NL8200993A - DEVICE FOR INJECTION OF FUEL, SUCH AS LPG, IN LIQUID FORM. - Google Patents
DEVICE FOR INJECTION OF FUEL, SUCH AS LPG, IN LIQUID FORM. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8200993A NL8200993A NL8200993A NL8200993A NL8200993A NL 8200993 A NL8200993 A NL 8200993A NL 8200993 A NL8200993 A NL 8200993A NL 8200993 A NL8200993 A NL 8200993A NL 8200993 A NL8200993 A NL 8200993A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- injector
- fuel
- lpg
- air
- petrol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F02D19/0678—Pressure or flow regulators therefor; Fuel metering valves therefor
-
- 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
- F02D19/02—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 gaseous fuels
- F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
- F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
-
- 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
- F02D19/08—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
- 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
- F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
- F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
- F02D19/0615—Switch-over from one fuel to another being initiated by automatic means, e.g. based on engine or vehicle operating conditions
-
- 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)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
i - % H.0. 30.888i -% H.0. 30,888
Inrichting voor injectie van brandstof, zoals LPG, in vloeibare vorm. -.....Fuel injection device, such as LPG, in liquid form. -.....
Aanvraagster noemt als uitvinder* Ing* I.B.W. Hoebeek , De uitvinding heeft betrekking op een .-inrichting voor het gedoseerd toevoeren van een brandstof welke onder omgevingscondities gas-(damp)-vormig is, in het bijzonder LPG, aan een verbrandingsinrichting, zoals een inwendige verbran-5 dingsmotor, gasturbine, oven of dergelijke, waarbij de brandstof voor zijn intrede in de verbrandingsruimte met de benodigde verbrandingslucht vermengd is.Applicant mentions as inventor * Ing * I.B.W. The invention relates to a device for the dosed supply of a fuel which is gaseous (vapor) -shaped under ambient conditions, in particular LPG, to a combustion device, such as an internal combustion engine, gas turbine, furnace or the like, wherein the fuel before entering the combustion space is mixed with the required combustion air.
Brandstoffen van het bedoelde type, meer in het bijzonder LPG, worden over het algemeen in vloeibare vorm ge-10 transporteerd en opgeslagen bij omgevingstemperatuur, waarbij de druk in de houder binnen gemakkelijk beheersbare grenzen blijft in de grootte-orde van 4-12 Baro. Vóór de toevoer van de brandstof aan de verbrandingsinrichting wordt deze in het algemeen verdampt en wordt de druk in een 15 reduceerinrichting veelal aanmerkelijk verlaagd. De regeling van de aan de verbrandingsinrichting toegevoerde hoeveelheid brandstof vindt daarbij plaats na de verdamping en · de drukverlaging, dus in de gasvormige of dampvormige fase. Daardoor wordt de regeling sterk afhankelijk van de temper-20 ratuur en de druk van de damp, welke op hun beurt wederom afhankelijk zijn van de samenstelling van de brandstof. Als voorbeeld zij gewezen op de verschillen in mengverhouding van het butaan en propaan in de zomer- respectievelijk win-tersamenstelling van LPG. Het is bekend dat de bovenbeschre-25 ven regeling in de gasfase bij toepassing in bijvoorbeeld inwendige verbrandingsmotoren van het otto-type, tot moeilijkheden leidt, welke zich onder meer uiten, in van de gewenste lucht-brandstof-mengverhouding afwijkende, te arme of te rijke mengsels.Fuels of the intended type, more particularly LPG, are generally transported in liquid form and stored at ambient temperature, the pressure in the container remaining within easily controllable limits of the order of 4-12 Baro. Before the fuel is supplied to the combustion device, it is generally evaporated and the pressure in a reducing device is usually reduced considerably. The amount of fuel supplied to the combustion device is regulated after the evaporation and the pressure drop, i.e. in the gaseous or vaporous phase. As a result, the control becomes strongly dependent on the temperature and the pressure of the vapor, which in turn depend on the composition of the fuel. As an example, the differences in mixing ratio of the butane and propane in the summer and winter composition of LPG are to be mentioned. It is known that the above-described gas-phase control when used in, for example, otto-type internal combustion engines, leads to difficulties which are expressed, inter alia, in deviating from the desired air-fuel-mixing ratio, too lean or too rich mixtures.
30 De uitvinding beoogt nu de problemen welke samenhangen met een nauwkeurige dosering praktisch volledig te voorkomen door de regeling van de nauw ermee samenhangende introductie van de brandstof in de verbrandingslucht in de vloeistof fase te doen plaatsvinden. De in de aanhef omschreven inrichting 35 wordt dan ook volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de inrichting ervoor ingericht is om de brandstof onder druk in vloeibare vorm te doseren en in de verbrandingslucht te 8200993 ' - 2 - ' Λ . % brengen, een en ander zodanig, dat de verdamping van de brandstof pas in de verbrandingslucht plaatsvindt.The invention now aims at practically completely avoiding the problems associated with accurate dosing by controlling the closely related introduction of the fuel into the combustion air in the liquid phase. According to the invention, the device 35 described in the preamble is characterized in that the device is adapted for dosing the fuel under pressure in liquid form and for introducing it into the combustion air. %, such that the evaporation of the fuel only takes place in the combustion air.
Op zich is een nauwkeurige, reproduceerbare en regelbare dosering van kleine vloeistofhoeveelheden bekend uit 5 de brandstofsystemen zoals toegepast bij bijvoorbeeld gasturbines, dieselmotoren en benzine-injectiemotoren.An accurate, reproducible and controllable dosing of small quantities of liquid is known per se from the fuel systems as used for instance for gas turbines, diesel engines and petrol injection engines.
Gezien het feit dat de bedoelde brandstof in de toegevoerde verbrandingslucht wordt ingebracht en aldaar verdampt voordat het lucht-brandstof mengsel de verbrandingsinrichting 10 binnentreedt, en omdat de brandstof onder relatief lage druk gedoseerd wordt en evenmin een hogere druk vereist voor de introductie in de verbrandingslucht, behoeft een kostbaar hogedruk-injectiesysteem zoals ontwikkeld voor dieselmotoren, niet toegepast te worden. Toepasbaar zijn inrichtingen 15 van de soort zoals toegepast voor benzine-injectie van otto-motoren, welke met relatief lage drukken werken.Considering that the fuel in question is introduced into the supplied combustion air and evaporates there before the air-fuel mixture enters the combustion device 10, and because the fuel is dosed under relatively low pressure, nor does it require a higher pressure for introduction into the combustion air, an expensive high-pressure injection system as developed for diesel engines need not be used. Applicable are devices 15 of the type as used for gasoline injection of otto engines operating at relatively low pressures.
• Aangezien het hoofd-toepassingsgebied van de inrichting volgens de uitvinding dat van zuiger-verbrandingsmotoren zal zijn, zal de uitvinding hierop gericht verder worden toege-20 licht. Er zij echter op gewezen dat de uitvinding in wezen eveneens toepasbaar is bij bijvoorbeeld gasturbines, ovens of der gelijke verbrandingsinrichtingen.Since the main field of application of the device according to the invention will be that of piston-combustion engines, the invention will be further elucidated herein. It should be noted, however, that the invention is also essentially applicable to, for example, gas turbines, ovens or the like combustion devices.
De inrichting volgens de uitvinding wordt, indien bestemd voor een zuiger-verbrandingsmotor, verder daardoor ge-25 kenmerkt, dat de inrichting een injector omvat welke de brandstof in de luchtaanzuigleiding inspuit. De inrichting is bruikbaar zowel bij dieselmotoren als bij vonkontstoken otto-motoren, waarbij de laatste zowel van het carburateur-type als van het injectie-type kunnen zijn. Toepassing bij 30 hybride tussenvormen is eveneens mogelijk.The device according to the invention, if intended for a piston-combustion engine, is further characterized in that the device comprises an injector which injects the fuel into the air suction line. The device can be used with both diesel and spark ignition otto engines, the latter being either carburettor or injection type. Application with hybrid intermediates is also possible.
