SK9688Y1 - Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov - Google Patents
Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov Download PDFInfo
- Publication number
- SK9688Y1 SK9688Y1 SK50082-2021U SK500822021U SK9688Y1 SK 9688 Y1 SK9688 Y1 SK 9688Y1 SK 500822021 U SK500822021 U SK 500822021U SK 9688 Y1 SK9688 Y1 SK 9688Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- low
- pipe
- intake
- combustion engine
- internal combustion
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov pozostáva zo združeného nasávacieho potrubia (1) s turbokompresorom (2) a škrtiacou klapkou (3) zaústeného do nasávacieho traktu spaľovacieho motora (4), ktoré je spojené s nasávacím recirkulačným potrubím (5), v ktorom je umiestnený nízkotlakový vstrekovač (6) spojený s nízkotlakovým regulátorom (7), nízkotlakovým čerpadlom (8) a palivovou nádržou (9). Združené výfukové potrubie (10) je spojené s turbokompresorom (2) a výfukovým traktom spaľovacieho motora (4). Vysokotlakový vstrekovač (16) je spojený s ohrievačom paliva (17), vysokotlakovým regulátorom (18), vysokotlakovým čerpadlom (19), dopravným čerpadlom s regulátorom (20) a s palivovou nádržou (9). Nízkoteplotné výfukové potrubie (11) je spojené s výfukovým traktom jedného valca (21) spaľovacieho motora (4), pričom v nízkoteplotnom výfukovom potrubí (11) je umiestnený spalinový zásobník (12), spojený pomocou vratného potrubia (13) s recirkulačným chladičom (14) a ventilom typu EGR (15) ústiacim do nasávacieho recirkulačného potrubia (5).
Description
Oblasť techniky
Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov je orientovaný do oblasti strojárstva, konkrétne do oblasti konštrukcie spaľovacích motorov pre automobilový priemysel.
Doterajší stav techniky
V súčasnosti je vyvíjaný značný tlak na automobilový priemysel, ktorého cieľom je neustále znižovanie emisií vozidiel, efektívnejšie využívanie energie paliva a aplikácia pokročilých technológií. Súčasné, ale hlavne plánované emisné normy sú tak prísne, že automobilky musia hľadať alternatívy k súčasným spaľovacím motorom, ako sú napr. elektropohony alebo vodíkové palivové články. Zároveň ale prebieha aj výskum a vývoj zameraný na pokročilé technológie spaľovania, ktoré by zachovali účinnosť aktuálnych spaľovacích motorov a výrazne znížili produkciu emisií. 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 k zhoreniu takmer všetkej zmesi. 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 variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov, pomocou ktorého je možné zabezpečiť spoľahlivý chod motora na báze HCCI technológie.
Podstata technického riešenia
Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov aplikuje okrem tepelného princípu aj pokročilý systém vstrekovania paliva. Skladá sa zo združeného nasávacieho potrubia so škrtiacou klapkou, ktoré je spojené s turbokompresorom a zaústené do nasávacieho traktu spaľovacieho motora. Združené nasávacie potrubie je zároveň spojené s nasávacím recirkulačným potrubím, v ktorom je umiestnený nízkotlakový vstrekovač spojený s nízkotlakovým regulátorom, nízkotlakovým čerpadlom a palivovou nádržou. Združené výfukové potrubie je spojené s turbokompresorom a výfukovým traktom spaľovacieho motora. Súčasnou systému je aj nízkoteplotné výfukové potrubie so spalinovým zásobníkom, vratné potrubie, recirkulačný chladič, ventil typu EGR, vysokotlakový vstrekovač, ohrievač paliva, vysokotlakový regulátor, vysokotlakové čerpadlo a dopravné čerpadlo s regulátorom spojené s palivovou nádržou. Podstatou technického riešenia je to, že nasávacie recirkulačné potrubie ústi do nasávacieho traktu jedného valca spaľovacieho motora, nízkoteplotné výfukové potrubie je spojené s výfukovým traktom jedného valca spaľovacieho motora, pričom v nízkoteplotnom výfukovom potrubí je umiestnený spalinový zásobník, spojený pomocou vratného potrubia s recirkulačným chladičom a ventilom typu EGR ústiacim do nasávacieho recirkulačného potrubia. Výhoda predloženého technického riešenia sa vyznačuje tým, že rieši problematiku riadenia samovznietenia homogénnej zmesi vzduchu a paliva, čo predstavuje jeden zo zásadných problémov pri aplikácii tejto technológie v reálnych spaľovacích motoroch.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je znázornený variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov.
