NL2001345C2 - Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen. - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen. Download PDF

Info

Publication number
NL2001345C2
NL2001345C2 NL2001345A NL2001345A NL2001345C2 NL 2001345 C2 NL2001345 C2 NL 2001345C2 NL 2001345 A NL2001345 A NL 2001345A NL 2001345 A NL2001345 A NL 2001345A NL 2001345 C2 NL2001345 C2 NL 2001345C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
fuel
pressure
pump
line
return
Prior art date
Application number
NL2001345A
Other languages
English (en)
Inventor
Servatius Alfons Maria Jaasma
Original Assignee
Vialle Alternative Fuel System
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vialle Alternative Fuel System filed Critical Vialle Alternative Fuel System
Priority to NL2001345A priority Critical patent/NL2001345C2/nl
Priority to NL2002384A priority patent/NL2002384C2/nl
Priority to AU2009220299A priority patent/AU2009220299B2/en
Priority to CA2717149A priority patent/CA2717149C/en
Priority to PL09718045T priority patent/PL2260200T3/pl
Priority to PCT/NL2009/050095 priority patent/WO2009110792A1/en
Priority to US12/920,593 priority patent/US20110011369A1/en
Priority to RU2013126781A priority patent/RU2625886C2/ru
Priority to CN200980113030.0A priority patent/CN102007287B/zh
Priority to JP2010549597A priority patent/JP5671348B2/ja
Priority to EP09718045.9A priority patent/EP2260200B1/en
Priority to BRPI0909175A priority patent/BRPI0909175A2/pt
Priority to KR1020107022188A priority patent/KR101557904B1/ko
Priority to ES09718045.9T priority patent/ES2544758T3/es
Priority to RU2010140420/06A priority patent/RU2493417C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of NL2001345C2 publication Critical patent/NL2001345C2/nl
Priority to US14/226,163 priority patent/US9494074B2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling 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
    • F02D19/0602Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613Switch-over from one fuel to another
    • F02D19/0621Purging of the fuel system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling 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
    • F02D19/0639Controlling 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
    • F02D19/0642Controlling 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
    • F02D19/0647Controlling 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]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling 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
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0684High pressure fuel injection systems; Details on pumps, rails or the arrangement of valves in the fuel supply and return systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus 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
    • F02M37/0047Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0064Layout or arrangement of systems for feeding fuel for engines being fed with multiple fuels or fuels having special properties, e.g. bio-fuels; varying the fuel composition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling 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
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686Injectors
    • F02D19/0692Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus 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
    • F02M37/0076Details of the fuel feeding system related to the fuel tank
    • F02M37/0088Multiple separate fuel tanks or tanks being at least partially partitioned
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use 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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen 5 De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting. De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor een dergelijke verbrandingsmotor en in het bijzonder op het omschakelen tussen twee brandstoffen.
Het is bekend dat een verbrandingsmotor gebruik kan maken van twee 10 brandstoffen, en in het bijzonder van een vloeibare gas brandstof zoals LPG en een vloeibare brandstof zoals diesel of benzine. De brandstoffen worden vanuit respectievelijke voorraden naar de verbrandingsmotor geleid. Bij een directe inspuiting wordt de brandstof met behulp van een op de motor aangebrachte hogedrukpomp onder hoge druk direct in de verbrandingskamer ingespoten. Een dergelijke directe inspuiting 15 is voordelig voor het brandstofverbruik van de motor.
Een probleem bij dergelijke systemen is het overschakelen tussen de soorten brandstof, in het bijzonder bij het van gas overschakelen op de vloeibare brandstof. Aparte inspuiteenheden voor de verschillende brandstoffen zijn kostbaar. Wanneer de hogedrukpomp voor directe inspuiting wordt gebruikt voor beide 20 brandstoffen treedt een ongewenste vermenging van de brandstoffen op. Het is een doel van de uitvinding een inrichting en werkwijze te verschaffen waarbij twee brandstoffen kunnen worden gebruikt, dat tegen lage kosten vervaardigbaar is en dat betrouwbaar kan werken en in het bijzonder het overschakelen tussen de brandstoffen mogelijk maakt en/of verbetert.