Volgens een verder kenmerk wordt de inrichting, bestemd voor otto-verbrandingsmotoren, daardoor gekenmerkt, dat de injector stroomafwaarts van de luchtregelklep (smoorklep) geplaatst is. Omdat bij vonkontstoken otto-motoren een meer 35 of minder stoechiometrisch lucht-brandstofmengsel nodig is om een regelmatige en reproduceerbare verbranding te verkrijgen, zijn otto-motoren steeds uitgerust met een lucht-regelklep welke de aangezogen verbrandingsluchthoeveelheid in eerste instantie regelt als functie van het van de motor 40 gevraagde vermogen. Zowel een otto-motor met carburateur als 8200993 ' * -3- *. - . ' één met benzine-in jec tie is steeds voorzien van een smoorklep. Injectie volgens de uitvinding van het LPG of dergelijke stroomafwaarts van de smoorklep heeft het voordeel, dat de sterke wervelingen in de luchtstroming achter de 5 smoorklep, de verdamping van de als vloeistof toegevoerde .brandstof en de vermenging met de verbrandingslucht bevordert. Bij die verdamping treedt een sterke temperatuurdaling op, waarbij in de lucht aanwezige waterdamp tijdelijk kan bevriezen en bestanddelen van het LPG of dergelijke tijde-10 lijk vast kunnen worden; dit kan een vrije beweging en een reproduceerbare werking van de smoorklep niet verhinderen, dank zij de injectie stroomafwaarts van de smoorklep. ÏÏit berekeningen en in de praktijk is gebleken, dat de verbrandingslucht, zelfs in de winter, voldoende warmte bevat, om, 15 te zamen met de door de wanden van de aanzuigleiding toegevoerde warmte, de brandstof tijdig en volledig te doen verdampen en vermengen met de lucht, zodat aan allé cilinders een voldoende homogeen mengsel wordt toegevoerd.According to a further feature, the device intended for otto combustion engines is characterized in that the injector is located downstream of the air control valve (throttle valve). Since spark-ignition otto engines require a more or less stoichiometric air-fuel mixture to achieve regular and reproducible combustion, otto engines are always equipped with an air control valve that initially controls the amount of combustion air drawn in as a function of the the motor 40 requested power. Both an otto engine with carburettor and 8200993 '* -3- *. -. 'one with petrol injection always has a throttle valve. Injection of the LPG or the like downstream of the throttle valve according to the invention has the advantage that the strong eddies in the air flow behind the throttle valve promote the evaporation of the fuel supplied as liquid and the mixing with the combustion air. This evaporation causes a sharp drop in temperature, whereby water vapor present in the air can temporarily freeze and components of the LPG or the like can temporarily solidify; this cannot prevent free movement and reproducible operation of the throttle thanks to the injection downstream of the throttle. Calculations and practice have shown that the combustion air, even in winter, contains sufficient heat, together with the heat supplied by the walls of the suction pipe, to allow the fuel to evaporate in a timely and complete manner and to mix with the air, so that a sufficiently homogeneous mixture is supplied to all cylinders.
Uit het bovenstaande volgt reeds, dat de inrichting er 20 verder door gekenmerkt wordt, dat één injector meer dan één cilinder bedient, zoals bijvoorbeeld 4, 5 of 6 cilinders van een gehele motor of een cilinderbank ingeval van motoren in V-vorm of andere'bouwwijze.It already follows from the above that the device is further characterized in that one injector serves more than one cylinder, such as, for example, 4, 5 or 6 cylinders of a whole engine or a cylinder bank in the case of engines in V-shape or other construction method.
Hoewel de regeling van de brandstoftoevoer op zich 25 reeds nauwkeurig kan plaatsvinden in de vloeistoffase, is het niettemin van voordeel om zowel voor de dosering als de injectie over een bekende toevoerdruk van de vloeistof te beschikken. De inrichting wordt derhalve verder daardoor gekenmerkt, dat een drukreduceerinrichting in de toevoer van 30 de vloeibare brandstof naar de injector is geplaatst. Ten einde de eigenlijke injectie, welke achter de smoorklep plaatsvindt, zo goed mogelijk reproduceerbaar te houden, is het van voordeel, wanneer de drukreduceerinrichting de brandstoftoevoerdruk naar de injector regelt als functie van 35 de luchtdruk ter plaatse van de injector in de luchtaanzuig-leiding. Daarmee wordt niet alleen de invloed op de luchtdruk ter plaatse als gevolg van de smoorklep uitgeschakeld, doch ook invloeden afkomstig van luchtfilters, drukvulcom-pressoren, enzovoort. Bereikt wordt een constant drukver-40 schil tussen de brandstoftoevoer vóór de injector en de 8200993 - 4 - ~ 'Although the control of the fuel supply per se can already take place accurately in the liquid phase, it is nevertheless advantageous to have a known supply pressure of the liquid for both the dosing and the injection. The device is therefore further characterized in that a pressure reducing device is placed in the supply of the liquid fuel to the injector. In order to keep the actual injection, which takes place behind the throttle valve, as reproducible as possible, it is advantageous if the pressure reducing device controls the fuel supply pressure to the injector as a function of the air pressure at the location of the injector in the air suction line. This eliminates not only the influence on the local air pressure as a result of the throttle valve, but also influences originating from air filters, pressure filling compressors, etc. A constant pressure difference between the fuel supply in front of the injector and the 8200993 - 4 - ~ 'is achieved.
« V«V
A ........ - .....A ........ - .....
lucht waarin de injectie plaatsvindt·air into which the injection takes place
De "bovenbeschreven inrichtingen zijn toepasbaar op alle typen inwendige verbrandingsmotoren. Er zal echter een be-sturingsinrichting moeten zijn voor de dosering van de 5 brandstofhoeveelheid per tijdseenheid via de injector.The above described devices are applicable to all types of internal combustion engines. However, there will have to be a controller for dosing the amount of fuel per unit time via the injector.
