ES2257535T3 - Sistema de alimentacion de combustible. - Google Patents

Sistema de alimentacion de combustible.

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ES2257535T3
ES2257535T3 ES02713938T ES02713938T ES2257535T3 ES 2257535 T3 ES2257535 T3 ES 2257535T3 ES 02713938 T ES02713938 T ES 02713938T ES 02713938 T ES02713938 T ES 02713938T ES 2257535 T3 ES2257535 T3 ES 2257535T3
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James Richard Hunt
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Abstract

Sistema de alimentación de combustible para proporcionar gas licuado a los cilindros de un motor, que comprende: un alojamiento (3) para recibir el gas licuado; por lo menos un inyector (20) montado en el alojamiento (3) y que presenta una entrada de combustible de gas licuado para permitir que el gas licuado penetre en el inyector y una salida de combustible licuado para expulsar el gas licuado desde el inyector a los cilindros del motor; una cámara (203) en el alojamiento y al menos rodeando parcialmente el inyector (20) para recibir, asimismo, gas licuado que permite que dicho gas licuado rodee el inyector para enfriar el inyector con el fin de mantener el gas licuado en el inyector en un estado líquido para su expulsión desde el inyector; una salida (209) desde la cámara (203) para permitir que el vapor y cualquier gas licuado en la cámara salgan de la cámara (203), caracterizado porque un regulador de presión (202-207) para regular la presión de vapor y gas licuado en la cámara (203) manteniendo el enfriamiento del inyector mediante la vaporización del gas licuado en la cámara; un dispositivo de vaporización (208) unido a la salida (209) para mantener el vapor procedente de la cámara (203) en un estado de vapor y convertir cualquier gas licuado recibido desde la cámara (203) al estado de vapor; y un dispositivo de alimentación de vapor (119) para suministrar el gas licuado, en estado de vapor, al cilindro del motor.

Description

Sistema de alimentación de combustible.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de alimentación de combustible. En una forma de realización, la presente invención se refiere a un dispositivo de alimentación de gas licuado a un motor de encendido por compresión para combustión con combustible diesel. En otra forma de realización, la presente invención se refiere a un dispositivo para suministrar gas licuado a un motor de encendido por chispa como un combustible especial. En esta memoria descriptiva, el término de gas licuado significa gas de petróleo licuado, gas natural licuado, mezcla de metanol/etanol y propano y butano en cualesquiera cantidades y combustibles similares.
Antecedentes de la técnica
Por la técnica anterior se conoce que para reducir el consumo de combustible y el costo del combustible se puede suministrar gas de petróleo licuado con combustible diesel a los cilindros de un motor diesel.
La solicitud de patente australiana nº 71909/00 da a conocer un sistema de alimentación de combustible que proporciona gas de petróleo licuado y combustible diesel a un motor, en una proporción controlada, para permitir que el motor funcione de forma adecuada.
La patente US nº 4.503.826 da a conocer un sistema de alimentación de combustible en el que está provisto un inyector 56 para inyectar gasolina. El inyector está localizado en una cámara 30 que dispone de una bolsa 32 a la que se suministra combustible, de modo que el combustible pueda actuar como un conductor del calor para conducir el calor generado por el inyector 56 desde dicho inyector. La presión del combustible dentro de la cámara 30 y de la bolsa 32 se controla por un regulador 44. El combustible que se utiliza para enfriar el inyector se hace retornar, a través del regulador 44, a un depósito de combustible.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a nuevos desarrollos en relación con el sistema de alimentación de combustible que, aunque está especialmente adaptado para motores diesel, tiene aplicación en otros motores y también aplicación en motores que emplean un proceso de encendido por chispa o un proceso de encendido por compresión.
La presente invención se refiere concretamente a las cuestiones de burbujeo o vaporización de gas licuado cuando se proporciona un motor por un sistema de alimentación de combustible. En los sistemas de alimentación de gas de petróleo licuado convencionales, que se utilizan para proporcionar licuado a un motor, tal como un motor de vehículo convencional, o en combinación con combustible diesel a un motor diesel, el gas licuado se suministra a la admisión de aire del motor, donde el gas licuado se vaporiza y se succiona con el aire de entrada al interior de los cilindros del motor para su encendido. La aplicación de gas licuado al motor, de esta forma, se hace necesaria porque el gas licuado suele estar en un estado relativamente frío y bajo alta presión en el depósito de gas licuado y cuando el gas se suministra desde el depósito, se vaporiza a la temperatura ambiente, lo que hace prácticamente imposible suministrar el combustible al motor que no sea en el modo de vapor.
