DE29714804U1 - Diesel engine operated internal combustion engine - Google Patents

Diesel engine operated internal combustion engine

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Description

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Dieselmotorisch betriebene BrennkraftmaschineDiesel engine-powered internal combustion engine

Die Erfindung geht aus von einer dieselmotorisch betriebenen Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention is based on a diesel engine-operated internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Um Kraftstoffe, die dazu neigen, bei Kälte Paraffine auszuscheiden oder ihre Viskosität temperaturbedingt stark zu ändern, auch im Winter problemlos verwenden zu können, werden bei Kraftfahrzeugen oft Vorwärmeinrichtungen eingebaut, die den Kraftstoff erwärmen, bevor er in die Filterkammer eintritt. Hierzu werden insbesondere elektrische Vorwärmer benutzt, die entsprechend der Kraftstofftemperatur geregelt werden.In order to be able to use fuels that tend to release paraffins in cold weather or that change their viscosity significantly due to temperature without any problems in winter, preheating devices are often installed in motor vehicles that heat the fuel before it enters the filter chamber. Electric preheaters are used in particular for this purpose and are regulated according to the fuel temperature.

Es wurde auch bereits versucht, einen in den Kühlkreislauf eingebundenen Wärmetauscher zu verwenden. Hier haben sich aber z.B. im Sommerbetrieb Probleme ergeben, weil der Kraftstoff insbesondere bei Fahrten unter Last überhitzt wurde.Attempts have also been made to use a heat exchanger integrated into the cooling circuit. However, this has caused problems, for example in summer operation, because the fuel overheated, especially when driving under load.

Es war daher die Aufgabe der Erfindung, bei einer dieselmotorisch betriebenen Brennkraftmaschine die Vorwärmung des Kraftstoffes mit einem in das Kühlsystem eingebundenen Wärmetauscher zu betreiben, der den Kraftstoff nicht überhitzt und trotzdem kalten Kraftstoff schnell und zuverlässig erwärmt.It was therefore the object of the invention to preheat the fuel in a diesel engine-operated internal combustion engine using a heat exchanger integrated into the cooling system, which does not overheat the fuel and nevertheless heats cold fuel quickly and reliably.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1. Durch die Einbindung des Wärmetauschers in den By-Pass fließt das Kühlmedium in der Kaltstartphase voll durch den Wärmetauscher, weil das Thermostatventil in diesem Betriebszustand geschlossen ist und damit den Kreislauf durch den Kühler blockiert.The problem is solved by a diesel engine-operated internal combustion engine with the characterizing features of claim 1. By integrating the heat exchanger into the bypass, the cooling medium flows fully through the heat exchanger in the cold start phase, because the thermostat valve is closed in this operating state and thus blocks the circuit through the cooler.

Je weiter sich der Motor erwärmt, desto mehr öffnet sich das Thermostatventil, wodurch ein gewisser Anteil des heißen Kühlmediums zur Abkühlung in den Kühler gefördert wird. Dieser Anteil fließt nun nicht mehr durch den Wärmetauscher im By-Pass. Bei sehr heißem Betriebszustand, z.B. bei einer längeren Bergfahrt, ist das Thermostatventil ganz geöffnet. Aufgrund des wesentlich größeren Leistungsquerschnittes im eigentlichen Kühlerkreislauf wird nun praktisch keine Kühlflüssigkeit mehr durch die engen Querschnitte des By-Pass-Systems und den Wärmetauscher gefördert. Dadurch erfährt der Kraftstoff in diesem Betriebszustand keine zusätzliche Erwärmung.The more the engine heats up, the more the thermostat valve opens, whereby a certain proportion of the hot cooling medium is pumped into the radiator to cool down. This proportion no longer flows through the heat exchanger in the bypass. In very hot operating conditions, e.g. during a long uphill drive, the thermostat valve is fully open. Due to the significantly larger power cross-section in the actual radiator circuit, practically no cooling liquid is pumped through the narrow cross-sections of the bypass system and the heat exchanger. As a result, the fuel does not experience any additional heating in this operating condition.

Auf der Kraftstoffseite ist der Wärmetauscher zwischen dem Kraftstofftank und dem Kraftstoffilter vorgesehen. Der Kraftstoff wird auf diese Weise noch vor Eintritt in die Filterklammer so weit erwärmt, daß ein problemloses passieren des Filters gewährleistet ist.On the fuel side, the heat exchanger is provided between the fuel tank and the fuel filter. In this way, the fuel is heated up enough before it enters the filter clamp to ensure that it passes through the filter without any problems.