Bijzonder aantrekkelijk is het, wanneer de motor waarop de inrichting volgens de uitvinding wordt toegepast, reeds voorzien is van een dergelijke besturing. Dit is in het bijzonder het geval bij otto-motoren met benzine-injectie, 10 waarbij in het bijzonder gedacht wordt aan systemen van het type met luchthoeveelheidmeting en digitale besturing, zoals beschreven in de publikatie in "Bosch Techn. Berichte" (5) 1975-1 (Bosch-L-Jetronic). Hoewel de inrichting volgens de uitvinding ook bij andere injectie-systemen toepasbaar 15 is, is het van voordeel om de inrichting zoveel mogelijk te adapteren aan één van de meest toegepaste benzine-injectie-systemen met de daarbij behorende besturing. De hierna besproken voorkeursuitvoeringsvormen zijn derhalve toegespitst op gebruik te zamen met het bovengenoemde Bosch-L-Jetronic-20 systeem. Dit laatste omvat een digitale elektronische besturingseenheid, welke de benzine-injectors bestuurt. Elke cilinder heeft een eigen benzine-injector welke de benzine kort vóór de inlaatklep in de betrokken verbrandingslucht---------- leiding injecteert. De benzine wordt onder constante druk 25 toegevoerd aan iedere benzine-injector en alle injecteren worden gelijktijdig elektromagnetisch bestuurd door de besturingseenheid. De dosering vindt plaats door middel van de openingsduur van de injectoren, welke alle gelijktijdig werken. Een veel voorkomende besturingsmethode bestaat daar-30 uit, per cyclus van de motor twee injecties te geven, zodat de frequentie van de injecties een functie is van het momentane toerental van de motor. Bij het beschreven benzine-injectie-systeem regelt de bestuurder via het gaspedaal de luchtsmoorklep in de aanzuigleiding voor de verbrandings-35 lucht. Een ervoor geplaatste luchthoeveelheid-meetinrichting geeft een signaal aan de besturingseenheid. Evenzo wordt de stand van de smoorklep ingevoerd in de besturingseenheid. Verder worden het toerental van de motor, de temperatuur van het koelwater, de luchtdruk achter de smoorklep in de lucht-40 aanzuigleiding, eventueel de samenstelling van de uitlaat- 8200993 - 5 - gassen en dergelijke informatie aan de 'besturingseenheid ingevoerd. Uit de besturingseenheid gaan commando's naar de benzine-inj eet oren inzake openingsmoment en openings duur. Benzine-injectiesystemen van deze soort zijn in de vaklite-5 ratuur uitgebreid beschreven.It is particularly attractive if the motor to which the device according to the invention is applied is already provided with such a control. This is in particular the case with petrol injection otto engines, especially systems of the type with air flow measurement and digital control, such as described in the publication in "Bosch Techn. Berichte" (5) 1975 -1 (Bosch-L-Jetronic). Although the device according to the invention can also be used with other injection systems, it is advantageous to adapt the device as much as possible to one of the most commonly used petrol injection systems with the associated control system. The preferred embodiments discussed below are therefore focused on use in conjunction with the aforementioned Bosch-L-Jetronic-20 system. The latter includes a digital electronic control unit, which controls the gasoline injectors. Each cylinder has its own petrol injector which injects the petrol shortly before the inlet valve into the combustion air concerned ---------- line. The gasoline is supplied to each gasoline injector under constant pressure and all injections are simultaneously electromagnetically controlled by the control unit. Dosing takes place by means of the opening time of the injectors, which all operate simultaneously. A common control method consists of giving two injections per cycle of the motor, so that the frequency of the injections is a function of the instantaneous speed of the motor. In the described petrol injection system, the driver controls the air throttle valve in the combustion air intake pipe via the accelerator pedal. An airflow measuring device placed in front gives a signal to the control unit. Likewise, the throttle valve position is entered into the control unit. Furthermore, the speed of the engine, the temperature of the cooling water, the air pressure behind the throttle in the air-suction pipe, possibly the composition of the exhaust gases and the like, are fed into the control unit. From the control unit, commands are sent to the petrol injection ears regarding opening time and opening time. Gasoline injection systems of this kind have been extensively described in the literature.
De inrichting volgens de uitvinding, bestemd voor een motor met elektronisch bestuurd injectie-systeem, bevattende een luchtstroom-meetinriehting, wordt nu verder daardoor gekenmerkt, dat de injector van het elektromagnetisch be-10 stuurde type is, waarbij de reeds aanwezige elektronische besturingsmiddelen de openingsduur en de openingssequentie van de injector bepalen. Zonder in de bestaande elektronische besturingseenheid in te grijpen, kan de LEG- of dergelijke -injector met dezelfde signalen als de bestaande 15 benzine-injector en bestuurd worden. Omdat de toevoerdruk van het vloeibare LPG en de calorische waarde van het LPG in wezen bekend is, mede in verband met de benodigde hoeveelheid verbrandingslucht, kan door berekening de uit-stroomopening van de LPG-injector bepaald worden, zodat in 20 LFG-bedrijf een even goede lucht-brandstofregeling mogelijk is als in benzinebedrijf.The device according to the invention, intended for a motor with an electronically controlled injection system, comprising an air flow measuring device, is now further characterized in that the injector is of the electromagnetically controlled type, the electronic control means already present having the opening duration and determine the opening sequence of the injector. Without intervening in the existing electronic control unit, the LEG or the like injector can be controlled and controlled with the same signals as the existing 15 petrol injector. Since the supply pressure of the liquid LPG and the calorific value of the LPG is essentially known, partly in connection with the required amount of combustion air, the outflow opening of the LPG injector can be determined by calculation, so that in 20 LFG operation a as good air-fuel regulation is possible as in petrol company.
Omschakeling op hetzij LPG-bedrijf of benzine-bedrijf kan op verschillende wijzen plaatsvinden. Enerzijds kan het van de elektronische besturingseenheid uitgaande openings-25 signaal slechts naar hetzij de LPG-verstuiver of de benzine-verstuivers geleid worden. Ook is het mogelijk, zowel de benzine- als de LPG-injectors steeds gelijktijdig te laten werken, doch naar wens de ene of de andere brandstoftoevoer af te sluiten met behulp van een magneetafsluiter in de toe-30 voerleiding van elke brandstof. De inrichting volgens de uitvinding wordt derhalve daardoor gekenmerkt, dat de reeds bestaande elektronische besturingsinrichting omschakelbaar is om naar keuze het benzine-injectiesysteem en/of de LPG-injector te besturen, zodanig dat elke brandstof in vloei-35 bare vorm gedoseerd wordt.Switching to either LPG or gasoline operation can take place in various ways. On the one hand, the opening 25 signal emanating from the electronic control unit can only be conducted to either the LPG atomizer or the gasoline atomizers. It is also possible to operate both the gasoline and the LPG injectors at the same time, but, if desired, to shut off one or the other fuel supply by means of a magnetic valve in the supply line of each fuel. The device according to the invention is therefore characterized in that the pre-existing electronic control device is switchable to optionally control the petrol injection system and / or the LPG injector, such that each fuel is dosed in liquid form.
Er zijn otto-motoren bekend, voorzien van het beschreven benzine-injectiesysteem, welke bovendien zijn ingericht voor gebruik van LPG of dergelijke als alternatieve brandstof. Deze motoren krijgen het LPG echter in dampvorm via 40 een verdamperdrukregelaar toegevoerd. Naast de bovenbeschre- 8200993 - 6 - ^ x ...Otto engines are known, provided with the described petrol injection system, which are additionally equipped for the use of LPG or the like as an alternative fuel. However, these engines receive the LPG in vapor form via an evaporator pressure regulator. In addition to the above 8200993 - 6 - ^ x ...
ven nadelen van dit systeem blijkt in de praktijk dat na een zekere bedrijfstijd op LPG, zonder injectie van benzine, dat één of meer van de benzine-injectoren in de gesloten stand vast blijven zitten bij omschakeling op benzine-5 bedrijf. De betrekkelijk tere benzine-injectoren zijn · klaarblijkelijk niet bestand·tegen langdurig buiten gebruik zijn op een in bedrijf zijnde motor.The drawbacks of this system show in practice that after a certain operating time on LPG, without injection of petrol, that one or more of the petrol injectors remain stuck in the closed position when switching to petrol-5 operation. The relatively fragile gasoline injectors are, apparently, not resistant to long periods of non-use on an operating engine.
Een ander algemeen bekend probleem van LPG-bedrijf bestaat uit de verhoogde slijtage en inslag van de inlaat-10 kleppen op hun klepzittingen in vergelijking tot benzine-bedrijf.Another well known problem of LPG operation is the increased wear and impact of the inlet 10 valves on their valve seats as compared to gasoline operation.
