DE2846269C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffversorgungssystem mit einer Brennstoffpumpe zur Lieferung von Brennstoff an einen Motor, verbunden mit einem Brennstofftank zur Lieferung von Brennstoff an die Pumpe, einem Tank für ein Brennstoff­ additiv sowie Verbindungsmittel zur Verbindung des Brennstoff­ additivtanks mit der Brennstoffpumpe über ein Ventil in Paral­ lelbeziehung zu dem Brennstofftank.

Dieselbrennstoffe werden aufgrund von Zetanzahlen eingeteilt und ein gegebener Dieselmotor arbeitet nach vollständiger Er­ wärmung in zufriedenstellender Weise mit einem eine bestimmte Zetanzahl aufweisenden Brennstoff. Wenn der Motor jedoch kalt ist und mit einem eine bestimmte Zetanzahl aufweisenden Brennstoff arbeitet, so werden viele Motoren übermäßige Men­ gen an sogenanntem "weißen Rauch" ausstoßen, bis sich der Mo­ tor vollständig erwärmt hat. Die Emission von derartigem weißen Rauch ist im Hinblick auf die Luftverunreinigung außer­ ordentlich unerwünscht. Zur Überwindung dieses Problems ist gemäß dem Stand der Technik vorgesehen, daß die Zetanzahl erhöhende Brennstoffadditive mit dem Brennstoff im Haupt­ brennstofftank gemischt werden, wobei die Zusatzmenge dieses Additivs durch die erforderliche Zetanzahlerhöhung bestimmt ist, die zur Vermeidung von Weißrauch-Emissionspegeln erfor­ derlich ist.

Aus der FR-PS 8 78 965 ist ein Verfahren für den Betrieb von Verbrennungsmotoren bekannt, gemäß welchem ein inertes Gas vor der Mischung mit Verbrennungsluft eingebracht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Additiv zur Verhinderung von "weißem Rauch" selektiv derart zuzugeben, so daß sich die durch das Brennstoffadditiv verursachten Kosten in Grenzen halten.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrie­ ben.

In der Zeichnung ist schematisch ein Bockdiagramm eines Die­ selmotors mit einem erfindungsgemäßen Brennstoffversorgungs­ system dargestellt.

Das erfindungsgemäße Dieselbrennstoffversorgungssystem ist in der Zeichnung zusammen mit einem Dieselmotor 10 dargestellt. Der Dieselmotor 10 steht mit einer in üblicherweise aufgebau­ ten Brennstoffpumpe 12 in Verbindung, um so Brennstoff an die Zylinder des Dieselmotors 10 zu liefern. Die Brennstoffpumpe 12 erhält Brennstoff über eine erste Leitung 14, die entweder, wie gezeigt, von der Pumpe 12 getrennt sein kann oder einstückig damit ausgebildet ist und die mit einem T-Stück 16 verbunden ist. Ein Zweig 18 des T-Stücks 16 ist über eine zweite Leitung 20 und ein Filter 22 mit dem Hauptbrennstoff­ versorgungstank 24 verbunden. Der Versorgungstank 24 dient zur Aufnahme von Dieselbrennstoff mit einer solchen Zetanzahl, daß der Dieselmotor 10 im warmen Betriebszustand mit einem gewünschten Leistungspegel arbeiten kann, und zwar mit einem vorbestimmten gewünschten Minimum an Emissionen.

Der andere Zweig 30 des T-Stücks 16 ist mit einer Strömungs­ mittelfluß-Meßvorrichtung 32 in einer dritten Leitung 34 ver­ bunden. In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung haben die Zumeßmittel 32 die Form einer Zumeßöffnung (Drossel), die für den üblichen Motor einen Zumeßöffnungsdurchmesser von annähernd 0,76 mm aufweist. Es sei jedoch bemerkt, daß sich die Abmessung abhängig von der Größe des Dieselmotors, mit dem das Versorgungssystem verwendet wird, ändern kann und auch abhängig von der Art des verwendeten Brennstoffadditivs, was wiederum von der Fähigkeit einer gegebenen Additivmenge abhängt, einen bestimmten Anstieg des Zetanpegels mit einer bestimmten Mischungsgeschwindigkeit mit dem üblichen Brennstoff zu erzeu­ gen.