En un primer aspecto de la presente invención da a conocer un sistema de alimentación de combustible para proporcionar gas licuado a los cilindros de un motor, comprendiendo:
un alojamiento para recibir el gas licuado;
por lo menos un inyector montado en el alojamiento presentando una entrada de combustible de gas licuado para permitir que el gas licuado penetre en el inyector y una salida de combustible líquido para expulsar gas licuado desde el inyector a los cilindros del motor;
una cámara en el alojamiento y por lo menos parcialmente rodeando al inyector para recibir, asimismo, gas licuado con el objetivo de permitir que el gas licuado rodee al inyector para enfriar el inyector de tal modo que se mantenga el gas licuado del inyector en un estado líquido para su expulsión desde el inyector;
una salida desde la cámara para permitir que el vapor y cualquier gas licuado de la cámara salgan de la cámara;
caracterizado por
un regulador de presión para regular la presión de vapor y gas licuado en la cámara con el fin de mantener el enfriamiento del inyector por vaporización del gas licuado en la cámara;
un dispositivo de vaporización unido a la salida para mantener el vapor, procedente de la cámara, en un estado de vapor y convertir cualquier gas licuado recibido desde la cámara al estado de vapor; y
un dispositivo de alimentación de vapor para proporcionar el gas licuado en el estado de vapor al cilindro del motor.
Preferentemente, la entrada de gas licuado en el alojamiento comprende una primera entrada que se comunica con la entrada de combustible de gas licuado del inyector y una segunda entrada separada para permitir al gas licuado entrar en la cámara.
Preferentemente, el regulador de la presión regula la entrada de gas licuado en la cámara para regular, de este modo, la presión del gas licuado en la cámara.
Preferentemente, el regulador de la presión tiene un diafragma sensible a la presión, dentro de la cámara, para regular la presión en el interior de la cámara.
Preferentemente, la cámara está destinada a recibir gas licuado burbujeado y para permitir que el gas licuado burbujeado rodee el inyector en el alojamiento para enfriar el inyector y mantener, de este modo, el gas licuado en el inyector en un estado líquido.
Preferentemente, el regulador de presión comprende un diafragma, un elemento de válvula soportado por el diafragma para cerrar la entrada y medios para impulsar el diafragma y el elemento de válvula hacia una posición cerrada, de tal modo que cuando aumente la presión dentro del alojamiento, el diafragma sea forzado contra la acción del medio de precarga para desplazar el elemento de válvula a una posición cerrada y cuando se reduce la presión en el alojamiento, el medio de precarga hace que el diafragma desplace el elemento de válvula para abrir la entrada.
Preferentemente, el dispositivo de vaporización comprende un bloque de vapor para recibir un medio de calentamiento para calentar el bloque y un restrictor para restringir el flujo de vapor a través del bloque de vapor y en el que el calentamiento del bloque asegura que el vapor en el bloque de vapor se mantenga en un estado de vapor o cualquier combustible líquido, que penetre en el bloque de vapor, se convierta a un estado de vapor, para alimentación desde el bloque de vapor al cilindro del motor.
Preferentemente, el dispositivo de alimentación de vapor comprende un conducto.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describirá una forma de realización preferida de la invención, a título de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
la Figura 1 es un diagrama esquemático general de una forma de realización de la invención, que se puede utilizar en los motores de encendido por chispa o de encendido por compresión;
la Figura 2 es una vista más detallada de una forma de realización de un sistema de vapor utilizado en la forma de realización ilustrada en la Figura 1;
la Figura 3 es un diagrama esquemático de la forma de realización preferida de la invención;
la Figura 4 es una vista detallada de parte de la forma de realización de la Figura 3;
la Figura 5 es una vista ensamblada de los elementos detallados en la Figura 4 unidos al colector y de este modo, la culata de cilindro de un motor de encendido por compresión en la orientación que sea preferida para un funcionamiento correcto;
la Figura 6 es una vista en sección transversal superior que ilustra cuatro dispositivos de inyección correctamente alineados con los orificios de entrada de la culata del cilindro y unidos al colector de admisión;
la Figura 7 es un diagrama esquemático de otra forma de realización de la invención y más concretamente una forma de realización para la administración de gas natural licuado al motor; y
la Figura 8 es una vista de otra forma de realización preferida de la invención y más concretamente, una forma de realización para la administración de combustible y aceite lubricante a un motor de dos tiempos.
Descripción de las formas de realización preferidas
Con referencia a la Figura 1, se ilustra un sistema de alimentación de combustible 10 que comprende un cilindro de gas de petróleo licuado 12 para almacenar gas de petróleo licuado. El cilindro 12 dispone de una válvula de cierre de combustible 14 y un conducto de salida 16 para suministrar gas de petróleo licuado a través de una válvula de bloqueo de filtro 18 a un inyector de gas de petróleo licuado 20. El inyector 20 presenta un cuerpo de inyector 22 en el que está dispuesta una bobina eléctrica 24. El cuerpo 22 está provisto de un orificio taladrado 26 en el que está localizada una aguja 28.
La aguja 28 presenta un ajuste ligeramente flojo en el orificio taladrado 26. El orificio 26 tiene un asiento de aguja 30, en su extremo inferior, que define un orificio 31 para el colector de admisión 32 del motor E. El motor E dispone de un escape 34. El orificio taladrado 26 presenta un extremo superior 35 y un resorte 36 está situado entre el extremo superior 35 y la aguja 28 para impulsar la aguja 28 contra el asiento de aguja 30 de tal modo que cierre el orificio 31 al colector de admisión 32.
El cuerpo del inyector 22 presenta una cámara de inyector 40 que se comunica con el orificio taladrado 28 a través de un paso estrecho 37, que se extiende desde el extremo 35 a la cámara 40. La cámara 40 está unida a un conducto de burbujeo ascendente 44 que, a su vez, está unido a un sistema de vapor de petróleo licuado 48 que se describirá a continuación con más detalle. El sistema de vapor 48 tiene un conducto de vapor 50 que se extiende desde el sistema 48 de nuevo al colector de admisión 32 para suministrar vapor al colector de admisión 32 como se describirá, asimismo, con más detalle a continuación.
El colector de admisión 32 presenta una admisión de aire 60 en la que está dispuesta un conjunto de regulador convencional 62 para un motor de encendido por chispa. El conjunto del regulador 62 es suprimido en el caso de un motor de encendido por compresión.
El sistema representado en la Figura 1 se controla por una unidad de control de motor 70 que puede estar en el ordenador a bordo o en el sistema de control del motor asociado con el motor E. Los parámetros de entrada del sistema de combustible y del motor se proporcionan a la unidad de control 70 para fines de procesamiento y de control. Un sensor de la temperatura del combustible 72 controla la temperatura del combustible en el cilindro de gas de petróleo licuado 12. La presión de alimentación de combustible, a través del conducto de salida 16 se controla por un sensor de presión 74. La posición del regulador del conjunto del regulador 62 se controla por el sensor de posición del regulador 76 y el sensor de la temperatura 78 controla la temperatura del aire que se desplaza a través de la admisión de aire 60 al colector de admisión 32. Otro sensor de presión 80 controla la presión del aire en el colector de admisión 32 y un sensor de posición de levas y de r.p.m. 82 mide las revoluciones del motor así como la posición de una leva para controlar las válvulas de admisión al motor E.
Además, la unidad de control del motor E 70 presenta unos conductos de salida 84 para controlar la válvula de cierre 14 y el conducto de salida 86 para suministrar energía a la bobina 24 del inyector 20.
El cuerpo del inyector 22 comprende dos ranuras angulares 90 (sólo representada una de ellas) formadas en su pared, que se comunica con el orificio taladrado 26 al orificio 31. Un alojamiento (no representado) rodea el cuerpo del inyector 22 y presenta una entrada para el conducto de recepción 16 de tal modo que el gas de petróleo licuado se pueda suministrar al interior del alojamiento y a continuación, a través de las ranuras 90 al orificio taladrado 26 en una dirección transversal a la aguja 26, para alimentación al motor E. Cuando la unidad de control del motor presenta a la salida un pulso en el conducto de salida 86 para suministrar energía a la bobina 24, la aguja 28 se retira por tracción desde el asiento de aguja 30 contra la acción del resorte 36 abriendo, de este modo, el orificio 31. El gas de petróleo licuado en el orificio taladrado 26 se expulsa desde el cuerpo del inyector, al interior del colector de admisión 32 para alimentación al motor E. Cuando la unidad de control 70 extrae el pulso desde el conducto de salida 86, la bobina 24 se desactiva y la aguja 28 se asienta contra el asiento 30 para cerrar el orificio.
Se crea un burbujeo del gas de petróleo licuado mediante la vaporización natural o ebullición del gas de petróleo licuado que abandona el entorno de alta presión y temperatura relativamente baja del cilindro 12 y se suministra a una zona de temperatura ambiente más elevada. De este modo, este cambio en la temperatura permite efectivamente que se produzca la ebullición del gas de petróleo licuado que se convierte desde un estado líquido a un estado gaseoso. De este modo, el gas de petróleo licuado penetra efectivamente desde una dirección transversal a la dirección de la aguja 26 y el movimiento de la aguja 26 es distinto de una dirección generalmente paralela con la aguja 26 como en los sistemas de inyectores convencionales. Las burbujas resultantes, que tienden naturalmente a elevarse, ascenderán desde la proximidad del orificio taladrado 26 pasando el resorte 36 y a continuación, a través del paso estrecho 37 al interior de la cámara del inyector 40. A continuación, las burbujas son capaces de circular a través del conducto de burbujas ascendente 44 hacia el convertidor 48.
El convertidor 48 proporciona una cámara de volumen relativamente grande, de baja presión y temperatura relativamente alta, de tal modo que las burbujas que penetran en el convertidor 48 simplemente se pueden aplastar y convertir en un estado de vapor debido a la temperatura relativamente baja y a la temperatura más alta. A continuación, el vapor se puede suministrar a lo largo del conducto 50 a la admisión de aire 32 del motor E. Como alternativa, el vapor se podría transportar a otro entorno donde el vapor se almacena para uso posterior.