De inrichting volgens de uitvinding maakt het nu op eenvoudige manier mogelijk om op beide brandstoffen gelijktijdig de motor te bedrijven, waarbij een mengverhouding 15 tussen 0% en 100% mogelijk is, dank zij de synchrone werking van de benzine- en LPG-injectoren. In het algemeen zal van het gehele gebied van mengverhoudingen vooral het gebied met hoog LPG-percentage interessant zijn, omdat immers het LPG als goedkopere vervangingsbrandstof voor benzine 20 dient. Evenwel kan volgens een voorkeursuitvoeringsvorm de inrichting volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd zijn, dat de elektronische besturingsinrichting, in de schakel-stand voor LPG als hoofdbrandstof, de LPG-injector gelijktijdig met de benzine-injectoren voor benzine als neven-25 brandstof bestuurt, waarbij de benzine-injectie op een ge4·' ringe dosering van circa 10% of minder van de vollasthoe-veelheid gehandhaafd blijft. Dit kan bijvoorbeeld bereikt worden door de toevoerdruk naar de benzine-injectoren op een lagere waarde in te stellen. In het elektronische be-30 sturingssysteem hoeft daartoe niet ingegrepen te worden. Daarmee wordt het voordeel bereikt, dat de bestanddelen in de benzine, welke verantwoordelijk zijn voor de "smering" van de klep op zijn klepzitting toegevoerd blijft worden, ondanks het feit dat LPG als hoofdbrandstof wordt gebruikt. 35 Gebleken is dat een dergelijke geringe dosering met benzine reeds de gewenste reductie van de slijtage van de inlaat-kleppen mogelijk maakt. Wellicht ten overvloede zij erop gewezen, dat de geringe benzine-injectie naast het gebruik van LPG als hoofdbrandstof de uiteindelijke lucht-brandstof-40 verhouding in de cilinder slechts in ondergeschikte en in de 8200993 - 7 - praktijk verwaarloosbare mate wijzigt, zodat noch de verbranding noch de uitlaatgassamenstelling er ontoelaatbaar door worden beïnvloed.The device according to the invention now makes it possible in a simple manner to operate the engine on both fuels simultaneously, whereby a mixing ratio of between 0% and 100% is possible, thanks to the synchronous operation of the petrol and LPG injectors. In general, of the entire range of mixing ratios, the area with a high LPG percentage will be of interest, because the LPG serves as a cheaper replacement fuel for petrol. However, according to a preferred embodiment the device according to the invention can be designed in such a way that the electronic control device, in the switching position for LPG as main fuel, controls the LPG injector simultaneously with the petrol injectors for petrol as secondary fuel, wherein the gasoline injection at a low dose of about 10% or less of the full load amount is maintained. This can be achieved, for example, by setting the supply pressure to the petrol injectors to a lower value. There is no need to intervene in the electronic control system. This achieves the advantage that the gasoline components responsible for the "lubrication" of the valve continue to be supplied to its valve seat, despite the fact that LPG is used as the main fuel. It has been found that such a small dosage with petrol already allows the desired reduction of the wear of the inlet valves. For the sake of completeness, it should be noted that the low petrol injection, in addition to the use of LPG as the main fuel, changes the final air-fuel-40 ratio in the cylinder only to a minor and negligible extent in 8200993 - 7 practice, so that neither combustion neither the exhaust gas composition is unacceptably affected.
De injector en drukreduceerinrichting voor het LPG 5 kunnen eenvoudig zijn en klein van afmetingen, omdat vloeistof verwerkt wordt. Het is van voordeel, wanneer de injector met de drukreducèerinrichting in één huis is ondergebracht, met minimale inhoud van de brandstof bevattende ruimten van de brandstofleiding tussen de uitgang van de 10 reduceerinrichting en de injector. Daarmee wordt het risico van dampbelvorming in het LPG voor de injector tot een minimum gereduceerd, ook in een periode kort na het stoppen van de bedrijf swarme motor. Voor de injector kan een klep en mondstuk gebruikt worden, van het type tap-verstuiver, zo-15 als toegepast bij dieselmotoren. De afdichting van de klep is kegelvormig en de naaldvormige klep wordt door een veer in de gesloten stand gehouden. Een aan het einde van de klep bevestigd anker steekt in een solenoïdespoel welke bij bekrachtiging het anker aantrekt tegen de veerkracht in en 20 de klep opent, waardoor het LPG langs de kegelvormige zitting en langs de tap door de uittrede-opening in de verbrandingslucht wordt gespoten. Het aanbrengen van een tap, welke cilindrisch kan zijn, voorkomt het risico van verstopping van de opening door ijsvorming of door het optreden 25 van vaste LPG-bestanddelen. De voortdurende op en neergaande beweging van de naald met de tap voorkomt de opbouw van ijs of andere vaste delen. Verder is gebleken, dat het van voordeel is, dat de injector zodanig gericht is, dat de brandstof in hoofdzaak loodrecht op de stromingsrichting van de 30 verbrandingslucht en tangentieel langs de wand van de lucht-aanzuigleiding injecteerbaar is. Hiermee worden een tweetal voordelen bereikt, namelijk in de eerste plaats dat een fijne verstuiving van het LPG niet nodig is en er derhalve geen hoge eisen hieraan gesteld behoeven te worden, en dat 35 in de tweede plaats het bevochtigen van de wand van de '. luchtaanzuigleiding met de snel verdampende LPG-vloeistof een snelle en gelijkmatige verdamping bevordert en de vorming van ijs en tijdelijk vaste LPG-bestanddelen voorkomt. Mocht dit voor bepaalde toepassingen niet voldoende zijn, 40 dan kan volgens een voorkeursuitvoeringsvorm het huis waarin 8200993 ‘ ' - 8 - zich de injector en de drukreduceerinrichting "bevinden, van verwarmingsmiddelen zijn voorzien, in het "bijzonder in dat gedeelte waar de geïnjecteerde brandstof op de wand verdampt. Een verwarming met het koelmedium van de motor is 5 daarvoor geschikt. Zelfs onder winterse omstandigheden en een koude motor, kan dit koelmedium nog warmte af geven aan het verdampende LPG,' aangezien bij de verdamping daarvan temperaturen van tientallen graden onder 0°C kunnen optreden.The injector and pressure reducing device for the LPG 5 can be simple and small in size because liquid is processed. It is advantageous if the injector with the pressure reducing device is housed in one housing, with minimal content of the fuel-containing spaces of the fuel line between the outlet of the regulator and the injector. This minimizes the risk of vapor bubble formation in the LPG for the injector, even in a period shortly after the engine has stopped operating. For the injector, a valve and nozzle, of the type tap atomizer, can be used, as used with diesel engines. The valve seal is conical and the needle-shaped valve is held in the closed position by a spring. An anchor attached to the end of the valve inserts into a solenoid coil which, when energized, pulls the armature against the resilience and opens the valve, injecting the LPG along the tapered seat and along the tap through the discharge opening into the combustion air. . The provision of a tap, which can be cylindrical, avoids the risk of blockage of the opening due to ice formation or the occurrence of solid LPG components. The continuous up and down movement of the needle with the tap prevents the build-up of ice or other solid particles. It has further been found that it is advantageous that the injector is oriented such that the fuel is injectable substantially perpendicular to the flow direction of the combustion air and tangentially along the wall of the air suction pipe. Two advantages are hereby achieved, namely in the first place that a fine atomization of the LPG is not necessary and therefore no high requirements have to be imposed on it, and that in the second place the wetting of the wall of the LPG. air intake pipe with the fast evaporating LPG liquid promotes fast and even evaporation and prevents the formation of ice and temporarily solid LPG components. If this is not sufficient for certain applications, 40 according to a preferred embodiment the housing in which the injector and the pressure reducing device "are located, can be provided with heating means, in particular" in that part where the injected fuel is the wall evaporates. A heater with the cooling medium of the engine is suitable for this. Even under winter conditions and a cold engine, this cooling medium can still give off heat to the evaporating LPG, since evaporation can cause temperatures of tens of degrees below 0 ° C.