25 Ten minste een van de doelen wordt bereikt met een inrichting volgens de uitvinding omvattende ten minste een hogedrukpomp verbonden met de verbrandingsmotor voor het direct inspuiten van brandstof, waarbij de inrichting ten minste twee brandstofvoorraden omvat, voor een eerste en een tweede brandstof. De brandstoffen kunnen bijvoorbeeld LPG respectievelijk benzine zijn. Bij voorkeur 30 verbinden ten minste twee leidingen de twee brandstofvoorraden met een invoer van de hogedrukpomp. De leidingen zijn met elkaar verbonden De leidingen kunnen de respectievelijke brandstoffen toevoeren aan de aan die pomp. Om vermenging van de brandstoffen tegen te gaan zijn de leidingen voorzien van terugslagventielen. Deze 2 ventielen zijn bij voorkeur nabij het knooppunt van de leidingen aangebracht. Volgens de uitvinding omvat de inrichting een spoeleenheid voor het spoelen van de leiding en de hogedrukpomp. Door de spoelinrichting is het mogelijk aanwezige brandstof in de leiding en de hogedrukpomp te spoelen met de vervangende brandstof naar welke de 5 gebruiker is overgeschakeld. Hiermee wordt de vervanging van de aanwezige brandstof door de nieuwe brandstof geforceerd. De spoelinrichting kan worden gestart door de omschakelprocedure en kan een beperkte tijd werkzaam zijn. De spoeleenheid voert een eenmalig spoelen uit. De spoeling kan gepaard gaan met een verzameling, zoals het tijdelijk verzamelen van de brandstof en het vervolgens forceren van de spoeling en 10 vervanging van de aanwezig brandstof met de verzamelde brandstof.
Bij voorkeur is ten minste een leiding voorzien van de spoeleenheid. De spoeleenheid bevindt zich stroomopwaarts van de hogedrukpomp. Het spoelen kan dan plaatsvinden met de stroom van de brandstof mee. In een uitvoering wordt een overmaat brandstof toegevoerd. De overmaat kan ontsnappen of kan worden 15 teruggevoerd naar de brandstofvoorraad.
De spoeleenheid volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gebruikt voor het spoelen van de LPG uit de leiding en de hogedrukpomp en het vervangen daarvan door (de lage druk damp van) de vloeibare brandstof zoals benzine. Juist bij deze omschakeling doen zich problemen volgens de stand van de techniek voor omdat de 20 druk van het vloeibare gas in de toevoerleiding van de hogedrukpomp hoger is dan de druk in de brandstofvoorraad voor benzine. De spoeleenheid maakt nu die overschakeling mogelijk. In een uitvoering omvat de spoeleenheid middelen voor het verlagen van die druk vóór het overschakelen op de nieuwe brandstof. De drukverlaagmiddelen kunnen bij voorbeeld met een retour verbonden zijn. De 25 drukverlaging kan bijvoorbeeld plaatsvinden via een afvoer en in het bijzonder een terugvoer.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de spoeleenheid een intensifier voor het verhogen van de brandstofdruk. De verhoging is bijvoorkeur tijdelijk. De intensifier kan zijn ingericht voor een enkele of eenmalige slag voor het 30 verhogen van de druk. De intensifier kan een verdringer zijn, die bijvoorbeeld twee zuigers van verschillende diameters omvat en een cilinder met een vernauwing omvat. Een dergelijke intensifier of drukversterker kan in één slag verzamelde brandstof door de vernauwing dwingen. Een uitgang van de vernauwing is verbonden met de leiding.
3
De samengeperste brandstof kan dan door de leiding en pomp gespoeld worden en verdringt zodoende bijvoorkeur het aanwezige vloeibare gas.
De spoelinrichting is bij voorkeur een hydraulische drukversterker. Een dergelijke drukversterker kan op effectieve wijze eenmalig bij de omschakeling worden 5 ingezet, waarmee tegen relatief lage kosten voldoende drukopbouw beschikbaar is bij de omschakeling.
In een uitvoering heeft de verdringer een afVoer met een retourleiding naar de brandstofvoorraad. Die afVoer is bijvoorkeur verbonden met de inlaat van de verdringer. In de retourleiding kan een bestuurbare klep aanwezig zijn. Het wordt 10 zodoende bij voorbeeld mogelijk de zuiger van een uitvoeringsvorm van de drukversterker terug te brengen naar de uitgangspositie. De beschikbare brandstofpomp kan worden gebruikt voor het toevoeren en vervolgens afvoeren van de brandstof.
Het is bijzonder voordelig dat de leiding verder een terugslag vent iel als bypass van de verdringer omvat. Deze bypass is de ‘normale’ brandstofleiding, welke 15 in de werkende toestand van de motor in hoofdzaak de brandstof van de voorraad naar de hogedrukpomp leidt. Tijdens de omschakel toestand is de spoeleenheid actief.