El convertidor 48 se puede sustituir por una cámara desburbujeadora, según se representa en la Figura 2, que comprende un alojamiento 100 que define una cámara de convertidor 102. El alojamiento 100 presenta una entrada 104 que está unida al conducto 44 de modo que las burbujas en el conducto 44 puedan penetrar a través de la entrada 104 y pasar al interior de la cámara 102. Un flotador 106 está situado en la cámara 102 y el flotador 106 soporta un imán 102 en su lado inferior.
Un par de interruptores de proximidad 110 y 112 están fijados al alojamiento 100 y se activan por el imán 108 cuando este último se desplaza a una posición adyacente al respectivo interruptor 110 ó 112.
Cuando las burbujas del gas de petróleo licuado fluyen al interior de la cámara 102 a través de la entrada 104, las burbujas son capaces de aplastarse y reformarse como líquido o vapor en el interior de la cámara 102. Cuando aumenta la presión debido a la elevación de las burbujas a través del conducto 44, la presión de vapor que tiende naturalmente a desplazarse por encima del nivel del líquido tenderá a empujar el flotador 106 hacia abajo en la Figura 2 en la dirección de la flecha A, de modo que el flotador se desplace desde la posición adyacente al introductor 110 a una posición adyacente al interruptor 112. Cuando el imán 108 es adyacente al interruptor 112, se activa dicho interruptor 112.
La cámara 102 presenta una salida 114 y una válvula de solenoide 116 está dispuesta en la salida 114 para abrir y cerrar la salida 114 de forma selectiva. La salida 114 se une entonces al conducto 50 que se representa en la Figura 1. Cuando el imán 108 se empuja por la presión del vapor en la cámara 102 de tal modo que sea adyacente al introductor 112, se activa dicho interruptor 112 en la forma antes citada y la activación del interruptor 112 activa la válvula de solenoide 116 para su apertura.
La apertura de la válvula 116 permite que el vapor, en el interior de la cámara 102, pase a través de la cámara 116 y al conducto de vapor 50 para retornar al colector de admisión 32 y a continuación, para la alimentación al motor E. Cuando se libera vapor, el nivel de líquido en la cámara 102 puede elevarse y el flotador 106 es capaz de retornar a la posición representada en la Figura 2 y se desactiva el interruptor 112. De este modo, el imán es adyacente al interruptor 110 que indica entonces una condición de espera y la válvula 116 se cierra hasta que la presión vuelva a elevarse para empujar el flotador 116 y el imán 108 a una posición adyacente al interruptor 112.
De este modo, esta forma de realización de la invención es capaz de hacer frente a la creación de burbujas, que se generan cuando el gas de petróleo licuado se expulsa bajo presión desde el inyector 20. Las burbujas se pueden recoger y desburbujear y por lo tanto, retornar como combustible al motor.
En esta forma de realización de la invención, para reducir la magnitud de la vaporización del combustible que se inyecta desde el inyector 20 al motor E, el colector de admisión 32 es preferentemente enfriado por un paso de agua u otro paso de refrigerante, que se extiende a través del colector de admisión 32. Esta situación mantiene el colector de admisión 32 a una temperatura más baja y tiende a proteger el combustible de gas de petróleo licuado contra el calor radiante del motor E manteniendo, de este modo, el gas de petróleo licuado principalmente en un estado líquido. Las etapas de refrigeración, a través del colector de admisión 32, se pueden unir a un sistema de convertidor de vapor del tipo representado en la Figura 2, pero que comprende el enfriamiento del líquido de modo que el líquido refrigerante circule desde el convertidor de vapor al colector de admisión 32.
El sensor 80, que mide la presión en el colector de admisión 32, proporciona una señal a la unidad 70. El sensor de posición del regulador 76 y el sensor 80, en cuanto a la temperatura del aire, son controlados por la unidad de control 70 que, a su vez, controla la cantidad de gas de petróleo licuado que se inyecta a través del colector de admisión 32. Una descarga igual de cada inyector del motor se consigue a través del principio de "primero en llegar, último en salir", utilizando longitudes de recorridos distantes iguales desde el asiento de aguja 30 al sistema de vapor 48 en cada inyector. El número de inyectores para el sistema de inyección de líquido de gas de petróleo licuado dependerá del número de cilindros para motores diesel, pero no necesariamente para motores de encendido por chispa. La modulación por anchura de pulsos para el inyector, que se suministra en el conducto de salida 86 para activar la bobina 24, se controla con referencia a la carga del motor, revoluciones por minuto (r.p.m.), temperatura, temperatura del aire de admisión, temperatura del combustible, posición del regulador presionado, presión del aire de sobrealimentación transitoria de aceleración y desaceleración, todos los cuales se determinan por la unidad de control 70. La unidad de control 70, a su vez, está programada para proporcionar, a todos los valores de revoluciones por minuto, cantidades de combustible predeterminadas (en los motores diesel se refiere a la mezcla Dg) que se introduce para conseguir las especificaciones de curva de potencia, niveles de emisión y economía. En los motores diesel, el sensor de ángulo de leva 82 indica la inyección secuencial en el tiempo. Es decir, cuando la válvula de escape está abierta, no existe ningún gas de petróleo licuado presente, cuando se cierra y está abierta la válvula de admisión, se introduce secuencialmente gas de petróleo licuado. La temperatura del motor se controla para asegurar que con una temperatura fría las mezclas sean correctas según las especificaciones de la unidad de control 70 para garantizar que se consigan controles de las emisiones.