In dem By-Pass ist in Fließrichtung nach dem Wärmetauscher ein Wasservorratsbehälter vorgesehen, in dem eventuell auftretende Gasblasen abgeschieden und temperaturbedingte Volumenänderungen ausgeglichen werden.In the bypass, a water storage tank is provided downstream of the heat exchanger in the flow direction, in which any gas bubbles that may occur are separated and temperature-related volume changes are compensated.

Durch die gleichen Abstände zwischen der Abzweigstelle des By-Passes und dem Wasservorratsbehälter einerseits sowie dem Einlauf des Wärmetauschers andererseits wird eine leichte Nachrüstbarkeit von Fahrzeugen möglich, die ursprünglich nicht mit einem Wärmetauscher ausgerüstet sind. Die Leitung, die ursprünglich die Abzweigstelle des By-Passes mit dem Wasservorratsbehälter verbindet, wird von diesem abgeklemmt und direkt mit dem Einlauf des Wärmetauschers verbunden.The equal distances between the branch point of the bypass and the water storage tank on the one hand and the inlet of the heat exchanger on the other hand make it easy to retrofit vehicles that were not originally equipped with a heat exchanger. The line that originally connected the branch point of the bypass to the water storage tank is disconnected from it and connected directly to the inlet of the heat exchanger.

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Weitere Vorteile der Erfinddung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung eingehend erläutert.Further advantages of the invention emerge from the subclaims and are explained in detail below using an embodiment in conjunction with the drawing.

Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine. The single figure shows a block diagram of an internal combustion engine according to the invention.

Der Kraftstoff wird von einer nicht gezeigten Pumpe aus dem Tank 1 über die Leitung 2 durch den Wärmetauscher 3 in den Filter 4 gefördert. Von dort wird der Kraftstoff in Richtung des Pfeiles 5 zur Einspritzpumpe des Motors 6 geführt.The fuel is pumped by a pump (not shown) from the tank 1 via the line 2 through the heat exchanger 3 into the filter 4. From there the fuel is fed in the direction of the arrow 5 to the injection pump of the engine 6.

Der Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine besteht aus zwei Zweigen, nämlich dem eigentlichen Kühlerkreislauf 7 und dem By-Pass 8, mit dem der Kühler 9 umgangen wird. In dem By-Pass 8 befindet sich der Wärmetauscher 3 und der Wasservorratsbehälter 10. Während das Thermostatventil 11 dem Kühlerkreislauf 7 zuzurechnen ist, ist die Wasserpumpe 12 Bestandteil beider Zweige.The cooling circuit of the internal combustion engine consists of two branches, namely the actual cooler circuit 7 and the bypass 8, which bypasses the cooler 9. The heat exchanger 3 and the water reservoir 10 are located in the bypass 8. While the thermostat valve 11 is part of the cooler circuit 7, the water pump 12 is part of both branches.

In der Kaltstartphase ist das Thermostatventil geschlossen. Damit ist der Kühlerkreislauf 7 blockiert. Der Kühlmittelstrom wird deshalb durch den By-Pass 8 mit dem Wärmetauscher 3 gefördert. Damit wird der Kühler 9 umgangen, so daß sich das durch den Motor kreisende Kühlmittel sehr schnell erwärmt. Es steht daher am Wärmetauscher 3 ebenso schnell die Wärmeenergie zur Verfügung, die notwendig ist, um den Kraftstoff auf eine Temperatur zu bringen, die keine Probleme in dem Filter 4 verursacht.During the cold start phase, the thermostat valve is closed. This blocks the cooler circuit 7. The coolant flow is therefore conveyed through the bypass 8 with the heat exchanger 3. This bypasses the cooler 9, so that the coolant circulating through the engine heats up very quickly. The heat energy required to bring the fuel to a temperature that does not cause problems in the filter 4 is therefore available just as quickly at the heat exchanger 3.

Je weiter bei steigender Motortemperatur das Thermostatventil 11 geöffnet wird, um so geringer wird der Durchfluß durch den By-Pass 8 und den Wärmetauscher 3. In diesem Betriebszustand steigt aber auch bereits die Strahlungswärme des Motors, so daß die Wärmezufuhr durch den Wärmetauscher 3 an den Kraftstoff verringert werden kann.The further the thermostat valve 11 is opened as the engine temperature increases, the lower the flow through the bypass 8 and the heat exchanger 3 becomes. In this operating state, however, the radiant heat of the engine also increases, so that the heat supply to the fuel through the heat exchanger 3 can be reduced.

Läuft der Motor 6 unter Vollast, so ist das Thermostatventil 11 ganz geöffnet. Da die Querschnitte im Kühlerkreislauf 7 größer sind als die des By-Pass 8, kannIf the engine 6 is running at full load, the thermostat valve 11 is fully open. Since the cross-sections in the cooler circuit 7 are larger than those of the bypass 8,

durch die Pumpe 12 nicht mehr der Druck aufgebaut werden, der notwendig ist, um die Kühlflüssigkeit auch in den By-Pass 8 zu fördern. Es steht daher am Wärmetauscher 3 keine Wärmeenergie mehr zur Verfügung. Der Kraftstoff wird also ohne zusätzliche Erwärmung in den Filter 4 gefördert. Probleme durch Überhitzung des Kraftstoff können so nicht auftreten.The pump 12 can no longer build up the pressure required to pump the coolant into the bypass 8. There is therefore no longer any heat energy available at the heat exchanger 3. The fuel is therefore pumped into the filter 4 without additional heating. Problems caused by overheating of the fuel cannot therefore occur.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat sich insbesondere bei Brennkraftmaschinen bewährt, die mit Pflanzenöl betrieben werden. Besonders bei diesem Kraftstoff traten unter Kaltstartbedingungen und unter Vollast oftmals Probleme auf, da er seine Viskosität temperaturbedingt stark verändert. Mit der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine konnten diese Probleme beseitigt werden.The arrangement according to the invention has proven particularly effective in internal combustion engines that run on vegetable oil. This fuel in particular often caused problems under cold start conditions and under full load, as its viscosity changes significantly depending on the temperature. These problems were eliminated with the internal combustion engine according to the invention.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

..j Ansprüche..j Claims 1. Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine mit einem Kühlkreislauf, der Kühlkanäle durch die Brennkraftmaschine, einen Kühler für die Kühlflüssigkeit, ein Thermostatventil und eine Pumpe aufweist, mit einem By-Pass für den Kühler bei geschlossenem Thenmostatventil und einer Einrichtung zum Vorwärmen des zur Einspritzung vorgesehenen Kraftstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung als Wärmetauscher zwischen Kühlkreislauf und Kraftstoffleitung ausgebildet ist und in den By-Pass des Kühlkreislaufes geschaltet ist.1. Diesel engine-operated internal combustion engine with a cooling circuit which has cooling channels through the internal combustion engine, a cooler for the coolant, a thermostat valve and a pump, with a bypass for the cooler when the thermostat valve is closed and a device for preheating the fuel intended for injection, characterized in that the preheating device is designed as a heat exchanger between the cooling circuit and the fuel line and is connected in the bypass of the cooling circuit. 2. Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeinrichtung in die Kraftstoffleitung zwischen Kraftstofftank und Kraftstoff!lter eingebunden ist.2. Diesel engine-operated internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the preheating device is integrated in the fuel line between the fuel tank and the fuel filter. 3. Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem By-Pass ein Wasservorratsbehälter vorgesehen ist.3. Diesel engine-operated internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a water reservoir is provided in the bypass. 4. Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der By-Pass-Leitung geringer als der Querschnitt der Leitungen des übrigen Kühlsystems ist.4. Diesel engine-operated internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the cross-section of the bypass line is smaller than the cross-section of the lines of the remaining cooling system. 5. Dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von der Abzweigstelle des By-Passes zum Wasservorratsbehälter etwa dem Abstand zwischen der Abzweigstelle des By-Passes und dem Einlauf des Wärmetauschers entspricht.5. Diesel engine-operated internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the distance from the branch point of the bypass to the water reservoir corresponds approximately to the distance between the branch point of the bypass and the inlet of the heat exchanger.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227846A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-08 Voith Paper Patent Gmbh De-watering drum for manufacture of paper, carton or tissue web has regular array of de-watering holes some or all extended in star pattern at the surface into adjacent metal surface

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227846A1 (en) * 2002-06-21 2004-01-08 Voith Paper Patent Gmbh De-watering drum for manufacture of paper, carton or tissue web has regular array of de-watering holes some or all extended in star pattern at the surface into adjacent metal surface

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