Un conjunto (10) de un sistema de combustible dual para ser instalado con un motor diésel de combustión interna que incluye un depósito (43) de combustible para almacenar gas licuado presurizado;

un medio (50) de válvula dosificadora que puede conectarse de forma operativa al depósito (43) de combustible y está adaptado para controlar el flujo del gas licuado, en el que la relación entre gas licuado y diésel está predeterminada; y una cámara (28) de mezcla que puede conectarse de forma operativa a la válvula dosificadora (50) y está adaptada para mezclar un flujo dosificado del gas licuado y un flujo dosificado de diésel para formar una mezcla de combustible líquido, en el que durante su uso el conjunto puede proporcionar la mezcla de combustible líquido a una cámara de combustión del motor diésel; caracterizado porque se recoge mezcla de combustible sobrante sin quemar en un depósito (65) de rebose y se devuelve a la cámara (28) de mezcla para ser quemada en la cámara de combustión

Campo de la invención

La presente invención versa acerca de motores diésel y sistemas de combustible para motores diésel. La presente invención tiene una aplicación particular, pero no exclusiva, para ser usada con camiones.

Antecedentes de la invención

Los camiones, y en particular los camiones de larga distancia, usan grandes volúmenes de combustible diésel para transportar mercancías. Según aumenta el precio del diésel, el coste de transportar mercancías también aumenta. Aunque se pasa al menos parte del aumento de los costes al consumidor final, las fuerzas del mercado han causado que la empresa explotadora de los camiones absorba gran parte de los costes adicionales, reduciendo de ese modo su margen de ganancias. En consecuencia, se han investigado fuentes alternativas de combustible.

Se ha usado GLP (Gas licuado de petróleo) como una fuente alternativa de combustible para motores diésel. Aunque se almacena el GLP bajo presión (aproximadamente 1030 kPa) en el depósito que mantiene el GLP en un estado líquido, el GLP se usa normalmente en un estado gaseoso a presiones muy por debajo de los 965 kPa, que es la presión requerida para mantener al GLP en un estado líquido.

También se ha usado el GLP con diésel en sistemas de combustible dual. En el documento US2005205021 un conjunto separado de inyectores introduce GLP gaseoso en la cámara de combustión, mientras que en los documentos US5408957, US4520766, JP1318755 y GB1252458, se mezcla GLP gaseoso con aire antes de introducir la mezcla de aire en la cámara de combustión.

El problema al usar GLP como la única fuente de combustible para motores diésel es que los motores necesitan una modificación sustancial para superar la reducción de poder lubricante con el uso de GLP y la capacidad para proporcionar la combustión del GLP. La modificación de los motores es un gasto considerable y anula las garantías del fabricante del motor. Incluso con sistemas de combustible dual de GLP y diésel, los motores diésel necesitan ser modificados para permitir la introducción de GLP en la cámara de combustión.

También se remite al lector al documento DE 102004011414 que da a conocer un sistema de combustible dual según el preámbulo de la reivindicación 1.

Objeto de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema alternativo de combustible dual que supera al menos en parte los problemas mencionados anteriormente.

Resumen de la invención

La presente invención surgió de la toma de un enfoque alternativo al comprender los efectos de la presión sobre el GLP y al desarrollar una solución distinta a los sistemas de combustible dual que usan GLP presurizado sin modificar sustancialmente el motor diésel.

La presente invención reside en un sistema de combustible dual según la reivindicación 1.

Preferentemente, el medio de la válvula dosificadora incluye una válvula de control del flujo controlada de forma operativa por un cuadro de mando electrónico. Preferentemente, el cuadro de mando electrónico controla la válvula de control del flujo en respuesta a información procesada procedente de la unidad de control electrónico del vehículo.

Preferentemente, se presuriza el combustible diésel antes de entrar en la cámara de mezcla. Preferentemente, el combustible diésel es presurizado por una bomba en línea y se almacena el combustible en un depósito presurizado antes de ser usado. Preferentemente, el suministro de combustible diésel presurizado a la cámara de mezcla está regulado por una válvula de control de flujo que está controlada de forma operativa por un cuadro de mando electrónico. Preferentemente, el cuadro de mando electrónico está controlado por la unidad de control electrónico del vehículo que recibe y procesa información para proporcionar una señal relevante al cuadro de mando electrónico.

Preferentemente, se filtra el gas licuado antes de la válvula dosificadora con un filtro en línea.

Preferentemente, el depósito de GLP, el medio de la válvula dosificadora y la cámara de mezcla están conectados por un conducto de gas.

Preferentemente, el conducto entre el depósito de GLP y la válvula dosificadora incluye al menos una válvula que puede ser cerrada. En una realización preferente, hay una válvula unidireccional de retención y una válvula que puede ser cerrada dentro del conducto entre el depósito de GLP y el medio de la válvula dosificadora.

Se puede instalar el conjunto de combustible dual antes de la entrega de un vehículo con un motor diésel o puede ser instalado como un kit del mercado de accesorios.

El gas licuado puede ser GLP, propano, gas natural o gas natural comprimido.

Preferentemente, el depósito de gas licuado almacena GLP por debajo de una presión de aproximadamente 1030 kPa pero por encima de su presión del vapor de 550 kPa.

Un motor diésel de combustión interna puede estar dotado de tal sistema de combustible dual que incluye

un primer depósito para almacenar gas licuado presurizado;

un segundo depósito para almacenar diésel presurizado;

un primer medio de válvula dosificadora conectado de forma operativa al primer depósito y adaptado para controlar el flujo del gas licuado;

un segundo medio de válvula dosificadora conectado de forma operativa al segundo depósito y adaptado para controlar el flujo del diésel;

una cámara de mezcla conectada de forma operativa al primer medio de válvula dosificadora y al segundo medio de válvula dosificadora, estando adaptada dicha cámara de mezcla para mezclar un flujo dosificado del gas licuado y un flujo dosificado de diésel para formar una mezcla de combustible líquido, y

un medio de distribución para distribuir la mezcla de combustible líquido a cada cámara de combustión interna, en el que un procesador del motor controla la dosificación de los combustibles al regular el medio respectivo de válvula dosificadora según la demanda.

Preferentemente, el segundo depósito recibe diésel presurizado, por medio de un filtro en línea y una bomba, procedente de un depósito de combustible diésel.

Preferentemente, el segundo medio de válvula dosificadora incluye una válvula de control del flujo controlada de forma operativa por un cuadro de mando electrónico. Preferentemente, el cuadro de mando electrónico controla la válvula de control del flujo en respuesta a información procesada procedente de la unidad de control electrónico del vehículo. La unidad de control electrónico del vehículo recibe y procesa una entrada con respecto a la demanda de combustible del motor.

Preferentemente, hay un medio de acelerómetro que mide la aceleración del vehículo y si el vehículo está circulando

o no pendiente arriba o pendiente abajo. Preferentemente, la entrada del medio de acelerómetro regula de forma operativa las válvulas de control del flujo de diésel y de gas licuado por medio de los cuadros respectivos de mando electrónico. Preferentemente, las entradas del acelerómetro son procesadas por la unidad de control electrónico.

La relación entre GLP y diésel puede variar entre 50:50 y 90:10, respectivamente. Más preferentemente, la relación entre GLP y diésel es de aproximadamente 70:30, respectivamente. Preferentemente, cualquier relación es adecuada con la condición de que los componentes del motor no se desgasten prematuramente debido a una falta de poder lubricante y no se anulen las garantías del fabricante y el valor calorífico del combustible sea suficiente para permitir que el motor produzca una cantidad aceptable de potencia y de par.

Preferentemente, la mezcla de combustible líquido es bombeada a un colector común que puede funcionar bajo presión elevada, de forma que la mezcla de combustible líquido permanece en un estado líquido. En la memoria, la expresión colector común incluye colectores comunes y canales de combustible. Preferentemente, el colector común está conectado a un inyector por cada cámara de combustión y se distribuye la mezcla de combustible a cada uno de los inyectores para su combustión, según las especificaciones del fabricante.

Preferentemente, se filtra la mezcla de combustible antes de la distribución en el colector común.

Según la invención, se recoge mezcla de combustible sobrante sin quemar... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto (10) de un sistema de combustible dual para ser instalado con un motor diésel de combustión interna que incluye

un depósito (43) de combustible para almacenar gas licuado presurizado;

un medio (50) de válvula dosificadora que puede conectarse de forma operativa al depósito (43) de combustible y está adaptado para controlar el flujo del gas licuado, en el que la relación entre gas licuado y diésel está predeterminada; y

una cámara (28) de mezcla que puede conectarse de forma operativa a la válvula dosificadora (50) y está adaptada para mezclar un flujo dosificado del gas licuado y un flujo dosificado de diésel para formar una mezcla de combustible líquido, en el que durante su uso el conjunto puede proporcionar la mezcla de combustible líquido a una cámara de combustión del motor diésel; caracterizado porque se recoge mezcla de combustible sobrante sin quemar en un depósito (65) de rebose y se devuelve a la cámara (28) de mezcla para ser quemada en la cámara de combustión.

2. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el medio

(50) de válvula dosificadora incluye una válvula (50) de control del flujo controlada de forma operativa por un cuadro (51) de mando electrónico, controlando dicho cuadro (51) de mando electrónico la válvula de control del flujo en respuesta a información procesada procedente de la unidad (26) de control electrónico del vehículo.

3. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en el que se presuriza el combustible diésel antes de entrar en la cámara de mezcla y se presuriza, preferentemente, el combustible diésel por medio de una bomba en línea (20) y se almacena en un depósito presurizado (21) antes de ser usado.

4. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en la reivindicación 3, en el que el suministro de combustible diésel presurizado a la cámara (28) de mezcla está regulado por medio de una válvula (28) de control del flujo que está controlada de forma operativa por medio de un cuadro (25) de mando electrónico, estando controlado el cuadro (25) de mando electrónico por medio de la unidad (26) de control electrónico del vehículo que recibe y procesa información para proporcionar una señal relevante al cuadro (26) de mando electrónico.

5. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el gas licuado es filtrado antes de la válvula dosificadora con un filtro en línea (45).

6. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el depósito (43) de GLP, el medio (50) de válvula dosificadora y la cámara (28) de mezcla están conectados por medio de un conducto (34) de gas con al menos una válvula (49) que puede ser cerrada entre el depósito (43) de GLP y la válvula dosificadora (50).

7. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el depósito (43) de gas licuado almacena GLP a una presión de aproximadamente 1030 kPa (150 psi) pero superior a su presión de vapor de 550 kPa (80 psi).

8. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la relación entre GLP y diésel es una relación predeterminada que puede variar entre 50:50 y 90:10, respectivamente, y, preferiblemente, es de aproximadamente 70:30, respectivamente.

9. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la mezcla de combustible líquido es bombeada a un colector común (16) que puede funcionar bajo presión elevada, de forma que la mezcla de combustible líquido permanece en un estado líquido, estando conectado el colector común (16) a un inyector (18) para cada cámara de combustión y se distribuye la mezcla de combustible a cada uno de los inyectores (18) para ser quemada.

10. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en la reivindicación 9, en el que la mezcla de combustible es filtrada antes de ser distribuida en el colector común (16).

11. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que se devuelve la mezcla de combustible sobrante por medio de un sensor (56) de temperatura del combustible a un limitador (57) de la presión del combustible, después a una válvula (58) de rebose y a una válvula limitadora (59) de la presión, luego se pasa el combustible sobrante a través de un enfriador (64) de combustible y se mantiene bajo presión en un depósito presurizado (65) para una reintroducción subsiguiente en la cámara (28) de mezcla.

12. Un conjunto de un sistema de combustible dual como se reivindica en las reivindicaciones 9 o 10, en el que hay un conducto separado desde un depósito (11) de diésel a una bomba (15) de suministro y subsiguientemente al colector común (16) para que el motor pueda usar el diésel como la única fuente de combustible.