内燃机的混合燃料供给系统、车辆以及内燃机的混合燃料供给方法_2

文档序号:9438357阅读:来源:国知局
体燃料的供给压力比液化气燃料的蒸汽压力低的、移送用栗与供给用栗之间的移送路供给液化气燃料的方式连接液化气燃料用供给路,以及利用设置于液化气燃料用供给路的流量调整阀对液化气燃料的供给量进行调整,由此能够不大幅度地变更现有技术的液体燃料用供给系统而直接进行利用,供给将液体燃料与液化气燃料混合而成的混合燃料。
【附图说明】
[0032]图1是表示本发明的第一实施方式的内燃机的混合燃料供给系统的概要图。
[0033]图2是表示本发明的第二实施方式的内燃机的混合燃料供给系统的概要图。
【具体实施方式】
[0034]以下,参照附图对本发明的内燃机的混合燃料供给系统、内燃机以及内燃机的燃料供给方法的实施方式进行说明。另外,在该实施方式中,对供给将液体燃料的轻油与液化气燃料的二甲醚(以下,称作DME)混合而成的混合燃料的系统进行说明,但是作为液化气燃料,例如还能够应用液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)、液化丁烷气(LBG)以及液化氢燃料等。此外,对搭载一个贮存DME的箱的车辆进行说明,但本发明也能够应用于搭载两个以上的箱的车辆。此外,作为内燃机,以直列四缸的柴油发动机为例进行说明,但本发明对于缸数、排列并无限定。
[0035]首先,参照图1以及图2对本发明的第一实施方式的内燃机的混合燃料供给系统以及第二实施方式的内燃机的混合燃料供给系统进行说明。该混合燃料供给系统I以及30是朝发动机(内燃机)2供给在作为液体燃料的轻油中混合作为液化气燃料的DME(二甲醚)而成的混合燃料的系统。
[0036]如图1所示,该第一实施方式的混合燃料供给系统I具备轻油用供给系统(液体燃料用供给系统)8,该轻油用供给系统(液体燃料用供给系统)8构成为,通过移送路7将贮存轻油的轻油用箱(液体燃料用贮存槽)3、移送轻油的供油栗(移送用栗)4以及朝喷射器(燃料喷射阀)5供给燃料的燃料喷射栗(供给用栗)6a连接。
[0037]该轻油用供给系统8构成为,将轻油通过供油栗4从轻油用箱3朝燃料喷射栗6a供给,并从燃料喷射栗6a经由配管9a输送至各喷射器5。此外,在移送路7上设置有除去轻油内的杂质的过滤器10、以及防止轻油倒流的单向阀(止回阀)11。并且,具备使残留在喷射器5和燃料喷射栗6a中的燃料返回到轻油用箱3的返回流路12,在该返回流路12上具备单向阀13。
[0038]设置于该轻油用供给系统8的燃料喷射栗6a,包括仅通过直列式喷射栗、分配式喷射栗以及独立式喷射栗等喷射栗使燃料高压化的喷射栗、整体喷射器式喷射栗等按照每个喷射器具有加压机构的喷射栗,是从曲轴、凸轮轴、正时链条或者正时皮带取得发动机2的驱动力而机械地驱动的公知技术的喷射栗。
[0039]另一方面,如图2所示,第二实施方式的混合燃料供给系统30构成为,代替燃料喷射栗6a和配管9a而具备供给栗6b和共轨%。
[0040]上述构成,只要是现有技术的朝柴油发动机供给轻油的系统即可,本发明并不限定于上述构成。
[0041]另外,本发明是对上述那样的现有技术的轻油用供给系统8进行后期改造而使其能够供给轻油与DME的混合燃料的系统,图1所示的混合燃料供给系统I和图2所示的混合燃料供给系统30之间的不同点,仅在于直列式喷射栗、分配式喷射栗、独立式喷射栗以及整体喷射器式喷射栗等燃料喷射栗6a与通过使用了共轨9b的蓄压式来使用的供给栗6b这种不同,以下以第一实施方式的混合燃料供给系统I为例进行说明。
[0042]图1所示的混合燃料供给系统I构成为,在上述现有技术的轻油用供给系统8的构成的基础上,设置贮存DME的DME用箱(液化气燃料用贮存槽)14、以及供给DME的DME用供给路(液化气燃料用供给路)15,将DME用供给路15同供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7连接,并且在DME用供给路15上具备流量调整阀16。
[0043]并且,该混合燃料供给系统I构成为,通过流量调整阀16将DME的供给量Qdme按照重量比调整为比混合燃料的全部供给量Qfuel的50%少的比例、优选为10%程度,将在移送路7内混合的混合燃料朝燃料喷射栗6a移送,并从喷射器5喷射。
[0044]并且,构成为,具备对供油栗4的吐出流量以及吐出压力(供油压力)、由流量调整阀16调整的DME的供给量进行控制的CU (控制单元;控制装置)17。
