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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb eines Dieselmotors
mit Pflanzenöl,
umfassend: eine Pflanzenölversorgungsleitung
zum Zuführen
von Pflanzenöl
aus einem Pflanzenöltank,
eine Dieselversorgungsleitung zum Zuführen von Dieselkraftstoff aus
einem Dieseltank und ein Umschaltventil zur wahlweisen Herstellung
einer Fluidverbindung zwischen der Einspritzvorrichtung des Dieselmotors mit
entweder der Pflanzenölversorgungsleitung
oder der Dieselversorgungsleitung.
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Der
Einsatz von Pflanzenöl
zum Betrieb von Dieselmotoren ist aus ökonomischer und ökologischer
Sicht eine zukunftsträchtige
Alternative zum Betrieb mit herkömmlichen
Dieselkraftstoff, weil es sich bei Pflanzenöl um einen Kraftstoff handelt,
der aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird und folglich einen
geschlossenen CO2-Kreislauf aufweist.
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Pflanzenöle werden
durch einen Herstellungsprozess aus einer Vielzahl unterschiedlicher Pflanzen,
beispielsweise Raps, Lein, Sonnenblumen, Distel, Soja und Palmen
gewonnen, der im Wesentlichen einen Press- und Filtervorgang umfasst,
in dem das in den Samen dieser Pflanzen enthaltene Öl isoliert
wird. Pflanzenöle
eignen sich in besonderer Weise für den Einsatz in Dieselmotoren bekannter
Bauart, da Zündfähigkeit,
Energiedichte, Verbrennungswärme
und Brennpunkt von Pflanzenöl
vergleichbare Werte wie Dieselkraftstoff aufweisen. Pflanzenöl kann ebenfalls
unter geringer Produktion von Schadstoffen im Abgas verbrannt werden,
stellt bei Verschüttung
keine Gefährdung
von Erdreich, Grundwasser und offenen Gewässern dar und kann darüber hinaus
zu einem geringeren Preis als Dieselkraftstoff gewonnen werden.
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Aus
diesen vorgenannten Gründen
werden in letzter Zeit verstärkt
Anstrengungen unternommen, um Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, die
den Betrieb von Dieselmotoren mit Pflanzenöl ermöglichen. Ein zentrales Problem
beim Betrieb von Dieselmotoren mit Pflanzenöl wird dadurch verursacht,
dass Pflanzenöle
bei niedrigen Temperaturen eine erheblich höhere Viskosität als Dieselkraftstoffe aufweisen.
Die Viskosität
von Pflanzenölen
liegt typischerweise bei den Temperaturen, die im Motorbereich bei
Betriebstemperatur herrschen, oberhalb von etwa 5mPa s, wohingegen
die Viskosität
von Dieselkraftstoff bei diesen Temperaturen unter 3mPa s liegt.
Bei niedrigeren Temperaturen steigt die Viskosität von Pflanzenölen stark
an und erreicht bei 20° Celsius
Werte zwischen 50 und 100mPa s, wohingegen die Viskosität von Dieselkraftstoff
bei dieser Temperatur nahezu unverändert ist und erst bei wesentlich
niedrigeren Temperaturen in geringem Maße zunimmt.
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Die
hohe Viskosität
von Pflanzenöl
bei niedrigen Temperaturen stellt ein Problem dar, weil die dadurch
bedingte Zähflüssigkeit
die Förderung
des Pflanzenöls
in der Einspritzvorrichtung des Dieselmotors und den Einspritzvorgang
selbst erschwert und bei den gebräuclichen Einspritzsystemen
gänzlich
unmöglich
machen kann, wenn bestimmte Viskositätsgrenzen überschritten werden. Zudem
belastet die hohe Viskosität
von Pflanzenöl
bei niedrigen Temperaturen die Bauteile der Einspritzvorrichtung
des Dieselmotors wesentlich stärker
als wenn ein Kraftstoff mit niedriger Viskosität verwendet würde, wodurch
beim Einsatz von Pflanzenöl
ein höherer
Verschleiß als
beim Einsatz von Dieselkraftstoff verursacht wird, wenn das Pflanzenöl eine niedrige
Temperatur aufweist.