10 In dit verband zij er op gewezen, dat het doen verdam pen van het LPG in de aangezogen verbrandingslucht, de temperatuur van het lucht-brandstofmengsel dat de motor aanzuigt, ook bij bedrijfswarme motor aanzienlijk verlaagt tegenover hetzij bedrijf met benZine-injectie of het bekende 15 bedrijf met LPG, dat eerst verdampt is en als damp aan de verbrandingslucht wordt toegevoerd via een carburateur. De thermische belasting van de motor is daardoor aanmerkelijk lager, zodat de bekende vermogensverliezen bij het gebruik van LPG praktisch volledig vermeden worden met het systeem 20 volgens de uitvinding. In het bijzonder ook bij motoren met drukvulling door middel van een uitlaatgasturbine-compres-sor is de afkoelende werking van het verdampende LPG een groot voordeel.10 In this regard, it should be noted that evaporation of the LPG in the intake combustion air significantly reduces the temperature of the air-fuel mixture drawing the engine, even when the engine is warm, compared to either petrol injection operation or the known 15 operation with LPG, which has first evaporated and is supplied as vapor to the combustion air via a carburettor. The thermal load on the engine is therefore considerably lower, so that the known power losses when using LPG are practically completely avoided with the system 20 according to the invention. The cooling effect of the evaporating LPG is also a great advantage, especially in engines with turbocharging by means of an exhaust gas turbine compressor.
Ten slotte kan opgemerkt worden, dat de toegepaste 25 brandstof, zoals LPG, van samenstelling kan variëren, bijvoorbeeld in verband met de verschillende mengverhouding butaan-propaan voor zomer- en winterbedrijf. Daarmee verandert zowel de optimale lucht-brandstofverhouding als de calorische waarde per volume-eenheid vloeibare brandstof.Finally, it can be noted that the fuel used, such as LPG, can vary in composition, for example because of the different mixing ratio of butane-propane for summer and winter operation. This changes both the optimum air-fuel ratio and the calorific value per unit volume of liquid fuel.
30 Door het toevoegen van een instelbare potentiometer aan de elektronische besturingseenheid in het circuit voor de ope-ningsduur van de injector kan ook deze variabele ingevoerd worden voor een optimale regeling van de lucht-brandstof-verhouding welke aan de motor wordt toegevoerd. In veel ge-35 vallen is het zonder meer mogelijk om bij de bestaande elektronische besturingseenheid deze extra variabele in te voeren.By adding an adjustable potentiometer to the electronic control unit in the circuit for the injector opening time, this variable can also be entered for optimum control of the air-fuel ratio supplied to the engine. In many cases it is readily possible to enter this additional variable with the existing electronic control unit.
In de praktijk is bij veel bestaande motoren reeds een verbindingsflens aanwezig tussen de smoorklep en de eigen-40 lijke luchtaanzuigleiding van de motor. Door op deze plaats 8200993 - 9 - het beschreven huis van de LPG-injector met de ingebouwde drukreduceerinrichting tussen de flenzen te plaatsen, kan op uiterst eenvoudige wijze een bestaande motor met ben-zine-injectie omgebouwd worden voor gebruik met een alter-5 natieve brandstof zoals LPG, welke eveneens in vloeibare vorm wordt gedoseerd en geïnjecteerd in de verbrandingslucht. Inbouw van de' inrichting volgens de uitvinding achteraf bij bestaande motoren of bij nieuwbouw is derhalve bijzonder eenvoudig, verlangt in het algemeen weinig of 10 geen veranderingen, doch slechts het monteren en aansluiten van de benodigde componenten.In practice, a connection flange is already present on many existing engines between the throttle valve and the actual air intake pipe of the engine. By placing the described housing of the LPG injector with the built-in pressure reducing device between the flanges in this location, it is very easy to convert an existing petrol injection engine for use with an alternative fuel such as LPG, which is also dosed in liquid form and injected into the combustion air. The retrofitting of the device according to the invention to existing engines or to new construction is therefore particularly simple, generally requiring little or no changes, but only mounting and connecting the necessary components.
Aan de hand van de bijbehorende tekening van een uitvoeringsvorm van het injectie systeem volgens de uitvinding zal de uitvinding nader worden toegelicht.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing of an embodiment of the injection system according to the invention.
15 In bijgaand schema van een installatie waarin de in richting volgens de uitvinding is toegepast, is met 1 een viertakt-viercilinder-otto-motor in bovenaanzicht weergegeven. Hij is voorzien van vier cilinders 2 en heeft een vliegwiel 3. De uitlaatgassenleiding is met 4 aangegeven, 20 terwijl de luchtaanzuigleiding 5 langs de motor loopt en met aftakkingen 6 voor iedere cilinder met de cilinderkop is verbonden. De aftakkingen 6 van de luchtaanzuigleiding 5 monden in de cilinderkop uit bij de niet-weergegeven inlaat-kleppen. Stroomopwaarts is in de luchtaanzuigleiding 5 een 25 smoorklep 7 aangebracht, welke op schematisch weergegeven wijze met een gaspedaal 8 is verbonden. Aangezien de beschreven motor van een benzine-injectiesysteem is voorzien van het type Bosch-L-Jetronie, is stroomopwaarts ten opzichte van de smoorklep 7 een luchtmeetinrichting 9 aangebracht, 30 welke voorzien is van een scharnierende schoep 10, welke onder lichte veer spanning de schoep tegen de luchtstroming tracht te sluiten. De schoep 10 scharniert om èen as 11 en passeert bij zijn rotatie een gekromde baan 12, zodat bij voortgezette rotatie tussen het einde van de schoep 10 en 35 de baan 12 een doorlaatspleet met toenemende breedte wordt gevormd. Daarmee is de stand van de schoep 10 een functie van de luchthoeveelheid welke door de motor op ieder moment wordt aangezogen. Stroomopwaarts ten opzichte van de lücht-hoeveelheid-meetinrichting 9 kunnen gebruikelijke inrichtin-40 gen geplaatst zijn, zoals een luchtfilter, een compressor 8200993 ‘ - 10 - van een drukvoelgroep, een luchtkoeler en dergelijke, welke schematisch met 13 zijn aangeduid. De verbrandingslucht L wordt volgens de pijl 14 uit de omgeving aangezogen.In the accompanying scheme of an installation in which the device according to the invention is applied, a four-stroke four-cylinder otto engine is shown in top view with 1. It is provided with four cylinders 2 and has a flywheel 3. The exhaust gas line is indicated by 4, 20 while the air suction line 5 runs past the engine and is connected to the cylinder head with branches 6 for each cylinder. The branches 6 of the air suction line 5 open into the cylinder head at the inlet valves (not shown). Upstream, a throttle valve 7 is arranged in the air suction line 5, which connection is schematically shown with an accelerator pedal 8. Since the described engine of a gasoline injection system is of the Bosch-L-Jetronie type, an air measuring device 9 is provided upstream of the throttle valve 7, which is provided with a hinged vane 10, which, under light spring tension, provides the vane try to close against the air flow. The vane 10 pivots about one axis 11 and passes a curved path 12 on its rotation, so that with continued rotation between the end of the vanes 10 and 35, the path 12 forms a passage gap of increasing width. The position of the vane 10 is thus a function of the amount of air drawn in by the motor at any time. Upstream of the air flow meter 9, conventional devices 40 may be located, such as an air filter, a pressure sensing group compressor 8200993, an air cooler, and the like, which are schematically indicated by 13. The combustion air L is drawn in from the environment in accordance with arrow 14.
De van benzine-injectie voorziene motor 1 bevat per 5 cilinder een benzine-injector 15, welke schematisch is aangeduid en welke de benzine vlak voor de bijbehorende inlaat-klep in de luchtaanzüigleiding 6 kan injecteren. Iedere benzine-injector 15 is via een leiding 16 met een gemeenschappelijke benzine-toevoerleiding 17 verbonden. Deze 10 krijgt benzine uit de tank 18 toegevoerd via een pomp 19.The gasoline-injected engine 1 contains per gasoline cylinder a gasoline injector 15, which is schematically indicated and which can inject the gasoline into the air intake pipe 6 just before the associated inlet valve. Each petrol injector 15 is connected via a line 16 to a common petrol supply line 17. This 10 is supplied with gasoline from the tank 18 via a pump 19.
