FI113392B - Method and apparatus for mixing and transporting an emulsion for diesel engine and diesel engine - Google Patents
Method and apparatus for mixing and transporting an emulsion for diesel engine and diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- FI113392B FI113392B FI961978A FI961978A FI113392B FI 113392 B FI113392 B FI 113392B FI 961978 A FI961978 A FI 961978A FI 961978 A FI961978 A FI 961978A FI 113392 B FI113392 B FI 113392B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fuel
- emulsion
- water
- amount
- diesel engine
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 2
- 241001299678 Cecropia Species 0.000 claims 1
- 235000010884 Cecropia peltata Nutrition 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0228—Adding fuel and water emulsion
-
- 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
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
-
- 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
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0227—Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
-
- 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
- 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)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
113392113392
Menetelmä ja laite dieselpolttomoottoria varten olevan emulsion sekoittamiseksi ja kuljettamiseksi ja dielsel-polttomoottori 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 joh danto-osan mukainen menetelmä dieselpolttomoottoria varten olevan emulsion sekoittamiseksi ja kuljettamiseksi. Keksinnön kohteena on edelleen patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen laite dieselpolttomoottoria varten olevan 10 emulsion sekoittamiseksi ja kuljettamiseksi.The invention relates to a method for mixing and conveying an emulsion for a diesel engine, and for transporting an emulsion for a diesel engine. The invention further relates to a device for mixing and conveying a 10 emulsion for a diesel engine according to the preamble of claim 6.
Tunnettua on vähentää dieselpolttomoottorien käytössä syntyvää typpioksidien (NOx) päästöä siten, että sylinterin sisällä olevaa palamislämpötilaa alennetaan ruiskuttamalla vettä palotilaan. Tämän tapahtuman haittapuole-15 na on se, että polttoaineen ruiskuttamista varten olevan laitteen lisäksi tarvitaan toinen laite veden ruiskuttami-seksi.It is known to reduce nitrous oxide (NOx) emissions from diesel engines by reducing the combustion temperature inside the cylinder by injecting water into the combustion chamber. The disadvantage of this event is that, in addition to the device for fuel injection, another device for injecting water is required.
Edelleen tunnettua on vähentää dieselpolttomoottorien käytössä syntyvää typpioksidien päästöä siten, että 20 vesi ja polttoaine sekoitetaan vesi-polttoaine-emulsioksi, ja että tämä emulsio pumpataan tavanomaisella polttoaine-pumpulla sylinteriin. Tällöin kasvaa polttoainepumpun kuljettama määrä sekoitetun veden tilavuutta vastaten. Tällaisessa laitteessa on haittapuolena se, että joko koko • » · 25 ruiskutusjärjestelmä on sovitettava suurimmalle kuljetet-i ’*· tavalle tilavuudelle, mikä aiheuttaa hyvin suuria kustansi : nuksia ja vaatii kasvaneen tilantarpeen, tai että ruisku- tusjärjestelmän kuljetuskapasiteetti jätetään muuttumatto- : maksi, jolloin enimmillään on pumpattavissa polttoainemää- • · · .‘I’; 30 rä, jonka tilavuus on alentunut mukaan sekoitetun veden tilavuuden verran, mistä seuraa se, että moottoria voidaan enää käyttää vain alentuneella teholla.It is further known to reduce nitrogen oxide emissions from the use of diesel engines by mixing water and fuel into a water-in-fuel emulsion and pumping this emulsion into a cylinder using a conventional fuel pump. The volume carried by the fuel pump increases accordingly to the volume of mixed water. The disadvantage of such a device is that either the entire spray system has to be adapted to the largest transportable volume, which results in very high costs and demands on space, or the transport capacity of the spray system is left unchanged, at which the maximum amount of fuel can be pumped • · · .'I '; 30, the volume of which has been reduced by the volume of mixed water, which means that the engine can only be operated at reduced power.
“.S Esillä olevan keksinnön tavoitteena on ehdottaa • · ··/ menetelmää sekä laitetta emulsion sekoittamiseksi ja kul- 35 jettamiseksi, joka emulsio koostuu vedestä ja polttoai-neesta, sekä menetelmää dieselpolttomoottorin käyttämisek-si, ja joilla mainitut haittapuolet saadaan poistetuksi.It is an object of the present invention to propose a method for mixing and transporting an emulsion consisting of water and a fuel, and a method for operating a diesel combustion engine to eliminate said drawbacks.