Príklady uskutočnenia
Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov bol aplikovaný na spaľovací motor 4 podľa obr. 1. Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov pozostáva zo združeného nasávacieho potrubia 1 so škrtiacou klapkou 3 spojeného s turbokompresorom 2, zaústeného do nasávacieho traktu spaľovacieho motora 4. Združené nasávacie potrubie 1 je zároveň spojené s nasávacím recirkulačným potrubím 5, v ktorom je umiestnený nízkotlakový vstrekovač 6 spojený s nízkotlakovým regulátorom 7, nízkotlakovým čerpadlom 8 a palivovou nádržou 9. Združené výfukové potrubie 10 je spojené s turbokompresorom 2 a výfukovým traktom spaľovacieho motora 4. Súčasťou systému je aj nízkoteplotného výfukové potrubie 11 so spalinovým zásobníkom 12, vratné potrubie 13, recirkulačný chladič 14, ventil typu
EGR 15, vysokotlakový vstrekovač 16, ohrievač paliva 17, vysokotlakový regulátor 18, vysokotlakové čerpadlo 19 a dopravné čerpadlo s regulátorom 20 spojené s palivovou nádržou 9. Nasávacie recirkulačné potrubie 5 ústi do nasávacieho traktu jedného valca 21 spaľovacieho motora 4, nízkoteplotné výfukové potrubie 11 je spojené s výfukovým traktom jedného valca 21 spaľovacieho motora 4, pričom v nízkoteplotnom výfukovom potrubí 11 je umiestnený spalinový zásobník 12, spojený pomocou vratného potrubia 13 s recirkulačným chladičom 14 a ventilom typu EGR 15 ústiacim do nasávacieho recirkulačného potrubia 5. Princíp činnosti variabilného vstrekovacieho systému na redukciu emisií spaľovacích motorov spočíva v tom, že systém počíta s využitím duálneho vstrekovania rovnakého paliva pomocou dvoch rôznych vstrekovacích systémov pri dvoch rôznych vstrekovacích teplotách a tlakoch a samotné kompresné vznietenie extrémne chudobnej zmesi je vyvolané vstrekovaním malého množstva zahriateho paliva. Oba vstrekovacie systémy môžu pracovať s jednorazovým alebo viacnásobným vstrekovaním. Zapálenie zmesi sa teda nedosiahne pomocou iného paliva, ako je prezentované vo väčšine súčasných návrhov, čo predstavuje významnú výhodu, keďže táto technológia môže byť použitá aj na spaľovanie biopalív a všetky typy štandardných vozidlových spaľovacích motorov 4.
Priemyselná využiteľnosť
Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov je určený na odstránenie aplikačných problémov technológie spaľovania homogénnej palivovej zmesi v reálnych spaľovacích motoroch. Tento princíp spaľovania 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 budúce emisné limity. Keďže táto technológia predstavuje pravdepodobne budúcnosť moderných automobilových motorov, je možné predpokladať jej dobrú priemyselnú využiteľnosť v súlade s cieľmi riešených projektov: APVV-19-0328 „Výskum a vývoj pokročilej technológie spaľovania s cieľom redukcie emisnej stopy automobilov, VEGA 1/0318/21 „Výskum a vývoj inovácií na efektívnejšie využitie obnoviteľných zdrojov energie a znižovanie uhlíkovej stopy vozidiel a KEGA 006TUKE-4/2020 „Implementácia poznatkov z výskumu zameraného na redukciu emisií motorových vozidiel do edukačného procesu. Práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy č. APVV-19-0328. Podpora výskumnej činnosti zameranej na inovačné technológie spaľovacích motorov dáva dobrý predpoklad na ich budúcu priemyselnú využiteľnosť.
