RU190166U1 - Система рециркуляции газодизельного двигателя - Google Patents
Система рециркуляции газодизельного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU190166U1 RU190166U1 RU2019107158U RU2019107158U RU190166U1 RU 190166 U1 RU190166 U1 RU 190166U1 RU 2019107158 U RU2019107158 U RU 2019107158U RU 2019107158 U RU2019107158 U RU 2019107158U RU 190166 U1 RU190166 U1 RU 190166U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- gas
- internal combustion
- water
- exhaust
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 35
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 9
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- 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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/04—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
- F02B47/08—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
-
- 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
-
- 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
-
- 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)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания.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 сообщен с впускным трубопроводом 4 двигателя внутреннего сгорания.Новым является то, что система снабжена клапаном перепуска 5, охладителем-смесителем 6, системой подачи воды, состоящей из форсунки 7, независимой системы охлаждения отработавших газов 8, насоса подачи воды 9, бака для воды 10 и датчика 11 температуры отработавших газов, поступающих во впускной коллектор, при этом 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, температура отработавших газов, поступающих во впускной коллектор, регулируется расходом охлаждающей жидкости по датчику температуры перед впускным коллектором.Система служит для улучшения топливной экономичности, обеспечения бездетонационной работы газодизельного двигателя, повышение надежности системы на всех скоростных и нагрузочных режимах работы тепловых поршневых двигателях, работающих на газе. 1 ил.
Description
Полезная модель 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 полезной модели 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,F02D9/00,F02M25/07, 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, F02D19/12,F02M43/00, 2006)
Недостатком известной системы является ее сложность, отсутствие решения для снижения детонации при работе в газодизельном режиме, применение сложных элементов, усложняющих настройку системы.
Технической задачей полезной модели 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, содержащая перепускной трубопровод с регулируемым запорным элементом, вход которого сообщен с выпускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, а выход - с впускным трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, согласно полезной модели, снабжена клапаном перепуска, охладителем-смесителем, системой подачи воды состоящей из форсунки, насоса подачи воды, бака для воды, блока управления подачей топлива двигателя, независимой системой охлаждения отработавших газов и датчиком температуры отработавших газов поступающих во впускной коллектор.
Полезная модель 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 сообщен с впускным трубопроводом 4 двигателя внутреннего сгорания, клапан перепуска 5, охладитель-смеситель 6, систему подачи воды состоящей из форсунки 7, независимой системы охлаждения отработавших газов 8, насоса подачи воды 9, бака для воды 10, датчика 11 температуры отработавших газов поступающих во впускной коллектор. 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. Охлаждение рециркулируемых газов регулируется количеством охлаждающей жидкости, поступающей от системы охлаждения в охладитель-смеситель по датчику температуры отработавших газов, поступающих во впускной коллектор.
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. Расход охлаждающей жидкости через охладитель-смеситель 6 регулируется по датчику температуры отработавших газов, поступающих во впускной коллектор для достижения требуемого диапазона температур. 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 полезной модели, 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, насоса подачи воды, бака для воды, блока управления подачей топлива двигателя, независимой системой охлаждения отработавших газов и датчиком температуры отработавших газов, поступающих во впускной коллектор.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019107158U RU190166U1 (ru) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Система рециркуляции газодизельного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019107158U RU190166U1 (ru) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Система рециркуляции газодизельного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190166U1 true RU190166U1 (ru) | 2019-06-21 |
Family
ID=67003011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019107158U RU190166U1 (ru) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Система рециркуляции газодизельного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190166U1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2287069C2 (ru) * | 2004-10-20 | 2006-11-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Способ получения искусственной газовой смеси для двигателя внутреннего сгорания, работающего в режиме рециркуляции отработавших газов, и устройство для его осуществления |
| US20140150758A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-05 | General Electric Company | Exhaust gas recirculation system with condensate removal |
| RU2605489C2 (ru) * | 2012-08-14 | 2016-12-20 | Мак Тракс, Инк. | Расходомер вентури с вакуумной изоляцией для системы рециркуляции отработавших газов |
-
2019
- 2019-03-14 RU RU2019107158U patent/RU190166U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2287069C2 (ru) * | 2004-10-20 | 2006-11-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Способ получения искусственной газовой смеси для двигателя внутреннего сгорания, работающего в режиме рециркуляции отработавших газов, и устройство для его осуществления |
| RU2605489C2 (ru) * | 2012-08-14 | 2016-12-20 | Мак Тракс, Инк. | Расходомер вентури с вакуумной изоляцией для системы рециркуляции отработавших газов |
| US20140150758A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-05 | General Electric Company | Exhaust gas recirculation system with condensate removal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10598079B2 (en) | Charge-fed pre-chamber assembly | |
| CN206274285U (zh) | 一种适用于双燃料发动机的实验平台 | |
| CN103256127A (zh) | 用于运行自点燃式内燃机的方法 | |
| EA032894B1 (ru) | Способ и система оптимальной подачи топлива в двигатель | |
| CN104995393A (zh) | 用于内燃机的富集空气的气态燃料直接喷射 | |
| JP2016534279A (ja) | 直接排出ガス再循環システム | |
| 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 | |
| CN109404123A (zh) | 一种氢气缸内直喷转子机及其控制方法 | |
| 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 | |
| EP1346138A1 (en) | Hydrogen assisted combustion | |
| RU2446294C2 (ru) | Система питания двигателя внутреннего сгорания и способ ее работы | |
| CN104763540A (zh) | 操作内燃机的方法和用该方法操作的内燃机 | |
| RU181507U1 (ru) | Дизель | |
| RU190166U1 (ru) | Система рециркуляции газодизельного двигателя | |
| CN203499862U (zh) | 柴油发动机掺布朗气装置 | |
| US20040103859A1 (en) | Diesel emission and combustion control system | |
| RU2697600C1 (ru) | Система рециркуляции газодизельного двигателя | |
| RU2699871C1 (ru) | Устройство подачи воды в газодизельный двигатель | |
| CN116357481B (zh) | 基于液氨热管理供给系统的氨氢燃料发动机及运行控制方法 | |
| 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 | |
| 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 |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190716 |