DE10140069A1

DE10140069A1 - Eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende, Common Rail Kraftmaschine und ein Betriebsverfahren hierzu

Info

Publication number: DE10140069A1
Application number: DE10140069A
Authority: DE
Inventors: Guenter Elsbett
Original assignee: ELSBETT AG
Current assignee: ELSBETT AG
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2003-02-27

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine mich nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine, mit einer einen Common Rail Block (110) aufweisenden Einspritzvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine nach dem Common Rail Prinzip und mit einer von einer Einspritzpumpe zum Common Rail Block (110) führenden Kraftstoffleitung (108) und/oder mit einer zu einem Kraftstofftank (100) führenden Kraftstoffleitung (108) und ein Betriebsverfahren hierzu. Eine Kraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem einzigen Kraftstoff betrieben werden kann, wird durch eine Heizvorrichtung (100) zur Erwärmung des kalten Kraftstoffes vor und/oder während des Startes der Kraftmaschine erreicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine, mit einer einen Common Rail Block aufweisenden Einspritzvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine nach dem Common Rail Prinzip, und mit einer von einer Einspritzpumpe zum Common Rail Block und/oder zu einem Kraftstofftank führenden Kraftstoffleitung und ein Betriebsverfahren hierzu.

Sowohl aus der DE 198 23 335 A1, als auch aus der WO 88/01019 ist bekannt, dass handelsübliche Dieselmotoren wahlweise mit Diesel- Kraftstoff oder mit Pflanzenöl, insbesondere Rapsöl, betrieben werden können. Dies gilt sowohl für Vorkammer-Dieselmotoren, als auch für Pumpe-Düse- oder Common-Rail-Dieselmotoren. Der Einsatz von Pflanzenöl oder anderen nachwachsenden Rohstoffen als Kraftstoff für selbstzündende Kraftmaschinen hat neben Vorteilen für die Umwelt auch wirtschaftliche Vorteile. Wie aus den oben genannten Druckschriften zu entnehmen ist, besteht ein Problem bei der motorischen Verbrennung von Pflanzenöl darin, dass dieses im Vergleich zum Diesel-Kraftstoff schlechter verdampft. Somit ist der Start einer kalten, selbstzündenden Kraftmaschine mit einem pflanzlichem Kraftstoff nicht möglich. Auch das Kaltlaufverhalten einer mit pflanzlichem Kraftstoff betriebenen, selbstzündenden Kraftmaschine ist nur sehr unzufriedenstellend möglich. Zur Lösung dieser Probleme wird in der DE 198 23 335 A1 und in der WO 88/01019 vorgeschlagen, neben dem Pflanzenkraftstoff für den Warmlaufbetrieb der Kraftmaschine auch einen herkömmlichen Diesel-Kraftstoff zu bevorraten, welcher beim Start und während der Kaltlaufphase eingesetzt wird. Hierzu werden Vorrichtungen beschrieben, die zu gegebener Zeit zwischen den verschiedenen Kraftstoffen hin und her schalten.

Bei einer solchen Ausführungsform müssen aber stets zwei Tanks und entsprechende Kraftstoffpumpen und -leitungen, sowie eine aufwendige Umschaltvorrichtung installiert werden, was zu erheblichen Mehrkosten führt. Auch muss der Bediener eines solchen Fahrzeugs stets sicherstellen, dass er von beiden Kraftstoffen eine genügende Menge mitführt.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Kraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem einzigen Kraftstoff betrieben werden kann.