De persdruk van de pomp 19 wordt constant gehouden door een drukregel-overstroomklep 20 met een retourleiding 21 naar de tank 18. Een door een solenolde bekrachtigde afsluiter 22 is in de benzinetoevoerleiding 17 opgenomen.The discharge pressure of the pump 19 is kept constant by a pressure control overflow valve 20 with a return line 21 to the tank 18. A valve 22 actuated by a solenoid is included in the fuel supply line 17.
15 Het in de figuur schematisch weergegeven benzine- injectiesysteem is van het type Bosch-L-Jetronic. Bij dit systeem zijn de benzine-injectors 15 elk van een solenolde-spoel voorzien, welke elektrisch bekrachtigd wordt door de leidingen 23, welke alle gelijktijdig eenzelfde elektrisch 20 signaal toegevoerd krijgen,1 zodat bij bekrachtiging van de injectoren 15 alle injectoren gelijktijdig evenlang eenzelfde benzine-hoeveelheid injecteren. De benzine-afsluiter 22 wordt gecommandeerd via de commando verbinding 24 en de benzinepomp 19 via de commandoleiding 25.15 The petrol injection system schematically shown in the figure is of the Bosch-L-Jetronic type. In this system, the gasoline injectors 15 are each provided with a solenoid coil, which is electrically energized by the lines 23, which all receive the same electrical signal at the same time, so that when the injectors 15 are energized all the injectors simultaneously have the same gasoline. - inject quantity. The petrol valve 22 is commanded via the command connection 24 and the petrol pump 19 via the command line 25.
25 De luchthoeveelheid-meetinrichting 9 is voorzien van een potentiometer 26, welke via een signaalleiding 27 een signaal kan af geven. Evenzo wordt de stand van de smoorklep 7 via de verbinding 28 gesignaleerd. Alle metingen en signalen 27, 28 worden ingevoerd in een schematisch weergegeven 30 digitale elektronische besturingseenheid 29. Deze krijgt zijn voeding uit het elektrisch systeem 30 behorende bij de motor 1. De besturingseenheid 29 kan nog verdere signalen of meetgrootheden ingevoerd krijgen, welke schematisch met 31 zijn aangeduid en bijvoorbeeld het toerental n van de 35 motor, de koelwatertemperatuur t en andere gegevens betreffen, zoals de luchtdruk in de luchtaanzüigleiding 14, de omgevingstemperatuur, de samenstelling van de uitlaatgassen, enzovoort. Uit de besturingseenheid 29 worden commando's afgegeven naar de benzine-injectoren 15 via de verbinding 23 40 voor de frequentie en de openingsduur van de verstuivers, 8200993 - 11 - + .-.. ...The air quantity measuring device 9 is provided with a potentiometer 26, which can output a signal via a signal line 27. Likewise, the position of the throttle valve 7 is signaled via the connection 28. All measurements and signals 27, 28 are input in a schematically shown digital electronic control unit 29. This is supplied with power from the electrical system 30 associated with the motor 1. The control unit 29 can be further input signals or measured variables, which are schematically shown with 31 and are, for example, the speed n of the engine, the cooling water temperature t and other data, such as the air pressure in the air intake pipe 14, the ambient temperature, the composition of the exhaust gases, and so on. From the control unit 29, commands are issued to the petrol injectors 15 via the link 23 40 for the frequency and the opening time of the injectors, 8200993 - 11 - + .- .. ...
via de verbinding 24 voor het al dan niet openen van de benzine-afsluiter 22 en via de verbinding 25 voor het in werking stellen van de benzine-toevoerpomp 19.via the connection 24 for opening or not opening the petrol valve 22 and via the connection 25 for activating the petrol supply pump 19.
Al het bovenbeschrevene behoort tot de normale bekende 5 uitrusting van een viertakt-otto-motor, voorzien van ben-zine-injectie volgens het Bosch-L-Jetronic-systeem. Voor de aanpassing van de beschreven motor om LPG of een dergelijke brandstof te kunnen toepassen, wordt volgens de uitvinding de onderstaand beschreven extra uitrusting toegevoegd. Tus-10 sen de meestal reeds aanwezige flenzen 41 en 42 ter plaatse van een deling in de verbrandingsluchtaanzuigleiding 5 wordt een huis 40 geplaatst, voorzien van een zodanige doorlaat-boring dat deze aansluit op de doorlaat van de luchtaanzuig-leiding 5. In het huis 40 is een LPG-injector 43 geplaatst, 15 welke eveneens van het elektro-magnetisch bekrachtigde type is. Het mondstuk van de injector 43 bevat als klep een naald met kegelvormige zitting en een tapvormige pen welke door de uitstroomopening concentrisch uitsteekt, zoals bekend is van tapverstuivers, toegepast bij dieselmotoren. De klepnaald 20 wordt door een veer in gesloten stand gehouden en een aan de naald bevestigd anker kan door bekrachtiging van de soleno-ide de injector openen. De injector 43 is via een leiding 44 met een LPG-houder 45 verbonden. Ter vereenvoudiging zijn de bekende filters, veiligheden enzovoort, niet weergegeven. In 25 de LPG-toevoerleiding 44 is een door een solenoïde bedienba-re afsluiter 47 aangebracht. In het LPG-injectorhuis 40 is verder een schematisch weergegeven drukregelinrichting 48 aangebracht, welke de toevoerdruk van het LPG naar de injector 43 constant houdt als functie van de achter de smoorklep 30 7 heersende druk in de luchtaanzuigleiding 5. Daartoe is een verbindingsleiding 49 aangebracht, welke de werking van de veer in de drukreduceerinrichting 48 zodanig beïnvloedt, dat het drukverschil over de LPG-verstuiver 43 tussen de toevoerdruk en de luchtdruk in de luchtaanzuigleiding 5 constant 35 houdt. De solenoïde van de LPG-injector 43 is via een verbinding 50 verbonden met de elektronische besturingseenheid. De pulsfrequentie en pulsduur afgegeven door de elektronische besturingseenheid is dezelfde als die, welke in de stand voor benzine-injectie aan de verbinding 23 wordt afgegeven.All of the above described is part of the normal known equipment of a four-stroke otto engine, equipped with petrol injection according to the Bosch-L-Jetronic system. According to the invention, for the adaptation of the described engine to be able to use LPG or such a fuel, the additional equipment described below is added. Between the flanges 41 and 42, which are usually already present, at a division in the combustion air suction pipe 5, a housing 40 is placed, provided with a passage bore such that it connects to the passage of the air suction pipe 5. In the housing 40, an LPG injector 43 is placed, which is also of the electromagnetically energized type. The nozzle of the injector 43 contains as valve a needle with a conical seat and a tap-shaped pin which protrudes concentrically through the outflow opening, as is known from tap atomizers used in diesel engines. The valve needle 20 is held in a closed position by a spring and an anchor attached to the needle can open the injector by energizing the solenoid. The injector 43 is connected via a line 44 to an LPG container 45. The known filters, safety devices, etc. are not shown for simplification. In the LPG supply line 44, a solenoid operable valve 47 is provided. In the LPG injector housing 40 there is furthermore arranged a schematically shown pressure control device 48, which keeps the supply pressure of the LPG to the injector 43 constant as a function of the pressure prevailing behind the throttle valve 7 in the air suction pipe 5. For this purpose a connecting pipe 49 is provided, which influences the action of the spring in the pressure reducing device 48 such that the pressure difference across the LPG atomizer 43 between the supply pressure and the air pressure in the air suction line 5 keeps constant. The solenoid of the LPG injector 43 is connected to the electronic control unit via a connection 50. The pulse frequency and pulse duration delivered by the electronic control unit is the same as that delivered to the connection 23 in the gasoline injection mode.
40 Via een verbinding 51 kan de elektronische besturingseenheid 8200993 ' ' ‘ -12 - eveneens de LPG-afsluiter 47 besturen.40 The electronic control unit 8200993 '' -12 - can also control the LPG valve 47 via a connection 51.
Volgens de uitvinding bedient een LPG-injector 43 alle cilinders van de motor, althans van dezelfde cilinderrij van de motor. Aangezien zijn openingsduur en openingsfre-5 quentie dezelfde is als die van de benzine-injectors 15, kan door juiste callibrering van de uitstroomopening van de LPG-injector 43 op eenzelfde wijze als bij de benzine-injectie, ook in LPG-bedrijf een correcte lucht-brandstof-verhouding over het gehele vermogens- en toerengebied van 10 de motor gehandhaafd blijven.According to the invention, an LPG injector 43 serves all cylinders of the engine, at least of the same cylinder row of the engine. Since its opening duration and opening frequency is the same as that of the petrol injectors 15, correct calibration of the discharge opening of the LPG injector 43 in the same way as with the petrol injection can ensure correct air even in LPG operation. -fuel ratio is maintained over the entire power and rpm range of the engine.
Er zijn twee verschillende mogelijkheden voor de bediening van het systeem: zowel de benzine-injectors 15 alsook de LPG-injector 43 werken steeds parallel en gelijktijdig met elkaar, waartoe het noodzakelijk is, voor benzine-15 bédrijf de benzine-afsluiter 22 te openen en de LPG-afsluiter 47 te sluiten en voor LPG-bedrijf andersom. De andere werkwijze bestaat daaruit, dat de elektronische besturingseenheid hetzij uitsluitend de benzine-injectors 15 via de verbinding 23 bestuurt, hetzij de LPG-injector 43 via de 20 verbinding 50.There are two different options for operating the system: both the petrol injectors 15 and the LPG injector 43 always operate in parallel and simultaneously with each other, which is necessary for petrol-15 company to open the petrol valve 22 and to close the LPG valve 47 and vice versa for LPG operation. The other method consists in that the electronic control unit either controls only the petrol injectors 15 via the connection 23 or the LPG injector 43 via the connection 50.
Het is eveneens mogelijk, beide brandstoffen gelijktijdig te injecteren, waarbij in het bijzonder die mogelijkheid interessant is, waarbij LPG de hoofdbrandstof is en slechts geringe benzinehoeveelheden in de orde van grootte 25 van 10% of minder geïnjecteerd worden. Enerzijds draait de motor dan op de gewenste goedkopere brandstof, zoals LPG, anderzijds blijven de benzine-injectors 15 werken en zullen niet neigen tot vast blijven zitten, terwijl de kleine toegevoerde benzine-hoeveelheden voldoende zijn om de bekende 30 grote inlaatklepslijtage onder zuiver LPG-bedrijf terug te brengen tot de gebruikelijke waarden bij benzine-bedrijf.It is also possible to inject both fuels at the same time, in particular that possibility is interesting, in which LPG is the main fuel and only small quantities of petrol of the order of 10% or less are injected. On the one hand, the engine then runs on the desired cheaper fuel, such as LPG, on the other hand, the petrol injectors 15 continue to work and will not tend to get stuck, while the small quantities of petrol supplied are sufficient to cover the known large inlet valve wear under pure LPG. operation to the usual values for petrol operation.
Een middel daartoe is het verlagen van de benzinedruk in de leiding 17.One way of doing this is to lower the petrol pressure in the line 17.
Aangezien de alternatieve brandstof, zoals LPG, van 35 samenstelling kan veranderen, waarbij gedacht kan worden aan bijvoorbeeld winter- en zomersamenstelling, is de calorische waarde en de benodigde luchthoeveelheid per geïnjecteerde volume-eenheid brandstof niet constant. Daartoe kan de elektronische besturingseenheid voorzien worden van een extra 40 ingang 53, bediend door een potentiometer 52, waarmee de 8200993 - 13 - openingsduur van de injector 43 verlengd of verkort kan worden als functie van de eigenschappen van de toegepaste brandstof in de tank 45.Since the alternative fuel, such as LPG, can change in composition, such as winter and summer composition, for example, the calorific value and the required air volume per unit volume of fuel injected are not constant. To this end, the electronic control unit can be provided with an additional 40 input 53, operated by a potentiometer 52, with which the opening time of the injector 43 can be extended or shortened as a function of the properties of the fuel used in the tank 45.
Het is gebleken gunstig te zijn, het LPG door de injec-5 tor 43 loodrecht op de luchtstromingsrichting, doch ongeveer tangentieel met de wand van het kanaal 5 te injecteren. De verdamping van het LPG en de bereiding van een homogeen lucht-brandstof mengsel wordt daardoor bevorderd. In het algemeen zal door de wand en door de aangezogen verbrandings-10 lucht voldoende warmte voor een snelle verdamping worden aangevoerd, doch een extra lokale warmtetoevoer is mogelijk op die wandgedeelten waar het LPG op geïnjecteerd wordt.It has been found to be beneficial to inject the LPG through the injector 43 perpendicular to the air flow direction, but approximately tangentially to the wall of the channel 5. This promotes the evaporation of the LPG and the preparation of a homogeneous air-fuel mixture. Generally, sufficient heat for rapid evaporation will be supplied by the wall and by the combustion air drawn in, but an additional local heat supply is possible on those wall sections on which the LPG is injected.
Dit is schematisch weergegeven door een in het huis 40 aangebrachte dubbele wand met een tussengelegen holte 54, waar-15 doorheen bijvoorbeeld koelwater van de motor geleid kan worden. Ben toevoer- en een afvoerleiding 55, 56 voor dit verwarmingsmedium zijn schematisch aangegeven. Omdat bij eventuele extra verwarming van het huis, dit ongeveer tegenover de injector gebeurt, is de invloed hiervan nabij de 20 injector gering, zodat het gevaar voor dampbelvorming in het vloeibare LPG hierdoor niet vergroot wordt. Op zich zelf bevordert de lagere luchtdruk nd de smoorklep ook reeds de verdampingssnelheid.This is schematically shown by a double wall arranged in the housing 40 with an intermediate cavity 54 through which, for example, cooling water from the engine can be passed. A supply and a discharge pipe 55, 56 for this heating medium are schematically indicated. Since any additional heating of the housing occurs approximately opposite the injector, the influence thereof near the injector is small, so that the risk of vapor bubble formation in the liquid LPG is not thereby increased. The lower air pressure nd the throttle valve per se also promotes the evaporation rate.
Ten slotte kan nog opgemerkt worden, dat een fijne ver-25 stuiving van het geïnjecteerde LPG, zoals bij dieselolie in dieselmotoren, niet nodig is. Immers breekt de zeer snelle verdamping de geïnjecteerde LPG-vloeistofstraal reeds direct na het verlaten van de uitstroomopening van de Injector in aparte brokstukken uiteen, welke snel nog verder desinte-30 greren, zodat slechts een deel van de vloeistof nog op de wand terechtkomt. Eisen inzake een goede verstuiving behoeven dus niet aan de injector gesteld te worden.Finally, it should be noted that a fine atomization of the injected LPG, as with diesel oil in diesel engines, is not necessary. After all, the very rapid evaporation breaks the injected LPG liquid jet immediately after leaving the outflow opening of the Injector into separate fragments, which quickly disintegrate even further, so that only part of the liquid still ends up on the wall. Requirements for proper atomization do not therefore have to be imposed on the injector.
