[发明专利]内燃机的燃料供给系统

说明书

本发明涉及的是内燃机，准确地说是使用气体燃料的内燃机的燃料供给系统。

在同时使用液体及气体燃料并装在像载重量为3～120吨的货运汽车及公共汽车等运载工具上的压燃式内燃机方面采用本发明最为成功。

本发明要解决的问题是藉结构上的改变得以保证同步地，向发动机气缸所供入气体及点火用的柴油，以便构造一种在各种不同的运行条件下都是可靠的柴油机燃料供给系统。

生态防污染标准的日趋严格，以及节约非再生性液体石油燃料的必要性，促使机器制造业为内燃机寻找代用燃料，

现今最现实的发动机用液体燃料的替代物是气体燃料，其中包括天然气。

在地球上储量极大的天然气具有极高的热值，就大多数指标而言它比液体石油燃料优越，而且实质上是发动机的理想燃料。点燃式的可燃气机（鄂托循环）在世界上很多国家里被广泛地应用着（意大利，新西兰，法国，加拿大，美国，日本等）。

要在运输式动力装置中占有很大份额的柴油机上使用气体燃料有些困难，这是因为它的着火温度较柴油燃料高。因此，在柴油机上采用气体燃料有二种可能的途径：

1.将柴油机改装成火花（或火炬）点燃式的可燃气机;

2.藉少量柴油燃料将可燃气空气混合物点燃，也即所谓“带引火喷射的发动机”，或称“双燃料发动机”。

第一个途径导致不能恢复的结构变化以及发动机经济性的某些降低，通常它用于固定式由管道供气的柴油机上，或用于行车路线与固定的发车站相连结的城市公共汽车上。

“双燃料发动机”最适于在具有巨大煤气储藏或可燃气管道纲及可燃气站发达的地区用在带大功率柴油机的货运汽车及公共汽车上，这时它能保证下列优点：

1.节省80%的柴油燃料（由于以可燃气代替了它）;

2.降低废气烟度水平达2～4倍;

3.降低固体微粒的排放1.5～2.0倍;

4.降低噪声水平1.5～2.0分贝（视基本工作过程而定）。

建造一种靠气体混合物以及柴油燃料来工作的汽车柴油机的基本困难在于：这些汽车运行在宽广而且随时间迅速变化着的速度及负荷工况范围内，从而难以保证气体、柴油燃料和空气的最佳配合关系，以及高燃料经济性及低烟度排放下的高效燃烧。

除此而外，对于汽车发动机来说，重要的是不论用柴油燃料工作，或是用气体混合物及柴油燃料来工作，要能保证相同的功率，以及在运输工具运行过程中由一种燃料迅速过渡至另一种燃料的可能性。

装在适于运送液化天然气的船上的、以柴油及天然气来工作的压燃式内燃机的燃料供给系统已有问世（美国3406666）。

已有问世的系统包含有一条可燃气供给线，其一端与作为气源的充满液化天然气的储气罐相连结，而另一端与发动机的气缸相连，在气缸中天然气与来自其供给线的空气相混合;还包含有一柴油燃料的供油线，其一端与像燃油箱那样的柴油燃料源相连通，而另一端与柱塞式高压燃油泵相连。后者用高压油管与装在发动机气缸中的喷油器相连，该气缸是与空气供应管线相连结的。其次，该系统包含有例如踏板那样的操纵环节，踏板的运动与高压油泵齿条那样的执行环节相连结，以及与另一促使液化气阀门截止元件动作的第二泵的齿条那种执行环节相连结。第二泵按高压油泵的形式做成柱塞式的，而高压油泵的受弹簧作用下的齿条则根据负荷大小调节每循环的柴油燃料供给量。在上述系统中设有限制作为执行环节的高压油泵齿条位移的装置，该装置与上述泵的本体相连结并做成膜盒状，膜盒的空腔通过由操作人员，控制的调节器而与供可燃气管线相连结。在上述的可燃气供给管线中装有截止阀。在每一储气罐中液化气水平面以上的空间通过管道与通向可燃气供应管线的集气器相连。在上述管道中设置有预热可燃气流用的热交换器，此可燃气流通过截止阀进入轴流式离心压气机的级中，压气机的轴与电机轴相连结，电机由操作人员所控制。为防止事故发生，管道通过安全阀与向大气排出的排气烟筒相连。

通过用高压油泵将柴油供入发动机气缸中的喷油器使发动机用柴油实现起动过程。

当向发动机气缸中供入天然气时，由于可燃气压力调节器中滑阀位置的改变，使膜盒内腔中的压力提高了，此滑阀位置是保证膜盒空腔与压气机输出管道相沟通的。由于膜盒空腔中压力的增长，弹簧被压缩，限制高压油泵齿条位移的止挡位置发生移动，相应地改变点火用油的份额。由第二泵工质所建立起来的压力可保证可燃气阀中截止元件的开度，可燃气得以进入发动机气缸，由大气来的空气也进入气缸。在发动机的每个气缸中可燃气与空气进行混合，形成混合气并由柴油燃料所点燃。