СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ И ПОДАЧИ ГАЗА В ДВИГАТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА - "ВНИИГАЗ"
SYSTEM TO STORE AND FEED GAS INTO TRANSPORT FACILITY "VNIIGAZ"

Изобретение относится к области использования природного газа в качестве моторного топлива, в первую очередь, для большегрузных автомобилей, тягачей, автобусов и тракторов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению системы хранения и подачи газа в двигатель транспортного средства является криогенная топливная система сжиженного природного газа (СПГ) для двигателей внутреннего сгорания, включающая криогенный газовый баллон, соединенный трубопроводом, оснащенным запорно-регулирующей арматурой, с устройством подачи газа через испаритель, выполненным в виде поршневого гидроприводного криогенного насоса с системами энергопитания, управления и гашения пульсаций потока газа (патент США № 5884488, приоритет от 23 марта 1999 года).
Недостатками этого технического решения являются:
- сложность конструкции и эксплуатации устройства подачи газа в двигатель с использованием поршневого гидроприводного криогенного насоса с системами энергопитания, управления и гашения пульсаций потока газа и, как следствие, недостаточная надежность и повышенные затраты на его обслуживание и ремонт;
- неизбежность отказов в работе транспортного средства из-за отсутствия резервной топливной системы для хранения и подачи газа в двигатель, необходимой на случай полной выработки основного газового топлива.
Техническими задачами, поставленными в настоящем изобретении, являются создание более совершенной и надежной конструкции системы хранения и питания двигателя транспортного средства сжиженным природным газом, а также обеспечение его резервным топливом, в частности компримированным природным газом (КПГ).
Решение поставленных задач обеспечивается тем, что система хранения и подачи газа в двигатель транспортного средства, включающая криогенный газовый баллон, трубопровод подачи СПГ в испаритель, который соединен с трубопроводом, по которому газообразный газ после испарителя поступает в двигатель транспортного средства, и оснащенная запорно-регулирующей арматурой, согласно заявленному изобретению, система снабжена баллоном для КПГ, соединенным трубопроводом через понижающий давление газа редуктор с криогенным газовым баллоном и с трубопроводом, по которому газообразный газ поступает в двигатель транспортного средства.
Для обеспечения бесперебойной работы транспортного средства его снабжают резервным топливом - КПГ. В случае полного расхода основного топлива - СПГ включают подачу резервного топлива.
Изобретение поясняется чертежом, где показана принципиальная схема системы хранения и подачи как сжиженного, так и сжатого природного газа в двигатель транспортного средства.
Система хранения и подачи газа в двигатель транспортного средства включает криогенный газовый баллон 1, трубопровод 2, соединяющий криогенный газовый баллон 1 с устройством его заправки СПГ (на рисунке условно не показано) через обратный клапан 3 и входной кран 4, а также трубопровод 5, выходящий из криогенного газового баллона 1 и проходящий через испаритель 6, при этом трубопровод 5 оснащен предохранительным клапаном 7, запорным краном 8, обратным клапаном 9 и соединен с трубопроводом 10, по которому газообразный газ поступает в двигатель транспортного средства.
Система хранения и подачи газа в двигатель транспортного средства включает также баллон 11 для хранения КПГ, трубопровод 12, соединяющий баллон 11 с устройством его заправки КПГ до давления 20-32 МПа (на чертеже условно не показано). На трубопроводе 12 установлены обратный клапан 13 и входной кран 14.
Криогенный газовый баллон 1, баллон 11 для хранения КПГ и трубопровод 10, по которому газообразный газ поступает в двигатель транспортного средства, соединены трубопроводом 15, оснащенным манометром 16, сбросным клапаном 17, запорным краном 18, редуктором газа 19 и предохранительным клапаном 20.
На участке трубопровода 15, соединяющем баллон 11 для хранения КПГ и криогенный газовый баллон 1, установлен запорный кран 21, а на участке трубопровода 15, соединяющем баллон 11 для хранения КПГ с трубопроводом 10, по которому газообразный газ поступает в двигатель транспортного средства, установлены последовательно запорный кран 22 и обратный клапан 23.
Заявленная система работает следующим образом.
Для заправки криогенного газового баллона 1 СПГ трубопровод 2 присоединяют к гибкому рукаву заправочного пункта или станции (на чертеже условно не показано). Краны 8 и 21 закрывают, а кран 4 открывают. После окончания заправки баллона 1 СПГ кран 4 закрывают.
Для заправки баллона 11 КПГ трубопровод 12 присоединяют к гибкому рукаву заправочного пункта или станции (на рисунке условно не показаны), кран 18 закрывают, а кран 14 открывают. После окончания заправки баллона 11 КПГ, кран 14 закрывают.
Система может осуществлять подачу природного газа в двигатель или из криогенного газового баллона 1, или из баллона 11 для хранения КПГ.
Для подачи сжиженного природного газа в двигатель через испаритель 6 открывают вначале кран 8, а затем краны 18 и 21, при этом закрывают запорный кран 22. Из баллона 11 для хранения КПГ по трубопроводу 15 через открытый кран 18, редуктор 19, в котором давление газа понижают до давления в 1 МПа, и открытый кран 21 газ поступает в криогенный баллон 1 и начинает вытеснять СПГ через испаритель 6 к двигателю. После полного израсходования СПГ запорные краны 8 и 21 закрывают. При необходимости для дальнейшей работы двигателя используют сжатый газ из баллонов 11. Для подачи сжатого газа в двигатель открывают запорный кран 22.
Возможны варианты организации подачи в двигатель транспортного средства только сжиженного газа, или только сжатого газа в зависимости от наличия тех или иных заправок на пути следования транспорта.
Реализация предлагаемой, по существу, двухтопливной системы хранения и подачи газа в двигатель транспортного средства позволит:
- повысить надежность и долговечность системы;
- обеспечить необходимую дальность пробега (запас хода) транспортных средств, особенно в условиях редкой сети заправочных станций;
- снизить расходы на обслуживание и ремонт системы.