej na inovačné technológie spaľovacích motorov dáva dobrý predpoklad pre ich budúcu priemyselnú využiteľnosť.
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Systém pneumatického fázovania spaľovania pie redukciu emisií spaľovacích motorov sa skladá z nasávacieho potrubia (2) so vzduchovým filtrom (3) a snímačom tlaku vzduchu (4), ktoré je zaústené do turbokompresora (5) a z výfukového potrubia (6) s katalyzátorom (7) a filtrom pevných častíc (8), pričom výfúkové potrubie (6) je spojené s turbokompresorom (5) a zároveň pomocou ERG ventilu (9) s nasávacím potrubím (2), vyznačujúci sa tým, že nasávacie potrubie (2) za turbokompresorom (5) je rozdelené na motorové potrubie (10) so škrtiacou klapkou (11), ktoré je zaústené do sacieho kanála HCCI motora (1) a kompresorové potrubie (12), ktoré ústi do sacieho kanála kompresora (13), pričom výtlačné potrubie (14) kompresora (13) je zaústené do zásobníka vzduchu (15), ktorý je spojený pomocou vysokotlakového potrubia (16) so vzduchovou tryskou (17) ústiacou do spaľovacieho priestoru HCCI motora (1).
- 2. Systém pneumatického fázovania spaľovania pre redukciu emisií spaľovacích motorov podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že snímač tlaku vzduchu (4) v nasávacom potrubí (2), snímač teploty (23) vo výfúkom potrubí (6), vysokotlakový snímač (24) v spaľovacom priestore HCCI motora (1), snímač natočenia kľukového hriadeľa (25) HCCI motora (1), snímač tlaku (26) v zásobníku vzduchu (15) a snímač otvorenia škrtiacej klapky (11) sú prepojené na zasielanie údajov s počítačom (22), ktorý je za účelom riadenia prepojený so vzduchovou tryskou (17), kompresorom (13), systémom variabilného časovania nasávacích ventilov (18), systémom variabilného časovania výfúkových ventilov (19), vstrekovačom paliva (20), zapaľovacou sviečkou (21) a ERG ventilom (9).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50077-2019U SK9028Y1 (sk) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50077-2019U SK9028Y1 (sk) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK500772019U1 true SK500772019U1 (sk) | 2020-03-03 |
| SK9028Y1 SK9028Y1 (sk) | 2021-02-10 |
Family
ID=69738835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK50077-2019U SK9028Y1 (sk) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK9028Y1 (sk) |
-
2019
- 2019-09-11 SK SK50077-2019U patent/SK9028Y1/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK9028Y1 (sk) | 2021-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9243579B2 (en) | Method for operating an auto-ignition internal combustion engine | |
| US7377254B2 (en) | Extending operating range of a homogeneous charge compression ignition engine via cylinder deactivation | |
| US9334841B1 (en) | Differential fueling between donor and non-donor cylinders in engines | |
| CN110318891B (zh) | 一种天然气/柴油双燃料发动机多模式燃烧组织方法 | |
| US8566006B2 (en) | Method for controlling combustion in a multi-cylinder engine, and multi-cylinder engine | |
| CN109538347B (zh) | 能实现全工况范围汽油高效清洁压燃的控制方法 | |
| KR101745021B1 (ko) | 가솔린/디젤 연료 혼합 압축 착화 연소 엔진의 이지알 제어 시스템 및 그 방법 | |
| US20140352656A1 (en) | Intake port throttling control for dual fuel engines with asymmetric intake passages | |
| Dimitrakopoulos et al. | PPC operation with low ron gasoline fuel. A study on load range on a euro 6 light duty diesel engine | |
| Mao et al. | Effects of dual loop EGR on performance and emissions of a diesel engine | |
| US8146572B2 (en) | Cooled exhaust gas recirculation system with cylinder-level control | |
| US10570841B2 (en) | Regeneration of gasoline particulate filters | |
| CN109723547B (zh) | 灵活燃料发动机以及控制方法 | |
| SK500772019U1 (sk) | Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov | |
| US20220112834A1 (en) | Device for fuel injection for internal combustion engines | |
| SK500452019A3 (sk) | Hybridný systém dýzového riadenia spaľovacieho procesu pre HCCI motor | |
| Wu et al. | Experimental study on the effects of HP and LP EGR on thermal efficiency and emissions of a two-stage turbocharged diesel engine | |
| Wannatong et al. | New diesel dual fuel concepts: Part load improvement | |
| KR20160108813A (ko) | 이중 연료 엔진을 작동시키기 위한 방법 및 제어 디바이스 | |
| FI130055B (en) | Method and control device for operating a gas engine | |
| US11162439B2 (en) | Control method of variable stroke engine for reforming high-octane fuel under the flexible cylinder engine (FCE) mode | |
| JP7445099B2 (ja) | ディーゼルエンジン | |
| SK500552021A3 (sk) | Systém tepelného riadenia spaľovacieho procesu homogénnej zmesi s využitím duálneho vstrekovania | |
| SK288884B6 (sk) | Systém riadenia procesu samovznietenia homogénnej palivovej zmesi pomocou kompresie | |
| SK9688Y1 (sk) | Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov |