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用代用 燃料提供动力的单一燃料 机动车辆的供应系统、用 代用燃料提供动力的单一燃料机动车辆以及调节所述供应系统的方法

阅读：681发布：2020-05-20

专利汇可以提供用代用燃料提供动力的单一燃料机动车辆的供应系统、用代用燃料提供动力的单一燃料机动车辆以及调节所述供应系统的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于吸热型马达(32)的单一燃料供应系统(4)，吸热型马达用诸如LPG、甲烷、氢等的代用燃料提供动力，该系统包括：流量调节装置(20)；至少一个遮挡件(24)，至少部分地阻塞并拦截主进气管(20)；以及输送管(28)，位于主进气管(20)下游；代用燃料的容器(36)，其中，主进气管(20)接收根据第一滴定度(a1)混合的主流量，主流量包含来自容器(36)的代用燃料和燃烧的载体。有利地，系统(4)包括用于绕过遮挡件(24)将与主流量不同的次流量直接输入至输送管(28)中的次进气管(44)，并设置有与所述容器(36) 流体连接的代用燃料的增浓扩散器(48)，使得其用燃料使次流量变浓并将次流量传送至输送管(28)，第二滴定度(a2)在燃料方面比主流量的第一滴定度(a1)浓。(12)，具有：装置主体(16)，设置有主进气管，下面是用代用燃料提供动力的单一燃料机动车辆的供应系统、用代用燃料提供动力的单一燃料机动车辆以及调节所述供应系统的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于吸热型马达(32)的单一燃料供应系统(4)，所述吸热型马达用代用燃料提供动力，所述代用燃料诸如为LPG、甲烷、氢等，所述单一燃料供应系统包括-流量调节装置(12)，具有：装置主体(16)，设置有主进气管(20)；至少一个遮挡件(24)，至少部分地阻塞并拦截所述主进气管(20)；以及输送管(28)，布置在所述主进气管(20)的下游，
-代用燃料的容器(36)，
-其中，所述主进气管(20)接收根据第一滴定度(a1)混合的主流量，所述主流量包括来自所述容器(36)的代用燃料和燃烧的载体，其特征在于，
-所述单一燃料供应系统(4)包括次进气管(44)，用于绕过所述遮挡件(24)将与所述主流量不同的次流量直接输入至所述输送管(28)中，并且所述单一燃料供应系统设置有与所述容器(36)流体连接的代用燃料的增浓扩散器(48)，使得所述增浓扩散器用燃料使所述次流量变浓并以第二滴定度(a2)将所述次流量传送至所述输送管(28)，所述第二滴定度在燃料方面比所述主流量的所述第一滴定度(a1)浓。
2.根据权利要求1所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)成形为使得，所述次进气管从所述主进气管(20)吸取根据所述第一滴定度(a1)的所述主流量的一部分，并借助所述增浓扩散器(48)将所述主流量的一部分与代用燃料混合以获得具有所述第二滴定度(a2)的所述次流量。
3.根据权利要求1或2所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)设置有入口(52)和出口(56)，所述入口(52)与所述主进气管(20)流体连接，使得所述入口吸入所述主流量的一部分，所述出口(56)引导至所述遮挡件(24)下游的所述输送管(28)。
4.根据权利要求1所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)成形为使得，所述次进气管从所述主进气管(20)吸取未与燃料混合的所述燃烧的载体的一部分，并借助所述增浓扩散器(48)将所述燃烧的载体的流与代用燃料混合以获得具有所述第二滴定度(a2)的所述次流量。
5.根据权利要求4所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)设置有入口(52)和出口(56)，所述入口(52)与所述主进入管(20)连接使得所述入口直接吸入所述燃烧的载体，并且所述出口(56)引导至所述遮挡件(24)下游的所述输送管(28)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)相对于所述主进气管(20)侧向定位。
7.根据前述权利要求中任一项所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)至少部分地在所述装置主体(16)的侧壁(60)内获得，使得所述次进气管具有分别引导至所述主进气管(20)和所述输送管(28)的入口(52)和出口(56)。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)与所述装置主体(16)分离，并且所述次进气管设置有分别引导至所述主进气管(20)和所述输送管(28)的入口(52)和出口(56)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)设置有能够允许或防止所述次流量输送至所述输送管(28)的进气阀(64)。
10.根据权利要求9所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述进气阀(64)借助于手动致动装置控制。
11.根据前述权利要求中任一项所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述单一燃料供应系统包括与所述容器(36)流体连接的主扩散器(41)，使得所述主扩散器将代用燃料喷射到所述主进气管(20)中，并且其中，所述主进气管(20)与所述燃烧的载体的吸入口(42)流体连接，从而在所述遮挡件(24)的上游获得具有所述第一滴定度(a1)的混合的所述主流量，所述燃烧的载体诸如为空气。
12.根据权利要求11所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)包括位于所述主扩散器(41)的上游的入口(52)，以便在所述次进气管(44)的所述入口处吸取并输入仅包括待借助于所述增浓扩散器(48)根据所述第二滴定度(a2)混合的所述燃烧的载体的流。
13.根据权利要求11所述的单一燃料供应系统(4)，其中，所述次进气管(44)包括位于所述主扩散器(41)的下游的入口(52)，以便将根据所述第一滴定度(a1)混合的包括燃料和燃烧的载体的所述主流量的一部分吸取并输入至所述次进气管(44)。
14.一种包括根据权利要求1至13中的任一项所述的单一燃料供应系统(4)的机动车辆(8)。
15.一种调节用于吸热型马达的单一燃料供应系统(4)的方法，所述吸热型马达用诸如LPG、甲烷、氢等的代用燃料提供动力，具体地，在冷启动和操作的步骤期间，所述方法包括以下步骤：
-提供流量调节装置(12)，所述流量调节装置具有：装置主体(16)，设置有主进气管(20)；至少一个遮挡件(24)，至少部分地阻塞并拦截所述主进气管(20)；以及输送管(28)，布置在所述主进气管(20)的下游，
-提供代用燃料的容器(36)，
-在所述主进气管(20)中输入根据第一滴定度(a1)混合的主流量，所述主流量包含来自所述容器(36)的代用燃料和燃烧的载体，
-提供次进气管(44)，所述次进气管用于绕过所述遮挡件(24)将与所述主流量不同的次流量直接输入到所述输送管(28)中，其中所述次进气管(44)设置有与所述容器(36)流体连接的代用燃料的增浓扩散器(48)，
-在冷启动和/或操作步骤期间，使所述次流量能够绕过所述遮挡件(24)直接进入所述输送管(28)中，其中所述次流量具有的第二滴定度(a2)在燃料方面比所述主流量的所述第一滴定度(a1)浓。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，由用户手动执行使所述次流量能够绕过所述遮挡件(24)直接进入所述输送管(28)中的步骤。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述单一燃料供应系统(4)是根据权利要求1至13中的任一项所述的系统。

说明书全文

用代用 燃料提供动力的单一燃料 机动车辆的供应系统、用代

用燃料提供动力的单一燃料机动车辆以及调节所述供应系统

的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种由代用燃料(a1ternative fuel，替代燃料)(诸如，LPG、甲烷、氢等)提供动力的单一燃料机动车辆的供应系统。本发明还涉及一种用代用燃料提供动力的单一燃料机动车辆和调节所述供应系统的方法。

背景技术

[0002] 众所周知，在冷启动期间，由于润滑油的较大粘度、移动部件之间存在的较大的摩擦、由确定气缸压缩减弱的冷反冲(cold backlash)引起的气缸筒与活塞之间存在的较大的泄漏、以及部分空气/燃料混合物在吸入管和气缸的冷壁上倾向于液化的事实，吸热型马达遇到更大的阻力，从而导致混合物滴定度(titre)的贫化(leaning)。由于这样的多个原因，甚至在其启动之后，“冷”马达在保持怠速(idle，空转)状态上遇到了困难，从而引起运行无规律以及其常常停机。在用代用燃料(诸如，LPG、甲烷、氢等)提供动力的马达的情况下，问题更加显著。众所周知是，实际上这样的燃料具有比传统燃料低的燃料热。

发明内容

[0003] 为了解决这个问题，存在提供使用例如使燃料/空气混合物变浓的阻气阀或启动器的解决方案，从而使混合物基本上变浓，以提高怠速条件。

[0004] 已知的解决方案具有一些缺点。

[0005] 事实上，由于电子启动器甚至在怠速条件之外并避免马达停机，因此存在从技术的角度看有效的电子启动器解决方案，但这意味着高成本。这样的解决方案例如提供了汽化器的使用，汽化器具有可独立于实际气体控制状况自动致动的提供动力的节流阀，以便甚至在气体控制的释放阶段增加传送至气缸的混合流。

[0006] 相反，至于用代用燃料提供动力的马达，这些马达通常是双燃料类型，因为它们一直设想冷启动，有时甚至操作(即，只要马达温度低于临界值)仅通过传统的燃料供应(例如，汽油)进行。在加热步骤之后，这样的马达自动切换到代用燃料供应。

[0007] 因此，在使用代用燃料的马达中仅通过还提供传统的燃料供应并且因此提供双重供应解决了冷启动和操作的问题。自然地，同样这种解决方案是昂贵的，因为其需要双重供应，并且因此需要双重供电电路，以及相应燃料的两个容器。此外，这样的方案还导致管理费用增加，因为传统燃料的成本高于代用燃料，还导致污染排放增加，因为代用燃料的污染排放通常低于传统燃料。此外，双重供应操作还会导致车辆使用问题，其中，例如在特定地区或区域限制或禁止使用用传统的燃料提供动力的车辆的特别严格的防污染规范是生效的。

[0008] 因此，需要一种通过单一燃料类型的系统来解决关于现有技术报告的缺点和限制的解决方案，该系统既在技术上是有效的，同时最重要的是制造也是便宜的。

[0009] 通过根据权利要求1所述的系统和根据权利要求15所述的调节系统的方法满足这样的需要。附图说明

[0010] 从本发明的优选非限制性实施方式的以下描述中，本发明的其他特征和优点将更加清楚，附图中：

[0011] 图1示出了根据本发明的设置有单一燃料类型的供应系统的车辆的示意图；

[0012] 图2示出了图1的车辆的平面俯视图；

[0013] 图3示出了在第一热操作条件或标准操作条件下根据本发明的供应系统的一部分的截面图；

[0014] 图4示出了在第二冷操作条件下根据本发明的供应系统的一部分的截面图；

[0015] 图5示出了根据本发明的系统的流量调节装置的立体图；

[0016] 图6示出了根据本发明的系统的流量调节装置的侧视图；

[0017] 图7示出了图6的装置沿着图6的截面VII-VII的截面图；

[0018] 图8示出了图6的装置沿着图6的截面VIII-VIII的截面图；

[0019] 图9示出了图6的装置从图6的箭头IX侧的侧视图；

[0020] 图10示出了图9的装置沿着图9的截面X-X的截面图；

[0021] 以下描述的实施方式之间公共的元件或元件的部件用相同的参考数字表示。

具体实施方式

[0022] 参考以上附图，4总体表示用于用代用燃料(诸如，LPG、甲烷、氢等)提供动力的吸热型马达的单一燃料供应系统。

[0023] 具体地，为了本发明的目的，代用燃料是指在周围温度下基本上为气态的燃料，通常为用来代替“传统燃料”(诸如，汽油和柴油)的LPG(液化石油气)、甲烷、氢。

[0024] 具体地，在用代用燃料提供动力的马达中，通常在高压容器中将燃料以液相或气相压缩，然后以气相提供至马达。

[0025] 此外，为了本发明的目的，所使用的马达的具体类型是不相干的。

[0026] 供应系统4可以进一步应用于任何类型的车辆8。

[0027] 供应系统4包括流量调节装置12，流量调节装置具有：装置主体16，设置有主进气管20；至少一个遮挡件(shutter)24，至少部分地阻塞并拦截主进气管20；以及输送管28，布置在主进气管20的下游。

[0028] 主进气管20可以部分与主体形成一体和/或包括例如借助合适的带固定的延伸部。根据一个实施方式，主进气管与空气过滤器30流体连接，空气过滤器用于过滤待吸入并传送至输送管28并且然后传送至马达32的燃烧的载体(空气)。

[0029] 遮挡件24可以是任意形状和类型，例如，节流阀或闸门式，并具有基于其位置闭塞通至输送管28的入口端的功能。遮挡件24可操作地连接至车辆8的气体控制部或加速器，使得用户通过改变其位置可以调节传送至马达的供给流量，并且因此可以调节由马达本身输出的动力。

[0030] 输送管28与气缸盖32流体连接，用于将燃烧混合物的燃料/载体提供至至少一个气缸38。

[0031] 系统进一步包括代用燃料的容器36。如上所述，代用燃料通常以液相或气相压缩在高压容器36中，然后以气相提供至马达。

[0032] 因此，为了使其传送或提供至马达，燃料穿过压力调节装置40，即，减压器/蒸发器，以便以精确并受控的方式调节供给。

[0033] 因此，压力调节装置40可起到以供给压力在输入中接收燃料并以输送压力(低于供给压力)在输出中传送燃料的作用，从而将燃料传送至扩散装置，如在下文中最佳描述的。

[0034] 主进气管20接收根据第一滴定度a1混合的主流量，该主流量包括来自所述容器36的代用燃料和燃烧的载体；混合物的滴定度是指形成混合物的燃料(代用燃料)的每质量单位与空气(燃烧的载体)的质量流量之间的比例。

[0035] 例如，供应系统4包括与容器36流体连接的主扩散器41，使得其将代用燃料喷射到主进气管20中，并且其中主进气管20与燃烧的载体(诸如，空气)的吸入口42流体连接，从而在遮挡件24的上游实现具有第一滴定度a1的主流量的混合。

[0036] 有利地，系统4包括次进气管44，用于将与主流量不同的次流量绕过遮挡件24直接输入到输送管28中，并且系统设置有与容器36流体连接的代用燃料的增浓扩散器48，使得其利用燃料使次流量变浓(enrich)并以第二滴定度a2将次流量传送至输送管，第二滴定度在燃料方面比主流量的第一滴定度a1浓(rich)。

[0037] 更浓的滴定度a2是指传送至次进气管44的混合物比传送至主进气管20的混合物具有更高质量百分比的燃料。

[0038] 根据一个实施方式，次进气管44成形为使得其从主进气管20吸取根据第一滴定度a1的主流量的一部分，并借助增浓扩散器48使其与代用燃料混合，以获得具有第二滴定度a2的次流量。

[0039] 换言之，增浓扩散器48用燃料使已包括某一百分比的燃料(具体地根据滴定度a1)的混合物变浓，从而在将其输入到次进气管44中之前将其变成滴定度a2。

[0040] 例如，次进气管44设置有入口52和出口56，入口52与主进气管20流体连接，使得其吸入具有滴定度a1的主流量的一部分，出口56引导至遮挡件24的下游的输送管28。

[0041] 例如，次进气管44的入口52位于所述主扩散器41的下游，以便将根据第一滴定度a1混合的包含燃料和燃烧的载体的主流量的一部分吸取并输入至次进气管44。

[0042] 根据另一实施方式，次进气管44成形为使得其从主进气管20吸取未与燃料混合的燃烧的载体的一部分，并借助增浓扩散器将这样的燃烧的载体的流与代用燃料混合，以获得具有第二滴定度a2的次流量。

[0043] 例如，次进气管44设置有入口52和出口56，其中，入口52连接至主进气管20，使得其直接吸入燃烧的载体，并且出口56引导至遮挡件24的下游的输送管28。

[0044] 例如，次进气管44的入口52可以位于所述主扩散器41的上游，从而在次进气管44的入口处吸取并输入仅包含待借助增浓扩散器48根据第二滴定度a2混合的燃烧的载体的流。

[0045] 次进气管44可以相对于主进气管20侧向定位。根据可能的实施方式，次进气管44至少部分地在装置主体16的侧壁60内获得，使得其具有分别引导至主进气管20和输送管28的入口52和出口56。

[0046] 根据一个实施方式，次进气管44与装置主体(16)分离，并设置有分别引导至主进气管20和输送管28的入口52和出口56。

[0047] 次进气管44设置有能够允许或防止次流量输送到输送管28的进气阀64。

[0048] 优选地，所述进气阀64借助于手动致动装置(例如，借助于传输线缆)控制。

[0049] 对于冷启动及以下的冷操作，用户因此具有致动次进气流量的可能性，并且当马达已达到合适的操作温度时对次进气流量进行去激活(deactivate)。

[0050] 现在应该描述根据本发明的供应系统的操作并且因此描述供应系统的调节。

[0051] 具体地，在冷启动或冷操作期间(图4)，在次进气管44内部绕过遮挡件24(例如，通过手动控制部的致动)激活次输送流量。在这时，具有滴定度a1的主输送流量和具有滴定度a2的次输送流量两者被输入至输送管，其中滴定度a2比滴定度a1浓。用这种方式，传送至马达的流量的滴定度总体上变浓并且马达本身的行为变得有规律(regularized)。

[0052] 当马达达到适当的操作温度时，可以通过再次作用于未示出的手动控制部锁定次流量(图3)。用这种方式，马达被供应有仅具有滴定度a1的主进气流量(设计)。

[0053] 如从说明书中可理解，本发明允许克服现有技术的缺点。

[0054] 具体地，根据本发明的装置允许有效地启动并使得在冷启动和操作期间供应有单一燃料的马达的怠速操作变得规律。

[0055] 事实上，与主供应流量相比，浓缩流量具有不同的且更浓的化学计量。用这种方式，提供至气缸的燃料/空气混合物必然比主要的或设计的更浓，以便使冷操作变得规律。

[0056] 如所看到的，具有比主流量高的燃料含量的更浓的次流量的输送允许补偿由于摩擦、润滑油的较大粘度、由反冲引起的压缩损失和燃料的部分液化引起的混合物的贫化所造成的不规律性，以便使马达的冷操作变得规律。

[0057] 有利地，根据本发明的解决方案制造简单而低廉：实际上其不需要电子装置，尤其是其不需要双马达供应，即，单独的传统燃料供应。

[0058] 事实上，马达供应将会一直是单一燃料类型的，并且因此由代用燃料提供动力：用这种方式，其还可以满足甚至更严格的抗污染管理并且不需要使用更昂贵的双供应系统。

[0059] 本领域的技术人员可以对上述系统和方法的调节做出多种改变和调整，以便满足特定和视情况而定的需求，所有这些改变和调节均落在由所附权利要求限定的保护范围内。

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