Compressed Natural Gas Engine

7/29/2019 Compressed Natural Gas Engine

1/14

United States Patent [ 1 9 ]Kim

US005738076A ,

5 , 7 3 8 , 0 7 6A p r . 1 4 , 1 9 9 8

[ 1 1 ] Patent Number:[ 4 5 ] Date o f P a t e n t :

[ 5 4 ] COMPRESSED NATURAL GAS ENGINE[ 7 5 ] I n v e n t o r : J o n g W00 Kim. S e o u l . R e p . o f K o r e a[ 7 3 ] A s s i g n e e : Daewoo Motor C 0 . , L t d . . I n c h o n . R e p .

o f Korea[ 2 1 ] A p p l . N o . : 6 6 6 , 4 2 2[ 2 2 ] P C I F i l e d : S e p . 2 7 , 1 9 9 5[ 8 6 ] PCT N o . : PCT/KR95/00128

371 D a t e : J u n . 1 3 , 1 9 9 6 1 0 2 ( e ) D a t e : J u n . 1 3 , 1 9 9 6

[ 8 7 ] PCT P u b . N o . : W096/12l02PCT P u b . D a t e : A p r . 2 5 , 1 9 9 6[ 3 0 ] F o r e i g n A p p l i c a t i o n P r i o r i t y D a t a

O c t . 1 5 , 1994 [KR] Rep. o f Korea . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1994126438[ 5 1 ] In t c l . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F02M 21/00[ 5 2 ] US. Cl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 / 5 2 7[ 5 8 ] F i e l d of Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123/472. 525.

1 2 3 / 5 2 6 . 5 2 7 . 2 7 GE[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d

U . S . PATENT DOCUMENTS3,651,794 3 / 1 9 7 2 Dougla s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 / 1 204 , 3 3 1 , 9 9 3 5 / 1 9 8 9 K e l g a r d . . 1 2 5 / 5 2 5

' . 123/4725 , 1 50 , 6 9 1 . .. . . . . . . . . 123/5275 , 3 2 5 , 8 3 8 9/1992 Imajo/1994 Bennett .

5,367,999 11/1994 King e t a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123/5275,522,369 6/1996 Povinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123/527

FOREIGN PATENT DOCUMENTS1 7 6 3 3 4 10 /1982 J a p a n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 / 5 2 551544 1 / 1 9 9 3 1 2 3 / 5 2 7

6123248 5 / 1 9 9 4 1 2 3 / 5 2 58 6 0 0 6 1 1 1 0 / 1 9 8 7 1 2 3 / 5 2 71456624 2 1 1 9 8 9 U.S.S.R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 / 5 2 7

P r i m a r y E x a m i n e r E r i c k R . S o l i sA t t o r n e y , A g e n t , o r FirmDarby & a r b y[57] ABSTRACTA o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s comp r i s i n g : one o r more g a s s u p p l i e s ( 6 2 ) ; a r e s s u r e c o n t r o l l e r( 6 5 ) f o r c o n t r o l l i n g t h e p r e s s u r e o f g a s i n j e c t e d b y t h e g a ss u p p l y ( 6 2 ) ; a f u e l r a i l ( 6 8 ) f o r p r o v i d i n g g as f o r t h e e n g i n e( 2 0 ) f r o m s a i d p r e s s u r e c o n t r o l l e r ( 6 5 ) . t h e f u e l r a i l ( 6 8 )i n c l u d i n g a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t o r s ( I 1 . I 2 . I 3 . 1 4 ) i n j e c t i n gg a s a n d a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t i o n t u b e s ( 2 3 ) c o u p l e d w i t ht h e ga s i n j e c t o r s ( I 1 . 1 2 . I 3 . I 4 ) , t h e g a s i n j e c t i o n t u b e ( 2 3 )?xed t o t h e i n n er w a l l ( 2 4 0 ) o f t h e i n t a ke p o r t ( 2 4 ) o f t h ec y l i n d e r h e a d ( 3 0 ) b y f i x i n g m e a n s ( 4 0 ) ; a f u e l s u p p l y l i n e( 8 0 ) f o r c o n n e c t i n g t h e g a s s u p p l y ( 6 2 ) , t h e p r e s s u r e c o nt r o l l e r ( 6 5 ) a n d t h e f u e l r a i l ( 6 8 ) ; a n e l e c t r o n i c c o n t r o l u n i t( 6 0 ) f o r o u t p u t t i n g a c o n t r o l s i g n a l i n o r d e r t o i n j e c t a p r o p e ramount o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s i n t o t h e e n g i n e ( 2 0 )a n d e l e c t r i c a l l y c o n n e c t e d w i t h t h e g a s i n j e c t o r s ( I 1 . I 2 . I 3 .I 4 ) , s o t h a t f a s t b u r n i n g o f t h e i n j e c t e d g a s i n t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r ( 2 2 ) i s e a s i l y a c c o m p l i s h e d .

1 3 C l a i m s , 9 Drawing S h e e t s

2 6 ; )2 2 a2 8 a

J32


2/14

US. Patent A p r . 1 4 , 1 9 9 8 S h e e t 1 0 f 9 5,738,076

F I G . 1 (PRIOR ART)

1 a .an.m/ / / / / / / / / / / / / / / / / I / / / V _ N / / / / / / .// / / / / / / / / / / / / / / / / / / /|/ / / / / / / / / / /


3/14

US. Patent A p r . 1 4 , 1 9 9 8 S h e e t 2 o f 9 5,738,076

F I G . 2 ( P R I O R A R T )


4/14


5/14


FlG.5 728 "


6/14



7/14


8/14

US. Patent A p r . 1 4 , 1 9 9 8 S h e e t 7 o f 9 5 , 7 3 8 , 0 7 6

F I G . 1 O

" I I I I I I I I /2 3 a F1613


9/14

U.S. Patent A p r . 1 4 , 1 9 9 8 S h e e t 8 0 f 9 5,738,076

o n

K

2 .w w. :

. 2 2 :, 5 2 8

\ m1 1 m mt :l m ~

B z o m C m dni d :2m2


10/14

US. Patent A p r . 1 4 , 1 9 9 8 S h e e t 9 o f 9 5,738,076

F1615


11/14

5 . 7 3 8 . 0 7 61

COMPRESSED NATURAL GAS ENGINETECHNICAL FIELD

The p r e s e n t i n v e n t i on r e l a t e s t o a n a t u r a l g a s f l o w gene r a t i n g a p p a r a t u s a n d more p a r t i c u l a r y t o a c o m p r e s s e dn a t u r a l g a s ?o w g e n e r a ti n g a p p a r a t u s i n w h i c h s w i r l andt u m b l e m o t i o n s o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s i n j e c t e d i n ac o m b u s t i o n chamber by a g a s i n j e c t i o n t u b e c o n n e c t e d t o ag a s i n j e c t o r a r e g e n er a t e d. t h u s i n c r e a s i n g t h e v o l u m e t r i ce ? i c i e n c y a n d a c c o m p l i s h i n g f a s t b u r n i n t h e e n g i n e .

