DE3800585A1 - Vorrichtung zum alternativen betreiben einer dieselbrennkraftmaschine mit dieseloel und rapsoel - Google Patents
Vorrichtung zum alternativen betreiben einer dieselbrennkraftmaschine mit dieseloel und rapsoelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum alternativen
Betreiben einer Dieselbrennkraftmaschine mit dünnflüssigem
Kraftstoff, insbesondere Dieselöl, und dickflüssigem
Kraftstoff, insbesondere Rapsöl, nach dem Oberbegriff des
Anspruch 1.
Brennkraftmaschine, die mit Rapsöl betrieben werden,
starten bei niedrigen Temperaturen schlecht, da Rapsöl
dann zähflüssig wird und dadurch die zur Gemischbildung im
Brennraum erforderliche Zerstäubung des Kraftstoffs nicht
mehr möglich ist.
Diese Schwierigkeiten kann man dadurch beheben, daß der
Motor bei Start und Warmlauf mit Dieselöl betrieben wird
und anschließend auf Rapsöl umgeschaltet wird. Das Rapsöl
erwärmt sich dann an den heißen Einspritzdüsen, wodurch es
dünnflüssig und dadurch gut zerstäubbar wird.
Bei einem ausgeführten Traktor für Diesel- und Rapsölbe
trieb wird das Umschalten von einer auf die andere Be
triebsart von Hand bewerkstelligt. Das ist umständlich, da
der Fahrer seine Kabine verlassen muß. Außerdem fehlt bei
diesem Traktor eine spezielle Kraftstoffrückleitung in den
Dieseltank. Dadurch ist ein Dauerbetrieb mit Dieselöl, wie
er bei Temperaturen unterhalb der Fördergrenze des Rapsöls
und bei Rapsölmangel notwendig werden kann, nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum wahlweisen Dauerbetrieb mit Raps und Dieselöl zu schaf
fen, bei der ein Vermischen beider Kraftstoffe weitgehend
vermieden wird, die einfach und robust aufgebaut ist, sich
bequem bedienen läßt und unkompliziert nachgerüstet wer
den kann.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des An
spruchs 1 gelöst.
Die Anordnung bietet den Vorteil eines sehr kurzen gemein
samen Strömungsweges für beide Kraftstoffarten. Dadurch
tritt beim Umschalten der Kraftstoffart nur eine geringfü
gige Vermischung zwischen den verschiedenen Kraftstoff
arten auf.
Das je nach Betriebsart unterschiedliche Kraftstoffdruck
niveau im Niederdrucksystem der Einspritzanlage gestattet
auf einfache Weise durch Verwenden von Rückschlagventilen
und nur eines Elektromagnetventils eine Umstellung der Be
triebsart.
Nach Anspruch 2 ist der erhöhte Kraftstoffvordruck vor
teilhaft im Dieselölbetrieb, der nach Anspruch 3 erfin
dungsgemäß durch eine elektrische Tankförderpumpe bewerk
stelligt wird, die in der Ausbildung nach Anspruch 4 für
Dauerbetrieb mittels Rastschalter einschaltbar ist. Diese
Lösung bietet den Vorteil einer einfachen und bequemen Um
schaltung der Betriebsart.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach An
spruch 5 bewirkt eine Steuerung der Warmlaufzeit im Die
selölbetrieb in Abhängigkeit von der Motortemperatur. Auf
diese Weise wird die für den Rapsölbetrieb erforderliche
Vorwärmzeit minimiert.
Die in den Ansprüchen 6 und 7 beschriebene Festlegung der
Höhe des Druckniveaus im Kraftstoffniederdrucksystem bie
tet den Vorteil besonderer Einfachheit und geringen elek
trischen Aufwandes, wie er besonders bei landwirtschaft
lichen Maschinen wünschenswert ist.
In besonderer Weiterbildung ist nach Anspruch 8 der Rück
lauf des dickflüssigen Kraftstoffes oberhalb der Zylinder
köpfe zwischen Wirbelkammer und Einspritzventil verlegt.
Dabei ist der Rücklauf vorteilhaft am Zylinderkopf, insbe
sondere der Wandung der Wirbelkammer, anliegend befestigt.
Auf diese Weise wird das im Rücklauf befindliche kalte
Rapsöl erwärmt und warm dem Rapsöltank zugeführt, so daß
dort - insbesondere im Bereich des Sauganschlusses - rela
tiv rasch eine für eine Förderung ausreichende Viskosität
des Rapsöls erzielt ist. Die besondere Führung des Rück
laufs zwischen dem Einspritzventil und der Wirbelkammer
bzw. oberhalb der Wirbelkammer gewährleistet bereits nach
wenigen Arbeitszyklen eine rasche Erwärmung des Rapsöls,
da insbesondere die Wirbelkammer und ihr umliegender Be
reich bereits nach wenigen Betriebszyklen stark erhitzt
ist.
Weitere Mermale der Erfindung ergeben sich aus der Zeich
nung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung schematisch dargestellt ist.
In der schematischen Zeichnung ist eine mehrzylindrige
Dieselbrennkraftmaschine 1 gezeigt, die über eine Ein
spritzpumpe 2 mit Kraftstoff versorgt ist. Die einzelnen
Hochdruckleitungen a bis d der Einspritzpumpe 2 sind den
in den Zylinderköpfen 3 bis 6 angeordneten Einspritzventi
len A bis D zugeführt. Die Leckölleitungen der Enspritz
ventile A bis D münden in eine Rücklaufleitung 7, die in
einen Tank 8 führt, der dickflüssigen Kraftstoff, insbe
sondere Rapsöl, enthält. Der Tank 8 ist über eine elektri
sche Heizvorrichtung 9 vom Stromnetz aus beheizbar.
Die Einspritzpumpe 2 weist einen Sauganschluß 10 auf, der
über die Zuführleitung 11 mit einem Tank 12 verbunden ist,
der den dünnflüssigen Kraftstoff, insbesondere Dieselöl,
enthält. Eine elektrische Kraftstoff-Förderpumpe 13, ins
besondere eine Kolbenpumpe, mündet mit ihrem Sauganschluß
14 im Dieseltank 12, während sich auf ihrer Druckseite ein
Rückschlagventil 15 befindet, das über ein Dieselkraft
stoff-Filter 16 mit dem Sauganschluß 10 verbunden ist.
Der Sauganschluß 10 ist ferner über die Zuführleitung 18
mit dem Rapsöltank 8 verbunden. In der Zuführleitung 18
ist eine vom Verbrennungsmotor angetriebene Kolbenförder
pumpe 19 vorgesehen, deren Förderdruck auf vorzugsweise 2
bar eingestellt ist. Ihr Sauganschluß 20 mündet im Rapsöl
tank 8. Auf der Druckseite der Kolbenpumpe 19 befindet
sich ein Rückschlagventil 17, das über ein Rapsölfilter 23
und die Leitung 18 mit dem Sauganschluß 10 der Einspritz
pumpe 2 verbunden ist.
Der Rücklaufanschluß 24 der Einspritzpumpe 2 ist über ein
Elektromagnetventil 28, das einen Druckabfall von vorzugs
weise dp = 1,5 bar erzeugt, mit dem Rücklauf 7 verbunden,
der oberhalb der Zylinderköpfe zwischen den Wirbelkammern
und Einspritzventilen vorzugsweise am Zylinderkopf be
festigt, wärmeaufnehmend längs der Brennkraftmaschine 1
geführt ist. Der Rücklauf 7 mündet nach Aufnahme des Leck
öles der Einspritzdüsen A, B, C, D in den Rapsöltank 8,
vorzugsweise im Bereich des Sauganschlusses 20. Hierdurch
wird sichergestellt, daß rückgeflossenes, erwärmtes Rapsöl
von der Kolbenpumpe 19 angesaugt wird. Durch eine Wärme
isolation 21 des Rapsöltanks 8 wird dessen Erwärmung bzw.
Warmhaltung gefördert.
An den Rücklaufanschluß 24 ist ferner zur Kontrolle des
Drucks im Saugraum der Einspritzpumpe 2 ein Manometer 26
angeschlossen, dem eine bei Unterschreiten eines Druck
grenzwertes ansprechende Anzeigevorrichtung, z. B. eine
Glühlampe, zugeordnet sein kann. Auf diese Weise wird die
Fördergrenze des Rapsöls angezeigt. Ferner ist der Rück
laufanschluß 24 über die Rücklaufleitung 27 mit dem Dieseltank
12 verbunden. In der Rücklaufleitung 27 ist ein
Druckhalteventil 25 angeordnet, das bei einem Druck von
vorzugsweise 2,5 bar öffnet und damit bei geschlossenem
Magnetventil 28 das Druck-Niveau der Niederdruckseite im
Dieselbetrieb festlegt. Da dieses Druckniveau höher liegt
als der Förderdruck der Rapsölpumpe 19 bleibt deren Rück
schlagventil 17 bei Dieselbetrieb geschlossen, so daß bei
laufender elektrischer Tankförderpumpe 13 kein Rapsöl in
den Dieselölkreislauf gelangen kann und umgekehrt.
Über die elektrische Leitung 35 liegt das Magnetventil 28
zusammen mit der elektrischen Zuleitung 22 der elektri
schen Kraftstoff-Förderpumpe 13 an einem Rastschalter 30,
in dessen Schließstellung eine stromführende Verbindung
über den Betriebsanlaßschalter 33 mit der Spannungsquelle
31 geschaffen ist. Ist der Rastschalter 30 gedrückt, läuft
die elektrische Kraftstoff-Förderpumpe 13 an und das Mag
netventil 28 ist geschlossen. Das Dieselöl wird unter dem
Druck, der durch das Druckhalteventil 25 vorgegeben ist,
der Einspritzpumpe 2 zugeführt, so daß der Motor im Diesel
ölbetrieb läuft.