Bij voorkeur komen de leidingen van de verschillende brandstoffen samen in een knooppunt stroomopwaarts van de hoge drukpomp. Ten minste een leiding, bijvoorkeur de leiding van het vloeibare gas, heeft een retourleiding naar de 20 brandstofvoorraad stroomopwaarts van dat knooppunt. Hierdoor kan op gebruikelijk wijze de toevoer aan de verbrandingsmotor worden geregeld. In het bijzonder is het mogelijk de toevoer aan de hogedrukpomp hierdoor te regelen.
Bij een laag verbruik van de motor zal het vervangen van de brandstof in de leiding met te lage snelheid plaatsvinden. Bij een inbouwinrichting, waarbij een 25 bestaande benzine- of dieselbrandstoftnotor wordt omgebouwd tot een bi-fuelmotor, kan de aanwezige brandstofcontrole-eenheid (ECU) worden gebruikt voor de controle van de toevoer van de originele brandstof, diesel of benzine. Als onderdeel van de ombouw kan een LPE als regeleenheid voor de LPG brandstof worden toegepast. In een voordelige uitvoering kan in de uitvoering volgens de uitvinding worden volstaan 30 met een aanpassing van de ECU of een aanpassing van een invoer van de ECU. Uit experimenten is gebleken dat een verhoogde LPG-brandstof toevoer van 10 vol.% tot 40 vol.% en in het bijzonder 15-25 vol.% ten opzichte van de door de ECU berekende benzine brandstof, tot een 4 gewenste, stabiele en constante werking van de verbrandingsmotor leidt. Een dergelijke sturing is buitengewoon eenvoudig en kan tegen lage kosten worden uitgevoerd.
Om vervuiling van het ene brandstofdeel met de andere brandstof te voorkomen alsmede het ontsnappen van de vloeibare gasbrandstof tegen te gaan, wordt 5 volgens de uitvinding voorgesteld tussen de aansluiting van de retourleiding en het knooppunt in de leiding een tweezijdig sluitbare klep op te nemen. De tweezijdig sluitbare klep zorgt voor een veilige afsluiting.
In een bijzonder voordelige uitvoering omvat de hoge drukpomp een retourleiding, in het bijzonder een retourleiding voor de vloeibare gasbrandstof.
10 Hierdoor kan een overmaat aan gasbrandstof aan de hogedrukpomp worden toegevoerd, in het bijzonder door middel van de eenvoudige sturing zoals voorgesteld volgens deze uitvinding, en kan het overmatig deel van de gasbrandstof worden teruggevoerd naar de gastank.
De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het afwisselend inspuiten 15 van twee soorten brandstof. De werkwijze volgens de uitvinding bereikt ten minste een van de doelen van de uitvinding door het verschaffen van een eerste brandstofvoorraad met een eerst soort brandstof, zoals benzine en een tweede brandstofvoorraad met een tweede soort brandstof, zoals gas, en het schakelen tussen de brandstoffen door afwisselend toevoeren en inspuiten van de brandstoffen in een verbrandingsmotor. Bij 20 voorkeur omvat het schakelen van de tweede brandstof naar de eerst brandstof het spoelen van de tweede brandstof met de eerste brandstof. Door het spoelen van de toevoer leiding van een hogedrukpomp nodig voor het inspuiten van de brandstof, wordt het schakelen mogelijk gemaakt.
Het spoelen volgens de uitvinding omvat bij voorkeur, bij het 25 overschakelen van de ene brandstof naar de andere brandstof, het ten minste tijdelijk verzamelen van de andere brandstof en het daarna toevoeren en inspuiten van de verzamelde brandstof. Hierdoor kan een eenmalige stoot van brandstof worden verzameld en afgegeven om de aanwezige tweede brandstof uit de leiding en het inlaatgedeelte van de hogedrukpomp te verdrijven.
30 Het spoelen omvat het toevoeren van de eerste brandstof onder een verhoogde druk, waarbij de verhoogde druk wordt verkregen door een slag van een verdringen Bij voorkeur wordt een slag uitgevoerd onder invloed van een hydraulische werking. In een uitvoeringsvorm wordt de brandstof gebruikt als hydraulisch medium.
5
Dit levert een verdere besparing voor het uitvoeren van de spoeleenheid. Daarnaast heeft een dergelijke uitvoering een hoge bedrijfszekerheid en veiligheid.
Het is verder voordelig dat het schakelen van de ene naar de andere brandstof volgens de uitvinding omvat het aanzetten van de andere brandstoipomp, het 5 met de brandstoipomp opwekken van een voorafbepaalde druk en het na het bereiken van de voorafbepaalde druk verdringen van de ene brandstof. Bij voorkeur wordt de zich stroomafwaarts bevindende ene brandstof verdrongen. Hierdoor wordt de overschakeling op de andere brandstof geforceerd.
