Motor de gas de ignición por combustible líquido piloto, y método de funcionamiento de un motor de gas de ignición por combustible líquido piloto.
Un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una válvula (6) de combustiblelíquido piloto prevista en una cámara (5) de combustión,
un depósito (12) de combustible líquido piloto operativo, yuna sección de conducto (11) que conecta la válvula de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquidopiloto operativo, siendo encendido por compresión el motor de gas del tipo de encendido de combustible líquidopiloto por combustible líquido piloto pulverizado desde la válvula de combustible líquido piloto a la cámara decombustión; caracterizado porque un depósito (14) de combustible líquido piloto al que se ha añadido el estimulantede la ignición está conectado a la sección de conducto mediante una válvula (13) de conmutación de combustiblelíquido piloto.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2002/008727.
Solicitante: NIIGATA POWER SYSTEMS CO., LTD.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 9-7, YAESU 2-CHOME, CHUO-KU TOKYO 104-0028 JAPON.
Inventor/es: GOTO, SATORU, NISHI, YOSHIFUMI.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F02D19/10 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION. › F02D CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios para el control automático de la velocidad en vehículos, que actúan sobre una sola subunidad del vehículo B60K 31/00; control conjunto de subunidades del vehículo de diferente tipo o diferente función, sistemas de control de la propulsión de vehículos de carretera para propósitos distintos que el control de una sola subunidad B60W; válvulas de funcionamiento cíclico para los motores de combustión F01L; control de la lubrificación de los motores de combustión F01M; refrigeración de los motores de combustión interna F01P; alimentación de los motores de combustión con mezclas combustibles o constituyentes de las mismas, p. ej. carburadores, bombas de inyección, F02M; arranque de los motores de combustión F02N; control del encendido F02P; control de las plantas motrices de turbinas de gas, de las plantas motrices por propulsión a reacción o de las plantas motrices de productos de la combustión, ver las clases relativas a estas plantas). › F02D 19/00 Control de los motores caracterizado por el empleo de combustibles no líquidos, de combustibles múltiples o de sustancias no combustibles incorporadas a la mezcla carburante (siendo las sustancias no combustibles gaseosas F02D 21/00). › particular a los motores de compresión por ignición en los cuales el combustible principal es gaseoso.
- F02D41/00 F02D […] › Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad).
- F02D41/04 F02D […] › F02D 41/00 Control eléctrico de la alimentación de mezcla combustible o de sus constituyentes (F02D 43/00 tiene prioridad). › introduciendo correcciones para condiciones particulares de funcionamiento (F02D 41/14 tiene prioridad).
- F02M21/02 F02 […] › F02M ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION CON MEZCLAS COMBUSTIBLES O CONSTITUYENTES DE LAS MISMAS. › F02M 21/00 Aparatos para alimentar los motores con combustibles no líquidos, p. ej. con combustibles gaseosos almacenados bajo forma líquida. › con combustibles gaseosos.
- F02M43/00 F02M […] › Aparatos de inyección que funcionan simultáneamente con dos o más combustibles o con un combustible líquido y un líquido diferente, p. ej. un líquido antidetonante.
PDF original: ES-2387479_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Motor de gas de ignición por combustible líquido piloto, y método de funcionamiento de un motor de gas de ignición por combustible líquido piloto
ANTECEDENTES DEL INVENTO
1. Campo del Invento
El presente invento se refiere a una estructura de un motor de gas para reducir la relación de fallos de encendido generados en el instante de activar un motor de gas del tipo de encendido o ignición de combustible líquido piloto, y aumentar la estabilidad de la activación, y también se refiere a un método de operación del motor de gas.
2. Descripción de la Técnica Relacionada
Como los motores de gas del tipo de encendido piloto, que realizan la ignición por compresión, tienen mayor energía de ignición que los motores de gas del tipo de encendido con bujía convencionales, pueden conseguir un aumento bastante mayor en la salida. Sin embargo, un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto es también encendido por una bujía o similar, ya que la ignición por compresión es difícil en el instante de activación en una cámara de combustión a baja temperatura. Por ello, para hacer el motor más económico reduciendo el número de sus componentes, o conseguir una activación más suave, hay una necesidad de ajustar las condiciones de modo que permita un encendido por compresión más temprano y realizar la operación de encendido de combustible líquido piloto en el instante del arranque.