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Es
ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Pflanzenöl bei betriebswarmem Motor
vorgewärmt wird
und hierdurch auf eine Viskosität
verringert wird, die einen ebenso verschleißarmen Betrieb der Einspritzvorrichtung
erlaubt wie Dieselkraftstoff. Diese Vorwärmung kann jedoch effizient
nur bei betriebswarmem Motor erreicht werden, da eine Vorwärmung beim
Kaltstart des Motors oder in der frühen Kaltlaufphase des Motors
aufgrund der erheblichen, hierfür erforderlichen
Wärmemengen
praktisch unmöglich ist.
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Andere
Verfahren zur Aufbereitung von Pflanzenöl mit dem Ziel, dessen Viskosität zu erniedrigen,
befinden sich derzeit im Versuchsstadium und können keinen zuverlässigen Betrieb
eines Dieselmotors mit Pflanzenöl
gewährleisten.
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Als
erfolgversprechend werden daher in erster Linie sogenannte Zweitanksysteme
angesehen, die neben dem als Dauerbetriebsstoff dienenden Pflanzenöl in einem
Pflanzenöltank
auch einen kleiner bemessenen Dieseltank aufweisen, in dem ein Kraftstoff
gespeichert ist, der auch bei niedrigen Temperaturen eine ausreichend
niedrige Viskosität
aufweist (z.B. herkömmlicher
Dieselkraftstoff oder Biodiesel; im Folgenden vereinfacht als „Dieselkraftstoff' bezeichnet). Dieser
Dieselkraftstoff kann wahlweise statt des Pflanzenöls der Einspritzvorrichtung
des Dieselmotors zugeführt
werden, um auf diese Weise die Einspritzvorrichtung und damit den
Dieselmotor mit Dieselkraftstoff zu betreiben. Zu diesem Zweck wählt der
Benutzer mittels eines Dreiwegeventils diejenige Kraftstoffart aus,
mit der er den Motor betreiben möchte.
Beim Einsatz in Fahrzeugen ist bei diesen Zweitanklösungen für einen
sicheren Betrieb vorgesehen, dass der Fahrer stets einige Kilometer
vor Fahrtende auf Dieselkraftstoffbetrieb umschaltet, damit sich
bei dem nach Fahrtende abgestellten Fahrzeug nur Dieselkraftstoff
in der Einspritzvorrichtung befindet und hierdurch der Kaltstart
bei Wiederaufnahme der Fahrt mit Dieselkraftstoff stattfindet und folglich
auch bei niedrigen Temperaturen zuverlässig erfolgen kann.
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Ein
wichtiger Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, dass der
Fahrer oftmals nicht abschätzen,
wie lange die Zeitspanne zwischen Fahrtende und erneutem Fahrtbeginn
ist. Aufgrund der Restwärme
des Motors ist es bei kürzeren
Standzeiten oftmals nicht erforderlich, mit Dieselkraftstoff zu starten,
sondern in solchen Fällen
könnte
auch noch mit Pflanzenöl
gestartet werden.
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Einweiterer
Nachteil besteht darin, dass der Fahrer nur schlecht die tatsächliche
Notwendigkeit des Startens mit Dieselkraftstoff abschätzen kann,
da bei Außentemperaturen
einer bestimmten Höhe selbst
nach längeren
Standzeiten auch mit Pflanzenöl
gestartet werden könnte.
Schließlich
kann der Fahrer schlecht abschätzen,
wann er tatsächlich
auf Dieselbetrieb umstellen muss und wird aus Sicherheitsgründen dazu
neigen, lieber zu früh
als zu spät
umzuschalten, sodass tendenziell zu lange mit Dieselbetrieb gefahren
wird.
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Diese
Nachteile führen
dazu, dass bei dem herkömmlichen
Zweitanksystem regelmäßig zu häufig und
zu lange auf den Betrieb mit Dieselkraftstoff umgeschaltet wird
und folglich zu viel Dieselkraftstoff verbraucht wird. Dies erfordert
dann ein unerwünschtes,
häufiges
Nachtanken von Dieselkraftstoff und verringert das Einsparpotenzial
bei Pflanzenölbetrieb.
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Ein
weiterer Nachteil des bekannten Systems liegt darin, dass der Fahrer
vergessen kann, auf den Betrieb mit Dieselkraftstoff umzuschalten
und sich dann bei Abstellen des Fahrzeugs Pflanzenöl in der
Einspritzvorrichtung befindet. Darüber hinaus kann bei plötzlichen,
unerwarteten Fahrtunterbrechungen mit den bekannten Systemen kein
Ersatz des Pflanzenöls
in der Einspritzvorrichtung durch Dieselkraftstoff erfolgen und
es würde
folglich erforderlich werden, den Dieselmotor im Stand laufen zu lassen,
bis die Einspritzvorrichtung nur Dieselkraftstoff enthält.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betrieb
eines Dieselmotors mit Pflanzenöl
bereitzustellen, welche zumindest einen der vorgenannten Nachteile
verringert und vorzugsweise ganz vermeidet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die eine Steuerungseinheit
zur automatischen Betätigung
des Umschaltventils aufweist, um zumindest Teile des Einspritzsystems
des Dieselmotors mit Dieselkraftstoff aus dem Dieseltank zu spülen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird vermieden, dass der Fahrer manuell auf Dieselbetrieb umstellen
muss, sondern dieser Umstellvorgang wird automatisch durch die Steuerungseinheit
bewirkt. Die Steuerungseinheit betätigt also ein aktuatorbetriebenes
Umschaltventil, welches als elektrisches, elektromagnetisches, hydraulisches,
pneumatisches, oder in anderer Bauweise ausgeführtes Ventil bereitgestellt
werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
weist den Vorteil auf, dass sie eine zuverlässige und angemessene Spülung des
Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff sicherstellt, ohne dass es
darauf ankommt, dass der Benutzer die Umschaltung selbst manuell
vornimmt. In der einfachsten Ausführungsform signalisiert der
Benutzer durch Betätigen
eines Knopfes der Steuerungseinheit, dass in nächster Zeit eine Fahrtunterbrechung
auftreten wird, und die Steuerungseinheit entscheidet dann, beispielsweise
anhand anderer Kenngrößen (z.B. der
Motortemperatur, der Umgebungstemperatur, der Motordrehzahl oder
der Fahrzeuggeschwindigkeit) ob, wann und/oder wie lange ein Spülvorgang
des Einspritzsystems durchgeführt
werden muss.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
erreicht auf diese Weise, dass zumindest ein Teil des Pflanzenöls aus dem
Einspritzsystem durch Dieselkraftstoff ersetzt wird. Unter Einspritzsyetm
soll in diesem Zusammenhang die kraftstoffführenden Leitungen, Ventile,
Zwischenspeicher und Verdichtervorrichtungen verstanden werden,
die Pflanzenölmengen
enthalten können,
das beim Start des Dieselmotors dem Motor zugeführt wird. Grundsätzlich ist
es bevorzugt, möglichst
das gesamte im Einspritzsystem befindliche Pflanzenöl durch
Dieselkraftstoff zu ersetzen. Es ist jedoch vielfach ausreichend,
wenn nur Teile des Pflanzenöls
durch Dieselkraftstoff ersetzt werden, da die verbleibenden Pflanzenölreste beim
nächsten Startvorgang
kurzfristig über
die Brennräume
abgeführt
werden können
und daher kein Problem darstellen. Je nach Bauart des Einspritzsystems
(Blockeinspritzpumpe, Common-Rail, Pumpe-Düse) können größere oder kleiner Anteile des
Einspritzsystems gespült
werden.
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Der
Spülvorgang
kann dabei in einfachster Weise erfolgen, indem auf den Betrieb
mit Dieselkraftstoff umgeschaltet wird und hierdurch solange das
im Einspritzsystem noch befindliche Pflanzenöl durch Verbrennung in den
Brennräumen
abgeführt wird,
bis es vollständig
durch Dieselkraftstoff ersetzt ist.
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Insbesondere
kann jedoch das Pflanzenöl auch
in anderer Weise abgeführt
werden, beispielsweise in einen Zwischenspeicher oder den Pflanzenöltank zurückgeführt werden.
Insbesondere in diesem Fall ist es auch möglich, dass eine Spülung des
Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchgeführt wird, wenn der Motor nicht
läuft,
also das Pflanzenöl
nicht durch Einspritzung in die Brennräume aus dem Einspritzsystem
entfernt werden kann.
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Es
ist insbesondere bevorzugt, die erfindungsgemäße Vorrichtung fortzubilden
mittels einer Spülrückflussleitung,
welche so mit dem Einspritzsystem des Dieselmotors verbunden ist,
dass das Einspritzsystem bei Motorstillstand gespült werden kann.
Eine solche Spülrückflussleitung
ermöglicht
es, dass das Pflanzenöl,
welches durch Dieselkraftstoff im Einspritzsystem ersetzt werden
soll, in geeigneter Weise zurückgeführt wird,
um es zu einem späteren Zeitpunkt
bei betriebswarmem Motor verbrennen zu können. Auf diese Weise geht
kein Pflanzenöl
verloren und es kann darüber
hinaus auch eine Spülung des
Einspritzsystems durchgeführt
werden, wenn kein Kraftstoff in die Brennräume des Motors eingespritzt
wird. Diese Fortbildung ermöglicht
es insbesondere, dass die Steuerungseinheit vollständig ohne
eine gesonderte Maßnahme
des Benutzers des Dieselmotors die automatische Spülung durchführt, indem
die Steuerungseinheit beispielsweise anhand der Motortemperatur,
der Außentemperatur
und/oder anderer relevanter Parameter entscheidet, ob eine Spülung erforderlich
ist und dann entsprechende Signale zur Durchführung einer Spülung versendet.
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Insbesondere
ist es bevorzugt, dass die Spülrückflussleitung
das Einspritzsystem mit dem Pflanzenöltank verbindet. Auf diese
Weise wird das herauszuspülende
Pflanzenöl
in den Pflanzenöltank zurückgeführt wird
und kann nachfolgend wieder der Verbrennung zugeführt werden.
Dabei ist es unschädlich,
wenn auch geringe Mengen von Dieselkraftstoff in den Pflanzenöltank mit
eingespült
werden, da dieser sich mit dem Pflanzenöl vermischen kann und in gleicher
Weise der Verbrennung zugeführt
werden kann.
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Alternativ
dazu ist es bevorzugt, wenn die Spülrückflussleitung in einen Zwischenspeicher
mündet,
der in Flussrichtung des Pflanzenöls zwischen Pflanzenöltank und
Einspritzsystem angeordnet ist. Ein solcher Zwischenspeicher weist
gleich eine Vielzahl von Vorteilen auf. So kann der Zwischenspeicher
einerseits im Motorbereich angeordnet sein und hierbei schon im
normalen Betrieb des Motors bei Betriebstemperatur das Pflanzenöl, welches
aus dem beabstandet angeordneten Pflanzenöltank dem Motor zugeführt wird,
vorwärmen
und hierdurch dessen Viskosität
verringern. Der Zwischenspeicher kann darüber hinaus so mit der Spülrückflussleitung verbunden
sein, dass überschüssig geförderter
Kraftstoff in den Zwischenspeicher zurückfließt und auf diese Weise eine
permanente Umwälzung
erzielt wird, welche eine vorteilhafte Homogenisierung mit Entfernung
größerer Luftblasen
im Kraftstoff bewirkt.
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Schließlich hat
diese bevorzugte Ausführungsform
noch den entscheidenden Vorteil, dass beim Spülvorgang stets eine gewisse
Menge überschüssigen Dieselkraftstoffs
in den Zwischenspeicher gelangen kann, der sich mit dem dort befindlichen
Pflanzenöl
mischt. Beim darauf folgenden Kaltstartvorgang wird dem Einspritzsystem
dann zunächst
ein Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl zugeführt, das typischerweise eine
vom Mischungsverhältnis
abhängige,
verringerte Viskosität gegenüber reinem
Pflanzenöl
aufweist.
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Es
ist weiterhin, insbesondere in Verbindung mit einem Zwischenspeicher
vorteilhaft, wenn die Steuerungseinheit ausgebildet ist, um die
Dieselmenge, mit der gespült
wird, in Abhängigkeit
der Motortemperatur und/oder der Umgebungstemperatur zu wählen. Die
Steuerungseinheit kann bei dieser Fortbildung den Spülvorgang
so steuern, dass bei besonders niedrigen Außentemperaturen ein längerer Spülvorgang
stattfindet, um auf diese Weise eine größere Menge an Dieselkraftstoff
in den Zwischenspeicher zu fördern
und hierdurch im Zwischenspeicher ein Mischungsverhältnis von
Dieselkraftstoff und Pflanzenöl
zu erzielen, welches für
den nachfolgenden Kaltstart eine ausreichend niedrige Viskosität aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann weiter fortgebildet werden durch eine Kraftstoffpumpe, welche
durch die Steuerungseinheit gesteuert wird, zur Spülung des
Einspritzsystems. Grundsätzlich
ist es zwar möglich,
den Spülvorgang
mit der Kraftstoffpumpe des Einspritzsystems durchzuführen, welche
auch im normalen Betrieb den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zum
Einspritzsystem fördert. Für einen
unabhängigen
Betrieb und eine in ihrer Funktionsweise variablere Spülung ist
es jedoch bevorzugt, wenn hierzu eine zusätzliche Kraftstoffpumpe vorhanden
ist, die durch die Steuerungseinheit angesteuert wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Steuerungseinheit ausgebildet, um nach Abstellen oder beim
Starten des Dieselmotors eine Spülung des
Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchzuführen. Bei dieser Ausführungsform
wird auf steuerungstechnisch besonders einfache Weise nach jedem
Abstellvorgang oder vor jedem Startvorgang des Dieselmotors eine
Spülung
durchgeführt
und auf diese Weise sichergestellt, dass sich bei jedem Startvorgang
Dieselkraftstoff im Einspritzsystem befindet.
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In
vielen Fällen
ist es vorteilhaft, wenn die Steuerungseinheit ausgebildet ist,
um eine vorbestimmte Zeitspanne nach Abstellen des Dieselmotors eine
Spülung
des Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchzuführen. Diese
Ausführungsform
führt die Spülung vorzugsweise
erst dann durch, wenn eine typische Zeitspanne verstrichen ist,
bei der die Motortemperatur normalerweise so weit abgesunken ist, dass
ein Neustart mit Pflanzenöl
nicht durchgeführt werden
sollte oder kann. Dabei kann diese Zeitspanne beispielsweise in
Abhängigkeit
der Außentemperatur
von der Steuerungseinheit vorbestimmt werden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Steuerungseinheit ausgebildet, um bei Unterschreiten einer
von einem Temperatursensor erfassten Temperatur, insbesondere einer
solcherart erfassten Kühlwasser-
oder Schmieröltemperatur
des Dieselmotors oder einer solcherart erfassten Umgebungstemperatur
eine Spülung
des Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchzuführen. Diese
Ausführungsform
ermöglicht
eine genau an die Temperaturbedingungen angepasste Steuerung des Spülvorgangs
und kann eine Spülung
nur dann durchführen,
wenn die Temperatur tatsächlich
so weit abgesunken ist, dass ein Neustart mit Pflanzenöl zu starke
Verschleißerscheinungen
verursachen würde oder
sogar unmöglich
wäre. Dabei
kann die Steuerungseinheit für
diese Ausführungsform
mit den entsprechenden Temperatursensoren oder dem Motormanagementsystem
des Dieselmotors selbst verbunden sein, um die Ist-Parameter für die Steuerung der
Spülung
zu erhalten oder es können
entsprechende, spezifische Sensoren vorhanden sein, die nur dazu
dienen, der Steuerungseinheit die erforderlichen Daten bereitzustellen.
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Weiterhin
kann es vorteilhaft sein, wenn eine Vorrichtung zum manuellen Spülen oder
eine Schaltvorrichtung zum manuellen Betätigen des Umschaltventils durch
den Benutzer des Dieselmotors vorhanden ist. Dies ermöglicht es,
dass der Benutzer in bestimmten Fällen ein Spülung des Dieselmotors manuell
vornimmt oder das mit einem Aktuator betätigte Umschaltventil manuell
umschalten kann.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Dieselmotor mit einer Vorrichtung
zum Betrieb eines Dieselmotors mit Pflanzenöl der zuvor beschriebenen Art.
Grundsätzlich
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
dazu eingesetzt werden, um bereits in Verkehr gebrachte Dieselmotoren
umzurüsten
und so den Betrieb dieser bereits in Verkehr befindlichen Dieselmotoren
mit Pflanzenöl
zu ermöglichen.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
jedoch auch „ab
Werk" in Dieselmotoren
eingebaut werden, bevor diese in Verkehr gebracht werden.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem Dieselmotor,
der einen Dieselmotor der zuvor beschriebenen Art aufweist. Die Erfindung
eignet sich insbesondere für
in Kraftfahrzeugen betriebene Dieselmotoren, um auf diese Weise
die ökologische
Gesamtbilanz in besonderem Maße
beeinflussen zu können,
indem insbesondere Nutzfahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
betrieben werden, die einen großen
Anteil am derzeitigen Dieselverbrauch haben.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
wird vorzugsweise nach einem Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors
mit Pflanzenöl
betrieben, mit den Schritten:Zuführen
von Pflanzenöl über eine
Pflanzenölversorgungsleitung
aus einem Pflanzenöltank, Zuführen von
Dieselkraftstoff über
eine Dieselversorgungsleitung aus einem Dieseltank, wahlweise Herstellen
einer Fluidverbindung zwischen dem Einspritzsystem des Dieselmotors
mit entweder der Pflanzenölversorgungsleitung
oder der Dieselversorgungsleitung mittels eines Umschaltventils,
wobei das Umschaltventil automatisch über eine Steuerungseinheit
betätigt
wird, um das Einspritzsystem des Dieselmotors mit Dieselkraftstoff
aus dem Dieseltank zu spülen.
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Dabei
wird vorzugsweise beim Spülvorgang Pflanzenöl oder Dieselkraftstoff
oder ein Gemisch davon aus dem Einspritzsystem des Dieselmotors über eine
Spülrückflussleitung
abgeführt,
sodass das Einspritzsystem bei Motorstillstand gespült werden kann.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass Pflanzenöl oder
Dieselkraftstoff oder ein Gemisch davon über die Spülrückflussleitung in den Pflanzenöltank abgeführt wird.
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Alternativ
dazu ist es oftmals vorteilhaft, wenn Pflanzenöl oder Dieselkraftstoff oder
ein Gemisch davon über
die Spülrückflussleitung
in einen Zwischenspeicher abgeführt
wird, der in Flussrichtung des Pflanzenöls zwischen Pflanzenöltank und Einspritzsystem
angeordnet ist.
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Vorzugsweise
wird die Dieselmenge, mit der gespült wird, in Abhängigkeit
der Motortemperatur und/oder der Umgebungstemperatur gewählt.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn nach Abstellen oder vor oder beim Starten
des Dieselmotors eine Spülung
des Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchgeführt wird.
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Insbesondere
kann eine vorbestimmte Zeitspanne nach Abstellen des Dieselmotors
eine Spülung
des Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchgeführt werden.
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Eine
besonders bevorzugte Verfahrensform sieht vor, dass bei Unterschreiten
einer bestimmten Temperatur, insbesondere einer bestimmten Kühlwasser-
oder Schmieröltemperatur
des Dieselmotors oder einer bestimmten Umgebungstemperatur um den
Dieselmotor eine Spülung
des Einspritzsystems mit Dieselkraftstoff durchgeführt wird.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden anhand der anhängenden Figuren beschrieben.
Es zeigen:
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1:
Eine schematische Anordnung der zur Ausführung der Erfindung erforderlichen
Komponenten,
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Bezugnehmend
auf 1 umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Pflanzenöltank 1 und
einen Dieseltank 3. Vom Pflanzenöltank 1 wird das Pflanzenöl mittels
einer ersten Kraftstoffpumpe 2 in einen Zwischenspeicher 8 gefördert und
kann von dort über
eine Kraftstoffzufuhrleitung 11 über ein Umschaltventil 5 zum
Einspritzsystem 6 des Dieselmotors gefördert werden. Von dort kann
das Pflanzenöl über eine
Rücklaufleitung 12 zurück in den
Zwischenspeicher 8 gefördert
werden, wenn ein Überdruckventil 7 geöffnet ist.
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Ein
Dieseltank 3 ist über
eine Dieselzuführleitung 14 mit
dem Umschaltventil 5 verbunden. Aus dem Dieseltank 3 kann
mittels einer zweiten Kraftstoffpumpe 4 Dieselkraftstoff
zum Umschaltventil 5 gefördert werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst weiterhin eine Steuereinheit 9, welche die elektrisch betriebene,
erste Kraftstoffpumpe 2 und die elektrisch betriebene,
zweite Kraftstoffpumpe 4 sowie das elektromagnetisch betätigte Umschaltventil 5 ansteuert.
Die Steuereinheit 9 ist mit einem Temperatursensor 10 verbunden,
der die Luftumgebungstemperatur misst. Die Steuereinheit 9 ist
weiterhin (nicht dargestellt) mit dem Motormanagementsystem des
Dieselmotors verbunden und bezieht aus dieser Verbindung eine Reihe
von Daten, darunter die Kühlwassertemperatur,
die Öltemperatur
und die Motordrehzahl.
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Im
normalen Betriebszustand bei betriebswarmem Motor steuert die Steuereinheit 9 die
erste Kraftstoffpumpe 2 an, damit diese Pflanzenöl aus dem
Pflanzenöltank 1 in
den Zwischenspeicher 8 fördert. Weiterhin ist das Umschaltventil 5 von
der Steuereinheit 9 so geschaltet, dass eine Fluidverbindung zwischen
dem Zwischenspeicher 8 und dem Einspritzsystem 6 besteht
und die Fluidverbindung zwischen dem Dieseltank 3 und dem
Einspritzsystem 6 unterbrochen ist. In diesem Zustand wird
der Dieselmotor mit Pflanzenöl
betrieben.
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Nach
Abstellen des Dieselmotors befindet sich Pflanzenöl im Einspritzsystem 6.
Dieses wird, wenn Kühlwasser-
und Öltemperatur
eine Temperatur von beispielsweise 20° Celsius unterschreiten, durch
Dieselkraftstoff aus dem Dieseltank 3 ersetzt. Vorzugsweise
ist die Temperatur, bei der ein Spülvorgang eingeleitet wird,
einstellbar, damit ein Monteur diese Temperatur in Abhängigkeit
der Eigenschaften des Motors, des Einspritzsystems und/oder des
klimatischen Umfelds, in dem der Dieselmotor betrieben wird, einstellen
kann.
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Zu
diesem Zweck steuert die Steuereinheit 9 das Umschaltventil 5 so
an, dass eine Fluidverbindung zwischen Dieseltank und Einspritzsystem 6 hergestellt
wird und die Fluidverbindung zwischen dem Zwischenspeicher 8 und
dem Einspritzsystem 6 über
die Zufuhrleitung 11 unterbrochen ist. Die Steuereinheit 9 setzt
die zweite Kraftstoffpumpe 4 in Bewegung und fördert hierdurch
Dieselkraftstoff aus dem Dieseltank 3 über das Umschaltventil 5 in
das Einspritzsystem 6. Das dort befindliche Pflanzenöl wird über die
Rückflussleitung 12 in
den Zwischenspeicher 8 gefördert. Sofern durch diese zusätzlich geförderte Kraftstoffmenge
die Aufnahmekapazität des
Zwischenspeichers 8 überschritten
wird fließt Kraftstoff
aus dem Zwischenspeicher 8 über die zweite Rückflussleitung 13 in
den Pflanzenöltank
zurück. Die
Steuereinheit 9 steuert die zweite Kraftstoffpumpe 4 so
lange an, bis das Pflanzenöl
im Einspritzsystem 6 vollständig durch Dieselkraftstoff
aus dem Dieseltank 3 ersetzt ist. In Abhängigkeit
der vom Temperatursensor 10 erfassten Außentemperatur
wird die zweite Kraftstoffpumpe 4 über diese Mindestzeitspanne
hinaus weiterbetrieben, um Dieselkraftstoff über die Rückflussleitung 12 in
den Zwischenspeicher 8 zu fördern. Der zusätzlich geförderte Dieselkraftstoff
vermischt sich im Zwischenspeicher 8 mit dem dort befindlichen
Pflanzenöl.
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Nach
Abschluss dieses Spülvorgangs
wird die zweite Kraftstoffpumpe 4 von der Steuereinheit abgeschaltet
und das Umschaltventil 5 in die erste Stellung gebracht,
in der eine Fluidverbindung zwischen dem Zwischenspeicher 8 und
dem Einspritzsystem 6 über
die Zufuhrleitung 11 besteht. Beim erneuten Kaltstart wird
dann der Dieselmotor mit dem im Einspritzsystem 6 befindlichen
Dieselkraftstoff problemlos gestartet und danach gegebenfalls für eine bestimmte Zeitspanne,
die vom Volumen des Zwischenspeichers 8 abhängt, mit
dem Dieselkraftstoff-Pflanzenölgemisch
aus dem Zwischenspeicher 8 betrieben. Dabei wird der Zwischenspeicher 8 kontinuierlich
mittels der ersten Kraftstoffpumpe 2 mit Pflanzenöl aufgefüllt, sodass
nach Verstreichen einer bestimmten Betriebszeit, wenn der Dieselmotor
Betriebstemperatur erreicht hat und das Pflanzenöl vorgewärmt werden kann, der weitere
Betrieb mit Pflanzenöl
erfolgt.