Het is mogelijk de ene brandstoipomp uit te schakelen na het bereiken van 10 de voorafbepaalde druk. De ene brandstoipomp kan tijdelijke door pompen na met moment van gewenste omschakeling, in het bijzonder gedurende de opbouw fase van de spoeleenheid.
Bij het schakelen van de tweede brandstof naar de eerst brandstof kan de brandstoftoevoer met 10-40 vol.% worden verminderd. Het is gunstig de 15 verbrandingsmotor ongeveer 20 vol.%-30 vol.% meer vloeibaar gas te laten gebruiken dan vloeibare brandstof in vergelijkbare omstandigheden. Dit kan worden toegepast in een bijzonder eenvoudige aanpassing van de ECU.
De werkwijze omvat bij voorkeur tevens het retourvoeren van vloeibaar gas van de hogedrukpomp voor directe inspuiting terug naar de brandstofvoorraad.
20 Hierdoor kan een overmaat aan vloeibaar gas worden teruggevoerd.
De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij toont:
Fig. 1 schematisch het stelsel volgens de uitvinding; 25 In fig. 1 is een stelsel volgens de uitvinding aangegeven. Dit bestaat uit een opslagtank 21 voor een vloeibaar gemaakte damp zoals LPG. Begrepen dient echter te worden dat elke vloeibaar gemaakte damp gebruikt kan worden. Voorbeelden zijn zuiver propaan en butaan.
In de opslagtank 21 is een pomp 1 aangebracht. Daarmee wordt brandstof 30 uit de tank opgezogen en onder druk gebracht. Via een veiligheidsafsluiter 14 wordt de brandstof in toevoerleiding 22 gepompt. De drukverhoging ten opzichte van de tank ligt in het bereik van 0,5-10 bar en is meer in het bijzonder ongeveer 4-6 bar.
6
Een druksensor 15 is verbonden met de toevoerleiding 22. Deze kan gekoppeld zijn met een LPE (niet getoond). De druksensor 15 kan ook verbonden zijn met een besturing 23. De besturing 23 is ingericht voor het besturen van de werkwijze voor omschakelen tussen twee brandstoffen. De besturing 23 kan zijn ingericht voor het 5 uitvoeren van de gebruikelijke LPE functies.
Een verdere veiligheidafsluiter 8 is aangebracht in leiding 22 Deze veiligheidsafsluiter is tweezijdig gesloten. Verder stroomafwaarts van de veiligheidafsluiter 8 bevindt zich een terugslagklep 24. Hiermee wordt te alle tijden voorkomen dat een brandstof langs terugslagklep 24 leiding 22 kan bereiken.
10 In een voordelige uitvoering is de terugslagklep 24 een langs twee zijden afsluitbare klep. Dit vergroot de veiligheid omdat het lekken van gas vanuit de retour hierdoor wordt tegengegaan.
Veiligheidsafsluiters 14 en 8 zijn bij bedrijf, dat wil zeggen wanneer de inrichting functioneert in een toestand waarbij vloeibaar gas wordt gebruikt als 15 brandstof, volledig geopend en zijn bij niet bedrijf geheel gesloten.
Stroomafwaarts van de terugslagklep bevindt zich een knooppunt 25 dat gekoppeld is met een toevoerleiding 26 van de andere brandstoftoevoer, hier een benzine-brandstofVoorraad 27.
Benzinebrandstofvoorraad 27 is voorzien van een eigen brandstofpomp 2.
20 ln de getoonde uitvoering is stroomafwaarts van de brandstofpomp 2 een aftakking gevormd naar een spoeleenheid 28 volgens de uitvinding.
Spoeleenheid 28 omvat in de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 een bestuurbare klep 4 verbonden met een ingang van een intensifier of drukversterker 3.
De drukversterker 3 omvat een zuiger 12 met een grote dwarsdoorsnede gekoppeld 25 langs een plunjer met een zuiger 11 met een kleiner dwarsdoorsnede. Een uitgang van het kanaal waarin zuiger 11 is opgenomen is verbonden met leiding 26 en via een terugslagventiel 7 met knooppunt 25. De zuigers 11 en 12 bevinden zich in de cilinder, waarbij zuiger 11 zich bevindt in een vernauwd deel.
Brandstof kan via de ingang van drukversterker 3 en via de 30 compensatieboring 13 de drukversterker vullen. In een uitgangssituatie bevinden de zuigers 12,11 zich in een positie nabij de linkerzijde van de drukversterker. De ruimte tussen zuigers 12,11 kan worden geventileerd naar brandstofvoorraad 27.
