Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом

Авторы патента:

Галиакберов Урал Сагитович (RU)

Абраров Марсель Альмирович (RU)

Утяшев Ильнур Тимерханович (RU)

Габдрафиков Фаниль Закариевич (RU)

Гиндуллин Вадим Маратович (RU)

Абраров Ильнур Альмирович (RU)

F02N19/00 - Запуск двигателей, работающих от сжигания топлива (запуск свободнопоршневых двигателей внутреннего сгорания F02B 71/02; запуск газотурбинных установок F02C 7/26); вспомогательные средства для пуска таких двигателей, не отнесенные к другим подклассам

F02M21/06 - устройства для перевода газа из жидкого в газообразное состояние, например нагревом (выпуск сжиженных газов вообще F17C)

F02M21/0239 - Устройства для питания двигателей нежидким топливом, например газообразным, хранимым в жидкой фазе

F02M21/02 - газообразным топливом (устройства для испарения топлива путем подогрева F02M 31/00; двигатели с устройствами, генерирующими газ из твердого топлива, например из дерева F02B 43/08)

F02G5/00 - Способы и устройства для использования отходящего тепла двигателей с нагревом рабочего тела путем сгорания, не отнесенные к другим рубрикам

Владельцы патента RU 2706899:

Абраров Марсель Альмирович (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), имеющих возможность работы на сжиженном газовом топливе. Система питания ДВС сжиженным газом содержит газовый баллон 14, электромагнитный газовый клапан 15 сжиженной фазы, предназначенный для подачи газа в редуктор-испаритель 1, редуктор-испаритель 1, газовые трубопроводы 16, фильтр тонкой очистки 7, газовые форсунки 10, приемный коллектор в двигателе, двигатель внутреннего сгорания, электронный блок управления, электрические провода, переключатель «газ/бензин» 11. Редуктор-испаритель помещен в теплоизолированный корпус 2 с теплоаккумулирующими капсулами 4 и электронагревательным элементом 3. Теплоаккумулирующие капсулы 4, содержащие теплоаккумулирующий материал фазового перехода и электронагревательный элемент 3, расположены в полости для теплоносителя, которая сообщается за счет трубопроводов 17, 19 и электромагнитных клапанов 18 с системой охлаждения ДВС. Технический результат - обеспечение пуска и работы ДВС на газовом топливе в условиях низких температур. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам питания двигателя, имеющим возможность работы на сжиженном газовом топливе. Изобретение позволяет произвести запуск двигателя внутреннего сгорания и его дальнейшую работу на газовом топливе в условиях низких температур.

Известен прототип изобретения - система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом [1]. Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом содержит газовый баллон, электромагнитный газовый клапан сжиженной фазы, предназначенный для подачи газа в редуктор-испаритель, редуктор-испаритель, газовые трубопроводы, фильтр тонкой очистки, газовые форсунки, приемный коллектор (в двигателе), двигатель внутреннего сгорания, электронный блок управления ЭБУ, электрические провода, переключатель «газ/бензин».

Недостатком системы питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом является некорректная работа в условиях низких температур, приводящая к затруднению или невозможности пуска и работы двигателя внутреннего сгорания на газовом топливе. Для корректной работы системы питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом необходимо к газовым форсункам подавать топливо в газовой фазе, однако в условиях низких температур количество подводимой теплоты недостаточно или вовсе отсутствует для перехода газа в редукторе-испарителе из сжиженной фазы в газовую.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание системы питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом, способную работать в условиях низких температур и обеспечивающую пуск, и работу двигателя внутреннего сгорания на газовом топливе в условиях низких температур.

Решение этой задачи достигается тем, что редуктор-испаритель системы питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом помещен в теплоизолированный корпус с теплоаккумулирующими капсулами и электронагревательным элементом. Теплоаккумулирующие капсулы содержащие теплоаккумулирующий материал фазового перехода и электронагревательный элемент расположены в полости для теплоносителя, которая разобщается за счет электромагнитных клапанов от системы охлаждения двигателя для снижения тепловых потерь.

Предлагаемая система иллюстрируется на фиг. 1.

Система состоит из: 1 - газовый редуктор-испаритель; 2 - теплоизоляционный корпус; 3 - электронагреватель; 4 - теплоаккумулирующие капсулы; 5 - датчик температуры редуктора-испарителя; 6 - газопровод низкого давления; 7 - фильтр тонкой очистки; 8 - датчик температуры газа; 9 - газовая рампа; 10 - газовые форсунки; 11 - переключатель видов топлива; 12 - электронный блок управления; 13 - аккумуляторная батарея; 14 - газовый баллон; 15 - электромагнитный газовый клапан; 16 - газопровод высокого давления; 17 - входной трубопровод системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания; 18 - электромагнитный жидкостной клапан; 19 - выходной трубопровод системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Система работает следующим образом.

Газ в сжиженном состоянии из баллона 14 под давление через электромагнитный газовый клапан 15 по газопроводу высокого давления 16 поступает в газовый редуктор-испаритель 1, где происходит понижение давления и подогрев газа от системы охлаждения двигателя. Далее газ в газовой фазе поступает по газопроводу низкого давления 6 в фильтр тонкой очистки 7, откуда в газовую рампу 9 и далее на форсунки 10. Переход из сжиженной фазы в газообразную происходит в редукторе-испарителе 1 за счет снижения давления и подводимой теплоты от теплоносителя поступающего через входной трубопровод системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания 17 и выходящего через выходной трубопровод 19, при этом избыточная теплота аккумулируется в теплоаккумулирующих капсулах 4. Управление всей системой осуществляется электронным блоком управления 12, питание которого осуществляется от аккумуляторной батареи 13. Регулирование количества подводимой теплоты от теплоносителя системы охлаждения двигателя осуществляется посредствам электромагнитного жидкостного клапана 18 установленного во входном трубопроводе системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания 17. Дополнительно установленный электромагнитный жидкостной клапан 18 в выходном трубопроводе 19 позволяет снизить теплопотери от термосифонной конвекции. При пуске двигателя в условиях низких температур газ в редукторе-испарителе 1 подогревается за счет теплоты теплоаккумулирующих капсул 4. В случаи недостаточного количества теплоты поступающего от теплоаккумулирующих капсул 4 или его отсутствия, в газовом редукторе-испарителе 1 установлен электронагревательный элемент 3, который при необходимости создает необходимое количество теплоты для подогрева газа. Для снижения тепловых потерь газовый редуктор-испаритель 1, теплоаккумулирующие капсулы 4 и электронагревательный элемент 3 помещены в теплоизолированный корпус 6. Систему возможно устанавливать и на многотопливные двигатели, для чего установлен переключатель видов топлива 11.

Литература

1. Автомобильные газовые топливные системы. Золотницкий В.А., Москва, Астрель ACT, 2007 г.

Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газом, содержащая газовый баллон, электромагнитный газовый клапан сжиженной фазы, предназначенный для подачи газа в редуктор-испаритель, редуктор-испаритель, газовые трубопроводы, фильтр тонкой очистки, газовые форсунки, приемный коллектор в двигателе, двигатель внутреннего сгорания, электронный блок управления (ЭБУ), электрические провода, переключатель «газ/бензин», отличающаяся тем, что редуктор-испаритель объединен с теплоаккумулирующими капсулами, содержащими теплоаккумулирующий материал, и электронагревательным элементом в теплоизолированном корпусе, сообщающемся с системой охлаждения двигателя.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с системами рециркуляции отработавших газов (РОГ). Способ эксплуатации двигателя (10) заключается в том, что направляют продувочный воздух повышенного давления из множества впускных клапанов (2), (4) во второй выпускной коллектор (80), соединенный с заборным каналом (28), через вторую группу выпускных клапанов (6).

Система дополнительной подготовки запуска двигателя (варианты) и способ нагрева моторного масла и дизельного топлива (варианты) // 2700803

Изобретение относится к системам, обеспечивающим облегчение запуска двигателей, работающих в условиях низких температур, в том числе при автономном использовании транспортных средств, удаленных от мест постоянной дислокации.

Термоэлектрическое устройство для предпускового обогрева стационарного двс // 2699853

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам подогрева двигателей внутреннего сгорания в зимнее время для дистанционного запуска. Устройство для предпускового обогрева стационарного ДВС включает первую термоэлектрическую секцию, состоящую из термоэмиссионных преобразователей, каждый из которых состоит из пары отрезков, выполненных из разных металлов М1 и М2, концы которых соединены между собой пайкой или сваркой, образуя собой зигзагообразный ряд в форме разомкнутой окружности и кольцевой канал между рядом и наружной поверхностью корпуса, причем длина отрезков металлов М1 и М2 выбирается такой, чтобы верхние спаи зигзагообразного ряда были расположены в зоне основания факела, нижние спаи вышеупомянутого ряда находились вблизи нижнего торца нижнего патрубка, а токовыводы присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создается требуемые напряжение и сила тока для подзарядки аккумулятора; днище короба тепловой камеры выполнено со щелями, в которые вставлены прямые зигзагообразные ряды, состоящие из термоэмиссионных преобразователей, соединенные между собой на торцах перемычками и электрическими конденсаторами, образуя вторую термоэлектрическую секцию, причем длина отрезков металлов М1 и М2 термоэмиссионных преобразователей выбирается такой, чтобы верхние спаи рядов второй термоэлектрической секции были расположены в зоне тепловой камеры, а нижние вышеупомянутые спаи рядов находились за пределами днища тепловой камеры, часть отрезков термоэмиссионных преобразователей, находящихся в щелях, помещены в планки, выполненные из диэлектрического материала, токовыводы второй термоэлектрической секции присоединены к коллекторам с одноименными зарядами, соединенными с преобразователем, где создается требуемые напряжение и сила тока для подзарядки аккумулятора; узел подогрева картера состоит из теплового поддона, образующего между ним и картером газовый зазор, снабженного несколькими нижними патрубками, в которые, как и в тепловой камере, вставлены газовые горелки без термоэлектрических секций, аналогичные по устройству с газовой горелкой тепловой камеры, соединенные снизу с распределительным трубопроводом.

Отопительная установка со встроенным термогенератором // 2699757

Изобретение относится к области электротехники, в частности к отопительной установке со встроенным термогенератором, и может быть использовано в качестве отопительной установки на углеводородном топливе.

Устройство прогрева контуров гидрофицированной машины // 2697908

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидроприводу подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования, и других машин, гидропривод которых эксплуатируется в условиях отрицательных температур и вдали от стационарных баз.

Система транспортного средства (варианты) и способ обнаружения отказов подогревателя блока цилиндров двигателя // 2697905

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств. Система транспортного средства содержит датчик (120), устройство обработки (125) и устройство связи (130).

Способ (варианты) и система ускорения прогрева двигателя // 2696181

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен способ для двигателя.

Способ предварительного нагрева для облегчения холодного пуска двигателя внутреннего сгорания с наддувом и/или устройства для нейтрализации отработавших газов // 2693572

Изобретение относится к управлению двигателями внутреннего сгорания. Техническим результатом является облегчение холодного пуска двигателя внутреннего сгорания с наддувом и/или устройства для нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с наддувом посредством предварительного нагрева.

Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой // 2689243

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с разветвленной выпускной системой и с системой рециркуляции отработавших газов. Способ для двигателя заключается в том, что в ответ на запрос глушения двигателя (10) закрывают впускной дроссель (62) и открывают первый клапан, расположенный во вспомогательном проточном канале, установленном между впускным коллектором (44), ниже по потоку от впускного дросселя (62), и первым выпускным коллектором (84).

Способ управления двигателем гибридного транспортного средства (варианты) // 2686601

Изобретение относится к двигателям транспортных средств. В способе прогрева двигателя гибридного транспортного средства во время его приведения в движение электромотором вращают электроприводной впускной компрессор при закрытом положении верхней по потоку впускной дроссельной заслонки и при открытом положении клапана рециркуляции отработавших газов до тех пор, пока температура поршня не превысит пороговое значение.

Система и способ для управления подачей топлива к судовому двигателю // 2686651

Раскрыты система и способ для управления подачей топлива к двигателю для судов. Система включает в себя: рабочую зону системы, в которой СПГ накачивается посредством насоса и газифицируется; и рабочую зону подачи, принимающую накачанный и газифицированный СПГ из рабочей зоны системы, и подающую СПГ к двигателю.

Редуктор-испаритель для сжиженного углеводородного газа // 2531490

Изобретение может быть использовано в системах питания газовых ДВС, с воздушным охлаждением. Источник тепла для газового редуктора выполнен в виде прикрепленного к наружной поверхности полости испарителя редуктора первого MOSFET-транзистора p-канала, входящего в состав схемы электронного нагревателя корпуса полости испарителя.

Способ регулирования температуры газа в системе топливоподачи газотурбовозов // 2497014

Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования температуры газа в системе топливоподачи газотурбовозов, заключающийся в том, что криогенное жидкое топливо из криогенной емкости нагревают и испаряют в теплообменнике-газификаторе, обогреваемом за счет тепла отработавших газов газотурбинного двигателя (ГТД).

Способ питания двигателя внутреннего сгорания криогенным топливом // 2330982

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, работающим на сжиженных криогенных топливах, таких как пропан-бутан, природный газ, водород и других.

Двухступенчатый редуктор-испаритель системы питания двигателя внутреннего сгорания // 2202047

Регулятор давления газа // 2150138

Изобретение относится к двигателестроению, а более конкретно к устройствам для регулирования давления топливного газа в газовых двигателях внутреннего сгорания. .

Двухтопливная система питания для двигателя внутреннего сгорания // 2140007

Изобретение относится к двухтопливным системам питания для автомобильных двигателей. .

Газовый испаритель // 1765671

Двухступенчатый редуктор-испаритель системы питания двигателя внутреннего сгорания // 1702875

Изобретение относится к двигателестрое мию, конкретно к системам питания двигателей внутреннего сгорания, работающих на сжиженных нефтяных газах, и позволяет повысить точность дбзирования топлива.

Аппарат для получения гремучего газа // 41286

Гомогенизатор, по меньшей мере, для двух потоков текучих сред, в частности для однородного смешивания газа и воздуха в газовом двигателе // 2699457

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен гомогенизатор, по меньшей мере, для двух потоков текучих сред, в частности для однородного смешивания газа и воздуха в газовом двигателе, причем к центральной гомогенизирующей камере (2; 12; 23) в качестве зоны смешивания присоединены, по меньшей мере, две направляющие разные потоки текучих сред подающие магистрали (3, 4; 13, 14; 24, 25) и одна направляющая гомогенизированную текучую среду отводящая магистраль (5; 15; 26).