Ein normalerweise geschlossenes, elektromagnetbetätigtes Ventil 36 ist mit Leitung 34 in Serie mit Zumeßöffnung 32 verbunden, und eine Steuerschaltung 38 ist für das Ventil 36 vorgesehen.

Ein Brennstoffadditivtank 40 mit einer Kapazität von nur 4 oder 8 Litern ist mit der dritten Leitung 34 über ein Filter 42 verbunden. Wenn das Elektromagnetventil 36 somit geöffnet ist, so wird Brennstoffadditiv vom Additivtank 40 zum T-Stück 16 fließen und dort mit dem üblichen Brennstoff gemischt werden, wobei die Menge dieser Strömung durch die Zumeßöffnung 32 zugemessen wird und etwas von der Vertikal­ position des Additivtanks 40 bezüglich der Zumeßöffnung und der Größe des negativen Drucks abhängig ist, der in der Leitung 14 durch die Brennstoffpumpe 12 während des Betriebs erzeugt wird.

Das Ventil 36 kann zum Zwecke der Öffnung über einen Satz von schematisch bei 44 gezeigten Kontakten erregt werden und wird durch ein Zeitverzögerungsrelais 46 von üblicher Konstruktion betätigt. Vorzugsweise besitzt das Zeitverzögerungsrelais eine Periode in der Größenordnung von ungefähr 2 Minuten, obwohl ab­ hängig von den Erwärmungseigenschaften des Dieselmotors 10 größere oder kleinere Perioden verwendet werden können.

Ein von Hand betätigbarer Schalter 48 ist mit dem Zeitverzögerungs­ relais verbunden und erregt beim augenblicklichen Schließen das Zeitverzögerungsrelais 46, um seinerseits das Ventil 36 zu erregen und zu öffnen. Obwohl der Schalter 48 nur augen­ blicklich durch einen Benutzer geschlossen wird, so hält das Zeitverzögerungsrelais 46 doch das Ventil 36 im Öffnungszustand für die volle Länge der normalerweise 2 Minuten betragenden Periode, wie oben erwähnt. Zu dieser Zeit dann schaltet das Zeitverzögerungsrelais 46 die elektrische Leistungsversorgung für das Ventil 36 ab und gestattet dessen Schließung. Die ver­ wendete Zeitperiode hängt, wie erwähnt, von den Erwärmungs­ eigenschaften des Dieselmotors 10 ab und wird derart gewählt, daß das für die Erhöhung der Zetanzahl des an die Pumpe 12 gelie­ ferten Brennstoffs verantwortliche Brennstoffadditiv nur solan­ ge geliefert wird wie es der Dieselmotor 10 benötigt, um sich in hin­ reichender Weise zu erwärmen, so daß die unerwünschten weißen Rauchemissionen nicht auftreten.

Typischerweise ist der Schalter 48 ein von ande­ ren zur Steuerung des Dieselmotors verwendeten Schaltern gesonderter Schalter, obwohl in einigen Fällen dieser Schalter mit dem Startschalter mechanisch gekoppelt sein kann. Im ersteren Fal­ le braucht dann, wenn der Dieselmotor beim erneuten Starten noch warm ist, der Schalter 48 nicht wieder betätigt zu werden, was zur Folge hat, daß das im Additivtank 40 befindliche Brennstoff­ additiv nicht unnötig verbraucht wird.

Im letztgenannten Fall hat das Starten des Dieselmotors stets die Lieferung des die Zetanzahl vergrößernden Additivs zur Folge, um so sicherzustellen, daß ein vergeßlicher Benutzer den Dieselmo­ tor nicht starten kann, ohne das Brennstoffadditiv zu verwen­ den, auf welche Weise sichergestellt wird, daß keine unerwünschten Emissionen auftreten. Wenn jedoch der Schalter 48 mit dem Starter gekoppelt ist, so kann in unnotwendiger Weise Additiv dann verbraucht werden, wenn der Dieselmotor 10 bereits warm ist.

Wenn gewünscht, können die Vorteile beider Systeme erreicht und die Nachteile beider Systeme vermieden werden, wenn man einen thermischen Schalter 50 verwendet, der sich in der elektrischen Schaltung normalerweise zwischen dem Schalter 48 und dem Zeitverzögerungsrelais 46 befindet. Der thermische Schalter 50 ist mit dem Dieselmotor 10 verbunden, um dessen Tempera­ tur abzufühlen und schließt nur dann, wenn die Motortemperatur hinreichend niedrig liegt, so daß unerwünschte weiße Rauch­ emissionen auftreten könnten. Zu allen anderen Zeiten, wenn der Dieselmotor hinreichend warm ist, so daß solche Emissionen nicht auftreten können, ist der Schalter 50 geöffnet, wodurch die Erregung des Zeitverzögerungsrelais 46 und die sich daraus ergebende Öffnung des Ventils 36 verhindert wird.

Das erfindungsgemäße Brennstoffversorgungssystem für einen Dieselmotor vermeidet unerwünschte Emissionspegel an weißem Rauch beim Starten eines kalten Dieselmotors, wobei der un­ nötige Verbrauch von teuren, die Zetanzahl verbessernden Additiven vermieden wird.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein Dieselbrenn­ stoffversorgungssystem für einen Dieselmotor 10 mit einer Brennstoffpumpe 12 zur Lieferung von Brennstoff an den Dieselmo­ tor vor, wobei ein Brennstofftank 24 mit der Pumpe 12 ver­ bunden ist, um Brennstoff an die Pumpe zu liefern, wobei ein Brennstoffadditivtank 40, ein Ventil 36 sowie Leitungen vorgesehen sind, welche den Additivtank 40 mit der Pumpe 12 über das Ventil 36 parallel zum Brennstofftank 24 verbinden, und wobei schließlich ein Benutzer selektiv das Ventil be­ tätigen kann.

Claims (5)

1. Ein Brennstoffversorgungssystem mit einer Brennstoffpumpe geeignet zur Lieferung von Brennstoff an einen Motor, verbun­ den mit einem Brennstofftank zur Lieferung von Brennstoff an die Pumpe, einen Tank für ein Brennstoffadditiv sowie Verbin­ dungsmittel (13, 4) zur Verbindung des Brennstoffadditivtanks mit der Brennstoffpumpe über ein Ventil in Parallelbeziehung zu dem Brennstofftank, dadurch gekennzeichnet, daß Betätigungsmittel zur selektiven Betätigung des elektromagnetisch-betätigbaren Ventils (36) vorhanden sind und daß die Betätigungsmittel neben mehreren Schaltern (44, 48, 50) ein Zeitverzögerungsrelais (46) aufwei­ sen, welches in einem Kreis mit dem Ventil (36) liegt, um die Strömungsmittelverbindung zwischen dem Brennstoffadditivtank (40) und der Brennstoffpumpe (12) für eine vorbestimmte Perio­ de nach Betätigung der Schalter (44, 48, 50) zu bewirken.

2. Brennstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel folgendes aufweisen:
eine erste mit der Brennstoffpumpe (12) verbundene Leitung (14), ein T-Stück (16) verbunden mit der ersten Leitung (14), eine zweite, das T-Stück (16) und den Brennstofftank (24) verbindende Leitung (20) und eine dritte Leitung (34), welche den Brennstoffadditivtank (40) und das Ventil (36) in Serie mit dem T-Stück (16) verbindet.

3. Brennstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den zweiten und dritten Leitungen (20, 34) Brennstoffilter (22, 42) angeordnet sind.

4. Brennstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Strömungsmittelfluß-Meßmittel (32) angeordnet zwischen dem Brennstofftank (840) und der Brenn­ stoffpumpe (12).

5. Brennstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schalter ein Thermoschalter (50) ist, der mit dem Dieselmotor (10) in Verbindung steht und dazu geeignet ist, dessen Temperatur zu fühlen, wobei der Thermoschalter (50) selbst nur dann schließt, wenn die Motortemperatur hinreichend niedrig ist, ohne daß uner­ wünschte weiße Rauchemissionen auftreten können.