En esta forma de realización de la invención, la aplicación de vapor desde el sistema 48, a través del conducto 50, produce el lavado de la punta de la aguja 28 adyacente al orificio 31 y también la proximidad del orificio 31.
En el caso de sistema de encendido por compresión, la inyección secuencial en el tiempo de cada inyector 20 se proporciona de tal modo que ningún gas de petróleo licuado está presente en el aire de barrido. El sensor 80 está diseñado de tal modo que la señal se proporciona a la unidad de control del motor en la forma de una unidad de control de motor de fabricación de equipo original, modificándose para la reducción controlada del uso del combustible diesel. El sensor puede ser desactivado si se desea que el motor funcione utilizando combustible diesel solamente en lugar de una mezcla de combustible diesel y gas de petróleo licuado.
Una forma de realización más preferida de la invención se describe con referencia a las Figuras 3 a 6. En esta forma de realización distinta de basarse exclusivamente en la recogida de las burbujas que se forman, dicha forma de realización preferida impide o al menos reduce, en gran medida, la probabilidad de la formación de las burbujas en primer lugar permitiendo, de este modo, que se expulse el gas de petróleo licuado, en forma líquida, desde los inyectores 20. En las Figuras 3 a 6, las referencias numéricas similares indican componentes similares a los anteriormente descritos.
En la forma de realización representada en las Figuras 3 a 6, el gas de petróleo licuado se suministra, de una forma alternativa, según se describirá con detalle a continuación. De este modo, en esta forma de realización, las ranuras 90 no necesitan proporcionarse o si se proporcionan de modo que se pueda utilizar una forma única de inyector 20 con las formas de realización representadas en las Figuras 1 y 2 y 3 a 6, las ranuras 90 son bloqueadas para impedir el escape de gas de petróleo licuado desde el cuerpo del inyector 22. El gas de petróleo licuado se entrega axialmente a través del cuerpo del inyector 22 en la forma convencional en lugar de transversalmente como se representa en la Figura 1.
Con referencia a la Figura 3, el depósito de gas de petróleo licuado 12 suministra gas de petróleo licuado a través de la esclusa del depósito 14 al conducto de servicio 16 y al filtro dentro del conducto 4, transportándose a continuación el gas de petróleo licuado filtrado a través del conducto de servicio 37 hasta el bloque de distribución 38. Desde el bloque de distribución 38, el líquido del gas de petróleo licuado fluye a través de los conductos de alimentación aislado 39 hacia los alojamientos de inyectores 3 (representadas con más detalle en las Figuras 4 y 5).
Con referencia a la Figura 4, el gas de petróleo licuado procedente de los conductos 39 entra en las respectivas piezas en T de llenado a rebose 8 de cada alojamiento 3. El gas de petróleo licuado asciende hacia la válvula de retención 9, que se controla por el solenoide 5. El solenoide de la válvula de retención 5 se abre cuando se activa por la unidad de control 70 en el conducto de circuito 127.
Cuando la válvula de retención 9 está abierta, el líquido del gas de petróleo licuado y las burbujas de vapor fluyen a través de la válvula de retención 9 con el líquido cayendo por la acción de la gravedad a la entrada del inyector 201 y las burbujas elevándose a la entrada del convertidor 11.
Como resulta evidente a partir de la Figura 4, el alojamiento de inyector 3 soporta el inyector 20 y actúa, además, para succionar las burbujas desde la entrada del inyector 201. El alojamiento del inyector 3 proporciona, asimismo, el enfriamiento del inyector 20 de tal modo que se mantenga el combustible en el inyector 20 en estado líquido e impidiendo, de este modo, que el combustible se convierta en un estado de burbujas o de ebullición mientras se encuentre en el inyector 20.
Con líquido en la entrada del inyector 201 y una anchura de pulso suministrada desde la unidad de control 70 al inyector 20, el gas de petróleo licuado, en estado líquido, se desplaza a través del inyector 20 y se expulsa al colector 32 (véase Figura 5), con la pulverización dirigida hacia el orificio de entrada 29 (véase Figura 5). La inyección del gas de petróleo licuado está temporizada por la unidad de control 70 de modo que el pulso se produzca después del cierre de la válvula de escape 133 (véase Figura 5) y antes del cierre de la válvula de admisión 132 (véase Figura 5), de modo que la acción hacia abajo del pistón 131 (véase Figura 5) pueda llevar al interior del motor E la totalidad del gas de petróleo licuado expulsado sin ningún escape a través de la válvula de escape 33.
Cuando el gas de petróleo licuado gotea sobre la pieza en T de llenado a rebose 8 para alimentación de gas de petróleo licuado a la entrada del inyector 201, cualesquiera burbujas de vapor presentes, o formadas, se elevan a la entrada del convertidor 11 para reducción de la presión en la cámara 203 en el interior del alojamiento 3. El alojamiento 3 presenta una parte de tapón 203a que se cierra por un diafragma 202. El diafragma 202 forma una pared de la cámara 203 y el diafragma 202 se impulsa hacia adentro de la cámara 203 mediante un resorte 205. El diafragma 202 soporta una palanca 206 que se une a una válvula plana 207 que cierra la entrada 11, dependiendo de la presión existente en la cámara 203. Como resulta evidente a partir de la Figura 4, el inyector 20 está montado en la cámara 203 y dispone de una entrada 201 con un soporte plano 251 y su parte media 20a sellada en la estructura de pared 252 y 253 de la cámara 203. El extremo de salida del inyector 20 está sellado en el orificio taladrado 256 en la cámara 3, que está expuesto al colector de admisión 32 del motor E.
El gas licuado suministrado a través de la pieza en T de llenado a rebose 8 a la entrada 11 está a una presión notablemente más alta que el interior de la cámara 203, lo que empuja la válvula 207 abierta contra el diafragma 202 y acciona el resorte 205, de modo que las burbujas y el vapor que se producen en el gas licuado suministrado a la entrada 201 se elevará y circulará hacia la entrada 11 y al interior de la cámara 203. La presión reducida en el interior de la cámara 203 permite que las burbujas se aplasten y con cualquier líquido que penetra e la cámara 203, retorne al estado de vapor enfriando, de este modo, el inyector 20 que está expuesto a la cámara 203. Este enfriamiento del inyector 20 asegura que el gas de petróleo licuado que penetra por la entrada 201 se mantenga en un estado líquido debido al estado frío del inyector 20 y no se convierta en vapor en el inyector 20, lo que perjudicaría el funcionamiento del inyector 20 e impediría la expulsión adecuada del combustible desde el inyector 20. Si la presión en la cámara 203 se eleva a una presión superior a la del gas de petróleo licuado en la entrada 11, el diafragma 202 se empuja hacia arriba, según se ilustra en la Figura 4, contra la acción del resorte 205, lo que hace que la palanca 206 cierre la válvula plana 207 contra la entrada para impedir una nueva penetración de burbujas y vapor en el interior del alojamiento 203 hasta que la presión en el alojamiento 203 haya disminuido mediante la introducción de gas de petróleo licuado procedente del alojamiento 203 a través del conducto de salida 209. De este modo, el vapor de presión reducida y el líquido de la cámara 203 presentan un efecto de enfriamiento sobre el alojamiento 3 y el inyector 20. Este efecto de enfriamiento se necesita para reducir la probabilidad de la vaporización del gas de petróleo licuado en el interior del sistema de inyección y, en particular, en el inyector 20. Después de que el alojamiento 3 y el inyector 20 se hayan enfriado suficientemente, de modo que no se produzca la vaporización del gas de petróleo licuado a baja presión, el gas de petróleo licuado restante entra en el conducto 209 y se transporta a un bloque de vapor 208. El bloque 208 contiene un orificio 118. Este orificio 118 restringe el caudal del gas de petróleo licuado creando, de este modo, una contrapresión para controlar la cantidad de vapor de gas de petróleo licuado que penetra en el motor a través del conducto 119. El bloque de vapor 208 presenta unidas una entrada de agua caliente 120 y una salida de agua caliente 121 y un orificio taladrado (no representado) se extiende a través del bloque 208 para calentar el bloque de modo que el combustible en el bloque 208 permanezca en un estado de vapor. La entrada 120 y la salida 121 están unidas en el circuito calefactor de la cabina del vehículo para mantener el bloque 208 a la temperatura del refrigerante del motor. Mientras el bloque 208 está a la temperatura del refrigerante del motor, no es posible que el gas de petróleo licuado, a baja presión, permanezca en estado líquido, evitando de este modo una alimentación inadvertida de gas de petróleo licuado a través del bloque 208, por lo que solamente se suministra vapor al motor por medio del conducto
119.
En otra forma de realización, el bloque 208 puede estar provisto de un segundo orificio 117 y una cámara de solenoide eléctrica 116 de tal modo que se puedan suministrar diferentes cantidades de vapor de purga al motor a través del conducto 119. El solenoide 116 se controla por la unidad de control 70 a través del circuito 125.
El bloque 208 puede contener, además, un sensor de temperatura del refrigerante 123 que realimenta la información sobre la temperatura del motor a través del circuito 124 a la unidad de control 70.