»* *»* *
» · I»· I
> * 2 113392 Tämä tavoite saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkien mukaisella menetelmällä. Epäitsenäiset vaatimukset 2-5 viittaavat menetelmän muihin edullisiin 5 suoritusmuotoihin. Tavoite saavutetaan edelleen patentti vaatimuksen 6 mukaisella laitteella.This object is achieved by the method of claim 1. Dependent claims 2-5 refer to other preferred embodiments of the process. The object is further achieved by the device according to claim 6.
Keksinnön mukainen menetelmä sekoittaa emulsion, joka koostuu vedestä ja polttoaineesta ja johtaa sen die-selpolttomoottoriin, erityisesti suurdieselmoottoriin, 10 jolloin tunnistin mittaa dieselpolttomoottorin tilaa, ja jolloin tästä tunnistinsignaalista riippuen muutetaan emulsion koostumusta, so. veden ja polttoaineen osuutta ja siten, että koko kuljetettu emulsiomäärä pysyy vakiona tai lähes vakiona.The method of the invention mixes an emulsion consisting of water and fuel and leads it to a diesel combustion engine, in particular a large diesel engine, wherein the sensor measures the state of the diesel engine, and whereby the emulsion composition is changed depending on this sensor signal. the proportion of water and fuel and so that the total amount of emulsion transported remains constant or nearly constant.
15 Dieselpolttomoottoreissa käytetään ruiskutuspump- puja, jotka ruiskuttavat polttoainetta suurella paineella palotilaan. Tavanomaisissa dieselmoottoreita varten käytettävissä ruiskutuspumpuissa on, kuten niitä käytetään myös esillä olevassa keksinnön mukaisessa menetelmässä, 20 kuljetusmäärän suhteen ylikapasiteettia käytettäessä dieselmoottoria osakuormituksella. Keksinnön mukainen menetelmä hyödyntää tätä olemassa olevaa ylikapasiteettia, jolloin polttoainemäärään sekoitetaan lisämäärä vettä ja tuloksena oleva polttoaine-vesiemulsio kuljetetaan eteen- • · · 25 päin. Vesi- ja polttoainemäärän summa pysyy tällöin vakio- : '*· na koko dieselmoottorin kuormitusalueen yli ja ruiskutus- · pumppua käytetään koko ajan suurimman mahdollisen kulje- *:*·: tusmäärän alueella. Moottorille syötettävää polttoainemää- ; rää ei ohjata enää polttoainepumpun kuljetusmäärän mukaan 30 vaan polttoaineeseen sekoitetun vesimäärän mukaan.15 Diesel engines use injection pumps that inject fuel at high pressure into the combustion chamber. Conventional injection engines for diesel engines, as they are also used in the process of the present invention, have an overload capacity of 20 when the diesel engine is operated at partial load. The process of the invention utilizes this existing overcapacity, whereby the amount of water is mixed with the fuel and the resulting fuel-water emulsion is transported forward. The sum of water and fuel will then remain constant over the entire load range of the diesel engine, and the injection pump will always be used within the maximum transport *: * · range. Fuel to be supplied to the engine; it is no longer controlled by the amount of fuel pump transported 30 but by the amount of water mixed with the fuel.