Claims (1)
- NÁROKY NA OCHRANUVariabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov sa skladá zo združeného nasávacieho potrubia (1) s turbokompresorom (2) a škrtiacou klapkou (3) zaústeného do nasávacieho traktu 5 spaľovacieho motora (4), ktoré je spojené s nasávacím recirkulačným potrubím (5), v ktorom je umiestnený nízkotlakový vstrekovač (6) spojený s nízkotlakovým regulátorom (7), nízkotlakovým čerpadlom (8) a palivovou nádržou (9), zo združeného výfukového potrubia (10) spojeného s turbokompresorom (2) a výfukovým traktom spaľovacieho motora (4), nízkoteplotného výfukového potrubia (11) so spalinovým zásobníkom (12), vratného potrubia (13), recirkulačného chladiča (14), ventila typu EGR (15) a 10 vysokotlakového vstrekovača (16), ohrievača paliva (17), vysokotlakového regulátora (18), vysokotlakového čerpadla (19), dopravného čerpadla s regulátorom (20) spojeného s palivovou nádržou (9), vyznačujúci sa tým, že nasávacie recirkulačné potrubie (5) ústi do nasávacieho traktu jedného valca (21) spaľovacieho motora (4), nízkoteplotné výfukové potrubie (11) je spojené s výfukovým traktom jedného valca (21) spaľovacieho motora (4), pričom v nízkoteplotnom výfukovom potrubí (11) je umiestnený 15 spalinový zásobník (12), spojený pomocou vratného potrubia (13) s recirkulačným chladičom (14) a ventilom typu EGR (15) ústiacim do nasávacieho recirkulačného potrubia (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50082-2021U SK9688Y1 (sk) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK50082-2021U SK9688Y1 (sk) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK500822021U1 SK500822021U1 (sk) | 2022-02-23 |
| SK9688Y1 true SK9688Y1 (sk) | 2023-01-25 |
Family
ID=80492534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK50082-2021U SK9688Y1 (sk) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK9688Y1 (sk) |
-
2021
- 2021-11-05 SK SK50082-2021U patent/SK9688Y1/sk unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK500822021U1 (sk) | 2022-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9243579B2 (en) | Method for operating an auto-ignition internal combustion engine | |
| US9334841B1 (en) | Differential fueling between donor and non-donor cylinders in engines | |
| US6923167B2 (en) | Controlling and operating homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines | |
| US10359008B2 (en) | Differential fueling between donor and non-donor cylinders in engines | |
| Dimitrakopoulos et al. | PPC operation with low ron gasoline fuel. A study on load range on a euro 6 light duty diesel engine | |
| CN110552805A (zh) | 一种氢气多次直喷内燃机燃烧控制系统和方法 | |
| 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 | |
| WO2019236147A2 (en) | Engines using supercritical syngas | |
| SK9688Y1 (sk) | Variabilný vstrekovací systém na redukciu emisií spaľovacích motorov | |
| SK500552021A3 (sk) | Systém tepelného riadenia spaľovacieho procesu homogénnej zmesi s využitím duálneho vstrekovania | |
| CN208203395U (zh) | 发动机进气热管理系统以及车辆 | |
| CN112709633A (zh) | 氢气与甲醇混合燃烧的动力系统及燃烧方法 | |
| SK500452019A3 (sk) | Hybridný systém dýzového riadenia spaľovacieho procesu pre HCCI motor | |
| SK10048Y1 (sk) | Konštrukčné riešenie pre spaľovanie homogénnej zmesi | |
| Beatrice et al. | Experimental investigation of the benefits of cooled and extra-cooled low-pressure EGR on a light duty diesel engine performance | |
| SK500772019U1 (sk) | Systém pneumatického fázovania spaľovania na redukciu emisií spaľovacích motorov | |
| Basaran | An Overview of Airflow-based Measures to Improve Exhaust After-treatment Thermal Management to Reduce Emission Rates in Diesel-driven Vehicles. Multidisciplinary Insights: Geothermal Wells | |
| Guan et al. | Research on the Influence of Advanced Exhaust Gas Recirculation Technology on the Combustion and Performance of an Equivalent Natural Gas Engine | |
| Venkataramana | Homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine | |
| Shin et al. | Combustion and Exhaust Emission Characteristics by the Change of Intake Air Temperature in a Single Cylinder Diesel Engine | |
| SK288884B6 (sk) | Systém riadenia procesu samovznietenia homogénnej palivovej zmesi pomocou kompresie | |
| SK500842022U1 (sk) | Systém na zvýšenie efektivity spaľovacieho procesu homogénnej zmesi | |
| US11162439B2 (en) | Control method of variable stroke engine for reforming high-octane fuel under the flexible cylinder engine (FCE) mode | |
| CN205135802U (zh) | 双燃料发动机 |