PL227932B1

PL227932B1 - Device for decompression and precise LPG gas pressure regulation

Info

Publication number: PL227932B1
Application number: PL413194A
Authority: PL
Inventors: Iwona Anna Gąsowska; Andrzej Borowski; Marek Korzeniewski; Marcin Kalisty; Michał Gąsowski
Original assignee: Br Borowski Gasowska Spólka Jawna; Br Borowski Gąsowska Spółka Jawna
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2018-01-31
Also published as: PL413194A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozprężania i regulacji ciśnienia gazu LPG, zwłaszcza do zasilania paliwem gazowym silnika spalinowego wewnętrznego spalania, szczególnie paliwem LPG.The present invention relates to an LPG gas expansion and pressure regulation device, in particular for feeding an internal combustion engine with gaseous fuel, in particular LPG fuel.

W znanych układach zasilających silniki paliwami LPG, CNG, wodorem oraz innymi gazami palnymi, gaz ze zbiornika przepływa przez reduktor ciśnienia lub reduktor-parownik w przypadku gazu LPG. Gaz o zredukowanym ciśnieniu zostaje podany do kolektora dolotowego silnika, wymieszany z powietrzem i przesłany do cylindrów silnika.In known systems supplying engines with LPG, CNG, hydrogen and other flammable gases, the gas from the tank flows through a pressure reducer or a reducer-evaporator in the case of LPG gas. The reduced pressure gas is fed to the engine intake manifold, mixed with air and sent to the engine cylinders.

W układach zasilania paliwem silników spalinowych, gdzie ilość paliwa jest dozowana przez gaźnik, system wtrysku jednopunktowego lub wielopunktowego a zasilanyc h gazem reduktor-parownik jest zazwyczaj podłączony do kolektora dolotowego silnika poprzez przewód doprowadzający oraz urządzenie mieszające powietrze z gazem. Tego typu układy zasilające zazwyczaj mają tę wadę, że nieprecyzyjnie odmierzają ilość paliwa, a tym samym nie uzyskują stosunku stechiometrycznego, przez co gazy wydechowe zawierają niedopuszczalne ilości substancji szkodliwych, a zużycie paliwa jest wysokie.In the fuel supply systems of internal combustion engines where the amount of fuel is metered through a carburetor, single point or multi point injection system and the gas powered reducer-evaporator is usually connected to the engine intake manifold through a supply line and an air-gas mixing device. Such supply systems usually suffer from the disadvantage of imprecise metering of the amount of fuel and thus not achieving a stoichiometric ratio, whereby the exhaust gases contain unacceptable amounts of harmful substances and the fuel consumption is high.

Znane są układy zasilania gazem, w których gaz z reduktora przesyłany jest do urządzenia dawkującego podłączonego do kolektora dolotowego silnika przy pomocy odpowiednich elastycznych przewodów tak, aby cały układ można było w prosty sposób zamontować jako drugi układ zasilania do istniejącego silnika zasilanego paliwem ciekłym.Gas supply systems are known in which the gas from the reducer is sent to a dosing device connected to the engine intake manifold by means of suitable flexible pipes, so that the whole system can be easily mounted as a second supply system to an existing liquid fuel engine.

Dotychczas produkowane urządzenia rozprężania i regulacji ciśnienia gazu do silników spalinowych posiadają dwie podstawowe wady. Pierwsza to zbyt duża histereza ciśnienia, nie pozwalająca na precyzyjne ustalanie dawki gazu do silnika w czasie rzeczywistym skutkująca nierównomierną ilością gazu podawaną do cylindra silnika powodująca niedostosowanie tych układów do obecnych norm zanieczyszczenia spalin. Druga wada to brak stabilizacji temperaturowej pracy urządzenia.The devices for gas expansion and pressure regulation for internal combustion engines produced so far have two main disadvantages. The first is too high pressure hysteresis, which does not allow for precise real-time gas dosing to the engine, resulting in an uneven amount of gas supplied to the engine cylinder, causing these systems to fail to meet the current exhaust pollution standards. The second disadvantage is the lack of temperature stabilization of the device operation.

Urządzenie według wynalazku, zasilające gazem silnik wewnętrznego spalania, posiada układ wstępnego podgrzewania sprężonego gazu cieczą z układu chłodzenia silnika, przynajmniej jeden zawór elektromagnetyczny sterowany tak, by podawał gaz do wielostopniowej komory rozprężającej ogrzewanej cieczą z układu chłodzenia silnika, przy czym zawór elektromagnetyczny zawiera kolektor gazowy oraz przynajmniej jeden otwór wylotowy dla wspomnianego paliwa gazowego, odpowiednią uszczelkę ruchomą, która przenoszona jest przez zworę uruchamianą przy pomocy odpowiadającej jej cewce elektromagnesu w celu połączenia kolektora wlotowego z przewodem wylotowym, która to zwora ma formę walca i posiada płaską powierzchnię oporową utworzoną na czole walca, oraz element elastyczny, działający na zworę z określoną z góry siłą sprężystości, wystarczającą do normalnego utrzymania uszczelki w pozycji zamykającej otwór wylotowy w przypadku braku zasilania elektromagnesu. Reduktor-parownik zamknięty jest w obudowie składającej się z korpusów połączonych między sobą w sposób nieprzepuszczający gazu, przy czym jeden z korpusów posiada kolektor wlotowy gazu oraz otwór połączony z układem chłodzenia silnika i mieści otwór wylotowy, a drugi korpus mieści komorę rozprężną i kolektor wylotowy ogrzewany cieczą z układu chłodzenia silnika. Korzystnie, gdy otwór wylotowy posiada skalibrowane dysze przymocowane w sposób nie pozwalający na ich demontaż z korpusu.The apparatus according to the invention for supplying gas to an internal combustion engine has a system for preheating compressed gas with liquid from the engine cooling system, at least one solenoid valve controlled to supply gas to a multistage expansion chamber heated with liquid from the engine cooling system, the solenoid valve comprising a gas manifold and at least one outlet for said gaseous fuel, a corresponding movable seal that is carried through an armature actuated by a corresponding electromagnet coil to connect the inlet manifold to the outlet conduit, which armature is in the form of a cylinder and has a flat abutment surface formed on the face of the cylinder , and an elastic element acting on the armature with a predetermined spring force sufficient to normally hold the gasket in the closing position of the outlet in the event of power failure to the solenoid. The reducer-evaporator is closed in a housing consisting of bodies connected to each other in a gas-tight manner, one of the bodies having a gas inlet manifold and an opening connected to the engine cooling system and housing the exhaust opening, and the other body contains the expansion chamber and the exhaust manifold heated liquid from the engine cooling system. Preferably, the outlet has calibrated nozzles attached in such a way that they cannot be removed from the body.

W szczególnym przykładzie wykonania reduktor-parownik posiada przynajmniej dwa elektrozawory sterujące odpowiadającymi im dwoma dyszami wylotowymi, które, są zasadniczo równoległe do siebie, a kolektor rozprężny reduktora-parownika posiada otwór połączony z otworem wlotowym wtryskiwaczy, które połączone są z odpowiednimi cylindrami silnika. Kolektor rozprężający jest połączony z korpusem, w którym są elektrozawory, poprzez przewody rozprężne, a ponadto kolektor posiada skalibrowane złącze wylotowe, pozwalające na zastosowanie urządzenia do każdego typu silnika. W celu zwiększenia uniwersalności urządzenia według wynalazku wspomniane złącze wylotowe może mieć dysze o różnych średnicach wewnętrznych i zewnętrznych.In a particular embodiment, the reducer-evaporator has at least two solenoid valves controlling the corresponding two outlet nozzles which are substantially parallel to each other, and the reducer-evaporator expansion manifold has an opening connected to the inlet of the injectors which are connected to the respective engine cylinders. The expansion manifold is connected to the solenoid valve body through expansion lines, and the manifold has a calibrated exhaust connection, allowing the device to be used with any type of engine. In order to increase the versatility of the device according to the invention, said outlet port may have nozzles of different inner and outer diameters.

W celu zwiększenia efektywności urządzenia według wynalazku elektrozawory są sterowane selektywnie i fazami przez odpowiadające im impulsy o modulowanej szerokości (PWM) generowane przez elektroniczny zespół sterujący na podstawie sygnałów opisujących sposób pracy silnika. Pod pojęciem modulacji szerokości impulsu (w skrócie PWM od ang. Pulse-Width Modulation) rozumie się znaną metodę regulacji sygnału prądowego lub napięciowego, polegającą na zmianie szerokości impulsu, która używana jest we wzmacniaczach, zasilaczach impulsowych oraz układach sterujących pracą silników prądu stałego.In order to increase the efficiency of the device according to the invention, the solenoid valves are selectively and phased controlled by corresponding width modulated (PWM) pulses generated by the electronic control unit on the basis of signals describing the operation of the engine. The term Pulse-Width Modulation (PWM for short) is a known method of adjusting the current or voltage signal, consisting in changing the pulse width, which is used in amplifiers, switching power supplies and DC motor control systems.

PL 227 932 B1PL 227 932 B1

Układ PWM zasila urządzenie według wynalazku bezpośrednio lub przez filtr dolnoprzepustowy, który uśrednia napięcie w jednym takcie PWM. Po takcie zegara sygnał wyjściowy jest ustawiany w stan wysoki na czas proporcjonalny do wartości danej sterującej.The PWM circuit supplies the device according to the invention directly or through a low-pass filter which averages the voltage in one PWM cycle. After the clock cycle, the output signal is set high for a time proportional to the value of the control data.

Zastosowanie tej metody w urządzeniu według wynalazku stanowi nową cechę wynalazku i zmniejsza znacznie straty mocy w układzie regulacyjnym oraz gwarantuje dużą dokładność sterowania urządzeniem. Urządzenie według wynalazku może posiadać zawory, sterowane przez elektroniczny zespół sterujący, z częstotliwością warunkowaną częstotliwością i czasem otwarcia wtryskiwaczy kolejnych cylindrów silnika.The use of this method in the device according to the invention is a new feature of the invention and significantly reduces the power losses in the control system and guarantees high accuracy of device control. The device according to the invention may have valves controlled by an electronic control unit with a frequency determined by the frequency and time of opening the injectors of successive engine cylinders.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się stabilnym dozowaniem paliwa z nierównomiernością z histerezą poniżej 0.3 kPa oraz stabilizacją temperatury pracy w zakresie 30°C.The device according to the invention is characterized by stable fuel dosing with non-uniformity with hysteresis below 0.3 kPa and stabilization of operating temperature in the range of 30 ° C.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na załączonych rysunkach na których fig. 1 przedstawia uproszczony schemat układu zasilającego silnik spalinowy, zawierającego urządzenie według wynalazku, podające gaz do wtryskiwaczy wtryskujących gaz do kolektora dolotowego silnika, zaś fig. 2 ukazuje pionowy przekrój poprzeczny urządzenia według wynalazku wykonany w osi zaworu elektromagnetycznego.The subject matter of the invention is illustrated in the embodiment in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a simplified diagram of an internal combustion engine supply system comprising a device according to the invention feeding gas to the injectors injecting gas into the engine intake manifold, and Fig. 2 shows a vertical cross-section of the device according to the invention. made in the axis of the solenoid valve.

Fig. 1 pokazuje uproszczony schemat układu zasilającego paliwem gazowym, takim jak LPG, CNG, wodór itp., silnik spalinowy, np. silnik Otta 1, który może być czterocylindrowy, z każdym cylindrem zasilanym mieszanką paliwowo-powietrzną tworzoną w każdym z kanałów kolektora dolotowegoFig. 1 shows a simplified diagram of a gas supply system such as LPG, CNG, hydrogen etc., an internal combustion engine, e.g. an Otto 1 engine, which may be four cylinders, with each cylinder fed with a fuel-air mixture formed in each of the intake manifold channels.

2. Powietrze do kolektora dolotowego 2 doprowadzane jest przez wlot powietrza A z komory filtru powietrza (nie pokazanej na rysunku). Układ zasilania gazem składa się z reduktora-parownika gazu 3 połączonego przy pomocy przewodu 4 ze zbiornikiem gazu (nie pokazanym na rysunku).2. Air to the intake manifold 2 is supplied through air intake A from the air filter compartment (not shown). The gas supply system consists of a gas reducer-evaporator 3 connected by a pipe 4 with a gas tank (not shown in the drawing).

Reduktor ciśnienia wskazany ogólnie jako 3 jest podłączony przy pomocy przewodu zasilającego 5 do urządzenia zasilającego silnik paliwem gazowym wskazanego ogólnie jako 6 i dostarczającego paliwo gazowe do odpowiednich cylindrów silnika 1 na przykład przy pomocy czterech elastycznych przewodów łączących 7, każdy podłączony za pomocą łącznika 8 do odpowiedniego kanału dolotowego kolektora dolotowego 2. Urządzenie zasilające 6 jest podłączone za pomocą wiązki przewodów 9 do elektronicznego zespołu sterującego 10, które w funkcji sygnałów odpowiadających znaczącym wartościom operacyjnym silnika 1, takim jak prędkość obrotowa silnika, moment obrotowy, pozycja pedału przyspieszenia, temperatura zewnętrzna, temperatura wody chłodzącej sygnały z sondy lambda itd. wtryskuje ściśle odmierzoną dawkę paliwa dla każdego z cylindrów. Elektroniczne urządzenie sterujące 10 zapewnia także niezbędne sygnały elektronicznemu urządzeniu sterującemu pracą reduktora parownika 11 podłączonemu wiązką przewodów 12.A pressure reducer generally indicated by 3 is connected by a supply line 5 to a device supplying the engine with gaseous fuel indicated generally by 6 and supplying gaseous fuel to the respective cylinders of the engine 1, for example by means of four flexible connecting hoses 7, each connected by a connector 8 to a respective the intake manifold 2 of the intake manifold 2. The supply device 6 is connected via a harness 9 to the electronic control unit 10 which, as a function of signals corresponding to significant operating values of the engine 1, such as engine speed, torque, accelerator pedal position, external temperature, temperature cooling water signals from the lambda probe etc. injects a precisely measured dose of fuel for each cylinder. The electronic control device 10 also provides the necessary signals to the electronic device controlling the operation of the evaporator reducer 11 connected to the wiring harness 12.

Dla każdego silnika 1 reduktor-parownik 3 zawiera osobny, co najmniej jeden zawór elektromagnetyczny (pokazany w przekroju fig. 2). Zawór znajduje się w korpusie 13 połączonym z korpusem 14 w znany sposób wzdłuż wybrania (Z) z wprowadzoną pomiędzy nie uszczelką 15. W tym szczególnym przypadku korpus 14 jest zamknięty pokrywą 16 w znany sposób wzdłuż wybrania (Y) z wprowadzoną pomiędzy nie uszczelką 15. Korpus 13 zawiera kolektor gazowy (B) przyłączony za pomocą łącznika do przewodu zasilającego 04 łączącego reduktor-parownik 3 ze zbiornikiem paliwa (nie pokazany na rysunku). Przewód zasilający 4 na wejściu do reduktora-parownika jest wprowadzony do komory (C) wstępnego podgrzewania płynnego gazu, gdzie gaz zawarty w przewodzie 4 jest wstępnie podgrzewany cieczą z układu chłodzenia silnika doprowadzoną wlotem (D) i wypływającą wylotem (E) do wlotu (F) reduktora-parownika połączonych w znany sposób.For each engine 1, the reducer-evaporator 3 comprises a separate, at least one solenoid valve (shown in section in Fig. 2). The valve is contained in a body 13 connected to the body 14 in a known manner along the recess (Z) with a gasket 15 inserted therebetween. In this particular case, the body 14 is closed by a cover 16 in a known manner along the recess (Y) with a gasket 15 inserted therebetween. The body 13 comprises a gas manifold (B) connected by a fitting to a supply line 04 connecting the reducer-evaporator 3 to the fuel tank (not shown). The supply line 4 at the inlet to the reducer-evaporator is introduced into the liquefied gas preheating chamber (C), where the gas contained in the line 4 is preheated with liquid from the engine cooling system supplied through the inlet (D) and the outgoing outlet (E) to the inlet (F) ) of a reducer-evaporator connected in a known manner.

Korpus 13 zawiera przynajmniej jeden elektromagnes sterujący (G), który składa się z rdzenia wykonanego z materiału magnetycznego oraz z cewki elektrycznej 19. Rdzeń 18 jest przymocowany do jarzma 20 wykonanego z materiału magnetycznego i umocowanego na zewnątrz cewki elektrycznej 19 w znany sposób. Rdzeń 18 wraz z tuleją zwory 21 tworzy komorę (H) zwory elektromagnesu 22.The body 13 comprises at least one control electromagnet (G) which consists of a core made of a magnetic material and an electric coil 19. The core 18 is attached to a yoke 20 made of magnetic material and attached outside the electric coil 19 in a known manner. The core 18 together with the armature sleeve 21 forms the chamber (H) of the armature of the electromagnet 22.

Korpus 13 tworzy wraz z zaworem elektromagnetycznym (G) komorę (I), połączoną z kolektorem gazu (B) i otworem wylotowym (J) tworzącą system przepływu gazu i opisanego w dalszej części. Komora (I) zawiera w sobie ruchomą uszczelkę 23 dla przewodu wylotowego (J), która ma kształt krążka wykonanego z materiału elastomerowego i jest poruszana w znany sposób przez zworę elektromagnesu 22. Mówiąc dokładniej, zwora elektromagnesu 22 ma zainstalowaną płaską uszczelkę 23, której powierzchnia jest skierowana prostopadle do osi dyszy (K) i otworu wylotowego (J).The body 13, together with the solenoid valve (G), forms a chamber (I) which is connected to the gas manifold (B) and the outlet (J) forming a gas flow system and described later. The chamber (I) contains a movable gasket 23 for the exhaust conduit (J), which is disc-shaped made of elastomeric material and is actuated in a known manner by the armature of the electromagnet 22. More specifically, the armature of the electromagnet 22 has a flat gasket 23 installed on the surface of which is perpendicular to the nozzle axis (K) and the outlet opening (J).

Korpus 14 tworzy komorę (L) podłączoną do układu chłodzenia silnika poprzez otwór (F). Komora (L) zawiera w sobie wielostopniowy układ rozprężny gazu tworzony przez przewody rozprężne 24 i 25, kolektor rozprężny 26 oraz podłączony w znany sposób kolektor grzewczy 27 rozprężonegoThe body 14 forms a chamber (L) connected to the engine cooling system through an opening (F). The chamber (L) comprises a multistage gas expansion system formed by expansion lines 24 and 25, an expansion collector 26 and a known expansion heating collector 27.

PL 227 932 B1 gazu. Korpus 13, przewody rozprężne 24 i 25, kolektor rozprężny 26, kolektor grzewczy 27 rozprężonego gazu tworzą komory rozprężno grzewcze (M, N, O, P) o stopniowo zwiększanych przekrojach stanowiące kolejne stopnie rozprężania i wymiany ciepła.Gas. The body 13, expansion conduits 24 and 25, expansion collector 26, and heating collector 27 of expanded gas form expansion heating chambers (M, N, O, P) with gradually enlarged cross-sections constituting successive stages of expansion and heat exchange.

Kolektor rozprężny 26 jest przymocowany do korpusu 13 poprzez przewody rozprężne 24, 25 i odbiera gaz, z co najmniej jednego otworu wylotowego (J). Kolektor rozprężny 26 posiada przyłącze (R) w celu połączenia z komorą (P) ogrzewaną cieczą z układu chłodzenia silnika stabilizującej temperaturę gazu w fazie lotnej. Komora (P) zaopatrzona jest również w nagwintowany otwór (S), w który wkręca się dyszę 28 do podłączenia przewodu 05 łączącego reduktor-parownik 3 z urządzeniem dawkującym gaz 6 do silnika 1. Zaletą wynalazku jest, że dysza wylotowa z kolektora grzewczego 28 zamocowana w otworze (S) jest tak skalibrowana, że nie wymaga wymiany dla określonej grupy typów silnika.The expansion manifold 26 is attached to the body 13 via the expansion lines 24, 25 and receives gas from at least one outlet (J). The expansion collector 26 has a connection (R) for connection to a chamber (P) heated by the liquid from the engine cooling system stabilizing the temperature of the gas in the gaseous phase. The chamber (P) is also provided with a threaded hole (S), into which the nozzle 28 is screwed to connect the conduit 05 connecting the reducer-evaporator 3 with the gas dosing device 6 to the engine 1. An advantage of the invention is that the outlet nozzle from the heating collector 28 is fixed in hole (S) is calibrated so that it does not require replacement for a specific group of engine types.

Kolektor grzewczy 27 na wyjściu z reduktora-parownika 3 jest wprowadzony do komory (T) podgrzewania odparowanego/rozprężonego gazu, gdzie gaz zawarty w przewodzie 27 jest podgrzewany cieczą z układu chłodzenia silnika doprowadzoną wlotem (U) z komory (L) reduktora-parownika, a następnie wypływającą wylotem (U) do układu chłodzenia silnika 1, połączonego w znany sposób.The heating collector 27 at the outlet of the reducer-evaporator 3 is introduced into the vapor / expanded gas heating chamber (T), where the gas contained in the line 27 is heated by the liquid from the engine cooling system supplied through the inlet (U) from the reducer-evaporator chamber (L), followed by outlet (U) to the engine cooling system 1 connected in a known manner.