Keksinnön mukaisesta menetelmästä on se etu, että osakuormituksen kasvaessa dieselmoottorille syötetään suu-*!!! rempi määrä vettä, mikä vähentää typpioksidien muodostu- ;· mistä. Tämäntyyppisestä käytettävä dieselmoottori osoit- 35 tautuu ympäristön kannalta katsottuna erityisen edullisek- si, koska dieselmoottoria käytetään osakuormituksella eri-.. tyisesti rannikkoseuduilla ja satamissa, missä typpioksi- t » 3 113392 dipäästöt ovat erityisen epätoivottuja. Keksinnön mukaisen menetelmän toinen etu on nähtävä siinä, että ruiskutusjär-jestelmän kuljetuskapasiteetti voidaan jättää muuttamatta, ja jolloin olemassa olevat moottorit ovat yksinkertaisesti 5 muutettavissa, eikä uusien dieselmoottorien kohdalla tarvita mitään kohotettua kuljetuskapasiteettia. Menetelmästä on lisäksi se etu, että polttoaineen ruiskutussuuttimet, joiden läpi vesi-polttoaine-emulsio ruiskutetaan polttoti-laan, on optimaalisesti mitoitettavissa ruiskutettavan 10 emulsion hajottamiseksi laajalla kuormitusalueella, koska ruiskutettavan vesi-polttoaine-emulsion määrä pidetään vakiona laajalla kuormitusalueella. Polttoainesuuttimien mitoitus on ratkaisevaa dieselmoottorin savu- ja hiukkaspäästöjen kannalta. Laajalla kuormitusalueella vakiona 15 ruiskutettava nestemäärä sallii polttoainesuuttimen optimaalisen mitoituksen ja sen optimaalisen, vähän haitallisia aineita synnyttävän käytön.The method according to the invention has the advantage that as the partial load increases, the diesel engine is fed with a mouth - * !!! a higher volume of water, which reduces the formation of nitrogen oxides. A diesel engine of this type proves to be particularly advantageous from an environmental point of view, since the diesel engine is used at partial load, particularly in coastal areas and ports where nitrogen oxide emissions are particularly undesirable. Another advantage of the method according to the invention is that the transport capacity of the injection system can be left unchanged, and whereby the existing engines are simply changeable and no new transport capacity is required for new diesel engines. The method further has the advantage that the fuel injection nozzles through which the water-fuel emulsion is injected into the combustion chamber are optimally sized to disperse the injectable emulsion over a wide loading range, since the amount of water-fuel emulsion injected is kept constant over a wide loading range. The size of the fuel nozzles is crucial for the diesel engine's smoke and particulate emissions. At a constant loading range 15, the amount of fluid injected as a constant allows the fuel nozzle to be optimally dimensioned and optimally used with low emissions.
Alemmalla osakuormitusalueella, normaalisti alle 50 %:n osakuormituksella maksimikuormituksesta, ei ruisku-20 tettavaa nestettä voida enää pitää vakiona, koska vesimäärän osuus tulee liian suureksi. Syntyy ennalta määritetty suurin mahdollinen vesi/polttoainesuhde, jonka yläpuolella ei moitteetonta moottorinkäyntiä voida enää taata. Mikäli tämä suhde ylitetään, on sekä polttoainemäärää että siihen *·'·’ 25 sekoitettua vesimäärää alennettava tahdistetusti siten, : ” että ennalta määritettyä suurinta mahdollista suhdetta ei ·.· 1 ylitetä. Näin ollen voidaan dieselpolttomoottoria käyttää *:1·: koko kuormitusalueellaan minimikuormasta maksimikuormaan : saakka.In the lower partial load range, normally less than 50% of the maximum load, the fluid to be injected can no longer be kept constant, since the amount of water becomes too high. A predetermined maximum water / fuel ratio is created above which proper engine operation can no longer be guaranteed. If this ratio is exceeded, both the amount of fuel and the amount of water * · '·' mixed with it must be reduced in a synchronized manner such that 'the predetermined maximum ratio is not exceeded. Thus, the diesel engine can be operated *: 1 ·: across its full load range from minimum to maximum load:.
.'j’; 30 Keksintöä selitetään seikkaperäisesti viitaten seuraaviin kuvioihin, joissa t:, kuvio 1 esittää kuljetusmäärän diagrammia moottori’. rin tehon funktiona; *1' kuvio 2 esittää yksinkertaistettua laitetta emul- 35 sion sekoittamiseksi ja kuljettamiseksi; • » 1 * » > » » * · 4 113392 kuvio 3 esittää toista laitetta emulsion sekoittamiseksi ja kuljettamiseksi..'j '; The invention will be explained in detail with reference to the following figures, in which: t: 1 shows a flow rate diagram of the motor '. rin as a function of power; * 1 'Figure 2 shows a simplified device for mixing and transporting an emulsion; Figure 3 shows another device for mixing and transporting the emulsion.