En las Figuras 5 y 6 se representan también el inyector diesel 171 para suministrar combustible diesel a los cilindros del motor E al mismo tiempo que la administración de gas de petróleo licuado a través del inyector 20 y el conducto 19. De este modo, suministrando combustible en la forma de gas de petróleo licuado desde el inyector 20 y el conducto 119, la cantidad de combustible diesel que se necesita se puede reducir, aumentando de este modo la economía de combustible en comparación con situaciones que se producirían cuando solamente se suministra combustible diesel a través del inyector diesel 171.
En la Figura 7 se representa un depósito de gas natural comprimido estándar 400 que se rellena desde una estación de llenado de gas natural comprimido 401 a través de un conducto 402. El gas natural comprimido suele estar a una presión del orden de magnitud de 3000 psi en el depósito de gas natural comprimido, que está montado en un vehículo. El gas natural comprimido procedente del depósito 400 se suministra a una unidad de intercambio de calor del acondicionador de aire 404 para reducir la reivindicación temperatura del gas natural comprimido, suministrado desde el depósito, para mantener al gas natural comprimido en un estado frío. El gas natural comprimido se suministra, a continuación, a un filtro 406 para eliminar los contaminantes para sustancias no deseadas en el gas natural comprimido y a continuación, se suministra el gas natural comprimido a un regulador de presión 408 para reducir la presión del gas natural hasta aproximadamente 100 psi. Debido a que el gas natural comprimido ha sido enfriado por el acondicionador del aire 404, la presión se puede reducir a este nivel mientras se sigue manteniendo el gas natural comprimido en un estado líquido. A continuación, el gas natural comprimido se suministra a un intercambiador de calor 410 y a continuación, pasa a través del conducto de combustible 412 a cada uno de los alojamientos 3, que son los mismos que los alojamientos 3 descritos con referencia a las Figuras 3 a 6. Los alojamientos 3 contienen los inyectores de combustible 20 también en la manera anteriormente descrita y los inyectores son enfriados de la misma manera que se describió con anterioridad, de tal modo que el combustible en los inyectores se mantenga en un estado líquido para su inyección desde los inyectores. Cualquier combustible burbujeado procedente del alojamiento 3 pasa a través del intercambiador de calor 410 en el conducto 209 para proporcionar intercambio de calor con el combustible en el conducto 412 para ayudar a mantener frío el combustible en el conducto 412. A continuación, el conducto 209 se une a un bloque de vapor 208 que es el mismo bloque de vapor 208 anteriormente descrito. El combustible de vapor abandona el bloque de vapor a través del conducto 119 para la alimentación a la admisión de aire del motor de la misma manera que se describió con anterioridad.
En la Figura 8 se representa otra forma de realización preferida de la invención que está específicamente adaptada para motores de dos tiempos. En esta forma de realización de la invención, el combustible comprende una mezcla de gas de petróleo licuado y aceite para motores de dos tiempos. El aceite para motores de dos tiempos se mezcla con el gas de petróleo licuado y es miscible con el gas de petróleo licuado, de tal modo que el gas de petróleo licuado y el aceite para motores de dos tiempos se suministran a través del conducto de combustible 500 desde el depósito 501 al alojamiento 3, que es de la misma construcción que el alojamiento 3 descrito con referencia a las Figuras 3 a 6. El inyector 20, en el alojamiento 3, pulveriza la mezcla de gas de petróleo licuado y de aceite para motores de dos tiempos en el sumidero 512 del motor de dos tiempos 550. Como en la forma convencional, el motor 550 comprende un pistón 551 y un cigüeñal 552 que se unen por medio de una biela 553. Un orificio de transferencia 554 permite que el combustible inyectado en el sumidero 512 sea succionado hacia el interior de la cámara 555 para el encendido por bujías 556.
Esta forma de realización presenta la ventaja de que habida cuenta de que el combustible es una mezcla de gas de petróleo licuado y aceite para motores de dos tiempos, tan pronto como el combustible se expulsa desde el inyector 20, el gas de petróleo licuado se vaporiza inmediatamente dejando un componente de aceite para motores de dos tiempos "seco", que puede recubrir las partes operativas del motor 550 para fines de lubricación. El gas de petróleo licuado evaporado se empuja a través del orificio de transferencia 554 para el encendido en la cámara 555. La mezcla de combustible enfría, además, las partes mecánicas así como lubrica dichas partes.
