DE202006015480U1

DE202006015480U1 - Anordnung zur Kraftstoffverbrauchsmessung und Kraftstoffzufuhr für selbstzündende Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE202006015480U1
Application number: DE200620015480
Authority: DE
Original assignee: INFOKOM GmbH
Current assignee: INFOKOM GmbH
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2016-10-11

Abstract

Anordnung zur Kraftstoffverbrauchsmessung und Kraftstoffzufuhr für selbstzündende Brennkraftmaschinen, mit einer Zuführleitung vom Tank zur Einspritzpumpe, einer Rücklaufleitung und einer Mess- und Anzeigeeinrichtung für die Durchflussmenge, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zusätzlicher Entlüftungstank (4) einerseits über eine Entlüftungsleitung 10 mit einem Dreiwegeventil (3) verbunden ist, dass in der Vorlaufleitung (6) angeordnet ist, andererseits mit der Rücklaufleitung (9) und Überlaufleitung (8) zum Haupttank (5) verbunden ist,
in der Vorlaufleitung (6) zwischen Haupttank (5) und Dreiwegeventil (3) ein Durchflusssensor angeordnet ist, der mit einer Anzeige und/oder einem Datenspeicher verbunden ist,
im Entlüftungstank (4) ein Reserveregler (14) angeordnet ist, der das Dreiwegeventil (3) so steuert, dass bei hohem Füllstand im Entlüftungstank (4) die Vorlaufleitung (6) geschlossen und Kraftstoff nur aus dem Entlüftungstank (4) entnommen werden kann
und am Entlüftungstank (4) Heiz- und/oder Kühleinrichtungen angeordnet sind.

Description

[Bezeichnung der Erfindung]
Anordnung zur Kraftstoffverbrauchsmessung und Kraftstoffzufuhr für selbstzündende Brennkraftmaschinen
Die Neuerung betrifft eine Anordnung zur Kraftstoffverbrauchsmessung und Kraftstoffzufuhr für selbstzündende Brennkraftmaschinen, wie z. B. Dieselmotore. Diese Anordnung ist für unterschiedlichste Klimabedingungen und Kraftstoffe (Biodiesel, Pflanzenöle) geeignet.
[Stand der Technik]
Derzeitige Verbrauchsanzeigen für Dieselmotore besitzen in der Zuführleitung (Vorlauf) und im Rücklauf (Überlauf) zwischen Tank und Einspritzpumpe je ein Messgerät. Aus der Differenz der beiden Werte wird der Verbrauch berechnet. Diese Verbrauchsanzeige ist dadurch technisch aufwendig. Bedingt durch die Toleranzen der Messgeräte können auch Messfehler entstehen.
Bei mehreren Vor- und Rücklaufleitungen für den wechselnden Einsatz von Dieselkraftstoff und Pflanzenöl sind diese nur beschränkt einsetzbar.
Gemäß der DE PS 3128238 werden die Verbrauchswerte indirekt durch die Messung der Einspritzdauer und Taktzahl der Einspritzpumpe berechnet, was technisch ebenfalls aufwendig und auch ungenau ist.
In dem DE Gbrm 20 2005 001 816 wird vorgeschlagen, nur den Durchfluss in der Vorlaufleitung zu messen und den Rücklauf über einen Entlüftungsbehälter wieder der Einspritzpumpe zuzuführen. Diese Lösung ist ebenfalls nur für eine Kraftstoffart einsetzbar, Bei großen Rücklaufwerten kann sich der Dieselkraftstoff übermäßig erwärmen, da dieser sich nicht mehr mit dem Dieselkraftstoff im Tank vermischen kann. Beide Faktoren bedingen Druckschwankungen im System. Zur Vermeidung ist eine ständige Entlüftung erforderlich, die Kraftstoffverluste bewirken kann.
Durch die DE 198 23 335 ist es bekannt Pflanzenöl und Dieselkraftstoff wechselweise zu verwenden. Dafür sind zwei Tanks mit Zuführungen und Stellventilen vorhanden. In der Anlaufphase wird Dieselkraftstoff benutzt und nach der Erwärmung Pflanzenöl.
[Aufgabe der Erfindung]
Aufgabe der Neuerung ist es deshalb, eine Anordnung zur Kraftstoffverbrauchsmessung und Kraftstoffzufuhr für selbstzündende Brennkraftmaschinen auszubilden, die einen einfachen Aufbau und gute Messgenauigkeit besitzt, sowie gleichzeitig eine optimale Betriebstemperatur der jeweiligen Kraftstoffe sichert.
Eine weitere Aufgabe ist es, die Messung auch bei wechselweisen Einsatz mehrerer Kraftstoffarten zu ermöglichen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs eins.
Ein zusätzlicher Entlüftungstank 4 ist einerseits über eine Entlüftungsleitung 10 mit einem Dreiwegeventil 3 verbunden, dass in der Vorlaufleitung 6 angeordnet ist. Andererseits ist dieser Entlüftungstank 4 mit der Rücklaufleitung 9 und einer Überlaufleitung 8 zum Haupttank 5 verbunden. In der Vorlaufleitung (6) zwischen Haupttank (5) und Dreiwegeventil (3) ist ein Durchflusssensor angeordnet, der mit einer Anzeige und/oder einem Datenspeicher verbunden ist.
Im Entlüftungstank 4 ist ein Reserveregler 14 angeordnet, der das Dreiwegeventil 3 so steuert, dass bei hohem Füllstand die Vorlaufleitung 6 geschlossen und Kraftstoff nur aus dem Entlüftungstank 4 entnommen wird. Zusätzlich sind am Entlüftungstank 4 Heiz- und/oder Kühleinrichtungen angeordnet.
Durch das vom Reserveregler 14 gesteuerte Dreiwegeventil 3 wird es möglich, bei zu großem Kraftstoffrücklauf diesen nur aus dem Entlüftungstank 4 zu entnehmen und die Zufuhr vom Haupttank 5 zu unterbrechen. Das gewährleistet die Kraftstoffversorgung auch im Teillastbereich mit hohem Rücklauf, ohne die Überlaufleitung 8 zu benutzen, was die Kraftstoffmessung verfälschen würde. Die Überlaufleitung 8 ist nur für den Ausfall des Wegeventils 3, bzw. Reservereglers 14 vorgesehen.
Erfindungsgemäß sind am Entlüftungstank 4 weiterhin Heiz- und/oder Kühleinrichtungen angeordnet. Mit einer Kühleinrichtung kann eine Überhitzung des Kraftstoffes im Entlüftungstank 4 bei zu großem Rücklauf verhindert werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 sind am Entlüftungstank 4 ein Temperaturfühler 13 und Heiz- und/oder Kühleinrichtungen für den Kraftstoff angeordnet. Das ermöglicht eine gezielte Steue rung der Kraftstofftemperatur, z. B. in der Startphase (erwärmen) oder bei Volllast (kühlen). In den Unteransprüchen 3 bis 5 sind günstige Lösungen für die Heiz- und Kühlvorrichtung aufgezeigt.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ermöglicht in Verbindung mit der Ausführung nach Anspruch 6 auch die Verwendung von Pflanzenöl als Kraftstoff, ohne die Messanordnung zu beeinträchtigen.
Die Ausführung nach den Ansprüchen 7 und 8 erweitern die Überwachung von Fahrzeugen und Vorrichtungen mit selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Diese ermöglicht neben der Beobachtung der wichtigsten Momentanwerte ein Monitoring über einen längeren Zeitraum. Daraus können effektive Laufzeiten, Kraftstoffverbrauchsabhängigkeiten aber auch Kraftstoffdiebstahl usw. abgeleitet werden.
Eine Notstromversorgung nach Anspruch 9 sichert die Daten auch bei Manipulationsversuchen oder Betriebsstörungen.
[Beispiele]
Nachfolgend soll die Neuerung an einem Ausführungsbeispiel für einen Dieselmotor näher erläutert werden.
1 zeigt das Prinzip der Anordnung,
2 die Vorderansicht des Entlüftungstanks im Schnitt.
Die Pumpe 2 für die Kraftstoffversorgung des Motors 1 ist über die Vorlaufleitung 6 mit dem Haupttank 5 verbunden. Eine Rücklaufleitung 9 für den überschüssigen Kraftstoff verbindet den Motor 1 mit dem Entlüftungstank 4. Dieser ist über die Entlüftungsleitung 10 und einem Dreiwegeventil 3 mit der Vorlaufleitung 6 verbunden. Der Durchflusssensor 7 ist zwischen dem Dreiwegeventil 3 und dem Haupttank 5 in der Vorlaufleitung 6 angeordnet.
Der Entlüftungstank nach 2 besteht aus einem Stahl- oder Kunststoffbehälter. Die Überlaufleitung 8 und die Rücklaufleitung 9 sind auf der Oberseite befestigt. Das Ansaugrohr 11 für den Anschluss der Entlüftungsleitung 10 ist am Boden angeordnet. Dort befinden sich auch ein Lüfter und eine Heizeinrichtung 15. An den Seitenwänden sind Kühlrippen 12 ausgebildet und ein Temperaturfühler 13 befestigt. Von der Oberseite ragt ein Reserveregler 14 in den Entlüftungstank 4, der einen Schwimmer oder elektronische Füllstandsgeber trägt. Die Überlaufleitung 8 wird nur bei Ausfall von Reserveregler 14 und Dreiwegeventil 3 wirksam.
Messanzeiger, Leitungsnetze und Datenspeicher sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Der Kraftstoff wird mittels der Pumpe 2 durch die Vorlaufleitung 6, Durchflusssensor 7 und Dreiwegeventil 3 angesaugt und im Motor 1 zur Einspritzung gebracht. Dabei wird die Durchflussmenge vom Durchflusssensor 7 per Impulse an eine Anzeige und einen Datenspeicher weitergegeben.
Das Dreiwegeventil 3 ist stromlos und geöffnet. Der Rücklauf des überschüssigen Kraftstoffes erfolgt über die Rücklaufleitung 9 in den Entlüftungstank 4. Dort wird der Füllstand durch einen Reserveregler 14 geregelt. Bei maximalem Stand gibt der Reserveregler 14 einen Impuls an das Dreiwegeventil 3. Dieses schließt dann den Vorlauf vom Haupttank 5. Der Kraftstoff wird nun direkt vom Entlüftungstank 4 entnommen. Das Rücklaufsystem wird kurzzeitig zu einem geschlossenen Kreislauf. Wird die Kraftstofftemperatur durch den Rücklauf vom Motor 1 zu hoch, schaltet der Temperaturfühler 13 die Lüftung 15 an. Ist der Kraftstoffspiegel um einen vorgegebenen Betrag gefallen, gibt der Reserveregler 14 einen Impuls an das Dreiwegeventil 3. Dieses öffnet dann wieder den Vorlauf vom Haupttank 5.

1: Motor
2: Pumpe
3: 3/2 Wegeventil
4: Entlüftungstank
5: Haupttank
6: Vorlaufleitung
7: Durchflusssensor
8: Überlaufleitung
9: Rücklaufleitung
10: Entlüftungsleitung
11: Ansaugrohr
12: Kühlrippen
13: Temperaturfühler
14: Reserveregler
15: Lüfter/Heizung

Claims

Anordnung zur Kraftstoffverbrauchsmessung und Kraftstoffzufuhr für selbstzündende Brennkraftmaschinen, mit einer Zuführleitung vom Tank zur Einspritzpumpe, einer Rücklaufleitung und einer Mess- und Anzeigeeinrichtung für die Durchflussmenge, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Entlüftungstank (4) einerseits über eine Entlüftungsleitung 10 mit einem Dreiwegeventil (3) verbunden ist, dass in der Vorlaufleitung (6) angeordnet ist, andererseits mit der Rücklaufleitung (9) und Überlaufleitung (8) zum Haupttank (5) verbunden ist, in der Vorlaufleitung (6) zwischen Haupttank (5) und Dreiwegeventil (3) ein Durchflusssensor angeordnet ist, der mit einer Anzeige und/oder einem Datenspeicher verbunden ist, im Entlüftungstank (4) ein Reserveregler (14) angeordnet ist, der das Dreiwegeventil (3) so steuert, dass bei hohem Füllstand im Entlüftungstank (4) die Vorlaufleitung (6) geschlossen und Kraftstoff nur aus dem Entlüftungstank (4) entnommen werden kann und am Entlüftungstank (4) Heiz- und/oder Kühleinrichtungen angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Entlüftungstank (4) ein Temperaturfühler (13) zur Steuerung der Temperatur des Kraftstoffes angeordnet ist, der mit Heiz- und/oder Kühleinrichtungen für den Kraftstoff verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenwänden des Entlüftungstanks (4) Kühlrippen (12) ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden des Entlüftungstanks (4) ein Lüfter (15) und/oder eine Heizung (15) befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (15) mit dem Kreislauf des Motorkühlwassers verbunden oder mit einer Elektroheizung ausgerüstet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Haupttank für Pflanzenöl über eine Leitung und Ventil mit der Vorlaufleitung (6) verbunden und die Überlaufleitung (8) nur an den zweiten Haupttank angeschlossen ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Messgeräte für die Bordspannung, Motor- und Umgebungstemperatur, sowie Maschinenerschütterungen angeordnet und mit dem Datenspeicher verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher mit einer Sendeeinheit zur Datenübertragung in eine Zentrale verbunden ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgeräte, der Datenspeicher und die Sendeeinheit mit einem vom Bordnetz unabhängigen Reserveakku verbunden sind.