Zaleta urządzenia według wynalazku polega na dostarczaniu do silnika 1 gazu w stabilnej temperaturze dzięki wielostopniowemu rozprężaniu gazu w komorach (M, N, O) przy jednoczesnym wieloetapowym dostarczaniu energii cieplnej niezbędnej temu procesowi pochodzącej z cieczy chłodzącej silnik 1. Dostarczanie energii cieplnej rozpoczyna się w fazie ciekłej LPG w komorze (C), w trakcie rozprężania gazu w komorach (M, N, O), a następnie po rozprężeniu w komorze (P).The advantage of the device according to the invention is that the gas is supplied to the engine 1 at a stable temperature due to the multi-stage expansion of the gas in the chambers (M, N, O) with the simultaneous multi-stage supply of the thermal energy necessary for this process coming from the engine cooling liquid 1. The heat energy supply begins in the phase liquid LPG in the chamber (C), during the expansion of gas in the chambers (M, N, O), and then after depressurization in the chamber (P).

Zaletą urządzenia według wynalazku jest również to, że otwór wylotowy (J) zaworu elektromagnetycznego (G) (fig. 2) zawiera skalibrowaną dyszę (Q) wykonaną w trwały sposób wspólnie z korpusem 13, który uniemożliwia jakąkolwiek zmianę dyszy przez użytkownika, a tym samym zmianę kalibracji fabrycznej.An advantage of the device according to the invention is also that the outlet opening (J) of the solenoid valve (G) (fig. 2) comprises a calibrated nozzle (Q) made permanently together with the body 13, which prevents any change of the nozzle by the user and thus change of factory calibration.

Kalibrowana dysza (Q) jest tak zmontowana, żeby wystawała ponad powierzchnię korpusu 13. Dysza ma zaokrągloną promieniem powierzchnię styku z uszczelką tak, że pod działaniem siły wywoływanej przez element elastyczny 29 działający z określoną siłą na zworę 22 tak, że uszczelka 23 zamyka wylot gazu - przez co pełni rolę uszczelnienia gazoszczelnego w czasie, gdy zawór elektromagnetyczny jest w stanie beznapięciowym.The calibrated nozzle (Q) is assembled so that it protrudes above the surface of the body 13. The nozzle has a radius-round contact surface with the gasket such that under the force of the elastic element 29 acting with a predetermined force on the armature 22 such that the gasket 23 closes the gas outlet. - therefore it acts as a gas-tight seal when the electromagnetic valve is de-energized.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest również to, że reduktor-parownik 3, jaki zasila silnik 1, mieścić może w sobie, więcej niż jeden osobny elektromagnes (G) (fig. 2). Elektromagnesy zasadniczo są identyczne i znajdują się w jednej obudowie określonej przez korpusy 13, 14 i pokrywę 16. Elektromagnesy (G) umieszczone są w jednym korpusie 13 i otrzymują gaz z tej samej magistrali (B), umieszczonej w korpusie 13, ale każdy z nich ma przypisany osobny przewód wylotowy (J), a także osobną, odpowiadającą mu skalibrowaną dyszę (Q).An advantage of the device according to the invention is also that the reducer-evaporator 3 which powers the motor 1 may contain more than one separate electromagnet (G) (fig. 2). The electromagnets are essentially identical and are contained in one housing defined by the bodies 13, 14 and the cover 16. The electromagnets (G) are located in one body 13 and receive gas from the same main (B) located in the body 13, but each of them has a separate exhaust line (J) as well as a separate corresponding calibrated nozzle (Q).