El conducto 209 se extiende desde el alojamiento 3 de la misma manera que en la forma de realización ilustrada en las Figuras 3 a 6. Sin embargo, en esta forma de realización, el conducto 209 no solamente purga vapor y combustible líquido que se ha desburbujeado en la cámara 203 del alojamiento 3, sino también cualquier aceite para motores de dos tiempos que se haya acumulado en la cámara 203. El aceite y el combustible se suministran a un bloque de vapor 208 que es el mismo que el bloque de vapor 208 en la forma de realización ilustrada en las Figuras 3 a 8, exceptuado que ningún refrigerante se suministra a través del bloque de vapor, en esta forma de realización, porque el motor de dos tiempos no dispone de un sistema de enfriamiento de líquido. En lugar de ello, el bloque 208 simplemente se puede calentar ligeramente por la temperatura ambiente del motor debido a su proximidad al motor representado en la Figura 8. El combustible que penetra en el bloque 208 se convierte a forma de vapor de la misma manera que se describió con anterioridad y el combustible de vapor y cualquier aceite para motor de dos tiempos se suministra a través del conducto 119 al sumidero 512 del motor 650.
En otras formas de realización de la invención, el combustible usado en el sistema de alimentación de combustible para proporcionar energía al motor de combustión interna puede estar constituido por gas de petróleo licuado y mezcla de metanol/etanol en cualquier proporción, gas de petróleo licuado, metanol/etanol y agua en cualquier proporción y estos dos combustibles mezclados, además, con un aceite de lubricación para motores de dos tiempos.
En otras formas de realización, el combustible puede comprender un alcohol tal como metanol o etanol, mezclado con un hidrocarburo líquido, que se vaporiza fácilmente a la temperatura y presión normales, tal como butano o propano. El combustible puede comprender agua adicional para cualquier agua que esté ya presente en el alcohol incluido en el combustible.
Puesto que se pueden realizar fácilmente modificaciones dentro del alcance de la presente invención por los expertos en la materia, ha de entenderse que esta invención no está limitada a la forma de reelección particular descrita a título de ejemplo con anterioridad.

Claims (8)

1. Sistema de alimentación de combustible para proporcionar gas licuado a los cilindros de un motor, que comprende:
un alojamiento (3) para recibir el gas licuado;
por lo menos un inyector (20) montado en el alojamiento (3) y que presenta una entrada de combustible de gas licuado para permitir que el gas licuado penetre en el inyector y una salida de combustible licuado para expulsar el gas licuado desde el inyector a los cilindros del motor;
una cámara (203) en el alojamiento y al menos rodeando parcialmente el inyector (20) para recibir, asimismo, gas licuado que permite que dicho gas licuado rodee el inyector para enfriar el inyector con el fin de mantener el gas licuado en el inyector en un estado líquido para su expulsión desde el inyector;
una salida (209) desde la cámara (203) para permitir que el vapor y cualquier gas licuado en la cámara salgan de la cámara (203), caracterizado porque
un regulador de presión (202-207) para regular la presión de vapor y gas licuado en la cámara (203) manteniendo el enfriamiento del inyector mediante la vaporización del gas licuado en la cámara;
un dispositivo de vaporización (208) unido a la salida (209) para mantener el vapor procedente de la cámara (203) en un estado de vapor y convertir cualquier gas licuado recibido desde la cámara (203) al estado de vapor; y
un dispositivo de alimentación de vapor (119) para suministrar el gas licuado, en estado de vapor, al cilindro del motor.
2. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que la admisión de gas licuado (39, 201) en el alojamiento comprende una primera entrada que se comunica con la entrada de combustible de gas licuado del inyector y una segunda admisión separada (11) para permitir que el gas licuado penetre en la cámara (3).
3. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que el regulador de presión regula la entrada de gas licuado en el interior de la cámara (203) para regular, de este modo, la presión del gas licuado en la cámara (203).
4. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que el regulador de presión presenta un diafragma (202) sensible a la presión en el interior de la cámara para regular la presión en el interior de la cámara (203).
5. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que la cámara (203) está destinada a recibir gas licuado burbujeado y para permitir que el gas licuado burbujeado rodee el inyector (20) en el alojamiento (203) para enfriar el inyector (20) manteniendo, de este modo, el gas licuado en el inyector (20) en estado líquido.
6. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que el regulador de presión (20) comprende un diafragma (202), un elemento de válvula (207) soportado por el diafragma para cerrar la admisión (11) y unos medios de precarga (205) para precargar el diafragma (202) y el elemento de válvula (207) hacia una posición cerrada, de tal modo que cuando se aumente la presión en el interior del alojamiento (3), el diafragma sea forzado contra la acción de los medios de precarga (205) para desplazar el elemento de válvula a una posición cerrada y cuando se reduce la presión en el alojamiento, los medios de precarga precargan el diafragma para mover el elemento de válvula para abrir la admisión.
7. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de vaporización (208) comprende un bloque de vapor (208) para recibir un medio de calentamiento para calentar el bloque (208) y un restrictor (117, 118) para restringir el caudal de vapor a través del bloque de vapor y en el que el calentamiento del bloque (208) asegura que el vapor en el bloque de vapor se mantenga en un estado de vapor o cualquier combustible licuado que penetre en el bloque de vapor se convierta a un estado de vapor, para alimentación desde el bloque de vapor al cilindro del motor.
8. Sistema de alimentación de combustible según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de alimentación de vapor (119) comprende un conducto.
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