PL221285B1 - Reduktor ciśnienia gazu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest reduktor ciśnienia gazu mający zastosowanie w gazowej instalacji samochodowej.

Do zasilania silników spalinowych pojazdów samochodowych można stosować szereg paliw gazowych o różnych własnościach fizycznych i chemicznych, jednak najczęściej stosowane są następujące paliwa gazowe: mieszanina propanu i butanu, gaz ziemny. Gazy te przechowuje się jako skroplone lub sprężone. Gaz skroplony, obecnie najczęściej spotykany jako paliwo silnikowe, jest mieszaniną propanu i butanu. W literaturze zagranicznej szeroko stosuje się dla niego oznaczenie LPG, będące skrótem angielskiej nazwy Liquified Petroleum Gas. W przypadku gazu sprężonego - głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan, który jest przechowywany w butlach, pod ciśnieniem około 20 MPa (200 atm). Dla tej formy stosowane jest oznaczenie CNG, będące skrótem angielskiej nazwy Compressed Natural Gas.

W przypadku instalacji gazowej CNG, sprężony gaz ziemny jest magazynowany w butli pod ciśnieniem 20 MPa. Butla ta w kształcie cylindra, lub zespół składający się z kilku butli montowany jest w tylnej części samochodu, najczęściej w bagażniku. Butla jest wyposażona w osprzęt, który może być zabudowany w jednym urządzeniu nazywanym wielozaworem, lub każdy z elementów osprzętu może występować oddzielnie. Gaz po otwarciu zaworu odcinającego, przepływa przewodem wysokociśnieniowym do zaworu odcinającego sterowanego elektrycznie. Zawór ten jest zamknięty, gdy silnik nie pracuje, lub, gdy jest zasilany benzyną. Po jego otwarciu gaz przepływa przewodem wysokociśnieniowym do reduktora ciśnienia gazu. W urządzeniu tym następuje obniżenie ciśnienia gazu do wartości zbliżonej do ciśnienia atmosferycznego, w przypadku instalacji tradycyjnej, lub około 0,2 MPa w przypadku instalacji wtrysku paliwa gazowego. Reduktor jest ogrzewany płynem doprowadzonym przewodami elastycznymi z układu chłodzenia silnika. Gaz o zredukowanej wartości ciśnienia jest zasysany poprzez mieszalnik do układu dolotowego silnika, w przypadku instalacji tradycyjnej natomiast w systemach zasilania wtryskowego wtryskiwany w pobliżu kanałów dolotowych głowicy za pomocą wtryskiwaczy elektromagnetycznych.

Znane są powszechnie reduktory ciśnienia gazu dla sprężonego gazu CNG, zawierające co najmniej jeden stopień regulacji, ustanowiony przez komorę, podzieloną przez pierwszą membranę na dwie komory, przy czym jedna z komór jest utrzymywana w odnośnym ciśnieniu, zaś druga ma ciśnienie zależne od ciśnienia gazu w rurze wylotowej, otwór zamknięty za pomocą membrany zintegrowanej z pokrywą, usytuowaną pomiędzy wspomnianą komorą o odnośnym ciśnieniu oraz rurą wylotową, komorę wlotu gazu z otworem, który jest skierowany do rury wylotowej w kierunku pokrywy, która jest ruchoma i otwiera i zamyka przejście pomiędzy wlotem komory i rurą wylotową oraz elementy integralne z pierwszą membraną, które działają na pokrywę odsłaniając i nachodząc na otwór komory wlotowej gazu. Wprowadzony jest dodatkowy stopień regulacji, ustanowiony przez komorę podzieloną przez membranę na dwie komory, z których jedna jest utrzymywana na poziomie odnośnego ciśnienia, podczas gdy druga komora jest utrzymywana pod ciśnieniem wlotu gazu zredukowanego w komorze, elementy regulacyjne przeznaczone do działania na membranę w celu regulacji ciśnienia wlotu redukowanego w komorze wlotu gazu i zawór przeznaczony do zamykania rury wlotowej oraz elementy które są umieszczone w komorze w kontakcie z obszarem, w pobliżu otworu wylotowego komory wejściowej gazu.