Zaleta wynalazku polega również na tym, że skalibrowane dysze (Q) mają różne średnice dla spowodowania różnego przepływu gazu w zależności od potrzeb silnika. Elektroniczny zespół sterujący 11 uruchamia zawory elektromagnetyczne, w zależności od warunków pracy silnika 1 oraz generuje impulsy sterownicze o modulowanej szerokości, aby uzyskać sterowanie elektromagnesami (G) przy pomocy modulacji szerokości impulsu (PWM). W związku z tym elektroniczny zespół sterujący 11 otwiera uszczelki 23 na zmienny okres czasu w ramach utrzymania zadanego ciśnienia i zapotrzebowania na paliwo silnika 1, przez co praca tegoż silnika jest prawidłowa.An advantage of the invention is also that the calibrated nozzles (Q) have different diameters to cause a different gas flow depending on the needs of the engine. The electronic control unit 11 actuates the solenoid valves depending on the operating conditions of the engine 1 and generates width modulated control pulses to control the solenoids (G) by pulse width modulation (PWM). Accordingly, the electronic control unit 11 opens the seals 23 for a variable period of time in order to maintain a given pressure and fuel demand of the engine 1, and the operation of this engine is therefore correct.

Korpus 13 posiada kolektor (B) równoległy do płaszczyzny podziału korpusów 13, 14 i pokrywy 16 oraz jeden lub więcej otworów dystrybucyjnych prostopadłych do osi zaworu elektromagnetycznego (G) doprowadzających gaz do komory (I). Kolektor (B) podłączony jest do przewodu zasilającego (04) (fig. 1) biegnącego od zbiornika paliwa (nie uwidocznionemu w opisie). Przewody rozprężne gazu połączone są z komorą (O), wspólną dla wszystkich zaworów elektromagnetycznych.The body 13 has a manifold (B) parallel to the parting plane of the bodies 13, 14 and the cover 16 and one or more distribution openings perpendicular to the axis of the solenoid valve (G) supplying gas to the chamber (I). The manifold (B) is connected to the supply line (04) (fig. 1) running from the fuel tank (not shown in the description). Gas expansion lines are connected to the chamber (O), common to all solenoid valves.

Korpus 13 jest połączony za pomocą śrub 30 z korpusem 14 wzdłuż wybrania (Z) i uszczelniony uszczelką 15 i w tym szczególnym wykonaniu jest zamknięty pokrywą 16 za pomocą śrub 30 wzdłuż wybrania (Y) z wprowadzoną pomiędzy nie uszczelką 15. Korpus 13 stanowi podstawę dla dysz (Q) otworów wylotowych (J) poszczególnych zaworów elektromagnetycznych (G).The body 13 is connected by bolts 30 to the body 14 along the recess (Z) and sealed by a gasket 15, and in this particular embodiment is closed by a cover 16 by bolts 30 along the recess (Y) with a gasket 15 inserted therebetween. The body 13 forms the base for the nozzles. (Q) the outlet openings (J) of each solenoid valve (G).

Cała konstrukcja zawiera również korpus kolektora zbiorczego 26 przymocowanego poprzez przewody rozprężne 24, 25 do korpusu 13 za pomocą przyłączy (X), posiada ona dwa otwory wylotowe (J), każdy do odbierania gazu dostarczanego przez odpowiadający mu zawór elektromagnetyczny (G). Reduktor-parownik połączony jest z przewodem 5, prowadzącym do urządzenia dawkującego 6 poprzez dyszę 28, a każda dysza jest skalibrowana tak, aby można ją było dostosować do przepływu dla każdego typu silnika.The whole structure also includes a manifold body 26 attached via expansion lines 24, 25 to the body 13 by means of connections (X), it has two outlet openings (J) each for receiving gas supplied by a corresponding solenoid valve (G). The reducer-evaporator is connected to the conduit 5 leading to the dosing device 6 through the nozzle 28, and each nozzle is calibrated to be adjusted to the flow for each type of engine.

PL 227 932 B1PL 227 932 B1

Urządzenie 3 według wynalazku wykazuje szereg przedstawionych powyżej w opisie korzystnych cech konstrukcyjnych i użytkowych, niespotykanych w znanych urządzeniach tego typu. W szczególności wielostopniowe rozprężanie gazu zapewnia lepszą wymianę ciepła pomiędzy rozprężającym się gazem a cieczą z układu chłodzenia silnika, a tym samym zapewnia większą stabilność temperatury gazu mniej podatną na wahania zależne od poboru gazu przez silnik (01). Co więcej, wszelka tolerancja produkcji czy montażu części składowych, w szczególności korpusów 13, 14 oraz pokrywy 16 nie ma wpływu na zaprojektowaną wydajność urządzenia.The device 3 according to the invention exhibits a number of advantageous construction and performance features described above, which are not found in known devices of this type. In particular, the multistage gas expansion provides better heat exchange between the expanding gas and the liquid from the engine cooling system, and thus provides greater gas temperature stability less susceptible to fluctuations due to gas uptake by the engine (01). Moreover, any tolerance in the manufacture or assembly of the components, in particular the bodies 13, 14 and the cover 16, does not affect the designed capacity of the device.