Kuvio 1 esittää ruiskutuspumpun kuljetusmäärää moottorin tehon funktiona. Suora a esittää tavanomaisesti 5 käytettyä ruiskutuspumppua, jossa kuljetettu nestemäärä koostuu kokonaisuudessaan vain polttoaineesta, ja jolloin kuljetettua määrää muutetaan moottorin tehosta riippuen. Suorien b kulku esittää keksinnön mukaista menetelmää vedestä ja polttoaineesta koostuvan emulsion sekoittamiseksi 10 ja kuljettamiseksi moottorin tehon funktiona. Dieselpolt-tomoottorin moottorin teho luetaan tunnistimen avulla. Alemmalla moottorin tehon alueella I, suunnilleen 0 - 50 % täydestä kuormasta, sekoitetaan kuljetettuun polttoaine-määrään a suhteellinen lisämäärä vettä, jolloin ruiskutus-15 pumppuun kuljetettu vesi-polttoaine-emulsion tietty kokonaismäärä vastaa suorien b kulkua. Moottorin tehoalueella I ei liian suuri määrä vettä takaisi enää moitteetonta moottorin käyntiä, jolloin sekä polttoainemäärää että myöskin siihen sekoitettua vesimäärää muutetaan tahdiste-20 tusti. Moottorin teholla S vastaa kuljetettu määrä emulsiota ruiskutuspumpun nimelliskuljetusmäärää. Ylemmällä moottorin tehoalueella II, joka kulkee S:stä suurimpaan mahdolliseen moottorin tehoon Mmax, pidetään ruiskutus-pumppuun kuljetettu koko emulsiomäärä vakiona, joka vastaa 25 käyrän b kulkua. Tällöin polttoainemäärää muutetaan moot-: “ torin tehon funktiona vastaten käyrän a kulkua ja mukaan ·.· · syötetty lisämäärä vettä säädetään siten, että vesi-polt- toaine-emulsion kokonaismäärä pysyy vakiona tai lähes va-: kiona.Figure 1 shows the transport volume of the injection pump as a function of engine power. Line a represents the conventionally used 5 injection pumps in which the total amount of liquid transported consists only of fuel and where the quantity transported is varied depending on the power of the engine. The passage of the lines b illustrates the method of the invention for mixing and transporting a water-fuel emulsion as a function of engine power. The diesel engine's engine power is read by a sensor. In the lower engine power range I, approximately 0 to 50% of the full load, a relative amount of water is mixed with the amount of water transported, whereby a certain total amount of water-fuel emulsion transported to the injection pump corresponds to the flow of lines b. In the engine power range I, too much water would no longer guarantee proper engine running, whereby both the amount of fuel and the amount of water mixed with it would be synchronously adjusted. At motor power S, the amount of emulsion transported corresponds to the nominal delivery volume of the injection pump. In the upper engine power range II, which runs from S to the maximum engine power Mmax, the total amount of emulsion transported to the injection pump is kept constant, corresponding to 25 curve b. The amount of fuel is then varied as a function of engine power, corresponding to the curve a and the additional water supplied · · · · is adjusted so that the total amount of water-in-fuel emulsion remains constant or nearly constant.
30 Kuvion 1 mukaisessa esityksessä muutetaan vesi- polttoaine-emulsion määrää sekä koostumusta moottorin te-hon funktiona. Moottorin tehon sijasta voidaan käyttää muitakin dieselpolttomoottorin käytön kannalta merkityk-*!’ sellisiä suureita, erityisesti seuraavia, tunnistimilla 35 luettavia suureita, kuten moottorin pyörimisnopeutta,In the illustration of Figure 1, the amount and composition of the water-fuel emulsion is varied as a function of engine power. Instead of engine power, other variables relevant to the operation of the diesel engine can be used, in particular the following readings by the sensors 35, such as engine speed,
Mt : : huuhteluilmanpainetta, sylinterissä vallitsevaa palamis- » t » ♦ * * • * 5 113292 painetta, pakokaasun lämpötilaa, pakokaasussa olevien tiettyjen komponenttien väkevyyttä tai vääntömomenttia. Mitatuista suureista voidaan edelleen säätölaitteen avulla laskea dieselpolttomoottorin muita olotilan parametreja, 5 jotka myöskin soveltuvat koneen sekä vesi-polttoaine-emul-sion koostumuksen säätöön.Mt:: flushing air pressure, combustion pressure in the cylinder »113292 pressure, exhaust temperature, concentration of certain components in the exhaust or torque. From the measured quantities, other control parameters of the diesel engine, 5 which are also suitable for controlling the composition of the machine and the water-in-fuel emulsion, can be further calculated by means of a regulator.