BACKGROUND ARTI n f u e l i n j e c t i o n s y s t e m s o f c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s

e n g i n e s . u s i n g h i g h p r e s s u r e g a s s t o r e d i n a g a s t a n k . i t i sn e c e s s a r y t o c o n s i d e r a s t r u c t u r e i n which p r e s s u r e o f g a sc a n b e p r o p e r l y m a i n t a i n e d . a n d . s i n c e t h e g a s e o u s f u e l i si n j e c t e d t o t h e e n g i n e . a v o l u m e t r i c e f f i c i e n c y i s r e d u c e d a sc o m p a r e d w i t h a g a s o l i n e e n g i n e u s i n g l i q u i d g a s o l i n e f u e land a slow b u r n i s g e n e r a t e d d u e t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o fn a t u r a l g a s . G e n e r a l l y . i n a n a t u r a l g a s e n g i n e . f u e l b u r n i ss l o w e d down by l0%-20% a s compared w i t h t h a t i n ag a s o l i n e e n g i n e .

F I G . 1 i s a l o n g i t u d i n a l s e c t i o n a l v i e w s h o w i n g t h es t r u c t u r e o f an i n t a k e p o r t a c c o r d i n g t o a c o n v e n t i o n a ln a t u r a l g a s e n g i n e . F I G . 2 s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o fF I G . 1 . As shown n F I G S . 1 a n d 2 . a n e n g i n e 1 0 i n c l u d e sa c y l i n d e r head 2 and a c y l i n d e r b l o c k 4 combined w i t h al o w e r p o r t i o n o f t h e c y l i n d e r h e a d 2 . An n t a k e p o r t 1 4 o f t h ec y l i n d e r h e a d 2 s c u r v e d and a p l u r a l i t y o f s p i r a l g r o o v e s 13i s formed a t t h e i n n e r w a l l 1 4 a o f t h e i n t a k e p o r t 1 4 . Th ec y l i n d e r block 4 s made of a c a s t i r o n o r an aluminum-basea l l o y .

The c y l i n d e r h e a d 2 i n c l u d e s a s p a r k p l u g 1 8 . a n i n t a k ev a l v e 1 5 . an e x h a u s t v a l v e 1 7 .The c y l i n d e r b l o c k 4 s c o m b i n e d w i t h a l o w e r p o r t i o n o ft h e c y l i n d e r h e a d 2 . s o t h a t a c o m b u s t i o n chamber 1 2 i sf o r m e d .

I n t h e c o n v e n t i o n a l n a t u r a l g a s e n g i n e 1 0 . t h e in?owp r o c e s s o f g a s G toward a c o m b u s t i o n chamber 12 i s a sf o l l o w s .

As s h o wn n F I G . 1 . a n i n t a k e v a l v e 1 5 i s o p e n . an e x h a u s tv a l v e 1 7 i s c l o s e d . a n d t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s i s i n j e c t e dt o a combustion chamber 12 t h r o u g h a c u r v e d i n t a k e p o r t 14by a g a s i n j e c t o r 19 mounted on t h e i n n e r w a l l o f a n i n t a k em a n i f o l d 6 . T h e r e a f t e r . when i t a g a i n s t t h e i n n e r w a l l 12ao f t h e c o m b u s t i o n chamber 1 2 . t h e n a t u r a l g a s . i s s w i r l e d o rt u m b l e d i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r 1 2 . A c c o r d i n g l y . f a s tb u r n o f t h e n a t u r a l g a s i s a c c o m p l i s h e d . s o t h a t t h e e n g i n e1 0 i s o p e r a t e d b y t h e m o t i o n o f a p i s t o n 1 1 .

However. t h e c o n v e n t i o n a l e n g i n e a s mentioned aboveh a s s e v e r a l d i s a d v a n t a g e s o f h a v i n g t o c h a n g e t h e form o ft h e i n t a k e p o r t 1 4 t o a c u r v e d - t yp e . which r e q u i r e s a newc a s t i n g t o b e made a n d making o f w h i c h i n c r e a s e s c o s t s .

And. s i n c e t h e form o f t h e i n t a k e p o r t becomes v e r yc o m p l i c a t e d i n t h e s t a t e o f f u l l l o a d . t h e ?o w o f f u e l i sh i n d e r e d b y t h e f o r m o f t h e i n t a k e p o r t . a n d t h e r e f o r e . t h ev o l u m e t r i c e f ? c i e n c y i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r a n d t h emaximum o u t p u t o f t h e e n g i n e a r e d e c r e a s e d .

DISCLOSURE OFINVENTIONThe o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a

c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?o w g e n e r a t i n g a p p a r a t u s whichr e d u c e s o r s o l v e s t h e a b o v e - n o t e d p r o b l e m s .A n o t h e r o b j e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s t o p r o v i d e a

c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s w h i c he n a b l e s a f a s t b u r n and which i n c r e a s e s a n e n g i n e o u t p u tf o r c e s .

1 0

2 5

30

3 5

4 5

50

55

65

2These a n d o t h e r o b j e c t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a r ea c h i e v e d b y a p r e f e r r e d e m b o d i m e n t o f c o m p r e s s e d n a t u r a l

g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n . t h e s t r u c t u r e o f which i s a s f o l l o w s . The co mp r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e c o m p r i s e s a c y l i n d e r h e a d i n c l u di n g a n i n t a k e p o r t . a n e x h a u s t p o r t . a s p a r k p l u g . and a g a si n j e c t o r . a c y l i n d e r b l o c k f o r m i n g a c o m b u s t i o n chambert o g e t h e r w i t h t h e c y l i n d e r h e a d . a n d a g a s s u p p l y . Power so b t a i n e d b y t h e b u r n o f t h e s p a r k p l u g i n t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p ar a t u s comprises one o r more g a s s u p p l y ; a p r e s s u r e c o n t r o ll e r f o r c o n t r o l l i n g t h e p r e s s u r e o f g a s i n j e c t e d b y t h e g a ss u p p l y ; a f u e l r a i l f o r p r o v i d i n g t h e g a s c o n t r o l l e d b y t h ep r e s s u r e c o n t r o l l e r t o t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r . t h e f u e l r a i li n c l u d i n g a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t o r s f o r i n j e c t i n g g a s a n d ap l u r a l i t y o f g a s i n j e c t i o n t u b e s c o u p l e d w i t h t h e g a si n j e c t o r s . t h e g a s i n j e c t i o n t u b e ?xed t o t h e e n d p o r t i o n o ft h e i n n e r w a l l o f t h e i n t a k e p o r t o f t h e c y l i n d e r h e a d by? x i n g m e a n s . A f u e l s u p p l y l i n e c o n n e c t s t h e g a s s u p p l y . t h ep r e s s u r e c o n t r o l l e r and t h e f u e l r a i l ; and a n e l e c t r o n i cc o n t r o l u n i t o u t p u t s c o n t r o l s i g n a l s i n o r d e r t o i n j e c t t h ep r o p e r amount o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s t o t h e e n g i n ea n d w h i c h i s e l e c t r i c a l l y c o u p l e d w i t h t h e g a s i n j e c t o r s .

BRIEF DESCRIPTION OFTHE DRAWINGSF o r f u l l u n d e r s t a n d i n g o f t h e n a t u r e a n d o b j e c t s o f t h e

p r e s e n t i n v e n t i o n . r e f e r e n c e t o t h e f o l l o w i n g d e t a i l e dd e s c r i p t i o n s h o u l d b e made i n c o n n e c t i o n w i t h t h e accomp a n y i n g d r a w i n g s w h e r e i n ;

F I G . 1 i s a n o u t l i n e d l o n g i t u d i n a l s e c t i o n a l v i e w s h o w i n gt h e s t r u c t u r e o f a n i n t a k e p o r t o f a compressed n a t u r a l g a se n g i n e a c c o r d i n g t o t h e p r i o r c o n v e n t i o n a l a r t .

FIG. 2 i s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o f F I G . 1 .F I G . 3 s a n o u t l i n e d l o n g i t u d i n a l s e c t i o n a l v i e w s h o w i n g

t h e s t r u c t u r e a n d mounting o s i t i o n o f a ? r s t embodiment o fa g a s i n j e c t i o n t u b e mounted t o an i n t a k e p o r t o f a co mp r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s o f a comp r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

FIG. 4 i s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o f F I G . 3 .F I G . S i s a n o u t l i n e d l o n g i t u d i n a l s e c t i o n a l v i e w s h o w i n g

t h e s t r u c t u r e a n d mounting o s i t i o n o f a s e c o n d embodimento f a g a s i n j e c t i o n t u b e mounted t o an i n t a k e p o r t o f ac o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s o f ac o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

F I G . 6 i s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o f F I G . 5 .FIG. 7 i s a p e r s p e c t i v e view o f a c y l i n d e r head and a

c y l i n d e r b l o c k o f a c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?o w g e n e r a t i n ga p p a r a t u s o f a c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a c c o r d i n g t ot h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

F I G . 8 s a p a r t i a l s i d e s e c t i o n a l view o f ? r s t embodiments h o w i n g t h e ? x i n g means f o r m o u n t i n g a g a s i n j e t i o n t u b et o a n i n t a k e p o r t o f a c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a c c o r di n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

F I G . 9 s a p a r t i a l s i d e s e c t i o n a l view o f a n o t h e r embodir n e n t s h o w i n g t h e ? x i n g means o r m o u n t i n g a g a s i n j e c t i o nt u b e t o a n i n t a k e p o r t o f a c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n ea c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i on .

FIG. 10 s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o f ? r s t embodimento f a g a s i n j e c t i o n t u b e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

FIG. 11 i s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view of another embodiment o f a g a s i n j e c t i o n t u b e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

FIG. 12 s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o f a n o t h e r embodiment o f a g a s i n j e c t i o n t u b e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .


12/14

5 , 7 3 8 , 0 7 63

FIG. 1 3 s a t r a n s v e r s e s e c t i o n a l view o f a n o t h e r embodiment o f a g a s i n j e c t i o n t u b e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

F I G . 1 4 i s a n o u t l i n e d view o f a f u e l i n j e c t i o n s y s t e m o fa c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n gi n e a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n .

F I G . 1 5 i s a p e r s p e c t i v e v i e w s h o w i n g a f u e l r a i l o f F I G .1 4 .

DETAILED DESCRIPTION OF THEINVENTIONR e f e r r i n g t o F I G S . 3 a n d 4 . t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s

e n g i n e 2 0 i n c l u d e s a c y l i n d e r h e a d 30 and a c y l i n d e r b l o c k32 c o m b i n e d t o t h e l o w e r p o r t i o n o f t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 .A i s t o n 2 1 moves u p w a r d l y a n d downwardly i n t h e

c o m b u s t i o n chamber 22 o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a se n g i n e 2 0 .An n t a k e p o r t 24 and a n e x h a u s t p o r t 26 a r e formed t t h e

p r e d e t e r m i n e d p o s i t i o n o f t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 . a n d a s p a r kp l u g 2 8 h a v i n g a n e l e c t r o d e 2 8 0 i s f o r m e d n e a r b y t h e i n t a k eand e x h a u s t p o r t s 2 4 and 6 . The n t a k e and e x h a u s t p o r t s 24and 26 a r e open and c l o s e d by i n t a k e and e x h a u s t v a l v e s 25and 2 7 .A a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 h a v i n g a p r e d e t e r m i n e d d i a m e t e r

i s mounted o t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 b y a ? x i n g means 40 s e eF I G . 8 ) a n d t h e o n e e n d o f t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 i ss l i g h t l y c u r v e d and p r o t r u d e s a t o n e s i d e o f t h e i n n e r w a l l24a o f t h e i n t a k e p o r t 24 w hich c o m m u n i c a t e s w i t h t h ec o m b u s t i o n chamber 2 2 . An d t h e o t h e r e n d o f t h e g a si n j e c t i o n t u b e 23 c o m m u n i c a t e s w i t h a f u e l r a i l 6 8 ( s e eF I G S . 1 4 a n d 1 5 ) .

The g a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 h a s a p r e d e t e r m i n e d r a d i u s o fc u r v a t u r e R a . a n d t h e g a s G i n j e c t e d t h r o u g h t h e g a si n j e c t i o n t u b e 23 h i t s a t a n a c u t e a n g l e a g a i n s t t h e u p p e rs u r f a c e 2 1 a o f t h e p i s t o n 2 1 a n d r e b o u n ds u p w a r d l y i n ac i r c l e . That i s . t h e g a s G makes a t u m b l i n g motion i n t h ec o m b u s t i o n chamber 2 2 . The s t r u c t u r e a n d m o u n t i n g p o s it i o n o f g a s i n j e c t i o n t u b e 23 o f t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 . a sm e n t i o n e d a b o v e . i s ? t f o r a 4 - v a l v e e n g i n e .

R e f e r r i n g t o F I G S . 5 a n d 6 . t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a se n g i n e 2 0 i n c l u d e s a c y l i n d e r h e a d 30 and a c y l i n d e r b l o c k32 combined t o t h e l o w e r p o r t i o n o f t h e c y l i n d e r head 3 0 .A i s t o n 21 moves u p w a r d l y a n d downwardly i n t h e

c o m b u s t i o n c h a m b e r 2 2 o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a se n g i n e 2 0 .An n t a k e p o r t 24 and a n e x h a u s t p o r t 26 a r e formed t t h e

p r e d e t e r m i n e d p o s i t i o n o f t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 . a n d a s p a r kp l u g 2 8 h a v i n g a n e l e c t r o d e 2 8 a i s f o r m e d n e a r b y t h e i n t a k eand e x h a u s t p o r t s 2 4 a n d 2 6 . The n t a k e and x h a u s t p o r t s 24and 2 6 a r e o p e n a n d c l o s e d by i n t a k e a n d e x h a u s t v a l v e s 25and 27A a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 h a v i n g a p r e d e t e r m i n e d d i a m e t e ri s mounted t o t h e c y l i n d e r h e a d 30 by a ? x i n g means 40 s e e

F I G . 8 ) and t h e one end o f t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 i ss l i g h t l y c u r v e d and p r o t r u d e s a t o n e s i d e o f t h e i n n e r w a l l2 4 0 o f t h e i n t a k e p o r t 24 which c o m m u n i c a t e s w i t h t h ec o m b u s t i o n chamber 2 2 . An d t h e o t h e r end o f t h e g a si n j e c t i o n t u b e 23 c o m m u n i c a t e s w i t h a f u e l r a i l 6 8 ( s e eF I G S . 1 4 a n d 1 5 ) .

I n t h i s e m b o d i m e n t . t h e e n d p o r t i o n o f t h e g a s i n j e c t i o nt u b e 23 h a s a p r e d e t e r m i n e d r a d i u s o f c u r v a t u r e R b .A ?ow g e n e r a t i n g h e a d mask 5 1 h a v i n g a c o n c a v i t y 50

p r o t r u d e s i n t o one s i d e o f t h e i n n e r w a l l 22a o f t h e c y l i n d e rh e a d 3 0 . The g a s i n j e c t e d t h r o u g h t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 2 3i s g u i d e d t o a n e l e c t r o d e 2 8 0 o f t h e s p a r k p l u g 2 8 h i t t i n g t h e

1 0

1 5

2 0

2 5

30

3 5

SO

55

65

4f l o w g e n e r a t i n g h e a d mask 5 1 w h i c h p r o d u c e s a s w i r l i n gmotion i n t h e c o m b u s t i o n chamber 2 2 .

The o n c a v i t y 5 0 o f t h e ?o w g e n e r a t i n g h e a d mask 1 h a sa s i d e s e c t i o n shaped i n a c i r c u l a r a r c .

The s t r u c t u r e a n d m o u n t i n g p o s i t i o n o f t h e g a s i n j e c t i o nt u b e o f t h e c y l i n d e r h e a d . a s mentioned a b o v e . i s f i t f o r a2 - v a l v e e n g i n e .

R e f e r r i n g t o F I G . 7 . t h e e n g i n e 2 0 a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n ti n v e n t i o n c o m p r i s e s a c y l i n d e r b l o c k 3 2 i n c l u d i n g a co mb u s t i o n chamber 22 a nd a c y l i n d e r head 30 i n c l u d i n g ani n t a k e p o r t 2 4 . a n e x h a u s t p o r t 2 6 . a s p a r k p l u g 2 8 . and a g a si n j e c t i o n t u b e 2 3 .

The g a s i n j e c t i o n t u b e 23 i s i n s e r t e d t o a n d ?xed w i t h i na h o l e o f a b o l t 4 7 . a nd t h e b o l t 47 s combined t o a h o l e 46o f t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 .

R e f e r r i n g t o F I G . 8 . means f o r ? x i n g a g a s i n j e c t i o n t u b ei s a s f o l l o w s : i n t h e ? x i n g means 4 0 . a p e n e t r a t i o n h o l e 41i s f o r m e d from u t e r w a l l 3 0 a o f t h e c y l i n d e r h e a d 30 o f t h ec o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e 2 0 t o a n i n t a k e p o r t 24t h r o u g h a c o o l i n g w a t e r p a s s a g e 3 6 . The o l e 4 1 i s c l o s e d bya bush 42 a v i n g a ?ange 42a a n d a h o l e 4 2 b . and t h e upperp o r t i o n o f t h e bush 42 s welded t o t h e u p p e r p o r t i o n o f ano u t e r w a l l 30a o f t h e c y l i n e r h e a d 3 0 . Th e h o l e 42b o f t h ebush 42 s combined w i t h a b o l t 43 t o which a g a s i n j e c t i o nt u b e 23 s i n s e r t e d a n d ? x e d . The o w e r o p e n i n g o f t h e h o l e42b s c l o s e d by a r i n g - t y p e s p a c e r 4 4 . The p p e r . l o w e r a n ds i d e p o r t i o n s o f t h e b u s h 42 s s e a l e d by a s e a l e r 45 i n o r d e rt o p r e v e n t l e a k a ge o f t h e n a t u r a l g a s .

Tw o working s u r f a c e s 43c a r e formed t t h e o u t e r p o r t i o no f t h e h e a d 43 a o f t h e b o l t 43 n o r d e r t o c a t c h t h e b o l t w i t ha n implement such a s a wrench.

R e f e r r i n g t o F I G . 9 . means o r ? x i n g a g a s i n j e c t i o n t u b e23 showing a n o t h e r embodiment s a s f o l l o w s : i n t h e ? x i n gmeans 0 . t h e c y l i n d e r head 30 n c l u d e s a t u b e i n s e r t i o n p i p e46 h a v i n g a h o l e 4 6 a . Th e o l e 460 s formed ?-om h e o u t e rw a l l 300 o f t h e c y l i n d e r h e a d 30 o t h e i n t a k e p o r t 2 4 t h r o u g ha c o o l i n g w a t e r p a s s a g e 3 6 and s combined w i t h a b o l t 47i n s e r t e d t o and ?xed w i t h i n a g a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 . An d t h eu p p e r p o r t i o n o f t h e b o l t 47 s w e l d e d . The o w e r p o r t i o n o ft h e b o l t 47 i s c l o s e d by a r i n g - t y p e s p a c e r 4 8 . Th e u p p e r .l o w e r a n d s i d e p o r t i o n s o f t h e b o l t 47 i s s e a l e d b y a s e a l e r49 i n o r d e r t o p r e v e n t l e a k a g e o f t h e n a t u r a l g a s .Two orking s u r f a c e s 4 7 1 2 a r e formed a t t h e o u t e r p o r t i o n

o f t h e h e a d 47 a o f t h e b o l t 47 n o r d e r t o c a t c h t h e b o l t w i t ha n implement such a s a wrench.

I n ? x i n g means 40 o f t h e a b o v e tw o e m b o d i m e n t s . t h em a t e r i a l o f t h e s e a l e r s 45 and 49 i s a n a d h e s i v e . and anya d h e s i v e h a v i n g s t r o n g a d h e s i v e f o r c e ma y b e u s e d .

The b o l t 47 ma y b e ?xed o t h e c y l i n d e r h e a d 3 0 by o t h e r? x i n g m e t h o d s u c h a s w e l d i n g . i n s e r t i n g a n d ? x i n g . comb i n i n g b y a d h e s i v e s .

R e f e r r i n g t o F I G S . 1 0 t o 1 3 . t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 h a sv a r i o u s s e c t i o n a l s h a p e s . I n F I G . 1 0 . t h e s e c t i o n a l s h a p e o ft h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 s c i r c u l a r . i n F I G . 1 1 . i t i s e l l i p t i c a l .and i n F I G . 1 2 . i t i s l o n g o v a l . A n d . i n F I G . 1 3 . t h e g a si n j e c t i o n t u b e 2 3 h a s tw o h o l e s 2 3 0 a n d 2 3 b , t h u s makingtwo s t r e a m s o f t h e i n j e c t e d g a s G .

R e f e r r i n g t o F I G . 1 4 . t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?owg e n e r a t i n g a p p a r a t u s o f a c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n ea c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n c o m p r i s e s o n e o r moreg a s s u p p l y t a n k s 62in t h i s d r a w i n g . tw o g a s t a n k s c o nn e c t e d w i t h e a c h o t h e r c o n t a i n i n g . i n g e n e r a l . c o m p r e s s e dn a t u r a l g a s o f p r e s s u r e o f a b o u t 200 Kg/Cm2; a f u e l d i st r i b u t o r 6 3 c o u p l e d w i t h t h e g a s s u p p l y 6 2 ; a h i g h p r e s s u r ef u e l c u t o f f v a l v e 6 1 . a s a s a f e t y a p p a r a t u s . c o u p l e d w i t h t h e


13/14

5 , 7 3 8 , 0 7 65

f u e l d i s t r i b u t o r 6 3 ; a lo w p r e s s u r e f u e l c u t o f f v a l v e 67c o u p l e d w i t h t h e h i g h p r e s s u r e f u e l c u t o f f v a l v e 6 1 ; a g a s? l t e r 6 4 p o s i t i o n e d b e t w e e n t h e h i g h a n d l o w p r e s s u r e f u e lc u t o l f v a l v e s 6 1 a n d 6 7 a n d f o r ? l t e r i n g i m p u r i t i e s i n f u e l ;a p r e s s u r e c o n t r o l l e r 65 f o r c o n tr o l l i n g t h e p r e s s u r e o f t h ein?ow g a s o f t h e g a s s u p p l y 6 2 ; a u e l r a i l 6 8 . a s a s u r g e t a n k .c o n n e c t e d t o t h e o u t p u t p o r t o f t h e lo w p r e s s u r e f u e l c u t o f fv a l v e 6 7 . t h e f u e l r a i l 6 8 i n c l u d i n g a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t o r s1 1 . 1 2 . 1 3 and 1 4 a n d a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t i o n t u b e s 23h a v i n g a p r e d e t e r m i n e d d i a m e t e r e a c h o n e b e i n g c o u p l e d t oo n e o f t h e g a s i n j e c t or s 1 1 . 1 2 . 1 3 and 1 4 .

Th e h i g h a n d lo w p r e s s u r e f u e l c u t o f f v a l v e s 6 1 a n d 6 7 .a n d t h e g a s i n j e c t o r s 1 1 . 1 2 . 1 3 and I 4 a r e e l e c t r i c a l l y co nn e c t e d w i t h t h e e l e c t r o n i c c o n t r o l u n i t 6 0 .

The h i g h p r e s s u r e f u e l c u t o f f v a l v e 6 1 i s o p e r a t e d a t ap r e s s u r e of a b o u t 200 Kg/Cm2 and a t a v o l t a g e o f 1 2 V .

An d h e v a l v e 61 s a s o l e n o i d v a l v e h a v i n g f a s t r e s p o n s ev e l o c i t y .Th e lo w p r e s s u r e f u e l cuto? v a v l e 67 s a l s o a s o l e n o i dv a l v e which c a n b e o p e r a t e d a t p r e s s u r e l o w e r t h a n 10Kg/Cm2 a n d p l a y s t h e r o l e o f a s a f e t y d e v i c e t o g e t h e r w i t h

t h e h i g h p r e s s u r e c u t o f f v a l v e 6 1 .The g a s i n j e c t o r s 1 1 . 1 2 . 1 3 a n d 1 4 a r e d e v i c e s w h i c h i n j e c t

t h e p r o p e r amount o f g a s t o t h e e n g i n e 2 0 .Th e e l e c t r o n i c c o n t r o l u n i t 60 i s a d e v i c e which o u t p u t s

c o n t r o l s i g n a l i n o r d e r t o o p e r a t e t h e e n g i n e 2 0 .And. t h e g a s s u p p l y 6 2 . t h e f u e l d i s t r i b u t o r 6 3 . t h e g a s

? l t e r 6 4 . t h e p r e s s u r e c o n t r o l l e r 6 5 . t h e f u e l r a i l 6 8 and t h eh i g h and lo w p r e s s u r e c u t o t f v a l v e s 6 1 a n d 67 a r e c o u p l e do n e a n o t h e r by a f u e l s u p p l y l i n e 8 0 .

Th e p r e s s u r e c o n t r o l l e r 6 5 c o n t r o l s t h e p r e s s u r e o f g a s i nt w o s t e p s ( t h a t i s . 2 0 0 K g / C m 2 - 2 0 K g / C m 2 - 6 K g l C m z ) .The e n g i n e 2 0 i s c o n ? g u r e d t o o p e r a t e a t a h i g h p r e s s u r e

r a t i o .Th e e f e r e n c e nummal 70 s a f u e l ? l l i n g d e v i c e f o r ? l l i n g

g a s t o t h e g a s s u p p l y 62 from a c o m p r e s s o r ( n o t shown) andi n c l u d e s a r e l i e f v a l v e ( n o t shown) f o r p r e v e n t i n g b a c k ?o wo f g a s .

The e f e r e n c e n u m e r a l 7 1 i s a m a n u a l l y o p e r a t e d b a l l - t y p ef u e l c u t o f f v a l v e mounted n a c a r . The e f e r e n c e numeral 7 2i s a p r e s s u r e g a u g e c o u p l e d t o t h e i n p u t p o r t . t h e o u t p u t p o r tand t h e p r e s s u r e chamber o f t h e p r e s s u r e c o n t r o l l e r 6 5 ands h o w s t h r e e t y p e s o f p r e s s u r e ; h i g h . medium a n d l o w .

The o p e r a t i o n a n d t h e e f f e c t s o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a lg a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n tinvention are a s f o l l o w s :An e l e c t r o ni c c o n t r o l u n i t 60 o u t p u t s c o n t r o l s i g n a l whent h e i g n i t i o n s w i t c h (notshown) i s t u r n e d o n . a n d h i g h andlo w p r e s s u r e f u e l c u t o ? c v a l v e s 6 1 and 6 7 a r e open by t h ec o n t r o l s i g n a l . The c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s o f a p r e s s u r e o fa b o u t 2 0 0 Kg/Cm2 s e j e c t e d f r o m t h e g a s s u p p l y 6 2 . a n d t h ee j e c t e d g a s . a f t e r p a s s i n g t h r o u g h a f u e l d i s t r i b u t o r 63 and ah i g h p r e s s u r e f u e l c u t o f f v a l v e 6 1 . i s ? l t e r e d by a g a s ? l t e r6 4 . The g a s p r e s s u r e o f i s c o n t r o l l e d t o a b o u t 5 - 6 K g / C r n 2by a p r e s s u r e c o n t r o l l e r 6 5 . and t h e n t h e g a s f l o w s t o a f u e lr a i l 68 t h r o u g h a lo w p r e s s u r e f u e l c u t o ? v a l v e 6 7 . Th ee l e c t r o n i c c o n t r o l u n i t 6 0 c o n t r o l s g a s i n j e c t o r s 1 1 . 1 2 . 1 3 a n d1 4 mounted t o t h e f u e l r a i l 6 0 . S i n c e t h e g a s i n j e c t o r 1 1 . 1 2 . 1 3and 1 4 a r e c o u p l e d w i t h t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 n t h e f u e lr a i l 6 8 . t h e g a s i s i n j e c t e d t o t h e e n g i n e 2 1 0 by e a c h g a si n j e c t i o n t u b e 2 3 . When h e g a s i s i n j e c t e d t o t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r 22 o f t h e e n g i n e 2 0 b y t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 .s i n c e t h e p r e s s u r e o f t h e i n j e c t e d g a s i s h i g h e r t h a n t h ea t m o s p h e r i c p r e s s u r e . t h e i n j e c t i o n v e l o c i t y o f t h e g a sbecomes v e r y h i g h a n d t h e g a s i s b u r n e d i n t h e c o m b u s t i o n

1 5

2 5

30

35

45

50

5 5

6 5

6c h a m b e r 2 2 o f t h e e n g i n e 2 0 a n d t h e n t h e e n g i n e 2 0 i so p e r a t e d b y t h e p o w e r .When t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e 2 0 i s a 4 - v a l v e

t y p e a s shown n F I G S . 3 a n d 4 . t h e g a s G n j e c t e d by t h eg a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 h i t s a t a n a c u t e a n g l e a g a i n s t t h e u p p e rp o r t i o n 21a o f a p i s t o n 2 1 which moves u p w a r d l y anddownwardly i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r 2 2 . a n d ? l l s t h ec o m b u s t i o n c h a m b e r 22 t v e r y h i g h v e l o c i t y . S i n c e t h e s i z eo f t h e s e c t i o n a l s h a p e o f t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 i s v e r ys m a l l . t h e i n j e c t e d g a s makes a s t r e a m o f c o n s t a n t t h i c k n e s sa n d a t u m b l i n g m o t i o n. T h e r e a f t e r . t h e f a s t b u r n o f t h ei n j e c t e d g a s G l l e d i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r i s e a s i l ya c c o m p l i s h e d b y i g n i t i o n o f t h e s p a r k p l u g 2 8 .

When t h e c o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e 20 s a 2 - v a l v et y p e a s shown i n F I G S . 5 a n d 6 . t h e g a s G n j e c t e d by t h eg a s i n j e c t i o n t u b e 2 3 i s h i t a g a i n s t t h e c o n c a v i t y 5 0 o f t h e?ow g e n e r a t i n g head mask 5 1 and i s g u i d e d t o w a r d a ne l e c t r o d e 2 8 a o f t h e s p a r k p l u g 2 8 b y t h e c o n c a v i t y 5 0 a n d? l l e d i n a combustion chamber 2 2 . S i n c e t h e s i z e o f t h es e c t i o n a l s h a p e o f t h e g a s i n j e c t i o n t u b e i s v e r y s m a l l . t h ei n j e c t e d g a s makes a s t r e a m o f c o n s t a n t t h i c k n e s s ands w i r l i n g m o t i o n . T h e r e a f t e r . t h e f a s t b u r n o f t h e i n j e c t e d g a sG l l e d i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r i s e a s i l y a c c o m p l i s h e db y i g n i t i o n o f t h e s p a r k p l u g 2 8 .

R e f e r r i n g t o F I G . 1 5 . a f u e l r a i l 68 i n c l u d e s a p l u r a l i t y o fg a s i n j e c t o r s 1 1 . 1 2 . 1 3 a n d I 4 a n d g a s i n j e c t o n t u b e s 23 e a c hc o u p l e d w i t h a r e s p e c t i v e g a s i n j e c t o r . One e n d o f t h e f u e lr a i l 68 i s coupled t o a low p r e s s u r e f u e l c u t o t T v a l v e 67

A n d . t h e g a s i n j e c t i o n t u b e 23 o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i sd e s i r a b l y mounted t o one e n d p o r t i o n o f t h e i n t a k e p o r t 24o f t h e e n g i n e 2 0 . i . e . n e a r b y t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r 2 2 .

As m e n t i o n e d a b o v e . t h e p r e s e n t i n v e n t i o n h a s s e v e r a le f f e c t s o f r e d u c i n g t h e m a n u f a c t u r i n g c o s t a n d s i m p l i f y i n gt h e m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s b y n o t r e q u i r i n g a c a s t i n g t omake a c u r v e d i n t a k e p o r t o f t h e c y l i n d er h e a d a n d a l s o o fi n c r e a s i n g t h e v o l u m e t r i c e ? i c i e n c y o f t h e e n g i n e a n d t h emaximum u t p u t b y f a s t ? l l i n g o f t h e g a s i n t h e c o m b u s t i o nchamber a n d g u i d i n g i t t o t h e e l e c t r o d e o f t h e s p a r k p l u g .

What s c l a i m e d i s :1 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e c o m p r i s i n g :a c y l i n d e r h e a d a n d c y l i n d e r b l o c k i n which a p i s t o n

r e c i p r o c a t e s f o r m i n g a c o m b u s t i o n c h a m b e r .s a i d c y l i n d e r h e a d h a v i n g a n i n t a k e p o r t f o r r e c e i v i n g g a s

from a n i n j e c t o r s u p p l i e d t o t h e chamber t h r o u g h a g a si n j e c t i o n t u b e ?xed t o o n e p a r t o f t h e i n t a k e p o r t . a ne x h a u s t p o r t a n d a s p a r k l u g . p o w e r b e i n g o b t a i n e d b yt h e hum o f t h e g a s i n t h e c o m b u s t i o n chamber i g n i t e db y s a i d s p a r k p l u g ;

a ?o w g e n e r a t i n g h e a d mask a v i n g a c o n c a v i t y g u i d i n gt h e g a s i n j e c t e d t h r o u g h t h e g a s i n j e c t i o n t u b e t o t h es p a r k p l u g . t h e ?o w e n e r a t i n g h e a d mask r o t r u d e n t l yformed a t o n e s i d e o f t h e i n n e r W a l l o f t h e c y l i n d e rh e a d .2 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u s

a c c o r d i n g t o c l a i m 1 . w h e r e i n t h e s i d e s e c t i o n o f t h ec o n c a v i t y o f t h e ?ow g e n e r a t i n g h e a d mask s s h a p e d i n ac i r c u l a r a r c . a n d t h e g a s i n j e c t e d t h r o u g h t h e g a s i n j e c t i o nt u b e i s g u i d e d t o a n e l e c t r o d e o f t h e s p a r k p l u g b y t h e ?o wg e n e r a t i n g head mask and s w i r l e d i n t h e c o m b u s t i o n ch amh e r .

3 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a c c o r d i n g t o c l a i m 1w h e r e i n s a i d i n j e c t i n g t u b e i s ? x e d t o t h e i n t a k e p o r t b y? x i n g means c o m p r i s i n g a p e n e t r a t i o n h o l e f o r m e d from h eo u t e r w a l l o f t h e c y l i n d e r h e a d t o t h e i n t a k e p o r t t h r o u g h ac o o l i n g w a t e r p a s s a g e . a b u s h h a v i n g a ?ange and a h o l e f o rc l o s i n g t h e p e n e t r a t i o n h o l e . a b o l t r e c e i v i n g t h e g a s i n j e c


14/14

5 . 7 3 8 . 0 7 67

t i o n t u b e and combined w i t h t h e h o l e o f s a i d b u s h . a s p a c e rf o r s e a l i n g t h e l o w e r p o r t i o n o f t h e h o l e . a n d a s e a l e r f o rs e a l i n g th e u p p e r . l o w e r a n d s i d e p o r t i o n s o f t h e b u s h i no r d e r t o p r e v e n t l e a k a g e o f t h e n a t u r a l g a s .4 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a c c o r d i n g t o c l a i m 1 .w h e r e i n s a i d i n j e c t i n g t u b e i s ? x e d t o s a i d i n t a k e p o r t b y? x i n g means c o m p r i s i n g a t u b e i n s e r t i o n p i p e h a v i n g a h o l e .t h e h o l e formed from t h e o u t e r w a l l o f t h e c y l i n d e r h e a d t ot h e i n t a k e p o r t t h r o u g h a c o o l i n g w a t e r p a s s a g e . a b o l tr e c e i v i n g t h e g a s i n j e c t i o n t u b e a n d c o m b i n e d w i t h t h e h o l e .a s p a c e r f o r s e a l i n g t h e l o w e r p o r t i o n o f t h e b o l t . a n d a s e a l e rf o r s e a l i n g t h e u p p e r . l o w e r a n d s i d e p o r t i o n s o f t h e b o l t i no r d e r t o p r e v e n t l e a k a g e o f t h e n a t u r a l g a s .5 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e a s i n c l a i m 1 f u r t h e rc o m p r i s i n g :

a t l e a s t one g a s s u p p l y ;a p r e s s u r e c o n t r o l l e r f o r c o n t r o l l i n g t h e p r e s s u r e o f g a si n j e c t e d b y t h e g a s s u p p l y ;a f u e l r a i l f o r p r o v i d i n g g a s from s a i d p r e s s u r e c o n t r o l l e r .t h e f u e l r a i l i n c l u d i n g a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t o r s

i n j e c t i n g g a s a n d a p l u r a l i t y o f g a s i n j e c t i o n t u b e sc o u p l e d w i t h t h e g a s i n j e c t o r s . t h e g a s i n j e c t i o n t u b e s?xed t o one en d o f t h e i n n e r w a l l o f t h e i n t a k e p o r t o ft h e c y l i n d e r h e a d b y ? x i n g m ea n s ;

a f u e l s u p p l y l i n e f o r c o u p l i n g t h e g a s s u p p l y . t h e p r e s s u r ec o n t r o l l e r and t h e f u e l r a i l ; a n d

a n e l e c t r o n i c c o n t r o l u n i t f o r o u t p u t t i n g c o n t r o l s i g n a l i no r d e r t o i n j e c t p r o p e r a m o u n t o f t h e c o m p r e s s e d n a t u r a lg a s t o t h e e n g i n e a n d e l e c t r i c a l l y c o n n e c t e d w i t h t h eg a s i n j e c t o r s .6 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?o w g e n e r a t i n g a p p a r a t u s

a c c o r d i n g t o c l a i m 1 . w h e r e i n t h e s e c t i o n a l s h a p e o f t h e g a si n j e c t i o n t u b e i s c i r c u l a r .7 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s f l o w g e n e r a t i n g a p p a r a t u sa c c o r d i n g t o c l a i m 1 . w h e r e i n t h e s e c t i o n a l s h a p e o f t h e g a si n j e c t i o n t u b e i s e l l i p t i c a l .8 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u sa c c o r d i n g t o c l a i m 1 . w h e r e i n t h e s e c t i o n a l s h a p e o f t h e g a si n j e c t i o n t u b e i s l o n g o v a l .9 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s ?ow g e n e r a t i n g a p p a r a t u sa c c o r d i n g t o c l a i m 1 . w h e r e i n t h e g a s i n j e c t i o n t u b e h a s tw oh o l e s .1 0 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e c o m p r i s i n g :

a c y l i n d e r h e a d a n d c y l i n d e r b l o c k i n w h i c h a p i s t o nr e c i p r o c a t e s f o r m i n g a c o m b u s t i o n c h a m b e r .

s a i d c y l i n d er h e a d h a v i n g a n i n t a k e p o r t f o r r e c e i v i n g g a sfrom a n i n j e c t o r s u p p l i e d t o t h e chamber t h r o u g h a g a si n j e c t i o n t u b e ?xed t o one p a r t o f t h e i n t a k e p o r t . a ne x h a u s t p o r t a n d a s p a r k p l u g . p o w e r b e i n g o b t a i n e d b yt h e hum o f t h e g a s i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r i g n i t e db y s a i d s p a r k p l u g ;

w h e r e i n s a i d i n j e c t i n g t u b e i s ?xed t o t h e i n t a k e p o r t by? x i n g means c o m p r i s i n g a p e n e t r a t i o n h o l e f o r m e dfrom t h e o u t e r w a l l o f t h e c y l i n d e r head t o t h e i n t a k ep o r t t h r o u g h a c o o l i n g w a t e r p a s s a g e . a b u s h h a v i n g a?ange a n d a h o l e f o r c l o s i n g t h e p e n e t r a t i o n h o l e . a b o l tr e c e i v i n g t h e g a s i n j e c t i o n t u b e a n d c o m b i n e d w i t h t h eh o l e o f s a i d b u s h . a s p a c e r f o r s e a l i n g t h e l o w e r p o r t i o no f t h e h o l e . and a s e a l e r f o r s e a l i n g t h e u p p e r . l o w e r a n ds i d e p o r t i o n s o f t h e b u s h i n o r d e r t o p r e v e n t l e a k a g e o ft h e n a t u r a l g a s .1 1 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e c o m p r i s i n g :

a c y l i n d e r head a n d c y l i n d e r b l o c k i n which a p i s t o nr e c i p r o c a t e s f o r m i n g a c o m b u s t i o n c h a m b e r .

1 0

20

2 5

35

40

45

SO

55

8s a i d c y l i n d e r h e a d h a v i n g a n i n t a k e p o r t f o r r e c e i v i n g g a sfrom a n i n j e c t o r s u p p l i e d t o t h e chamber t h r o u g h a g a s

i n j e c t i o n t u b e ?xed t o one p a r t o f t h e i n t a k e p o r t . ane x h a u s t p o r t a n d a s p a r k p l u g . p o w e r b e i n g o b t a i n e d byt h e b u r n o f t h e g a s i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r i g n i t e db y s a i d s p a r k p l u g ;w h e r e i n s a i d i n j e c t i n g t u b e i s ? x e d t o s a i d i n t a k e p o r t b y? x i n g means c o m p r i s i n g a t u b e i n s e r t i o n p i p e h a v i n g ah o l e . t h e h o l e formed from t h e o u t e r w a l l o f t h ec y l i n d e r h e a d t o t h e i n t a k e p o r t t h r o u g h a c o o l i n g w a t e rp a s s a g e . a b o l t r e c e i v i n g t h e g a s i n j e c t i o n t u b e andcombined w i t h t h e h o l e . a s p a c e r f o r s e a l i n g t h e lowerp o r t i o n o f t h e b o l t . and a s e a l e r f o r s e a l i n g t h e u p p e r .l o w e r a n d s i d e p o r t i o n s o f t h e b o l t i n o r d e r t o p r e v e n tl e a k a g e o f t h e n a t u r a l g a s .1 2 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e c o m p r i s i n g :

a c y l i n d e r h e a d a n d c y l i n d e r b l o c k i n w h i c h a p i s t o nr e c i p r o c a t e s f o r m i n g a c o m b u s t i o n c h a m b e r .

s a i d c y l i n d e r h e a d h a v i n g a n i n t a k e p o r t f o r r e c e i v i n g g a sfrom a n i n j e c t o r s u p p l i e d t o t h e chamber t h r o u g h a g a si n j e c t i o n t u b e ?xed t o one p a r t o f t h e i n t a k e p o r t . ane x h a u s t p o r t a n d a s p a r k p l u g . p o w e r b e i n g o b t a i n e d b yt h e b u r n o f t h e g a s i n t h e c o m b u s t i o n c h a m b e r i g n i t e db y s a i d s p a r k p l u g ;

w h e r e i n s a i d i n j e c t i n g t u b e i s ?xed t o t h e i n t a k e p o r t by? x i n g means c o m p r i s i n g a p e n e t r a t i o n h o l e f o r m e dfrom t h e o u t e r w a l l o f t h e c y l i n d e r h e a d t o t h e i n t a k ep o r t t h r o u g h a c o o l i n g w a t e r p a s s a g e . a b u s h h a v i n g a? a n g e a n d a h o l e f o r c l o s i n g t h e p e n e t r a t i o n h o l e . a b o l tr e c e i v i n g t h e g a s i n j e c t i o n t u b e a n d c o m b i n e d w i t h t h eh o l e o f s a i d b u s h . a s p a c e r f o r s e a l i n g t h e l o w e r p o r t i o no f t h e h o l e . and a s e a l e r f o r s e a l i n g t h e u p p e r . l o w e r ands i d e p o r t i o n s o f t h e b u s h i n o r d e r t o p r e v e n t l e a k a g e o ft h e n a t u r a l g a s ;

s a i d g a s i n j e c t i o n t u b e h a v i n g a p r e d e t e r m i n e d r a d i u s o fc u r v a t u r e . R a . s o t h a t t h e g a s i n j e c t e d by t h e g a si n j e c t i o n t u b e i s h i t a t a n a c u t e a n g l e a g a i n s t t h e u p p e rs u r f a c e o f t h e p i s t o n a n d t u m b l e d i n t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r .1 3 . A o m p r e s s e d n a t u r a l g a s e n g i n e c o m p r i s i n g :

a c y l i n d e r h e a d a n d c y l i n d e r b l o c k i n which a p i s t o nr e c i p r o c a t e s f o r m i n g a c o m b u s t i o n c h a m b e r .

s a i d c y l i n d e r h e a d h a v i n g a n i n t a k e p o r t f o r r e c e i v i n g g a sfrom a n i n j e c t o r s u p p l i e d t o t h e c h a m b e r t h r o u g h a g a si n j e c t i o n t u b e ?xed t o one p a r t o f t h e i n t a k e p o r t . ane x h a u s t p o r t a n d a s p a r k p l u g . p o w e r b e i n g o b t a i n e d byt h e b u r n o f t h e g a s i n t h e c o m b u s t i o n chamber i g n i t e db y s a i d s p a r k p l u g ;

w h e r e i n s a i d i n j e c t i n g t u b e i s ? x e d t o s a i d i n t a k e p o r t b y? x i n g means c o m p r i s i n g a t u b e i n s e r t i o n p i p e h a v i n g ah o l e . t h e h o l e formed from t h e o u t e r w a l l o f t h ec y l i n d e r head o t h e i n t a k e p o r t t h r o u g h a c o o l i n g w a t e rp a s s a g e . a b o l t r e c e i v i n g t h e g a s i n j e c t i o n t u b e andcombined w i t h t h e h o l e . a s p a c e r f o r s e a l i n g t h e lowerp o r t i o n o f t h e b o l t . a n d a s e a l e r f o r s e a l i n g t h e u p p e r .l o w e r a n d s i d e p o r t i o n s o f t h e b o l t i n o r d e r t o p r e v e n tl e a k a g e o f t h e n a t u r a l g a s ;

s a i d g a s i n j e c t i o n t u b e h a v i n g a p r e d e t e r m i n e d r a d i u s o fc u r v a t u r e . R a . s o t h a t t h e g a s i n j e c t e d b y t h e g a si n j e c t i o n t u b e i s h i t a t a n a c u t e a n g l e a g a i n s t t h e u p p e rs u r f a c e o f t h e p i s t o n a n d t u m b l e d i n t h e c o m b u s t i o nc h a m b e r .

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