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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung
eines Dieselmotors, insbesondere einen Kraftstoffzwischenbehälter zur Verwendung
in einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Dieselmotors.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
den Anschluss von zumindest zwei Kraftstofftanks, beispielsweise
eines ersten Tanks für
Kraftstoff auf biologischer Basis, beispielsweise für Pflanzenöl, Biodiesel
oder andere Fette pflanzlichen Ursprungs, die eine höhere Verflüssigungstemperatur
als herkömmlicher
Diesel aufweisen können,
und eines zweiten Tanks mit Diesel auf Mineralölbasis.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist einen zentralen Kraftstoffbehälter auf, an den eine Kraftstoffversorgungsleitung
zum Dieselmotor, bzw. zu dessen Einspritzpumpe anschließbar ist,
und eine erste Kraftstoffrückführleitung
vom Dieselmotor, bzw. von dessen Einspritzpumpe, beispielsweise
für Kraftstoff,
der nach Durchtritt durch die Einspritzpumpte des Dieselmotors vorgewärmt ist.
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Die
EP 1326020 B1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Dieselmotors mit einem
zentralen Kraftstoffzwischenspeicher, der auch als Gasabscheider
wirkt, wobei in dem Kraftstoffzwischenspeicher mindestens ein Niveausensor angeordnet
ist. Der Kraftstoffzwischenspeicher ist zum Anschluss an einen Kraftstofftank
vorgesehen, weist eine mittels einer Zuleitung und einer Ableitung angeschlossene
Hochdruckpumpe auf, sowie eine über
ein Entlüftungsventil
angeschlossene Überlaufleitung,
die zum Tank zurückführt.
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Die
DE 4433500 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung einer Einspritzpumpe, wobei über separate
Leitungen 2 Kraftstofftanks an ein Dreiwegeventil angeschlossen
sind, von denen einer einschließlich
der Zuleitung bis in die Einspritzpumpe mit einem von Kühlmittel
durchströmbaren Temperiermantel
versehen ist, um dort enthaltene Kraftstoffe auf eine zur Verflüssigung
ausreichende Temperatur zu erwärmen.
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Die
DE 19823335 A1 beschreibt
die Zuleitung eines alternativen Kraftstoffs in die Hochdruckleitung
eines Einspritzsystems durch ein in der Hochdruckleitung vorgesehenes
Dreiwegeventil, über
das bei niedrigem Druck in der Hochdruckleitung alternativer Kraftstoff
zugeführt
werden kann, während
bei hohem Druck in der Hochdruckleitung ein Rückschlagventil das Einströmen von
Kraftstoff in die Zuführleitung
verhindert.
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Die
EP 1647699 A1 beschreibt
ein System zur Zuführung
von Kraftstoffen aus zwei verschieden Tanks zu einem Motor, wobei
für jeden
Tank eine Kraftstoffleitung über
ein gemeinsames Vorlaufventil in eine gemeinsame Kraftstoffleitung
mündet,
der ein Kraftstofffilter für
das Gemisch nachgeordnet ist. Eine Rückführleitung vom Kraftstofffilter
zu einem der Tanks ist mit einem Überdruckventil versehen. Zur Erwärmung ist
der Verteilerblock, der unter anderem den Kraftstofffilter enthält, mit
einer Rückführleitung für Kraftstoffgemisch
verbunden, die dem Verteilerblock vorgewärmtes Kraftstoffgemisch von
der Einspritzpumpe zuführt.
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Die
EP 1 443 206 A2 beschreibt
einen Kraftstofffilter, an den ein Tank anschließbar ist, wobei die Temperatur
des Kraftstofffilters durch temperaturabhängige Rückführung von Kraftstoff von einer
Einspritzpumpe zu dem Kraftstofffilter oder in eine Umgehungsleitung
eingestellt wird.
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Die
DE 10 2006 040 295
A1 beschreibt ein System mit zwei Tanks, die jeweils mit
einer Zulaufleitung und einer Rücklaufleitung
mittels eines Ventils über
einen Filter mit dem Motor verbunden werden können. In der Zulaufleitung
eines Tanks ist ein Wärmetauscher
vorgesehen, um beispielsweise Pflanzenöl zu erwärmen. Weiterhin sind die Zulauf-
und Rücklaufleitungen
eines Tanks, beispielsweise für Pflanzenöl, in einen
mit Doppelmantel versehenen Zwischenbehälter geführt, welcher mit dem Kühlwasserkreislauf
des Motors verbunden ist.
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Die
AT 007373 U1 beschreibt
einen elektrisch oder per Kühlwasser
beheizbaren Wärmetauscher
zum Einbau in eine Kraftstoffleitung. Der Zufluss von Kühlwasser
aus dem Motor zum Wärmetauscher
wird durch ein Ventil für
Kühlwasser
gesteuert, welches in Abhängigkeit
von der mittels eines Temperaturfühlers gemessenen Treibstofftemperatur elektronisch
geregelt ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Angesichts
der bekannten Vorrichtungen zur Kraftstoffversorgung eines Dieselmotors
stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine alternative
Vorrichtung bereitzustellen, insbesondere eine Vorrichtung zur Versorgung
eines Dieselmotors mit Kraftstoff, bei der eine schnelle Erwärmung von
zugeführtem
Kraftstoff, insbesondere von Kraftstoff auf biologischer Basis,
d. h. mit höherer
Fließtemperatur erreicht
werden kann.
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Allgemeine Beschreibung der
Erfindung
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Die
Erfindung löst
die vorgenannte Aufgabe durch Bereitstellen einer Vorrichtung nach
Anspruch 1, insbesondere mit einer Vorrichtung zur Kraftstoffversorgung
eines Dieselmotors mit Kraftstoffen aus einem ersten Tank und einem
zweiten Tank mit gleichzeitiger, bevorzugt alternativer Entnahme
von Kraftstoff aus einem der beiden Tanks.
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Erfindungsgemäß wird ein
Kraftstoffbehälter mit
einem Gehäuse
bereitgestellt, in dem eine erste Auslassöffnung vorgesehen ist, an die
eine Kraftstoffversorgungsleitung anschließbar ist, die an den Dieselmotor,
bzw. an dessen Einspritzpumpe anschließbar ist, sowie eine erste
Einlassöffnung,
an die eine erste Rückführleitung
für Kraftstoff
vom Motor anschließbar
ist. Durch die erste Einlassöffnung
für den Anschluss
der ersten Kraftstoffrückführleitung
vom Dieselmotor, bzw. von dessen Einspritzpumpe, kann Kraftstoff
nach Durchlaufen der Einspritzpumpe in den zentralen Kraftstoffbehälter eingebracht
werden, sodass Wärme,
die durch die Einspritzpumpe bzw. den Dieselmotor in den rückgeführten Kraftstoff
eingebracht ist, in den zentralen Kraftstoffbehälter eingetragen wird.
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Zur
Zuleitung von Kraftstoff zumindest aus dem ersten Tank ist der zentrale
Kraftstoffbehälter
mit einer zweiten Einlassöffnung
versehen, an die eine Kraftstoffzuleitung vom ersten Tank anschließbar ist. Weiterhin
weist der zentrale Kraftstoffbehälter
eine zweite Auslassöffnung
auf, an die eine zweite Rückführleitung
für Kraftstoff
anschließbar
ist, die mit dem ersten Tank gebunden ist.
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Zur
Trennung und Abscheidung von Gasblasen von dem Kraftstoff, der durch
die erste Auslassöffnung
des zentralen Kraftstoffbehälters
mittels der Kraftstoffversorgungsleitung zum Dieselmotor geführt wird,
ist erfindungsgemäß ein Filter
zwischen der ersten und zweiten Einlassöffnung einerseits und der ersten
Auslassöffnung
andererseits angeordnet. Dieser Filter unterteilt das Innenvolumen
des Gehäuses
des zentralen Kraftstoffbehälters
in zwei Volumenabschnitte, von denen der eine mit der ersten Auslassöffnung zum
Anschluss der Kraftstoffversorgungsleitung in Verbindung steht,
und der andere Volumenabschnitt mit der ersten und zweiten Einlassöffnung in
Verbindung steht. Auf diese Weise bildet der Filter eine Barriere,
die von Gasblasen innerhalb des Kraftstoffs nur schwer zu überwinden
ist, wodurch ein Eintrag von Gasblasen in Kraftstoff, der durch
die erste Auslassöffnung
tritt, minimiert wird.
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Vorzugsweise
ist ein flüssigkeitsdichtes
Entlüftungsventil
im Gehäuse
des zentralen Kraftstoffbehälters
mit Anschluss an den vom Filter abgegrenzten Volumenabschnitt im
Gehäuse
angeordnet, in dem auch die erste und zweite Einlassöffnung angeordnet
sind.
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Vorzugsweise
ist die zweite Auslassöffnung zum
Anschluss der Kraftstoffrückführleitung
zum ersten Tank in dem Volumenabschnitt angeordnet, in dem die erste
Auslassöffnung
angeordnet ist.
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Zu
Temperierung des zentralen Kraftstoffbehälters weist dieser einen Wärmetauscher
auf, der über
einen Zwischenwärmetauscher
oder direkt von Wärmeübertragermedium
durchströmbar
ist, das im Kühlmittelkreislauf
ist Dieselmotors strömt.
Vorzugsweise ist der Wärmeübertrager
des zentralen Kraftstoffbehälters
mit einer Pumpe zur Förderung
des Wärmeübertragermediums
versehen, und mit einem steuerbaren Kühlmittelventil, bzw. einer
-drossel.
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Der
Wärmeübertrager
des zentralen Kraftstoffbehälters
kann in Form eines vollständigen
oder anteiligen Doppelmantels am Gehäuse des zentralen Kraftstoffbehälters ausgeführt sein,
als Rohrbündelwärmetauscher
innerhalb des zentralen Kraftstoffbehälters, und vorzugsweise als
zylinderförmiger
Doppelmantel mit ringförmigen
Querschnitt, in den sich Rippen, vorzugsweise radial zur Mittelachse
angeordnet, von der inneren Wand erstrecken, die das innere Volumen
des Kraftstoffbehälters
kontaktiert, wobei der verbleibende Querschnitt des Doppelmantels vom
Wärmeübertragermedium
durchströmbar
ist.
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Erfindungsgemäß weist
der zentrale Kraftstoffbehälter
einen Temperatursensor auf, der ein elektrisches Signal in Abhängigkeit
von der Temperatur im Kraftstoffbehälter erzeugt, und dieses temperaturabhängige Signal
des Temperatursensors ein Regelventil ansteuert, das in der zweiten
Kraftstoffückführleitung
angeordnet ist, die an der zweiten Auslassöffnung angeschlossen ist.
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In
der Zuleitung und/oder in der Ableitung für Wärmeübertragermedium zum Wärmeübertrager des
zentralen Kraftstoffbehälters
ist vorzugsweise ein vom Signal des Temperatursensors gesteuertes Kühlmittelventil
angeordnet, um abhängig
von der Temperatur im zentralen Krafstoffbehälter den Durchtritt des Wärmeübertragermediums
durch den Wärmeübertrager
zu steuern.
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Durch
die temperaturabhängige
Regelung des Regelventils in der zweiten Kraftstoffrückführleitung
und des Kühlmittelventils
in der Zu- oder Ableitung zum Wärmeübertrager
lässt sich
eine bei kaltem Motor eine schnelle Erwärmung erreichen, die durch die
erfindungsgemäß an der
ersten Einlassöffnung des
zentralen Kraftstoffbehälters
angeschlossene erste Kraftstoffrückführleitung
verstärkt
wird, beispielsweise durch Öffnen
des Kühlmittelventils,
um Wärmeübertragermedium
vom Kühlkreislauf
des Dieselmotors in den Wärmeübertrager
strömen
zu lassen, wobei vorzugsweise das Regelventil in der zweiten Rückführleitung
zur Vermeidung von Wärmeverlusten
durch den Austritt von Kraftstoff geschlossen ist.
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Zur
Vermeidung einer übermäßigen Erwärmung von
Kraftstoff im zentralen Kraftstoffbehälter kann das Kühlmittelventil
bei Erreichen einer oberen Grenztemperatur am Temperatursensor geschlossen werden,
um die Durchströmung
des Wärmeübertragers
mit Wärmeübertragermedium
aus dem Kühlmittelkreislauf
des Dieselmotors bei hoher Umgebungs- oder Betriebstemperatur zu
drosseln bzw. abzustellen, wobei zusätzlich das Regelventil in der
zweiten Rückführleitung
geöffnet
werden kann, um Kraftstoff durch die zweite Auslassöffnung aus
dem zentralen Kraftstoffbehälter
in den ersten Tank strömen
zu lassen.
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Weiterhin
weist der zentrale Kraftstoffbehälter
eine zweite Einlassöffnung
auf, an die eine Kraftstoffzuleitung vom ersten Tank anschließbar ist,
sowie eine zweite Auslassöffnung,
an die eine zweite Rückführleitung
anschließbar
ist, um Kraftstoff in den ersten Tank nach Durchströmen des
zentralen Kraftstoffbehälters
zurückzuleiten.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist der erste Tank mittels einer ersten Vorlaufleitung, in der sich
eine Pumpe befinden kann, mit einem Dreiwegeventil verbunden, das
mit der zweiten Einlassöffnung
des zentralen Kraftstoffbehälters über eine
Leitung verbunden ist. Diese Leitung dient als Kraftstoffzuleitung
vom ersten Tank, da der erste Tank bei den bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung über
diese Leitung mit der zweiten Einlassöffnung des zentralen Kraftstoffbehälters verbunden ist,
wobei in der vorliegenden Ausführungsform
auch die zweite Vorlaufleitung, die mit dem zweiten Tank verbunden
ist, über
das Dreiwegeventil in diese Kraftstoffzuleitung vom ersten Tank
mündet.
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Bei
dieser Ausführungsform
kann Kraftstoff alternativ oder gleichzeitig vom ersten und/oder
zweiten Tank über
das Dreiwegeventil mittels der Kraftstoffzuleitung vom ersten Tank
in die zweite Einlassöffnung
gefordert werden.
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In
dieser ersten Ausführungsform
ist es bevorzugt, dass eine zweite Kraftstoffrückführleitung an der zweiten Auslassöffnung des
zentralen Kraftstoffbehälters
angeschlossen ist, in der ein temperaturabhängig gesteuertes Regelventil
angeordnet ist, um Kraftstoff zum ersten Tank zurücklaufen
zu lassen. In dieser zweiten Rückführleitung,
vorzugsweise zwischen dem Regelventil und dem ersten Tank angeordnet,
ist ein Dreiwegeventil angeschlossen, mit dem die zweite Rückführleitung
alternativ zur Verbindung in den ersten Tank an eine Leitung zum
zweiten Tank angeschlossen ist.
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Auf
diese Weise ist abhängig
von der vom Temperatursensor gemessenen Temperatur, vorzugsweise
abhängig
von der Stellung des Dreiwegeventils, das die erste und zweite Vorlaufleitung
mit der an der zweiten Einlassöffnung
angeschlossenen Kraftstoffzuleitung vom ersten Tank verbindet, der Rücklauf aus
der zweiten Auslassöffnung
des zentralen Kraftstoffbehälters
mit den ersten Tank verbunden, oder mit dem zweiten Tank.
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Vorzugsweise
wird bei Verbindung der ersten Vorlaufleitung zur zweiten Einlassöffnung das Dreiwegeventil
in der zweiten Rückführleitung
eingestellt, um die zweite Auslassöffnung mit dem ersten Tank
zu verbinden; bei Verbindung der zweiten Vorlaufleitung vom zweiten
Tank zur zweiten Einlassöffnung
wird das Dreiwegeventil in der zweiten Rückführleitung vorzugsweise so eingestellt,
dass die zweite Auslassöffnung
mit dem zweiten Tank verbunden ist.
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In
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
ist die zweite Auslassöffnung
mit einer zweiten Rückführleitung
verbunden, die in den ersten Tank mündet, wobei wiederum ein vom
Signal des Temperatursensors gesteuertes Regelventil in der zweiten Rückführleitung
angeordnet ist. Die erste Vorlaufleitung, vorzugsweise mit einer
Förderpumpe
versehen, ist unmittelbar als Verbindung zwischen dem ersten Tank
und der zweiten Einlassöffnung
des zentralen Kraftstoffbehälters
angeordnet, d. h. ohne Anschluss des zweiten Tanks mittels einer
zweiten Vorlaufleitung und ohne Verbindung mittels eines Dreiwegeventils
an die zweite Einlassöffnung.
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Der
zweite Tank weist vorzugsweise eine zweite Vorlaufleitung auf, die
mittels eines Dreiwegeventils mit der Kraftstoffversorgungsleitung
verbindbar ist, die von der ersten Auslassöffnung zum Dieselmotor führt, wobei
das Dreiwegeventil einstellbar ist, um die zweite Vorlaufleitung
mit dem Abschnitt der Kraftstoffversorgungsleitung zu verbinden,
die direkt zum Dieselmotor, bzw. dessen Einspritzpumpe führt. Auf
diese Weise wird Kraftstoff, der aus dem zweiten Tank gefördert wird,
unter Umgehung des zentralen Kraftstoffbehälters durch die zweite Vorlaufleitung
mittels eines Dreiwegeventils durch einen Abschnitt der Kraftstoffversorgungsleitung
geführt, der
mit der Einspritzpumpe des Dieselmotors verbunden ist.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
ist ein Dreiwegeventil in der ersten Rückführleitung für Kraftstoff vom Dieselmotor,
bzw. dessen Einspritzpumpe zur ersten Einlassöffnung des zentralen Kraftstoffbehälters angeordnet,
mit dem anstelle einer Verbindung der ersten Kraftstoffrückführleitung
mit der ersten Einlassöffnung
eine Verbindung zum zweiten Tank herstellbar ist. Auf diese Weise
kann nach Wärmeeintrag
durch die Rückführung von
Kraftstoff mittels der ersten Kraftstoffrückführleitung in den zentralen Kraftstoffbehälter die
Wärmezufuhr
in den Kraftstoffbehälter
durch Umstellen des Dreiwegeventils erreicht werden, welches dann
eine Verbindung der ersten Kraftstoffrückführleitung zum zweiten Tank herstellt.
Bei dieser Ausführung
ist vorzugsweise eine Sperrventil in der ersten Kraftstoffrückführleitung vorgesehen,
um bei starker Erwärmung
rückgeführten Kraftstoffs
einen weiteren Wärmeeintrag
in den zweiten Tank oder in den zentralen Kraftstoffbehälter zu
vermeiden.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
wird bei zu niedriger Temperatur des zentralen Kraftstoffbehälters eine
schnelle Erwärmung
dadurch erreicht, dass vom Dieselmotor bzw. von dessen Einspritzpumpe erwärmter Kraftstoff
durch die erste Kraftstoffrückführleitung
in die erste Einlassöffnung
des zentralen Kraftstoffbehälters
geleitet wird und dadurch, dass das Regelventil in der zweiten Rückführleitung,
die die zweite Auslassöffnung
mit dem ersten Tank verbindet, gesperrt wird.
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Entsprechend
ist es bevorzugt, dass das in der ersten Kraftstoffrückführleitung
angeordnete Dreiwegeventil von dem temperaturabhängigen Signal des Temperatursensors
steuerbar ist, um unterhalb einer vorgewählten Temperatur eine Verbindung der
ersten Kraftstoffrückführleitung
mit der ersten Einlassöffnung
herzustellen, und oberhalb einer vorgewählten Temperatur eine Verbindung
der ersten Kraftstoffrückführleitung
zum zweiten Tank herzustellen.
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Die
zweite Ausführungsform
ist zur Verwendung mit Dieselmotoren bevorzugt, bei denen beispielsweise
bei niedriger Betriebstemperatur, oder unter Betriebsbedingungen
mit niedriger Belastung, in denen insbesondere bei Betrieb mit Kraftstoff
auf biologischer Basis nur eine unvollständige Verbrennung erreicht
wird, Kraftstoff aus dem zweiten Tank auch unmittelbar zum Motor
geleitet werden kann, während
der Kraftstoff aus dem ersten Tank immer den zentralen Kraftstoffbehälter durchläuft, um
dort erwärmt
und filtriert zu werden.
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Die
Erfindung liefert mit dem zentralen Kraftstoffbehälter eine
Kombination von Vorteilen, da der Kraftstoffbehälter einen Volumenpuffer für Kraftstoff bildet,
der durch die erste Auslassöffnung
mittels der Kraftstoffversorgungsleitung zum Dieselmotor strömt, sodass
Kraftstoffpumpen, die Kraftstoff zur Einspritzpumpe des Dieselmotors
fördern,
nicht auf den maximalen Volumenstrom von Kraftstoff ausgelegt werden
müssen,
sondern vielmehr auf eine auf den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch
ausgelegte Förderleistung
aufweisen können,
da Verbrauchsspitzen kurzfristig vom Volumen des zentralen Kraftstoffbehälters entnommen
werden können.
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Weiterhin
bietet der zentrale Kraftstoffbehälter eine Kombination eines
Wärmetauschers
zur Erwärmung
von Kraftstoff mit höherer
Fließtemperatur mit
einer Entlüftung,
d. h. mit der Abscheidung von Gas aus Kraftstoff, wobei überdies
eine Filtration durch den Filter bewirkt wird, der zwischen der
ersten und zweiten Einlassöffnung,
und der ersten Auslassöffnung
daraus angeordnet ist, die mit der Kraftstoffversorgungsleitung
zum Dieselmotor verbunden ist, und der überdies Filter die Entlüftungswirkung
verstärkt.
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Ein
besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälters liegt
darin, dass er geeignet ist, durch Anordnung des abhängig von
dem Signal des Temperatursensors gesteuerten Regelventils, das in
der zweiten Rückführleitung
anordnbar ist, und einem abhängig
von dem Signal des Temperatursensors gesteuerten. Kühlmittelventils,
das in einer Zuleitung oder Ableitung vom Wärmetauscher des Kraftstoffbehälters anordnbar
ist, sowie durch Anordnung des ersten Dreiwegeventils und des zweiten Dreiwegeventils
in der zweiten Rücklaufleitung
bzw. in der Kraftstoffzuleitung zur zweiten Einlassöffnung unterschiedliche
Anordnungen für
verschiedene Dieselmotoren realisiert werden können, die beispielsweise in
der ersten und zweiten Ausführungsform verwendbar
sind.
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Die
Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben,
in denen
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1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälters zeigt,
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2 schematisch
eine bevorzugte erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit dem Kraftstoffbehälter
zeigt, und
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3 eine
erfindungsgemäße zweite
Ausführungsform
der Vorrichtung mit den Kraftstoffbehälter zeigt.
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In
den Figuren sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet.
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1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen zentralen
Kraftstoffbehälter 1 mit
einem Gehäuse 3,
in dem die erste Auslassöffnung 6 innerhalb
eines Volumenabschnitts angeordnet ist, das innerhalb des Gehäuses 3 vom
Filter 22 abgetrennt wird. In dem anderen Volumenabschnitt,
der durch den Filter 22 getrennt wird, ist die erste Einlassöffnung 4 und
die zweite Einlassöffnung 5 angeordnet.
Der Volumenabschnitt, in dem zwischen Filter 22 und Gehäuse 3 die
erste und zweite Einlassöffnung 4, 5 angeordnet
sind, steht in Verbindung mit einem flüssigkeitsdichten Entlüftungsventil 23,
das beispielsweise in einem Deckelabschnitt 3A des Gehäuses 3 angeordnet
sein kann. Vorzugsweise ist der Deckelabschnitt 3A als
Teil des Gehäuses 3 mit
diesem dichtend mit einem Gewinde verbunden.
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Die
zweite Auslassöffnung 7 ist
vorzugsweise in dem Volumenabschnitt zwischen Gehäuse 3 und
Filter 22 angeordnet, in dem die erste und zweite Einlassöffnung 4, 5 angeordnet
sind, besonders bevorzugt in einem entlang der Vertikalen oberhalb
der ersten und zweiten Einlassöffnung 4, 5 angeordneten Abschnitte
des vom Gehäuse 3 umschlossenen
Volumens. Ebenfalls entlang der Vertikalen oberhalb der ersten und
zweiten Einlassöffnung
ist das Entlüftungsventil 23 in
Gehäuse 3 positioniert,
bzw. in dessen Deckelabschnitt 3A.
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Der
Temperatursensor (nicht gezeigt) kann in einer mit einem Gewinde
versehenen Ausnehmung 8A angeordnet sein.
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Der
Wärmetauscher 9 ist
in dieser Ausführungsform
als Doppelmantel zwischen dem Gehäuse 3 und einem äußeren Mantel 3B gebildet
und ist bei der gezeigten konzentrischen Anordnung von Filter 22,
Gehäuse 3 und äußerem Mantel 3B im
Wesentlichen als Doppelmantel mit ringförmigem Querschnitt ausgebildet.
Der Wärmetauscher 9 ist
mit einem Anschluss 14A für eine Zuleitung und einem
Anschluss 15A für
eine Ableitung für
Wärmeübertragermedium versehen.
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Vorzugsweise
sind die erste Auslassöffnung 4,
die zweite Auslassöffnung 5 und
die erste Auslassöffnung 6 im
unteren Abschnitt des Gehäuses 3 bei dessen
vertikaler Anordnung positioniert, während die zweite Auslassöffnung 7 mittels
eines Rohrs parallel zur vertikalen Achse des Gehäuses 3 ebenfalls aus
dem unteren Ende des vertikal angeordneten Gehäuses 3 geführt werden
kann.
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Der
Querschnitt entlang der Linie A-A von 1A ist
in 1B gezeigt und macht deutlich, dass in der bevorzugten
Ausführungsform
der zentrale Kraftstoffbehälter 1 im
Wesentlichen rotationssymmetrisch ist, wobei das Gehäuse 3 einen
kreisförmigen
inneren Querschnitt aufweist, in dem konzentrisch der Filter 22 angeordnet
ist. Die Oberfläche
des Gehäuses 3,
die dem äußeren Mantel 3B zugewandt ist,
kann eine Zylinderfläche
soll sein, oder entsprechend 1B radial
angeordnete Rippen aufweisen, die den Wärmeübergang zwischen dem zwischen äußeren Mantel 3B und
Gehäuse 3 anzuordnenden Wärmeübertragermedium
und dem Gehäuse 3 erhöhen.
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2 zeigt
schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Anschluss eines Dieselmotors 2 an einen ersten Tank 20 und
einen zweiten Tank 21, die gesteuert alternativ mit dem
zentralen Kraftstoffbehälter 1 verbindbar
sind. Beispielhaft kann der erste Tank 20 zur Aufnahme
eines Kraftstoffs mit höherer
Verflüssigungstemperatur
dienen, beispielsweise für
sogenannten Biodiesel, und der zweite Tank 21 zur Aufnahme
von Diesel auf Mineralölbasis.
Bei dieser Ausführungsform,
die zur Verwendung mit Dieselmotoren 2 bevorzugt ist, die
unter Dauerlast laufen und beispielsweise keinen abrupten Lastwechseln
unterliegen, ist der zentrale Kraftstoffbehälter 1 mittels der
ersten Auslassöffnung 6 über eine
Kraftstoffversorgungsleitung 12 mit dem Dieselmotor 2,
bzw. gleichbedeutend mit dessen Einspritzpumpe verbunden. Die erste
Kraftstoffrückführleitung verbindet
den Dieselmotor 2 mit der ersten Einlassöffnung 4 des
zentralen Kraftstoffbehälters 1,
sodass ein Wärmeeintrag
aus rückgeführtem Kraftstoff
durch die erste Rückführleitung
einschließlich
darin enthaltener Gasblasen über
die erste Einlassöffnung 4 in den
Volumenabschnitt zwischen Gehäuse 3 und Filter 22 erfolgt,
der von dem Volumenabschnitt durch den Filter 22 getrennt
ist, in dem die erste Auslassöffnung 6 angeordnet
ist.
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Hier
ist beispielhaft gezeigt, dass auch die zweite Auslassöffnung 7,
an der eine zweite Rückführleitung 13 angeschlossen
ist, die mit dem ersten Tank 20 verbunden ist, in dem Volumenabschnitt
innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet
ist, der durch den Filter 22 von dem Volumenabschnitt getrennt
ist, in dem die erste Einlassöffnung 4 und
zweite Einlassöffnung 5 angeordnet
sind. Der Wärmetauscher (nicht
gezeigt) ist durch die Zuleitung 14 und die Ableitung 15 mit
dem Kühlmittelkreislauf
des Dieselmotors 2 verbunden, wobei zur Steuerung des Stroms des
Wärmeübertragermediums
ein Kühlmittelventil 16 in
der Zuleitung 14 oder in der Ableitung 15 angeordnet
ist, das abhängig
von der vom Temperatursensor 8 gemessenen Temperatur innerhalb
des Gehäuses 3 gesteuert
wird. Die Zuleitung 14 und/oder die Ableitung 15 können mit
einer Pumpe 14B zur Steuerung des Wärmeübertragermediums versehen sein.
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Das
Entlüftungsventil 23 ist
schematisch im oberen Abschnitt des Gehäuses 3 angeordnet,
um Gas, das sich im oberen Abschnitt des Gehäuses 3 sammelt, austreten
zu lassen. Für
die Erfindung ist ein Entlüftungsventil 23 bevorzugt,
das flüssigkeitsdicht
ist, z. B. mittels eines Schwimmers bei Kontakt mit Flüssigkeit
auf Seiten des Innern des Gehäuses 3 schließt, und
nur in Abwesenheit eines Flüssigkeitskontakts
auf Seiten des Innern des Gehäuses 3 zum
Durchtritt von Gas öffnet.
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Die
zweite Einlassöffnung 5 ist
mit einer Kraftstoffzuleitung 11 vom ersten Tank 20 verbunden, wobei
Kraftstoff über
die mit der Kraftstoffzuleitung 11 verbundene erste Vorlaufleitung 18 zur
zweiten Einlassöffnung 5 strömen kann,
während
das zwischen der ersten Vorlaufleitung 18 und der Kraftstoffzuleitung 11 angeordnete
zweite Dreiwegeventil 25 alternativ zur Verbindung mit
der ersten Vorlaufleitung eine Verbindung mit dem zweiten Tank 21 über die zweite
Vorlaufleitung 19 hergestellen kann. Auf diese Weise kann
abhängig
von der Stellung des zweiten Dreiwegeventils 25 Kraftstoff
aus dem ersten Tank 20 oder dem zweiten Tank 21 zur
Kraftstoffzuleitung 11 geleitet werden. Bevorzugt ist das
zweite Dreiwegeventil 25 und/oder das erste Dreiwegeventil 24 bei den
Ausführungsform
der Erfindung abhängig
von dem vom Temperatursensor 8 abgegebenen Signal steuerbar.
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Die
zweite Auslassöffnung 7 ist
mit der mit dem ersten Tank 20 verbundenen zweiten Rückführleitung 13 verbunden.
In der zweiten Rückführleitung 13 ist
ein abhängig
von dem Signal des Temperatursensors 8 gesteuertes Regelventil 17 angeordnet, um
abhängig
von der Temperatur im zentralen Kraftstoffbehälter 1 den Volumenstrom
innerhalb der zweiten Rückführleitung
in den ersten Tank 20 zu steuern. In der zweiten Rückführleitung 13 ist
ein erstes Dreiwegeventil 24 angeordnet, das eine Leitung
vom zweiten Tank 21 mit der zweiten Rückführleitung 13 verbindet.
Durch Umstellen des ersten Dreiwegeventils 24 kann alternativ
zur Einleitung des durch die zweite Rückführleitung transportierten Kraftstoffs
in den ersten Tank 20, Kraftstoff in den zweiten Tank 21 rückgeführt werden.
In einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung sind die Stellungen des ersten Dreiwegeventils 24 und
des zweiten Dreiwegeventils 25 so voneinander abhängig gesteuert,
dass bei Verbindung der zweiten Vorlaufleitung 19 mit der Kraftstoffzuleitung 11 durch
das zweite Dreiwegeventil 25 die zweite Rückführleitung 13 durch
das erste Dreiwegeventil 24 mit der Leitung zum zweiten
Tank 21 verbunden ist. Alternativ ist vorzugsweise bei
Verbindung der ersten Vorlaufleitung 18 durch das zweite
Dreiwegeventil mit der Kraftstoffzuleitung 11 die zweite
Rückführleitung 13 durch
das erste Dreiwegeventil 24 mit dem ersten Tank 20 verbunden.
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3 zeigt
die erfindungsgemäß bevorzugte zweite
Ausführungsform,
bei der die erste Rückführleitung 10 das
abhängig
von dem Signal des Temperatursensors 8 gesteuerte Regelventil 17 aufweist und
unmittelbar die zweite Auslassöffnung 7 des
Gehäuses 3 mit
dem ersten Kraftstofftank 20 verbindet. Der erste Kraftstofftank 20 ist
ebenfalls unmittelbar durch die Kraftstoffzuleitung 11 mit
der zweiten Einlassöffnung 5 des
Gehäuses 3 verbunden,
wobei ein Abschnitt der Kraftstoffzuleitung 11 von der
ersten Vorlaufleitung 18 gebildet sein kann, die vorzugsweise
eine Kraftstoffpumpe 18A aufweist, insbesondere wenn der
ersten Tank 20 zur Aufnahme von zähflüssigen Kraftstoff vorgesehen
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der erste Tank 20 mit dem zentralen Kraftstoffbehälter 1 verbunden,
sodass Kraftstoff aus dem ersten Tank 20 nur nach Durchtritt
durch den zentralen Kraftstoffbehälter 1 und den darin
angeordneten Filter 22 zur ersten Auslassöffnung 6 strömen kann,
und von dort durch die Kraftstoffversorgungsleitung 12 zum
Dieselmotor 2.
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Die
erste Rückführleitung 10 kann über das erste
Dreiwegeventil 24, das in der ersten Rückführleitung 10 angeordnet
ist, die mit der ersten Einlassöffnung 4 verbunden
ist, transportiert werden. Abhängig
von der Stellung des ersten Dreiwegeventils 24 kann alternativ
zur Rückführung zur
ersten Einlassöffnung 4 des
Gehäuses 3 Kraftstoff
in den zweiten Tank 21 laufen. Auf diese Weise kann abhängig von der
Stellung des zweiten Dreiwegeventils 25, das in der Kraftstoffzuleitung 11 angeordnet
ist, die die erste Auslassöffnung 6 mit
dem Dieselmotor 2 verbindet, und alternativ den zweiten
Tank 21 über
eine zweite Vorlaufleitung 19 mit der Kraftstoffversorgungsleitung 12 verbindet,
Kraftstoff aus der ersten Rückführleitung 10 zur
ersten Einlassöffnung 4 bzw.
zum zweiten Tank 21 geleitet werden.
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- 1
- zentraler
Kraftstoffbehälter
- 2
- Dieselmotor
- 3
- Gehäuse
- 3A
- Deckelabschnitt
- 3B
- äußerer Mantel
- 4
- erste
Einlassöffnung
- 5
- zweite
Einlassöffnung
- 6
- erste
Auslassöffnung
- 7
- zweite
Auslassöffnung
- 8
- Temperatursensor
- 9
- Wärmetauscher
- 10
- erste
Kraftstoffrückführleitung
- 11
- Kraftstoffzuleitung
- 12
- Kraftstoffversorgungsleitung
- 13
- zweite
Kraftstoffrückführleitung
- 14
- Zuleitung
- 14A
- Anschluss
- 14B
- Pumpe
- 15
- Ableitung
- 15A
- Anschluss
- 16
- Kühlmittelventil
- 17
- Regelventil
- 18
- erste
Vorlaufleitung
- 18A
- Kraftstoffpumpe
- 18B
- Kraftstofffilter
- 19
- zweite
Vorlaufleitung
- 20
- erster
Tank
- 21
- zweiter
Tank
- 22
- Filter
- 23
- Entlüftungsventil
- 24
- erstes
Dreiwegeventil
- 25
- zweites
Dreiwegeventil