7
Een ingangszijde van de drakversterker is verder gekoppeld met een retourleiding 29 via een afsluitbare klep 5. Ook de tussenruimte tussen zuigers 12,11 is verbonden met de retourleiding.
Verder is een bypass 30 van de drukversterker 3 aanwezig. Deze bypass 30 5 is de toevoerleiding van brandstof uit voorraad 27 in een normale gebruikstoestand.
Nabij de inwendige verbrandingsmotor (niet getoond) bevindt zich de hogedruk brandstofrail 31. Een hogedrukpomp 10 is in de toevoerleiding opgenomen stroomafwaarts van knooppunt 25 en kan de toegevoerde brandstof op een hoge druk brengen geschikt voor directe inspuiting in de verbrandingsruimte via de rail 31. Hier is 10 een vier cilinder opstelling getoond. De uitvoering kan op een willekeurig aantal cilinders worden toegepast.
Een retourleiding voor vloeibar gas 32 is gekoppeld met de hogedrukpomp 10. Deze retourleiding functioneert als retour voor alleen het vloeibare gas.
In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het bi-fuel systeem volgens de 15 uitvinding in een bestaand verbrandingsmotor systeem ingebouwd en wordt het gedeelte voor vloeibaar gas aan het bestaande gedeelte toegevoegd. De verbrandingsmotor wordt onder andere gestuurd door een ECU, in figuur 1 weergegeven als de integrale besturing 23. De ECU is in staat de toevoer van brandstof, hier brandstof uit tank 27 te sturen in overeenstemming met gemeten parameters, zoals 20 gebruikelijk bij dergelijke verbrandingsmotoren. De afstemming is zodanig dat de retour van de hogedrukpomp 10 niet noodzakelijk is voor de ‘normale’ brandstof.
Afhankelijk van de gewenste bedrijfstoestand, zoals bijvoorbeeld bepaald wordt door het indrukken van het gaspedaal bij een automobielmotor, zal een bepaalde hoeveelheid vloeibare brandstof via hogedrukrail 31 afgegeven dienen te worden. Deze 25 hoeveelheid wordt bepaald door sturing 13. Afhankelijk van deze gewenste hoeveelheid zal besturing 23 de opbrengst van pomp 2 regelen.
Volgens de uitvinding wordt wanneer de verbrandingsmotor is overgeschakeld op de brandstof uit voorraad 1 de ECU door besturing 23 zodanig worden gecontroleerd dat ongeveer 20-30 vol.% meer brandstof door de injecteren 30 wordt geïnjecteerd. Deze vergroting leidt tot een stabiel en efficiënt gedrag van de verbrandingsmotor. Een dergelijke aanpassing is bijzonder eenvoudig uit te voeren in bestaande systemen. De kosten worden aanzienlijk verlaagd.
8
De retourstroming door retourleiding N is bijvoorbeeld nodig om dampbeden uit de toevoerleiding weg te kunnen pompen.
In de retourleiding 32 is een restrictie 9 opgenomen. De effectieve dwarsdoorsnede van deze restrictie 9 is variabel en wordt geregeld door sturing C.
5 Begrepen dient te worden dat bij een variant een restrictie 9 gebruikt kan worden met een niet variabel doorstroomdwarsdoorsnedeoppervlak. Retourleiding 32 mondt uit in tank 21.
Wanneer de verbrandingsmotor op benzine loopt is pomp 2 aan, zijn kleppen 4,5,8,14 en 20 gesloten en is pomp 1 uit. Daarnaast zijn terugslagventielen 6 10 en 7 actief. De drukversterker 11 bevindt zich in de rust toestand, bij voorkeur met een slag naar links zoals getoond in figuur 1. Er loopt geen brandstof via de spoeleenheid. De ECU of besturing 23 controleert op gebruikelijk wijze gebruikmakend van beschikbare parameters de brandstoftoevoer.
Wanneer de verbrandingsmotor loopt op vloeibaar gas (LPG) zal 15 pomp 1 ingeschakeld zijn en pomp 2 uitgeschakeld. Kleppen 4,5,6 en 7 zijn gesloten. De drukversterker 3 is in-actief, terwijl de zuiger zich in de uitgangspositie bevindt. Kleppen 8, 14,20 zijn open.
