DE112012001588T5 - Dieselmotor für eine LPG-Dieselmischung - Google Patents
Dieselmotor für eine LPG-Dieselmischung Download PDFInfo
- Publication number
- DE112012001588T5 DE112012001588T5 DE201211001588 DE112012001588T DE112012001588T5 DE 112012001588 T5 DE112012001588 T5 DE 112012001588T5 DE 201211001588 DE201211001588 DE 201211001588 DE 112012001588 T DE112012001588 T DE 112012001588T DE 112012001588 T5 DE112012001588 T5 DE 112012001588T5
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- diesel
- lpg
- line
- pump
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
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
- F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
- F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
- F02D19/0647—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being liquefied petroleum gas [LPG], liquefied natural gas [LNG], compressed natural gas [CNG] or dimethyl ether [DME]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0684—High pressure fuel injection systems; Details on pumps, rails or the arrangement of valves in the fuel supply and return systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
- F02D19/081—Adjusting the fuel composition or mixing ratio; Transitioning from one fuel to the other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
- F02D19/10—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels peculiar to compression-ignition engines in which the main fuel is gaseous
-
- 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
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0287—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers characterised by the transition from liquid to gaseous phase ; Injection in liquid phase; Cooling and low temperature storage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0673—Valves; Pressure or flow regulators; Mixers
- F02D19/0681—Shut-off valves; Check valves; Safety valves; Pressure relief valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0686—Injectors
- F02D19/0689—Injectors for in-cylinder direct injection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
- F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02D19/0686—Injectors
- F02D19/0694—Injectors operating with a plurality of fuels
-
- 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
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Dieselmotor (1) zum Verbrennen eines Diesel-LPG Kraftstoffgemisches sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb. Das kombinierte LPG-Diesel Kraftstoffgemisch wird durch eine Hochdruckpumpe (3) über eine oder mehrere Direkteinspritzdüsen (2) einem Dieselmotor (1) zugeführt. Das Gemisch wird erzeugt, indem der Kraftstoffdurchfluss aus einem LPG-Tank (5) und einem Dieseltank (6) miteinander kombiniert werden. Zum Zwecke des Mischens wird auf beide Kraftstoffdurchflüsse ein erhöhter Druck aufgebracht. Unmittelbar nach dem Mischen ist ein Zirkulationssystem (23) vorgesehen, in welchem ebenfalls eine Druckerhöhung, wobei ein Teil des Gemisches der Hochdruckpumpe (3) zugeführt wird und ein Teil des Gemisches zurückgeführt wird. Sofern die Zufuhr an LPG abgestellt wird, kann der Druck allmählich durch die Zirkulation verringert werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dieselmotor, umfassend eine in dessen Brennkammer angeordnete Direkteinspritzdüse als Teil eines Kraftstoffsystems, welches einen ersten Speicher für Dieselkraftstoff mit einer Diesel-Versorgungsleitung und eine zusätzliche Dieselpumpe sowie einen zweiten Speicher für LPG mit einer LPG-Versorgungsleitung aufweist, wobei die Versorgungsleitungen über eine gemeinsame Leitung mit einer gemeinsamen Hochdruckpumpe verbunden sind und die Ausgangsleitung der Hochdruckpumpe mit der Direkteinspritzdüse verbunden ist, wobei ferner eine Rücklaufleitung für Kraftstoff vorgesehen ist.
- Ein solcher Dieselmotor wird in
US 2009/0320786 A2 - Der Zusatz von LPG zu Diesel ist aus vielen Gründen interessant. Zum einen ist in einer Berechnung nach dem Brennwert der Preis für LPG in vielen Ländern niedriger als der für Diesel. Darüber hinaus wurde erkannt, dass die Beimischung von LPG die Emissionen bei Dieselmotoren senken kann. Insbesondere die Rußemissionen nehmen dabei deutlich ab.
- Bei dem in der zuvor benannten amerikanischen Anmeldung beschriebenen System wurde erkannt, dass dies nicht unter allen Bedingungen funktioniert. So gibt es an jeder Stelle des Leitungssystems eine besondere Gefährdung durch den Übergang von flüssigem LPG in die Dampfphase, so dass die Dosierung von LPG und/oder der Einspritzung nicht mehr genau in kontrollierter Weise geregelt werden kann. Weiterhin wurde erkannt, dass die genaue Mischung aus LPG und Diesel wichtig ist. Dies bedeutet, dass unter allen Bedingungen ein im Wesentlichen gleiches Verhältnis aus LPG zu Diesel für den einzuspritzenden Kraftstoff zu gewährleisten ist. Danach hat es direkte schwerwiegende Auswirkungen, sofern sich etwaige Änderungen hierin ergeben.
