DE102006037644A1 - Internal combustion engine for diesel fuel and vegetable oil, has separate tanks for both different fuels, whose outlets locks three-way valve - Google Patents

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Abstract

The internal combustion engine has separate tanks (2,3) for both different fuels, whose outlets locks a three-way valve (8). The valve operates different flow connections freely depending on operational parameters of the internal combustion engine and the valve stays in active connection at output side with a fuel injection pump (10) for supply of fuel in a combustion chamber of the internal combustion engine. An exhaust gas temperature of the internal combustion engine is measured as parameter for the control of the three-way valve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine für Dieselkraftstoff und Pflanzenöl, die beim Startvorgang zunächst mit Dieselkraftstoff betrieben und nachfolgend zwischen einem Betrieb mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl umschaltbar ist, wobei für die beiden unterschiedlichen Kraftstoffe separate Behälter vorgesehen sind, deren Ausgänge einem Dreiwegeventil aufgeschaltet sind, das in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine unterschiedliche Strömungsverbindungen frei schaltet und das ausgangsseitig mit einer Einspritzpumpe zur Zuführung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung steht.The The invention relates to an internal combustion engine for diesel fuel and vegetable oil, the Startup process first operated with diesel fuel and subsequently between an operation being switchable with diesel fuel and vegetable oil, being for the two separate fuels are provided separate containers whose outputs a three-way valve are connected, depending on of operating parameters of the internal combustion engine different flow connections switches freely and the output side with an injection pump for feed from fuel to the combustion chambers the internal combustion engine is in operative connection.

Brennkraftmaschinen werden in verschiedenartigen Ausführungen als Antriebsquelle für Straßen-, Schienen-, Wasser-, Luft- und sonstige Fahrzeuge genutzt. Insbesondere aus ökologischen Aspekten ist hierbei ein Einsatz alternativer Antriebskonzepte interessant.Internal combustion engines be in various designs as a drive source for road, rail, Water, air and other vehicles used. In particular, from ecological Aspects here is an application of alternative drive concepts interesting.

Während die Anwendung von Wasserstoff und Brennstoffzellen bisher weitgehend auf Versuchsfahrzeuge begrenzt ist, sind zumindest für Straßenkraftfahrzeuge bereits mehrere akzeptable Lösungsvorschläge für eine Serienanwendung verfügbar. Dies betrifft beispielsweise Hybridantriebe, die zwei miteinander kombinierte Antriebseinheiten mit unterschiedlichem Wirkprinzip aufweisen. Hierbei bieten parallele Hybridkonzepte die Möglichkeit in unterschiedlichen Betriebszuständen eines Kraftfahrzeuges jeweils die Antriebseinheit zu verwenden, die im relevanten Drehzahl-Last-Bereich einen besseren Wirkungsgrad aufweist. Besonders vorteilhaft ergänzen sich die Eigenschaften einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine, so dass Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb überwiegend mit einer derartigen Antriebskombination ausgestattet werden. Allerdings erfordern die zwei unterschiedlichen Antriebseinheiten mit jeweils zugeordneten weiteren Baugruppen einen erheblichen Montage-, Bauraum- und Kostenaufwand. Deshalb wird neben weiteren Entwicklungsarbeiten zum Hybridantrieb von zahlreichen Herstellern ein Betrieb der an sich bewährten Brennkraftmaschinen mit anderen Kraftstoffen als bisher üblichen Benzin- oder Dieselkraftstoffen angestrebt.While the Application of hydrogen and fuel cells so far largely limited to experimental vehicles are at least for road vehicles already several acceptable solutions for a serial application available. This applies, for example, hybrid drives, the two together Combined drive units with different operating principle exhibit. Parallel hybrid concepts offer the possibility here in different operating states of a motor vehicle each to use the drive unit in the relevant speed-load range has a better efficiency. Particularly advantageous complement each other the characteristics of an internal combustion engine and an electric machine, so that motor vehicles with hybrid drive predominantly with such a drive combination be equipped. However, the two require different Drive units with each associated further modules one considerable installation, space and cost. Therefore, next to Further development work on the hybrid drive from numerous manufacturers a company of the proven in itself Internal combustion engines with other fuels than usual Gasoline or diesel fuels sought.

Während für diesbezügliche Untersuchungen zunächst Flüssiggase (LPG, CNG) und Alkohole (Methanol, Ethanol) favorisiert worden sind, werden seit einigen Jahren auch Kraftstoffe auf biologischer Grundlage untersucht. Durch Nutzung von Agrarflächen zur Erzeugung regenerativer Energiequellen hat hierbei der Einsatz von Pflanzenölen zur Verbrennung in konventionellen selbstzündenden Brennkraftmaschinen bereits einen beachtlichen Umfang erreicht. Allerdings besteht für diesbezügliche Dieselmotoren weiterer Entwicklungsbedarf, um spezifische Verfahrensnachteile (z.B. hohe Viskosität der Pflanzenöle, starke Düsenverkokung, hohe Abgasemissionen) reduzieren oder weitgehend abstellen zu können. In diesem Zusammenhang ist anstelle eines Betriebs von Brennkraftmaschinen ausschließlich mit Pflanzenöl, wie z.B. aus den Druckschriften DE 103 39 355 B4 oder DE 20 2005 017 702 U1 bekannt, vorzugsweise ein Motorbetrieb mit wahlweise Dieselkraftstoff oder Pflanzenöl vorteilhaft.While for this purpose first liquefied gases (LPG, CNG) and alcohols (methanol, ethanol) have been favored, biofuels have also been investigated for some years. By using agricultural land to produce regenerative energy sources, the use of vegetable oils for combustion in conventional auto-ignition internal combustion engines has already reached a considerable extent. However, diesel engines are still in need of further development in order to be able to reduce or substantially eliminate specific process disadvantages (eg high viscosity of the vegetable oils, strong jet coking, high exhaust emissions). In this context, instead of operating internal combustion engines exclusively with vegetable oil, such as from the publications DE 103 39 355 B4 or DE 20 2005 017 702 U1 known, preferably an engine operation with optional diesel fuel or vegetable oil advantageous.

Aus DE 10 2005 001 210 A1 ist eine Kraftstoffanlage für eine mit Pflanzenöl und Diesel zu betreibende Brennkraftmaschine bekannt, die zwei separate Vorratsbehälter für die beiden unterschiedlichen Kraftstoffe aufweist. Über ein Gestänge mit zugeordneten Lenkerhebeln werden den Kraftstoffbehältern zugeordnete Kugelhähne betätigt, so dass der Fahrer die jeweilige Kraftstoffart bzw. auch ein Kraftstoffgemisch manuell einstellen kann. Obwohl an sich bekannt ist, dass eine derart kombiniert betriebene Brennkraftmaschine im kalten Zustand vorzugsweise mit Dieselkraftstoff und im betriebswarmen Zustand mit Pflanzenöl beschickt werden sollte, ist mit einer solchen manuellen Einstellung des Zweitanksystems kein effektiver Motorbetrieb erreichbar.Out DE 10 2005 001 210 A1 is a fuel system for an operating with vegetable oil and diesel engine to be operated, which has two separate reservoir for the two different fuels. About a linkage with associated handlebar levers associated with the fuel tanks ball valves are actuated so that the driver can manually set the respective fuel or a fuel mixture. Although it is known that an engine operated in such a combination should preferably be supplied with diesel fuel in the cold state and vegetable oil in the warm operating state, no effective engine operation can be achieved with such a manual setting of the two-tank system.

In DE 20 2005 017 387 U1 wird eine Kraftstoffzuführungseinrichtung mit drei separaten Kraftstoffbehältern beschrieben. Mit dieser technischen Lösung soll neben dem Betrieb mit Dieselkraftstoff oder Pflanzenöl ein zusätzlicher Betrieb unter Nutzung von Altpflanzenölen bzw. Altpflanzenfetten realisiert werden. Um derartige Produkte, die bisher aufwendig erfasst und entsorgt werden müssen, in einem Dieselmotor verbrennen zu können, wird eine Vielzahl von miteinander in Wirkverbindung stehenden Bauteilen vorgeschlagen. Trotz dieses erheblichen Aufwands sind die Funktionsfähigkeit und insbesondere die Einhaltung gesetzlicher Emissionsgrenzwerte jedoch ausgesprochen fragwürdig, weil Altpflanzenöle und Altpflanzenfette in Abhängigkeit ihrer jeweils vorherigen Nutzung sehr unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen, die einen effektiven und umweltgerechten Motorbetrieb erheblich beeinträchtigen.In DE 20 2005 017 387 U1 a fuel supply device is described with three separate fuel tanks. With this technical solution, in addition to the operation with diesel fuel or vegetable oil, an additional operation using old plant oils or old plant fats is to be realized. In order to be able to burn such products, which previously had to be collected and disposed of in a complicated manner, in a diesel engine, a large number of components which are in operative connection with one another are proposed. However, despite this considerable expense, the operability and, in particular, the compliance with legal emission limit values are extremely questionable, because old plant oils and used vegetable fats, depending on their respective previous use, have very different compositions which significantly affect effective and environmentally sound engine operation.

Gegenstand von DE 20 2005 008 142 U1 ist eine Anordnung zur Nutzung von Pflanzenöl in einer bekannten selbstzündenden Brennkraftmaschine, die ein Zweitanksystem für Dieselkraftstoff und Pflanzenöl aufweist. Die Ausgänge der beiden Kraftstoffbehälter stehen mit einem gemeinsamen Dreiwegeventil in Wirkverbindung, von dem der jeweilige Kraftstoff zunächst über einen Wasserwärmetauscher und danach über einen elektrisch betriebenen Wärmetauscher geführt wird, bevor er in den Brennraum eingespritzt wird. Dem elektrisch betriebenen Wärmetauscher ist ein Temperaturfühler zugeordnet, der mit einer Steuereinheit verbunden ist. Die Steuereinheit betätigt das Dreiwegeventil. Somit wird für die Kraftstoffauswahl lediglich die Temperatur in einem der zwei Wärmetauscher berücksichtigt, jedoch nicht die eigentlichen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine.Subject of DE 20 2005 008 142 U1 is an arrangement for using vegetable oil in a known auto-ignition internal combustion engine, which has a double tank system for diesel fuel and vegetable oil. The outputs of the two fuel tanks are in operative connection with a common three-way valve, from which the respective fuel is first passed through a water heat exchanger and then via an electrically operated heat exchanger before it is injected into the combustion chamber. The electrically operated heat exchanger is associated with a temperature sensor which is connected to a control unit. The control unit operates the three-way valve. Thus, only the temperature in one of the two heat exchangers is considered for the fuel selection, but not the actual operating parameters of the internal combustion engine.

Aus DE 101 31 630 A1 ist eine weitere Brennkraftmaschine für einen Betrieb mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl bekannt, die zwei Behälter für die unterschiedlichen Kraftstoffarten aufweist und wobei die Ausgänge der Kraftstoffbehälter mit einem gemeinsamen Dreiwegeventil in Wirkverbindung stehen. Hierbei wird die Leitung vom Kraftstoffbehälter mit dem Pflanzenöl zunächst über einen Wärmetauscher und erst nach diesem Wärmetauscher zum Dreiwegeventil geführt. Der Wärmetauscher ist mit einem Motorabwärme führenden Heizmedium beheizbar. Weiterhin ist diesem Wärmetauscher ein Temperaturfühler zugeordnet. Die Brennkraftmaschine wird beim Start zunächst mit Dieselkraftstoff betrieben und später auf Pflanzenölbetrieb umgeschaltet, sobald der Temperaturfühler im Wärmetauscher einen vorab definierten Wert festgestellt hat. Dadurch wird für die Kraftstoffauswahl die Abwärme als indirekter Betriebsparameter der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Allerdings erfolgt keine Berücksichtigung von Parametern mit unmittelbarem Bezug zum Lastverhalten, so dass mit dieser technischen Lösung wechselnde Leistungsanforderungen im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges nur bedingt bzw. mit einem erheblichen Zeitverzug erfasst werden können. Somit, ist auch ein mehrfach umschaltbarer oder kombinierter Betrieb mit Dieselkraftstoff oder Pflanzenöl im eigentlichen Motorbetrieb nicht möglich.Out DE 101 31 630 A1 another internal combustion engine is known for operation with diesel fuel and vegetable oil having two containers for the different types of fuel and wherein the outputs of the fuel tank are in operative connection with a common three-way valve. Here, the line from the fuel tank with the vegetable oil is first passed through a heat exchanger and only after this heat exchanger to the three-way valve. The heat exchanger can be heated with a heating medium that leads to engine waste heat. Furthermore, this heat exchanger is assigned a temperature sensor. The internal combustion engine is initially operated with diesel fuel at startup and later switched to vegetable oil operation as soon as the temperature sensor has detected a predefined value in the heat exchanger. As a result, the waste heat as an indirect operating parameter of the internal combustion engine is taken into account for the fuel selection. However, no consideration of parameters with direct reference to the load behavior, so that with this technical solution changing performance requirements when driving a motor vehicle can be detected only conditionally or with a considerable delay. Thus, a multi-switchable or combined operation with diesel fuel or vegetable oil in actual engine operation is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine technische Losung für eine Brennkraftmaschine zum Betrieb mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl zu schaffen, die sowohl eine lastabhängige Umschaltung zwischen den alternativen Kraftstoffen als auch einen kombinierten Betrieb mit beiden Kraftstoffen ermöglicht. Hierbei soll bei Änderungen der Motorlast ein schneller Eingriff in ein Dreiwegeventil zwischen den beiden separaten Kraftstoffbehältern und der Einspritzpumpe erreicht werden.task The invention is a technical solution for an internal combustion engine for To provide operation with diesel fuel and vegetable oil, both a load dependent Switching between the alternative fuels as well as a combined Operation with both fuels allows. This is for changes the engine load is a quick intervention in a three-way valve between the two separate fuel tanks and the injection pump be achieved.

Diese Aufgabe wird gelöst, indem als Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine erfasst wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung wird erreicht, sofern zusätzlich zur Abgastemperatur auch die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine als Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils erfasst wird.These Task is solved as a parameter for the control of the three-way valve, the exhaust gas temperature of the internal combustion engine is detected. An advantageous embodiment is achieved, if in addition to Exhaust temperature also the coolant temperature the internal combustion engine as a parameter for the control of the three-way valve is detected.

Ferner ist es bei Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung möglich, dass als weiterer Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils der Ladedruck erfasst wird.Further it is possible in internal combustion engines with turbocharging that as another parameter for the control of the three-way valve, the boost pressure is detected.

Konstruktiv wird diese Aufgabe gelöst, indem im Abgassammelrohr ein Temperaturfühler für die Abgastemperatur angeordnet ist. Hierfür ist beispielsweise ein elektrisches Thermoelement geeignet. Unabhängig vom konkret verwendeten Temperaturfühler werden die erfassten Messwerte derart ausgewertet, dass bei einer niedrigen Abgastemperatur das Dreiwegeventil den Strömungsweg vom Behälter mit dem Dieselkraftstoff zur Einspritzpumpe frei schaltet. Hingegen schaltet das Dreiwegeventil bei einer höheren Abgastemperatur den Strömungsweg vom Behälter mit dem Pflanzenöl zur Einspritzpumpe frei. in einer besonders vorteilhaften (gegenwärtig noch kostenintensiven) Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als Dreiwegeventil ein proportional gesteuertes Ventil verwendet wird. Somit können die Strömungswege von den Behältern mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl zur Einspritzpumpe stufenlos frei geschaltet werden, so dass ein fließender Übergang zwischen den Betriebsarten mit jeweils unterschiedlichem Kraftstoff erreicht wird.constructive this task is solved by arranging a temperature sensor for the exhaust gas temperature in the exhaust manifold is. Therefor For example, an electrical thermocouple is suitable. Independent of specifically used temperature sensor the acquired measured values are evaluated such that at a low exhaust gas temperature the three-way valve the flow path from the container with the diesel fuel to the injection pump free. On the other hand the three-way valve shuts off the flow path at a higher exhaust gas temperature container with the vegetable oil free to the injection pump. in a particularly advantageous (currently still cost-intensive) embodiment is provided that as a three-way valve a proportionally controlled valve is used. Thus, the flow paths from the containers with diesel fuel and vegetable oil to injection pump stepless be enabled, allowing a smooth transition between modes is achieved with each different fuel.

Die Grundidee zur Modifizierung eines Dieselmotors für einen Betrieb mit kalt verpresstem Pflanzenöl unter Nutzung eines zusätzlichen Kraftstoffbehälters mit einer Umschaltung von zunächst Dieselbetrieb auf Pflanzenölbetrieb nach dem Erreichen der Betriebstemperatur und einer Erwärmung des Pflanzenöls auf etwa 65° Celsius ist grundsätzlich bekannt. Die vorliegende Erfindung gestaltet diesen Lösungsansatz vorteilhaft aus, indem nunmehr Parameter mit unmittelbarem Bezug zum Lastverhalten der Brennkraftmaschine für eine Umschaltung zwischen den unterschiedlichen Betriebsarten genutzt werden. Somit kann die verfügbare Leistung der Brennkraftmaschine wechselnden Leistungsanforderungen im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges optimal und mit extrem niedrigem Zeitverzug angepasst werden. Hierbei ist sowohl eine lastabhängige Umschaltung zwischen Dieselkraftstoff und Pflanzenöl als auch ein kombinierter Betrieb mit beiden Kraftstoffen möglich.The Basic idea for the modification of a diesel engine for operation with cold-pressed vegetable oil under Use of an additional Fuel tank with a switch from initially diesel operation on vegetable oil plant after reaching the operating temperature and heating the vegetable oil at about 65 ° Celsius is basically known. The present invention makes up this approach advantageous, by now having direct reference parameters for load behavior of the internal combustion engine for switching between be used the different modes. Thus, the available Performance of the engine changing power requirements when driving a motor vehicle optimally and with extremely low Time delay to be adjusted. Here is both a load-dependent switching between diesel fuel and vegetable oil as well as a combined one Operation with both fuels possible.

Durch die Messung der Abgastemperatur im Abgasstrom innerhalb des Abgassammelrohrs unter Verwendung eines Temperaturfühlers sind Rückschlüsse auf die aktuelle Verbrennungstemperatur möglich, die unmittelbar in Abhängigkeit zur Motorlast steht. Hierbei gilt: niedrige Abgastemperatur => Leistungsbedarf gering/hohe Abgastemperatur => Leistungsbedarf groß. Dadurch wird es mit der vorliegenden technischen Lösung möglich, eine automatische Umschaltung zwischen Betrieb mit Dieselkraftstoff bei geringer Motorlast (z.B. Bergabfahrt, stehendes Fahrzeug an einer Ampel, langsame Fahrt im Stadtverkehr usw.) und Betrieb mit Pflanzenöl bei hoher Motorlast (z.B. Bergauffahrt, Beschleunigungsvorgang usw.) zu realisieren. Die relevante Umschalttemperatur bzw. der hierzu entsprechende Lastpunkt der Umschaltung sind einstellbar und werden der jeweiligen Betriebssituation angepasst.By the measurement of the exhaust gas temperature in the exhaust gas flow within the exhaust manifold using a temperature sensor are conclusions on the current combustion temperature possible, which is directly dependent to the engine load. The following applies: low exhaust gas temperature => power requirement low / high Exhaust gas temperature => power requirement large. This makes it possible with the present technical solution, a automatic switching between operation with diesel fuel at low engine load (e.g., downhill, stationary vehicle at a traffic light, slow ride in city traffic, etc.) and operation with vegetable oil at high Engine load (e.g., uphill, acceleration, etc.). The relevant switching temperature or the corresponding load point the changeover are adjustable and are the respective operating situation customized.

Durch die Umschaltung auf Dieselbetrieb bei geringerer Motorlast werden die sonst in diesem Betriebsbereich typischen Nagelgeräusche der Brennkraftmaschine vermieden. Dies bewirkt neben akustischen Vorteilen auch ein besseres Emissionsverhalten, indem im Leerlauf und im niedrigeren Teillastbereich durch die Abschaltung der Zuführung von Pflanzenöl eine rückstandsfreie Verbrennung erreicht und ein Eintrag von Pflanzenöl in das Motoröl der Brennkraftmaschine (der bekanntlich Motorschäden verursachen kann) vermieden wird.By switching to diesel operation at lower engine load the otherwise typical in this operating area nail noises the Internal combustion engine avoided. This causes in addition to acoustic benefits also a better emission behavior, by idling and in the lower Part load range by switching off the supply of vegetable oil residue-free Achieved combustion and an entry of vegetable oil in the Engine oil the internal combustion engine (which can cause known motor damage) avoided becomes.

Der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine ist in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellt, das nachfolgend beschrieben wird.Of the fundamental Structure of an internal combustion engine according to the invention is in the drawing as an embodiment illustrated, which will be described below.

Diese Brennkraftmaschine 1 ist für einen Betrieb mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl konzipiert. Der Startvorgang erfolgt im Dieselbetrieb, danach ist eine beliebig häufige Umschaltung zwischen einem Betrieb mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl möglich. Für die beiden Kraftstoffe werden separate Behälter verwendet. Der Kraftstoffbehälter 2 ist für Dieselkraftstoff vorgesehen und der Kraftstoffbehälter 3 für Pflanzenöl.This internal combustion engine 1 is designed for operation with diesel fuel and vegetable oil. The starting process takes place in diesel mode, then an arbitrary frequent switching between operation with diesel fuel and vegetable oil is possible. Separate containers are used for the two fuels. The fuel tank 2 is intended for diesel fuel and the fuel tank 3 for vegetable oil.

Ausgehend vom Kraftstoffbehälter 2 für Dieselkraftstoff sind im Strömungsweg ein Filter 4 und ein Entlüfterventil 6 angeordnet. Ausgehend vom Kraftstoffbehälter 3 für Pflanzenöl sind im Strömungsweg ein Filter 5 und ein Entlüfterventil 7 angeordnet. Nach dem Entlüfterventil 6 bzw. 7 sind die jeweiligen Strömungspfade einem Dreiwegeventil 8 aufgeschaltet. Das Dreiwegeventil 8 steht ausgangsseitig unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers 9 mit einer Einspritzpumpe 10 zur Zuführung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine 1 in Wirkverbindung und schaltet abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 1 unterschiedliche Strömungsverbindungen frei.Starting from the fuel tank 2 for diesel fuel are in the flow path a filter 4 and a breather valve 6 arranged. Starting from the fuel tank 3 for vegetable oil are in the flow path a filter 5 and a breather valve 7 arranged. After the bleeder valve 6 respectively. 7 the respective flow paths are a three-way valve 8th switched. The three-way valve 8th is the output side with the interposition of a heat exchanger 9 with an injection pump 10 for supplying fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine 1 in operative connection and switches depending on operating parameters of the internal combustion engine 1 different flow connections free.

Als Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils 8 wird die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine 1 erfasst. Hierfür ist im Abgassammelrohr 11 ein Temperaturfühler 12 angeordnet, für den beispielsweise ein elektrisches Thermoelement verwendet wird. Der Temperaturfühler 12 steht mit einer Steuereinheit 13 in Wirkverbindung, welche das Dreiwegeventil 8 ansteuert. Diese Wirkverbindung ist in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien stilisiert, während die Strömungsverbindungen für Dieselkraftstoff und Pflanzenöl jeweils mit vollständigen Linien und mit einem Pfeil zur Darstellung der Strömungsrichtung stilisiert sind.As a parameter for the control of the three-way valve 8th becomes the exhaust gas temperature of the internal combustion engine 1 detected. This is in the exhaust manifold 11 a temperature sensor 12 arranged, for example, for an electric thermocouple is used. The temperature sensor 12 stands with a control unit 13 in operative connection, which is the three-way valve 8th controls. This operative connection is stylized in the drawing with broken lines, while the flow connections for diesel fuel and vegetable oil are each stylized with complete lines and with an arrow representing the direction of flow.

Neben der Abgastemperatur können als weitere Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils 8 zusätzlich die Kühlmitteltemperatur oder bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine 1 auch der Ladedruck erfasst werden, wobei diesbezügliche Anordnungen in der Zeichnung allerdings nicht näher dargestellt sind.In addition to the exhaust gas temperature can be used as another parameter for the control of the three-way valve 8th additionally the coolant temperature or in a supercharged internal combustion engine 1 also the boost pressure are detected, with respect arrangements in the drawing, however, are not shown in detail.

Beim erfindungsgemäßen Betrieb der Brennkraftmaschine 1 schaltet das Dreiwegeventil 8 bei einer niedrigen Abgastemperatur den Strömungsweg vom Kraftstoffbehälter 2 mit dem Dieselkraftstoff zur Einspritzpumpe 10 frei. Sobald eine höhere Abgastemperatur erreicht und mit dem Temperaturfühler 12 erfasst wird, schaltet das Dreiwegeventil 8 den Strömungsweg vom Kraftstoffbehälter 3 mit dem Pflanzenöl zur Einspritzpumpe 10 frei. Ebenso ist es möglich, dass das Dreiwegeventil 8 als ein proportional gesteuertes Ventil ausgestaltet ist, welches die Strömungswege von den Kraftstoffbehältern 2 und 3 zur Einspritzpumpe 10 stufenlos frei schaltet.When operating the internal combustion engine according to the invention 1 turns on the three-way valve 8th at a low exhaust temperature, the flow path from the fuel tank 2 with the diesel fuel to the injection pump 10 free. As soon as a higher exhaust gas temperature is reached and with the temperature sensor 12 is detected, the three-way valve switches 8th the flow path from the fuel tank 3 with the vegetable oil to the injection pump 10 free. Likewise, it is possible that the three-way valve 8th is designed as a proportionally controlled valve, which the flow paths from the fuel tanks 2 and 3 to the injection pump 10 infinitely free switches.

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Kraftstoffbehälter DieselFuel tank Diesel
33
Kraftstoffbehälter PflanzenölFuel tank vegetable oil
44
Filter Dieselfilter diesel
55
Filter Pflanzenölfilter vegetable oil
66
Entlüfterventil Dieselbreather diesel
77
Entlüfterventil Pflanzenölbreather vegetable oil
88th
DreiwegeventilThree-way valve
99
Wärmetauscherheat exchangers
1010
EinspritzpumpeInjection pump
1111
AbgassammelrohrExhaust manifold
1212
Temperaturfühlertemperature sensor
1313
Steuereinheitcontrol unit

Claims (8)

Brennkraftmaschine für Dieselkraftstoff und Pflanzenöl, die beim Startvorgang zunächst mit Dieselkraftstoff betrieben und nachfolgend zwischen einem Betrieb mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl umschaltbar ist, wobei für die beiden unterschiedlichen Kraftstoffe separate Behälter vorgesehen sind, deren Ausgänge einem Dreiwegeventil aufgeschaltet sind, das in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine unterschiedliche Strömungsverbindungen frei schaltet und das ausgangsseitig mit einer Einspritzpumpe zur Zuführung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils (8) die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine (1) erfasst wird.Internal combustion engine for diesel fuel and vegetable oil, which is initially operated with diesel fuel during startup and subsequently switchable between operation with diesel fuel and vegetable oil, wherein separate containers are provided for the two different fuels whose outputs are connected to a three-way valve, depending on operating parameters of the internal combustion engine different flow connections freely switches and the output side is in operative connection with an injection pump for supplying fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine, characterized in that as parameters for the control of the three-way valve ( 8th ) the exhaust gas temperature of the internal combustion engine ( 1 ) is detected. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Abgassammelrohr (11) ein Temperaturfühler (12) angeordnet ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that in the exhaust manifold ( 11 ) a temperature sensor ( 12 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperaturfühler (12) ein elektrisches Thermoelement verwendet wird.Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that as a temperature sensor ( 12 ) an electrical thermocouple is used. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer niedrigen Abgastemperatur das Dreiwegeventil (8) den Strömungsweg vom Kraftstoffbehälter (2) mit dem Dieselkraftstoff zur Einspritzpumpe (10) frei schaltet.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that at a low exhaust gas temperature, the three-way valve ( 8th ) the flow path from the fuel tank ( 2 ) with the diesel fuel to the injection pump ( 10 ) switches freely. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer höheren Abgastemperatur das Dreiwegeventil (8) den Strömungsweg vom Kraftstoffbehälter (3) mit dem Pflanzenöl zur Einspritzpumpe (10) frei schaltet.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that at a higher exhaust gas temperature, the three-way valve ( 8th ) the flow path from the fuel tank ( 3 ) with the vegetable oil to the injection pump ( 10 ) switches freely. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreiwegeventil (8) als ein proportional gesteuertes Ventil ausgestaltet ist, welches die Strömungswege von den Kraftstoffbehältern (2; 3) mit Dieselkraftstoff und Pflanzenöl zur Einspritzpumpe (10) stufenlos frei schaltet.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the three-way valve ( 8th ) is designed as a proportionally controlled valve which controls the flow paths from the fuel tanks ( 2 ; 3 ) with diesel fuel and vegetable oil to the injection pump ( 10 ) infinitely freely switches. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils (8) zusätzlich die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine (1) erfasst wird.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that as a parameter for the control of the three-way valve ( 8th ) additionally the coolant temperature of the internal combustion engine ( 1 ) is detected. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Brennkraftmaschinen mit Abgasturboaufladung als Parameter für die Steuerung des Dreiwegeventils (8) zusätzlich der Ladedruck der Brennkraftmaschine (1) erfasst wird.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that in internal combustion engines with exhaust gas turbocharging as a parameter for the control of the three-way valve ( 8th ) additionally the boost pressure of the internal combustion engine ( 1 ) is detected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102017214975A1 (en) * 2017-08-28 2019-02-28 Audi Ag Powertrain for fuel cell vehicle

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