In de werkende benzine verbruikende toestand van de verbrandingsmotor kan worden overgeschakeld naar gas. Een bestuurder van een 20 wagen waarin het systeem volgens de uitvinding aanwezig is, kan een daarvoor ingerichte knop bedienen. Hierdoor wordt het overschakelsysteem in werking gezet. De besturing 23 zal de schakeling coördineren. Allereerst kan de LPG pomp 1 in werking worden gezet. In hoofdzaak tegelijkertijd kan klep 14 worden geopend. De druksensor 15 zal meten dat de druk in de leiding 22 stijgt. De ECU controleert de toevoer van 25 vloeibaar gas. De ECU is ingesteld op een 20-30% hoger verbruik van gas ten opzichte van benzine. Wanneer een voldoende druk is bereikt kan klep 8 worden geopend. De druk in de LPG toevoerleiding 22 is hoger dan de druk in de benzine toevoer. Het vloeibare gas zal de benzine verdringen. Na een voorafbepaalde tijd, die eventueel afhankelijk is van het instantane benzine verbruik van de motor kan de pomp 2 worden 30 uitgeschakeld en is de overschakeling compleet.
Bij schakeling van gas naar benzine zal de bestuurder de desbetreffende instructie invoeren en de besturing zal deze registreren en een aantal stappen van de werkwijze volgens de uitvinding uitvoeren. Een van de eerste stappen zal zijn het 9 inschakelen van de benzinepomp 2. In hoofdzaak tegelijk kunnen kleppen 4 en 5 worden geopend. Dit leidt tot een benzine stroom door een gedeelte van de spoeleenheid 28. Na een aantal seconden bijvoorbeeld 2-6 seconden, kan klep 5 en 20 worden gesloten en zal de drukversterker 3 gaan werken. De zuigers 11,12 zullen een 5 slag naar rechts maken onder de voortdurende opbouw van benzine aan de linker zijde. Hierdoor zal de benzine aan de uitgangzijde van de drukversterker door de leiding 26 naar knooppunt 25 worden gebracht en zal het zich stroomafwaarts bevindende vloeibare gas worden gespoeld en verdrongen. Een voorafbepaalde korte tijd nadat de versterker zijn spoelende werk is begonnen kunnen kleppen 8 en 20 worden gesloten. 10 Dit kan ongeveer 0.1-2.5 seconden later zijn. De LPG pomp 1 kan worden uitgeschakeld en klep 14 kan worden gesloten.
De overschakeling is nu uitgevoerd. Bij voorkeur wordt dan de werkwijze in werking gesteld om de spoeleenheid 28 en in het bijzonder de versterker 3 in zijn uitgangspositie terug te brengen. Dit vindt plaats door een sturing van de 15 respectievelijke kleppen 4 en 5. klep 4 kan worden gesloten terwijl klep 5 wordt geopend. Hierdoor kan de zuiger 11,12 terug naar de uitgangspositie worden gebracht. Een aanvullende terugstelveer P brengt zuiger 11,12 terug in de uitgangspositie.
De spoeleenheid verschaft een mogelijkheid om met een enkele slag van een zuiger 11,12 een verdringend effect te verschaffen. De ombouw van bestaande 20 systemen tot bi-fuel systemen kan volgens de uitvinding hierdoor plaatsvinden tegen lage kosten.

Claims (16)

1. Inrichting voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting omvattende ten minste een hogedrukpomp verbonden met de verbrandingsmotor voor het direct inspuiten van brandstof, waarbij de inrichting ten minste twee brandstofvoorraden omvat, voor een eerste en een tweede brandstof, bijvoorbeeld LPG respectievelijk benzine, alsmede twee van de brandstofvoorraden naar een invoer van de 10 hogedrukpomp lopende leidingen voor het toevoeren van de brandstoffen aan die pomp, welke leidingen voorzien zijn van terugslagventielen, waarbij de inrichting is voorzien van een spoeleenheid voor het spoelen van de leiding en de hogedrukpomp.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij ten minste een leiding is voorzien 15 van de spoeleenheid.
3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij de spoeleenheid een intensifier voor het verhogen van de brandstofdruk in die leiding omvat.
4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de intensifier een hydraulische drukversterker is.
5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de drukversterker twee zuigers met verschillende diameter omvat en een cilinder met vernauwing. 25
6. Inrichting volgens een van de conclusies 3-5, waarbij de intensifier een afvoer heeft met een retourleiding naar de brandstofvoorraad.
7. Inrichting volgens een van de conclusies 3-6, waarbij de leiding een 30 terugslagventiel als bypass van de intensifier omvat.
8. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de leidingen een knooppunt hebben stroomopwaarts van de hogedrukpomp, waarbij ten minste een leiding een retourleiding omvat naar de brandstofvoorraad stroomopwaarts van dat knooppunt.
9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij tussen de aansluiting van de 5 retourleiding en het knooppunt in de leiding een tweezijdig sluitbare klep is opgenomen.
10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de hogedrukpomp tevens een retourleiding omvat. 10
11. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de hogedrukpomp-retourleiding verbonden is met de tweede brandstofvoorraad.