Dabei liegt der Erfindung zum Einen die Erkenntnis zugrunde, dass ein besseres Verdampfen des pflanzlichen Kraftstoffes und somit ein Start der Kraftmaschine mit pflanzlichem Kraftstoff dann möglich ist, wenn der pflanzliche Kraftstoff eine niedrigere Viskosität (geringere Zähflüssigkeit) aufweist und zum Anderen, dass diese niedrigere Viskosität durch Erwärmen des pflanzlichen Kraftstoffes erreichbar ist.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Kraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Betriebsverfahren hierzu mit den Merkmalen des Anspruches 10 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Kraftmaschine und des Betriebsverfahrens sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Kraftmaschine und ein diesbezügliches Betriebsverfahren haben den Vorteil, dass noch vor dem Start der Kraftmaschine der zum Start benötigte Kraftstoff vorerwärmt wird, so dass zum Start bereits ein zündfähiger, pflanzlicher Kraftstoff zur Verfügung steht. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Vorerwärmung des Kraftstoffes zumindest zu Beginn der Kaltlaufphase fortzusetzen, um ein reibungsloses Anlaufen der Kraftmaschine zu gewährleisten. Spätestens wenn die Kraftmaschine ihre Betriebstemperatur erreicht hat kann auf die Vorerwärmung des Kraftstoffes durch die Heizvorrichtung verzichtet werden, da nun genügend motoreigene Wärme zur Verfügung steht, um den pflanzlichen Kraftstoff verdampfungsfähig zu machen.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, diese Heizvorrichtung unabhängig von der Kraftmaschine oder anderen Nebenaggregaten betreiben zu können, so dass die Heizvorrichtung bereits vor dem eigentlichen Start der Kraftmaschine einsetzbar ist. Die zum Betrieb der Heizvorrichtung benötigte elektrische Energie wird durch die Bordbatterie zur Verfügung gestellt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die unabhängige Heizvorrichtung an bestehende Common-Rail-Dieselmotoren nachrüstbar ist ohne dabei bestehende Bauteile des Dieselmotors abändern oder gar entfernen zu müßen. Hierdurch wird die vorhandene Motorcharakteristik nicht verändert, so dass die Nachrüstung schnell und kostengünstig erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Heizvorrichtung eine vorzugsweise elektrische Heizung, eine parallel zur Einspritzpumpe angeordnete Pumpe, ein hinter dem Common Rail Block angeordnetes Steuerventil und eine Rückführleitung zur Rückführung des Kraftstoffes. Vorteilhafterweise erwärmt die Heizung den noch kalten, pflanzlichen Kraftstoff und eine Pumpe fördert den vorerwärmten Kraftstoff in die Kraftstoffleitung und hin zum Common Rail Block. Gleichzeitig wird hierbei der kalte, sich in der Kraftstoffleitung und im Common Rail Block befindliche Kraftstoff in die sich an den Common Rail Block anschließende Rückführleitung gedrückt und in den Tank zurückgeleitet. Es versteht sich, dass das Steuerventil während dieser Zeit geöffnet ist. Erste Versuche mit einer solchen Heizvorrichtung haben ergeben, dass die an Bord des Fahrzeugs mitgeführte Batterie genügend elektrische Energie zur Verfügung stellen kann, um eine ausreichende Menge vorerwärmten Kraftstoffes in die Kraftstoffleitung und den Common Rail Block zu fördern. Folglich wird es mit einer solchen Heizvorrichtung möglich, die selbstzündende Kraftmaschine mit einem einzigen Kraftstoff, nämlich mit nachwachsendem, pflanzlichen Kraftstoff zu betreiben, so dass auf eine auf wendige Umschaltvorrichtung verzichtet werden kann.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Pumpe als volumetrisch fördernde Pumpe ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Pumpe unabhängig vom vorhandenen Leitungsdruck im System stets dieselbe Menge Kraftstoff fördert. D. h. unabhängig davon ob die eigentliche Einspritzpumpe der Kraftmaschine arbeitet oder nicht, d. h. unabhängig davon ob in der Kraftstoffleitung ein hoher Druck herrscht oder nicht, fördert die Pumpe stets den vorerwärmten Kraftstoff in die Kraftstoffleitung und hin zum Common Rail Block. Dadurch wird erreicht, dass die Pumpe auch während des Betriebes der Kraftmaschine, beispielsweise während der Kaltlaufphase, ebenfalls vorerwärmten Kraftstoff fördert und somit den vorerwärmten Kraftstoff auch während der Kaltlaufphase zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass hierdurch keine Abänderung der bestehenden Kraftmaschine erforderlich ist, so dass die erfindungsgemäße Heizvorrichtung in einfacher Weise an der serienmäßig gefertigten Kraftmaschine nachgerüstet werden kann, um bestehende Dieselmotoren auf pflanzlichen Kraftstoff umzustellen.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist der Pumpe ein Kraftstofffilter vorgeschaltet. Dies hat den Vorteil, dass auch in der Kaltlaufphase lediglich gereinigter Kraftstoff in die Kraftmaschine gelangt.

In noch einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist der Kraftstofffilter mittels einer Filterheizung beheizbar. Dies hat den Vorteil, dass die im System zur Verfügung stehende Strecke zur Erwärmung des Kraftstoffes deutlich verlängert wird, so dass die Heizleistung der Heizvorrichtung reduziert werden kann. Letzteres führt zu einer geringeren Belastung der Bordbatterie. Alternativ kann der Kraftstoff durch die erhöhte Heizleistung in kürzerer Zeit erwärmt werden oder auf eine höhere Temperatur erwärmt werden.

In einer anderen Ausführungform ist in Flussrichtung hinter der Pumpe und vor der Kraftstoffleitung ein Rückschlagventil angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass bei ausgeschalteter Heizvorrichtung kein von der Einspritzpumpe beförderter Kraftstoff zur Pumpe und/oder zur Heizung gelangt, sondern dass der von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoff bestimmungsgemäß zum Common Rail Block geleitet wird.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform weist die Heizvorrichtung einen Starttank zum Sammeln vorerwärmten Kraftstoffes auf, wobei die Rückführleitung den vorerwärmten Kraftstoff in diesen Starttank leitet. Dies hat den Vorteil, dass nun der vorerwärmte Kraftstoff in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren kann und somit durch mehrfaches Umpumpen bis auf die gewünschte Temperatur erwärmbar ist. Durch die Möglichkeit des mehrfachen umpumpens des Kraftstoffes kann dieser in mehreren Teilschritten bis auf die gewünschte Temperatur erwärmt werden. Dies ermöglicht eine kleinere Auslegung der Heizung, was vor allem zu einer geringeren Stromaufnahme und somit zu einer geringeren Belastung der Batterie führt.

Ein weiterer Vorteil eines solchen Starttankes besteht darin, dass je nach Größe dieses Starttankes eine entsprechende Menge vorerwärmten Kraftstoffes bereitgestellt werden kann. Hierdurch ist es möglich, bereits vor dem Start der Kraftmaschine soviel Kraftstoff vorzuerwärmen, das die Kraftmaschine eine vorgegebene Zeit, beispielsweise bis zum Ende der Kaltlaufphase, betrieben werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Starttank mittels einer Tankheizung beheizbar, was zu einer weiteren Reduzierung der Heizleistung der eigentlichen Heizung führt.

In einer ganz anderen, ebenfalls bevorzugten Auführungsform weist die Heizvorrichtung eine Messvorrichtung zur Messung des Staudruckes und/oder der Viskosität des vorerwärmten Kraftstoffes auf. Mit dieser Messvorrichtung kann festgestellt werden, ob der pflanzliche Kraftstoff bereits die zur Verdampfung ausreichende Temperatur aufweist, so dass die Heizung dementsprechend gesteuert oder die Heizvorrichtung ganz abgeschaltet werden kann.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Kraftmaschine und des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftmaschine;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftmaschine;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftmaschine;
In den Fig. 1 bis 3 sind drei verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Kraftmaschinen dargestellt. Dabei sind die einzelnen Komponenten lediglich schematisiert angedeutet. Bei den jeweiligen Bezugszeichen korrespondieren die letzten beiden Stellen in allen Ausführungsformen mit dem jeweiligen Bauteil, während lediglich die erste Ziffer die jeweilige Ausführungsform angibt. Bei allen Ausführungsformen handelt es sich um Kraftmaschinen, die nach dem Dieselprinzip arbeiten und über eine Common Rail Einspritzvorrichtung verfügen. Alle Kraftmaschinen können wahlweise mit herkömmlichem Dieselkraftstoff oder mit einem nachwachsenden Kraftstoff, beispielsweise Pflanzenöl und insbesondere Rapsöl, oder einer Mischung von beidem, betrieben werden.
Die in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform umfaßt einen Kraftstofftank 100, von dem eine Zuführleitung 102 über einen Filter 104 in eine Einspritzpumpe 106 mündet. Die Einspritzpumpe 106 fördert den Kraftstoff über eine Kraftstoffleitung 108 in einen Common Rail Block 110, von dem aus hier nicht dargestellte Einspritzdüsen über jeweilige Ventile 112 mit Kraftstoff versorgt werden. Von der Kraftstoffleitung 108 zweigt eine Überschußleitung 114 ab, welche überschüssigen Kraftstoff in den Kraftstofftank 100 zurückführt. Diese Überschußleitung 114 ist mit einem Rückschlagventil 116 gegen unbeabsichtigtes Rückfließen des Kraftstoffes gesichert. Insoweit entspricht diese Kraftmaschine herkömmlichen Diesel- Kraftmaschinen mit Common Rail Einspritzung.
Diese handelsüblichen Dieselmotoren können durch Hinzufügen einer Heizvorrichtung zum Betrieb mit nachwachsenden Kraftstoffen, beispielsweise landwirtschaftlich gewonnenem Pflanzenöl (vorzugsweise Rapsöl) umgerüstet werden. Mit dieser Heizvorrichtung 120 wird der kalte Kraftstoff vor dem Start der Kraftmaschine und/oder während der Kaltlaufphase vorerwärmt, so dass die Kraftmaschine mit dem pflanzlichen Kraftstoff gestartet werden kann. Hierdurch kann die Kraftmaschine auch im Pflanzenölbetrieb mit nur einem einzigen Kraftstoff betrieben werden so dass man hierbei von einem sogenannten "Ein-Kraftstoff-Pflanzenöl-Motor" spricht.
Die Heizvorrichtung 120 umfaßt eine Heizung 122 in Form einer in eine Kraftstoffzuführleitung 124 einsetzbaren Heizpatrone, einen Kraftstofffilter 126, eine parallel zur Einspritzpumpe 106 angeordnete Pumpe 128, ein Steuerventil 130 und eine Rückführleitung 132. Die volumetrisch fördernde Pumpe 128 fördert den vorerwärmten Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 100 über die Heizung 122 und den Kraftstofffilter 126 bis in die Kraftstoffleitung 108. Der einfachen Montage wegen mündet eine aus der Pumpe 128 kommende Leitung 134 in einen, in die Kraftstoffleitung 108 eingesetzten Adapter 136. Dieser Adapter 136 entspricht dem in der DE 198 23 335.3 beschriebenen Adapter. In diesem Adapter 136 ist ein als Kugel ausgeführtes Rückschlagventil 138 vorgesehen, so dass bei abgeschalteter Heizvorrichtung 120 der von der Einspritzpumpe 106 geförderte Kraftstoff nicht in die Heizvorrichtung 120, sondern in den Common Rail Block 110 fließt. Die Rückführleitung 132 leitet aus dem Common Rail Block 110 austretenden Kraftstoff bei geöffnetem Steuerventil 130 in den Kraftstofftank 100 zurück.
Die erfindungsgemäße Kraftmaschine gemäß der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform arbeitet nun wie folgt:
Zum Starten der Kraftmaschine betätigt der Bediener einen Startmechanismus, beispielsweise einen Zündschlüssel. Hiermit wird die Heizung 122 und die Pumpe 128 aktiviert. Gleichzeitig wird das Steuerventil 130 geöffnet. Nun saugt die Pumpe 128 noch kalten Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 100 an, welcher über die Kraftstoffzuführleitung durch den Kraftstofffilter 126 hindurch zur Pumpe 128 gelangt. Dabei wird der Kraftstoff durch die Heizung 122 erwärmt.
In einer hier nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform ist der Kraftstofffilter ebenfalls elektrisch beheizbar und erwärmt den Kraftstoff zusätzlich.
Anschließend pumpt die Pumpe 128 den bereits vorerwärmten Kraftstoff über den Adapter 136 in die Kraftstoffleitung 108, über die der Kraftstoff in den Common Rail Block 110 gelangt. Hierdurch wird der sich noch in der Kraftstoffzuführleitung 124, in der Leitung 134, in der Kraftstoffleitung 108 und im Common Rail Block 110 befindliche, kalte Kraftstoff verdrängt und durch den erwärmten Kraftstoff ersetzt. Der kalte Kraftstoff wird über die Rückführleitung 132 vorbei am Steuerventil 130 bis in den Kraftstofftank 100 gebracht. Dabei wird die Heizvorrichtung lediglich so lange betrieben, bis der erwärmte Kraftstoff am Austritt des Common Rail Blockes 110angelangt ist. Anschließend startet der hier nicht dargestellte Anlasser die Kraftmaschine und die Ventile 112 öffnen der Reihe nach, so dass der sich im Common Rail Block 110 befindliche, erwärmte Kraftstoff nun über hier nicht dargestellte Einspritzdüsen in den Brennraum der Kraftmaschine gelangen und dort verbrannt zu werden. Es versteht sich, dass mit Starten der Kraftmaschine das Steuerventil 130 wieder schließt.
Je nach Aussentemperatur, bzw. je nach Kraftstofftemperatur läuft die Heizvorrichtung 120 während der Kaltlaufphase der Kraftmaschine noch weiter. In diesem Falle erzeugt die volumetrisch fördernde Pumpe 128 nun einen Druck, der höher als die 1500 bis 2000 bar der Einspritzpumpe 106 ist, so dass die Einspritzpumpe 106 zwar ordnungsgemäß arbeitet, dennoch lediglich vorerwärmter Kraftstoff aus der Heizvorrichtung 120 in den Common Rail Block 110 gelangt und somit die Kaltlaufphase der Kraftmaschine begünstigt. Sobald die Betriebstemperatur der Kraftmaschine ausreicht, um den aus dem Kraftstofftank 100 kommenden, kalten Kraftstoff aus eigener Kraft auf ein zündfähiges Niveau zu erwärmen, schaltet sich die Heizung 122 und die Pumpe 128 ab. Hierbei verschließt das im Adapter 136 befindliche Rückschlagventil 138 die Leitung 134, so dass der von der Einspritzpumpe 106 geförderte Kraftstoff über die Kraftstoffleitung 108 in den Common Rail Block gelangt und von dort zu den Einspritzdüsen weitergeleitet wird. Von der Einspritzpumpe 106 geförderter und überschüssiger Kraftstoff wird über das Rückschlagventil 116 und Überschußleitung 114 zurück in den Kraftstofftank 100 befördert. Dabei ist das Rückschlagventil 116 derart eingestellt, dass es bei niedrigen Drücken von deutlich unter 1500 bar permanent schließt. Hierdurch wird erreicht, dass der vor dem Start der Kraftmaschine befindliche Kraftstofffluss nicht über die Überschussleitung 114, sondern über die Kraftstoffleitung 108 geführt wird und in den Common Rail Block 110 gelangt.
Die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftmaschine ist in großen Teilen ähnlich aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist in der Kraftstoffzuführleitung 224 ein zusätzlicher Starttank 240 zur Aufnahme von vorerwärmtem Kraftstoff vorgesehen, wobei die Rückführleitung 232 in den Starttank 240 mündet. Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform dieser Starttank 240 und/oder der Kraftstofffilter 226 beheizbar ausgebildet sein können.
Nachfolgend wird das Betriebsverfahren der Kraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2 wie folgt beschrieben:
Beim Betätigen der Startvorrichtung der Kraftmaschine schaltet sich die Heizung 222 und die Pumpe 228 ein. Dabei wird Kraftstoff aus dem Starttank 240 vorbei an der Heizung 222 und durch den Kraftstofffilter 226 hindurch bis zur Pumpe 228 geleitet. Gleichzeitig wird das Steuerventil 230 geöffnet, so dass der hierbei aus der Leitung 234, der Kraftstoffleitung 208 und dem Common Rail Block 220 verdrängte Kraftstoff über die Rückführleitung 232 in den Starttank 240 geleitet wird. Nachfolgend wird nun der bereits vorerwärmte Kraftstoff erneut an der Heizung 222 vorbeigeführt und weiterhin erwärmt. Die Pumpe 228 und die Heizung 222 bleiben dabei so lange in Betrieb und pumpen den Kraftstoff so lange im Kreis, bis dieser die gewünschte Temperatur erreicht hat. Nun wird die Kraftmaschine gestartet und das Steuerventil 230 verschlossen, so dass ab sofort der vorerwärmte Kraftstoff über den Common Rail Block 220 in den Brennraum gelangt. Während der Kaltlaufphase der Kraftmaschine kann die Pumpe 228 weiter fördern, während die Heizung 222 zu gegebener Zeit abgeschaltet werden kann. Somit kann noch während der Kaltlaufphase vorerwärmter Kraftstoff aus dem Starttank 240 in die Kraftstoffleitung 208 und dem Common Rail Block 220 gefördert werden. Sobald die Eigentemperatur der Kraftmaschine ausreicht, den kalten Kraftstoff eigenständig vorzuwärmen, wird auch die Pumpe 228 abgeschaltet. Ab sofort ist der von der Einspritzpumpe 208 erzeugte Druck höher, und das Rückschlagventil 238 im Adapter 236 schließt.
Die in Fig. 3 dargestellte dritte Ausführungsform ist in wesentlichen Teilen identisch mit der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform, lediglich ist in der dritten Ausführungsform zusätzlich noch eine Messvorrichtung 342 in die Kraftstoffleitung 308 eingefügt. Mit dieser Messvorrichtung 342 kann der in der Kraftstoffleitung 308 befindliche Staudruck gemessen werden und anhand des Staudruckes können Rückschlüsse auf die Viskosität und somit auf die Temperatur des Kraftstoffes gezogen werden. In einer alternativen Ausführungsform kann auch die Viskosität des Kraftstoffes direkt gemessen werden. Mit Hilfe dieser Messvorrichtung 342 kann exakt der Zeitpunkt ermittelt werden, an dem der sich in dem Kreislauf befindliche Kraftstoff die gewünschte Temperatur aufweist, um die Kraftmaschine starten zu können. Hierfür wird die Heizvorrichtung nicht unnötig lange beansprucht, so dass auch die Bordbatterie nicht unnötig belastet wird.
Außerdem kann hierdurch die Leistung der Heizung gesteuert werden, um dem Kraftstoff genau die fehlende Wärmemenge zuzuführen. Bezugszeichenliste 100, 200 Kraftstofftank
102 Zuführleitung
104 Filter
106, 206 Einspritzpumpe
108, 208, 308 Kraftstoffleitung
110, 210 Common Rail Block
112 Ventil
114 Überschußleitung
116 Rückschlagventil
120, 220 Heizvorrichtung
122, 222 Heizung
124, 224 Kraftstoffzuführleitung
126, 226 Kraftstofffilter
128, 228 Pumpe
130, 230 Steuerventil
132, 232 Rückführleitung
134, 234 Leitung
136, 236 Adapter
138, 238 Rückschlagventil
240 Starttank
342 Messvorrichtung

Claims

1. Eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine, mit einer einen Common Rail Block (110, 210) aufweisenden Einspritzvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine nach dem Common Rail Prinzip, und mit einer von einer Einspritzpumpe (106, 206) zum Common Rail Block (110, 210) Kraftstoffleitung (108, 208, 308) und/oder zu einem Kraftstofftank (100, 200) führenden Überschußleitung (114) gekennzeichnet durch eine eigenständige Heizvorrichtung (120, 220) zur Erwärmung des kalten Kraftstoffes vor und/oder während des Startes der Kraftmaschine.

2. Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (120, 220) eine Heizung (122, 222), eine parallel zur Einspritzpumpe (106, 206) angeordnete, separate Pumpe (128, 228), ein hinter dem Common Rail Block (110, 210) angeordnetes Steuerventil (130, 230) und eine Rückführleitung (132, 232) zur Rückführung des von der Pumpe (128, 228) geförderten und nicht verbrauchten Kraftstoffes umfasst.

3. Kraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (128, 228) als volumetrisch fördernde Pumpe ausgebildet ist.

4. Kraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpe (128, 228) ein Kraftstofffilter (126, 226) vor- oder nachgeschaltet ist.

5. Kraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofffilter (126, 226) mittels einer Filterheizung beheizbar ist.

6. Kraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Flußrichtung hinter der Pumpe (128, 228) und vor der Kraftstoffleitung (108, 208, 308) ein Rückschlagventil (138, 238) angeordnet ist.

7. Kraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (220) einen Starttank (240) zum Sammeln vorerwärmten Kraftstoffes aufweist, wobei die Rückführleitung (232) den erwärmten Kraftstoff vom Common Rail Block (210) in den Starttank (240) leitet.

8. Kraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Starttank (240) mittels einer Tankheizung beheizbar ist.

9. Kraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung weiterhin eine Messvorrichtung (342) zur Messung des Staudruckes und/oder der Viskosität des vorerwärmten Kraftstoffes aufweist.

10. Verfahren zum Betrieb einer mit nachwachsenden Kraftstoffen betriebenen, selbstzündenden Kraftmaschine, mit einer einen Common Rail Block (110, 210) aufweisenden Einspritzvorrichtung zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine nach dem Common Rail Prinzip, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff vor dem Start der Kraftmaschine über eine separate Heizvorrichtung (120, 220) erwärmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erwärmte Kraftstoff mittels einer Pumpe (128) in eine Kraftstoffleitung (108) und in einen Common Rail Block (110) gepumpt wird und dabei den vorhandenen, kalten Kraftstoff zumindest teilweise verdrängt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Common Rail Block (110) nachgeschaltetes Steuerventil (130) öffnet, um den kalten Kraftstoff abzuleiten.

13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (120) nur soviel Kraftstoff erwärmt, dass die Kraftstoffleitung (108) und der Common Rail Block (110) mit erwärmten Kraftstoff gefüllt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erwärmte Kraftstoff mittels einer Pumpe (228) über die Kraftstoffleitung (208), den Common Rail Block (210) und eine Rückführleitung (232) solange im Kreis gepumpt wird, bis der Kraftstoff die gewünschte Temperatur aufweist.

15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff nach dem Starten der Kraftmaschine noch solange über die separate Heizvorrichtung (120, 220) erwärmt wird, bis die Betriebstemperatur der Kraftmaschine ausreicht, um den Kraftstoff ausreichend zu erwärmen, wobei die Pumpe (128, 228) einen höheren Druck erzeugt als die Einspritzpumpe der Kraftmaschine, so dass der erwärmte Kraftstoff zur Einspritzdüse gelangt.