Kuvio 2 esittää yksinkertaistetusti esitettyä laitetta polttoaineesta ja vedestä koostuvan emulsion sekoittamiseksi ja kuljettamiseksi. Tunnistin 31, joka lukee 10 dieselpolttomoottorin olotilaa, on liitetty signaalijohdon 40 avulla säätölaitteeseen 30. Säätölaite 30 määrittää kahden kuljetuspumpun 1, 9 pyörimisnopeuden kulloinkin signaalijohdon 41, 42 välityksellä. Polttoaineella täyte tystä säiliöstä 13 johdetaan polttoainetta emulgointilait-15 teeseen 8 johdon 11 ja peräänkytketyn kuljetuspumpun 9 avulla. Vedellä täytetystä säiliöstä 5 johdetaan vettä emulgointilaitteeseen 8 johdon 3 ja peräänkytketyn kuljetuspumpun 1 avulla, joka emulgointilaite sekoittaa tässä esittämättä jätetyllä tavalla vettä ja polttoainetta vesi-20 polttoaine-emulsioksi. Tämä emulsio johdetaan johdon 19 kautta ruiskutuspumppuun 16, joka kuljettaa emulsion tässä lähemmin esittämättä jätetyssä muodossa olevan johdon 19a kautta dieselpolttomoottorin 20 polttotilaan. Säätölaite 30 valvoo tunnistinta 31 ja mahdollisesti muita olemassa 25 olevia tunnistimia sekä ohjaa kuljetuspumppuja 1, 9, siten • ’· että, kuten kuvio 1 esittää, alueella II kuljetetaan vakio : määrä vesi-polttoaine-emulsiota, jossa veden ja polttoai- *:*·: neen osuudet muuttuvat, ja alueella I kuljetetaan muuttuva ; määrä, jossa veden ja polttoaineen osuudet ovat vakiot.Figure 2 is a simplified view of a device for mixing and transporting a fuel and water emulsion. The sensor 31, which reads the 10 states of the diesel engine, is connected by means of a signal line 40 to a control device 30. The control device 30 determines the speed of rotation of the two transport pumps 1, 9 via the signal line 41, 42, respectively. From the fuel-filled reservoir 13, the fuel is supplied to the emulsifier 15 by means of a conduit 11 and a back-fed transport pump 9. From the water filled tank 5, water is supplied to the emulsifier 8 by means of a line 3 and a back-loaded transport pump 1 which, in the manner not shown, mixes water and fuel into a water-20 fuel emulsion. This emulsion is passed through a line 19 to an injection pump 16 which conveys the emulsion through a line 19a, not shown in more detail here, to the combustion chamber of a diesel combustion engine 20. The control device 30 monitors the sensor 31 and possibly other existing sensors 25 and controls the transport pumps 1, 9, so that, as shown in Figure 1, a constant: amount of water-fuel emulsion with water and fuel is transported in area II: * · Their shares are variable and in area I transport is variable; amount in which the proportions of water and fuel are constant.