Zastosowanie zaworów elektromagnetycznych sterowanych elektronicznie upraszcza produkcję urządzenia. Zastosowanie w konstrukcji więcej niż jednego elektromagnesu (G) do sterowania odpowiednio wydatkiem gazu z dysz (Q) zasilającymi każdy cylinder silnika 1 zapewnia większą elastyczność pracy silnika 1. Zastosowanie niewymiennych dysz (Q) znakomicie zwiększa okres eksploatacji urządzenia według wynalazku. Wreszcie wspólne umiejscowienie zaworów w jednej obudowie również przyczynia się do większej zwartości urządzenia oraz redukcji kosztów jego produkcji.The use of electronically controlled solenoid valves simplifies the production of the device. The use of more than one electromagnet (G) in the structure to control the gas flow from the nozzles (Q) supplying each cylinder of the engine 1, provides greater flexibility in the operation of the engine 1. The use of non-replaceable nozzles (Q) greatly increases the service life of the device according to the invention. Finally, the common location of the valves in one housing also contributes to making the device more compact and reducing its production costs.

Oczywiście możliwe jest dokonywanie zmian w opisanym tutaj urządzeniu według wynalazku bez zmiany zakresu zastrzeżeń patentowych. Zmiany na przykład mogą zostać wprowadzone w formie zaworu elektromagnetycznego oraz odpowiednich komór grzewczych mogących mieć inną formę.Of course, it is possible to make changes to the device according to the invention described herein without changing the scope of the claims. For example, changes may be made in the form of a solenoid valve and the corresponding heating chambers, which may take a different form.

Urządzenie 3 może mieć budowę modułową, pozwalającą otrzymać urządzenie obejmujące zmienną liczbę modułów, natomiast końce przewodów wlotowych i wylotowych dostarczanych mediów mogą być tak zaprojektowane, by łączyć się z odpowiednimi przewodami w znany sposób.The device 3 may be modular in structure to provide a device with a variable number of modules, while the ends of the inlet and outlet lines for the media to be supplied may be designed to communicate with the respective lines in a known manner.

Reduktor-parownik 3 każdego silnika może również być wyposażony w więcej niż dwa elektromagnesy (G), które z kolei mogą być ułożone w dowolny sposób w obudowie. W urządzeniach zasilających silniki wewnętrznego spalania zawory elektromagnetyczne oraz elektromagnesy można ułożyć w dowolnej konfiguracji.The reducer-evaporator 3 of each engine can also be equipped with more than two electromagnets (G), which in turn can be arranged in any way in the housing. In devices supplying internal combustion engines, solenoid valves and electromagnets can be arranged in any configuration.

PL 227 932 Β1PL 227 932 Β1

Wyniki testówTest results

RPM [obrlmlnj wykres 1RPM [revlmlnj chart 1

Ciśnienie g»2u w odniesieniu do czasu wtrysku gazuPressure g> 2u in relation to the gas injection time

1.5 •C 1.45 £. 1.4 g> 1 35 £ 13 g 1.25 3. 1.2 * 115 & ¹·¹I 1.05 v 1 S 0-95 c 0.9 G 0 95 0.91.5 • C 1.45 £. 1.4 g> 1 35 £ 13 g 1.25 3. 1.2 * 115 & ¹ · ¹ I 1.05 v 1 S 0-95 c 0.9 G 0 95 0.9

C?a« wtrysku gazu Twg [ma] wy wykres 2C? A «gas injection Twg [ma] you diagram 2

Temperatura gazu w odniesieniu do obrotów silnikaGas temperature in relation to engine speed

RPM [obnmln] wykres 3RPM [obnmln] Chart 3

PL 227 932 Β1PL 227 932 Β1

Claims

A device for the expansion and precise regulation of gas pressure, in particular LPG gas in cars, consisting of chambers heated with a water jacket and at least one reducer-evaporator expansion valve, characterized in that it has an expanded gas pressure sensor and at least one solenoid valve microprocessor-controlled based on a signal from a pressure sensor and a chamber with a gradual increase in the flow cross-section using the venturi effect and Bernoulli's law for subsequent stages of expansion and gas heating.