DE102007062271B4 - Antriebseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Antriebseinrichtung (10) mit einem selbstzündenden Verbrennungsmotor (12) und einer Einspritzeinrichtung zur Einspritzung von Treibstoff in Brennkammern des Verbrennungsmotors, mit einem Benzintank (14) für einen Benzintreibstoff und einem Dieseltank (22) für einen Dieseltreibstoff, mit einem die beiden Treibstoffe vor der Zuführung zur Einspritzeinrichtung vermischenden Treibstoffmischer (18), mit einem der Einspritzeinrichtung und/oder dem Verbrennungsmotor (12) nachgeordneten, in einem Zwischentank (32) mündenden Treibstoffrücklauf (30) für vom Verbrennungsmotor (12) nicht verbrauchten Treibstoff, wobei im Zwischentank (32) ein Separator zur Abtrennung des Benzintreibstoffs aus dem gemischten Treibstoff vorgesehen ist und wobei eine Rückführleitung (36) zur Rückführung des abgetrennten Benzintreibstoffs zum Benzintank (14) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem selbstzündenden Verbrennungsmotor und einer Einspritzeinrichtung zur Einspritzung von Treibstoff in Brennkammern des Verbrennungsmotors. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Antriebseinrichtung.
  • Aus dem Stand der Technik sind solche Antriebseinrichtungen in vielfältiger Art und Weise bekannt. Unter selbstzündenden Verbrennungsmotoren werden insbesondere mit Dieseltreibstoff betreibbare Motoren verstanden.
  • Eine Kraftstoffzuführungseinrichtung für einen Dieselmotor ist aus der DE 10 2005 053 095 B3 bekannt. Diese zeigt ein Dualkraftstoffzufuhrsystem für Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett.
  • Aus der DE 10 2004 050 602 A1 ist beispielsweise vorbekannt, dass ein selbstzündender Verbrennungsmotor über zwei verschiedene Treibstofftanks betreibbar ist, wobei in einem Treibstofftank insbesondere Dieseltreibstoff und im anderen Treibstofftank Pflanzenöl vorhanden ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung vorzuschlagen, die mit zum einen Dieseltreibstoff und zum anderen aus einem Gemisch bestehend aus Dieseltreibstoff und Benzintreibstoff auf effiziente Art und Weise betrieben werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine solche Antriebseinrichtung sieht folglich einen Benzintank für einen Benzintreibstoff und einen Dieseltank für einen Dieseltreibstoff vor. Ferner ist ein Treibstoffmischer vorhanden, der die beiden Treibstoffe vor der Zuführung zu der Einspritzeinrichtung mischt. Der Einspritzeinrichtung beziehungsweise dem Verbrennungsmotor ist ein Zwischentank nachgeordnet, in dem vom Verbrennungsmotor nicht verbrauchter Treibstoff gesammelt wird. In diesem Zwischentank ist zur Abtrennung des Benzintreibstoffs aus dem gemischten Treibstoff ein Separator vorgesehen. Ferner ist eine Rückführleitung zur Rückführung des abgetrennten Benzintreibstoffs in den Benzintank vorgesehen.
  • Eine derartige Antriebseinrichtung hat den Vorteil, dass der nicht verbrauchte, gemischte Treibstoff, der bei ungünstigen Mischungsverhältnissen hoch explosiv sein kann, in die Ausgangsbestandteile Benzintreibstoff und Dieseltreibstoff getrennt wird. Insofern können die abgetrennten Treibstoffe wieder neu vom Kraftstoffmischer vor dem erneuten Einspritzen in den Verbrennungsmotor gemischt werden.
  • Die Antriebseinrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass der zu verwendende Benzintreibstoff eine über 90 ROZ liegende Oktanzahl und/oder dass der zu verwendende Dieseltreibstoff eine über 40 CZ liegende Cetanzahl aufweist. Unter Benzintreibstoffe werden insbesondere die gängigen an Tankstellen erhältlichen Normal- und Supertreibstoffe verstanden. Unter Dieseltreibstoffen werden sämtliche Dieseltreibstoffe, wie insbesondere auch Biodieseltreibstoffe und/oder pflanzliche Treibstoffe, verstanden.
  • Vorzugsweise ist der Treibstoffmischer derart ausgebildet, dass die Mischung des Benzintreibstoffs mit dem Dieseltreibstoff lastabhängig erfolgt. Das Mischungsverhältnis Benzintreibstoff zu Dieseltreibstoff variiert folglich abhängig von der auf den Verbrennungsmotor wirkenden Last.
  • Vorzugsweise ist im Treibstoffrücklauf ein Rücklaufkühler vorgesehen, der insbesondere die gasförmigen Bestandteile des vom Verbrennungsmotor nicht verbrauchten Treibstoffes kondensiert.
  • Als Separator kann insbesondere ein Vakuumverdampfer vorgesehen sein, der derart betrieben wird, dass der Benzintreibstoff aus dem gemischten Treibstoff separiert wird.
  • Dem Separator kann ein Kondensator zur Kondensation des Benzintreibstoffes nachgeordnet sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Benzintreibstoff in flüssiger Form in den Benzintank rückgeführt wird.
  • Ferner ist denkbar, dass eine Zufuhrleitung zur direkten Zuführung des im Zwischentank sich ansammelnden Dieseltreibstoffs zur Einspritzeinrichtung und/oder zum Treibstoffmischer vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass der Anteil von Dieseltreibstoff, der im Separator anfällt, direkt wieder verwendet wird, ohne in den Dieseltank rückgeführt zu werden.
  • Ferner kann eine Rückführleitung zur Rückführung des im Zwischentank sich ansammelnden Dieseltreibstoffs in den Dieseltank vorgesehen sein. Insbesondere dann, wenn die Kapazität des Zwischentanks erschöpft ist, kann einem Überlaufen des Zwischentanks durch Rückführung des Dieseltreibstoffs in den Dieseltank unterbunden werden.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung gelöst, bei der vor dem Einspritzen von Treibstoff in Brennkammern eines selbstzündenden Verbrennungsmotors Benzintreibstoff mit Dieseltreibstoff gemischt wird und wobei in einem dem Verbrennungsmotor nachgeordneten Zwischentank der vom Verbrennungsmotor nicht verbrauchte gemischte Treibstoff gesammelt und Benzintreibstoff aus dem gemischten Treibstoff abgetrennt wird, wobei der abgetrennte Benzintreibstoff in einen Benzintank rückgeführt wird. Auch hierdurch kann eine Auftrennung des gemischten Treibstoffes in die Anteile Benzintreibstoff und Dieseltreibstoff erfolgen.
  • Vorzugsweise wird der vom Verbrennungsmotor nicht verbrauchte gemischte Treibstoff vor dem Abtrennen des Benzintreibstoffes gekühlt. Ferner kann der sich im Zwischentank ansammelnde Dieseltreibstoff direkt der Einspritzeinrichtung und/oder einem Dieseltank zugeführt werden.
  • Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand der das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist.
  • In der Figur ist eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 10 dargestellt, die einen selbstzündenden Verbrennungsmotor 12 mit einer Einspritzeinrichtung zur Einspritzung von Treibstoff in Brennkammern des Verbrennungsmotors 12 vorsieht. Die Einspritzeinrichtung ist in der Figur nicht separat dargestellt; sie ist Bestandteil des Verbrennungsmotors 12.
  • Die Antriebseinrichtung 10 umfasst ferner einen Benzintank 14 für einen Benzintreibstoff, der mit einer Benzinleitung 16 mit einem dem Verbrennungsmotor 12 vorgelagerten Treibstoffmischer 18 verbunden ist. In der Benzinleitung 16 ist ein Benzinfilter 20 vorgesehen.
  • Die Antriebseinrichtung 10 umfasst ferner einen Dieseltank 22 für einen Dieseltreibstoff. Vom Dieseltank 22 führt eine Dieselleitung 24 zum Treibstoffmischer 18, wobei in der Dieselleitung 24 ein Dieselfilter 26 vorgesehen ist. In Abhängigkeit einer Regelgröße x mischt der Treibstoffmischer 18 die ihm zugeführten Dieseltreibstoffe und Benzintreibstoffe in einem geeigneten Mischungsverhältnis. Die Regelgröße x kann dabei abhängig von der auf den Verbrennungsmotor 12 wirkenden Last sein. Über die Leitung 28 wird der gemischte Treibstoff dem Verbrennungsmotor 12 beziehungsweise dessen Einspritzeinrichtung zugeführt. Der vom Verbrennungsmotor 12 beziehungsweise dessen Einspritzeinrichtung nicht verbrauchte gemischte Treibstoff wird über einen Treibstoffrücklauf 30 einem Zwischentank 32 mit Separator zugeführt. Im Treibstoffrücklauf 30 ist ein Rücklaufkühler 34 vorgesehen, der gasförmige Bestandteile des vom Verbrennungsmotor 12 nicht verbrauchten Treibstoffs kondensiert.
  • Im Zwischentank 32 beziehungsweise in dessen Separator, der insbesondere als Vakuumverdampfer ausgebildet sein, wird Benzintreibstoff aus dem gemischten, nicht verbrauchten Treibstoff abgesondert. Dieser separierte Benzintreibstoff wird über eine Rückführleitung 36 dem Benzintank 14 zugeführt. In der Rückführleitung 36 ist dabei ein Kondensator 38 vorgesehen.
  • Über eine zwischen dem Zwischentank 32 und dem Treibstoffmischer 18 vorgesehene Zuführung 40 wird der Dieseltreibstoffanteil des nicht verbrauchten, gemischten Treibstoffs direkt dem Treibstoffmischer 18 zugeführt und mit Dieseltreibstoff aus dem Dieseltank 22 und/oder Benzintreibstoff aus dem Benzintank 14 in geeigneter Weise gemischt.
  • Durch die beschriebene Antriebseinrichtung 10 kann folglich der Verbrennungsmotor 12 entweder ausschließlich mit Dieseltreibstoff oder einem geeigneten, insbesondere von einem auf den Motor wirkende lastabhängigen Mischungsverhältnis eines Benzintreibstoffes mit einem Dieseltreibstoff betrieben werden. Durch das Vorsehen des Zwischentanks 32 samt Separator kann der Anteil des Benzintreibstoffes des nicht verbrauchten, gemischten Treibstoffes abgetrennt und in den Benzintank 14 wieder rückgeführt werden.

Claims (11)

  1. Antriebseinrichtung (10) mit einem selbstzündenden Verbrennungsmotor (12) und einer Einspritzeinrichtung zur Einspritzung von Treibstoff in Brennkammern des Verbrennungsmotors, mit einem Benzintank (14) für einen Benzintreibstoff und einem Dieseltank (22) für einen Dieseltreibstoff, mit einem die beiden Treibstoffe vor der Zuführung zur Einspritzeinrichtung vermischenden Treibstoffmischer (18), mit einem der Einspritzeinrichtung und/oder dem Verbrennungsmotor (12) nachgeordneten, in einem Zwischentank (32) mündenden Treibstoffrücklauf (30) für vom Verbrennungsmotor (12) nicht verbrauchten Treibstoff, wobei im Zwischentank (32) ein Separator zur Abtrennung des Benzintreibstoffs aus dem gemischten Treibstoff vorgesehen ist und wobei eine Rückführleitung (36) zur Rückführung des abgetrennten Benzintreibstoffs zum Benzintank (14) vorgesehen ist.
  2. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (10) so ausgebildet ist, dass der zu verwendende Benzintreibstoff eine über 90 ROZ liegende Oktanzahl und/oder dass der zu verwendende Dieseltreibstoff eine über 40 CZ liegende Cetanzahl aufweist.
  3. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Treibstoffmischer (18) derart ausgebildet ist, dass die Mischung des Benzintreibstoffs mit dem Dieseltreibstoff lastabhängig erfolgt.
  4. Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Treibstoffrücklauf (30) ein Rücklaufkühler (34) vorgesehen ist.
  5. Antriebseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator als Vakuumverdampfer ausgebildet ist.
  6. Antriebseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Separator ein Kondensator (38) zur Kondensation des Benzintreibstoffs nachgeordnet ist.
  7. Antriebseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zufuhrleitung (40) zur direkten Zuführung des im Zwischentank (32) sich ansammelnden Dieseltreibstoffs zur Einspritzeinrichtung und/oder zum Treibstoffmischer (18) vorgesehen ist.
  8. Antriebseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführleitung zur Rückführung des im Zwischentank (32) sich ansammelnden Dieseltreibstoffs in den Dieseltank (22) vorgesehen ist.
  9. Verfahren zum Berteiben einer Antriebseinrichtung (10), wobei vor dem Einspritzen von Treibstoff in Brennkammern eines selbstzündenden Verbrennungsmotors (12) Benzintreibstoff mit Dieseltreibstoff gemischt wird und wobei in einem dem Verbrennungsmotor nachgeordneten Zwischentank (32) der vom Verbrennungsmotor nicht verbrauchte gemischte Treibstoff gesammelt und' Benzintreibstoff aus dem gemischten Treibstoff abgetrennt wird, wobei der abgetrennte Benzintreibstoff in einen Benzintank (14) rückgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Verbrennungsmotor (12) nicht verbrauchte gemischte Treibstoff vor dem Abtrennen des Benzintreibstoffs gekühlt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der sich im Zwischentank (32) ansammelnde Dieseltreibstoff direkt der Einspritzeinrichtung und/oder einem Dieseltank (22) und/oder dem Treibstoffmischer (18) zum Mischen von Benzintreibstoff und Dieseltreibstoff zugeführt wird.
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