- Aus
DE 10 2008 063 278 A1 ist ein Diesel-LPG Kraftstoffsystem mit einem speziellen Mischtank bekannt. Der Mischtank ist auch mit einer Rücklaufleitung der Einspritzdüsen verbunden. Eine weitere separate Rücklaufleitung verbindet den Mischtank mit dem LPG-Tank. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffsystem aufzuzeigen, mit welchem eine solche optimale Mischung ermöglicht wird.
- Diese Aufgabe wird mit einem wie zuvor beschriebenen Dieselmotor dadurch gelöst, dass die gemeinsame Leitung eine Mischleitung ist. Dies bedeutet, dass das Mischen von Diesel und LPG über einen beachtlichen Weg hinweg erfolgt, was dessen homogene Zusammensetzung gewährleistet. Es wurde erkannt, dass das Vermischen vergleichsweise schnell erfolgt, so dass keine hohen Anforderungen an die Länge oder die Ausgestaltung einer solchen Mischleitung zu stellen sind. Zusätzlich verbindet eine Rücklaufleitung einen stromabwärts der gemeinsamen Leitung gelegenen Teil mit einer Dieselversorgungseite. Dies ermöglicht den Umlauf von Kraftstoff, auch des gemischten Kraftstoffs, wobei der rückgeführte Kraftstoff mit dem zugeführten oder gespeicherten Diesel gemischt wird.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist diese Rücklaufleitung zwischen der gemeinsamen Leitung und dem Eingang der zusätzlichen Dieselpumpe angeordnet, wobei die zusätzliche Dieselpumpe hierbei ebenfalls stromabwärts der gemeinsamen Leitung angeordnet ist. Hiermit wird der zusätzlichen Dieselpumpe gemischter Kraftstoff zugeführt.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Verbindung der Diesel-Versorgungsleitung zu der LPG-Versorgungsleitung stromabwärts der zusätzlichen LPG-Pumpe ausgeführt.
- Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung ist eine zusätzliche LPG-Pumpe in der LPG-Versorgungsleitung angeordnet.
- Nach der vorliegenden Erfindung ist durch die Anordnung der zusätzlichen LPG-Pumpe die flüssige Phase des LPG unter allen Bedingungen garantiert. Diese kann an beliebiger Stelle in der LPG Versorgungsleitung angeordnet sein, wobei sie bevorzugt im LPG-Tank angeordnet ist. Da hierdurch der Druck in dem gesamten Kraftstoffsystem erhöht wird, ist das Auftreten von Dampfblasen ausgeschlossen; auch bei erhöhten Temperaturen, wie sie im Motorraum herrschen können.
- Eine solche Pumpe ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Druckanstieg so weit wie möglich begrenzt ist. Eine solche Druckerhöhung hat einerseits so zu sein, dass die Bildung von Dampfblasen in garantierter Weise unter den vorherrschenden Bedingungen verhindert werden kann. Andererseits muss der Druck dabei so gering sein, dass insbesondere der Eingangsdruck an der Hochdruckpumpe für das den Common-Rail versorgende Gemisch so gering wie möglich ist, um Schäden an den verschiedenen auf der Eingangsseite gelegenen Komponenten einer solchen Common-Rail-Pumpe zu verhindern. Darüber hinaus ist es möglich, stromabwärts einer solchen zusätzlichen LPG-Pumpe aber stromaufwärts der zuvor beschriebenen Mischleitung ein steuerbares Ventil anzuordnen, mit dem das Mischungsverhältnis zwischen Diesel und LPG gesteuert und ein möglicherweise zu hoher Anstieg des Drucks verhindert werden kann.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bereits möglich, LPG und Diesel in einen optimal gemischten Zustand unmittelbar stromaufwärts des Eingangs der Hochdruck- oder der Common-Rail-Pumpe zu bringen. Hierdurch ist die Garantie dafür möglich, dass unter allen Bedingungen eine homogene Mischung in den jeweiligen Brennraum eingespritzt werden kann.