82009938200993
Claims (14)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8200993A NL8200993A (en) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | DEVICE FOR INJECTION OF FUEL, SUCH AS LPG, IN LIQUID FORM. |
| EP83900855A EP0102984A1 (en) | 1982-03-10 | 1983-03-08 | Arrangement for the injection of fuel, like lpg, in liquid form |
| PCT/NL1983/000010 WO1983003120A1 (en) | 1982-03-10 | 1983-03-08 | Arrangement for the injection of fuel, like lpg, in liquid form |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8200993A NL8200993A (en) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | DEVICE FOR INJECTION OF FUEL, SUCH AS LPG, IN LIQUID FORM. |
| NL8200993 | 1982-03-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8200993A true NL8200993A (en) | 1983-10-03 |
Family
ID=19839402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8200993A NL8200993A (en) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | DEVICE FOR INJECTION OF FUEL, SUCH AS LPG, IN LIQUID FORM. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0102984A1 (en) |
| NL (1) | NL8200993A (en) |
| WO (1) | WO1983003120A1 (en) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2087888A (en) * | 1987-07-10 | 1989-02-13 | Gaspower Limited | Improvements in or relating to fuel injection |
| IT1213756B (en) * | 1987-12-28 | 1989-12-29 | Sprint Auto Spa | IMPROVED SYSTEM FOR THE PROMISCUOUS FEEDING OF EIGHT CYCLE ENGINES WITH ELECTRONIC INJECTION |
| JPH01318755A (en) * | 1988-06-17 | 1989-12-25 | Nippon Kankyo Denso:Kk | Device for increasing output, saving fuel and reducing black smoke of diesel engine by lpg spray |
| EP0558591A4 (en) * | 1990-11-20 | 1993-12-01 | Biocom Pty. Ltd. | A dual fuel injection system and a method of controlling such a system |
| US5092305A (en) * | 1990-11-26 | 1992-03-03 | Gas Research Institute | Apparatus and method for providing an alternative fuel system for engines |
| NL9301635A (en) * | 1993-09-21 | 1995-04-18 | Gentec Bv | Fuel supply metering system, method and electronic control unit of a multi-fuel combustion device. |
| US5549083A (en) * | 1993-11-09 | 1996-08-27 | Feuling; James J. | Method and apparatus for clean cold starting of internal combustion engines |
| NL9400246A (en) * | 1994-02-18 | 1995-10-02 | Autogastechniek Holland Bv | Method and device for dosing a gaseous fuel. |
| AUPM632494A0 (en) * | 1994-06-21 | 1994-07-14 | Biocom Pty Ltd | Auxiliary injector |
| US5566653A (en) * | 1994-07-13 | 1996-10-22 | Feuling; James J. | Method and apparatus for clean cold starting of internal combustion engines |
| US5713336A (en) * | 1995-01-24 | 1998-02-03 | Woodward Governor Company | Method and apparatus for providing multipoint gaseous fuel injection to an internal combustion engine |
| EP0725208B1 (en) * | 1995-02-03 | 1997-07-09 | CENTRO RICERCHE FIAT Società Consortile per Azioni | Internal combustion engine adapted to operate selectively with injection of gasoline or LPG |
| FR2779767B1 (en) * | 1998-06-12 | 2000-08-04 | Renault | METHOD FOR CONTROLLING THE FUEL PUMP IN A BI-FUEL VEHICLE |
| FR2798191B1 (en) * | 1999-09-06 | 2001-11-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | INFORMATION DEVICE FOR FILLING A FUEL TANK OF A MOTOR VEHICLE |
| KR100851389B1 (en) | 2001-04-09 | 2008-08-08 | 터너, 제프리, 러셀 | Fuel delivery system |
| US7506638B2 (en) | 2001-04-09 | 2009-03-24 | Geoffrey Russell Turner | Fuel delivery system |
| GB2415966A (en) * | 2003-07-29 | 2006-01-11 | Thomas Tsoi Hei Ma | Mixed LPG and gasoline fuel |
| FR2962767B1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-07-13 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR CONTROLLING THE COMBUSTION PHASE OF A CARBIDE MIXTURE OF A SUPERIOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH A COMMON IGNITION, ESPECIALLY OF GASOLINE TYPE. |
| CA2759960A1 (en) | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Intellectual Property Holdings, Llc | Fuel injector connector device and method |
| US9702307B2 (en) | 2013-09-05 | 2017-07-11 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling fuel pressure for a LPG engine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2344139A (en) * | 1941-08-08 | 1944-03-14 | Phillips Petroleum Co | Liquid feed carburetor |
| US2644678A (en) * | 1951-05-31 | 1953-07-07 | Gilmore Mary Myrtle | Carburetor for internalcombustion engines |
| BE789132A (en) * | 1971-09-23 | 1973-01-15 | Calor Gas Ltd | FUEL PERFECTIONS |
| DE2242049A1 (en) * | 1972-08-26 | 1974-03-07 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR GASOLINE ENGINE |
| WO1979000528A1 (en) * | 1978-01-19 | 1979-08-09 | T Bedford | Internal combustion engine utilising liquefied gaseous fuel |
| WO1981000282A1 (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-05 | G Costa | Fuel supply system for internal combustion engines |
| FR2478746A1 (en) * | 1980-03-24 | 1981-09-25 | Peugeot | Different octane fuel mixing system for IC engine - uses twin fuel supplies with separately timed injectors to give mix controlled by preset memory to correspond to engine conditions |
| NL8102422A (en) * | 1981-05-18 | 1982-12-16 | American Parts Service B V | SYSTEM FOR CONTROLLING THE FUEL SUPPLY TO A COMBUSTION ENGINE. |
-
1982
- 1982-03-10 NL NL8200993A patent/NL8200993A/en not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-03-08 WO PCT/NL1983/000010 patent/WO1983003120A1/en not_active Application Discontinuation
- 1983-03-08 EP EP83900855A patent/EP0102984A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1983003120A1 (en) | 1983-09-15 |
| EP0102984A1 (en) | 1984-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8200993A (en) | DEVICE FOR INJECTION OF FUEL, SUCH AS LPG, IN LIQUID FORM. | |
| US4430978A (en) | Direct liquid injection of liquid petroleum gas | |
| US5148776A (en) | Coordinated water and fuel injection system | |
| AU630082B2 (en) | Fuel injector | |
| US4421087A (en) | Alternative liquid fuel injection system and method | |
| US4421280A (en) | Fuel injector | |
| US5482023A (en) | Cold start fuel control system | |
| CN104968913B (en) | For reducing the tuned port injection system of the particle from turbo-charged direct injection formula petrol engine | |
| RU150748U1 (en) | ENGINE SYSTEM | |
| US4388893A (en) | Diesel engine incorporating emulsified fuel supply system | |
| US4619240A (en) | Fuel oil injection engine | |
| US5887574A (en) | Liquid fuel injection system | |
| US4553504A (en) | Means and method for alternate fuel fumigation in internal combustion engines | |
| US4372278A (en) | High temperature and high pressure fuel injection apparatus for internal combustion engines | |
| ZA200508324B (en) | Anti-detonation fuel delivery system | |
| EP0558591A4 (en) | A dual fuel injection system and a method of controlling such a system | |
| US4375799A (en) | Fuel vaporization system | |
| US5671711A (en) | Low pressure LPG vapor fuel injection | |
| WO1989000640A1 (en) | Improvements in or relating to fuel injection | |
| US4781165A (en) | Internal combustion engine pollutant control system | |
| US7513489B2 (en) | Anti-detonation fuel delivery system | |
| RU2065529C1 (en) | Device for fuel supply to internal combustion engine | |
| CA2519355A1 (en) | Anti-detonation fuel delivery system | |
| JPS63500533A (en) | Fuel system in internal combustion engines | |
| RU2170848C1 (en) | Internal combustion engine fuel supply device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |