DE2613175A1

DE2613175A1 - Vorrichtung zum beschicken eines mit verdampftem fluessiggas zu betreibenden verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2613175A1
Application number: DE19762613175
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Ing Hagen; Erich Ing Grad Knirsch
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1976-03-27
Filing date: 1976-03-27
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DE2613175C2

Description

Vorrichtung zum Beschicken eines mit ver-
dampftem Flüssiggas zu betreibenden Verbrennungsmotors Die Gasanlagen von mit flüssigem Erdgas betriebenen Fahrzeugen sind mit einem Tank ausgerüstet, in dem das zur Anwendung kommende Treibgas in verflüssigtem Zustand bei etwa 1600 C und leichtem Überdruck gelagert wird. Für die Verbrennung im Brennraum des Motors wird das verdampfte Flüssiggas mit der Verbrennungsluft gemischt und es entsteht das zündfähige Gasluftgemisch. Die Verdampfung des verflüssigten Erdgases erfolgt bei erhöhten Temperaturen in einem oder mehreren Wärmetauscher bzw. Wärmetauschern, der bzw. die zwischen Tank und Motor angeordnet ist bzw. sind. Ein Druckregler sorgt für konstanten Vordruck, d.h. konstanten Druck von dem Mischer an der Motorregulierung. Die Beheizung des Wärmetauschers erfolgt mittels des Kühlwassers des Motors, dessen Temperatur bei den heutigen Thermostat-geregelten Kühlwasserkreisläufen als praktisch konstant angesehen werden kann. Die Xühlwassertemperatur liegt im Regelfall bei etwa 800 - 850 G und bei dieser Temperatur wird die Temperatur des Flüssiggases angemessen erhöht. Mit dieser fast gleichbleibenden Temperatur und konstantem Vordruck wird nun das verdampfte Flüssiggas dem Mischer des Motors zur Verfügung gestellt, während der Luftanteil im Mischer von den Umgeoungsverhältnissen stark abhängig ist. Abhängig von den Luftzustandawerten (Barometerstand und Temperatur) unterliegt nämlich das der Verbrennung zur Verfügung stehende Luftgewicht starken Abweichungen und ergibt mit dem fast konstanten Gasgewicht entsprechende Abweichungen des Mischungsverhältnisses.
Bei einer Einstellung des richtigen Mischungsverhältnisses auf höchstes Suftgewicht wird bei fallendem Luftgewicht der Motor mit Gasüberschuß arbeiten und relativ zuviel Kraftstoff verbrauchen. Auch bewirkt das konstant heiße Gas wegen seines größeren Volumens eine Verringerung des Brennluftgewichtes und damit der möglichen Leistung.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, diesen Verhältnissen Rechnung zu tragen und es zu ermöglichen, daß der Motor-nicht mit zu hohem Gasüberschuß im Hinblick auf den ungünstigen Motorbetrieb gefahren werden muß. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, daß Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur Einflußgrößen für die Ansaugluft des Motors sind, was bei den bisherigen Flüssiggasmotoren dazu führt, daß das verdampfte Flüssiggas bedingt durch die Kühlwassertemperatur praktisch konstante Temperatur hat, die Saugluft, wenn sie im Brennraum des Motors mit dem Gas vermischt wird, jedoch sehr unterschiedliche Temperaturen aufweist. Mit anderen Worten und zusammenfassend soll dem Motor unabhängig von den jeweiligen Luftzustandsweiten ein möglichst gleiches Mischungsverhältnis angeboten werden können, um dadurch Kraftstoff zu sparen.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dem vom Kühlwasser des Motors beaufschlagten Wärmetauscher nachgeordnet zwischen dem Flüssiggastank und dem Brennraum des Motors ein weiterer Wärmetauscher angeordnet ist, der einerseits mit dem verdampften Flüssiggas, andererseits mit der Verbrennungsluft des Motors beschickt wird.
Bei der Lösung gemäß der Erfindung gelangen also Gas- und Verbrennungsluft stets mit gleicher Temperatur in den Brennraum bzw. den Mischer des Motors. Es findet gleichsam eine zusätzliche Regelung statt, mit deren Hilfe der Motor nicht mehr im bisherigen Umfang im zu fetten Bereich, d.h. mit Kraftstoffüberschuß betrieben werden muß Der Motor wird also wesentlich sparsamer arbeiten als die bisher bekannten Motoren, er kann sparsamer einreguliert werden, weil eine Berücksichtigung extremer Betriebsbedingungen durch tberfettung vermieden wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Das verflüssigte Gas wird in dem entsprechend isolierten Bekälter 1 aufbewahrt und gelangt über verschiedene Ventile und Regelgeräte über das Rohr 2 in den als Verdampfer wirkenden üblichen Wärmetauscher 3. Der Verdampfer 3 wird vom etwa 850 C heißen Kühlwasser des Motors durchströmt, so daß das durch den Wärmetauscher gelangende und dabei verdampfende Treibgas den Wårmetauscher bei einer Temperatur von etwa +600 - 700 C verläßt. Dieses Treibgas gelangt über einen Druckregler 4, der das Gas auf einen konstanten Vordruck entspannt in den Mischer 5, wo es im entsprechenden Verhältnis mit der gleichzeitig eingesaugten Verbrennungsluft vermischt wird und dann in den Brennraum des Motors 6.
Erfindungsgemäß befindet sich nun zwischen dem Verdampfer 7 und dem Mischer 5 des Motors 6 ein weiterer Wärmetauscher 7, der einerseits von der Verbren9unsluft, andererseits von dem im Wärmetauscher 3 aufbereiteten Treibgas beschickt wird. In den Mischer 5 des Motors 6 gelangen also Kraftstoff und Verbrennungsluft mit gleicher Temperatur. Ein weiterer Vorteil neben dem geschilderten Vorteil infolge der Anwendung des weiteren Wärmetauschers 7 ist, daß der Druckregler 4 nicht wie bei bekannten Lösungen im heißen Gasstrom liegt.
L e e r s e i t e

Claims

J Patentanspruch Vorrichtung zum Beschicken eines mit verdampftem Flüssigerdgas zu betreibenden Verbrennungsmotors mit Flüssiggas, wobei zwischen dem Speicher des Flüssiggas es und dem Brennraum des Motors ein Wärmetauscher angeordnet ist, in dem das verflüssigte Gas mittels des Notorkühlwassers etwa auf die Kühlwassertemperatur verdampft wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit Kühlwasser beschickten, als Verdampfer wirsenden Wärmetauscher (3) und dem Brennraum des Motors (6) bzw.

dem Mischer (5) ein weiterer Wärmetauscher (7) angeordnet ist, in dem die Temperatur des verdampften Flüssiggases an die Temperatur der Verbrennungsluft angeglichen wird.