30 Kuvio 3 esittää toista seikkaperäisesti muodostet tua laitetta. Kuljetuspumppu 1, jonka eteen on kytketty . suodatin 2, kuljettaa vettä johdon 3 kautta välisäiliöön 4 ;;; säiliön 5 toimiessa tällöin vesivarastona. Välisäiliöstä 4 * · vesi kuljetetaan säätölaitteen 30 säätämän annostuspumpun 35 6 kautta, jonka eteen on kytketty suodatin 7, emul- gointilaitteeseen 8, jossa vesi sekoitetaan polttoaineen I > « 6 113392 kanssa tässä lähemmin esittämättä jätetyllä tavalla. Polttoaine johdetaan kuljetuspumpun 9 avulla, jonka eteen on kytketty suodatin 10, johdon 11 kautta polttoaineen väli-säiliöön 12 säiliön 13 toimiessa tällöin polttoainevaras-5 tona. Polttoaineen välisäiliöstä 12 polttoaine johdetaan johdon 14 välityksellä emulgointilaitteeseen 8. Vaaditusta moottorin tehosta riippuen ohjattu annostuspumpun 6 kuljetusmäärä määrittää emulgointilaitteessa 8 säätyvän vesi-polttoaine-emulsion vesiosuuden. Emulgointilaitteen 8 jäl-10 keen kuljetetaan vesi-polttoaine-emulsio korkeapainepumpun 15 avulla ruiskutuspumppuun 16, jolloin vesi-polttoaine-emulsio voidaan halutulla tavalla johtaa kuumentimen 17 ja/tai suodattimen 18 kautta. Vesi-polttoaine-emulsio kuljetetaan tässä lähemmin esittämättä jätetyllä tavalla 15 ruiskutuspumpusta 16 johdon 19a kautta dieselpolttomootto-rin 20 polttotilaan. Vesi-polttoaine-emulsion ylimäärä, joka kuljetetaan korkeapainepumpusta 15 ruiskutuspumppuun 16, kuljetetaan paluujohdon 21 välityksellä erotuslaittee-seen 22, jossa vesi-polttoaine-emulsio jälleen jaetaan ve-20 si- ja polttoainekomponenteiksi. Vesi johdetaan johdon 23 välityksellä välisäiliöön 4. Polttoaine johdetaan johdon 24 välityksellä polttoainesäiliöön 12. Kuljetuspumput 1, 9, 6, 15, 16 ovat liitetyt sähköisten signaalijohdinten avulla tässä esittämättä jätettyyn säätölaitteeseen 30 tä-·’·' 25 män ohjatessa kuljetuspumppuja. Säätölaite 30 lukee edel- : ” leen tunnistinten 31 avulla prosessisuureita ohjatakseen : vastaavasti kuljetuspumppuja.Figure 3 shows another detail device. A transport pump 1, in front of which is connected. filter 2, conveys water through line 3 to intermediate tank 4 ;;; the tank 5 acting as a water reservoir. The water from the intermediate reservoir 4 * · is conveyed through a metering pump 35 6 controlled by a regulator 30, with a filter 7 coupled in front thereof, to an emulsifier 8, where water is mixed with fuel I 6,63392 in a manner not shown herein. The fuel is conveyed by means of a transport pump 9, in front of which a filter 10 is connected, via a conduit 11 to the intermediate fuel tank 12, the tank 13 acting as a fuel storage 5. From the intermediate fuel tank 12, the fuel is led via line 14 to the emulsifier 8. Depending on the required engine power, the controlled delivery rate of the metering pump 6 determines the water content of the water-in-fuel emulsion adjustable in the emulsifier 8. After the emulsifier 8, the water-fuel emulsion is conveyed by means of a high-pressure pump 15 to the injection pump 16, whereby the water-fuel emulsion can be passed through the heater 17 and / or the filter 18 as desired. The water-fuel emulsion is conveyed from the injection pump 16 via a line 19a, not shown in more detail herein, to the combustion chamber of the diesel engine 20. The excess water-fuel emulsion conveyed from the high pressure pump 15 to the injection pump 16 is conveyed via a return line 21 to a separation device 22 where the water-fuel emulsion is again divided into ve-20 fuel and fuel components. Water is supplied via line 23 to intermediate tank 4. Fuel is supplied through line 24 to fuel tank 12. The transport pumps 1, 9, 6, 15, 16 are connected via electrical signal wires to control device 30 not shown herein to control the transport pumps. Controller 30 further reads through process sensors 31 process variables to control: the transport pumps, respectively.
*"*: Käytetyn polttoaineen laadusta riippuen saattaa ol- : la tarpeellista sekoittaa vesi-polttoaine-emulsioon emul- 30 gaattori, jotta vesi-polttoaine-emulsion stabiliteetti saadaan taatuksi. Käytettäessä hyvin viskoosisia poltto-aineita on lisäksi tarpeellista rakentaa polttoainejärjes-”!! telmä suljetuksi järjestelmäksi, koska tässä tapauksessa polttoaine tai vesi-polttoaine-emulsio voidaan kuumentaa 35 yli 100 °C:n lämpötiloihin, jotta se on kuljetettavissa polttoainepumpusta eteenpäin.* "*: Depending on the type of fuel used, it may be necessary to mix the emulsion in the water-in-fuel emulsion to ensure the stability of the water-in-fuel emulsion. In addition, when using highly viscous fuels, it is necessary to build a fuel system. A closed system because in this case the fuel or water-in-fuel emulsion can be heated to temperatures above 100 ° C in order to be transported from the fuel pump forward.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP95810314A EP0742363B1 (en) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | Method and device for mixing and feeding an emulsion for a Diesel engine |
| EP95810314 | 1995-05-10 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI961978A0 FI961978A0 (en) | 1996-05-09 |
| FI961978L FI961978L (en) | 1996-11-11 |
| FI113392B true FI113392B (en) | 2004-04-15 |
Family
ID=8221741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI961978A FI113392B (en) | 1995-05-10 | 1996-05-09 | Method and apparatus for mixing and transporting an emulsion for diesel engine and diesel engine |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0742363B1 (en) |
| JP (1) | JP3923561B2 (en) |
| KR (1) | KR100409136B1 (en) |
| CN (1) | CN1065588C (en) |
| DE (1) | DE59508565D1 (en) |
| DK (1) | DK0742363T3 (en) |
| FI (1) | FI113392B (en) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19747247C5 (en) * | 1997-10-25 | 2004-10-07 | Man B & W Diesel A/S | diesel engine |
| DE10197207B4 (en) * | 2001-12-19 | 2012-12-27 | Lenz Environmental Resources Co., Ltd. | Exhaust gas control device for diesel engines |
| US20050126513A1 (en) * | 2002-01-29 | 2005-06-16 | Fredrick Hendren | On-board diesel oil and water emulsification system |
| FI116157B (en) * | 2002-03-20 | 2005-09-30 | Waertsilae Finland Oy | Method for reducing nitrogen oxide (NOx) emissions from a supercharged piston engine and piston engine arrangement |
| DE102005044046B4 (en) * | 2005-09-15 | 2007-01-18 | Adrian Verstallen | Device for producing a diesel-oil-water microemulsion and for injecting this emulsion into a diesel engine |
| DE102007054502A1 (en) * | 2007-11-13 | 2009-05-14 | Häußer, Achim | Heating system, has controller or regulator for balancing quantity of supplied water per time unit, to quantity of supplied fuel per time unit, where water is supplied using pump into flame via pipeline |
| US8914220B2 (en) | 2008-12-26 | 2014-12-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine system |
| JP4897064B2 (en) * | 2010-03-01 | 2012-03-14 | 川崎重工業株式会社 | Engine system with water emulsion fuel drain recycling system |
| KR101178883B1 (en) | 2010-10-29 | 2012-08-31 | 한국기계연구원 | Dual injector engine having heater method for controlling engine using it |
| EP2753419A4 (en) * | 2011-09-09 | 2015-04-22 | Cavitronix Corp | Emulsion-producing hydraulic circuit and method for re-emulsifying a separated liquid |
| CN104685198B (en) * | 2012-09-28 | 2019-03-19 | 旭化成株式会社 | The method of operation and air feeder of internal combustion engine |
| EP3327277A1 (en) * | 2013-01-17 | 2018-05-30 | Nirmal Mulye | Method of operating an internal combustion engine |
| JP2015187408A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-29 | ヤンマー株式会社 | emulsion engine system |
| JP6358591B2 (en) * | 2014-03-26 | 2018-07-18 | ヤンマー株式会社 | Emulsion engine system |
| WO2015146713A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-01 | ヤンマー株式会社 | Emulsion engine system and emulsion fuel feeder |
| DE102018201058A1 (en) * | 2018-01-24 | 2019-07-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fuel supply system for an internal combustion engine |
| GB2589364B (en) * | 2019-11-28 | 2022-03-23 | Delphi Automotive Systems Lux | A method of controlling a fluid delivery system |
| WO2023016984A2 (en) | 2021-08-10 | 2023-02-16 | aqdisol GmbH | Method for the switching or alternating operation of diesel engines with diesel fuel or a diesel-fuel-and-water emulsion |
| DE102021124730A1 (en) | 2021-08-10 | 2023-02-16 | aqdisol GmbH | Method and system for operating diesel engines with diesel fuel or a diesel fuel-water emulsion |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1596796A (en) * | 1977-08-10 | 1981-08-26 | Cadbury Schweppes Ltd | Internal combustion engines |
| GB2076889B (en) * | 1980-03-12 | 1983-10-26 | Cadbury Schweppes Transport | Feeding fuel and water emulsion i c engines |
| GB2109457A (en) * | 1981-09-29 | 1983-06-02 | Dynatrol Consultants | Fuel and water emulsion supply system for diesel engines |
| DE3504699A1 (en) * | 1985-02-12 | 1986-08-14 | Raimund 6729 Wörth Winkler | Addition of water to the diesel fuel in diesel engines just upstream of the injection pump |
| DE3508577A1 (en) * | 1985-02-12 | 1986-11-06 | Raimund 6729 Wörth Winkler | Addition of additional liquids to the fuel in spark ignition and diesel engines in order to reduce emissions |
| DE3912344A1 (en) * | 1989-04-14 | 1990-10-18 | Harrier Gmbh | DEVICE FOR PRODUCING AN OIL-WATER EMULSION |
| US5271370A (en) * | 1991-07-31 | 1993-12-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Emulsion fuel engine |
-
1995
- 1995-05-10 DK DK95810314T patent/DK0742363T3/en active
- 1995-05-10 DE DE59508565T patent/DE59508565D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-10 EP EP95810314A patent/EP0742363B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-30 KR KR1019960013622A patent/KR100409136B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-07 JP JP11224596A patent/JP3923561B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-09 CN CN96106233A patent/CN1065588C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-09 FI FI961978A patent/FI113392B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08303305A (en) | 1996-11-19 |
| EP0742363A1 (en) | 1996-11-13 |
| EP0742363B1 (en) | 2000-07-12 |
| FI961978A0 (en) | 1996-05-09 |
| DE59508565D1 (en) | 2000-08-17 |
| JP3923561B2 (en) | 2007-06-06 |
| KR960041685A (en) | 1996-12-19 |
| KR100409136B1 (en) | 2004-03-26 |
| FI961978L (en) | 1996-11-11 |
| CN1136638A (en) | 1996-11-27 |
| CN1065588C (en) | 2001-05-09 |
| DK0742363T3 (en) | 2000-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI113392B (en) | Method and apparatus for mixing and transporting an emulsion for diesel engine and diesel engine | |
| US5237978A (en) | Apparatus for multi-fuel system of an engine | |
| AU742743B2 (en) | Fuel control system for an internal combustion engine using an aqueous fuel emulsion | |
| US4388893A (en) | Diesel engine incorporating emulsified fuel supply system | |
| US6101986A (en) | Method for a controlled transition between operating modes of a dual fuel engine | |
| EP0269228B1 (en) | Fuel additive metering apparatus | |
| US4274380A (en) | Check valve central metering injection system | |
| US4732114A (en) | Process for producing a diesel-fuel/water emulsion for a diesel engine | |
| EP0372353B1 (en) | Fuel for reducing the noxiousness of exhaust gases, particularly for internal-combustion engines | |
| US5816228A (en) | Fuel injection system for clean low viscosity fuels | |
| FI118054B (en) | Procedure for operating a gas engine | |
| US4259022A (en) | Fuel producing system for solid/liquid mixtures | |
| CN1068927C (en) | Device for feeding liquid fuel to diesel-type I.C. engine | |
| CN108350834B (en) | Method and device for open-loop or closed-loop control of the quantity of a fuel mixture | |
| GB2296040A (en) | I.c.engine fuel injection system | |
| WO2000000732A1 (en) | Fuel system for liquefied gas | |
| KR100411466B1 (en) | Operation method and device of self-ignition reciprocating piston internal combustion engine | |
| WO1983002133A1 (en) | Dual fuel mixer-emulsifier | |
| WO1996037284A1 (en) | Fuel homogenization system with dual compensation homogenization | |
| GB2278639A (en) | Emulsifier for an engine fuel injector. | |
| JP2001065411A (en) | Emulsion fuel supply device of diesel engine | |
| KR100220048B1 (en) | Low fuel injection device at low load in engine | |
| KR960004279B1 (en) | Fuel pressure control method and engine thereof when idling engine | |
| RU2172422C2 (en) | Device to supply internal combustion diesel engine with liquid fuel | |
| GB2252135A (en) | Fuel injection pump for supplying fuel and a further liquid to diesel engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC | Name/ company changed in application |
Owner name: WAERTSILAE NSD SCHWEIZ AG |
|
| MM | Patent lapsed |