Z opisu wynalazku, nr zgłoszenia 393248 znany jest reduktor ciśnienia gazu, zwłaszcza do systemów zasilania silników spalinowych składający się z dwóch części górnej i dolnej połączonych ze sobą wzdłuż osi pionowej. Obudowa górna tego rozwiązania składa się z komory wysokiego ciśnienia usytuowanej nad membraną, a obudowa dolna z króćcem dolotowym posiada komorę wysokiego ciśnienia usytuowaną pod membraną oraz komorę zredukowanego ciśnienia, przy czym komora wysokiego ciśnienia i komora zredukowanego ciśnienia połączone są ze sobą za pomocą dyszy głównej. W obudowie dolnej w jej części dolnej znajduje się króciec wylotowy z gwintem zewnętrznym. W części środkowej membrany zamocowany jest trzpień ze sprężyną sterujący dyszą główną z elementem uszczelniającym. Komory wysokiego ciśnienia połączone są ze sobą kanałem.

Z opisu wzoru użytkowego nr 62912 znany jest zintegrowany jednostopniowy reduktor ciśnienia i parownik gazu LPG dla samochodowych instalacji paliwowych zasilanych gazem płynnym.

Z opisu wzoru użytkowego nr 62913 znany jest zintegrowany reduktor ciśnienia i parownik gazu LPG dla samochodowych instalacji paliwowych zasilanych gazem płynnym.

PL 221 285 B1

W znanych rozwiązaniach reduktor ciśnienia gazu obniża ciśnienie gazu oraz stabilizuje gaz w całym zakresie obciążeń silnika. W znanych rozwiązaniach reduktor ciśnienia gazu wyposażony w elektrozawór odcinający dopływ gazu do silnika, gdy silnik nie pracuje lub zasilany jest benzyną.

W znanych rozwiązaniach występują zawirowania strugi gazu, co prowadzi w efekcie do osłabienia wydajności ciśnieniowo-przepływowej reduktora ciśnienia gazu.

Celem wynalazku było skonstruowanie reduktora ciśnienia gazu, który zapewni zwiększenie końcowego wydatku ciśnieniowo-przepływowego poprzez ulepszenie i zoptymalizowanie trajektorii przepływu gazu przez reduktor. Zastosowanie wynalazku pozwala także na zmniejszenie gabarytów reduktora.

Reduktor ciśnienia gazu według wynalazku składający się z komory wysokiego ciśnienia połączonej za pośrednictwem dyszy z komorą zredukowanego ciśnienia, umiejscowionej w komorze wysokiego ciśnienia membrany, króćca wylotowego, elementów rurowych wlotowych, charakteryzuje się tym, że równolegle do płaszczyzny dna komory wysokiego ciśnienia umiejscowiona jest użebrowana płytka.

Zastosowanie użebrowanej płytki w reduktorze ciśnienia gazu powoduje niewystępowanie zawirowań strugi gazu w jego przepływie z komory wysokiego ciśnienia do komory zredukowanego ciśnienia.

Reduktor ciśnienia gazu jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia komorę wysokiego ciśnienia oraz komorę zredukowanego ciśnienia w ujęciu poglądowym, fig. 2 przedstawia przekrój podłużny samej komory wysokiego ciśnienia, fig. 3 przedstawia użebrowaną płytkę w ujęciu poglądowym.

W pokazanym przykładzie wykonania reduktor ciśnienia gazu składa się z komory wysokiego ciśnienia 1, która połączona jest komorą zredukowanego ciśnienia 3 za pośrednictwem dyszy 2. Elementem doprowadzającym gaz do komory wysokiego ciśnienia 1 są elementy rurowe wlotowe 6. W komorze zredukowanego ciśnienia 3 umiejscowiony jest króciec wylotowy 5, który wyprowadza gaz poza reduktor. W komorze wysokiego ciśnienia 1 znajduje się membrana 4, a równolegle do płaszczyzny dna 7 umiejscowiona jest użebrowana płytka 8.

Reduktor ciśnienia gazu znajdzie swoje zastosowanie w samochodowej instalacji gazowej typu CNG w silnikach o mocy maksymalnej do 400 KW, w tym również w samochodach ciężarowych, autobusach, samochodach z silnikiem Diesla oraz silnikach z turbodoładowaniem.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Reduktor ciśnienia składający się z komory wysokiego ciśnienia (1) połączonej za pośrednictwem dyszy (2) z komorą zredukowanego ciśnienia (3), umiejscowionej w komorze wysokiego ciśnienia membrany (4), króćca wylotowego (5), elementów rurowych wlotowych (6), znamienny tym, że równolegle do płaszczyzny dna (7) komory wysokiego ciśnienia (1) umiejscowiona jest użebrowana płytka (8).