[0045]DME用箱14是贮存DME的箱,该DME用箱14内的压力Pl被保持在DME的蒸汽压力PO (在常温下为约0.62MPa)。当温度变高时DME的蒸汽压力PO变大,因此该DME用箱14优选配置在受发动机2的温度的影响较小的部位。
[0046]此外,作为朝该DME用箱14填充DME的装置,具备速接连接器18、填充路19以及填充用开闭阀20。并且,具备检测该DME用箱14内的压力的压力传感器21和检测DME用箱14的DME的贮存量的浮子传感器(液面液位传感器)22,这些压力传感器21和浮子传感器22分别与⑶17连接。
[0047]DME用供给路15是从DME用箱14朝移送路7移送DME的配管,在移送路7侧具备流量调整阀16,另一方面,在DME用箱14侧具备供给用开闭阀23、供给用电磁阀24以及过滤器25。
[0048]该DME用供给路15是同供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7连接的配管,其构成为,该供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7的轻油的供给压力比DME的蒸汽压力PO低。通过对供油栗4的供油压力(吐出压力)进行控制,由此能够容易地将该供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7的轻油的供给压力调节为比DME的蒸汽压力PO低。
[0049]此处,对该混合燃料供给系统I的压力的关系进行说明。当将DME的蒸汽压力设为PO,将DME用箱14内的压力设为Pl,将所供给的DME的压力设为P2,将供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7的轻油的供给压力设为P3,将供油栗4的供油压力设为P4时,各压力的关系能够用以下的数式(I)表示。
[0050][数式I]
[0051]PO = Pl = P2 > P3 > P4...(I)
[0052]例如,当将DME的蒸汽压力设为0.62MPa时,供油栗4的供油压力P4为0.3MPa,供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7的供给压力P3为0.3MPa+ α (其中,0〈 α〈0.32)。
[0053]通过成为这样的压力关系,DME用箱14内的DME经由DME用供给路15流入压力较低的供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7,并在移送路7内与轻油混合。
[0054]如上所述,在现有技术的轻油用供给系统8的基础上,具备DME用箱14和DME用供给路15,将DME用供给路15同压力低于DME的蒸汽压力PO的供油栗4与燃料喷射栗6a之间的移送路7连接,由此无需追加用于对DME进行加压移送的栗、用于对轻油与DME进行混合的高压箱等,就能够在移送路7内容易地对轻油与DME进行混合。
[0055]流量调整阀16是由⑶17控制,能够对从DME用供给路15流向移送路7的DME的供给量Qdme进行调整的电磁阀。通过该流量调整阀16,从DME用供给路15朝移送路7供给的DME的供给量Qdme为,与发动机2的运转状况相匹配,按照重量比被调整为将轻油与DME混合而成的混合燃料的全部供给量Qm1的10%程度。
[0056]当使DME的供给量Qdme为混合燃料的全部供给量Q吣的10%程度时,在从喷射器5喷射将发热量相对于轻油的发热量低30%程度的DME与轻油混合而成的混合燃料的情况下,即便不增大喷射器5的喷射口径,所喷射的混合燃料也能够调整为与使轻油为100%时的输出大致相同的输出。因此,能够使能量效率与使轻油为100%的情况大致相同,能够提尚环境性能。
[0057]由此,能够不进行对现有技术的轻油用供给系统8的输出进行考虑的变更、对混合燃料的蒸汽压力进行考虑的变更、而直接进行使用,能够提供比较廉价的系统。
[0058]另外,在该实施方式中,将DME的供给量Qdme按照重量比调整为混合燃料的全部供给量Qy的10%程度,但根据现有技术的轻油用供给系统8的构成,该比例可以变更。但是,该情况下的DME的供给量Qdme按照重量比为比混合燃料的全部供给量Q 的一半少的比例、且是无需对现有技术的轻油用供给系统8进行大幅度变
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