La fig. 1 es una vista en sección transversal de la región próxima a una cabeza de cilindro 1 de un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto propuesto por los presentes inventores. Una bujía 4 para activación está prevista en una cámara de combustión principal 2 en la que un pistón 3 sube y baja. Además, una cámara de combustión preparatoria 5 para el encendido de combustible líquido piloto conduce a la cámara de combustión principal 2. Una válvula 6 de combustible líquido piloto está prevista dentro de la cámara 5 preparatoria de combustión. La válvula 6 de combustible líquido piloto está conectada mediante un conducto 8 a una bomba 7 de combustible líquido. La bomba 7 de combustible líquido piloto es accionada por la fuerza de accionamiento del motor de gas. Aunque no se ha ilustrado en la fig. 1, la bomba 7 de combustible líquido piloto está conectada mediante un conducto a un depósito de combustible líquido piloto. Además, aunque no se ha ilustrado en la fig. 1, el combustible gaseoso es suministrado desde una fuente de alimentación de combustible mediante una válvula de suministro de combustible a la cámara 2 de combustión principal.
En el instante de la activación, una chispa es generada por el electrodo de la bujía 4 en un instante apropiado, y el combustible gaseoso suministrado a la cámara de combustión principal 2 comienza su ignición. El combustible líquido piloto es forzado a la válvula 6 de combustible líquido piloto por la bomba 7 de combustible líquido piloto que es accionada por el motor. La presión aplicada al combustible líquido piloto aumenta cuando aumenta el número de revoluciones o rotaciones del motor, y el combustible líquido piloto comienza a pulverizarse en el interior de la cámara 5 preparatoria de combustión en el punto en que esta presión excede de la presión de apertura de la válvula de la válvula 6 de combustible líquido piloto. A continuación, cuando la temperatura dentro de la cámara 5 preparatoria de combustión en el instante de pulverización del combustible líquido piloto ha excedido de la temperatura de auto-ignición del combustible líquido piloto, la operación de encendido o ignición del combustible líquido piloto comienza, y la bujía 4 deja de producir chispas.
Cuando se genera un fallo de encendido durante la activación, el gas sin quemar es liberado al escape. Cuando la relación de fallos de encendido generados aumenta, lo hace también la densidad de gas de combustión en el tubo de escape, y, cuando la densidad del gas alcanza un rango inflamable, hay un peligro de combustión repentina en el tubo de escape. Además, cuando la relación de fallos de encendido aumenta, el motor puede fallar al activar (calarse) .
Por ello, en un sistema que utiliza un motor de gas, es importante reducir el fallo de encendido en el instante de la activación.
EXPOSICIÓN DEL INVENTO
El invento de acuerdo con un primer aspecto está caracterizado porque, en un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una válvula de combustible líquido piloto prevista en una cámara de combustión, un depósito de combustible líquido piloto operativo, y una sección de conducto o tubo que conecta la válvula de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo, siendo encendido por compresión el motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto por el combustible líquido piloto pulverizado desde la válvula de combustible líquido piloto a la cámara de combustión, un depósito de combustible líquido piloto con un
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estimulante de la ignición añadido está conectado a la sección de conducto mediante una válvula de conmutación de combustible líquido piloto.
Además, el invento de acuerdo con un segundo aspecto está caracterizado porque, en un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una pluralidad de válvulas de inyección de combustible líquido piloto previstas en una pluralidad de cámaras de combustión, una pluralidad de bombas de combustible líquido piloto previstas para cada una de las válvulas de inyección de combustible líquido piloto, una pluralidad de primeros conductos que conectan las válvulas de inyección de combustible líquido piloto con las bombas de combustible líquido piloto correspondientes, un conducto principal de combustible líquido piloto, una pluralidad de segundos conductos que conectan las bombas de combustible líquido piloto al conducto principal de combustible líquido piloto, un depósito de combustible líquido piloto operativo, y un conducto que conecta un extremo del conducto principal de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo, una válvula de escape de combustible líquido piloto está prevista en otro extremo del conducto principal de combustible líquido piloto, y un depósito de combustible líquido piloto con un estimulante de la ignición añadido está conectado al tercer conducto mediante una válvula de conmutación de combustible líquido piloto.
Además, el invento de acuerdo con un tercer aspecto está caracterizado porque, en un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una válvula de combustible líquido piloto prevista en una cámara de combustión, un depósito de combustible líquido piloto operativo, y un conducto que conecta la válvula de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo, siendo el motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto encendido por compresión por el combustible líquido pulverizado desde la válvula de combustible líquido piloto en la cámara de combustión, un depósito de combustible líquido piloto con un estimulante de la ignición añadido está conectado al conducto mediante una válvula de ajuste de flujo.
Además, el invento de acuerdo con un cuarto aspecto está caracterizado porque, en un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una pluralidad de válvulas de inyección de combustible líquido piloto previstas en una pluralidad de cámaras de combustión, una pluralidad de bombas de combustible líquido piloto previstas en cada una de las válvulas de inyección de combustible líquido piloto, una pluralidad de primeros conductos que conectan las válvulas de inyección de combustible líquido piloto con las bombas de combustible líquido piloto correspondientes, un conducto principal de combustible líquido piloto, una pluralidad de segundos conductos que conectan las bombas de combustible líquido piloto con el conducto principal de combustible líquido piloto, un depósito de combustible líquido piloto operativo, y un conducto que conecta un extremo del conducto principal de combustible líquido piloto al depósito de combustible... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una válvula (6) de combustible líquido piloto prevista en una cámara (5) de combustión, un depósito (12) de combustible líquido piloto operativo, y una sección de conducto (11) que conecta la válvula de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo, siendo encendido por compresión el motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto por combustible líquido piloto pulverizado desde la válvula de combustible líquido piloto a la cámara de combustión; caracterizado porque un depósito (14) de combustible líquido piloto al que se ha añadido el estimulante de la ignición está conectado a la sección de conducto mediante una válvula (13) de conmutación de combustible líquido piloto.
2. Un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto según la reivindicación 1, que tiene una pluralidad de válvulas de inyección de combustible líquido piloto previstas en una pluralidad de cámaras de combustión, una pluralidad de bombas (7) de combustible líquido piloto previstas para cada una de las válvulas de inyección de combustible líquido piloto, una pluralidad de primeros conductos (8) que conectan las válvulas de inyección de combustible líquido piloto con las bombas de combustible líquido piloto correspondientes, un conducto principal (10) de combustible líquido piloto, una pluralidad de segundos conductos (9) que conectan las bombas de combustible líquido piloto al conducto principal de combustible líquido piloto, al depósito de combustible líquido piloto operativo, y a un tercer conducto (11) que actúa como la sección de conducto y conecta un extremo del conducto principal de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo; en el que una válvula de escape (15) de combustible líquido piloto está prevista en otro extremo del conducto principal de combustible líquido piloto, y el depósito de combustible líquido piloto al que se ha añadido el estimulante de la ignición está conectado al tercer conducto mediante la válvula de conmutación de combustible líquido piloto.
3. Un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto que tiene una válvula (6) de combustible líquido piloto prevista en una cámara de combustión (5) , un depósito (12) de combustible líquido piloto operativo, y una sección de conducto (11) que conecta la válvula de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo, siendo el motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto encendido por compresión por combustible líquido pulverizado desde la válvula de combustible líquido piloto a la cámara de combustión; caracterizado porque un depósito (16) de estimulante de la ignición está conectado al conducto mediante una válvula (17) de ajuste de flujo.
4. Un motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto según la reivindicación 3, que tiene una pluralidad de válvulas de inyección de combustible líquido piloto previstas en una pluralidad de cámaras de combustión, una pluralidad de bombas (7) de combustible líquido piloto previstas para cada una de las válvulas de inyección de combustible líquido piloto, una pluralidad de primeros conductos (8) que conectan las válvulas de inyección de combustible líquido piloto con las bombas de combustible líquido piloto correspondientes, un conducto principal (10) de combustible líquido piloto, una pluralidad de segundos conductos (9) que conectan las bombas de combustible líquido piloto al conducto principal de combustible líquido piloto, al depósito de combustible líquido piloto operativo, y a un tercer conducto (11) que actúa como la sección de conducto y conecta un extremo del conducto principal de combustible líquido piloto al depósito de combustible líquido piloto operativo; en el que una válvula de escape (15) de combustible líquido piloto está prevista en otro extremo del conducto principal de combustible líquido piloto, y el depósito de estimulante de la ignición está conectado al tercer conducto mediante una válvula de ajuste de flujo.
5. El motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto según se ha descrito en la reivindicación 2, en el que la válvula de escape de combustible líquido piloto y el depósito de combustible líquido piloto operativo estén conectados por un cuarto conducto, y el combustible líquido piloto descargado desde la válvula de escape de combustible líquido piloto es devuelto al depósito de combustible líquido piloto operativo.
6. El motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto según se ha descrito en la reivindicación 4, en el que la válvula de escape de combustible líquido piloto y el depósito de combustible líquido piloto operativo estén conectados por un cuarto conducto, y el combustible líquido piloto descargado desde la válvula de escape de combustible líquido piloto es devuelto al depósito de combustible líquido piloto operativo.
7. El motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto según se ha descrito en la reivindicación 3, en el que una bomba de presión (18) para mezclar un estimulante de ignición al combustible líquido piloto dentro del conducto esté prevista entre el depósito de estimulante de ignición y la válvula de ajuste de flujo.
8. El motor de gas del tipo de encendido de combustible líquido piloto según se ha descrito en la reivindicación 4, en el que una bomba de presión (18) para mezclar un estimulante de ignición al combustible líquido piloto dentro del conducto esté prevista entre el depósito de estimulante de ignición y la válvula de ajuste de flujo.
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