12. Werkwijze voor het afwisselend inspuiten van twee soorten brandstof, 15 omvattende het verschaffen van een eerste brandstofvoorraad met een eerst soort brandstof, zoals benzine en een tweede brandstofvoorraad met een tweede soort brandstof, zoals gas, het schakelen tussen de brandstoffen door afwisselend toevoeren en inspuiten van de brandstoffen in een verbrandingsmotor, waarbij het schakelen van de tweede brandstof naar de eerst brandstof omvat het spoelen van de tweede brandstof 20 met de eerste brandstof, waarbij het spoelen omvat het ten minste tijdelijk verzamelen van de andere brandstof en het daarna toevoeren en inspuiten van de verzamelde brandstof.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij het spoelen omvat het 25 toevoeren van de eerste brandstof onder een verhoogde druk, waarbij de verhoogde druk wordt verkregen door een hydraulische slag van een verdringer.
14. Werkwijze volgens conclusie 12 of 13, waarbij het schakelen van de ene naar de andere brandstof omvat het aanzetten van de andere brandstofpomp, het 30 met de brandstofpomp opwekken van een voorafbepaalde druk en het na het bereiken van de voorafbepaalde druk verdringen van de ene brandstof stroomafwaarts.
15. Werkwijze volgens conclusie 14, waarbij het uitschakelen van de ene brandstofpomp plaatsvindt na het bereiken van de voorafbepaalde druk.
16. Werkwijze volgens een van de conclusies 12-15, waarbij het schakelen 5 van de tweede brandstof naar de eerst brandstof omvat het verminderen van de brandstoftoevoer naar de motor toe met 10-40 vol.%.
NL2001345A 2008-03-03 2008-03-03 Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen. NL2001345C2 (nl)

Priority Applications (16)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001345A NL2001345C2 (nl) 2008-03-03 2008-03-03 Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.
NL2002384A NL2002384C2 (nl) 2008-03-03 2008-12-30 Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.
JP2010549597A JP5671348B2 (ja) 2008-03-03 2009-03-03 二元燃料直接噴射式燃焼機関のための装置及び方法
PL09718045T PL2260200T3 (pl) 2008-03-03 2009-03-03 Sposób i układ do silnika spalinowego wewnętrznego spalania z dwupaliwowym wtryskiem bezpośrednim
PCT/NL2009/050095 WO2009110792A1 (en) 2008-03-03 2009-03-03 Arrangement and method for an internal combustion engine with direct dual fuel injection
US12/920,593 US20110011369A1 (en) 2008-03-03 2009-03-03 Arrangement and Method for an Internal Combustion Engine with Direct Dual Fuel Injection
AU2009220299A AU2009220299B2 (en) 2008-03-03 2009-03-03 Arrangement and method for an internal combustion engine with direct dual fuel injection
CN200980113030.0A CN102007287B (zh) 2008-03-03 2009-03-03 用于直接双燃料喷射的内燃发动机的装置和方法
CA2717149A CA2717149C (en) 2008-03-03 2009-03-03 Arrangement and method for an internal combustion engine with direct dual fuel injection
EP09718045.9A EP2260200B1 (en) 2008-03-03 2009-03-03 Arrangement and method for an internal combustion engine with direct dual fuel injection
BRPI0909175A BRPI0909175A2 (pt) 2008-03-03 2009-03-03 arranjo e método para um motor de combustão interna com injeção dupla direta
KR1020107022188A KR101557904B1 (ko) 2008-03-03 2009-03-03 내연기관용 2종 연료를 직접 분사하는 장치 및 방법
ES09718045.9T ES2544758T3 (es) 2008-03-03 2009-03-03 Disposición y método para un motor de combustión interna con inyección directa de dos combustibles
RU2010140420/06A RU2493417C2 (ru) 2008-03-03 2009-03-03 Устройство и способ для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыском двух видов топлива
RU2013126781A RU2625886C2 (ru) 2008-03-03 2009-03-03 Устройство и способ для двигателя внутреннего сгорания с прямым впрыском двух видов топлива
US14/226,163 US9494074B2 (en) 2008-03-03 2014-03-26 Arrangement and method for an internal combustion engine with direct dual fuel injection

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2001345 2008-03-03
NL2001345A NL2001345C2 (nl) 2008-03-03 2008-03-03 Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2001345C2 true NL2001345C2 (nl) 2009-09-07

Family

ID=39831895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2001345A NL2001345C2 (nl) 2008-03-03 2008-03-03 Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2001345C2 (nl)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2003791C2 (nl) * 2009-11-12 2011-05-16 Vialle Alternative Fuel Systems Bv Brandstoftoevoersysteem en hogedrukpomp voor een verbrandingsmotor.