- Das Zirkulationssystem ist zudem optimiert, wodurch das Auftreten von Dampfblasen vermieden oder in jedem Fall die Wirkung derselben reduziert werden kann. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Rücklaufleitung hierzu nicht stromabwärts der Hochdruckpumpe angeordnet, sondern direkt stromaufwärts derselben. In einer Ausführungsform ist die Rücklaufleitung mit dem Niederdruckteil der Hochdruckpumpe verbunden. Gemäß der vorliegenden Erfindung mündet eine solche Rücklaufleitung stromaufwärts der zusätzlichen Dieselpumpe. Auf diese Weise kann eine Diesel-LPG Mischung mit einer geringen prozentualen Beimischung wieder einer Position stromaufwärts der zusätzlichen Dieselpumpe zugeführt werden.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Einspritzdüse mit einer Ablaufleitung verbunden, welche mit der oben beschriebenen Rücklaufleitung verbunden ist und durch die ein vergleichsweise kleiner Durchfluss auftritt. Bei einem Mehrzylindermotor oder bei Verwendung einer Vielzahl an Einspritzdüsen pro Zylinder kann eine entsprechende Anzahl an Ablaufleitungen vorhanden sein.
- Da es in der Regel üblich ist, ohne die Zufuhr von LPG nur mit reinem Dieselkraftstoff zu starten, muss das LPG aus dem System entfernt werden, wenn der Motor ausgeschaltet wird. Da mit der vorliegenden Erfindung der Druck im System durch die Verwendung einer zusätzlichen LPG-Pumpe erhöht wird, weist das der Mischung hinzugefügte LPG im Allgemeinen einen höheren Druck auf als jener der Mischung zugeführte Dieselkraftstoff. Beispielhaft kann hier ein Wert für den Druck des LPG von etwa 8 bar angegeben werden, während der Dieselkraftstoff einen Druck von etwa 4 bar aufweist. Dies verursacht allerdings keine Probleme beim Mischbetrieb. Die Druckunterschiede führen jedoch beim Abschalten zu Problemen, wenn anschließend nur mit einem Kraftstoff wie Diesel gestartet wird.
- Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein solches Problem durch die Verwendung der gemeinsamen Leitung vermieden werden, in welcher Diesel und LPG vorhanden sind sowie eine Zirkulation durch eine Umwälzpumpe besteht und die Zirkulationsleitung zwischen dem Eingang und dem Ausgang dieser Pumpe angeordnet ist. Bei Abschaltung der LPG-Versorgung wird das restliche LPG kontinuierlich durch die Zirkulation mit dem weiterhin zugeführten Diesel gemischt und die Verringerung des Drucks kann in kontrollierter Weise erfolgen. In einer Ausführungsform wird ein Absperrventil in die Rücklaufleitung mit eingebaut, um die Zirkulation zu aktivieren und zu deaktivieren. Die Aktivierung und die Deaktivierung hängen insbesondere davon ab, ob der Startvorgang warm/kalt erfolgt.
- In einer Ausführungsform können ein oder mehrere Kraftstoffmengen in die Zirkulationsleitung eingebracht werden, in welche eine Menge an Kraftstoff vorübergehend aufgenommen werden kann. Diese Kraftstoffmengen können mehr als 50 ccm, insbesondere mehr als 100 ccm betragen. Während des Diesel-Betriebs kann ein in der Diesel-Versorgungsleitung als Teil der Zirkulationsleitung enthaltenes Kraftstoffvolumen reinen Kraftstoff in der Kraftstoffmenge sammeln. Wenn der Zirkulationskreis aktiviert wird, beispielsweise im Falle eines Warmstarts, kann ein Raoultsche Wirkung eintreten. Das in der Mischleitung enthaltene LPG in dem Mischkanal kann durch die Rücklaufleitung über ein großes Volumen verteilt werden, und insbesondere auch in der Kraftstoffmenge. Der vorliegende Überschuss an Diesel reduziert den Dampfdruck des LPG, so dass ein Diesel Neustart möglich ist.
- Sofern das Volumen stromabwärts der Pumpe mindestens 50 ccm beträgt, was als Volumen der Zirkulationsleitung zu verstehen ist, kann eine solche Reduktion mit einem Druckabfall eintreten, wenn das LPG sich ausdehnt.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, bei welcher die oben beschriebene Zirkulation angewendet wird, ist ein Teil der Diesel-Zuführleitung und der Zirkulationsleitung eine einzige Leitung.
- Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors mit einem Gemisch aus Treibgas und Diesel, bei welchem Diesel und LPG gemischt werden und nach dem Mischen mittels einer Hochdruckpumpe in den Dieselmotor eingespritzt werden, wobei die Versorgung des Diesel-Kraftstoffs mit LPG abgestellt werden kann, und wobei das Gemisch aus Diesel-Kraftstoff und LPG stromabwärts ihres Mischpunktes auf einen höheren Druck gebracht wird und ein Teil des Gemisches der Hochdruckpumpe zugeführt wird und ein Teil des Gemisches wieder dem Mischpunkt zugeführt wird. Zudem kann ein Teil des der Hochdruckpumpe zugeführten Gemisches zu einem Bereich stromaufwärts des Mischpunktes rückgeführt werden. Hierbei kann nicht nur gemischter Kraftstoff rückgeführt werden; auch der Mischvorgang ist weiter verbessert.
- Der Teil des der Hochdruckpumpe zugeführten Teils wird insbesondere zu einer Position stromaufwärts einer zusätzlichen Dieselpumpe zurückgeführt.
- Die vorliegende Erfindung wird nachstehend weiter erläutert anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Hierbei zeigen:
-
1 einen mit einem erfindungsgemäßen Kraftstoffsystem ausgestatteten Dieselmotor in schematischer Darstellungsweise und -
2 das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem in schematischer Darstellungsweise. - In den Figuren ist mit
1 ein Dieselmotor bezeichnet, welcher auf irgendeine im Stand der Technik bekannte Weise ausgebildet sein kann und gegebenenfalls mit einem (durch Abgas angetriebenen) Kompressor ausgestattet ist. - Eine in dem Zylinderkopf angeordnete Einspritzdüse ist mit
2 bezeichnet, wobei durch die Einspritzdüse ein Kraftstoff oder Kraftstoff-Gemisch unter Verwendung einer Hochdruckpumpe in den Brennraum eingeleitet wird. Eine solche Hochdruckpumpe kann den Druck erheblich bis auf mindestens 1000 bar erhöhen, wobei diese jegliche im Stand der Technik bekannte Hochdruckpumpe umfassen kann. Bei dem hier gezeigten Motor kann es sich um einen Ein- oder um einen Mehrzylinder-Motor handeln. - Stromaufwärts der Hochdruckpumpe ist ein Gehäuse
4 angeordnet, welches mit Bezug auf2 näher beschrieben wird. - Ausgewiesen mit
5 ist ein LPG-Tank, in welchem LPG unter Druck in (teil-)flüssigen Zustand gespeichert wird. Ein druckfreier Speichertank für Diesel ist mit6 bezeichnet. Das Gehäuse4 umfasst eine Einheit mit einer Anzahl von Leitungen, welche gemäß der Erfindung dessen Verbindung einschließlich mit einem Umwälzkreislauf23 ermöglichen. - Dieses Gehäuse
4 kann problemlos in bestehende Dieselmotoren eingebaut werden. - Während der Nutzung ist ein Eingang
40 des Gehäuses4 mit der vorhandenen Dieselleitung verbunden, insbesondere der Diesel-Leitung stromabwärts der Dieselpumpe8 . Der LPG-Tank5 ist mit einem anderen Eingang41 des Gehäuses4 verbunden. Ein Ausgang43 des Gehäuses4 ist mit der Leitung verbunden, welches der Hochdruckpumpe3 Kraftstoff zuführt. - Die zuvor beschriebene Konstruktion wird weiter in
2 in Bezug auf das Kraftstoffsystem erläutert. Einspritzdüsen2 sind mit einem (nicht näher dargestellten) Common-Rail verbunden, welches seinen Druck von der Hochdruckpumpe3 über die Leitung18 erhält. Ablaufleitungen21 verbinden die Einspritzdüsen (oder das Common-Rail) mit der Rücklaufleitung19 . - Eine Diesel-Versorgungsleitung
16 erstreckt sich von dem Diesel-Tank6 zu dem Gehäuse4 . Weiterhin ist eine zusätzliche Diesel-Pumpe8 vorhanden, welche den Kraftstoffdruck an ihrem Eingang22 von Atmosphärendruck auf beispielsweise 4 bar erhöht. - Der Diesel-Tank
6 , die zusätzliche Dieselpumpe und die Diesel-Versorgungsleitung16 bilden, die Diesel-Bereitstellungsseite für diese Anwendung. Die Diesel-Bereitstellungsseite ist irgendein stromaufwärts des Diesel Eingangs40 gelegener Teil. - LPG wird in einem Druck-Tank
5 gespeichert, in welchem sich auch eine zusätzliche LPG-Pumpe7 befindet, welche in einer LPG-Versorgungsleitung15 angeordnet ist. Der Druck wird hierbei von 2 bis 4 bar auf zum Beispiel 8 bis 10 bar erhöht. Dieser Druck kann gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und/oder der Zusammensetzung des LPG (Butan-Propan-Verhältnis) verändert werden. Ein Absperrventil9 befindet sich in der LPG-Versorgungsleitung15 , gefolgt von einem Ein-Weg-Ventil10 . Diese beiden Komponenten befinden sich im Inneren der Einheit4 als eine wahlweise mit25 bezeichnete steuerbare Drosselklappe, welche den Druck von beispielsweise 8 bar auf beispielsweise 4 bar, insbesondere auf 1,5 bis 2 bar reduziert, um den Mischvorgang von Diesel und LPG zu optimieren. - Die steuerbare Drosselklappe
25 ist dazu ausgebildet, um die zuzuführende Menge an LPG zu kontrollieren. Die Drosselklappe25 ist mit einer (nicht gezeigten) Steuerung verbunden. Im Falle eines Warmstarts kann die Drosselklappe25 vollständig geschlossen werden, so dass der Warmstart ausschließlich mit einer Diesel-Versorgung erfolgen kann. Eine steuerbare Drosselklappe59 ist in die Diesel-Versorgungsleitung16 integriert. Die Drosselklappen25 ,59 sind zum Zusammenwirken miteinander in umgekehrt proportional Weise angepasst, wobei die kombinierte Öffnung (vollständiger Durchfluss) der Drosselklappen25 ,59 mit dem rückgeführten Gemischvolumen und dem tatsächlich verbrauchten Volumen der Mischung korrespondiert. - Die LPG-Versorgungsleitung
15 ist an der Stelle14 mit der Diesel-Versorgungsleitung16 verbunden. Wie zu sehen erstreckt sich von hier aus eine gemeinsame Leitung17 in Strömungsrichtung zu dem Eingang20 der Hochdruckpumpe. - Im Abstand zu dem Eingang der Hochdruckpumpe befindet sich eine Rücklaufleitung
19 , welche an den Eingang der Dieselpumpe8 mündet. - Die zuvor beschriebene Anordnung wird wie folgt betrieben: Während des ”normalen” Betriebs werden sowohl Diesel als auch LPG der gemeinsamen Leitung
17 zugeführt. Das Mischungsverhältnis wird, neben anderen Faktoren, durch die Wirkung der Drosselklappe25 definiert, welche gegebenenfalls elektrisch einstellbar sein kann. Eine solche Einstellbarkeit kann beispielsweise mit einem Feedback-System realisiert sein, welches unter anderem die Eigenschaften der verwendeten Brennstoffe, der Emission oder andere Betriebsparameter bestimmt und auf dieser Grundlage eine Anpassung durchführt. Eine der zu messenden Variablen, auf deren Grundlage die Zusammensetzung der Mischung bestimmt werden kann, ist der Systemdruck. Diesel und LPG kommen in der gewünschten Menge an Misch-Punkt14 zusammen und werden mit der Umwälzpumpe12 gepumpt. Einstellungen an der Stellung der Drosselklappe können zu einer Verringerung des LPG-Drucks während des Mischens führen. Dies liegt daran, dass der Diesel-Kraftstoff einen niedrigeren Druck als den durch die Pumpe7 erzeugten Druck aufweist, welcher beispielsweise bei 4 bar oder weniger liegt. - Während des Pumpens durch die Umwälzpumpe
12 gelangt ein Teil des Kraftstoffes über die gemeinsame Leitung17 zu dem Eingang42 der Hochdruckpumpe. Ein weiterer abgezweigter Teil wird durch die Zirkulationsleitungen13 ,24 zirkuliert, wie mit dem Pfeil23 angegeben. Hier durchläuft der Kraftstoff das Rückschlagventil50 . Hier kann ein Kraftstoff-Volumen49 in die Zirkulationsleitungen eingegeben werden. In der Kraftstoffmenge ist ein Überschuss an Diesel enthalten, wodurch das Mischen von LPG und Diesel weiter verbessert wird. - Ein Teil des dem Eingang
42 der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffs wird über die Leitung20 zu der Diesel-Bereitstellungsseite zugeführt, und insbesondere zu dem Eingang22 der Dieselpumpe8 . In einer besonderen Ausführungsform ist die Leitung20 mit der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe3 verbunden. Dies kann eine offene und direkte Verbindung sein. Ein hydraulischer Widerstand kann in der Leitung20 eingebaut sein. - Es ist ebenfalls möglich die Rücklaufleitung
19 stromabwärts der Pumpe8 anzuschließen. Die Temperatur oder andere Bedingungen in dem System und insbesondere in der Pumpe3 können hierdurch gesteuert werden, wodurch die Bildung von Dampfblasen verhindert wird. - Jeweilige Rückschlagventile
44 ,45 , mit welchen die Strömungsrichtung der Kraftstoffe bestimmt wird, können in der Nähe von Knoten47 in der Dieselleitung46 von Tank6 und der Rücklaufleitung19 aufgenommen sein. - Im Gegensatz zu LPG-Benzinmotoren, kann ein solches System im Prinzip mit einem LPG-Diesel-Gemisch gestartet werden. Der Betrieb und die Ausgestaltung der Umwälzpumpe
12 ist dabei so gewählt, dass diese keine oder kaum Druckerhöhung verursacht, sondern für eine Zirkulation in den zuvor beschriebenen Leitungen sorgt. Der am Eingang der Pumpe3 vorgesehen Druck des Gemisches kann hierdurch vergleichsweise gering sein, d. h. vorzugsweise 4 bar oder weniger. - Nach der obigen Beschreibung werden dem Fachmann Varianten in den Sinn kommen, welche offensichtlich sind und ebenfalls im Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche liegen. Darüber hinaus werden Rechte für das in den abhängigen Ansprüchen Beschriebene beansprucht, unabhängig von dem Hauptanspruch. Dies ist insbesondere für den Gegenstand der Ansprüche 1 und 2 der Fall, d. h. der Gegenstand gemäß Anspruch 2 wird unabhängig von dem des Anspruchs 1 beansprucht.
Claims (12)
- Dieselmotor (
1 ), umfassend eine in dessen Brennkammer angeordnete Direkteinspritzdüse (2 ) als Teil eines Kraftstoffsystems, welches einen ersten Speicher (6 ) für Dieselkraftstoff mit einer Diesel-Versorgungsleitung (16 ) und eine zusätzliche Dieselpumpe (8 ) sowie einen zweiten Speicher (5 ) für LPG mit einer LPG-Versorgungsleitung (15 ) aufweist, wobei die Versorgungsleitungen (15 ,16 ) über eine gemeinsame Leitung (17 ) mit einer gemeinsamen Hochdruckpumpe (3 ) verbunden sind und die Ausgangsleitung (18 ) der Hochdruckpumpe (3 ) mit der Direkteinspritzdüse (2 ) verbunden ist, wobei ferner eine Rücklaufleitung (19 ) für Kraftstoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Leitung eine Mischleitung ist und die Rücklaufleitung (19 ) zwischen der gemeinsamen Leitung (17 ) und der Diesel-Versorgung angeordnet ist. - Dieselmotor (
1 ) nach Anspruch 1, wobei die Rücklaufleitung (19 ) zwischen der gemeinsamen Leitung (17 ) und dem Eingang der zusätzlichen Dieselpumpe angeordnet ist. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der LPG-Versorgungsleitung (
15 ) eine zusätzliche LPG-Pumpe (7 ) angeordnet ist und die Diesel-Versorgungsleitung (16 ) stromabwärts der zusätzlichen LPG-Pumpe (7 ) über die gemeinsame Leitung (17 ) mit der LPG-Versorgungsleitung (15 ) verbunden ist. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Rücklaufleitung (
19 ) verbundene Ablaufleitung (21 ) mit der Direkteinspritzdüse (2 ) verbunden ist. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der gemeinsamen Leitung (
17 ) ein Zirkulationskreislauf (23 ) angeordnet ist, welcher eine in der gemeinsamen Leitung (17 ) angeordnete Zirkulationspumpe (12 ) sowie eine zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Pumpe angeordnete Zirkulationsleitung (13 ) umfasst. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dass Leitungsvolumen der Zirkulationspumpe (
12 ) und der Zirkulationsleitung (13 ) wenigstens 40 ccm beträgt. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der LPG-Versorgungsleitung (
15 ) ein Absperrventil (9 ) angeordnet ist. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zirkulationspumpe (
12 ) und die Zirkulationsleitung (13 ) als Einheit (4 ) angeordnet sind. - Dieselmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Teil der Diesel-Versorgungsleitung (
16 ) und der Zirkulationsleitung (13 ) einen Leitungsteil (24 ) umfassen. - Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors mit einem Gemisch aus LPG und Diesel-Kraftstoff, wobei Diesel-Kraftstoff und LPG gemischt werden und nach dem Mischen über eine Hochdruckpumpe in einen Dieselmotor eingespritzt werden, wobei die Versorgung des Diesel-Kraftstoffs mit LPG abgestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Diesel-Kraftstoff und LPG stromabwärts ihres Mischpunktes auf einen höheren Druck (
12 ) gebracht wird und ein Teil des Gemisches der Hochdruckpumpe (3 ) zugeführt wird und ein Teil des Gemisches wieder dem Mischpunkt zugeführt wird, und wobei ein Anteil des der Hochdruckpumpe zugeführten Gemisches zu einem Bereich stromaufwärts des Mischpunktes (14 ) rückgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Anteil des Teils des der Hochdruckpumpe zugeführten Gemisches wieder nach stromaufwärts der Hochdruckpumpe (
19 ) rückgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei ein Speicher (
6 ) für Dieselkraftstoff und eine zusätzliche Dieselpumpe (8 ) vorgesehen sind, wobei der Anteil des der Hochdruckpumpe zugeführten Gemisches dem Eingang der zusätzlichen Dieselpumpe (8 ) zugeführt wird.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NLNL-2006542 | 2011-04-05 | ||
NL2006542A NL2006542C2 (nl) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Dieselmotor voor lpg-diesel-mengsel. |
PCT/NL2012/050229 WO2012138222A1 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-05 | Diesel engine for a lpg-diesel mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE112012001588T5 true DE112012001588T5 (de) | 2014-02-13 |
Family
ID=46022603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201211001588 Withdrawn DE112012001588T5 (de) | 2011-04-05 | 2012-04-05 | Dieselmotor für eine LPG-Dieselmischung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8905006B2 (de) |
DE (1) | DE112012001588T5 (de) |
NL (1) | NL2006542C2 (de) |
WO (1) | WO2012138222A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017208176A1 (de) * | 2017-05-15 | 2018-11-15 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zum Betreiben eines Dual-Fuel-Motors sowie Dual-Fuel-Motor |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102549251B (zh) * | 2009-04-20 | 2016-02-03 | 工业私人有限公司 | 用于柴油引擎间接喷射***的双燃料供应*** |
DE102011082039A1 (de) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Man Diesel & Turbo Se | Hubkolben-Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Brennkraftmaschine |
DE102011088797A1 (de) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffsystem |
BR112016013644A2 (pt) * | 2013-12-12 | 2017-08-08 | Mosaic Tech Development Pty Ltd | Sistema de combustível de veículo |
CN106460730B (zh) * | 2014-05-30 | 2019-07-02 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 船舶的燃料箱装置和操作船舶的箱式容器的方法 |
EP3283750A4 (de) * | 2015-02-20 | 2019-02-20 | Supreme Electrical Services, Inc. | Erdgasversorgungssystem zur bereitstellung von aufbereitetem erdgas in zweikraftstoffmotoren |
US9745903B2 (en) * | 2015-07-10 | 2017-08-29 | General Electric Company | Dual fuel system for a combustion engine |
US11697784B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-07-11 | Global Barrier Services, Inc. | Compositions and methods for reducing friction at a solid:liquid interface |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1047898B (it) * | 1973-01-10 | 1980-10-20 | Snam Progetti | Sistema e impianto per l alimentazione mista a gasolio e g.p.l. di motori diesel |
NL8203169A (nl) * | 1982-08-12 | 1984-03-01 | Tno | Systeem voor gebruik van gas als tweede brandstof in dieselmotoren. |
JPS59162337A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 低温度沸点燃料供給装置を備えたディーゼル機関 |
DE102004011414A1 (de) * | 2003-10-05 | 2005-04-28 | Karlheinrich Winkelmann | Direkteinspritzung eines Mischkraftstoffes |
DE602007012451D1 (de) | 2006-09-25 | 2011-03-24 | Dgc Ind Pty Ltd | Zweistoffsystem |
US20090032078A1 (en) | 2007-06-11 | 2009-02-05 | David Gardiner | Collapsible walkway cover system |
ITRM20080065A1 (it) * | 2008-02-06 | 2009-08-07 | Icomet S P A | Impianto di alimentazione di gpl/ammoniaca per motori ad iniezione diretta a benzina o diesel |
DE102008063278B4 (de) * | 2008-12-29 | 2011-01-20 | Alfred Luhmann | Brennstoffzumesseinrichtung für eine Brennkraftmaschine |
-
2011
- 2011-04-05 NL NL2006542A patent/NL2006542C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-04-05 DE DE201211001588 patent/DE112012001588T5/de not_active Withdrawn
- 2012-04-05 WO PCT/NL2012/050229 patent/WO2012138222A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-09-24 US US14/034,580 patent/US8905006B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017208176A1 (de) * | 2017-05-15 | 2018-11-15 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zum Betreiben eines Dual-Fuel-Motors sowie Dual-Fuel-Motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140020658A1 (en) | 2014-01-23 |
WO2012138222A1 (en) | 2012-10-11 |
US8905006B2 (en) | 2014-12-09 |
NL2006542C2 (nl) | 2012-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112012001588T5 (de) | Dieselmotor für eine LPG-Dieselmischung | |
DE102004009792B3 (de) | Kraftstoffzuführeinrichtung zur Versorgung der Injektoren an Brennräumen einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff | |
EP1180595B2 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage | |
DE102008021384B3 (de) | Überlagerte Druckregelung des Common-Rail-Systems | |
DE102013206102A1 (de) | System und Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Verbrennungskraftmaschine | |
EP3346120B1 (de) | Wassereinspritzvorrichtung einer brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer solchen wassereinspritzvorrichtung | |
EP0565689B2 (de) | Anordnung zur kraftstoff-versorgung einer brennkraftmaschine | |
WO2010052120A1 (de) | Einspritzanlage für eine brennkraftmaschine | |
DE19609800C1 (de) | Brennstoffeinspritzsystem für Emulsionsbetrieb | |
EP2772640B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Dieselmotors mit Emulsionskraftstoffen variabler Zusammensetzung | |
DE102010050560A1 (de) | Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung | |
EP2098707B1 (de) | Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine | |
DE102012206979A1 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben des Kraftstoffeinspritzsystems | |
DE10127516A1 (de) | Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE10114252C2 (de) | Verfahren zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Brennkraftmaschine, sowie Kraftstoffeinspritzsystem für eine solche | |
EP2014908B1 (de) | Wechselweise mit Dieselkraftstoff oder einem biogenen Kraftstoff betreibbare Brennkraftmaschine | |
DE2835099C2 (de) | Treibstoffsystem für einen Dieselmotor | |
DE102014106512B4 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung | |
DE102016101018B4 (de) | Kraftstoffzuführsystem und Steuereinheit | |
DE102009029596B4 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
DE10144195B4 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoff-Einspritzanlage, und Kraftstoff-Einspritzanlage hierzu | |
DE102014016881B4 (de) | Pneumatisch-servogesteuerter Kraftstoffinjektor | |
EP2098706A2 (de) | Dieselmotorische Brennkraftmaschine | |
DE112017000682B4 (de) | Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zum Erhöhen der Verdampfungstemperatur eines in einem Kraftstoffsystem verwendeten Kraftstoffs | |
DE102016211234A1 (de) | Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs bei einer offen blockierten Zumesseinheit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VIALLE GROUP B.V., NL Free format text: FORMER OWNER: VIALLE ALTERNATIVE FUEL SYSTEMS B.V., EINDHOVEN, NL |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: THIELKING & ELBERTZHAGEN PATENTANWAELTE PARTNE, DE Representative=s name: THIELKING & ELBERTZHAGEN PATENTANWAELTE, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |