DE10139521A1

DE10139521A1 - Viskositätsumwandler für Pflanzenöl in Dieselmotoren

Info

Publication number: DE10139521A1
Application number: DE10139521A
Authority: DE
Inventors: Michael Lappoehn
Original assignee: Individual
Current assignee: Lappohn Michael 27616 Beverstedt De
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-27

Abstract

Erwärmung des alternativen Kraftstoffes Pflanzenöl zwecks Verbrennung in Dieselmotoren. DOLLAR A Die Erfindung besteht aus einer Kombination von zwei Wärmetauschern. Der erste, elektrische Wärmetauscher ist sehr klein gebaut, dadurch kann er sehr nahe an die Einspritzpumpe eingebaut werden und es wird eine kleine Menge Pflanzenöl erwärmt. Der Viskositätsumwandler ist mit einem Zeitschaltrelais oder einem Thermoschalter gekoppelt, was eine Überhitzung der Kombigeräte verhindert. DOLLAR A Durch eine spezielle Beschichtung wird der Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge reduziert. DOLLAR A Die Erfindung ist eine Kombination aus der Nutzbarmachung regenerativer Energieträger, Kraftstoffersparnis und optimaler Kraftstoffvorwärmung mit Viskositätsumwandlung. DOLLAR A Mit vorliegender Erfindung ist es möglich, Dieselmotoren mit Pflanzenölen zu betreiben.

Description

Die Erfindung betrifft Viskositätsumwandler für Dieselmotoren, insbesondere Fahrzeugmotoren, um alternative Kraftstoffe zu Mineralölkraftstoffen, insbesondere Pflanzenöle für den Betrieb in ansonsten nicht veränderten Dieselmotoren aufzubereiten.
Die Vorteile einer schnellen Kraftstoffvorwärmung, allerdings für Dieselfahrzeuge, sind aus dem DE 41 23 866 C2 bekannt. Durch eine generelle Kraftstoffvorwärmung wird das Fließverhalten, insbesondere durch den Kraftstofffilter verbessert und dadurch Start- und Kaltlaufschwierigkeiten des Motors vermieden. Weitere Ansprüche aus ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten sind die Kaltlaufzeit zu verkürzen (deutlich weniger Verschleißerscheinungen), den Motorlauf zu verbessern sowie den Kraftstoffverbrauch wie Schadstoffemissionen zu reduzieren. Diesen Anforderungen wird die vorliegende Erfindung gerecht, indem dem Motor innerhalb kürzester Zeit ein auf die ideale Starttemperatur vorgewärmter Kraftstoff zur Verfügung steht.
Bekannt sind im wesentlichen zwei ähnlich wirkende Wärmetauscher-Vorrichtungen von den deutschen Firmen Eisbett Motorentechnologie sowie Herzog Heizungstechnik.
Das System der Firma Elsbett besteht aus einem thermischen Wärmetauscher, welcher das Pflanzenöl über den großen Kühlkreislauf von Kraftfahrzeugen nach Ende der Kaltstartphase auf ca. 80°C erwärmt, sowie einer elektrischen Vorwärmeeinrichtung, welche über ein Wärmeband einen Original-Kraftstofffilter von außen erwärmt. Nachteilig dabei ist, daß die elektrische Vorwärmung sehr lange (im Winter mehrere Minuten) dauert, das Fahrzeug somit eine sehr lange Kaltstartphase hat und entsprechend schlecht anspringt. Weiterhin ist die Elsbett-Umrüstung sehr kostenintensiv. TDI-Fahrzeuge müssen zusätzlich noch eine weitere Motorenvorwärmung erhalten sowie einen Zusatztank, um in der Kaltstartphase mit Diesel zu starten.
Das System der Firma Herzog verbessert bereits einige Nachteile der Elsbett-Umrüstung. Ein verkleinerter Wärmetauscher, welcher die thermische und die elektrische Vorwärmung in einem Gerät kombiniert, wird zwischen die Kraftstoffleitung eingebaut und erwärmt den Kraftstoff ähnlich wie bei der Firma Elsbett, die elektrische Vorwärmung erfolgt jedoch über eine Glühkerze; die thermische über den kleinen Kühlkreislauf. Nachteilig bei diesem System ist jedoch, daß in der Kaltstartphase, welche bei dem Betrieb mit reinem Pflanzenöl absolut ausschlaggebend ist, die Glühkerze eine relativ große Menge an Pflanzenöl im Wärmetauscher erwärmen muß, wobei in dieser Phase durch den noch kalten Motor die Kombination als doppelt wirkender Wärmetauscher sich sogar negativ auswirkt, indem das noch kalte Kühlwässer das durch die Glühkerze erwärmte Pflanzenöl wieder abkühlt. Dies führt ebenfalls zu einer erschwerten Kaltstartphase und damit höheren Verschleißerscheinungen des Motors.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aufgestellten Forderungen nach schneller und günstiger Kraftstoffvorwärmung unter Einbeziehung der aus umweltpolitischen Gesichtspunkten dringend erforderlichen Vermeidung von weiteren "Treibhausklima"-fördernden Mineralöl-Kraftstoffen auf einfache, ökonomische und zuverlässige Weise mit platz- und kostensparenden Kraftstoffvorwärmern zu erfüllen und bekannte Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mehrere Merkmale gelöst.
Die Erfindung besteht aus einer Kombination von zwei Wärmetauschern. Der erste, elektrische Wärmetauscher ist sehr klein gebaut. Dadurch kann er sehr nahe an die Einspritzpumpe gesetzt werden. Die bewirkt erstens durch die nahe Bauweise, daß optimal vorgewärmter Kraftstoff (Pflanzenöl) in kürzester Zeit in die Einpritzdüsen und somit in den Motor gelangt. Zweitens wird durch die Minimierung des elektrischen Wärmetauschers erreicht, daß nur eine geringe Menge Pflanzenöl erwärmt werden braucht. Es kommt somit zu einer sehr viel schnelleren Vorwärmung und der bereits erwähnte Abkühleffekt durch den kombinierten Vorwärmer (Firma Herzog) findet nicht statt. Die elektrische Vorwärmung erfolgt über einen Heizdraht bzw. über eine Glühkerze. Um eine übermäßige Belastung der elektrischen Heizvorrichtung und somit auch des elektrischen Versorgungssystems zu vermeiden, ist der erste Wärmetauscher erfindungsgemäß mit einem Zeitschaltrelais oder einem Thermoschalter gekoppelt. Diese Sicherheitsvorrichtung vermeidet die bei der Firma Herzog vorhandenen Probleme durch Überhitzung der Kombigeräte, was in aller Regel zur Funktionsunfähigkeit der Kombigeräte führt. Da dann die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist und der Motor abstirbt führt dies zu Ärger und unnötigen Kosten durch Reparatur. In der Folge der erfindungsgemäßen optimalen Startvorbereitung kommt es zu einer erheblich verbesserten Laufruhe des Motors (Kaltstartphase) sowie zu einer deutlichen Reduzierung der Verschleißerscheinungen während der Kaltstartvorgänge.
Die thermische Vorwärmung erfolgt über einen Wärmetauscher, welcher in den kleinen Kühlkreislauf installiert wird. Dieser sorgt; ähnlich wie bei den oben erwähnten bekannten Systemen nach der Kaltstartphase für eine optimale Vorwärmung des Pflanzenöls. Erfindungsgemäß ist der thermische Wärmetauscher mit einer Beschichtung ausgestattet, welche durch Biophotonenenergie die Molekularstruktur des Pflanzenöls derart verbessert, daß eine gleichmäßigere und bessere Verbrennung durch Veränderung der Sauerstoffanteile erfolgt. In der Folge ist der Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen, die mit diesem System ausgerüstet sind um ca. 5-10% geringer als bei Viskositätsumwandlern anderer Bauart. Aufgrund zunehmender Probleme durch die Verbrennung fossiler Energieträger (Erderwärmung) ist es zum einen erstrebenswert auf erneuerbare Energieträger umzustellen, zum anderen generell Kraftstoff einzusparen um damit unnötige Belastungen der Umwelt zu vermeiden.

Claims

1. Viskositätsumwandler für Dieselmotoren, insbesondere Fahrzeugmotoren, um alternative Kraftstoffe zu Mineralölkraftstoffen, insbesondere Pflanzenöle für den Betrieb in ansonsten nicht veränderten Dieselmotoren aufzubereiten.

2. Viskositätsumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Kombination von zwei Wärmetauschern besteht.

3. Viskositätsumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, elektrische Wärmetauscher sehr klein gebaut ist.

4. Viskositätsumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Zeitschaltrelais oder einem Thermoschalter gekoppelt ist.

5. Viskositätsumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Wärmetauscher mit einer Beschichtung ausgestattet ist.