ITBO20110027A1 (it) * 2011-01-27 2012-07-28 Marco Ciaccini Sistema per l'alimentazione di motori endotermici mediante gas di petrolio liquefatti (gpl)
CN104481710A (zh) * 2014-10-30 2015-04-01 长城汽车股份有限公司 多燃料发动机的控制方法、控制***和车辆
CN104481710B (zh) * 2014-10-30 2017-01-04 长城汽车股份有限公司 多燃料发动机的控制方法、控制***和车辆
US20220298980A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 Hyundai Motor Company Apparatus and method for charging lpg fuel of bi-fuel vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1124048A1 (fr) * 2000-02-08 2001-08-16 Paul Ledun Dispositif de double alimentation carburant pour moteur diesel
DE10042698A1 (de) * 2000-08-29 2002-03-14 Mathias Hoffmann Verfahren zur rücklauffreien Betreibung von Dieselmotoren mit Pflanzenöl
JP2002327658A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料装置
DE202005007712U1 (de) * 2005-05-11 2006-09-21 Storimpex Im- & Export Gmbh Pflanzenölbetrieb von Dieselmotoren mit Spülung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1124048A1 (fr) * 2000-02-08 2001-08-16 Paul Ledun Dispositif de double alimentation carburant pour moteur diesel
DE10042698A1 (de) * 2000-08-29 2002-03-14 Mathias Hoffmann Verfahren zur rücklauffreien Betreibung von Dieselmotoren mit Pflanzenöl
JP2002327658A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料装置
DE202005007712U1 (de) * 2005-05-11 2006-09-21 Storimpex Im- & Export Gmbh Pflanzenölbetrieb von Dieselmotoren mit Spülung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2003791C2 (nl) * 2009-11-12 2011-05-16 Vialle Alternative Fuel Systems Bv Brandstoftoevoersysteem en hogedrukpomp voor een verbrandingsmotor.
ITBO20110027A1 (it) * 2011-01-27 2012-07-28 Marco Ciaccini Sistema per l'alimentazione di motori endotermici mediante gas di petrolio liquefatti (gpl)
WO2012101596A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Brum S.R.L. System for the supply of internal combustion engines by means of liquified petroleum gas
CN104481710A (zh) * 2014-10-30 2015-04-01 长城汽车股份有限公司 多燃料发动机的控制方法、控制***和车辆
CN104481710B (zh) * 2014-10-30 2017-01-04 长城汽车股份有限公司 多燃料发动机的控制方法、控制***和车辆
US20220298980A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 Hyundai Motor Company Apparatus and method for charging lpg fuel of bi-fuel vehicle
US11761389B2 (en) * 2021-03-22 2023-09-19 Hyundai Motor Company Apparatus and method for charging LPG fuel of bi-fuel vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2002384C2 (nl) Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.
US5884597A (en) Fuel feeding apparatus for internal combustion engine and vehicle using the fuel feeding apparatus
EP1649154B1 (en) Pressure boosting common rail fuel injection apparatus and fuel injection control method therefor
JP4399389B2 (ja) ガス機関を運転する方法
EP1002948B1 (en) Accumulator type fuel injection system
JP6637467B2 (ja) 低引火点燃料のための燃料噴射システムを有する大型2行程圧縮点火内燃エンジン、及びそのための燃料弁
CN103422998A (zh) 直喷式气体发动机和方法
CN103201485B (zh) 用于内燃机的燃油高压蓄存器喷射***的运行的方法和装置
CN102016278B (zh) 共轨***的叠加的压力调节
EP2971741B1 (en) Temperature control of a fluid discharged from a heat exchanger
CN101435376A (zh) 内燃机起动***及方法
NL2001345C2 (nl) Inrichting en werkwijze voor een verbrandingsmotor met directe inspuiting met twee brandstoffen.
CN105518284A (zh) 用于运行多燃料活塞式发动机的燃料喷射***和方法
US10954831B2 (en) Device for supplying lubricant
JP3669017B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射制御装置
WO1998002654A1 (fr) Appareil de commande d'injection de carburant du type a accumulation
KR100743208B1 (ko) 왕복동 피스톤 연소엔진의 연료 분사장치
CN100402825C (zh) 增压型燃料喷射装置
JP2009185609A (ja) 多気筒内燃機関の燃料噴射装置
KR101887962B1 (ko) 2실린더 방식 2종 연료 전환 장치 및 연료 공급 방법
JPH0777120A (ja) 内燃機関用燃料供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
PLED Pledge established

Effective date: 20131010

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20160401