Wird der Rastschalter 30 auf "aus" gedrückt, steht die
Kraftstoff-Förderpumpe 13 still und das Elektromagnet
ventil 28 ist stromlos offen. Dann übernimmt die vom Motor
angetriebene Kraftstoff-Förderpumpe 19 die Versorgung mit
Rapsöl, die unter dem Druck, der durch den Druckabfall des
offenen Magnetventils 28 gegeben ist, die Einspritzpumpe 2
versorgt. Dabei wird das Rückschlagventil 15 an der elek
trischen Förderpumpe 13 durch den Förderdruck des Rapsöls
geschlossen und das Druckhalteventil 25 kann aufgrund sei
nes Öffnungsruckes von pö = 2,5 bar, der über dem Förder
druck des Rapsöls liegt, nicht öffnen, so daß kein Rapsöl
in den Dieselkreis gelangen kann.
Da sowohl im Rapsöl- als auch im Dieselölbetrieb eine kla
re Trennung der Kraftstoffkreisläufe vorliegt, ist der Mo
tor bei beiden Kraftstoffen für Dauerbetrieb geeignet.
Ferner wird die elektrische Kraftstoffpumpe 13 und das
Elektromagnetventil 28 vorteilhaft über einen Temperatur
schalter 29 angesteuert, der über die Leitung 34 und den
Betriebsschalter 33 mit der Stromquelle 31 und über die
Leitung 32 mit der Stromzuführung 22 verbunden ist.
Der Betriebsanlaßschalter 33 dient zum Betätigen des nicht
näher gezeigten Anlassers der Brennkraftmaschine 1 und zur
Freigabe der Stromquelle 31 für den Dieselölbetrieb. Für
den als angestrebten Normalfall betrachteten Rapsölbetrieb
benötigt der Motor keinerlei Strom, da die elektrische
Kraftstoff-Förderpumpe 13 stillsteht und das Elektromag
netventil 28 stromlos offensteht. Dadurch ist der Motor
aufbau besonders einfach und robust.
Für den Fall eines zu erwartenden Kaltstartes wird vor dem
Abstellen der Brennkraftmaschine 1 der Rastschalter 30 ge
drückt, wodurch die Einspritzpumpe 2 über den Sauganschluß
10 von der elektrischen Kraftstoff-Förderpumpe 13 sofort
Dieselöl erhält. Nach ca. 30 Sek. Motorlaufzeit im niedri
gen Leerlauf ist auch das gesamte Hochdruckkraftstoff
system bis zur Einspritzdüse mit Dieselöl gefüllt, so daß
der nächste Start auf alle Fälle mit Dieselöl erfolgt.
Beim Kaltstart selbst wird die Kraftstoff-Förderpumpe 13
durch den Temperaturschalter 29 eingeschaltet, so daß der
Rastschalter ausgeschaltet bleiben kann. Der Temperatur
schalter 29 schaltet die Kraftstoff-Förderpumpe 13 automa
tisch ab, wenn die zum unterbrechungslosen Übergang auf
Rapsölbetrieb erforderliche Motortemperatur erreicht ist.
Somit beschränkt sich die kraftstoffseitige Bedienung der
Brennkraftmaschine 1 für den Fall, daß ein Wiederstart un
ter Kaltmotorbedingungen erwartet wrid, auf das "Ein-" und
"Aus"-drücken des Rastschalters 30 vor dem Abstellen der
Brennkraftmaschine.
Aufgrund des einfachen Aufbaus des Kraftstoffsystems, des
sen Hochdruckteil (Einspritzpumpe, -düse, -leitungen) ge
genüber der Serienausführung für Dieselölbetrieb unverän
dert bleibt, ist eine Nachrüstung des Motors bzw. Fahrzeu
ges auf Rapsölbetrieb unproblematisch.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum alternativen Betreiben einer Die
selbrennkraftmaschine mit dünnflüssigem Kraftstoff, insbe
sondere Dieselöl, und dickflüssigem Kraftstoff, insbeson
dere Rapsöl, mit einer zum Fördern des Kraftstoffs zu den
Einspritzdüsen (A, B, C, D) angeordneten Einspritzpumpe
(2), deren Sauganschluß (10) mit Kraftstoff gespeist ist,
und aus deren Überströmöffnung (24) Kraftstoff abfließt,
dadurch gekennzeichnet, daß dem einzigen Sauganschluß (10)
sowohl der dünnflüssige wie der dickflüssige Kraftstoff
getrennt zugeführt ist, die beiden Kraftstoffe unmittelbar
nach der Überströmöffnung (24) über getrennte Rückläufe
abfließen, und daß der eine Kraftstoff in bestimmbaren
Zeiträumen unter einem höheren Druck zugeführt ist als der
andere Kraftstoff.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der dünnflüssige Kraftstoff in
bestimmbaren Zeiträumen unter einem höheren Druck zuge
führt ist als der dickflüssige Kraftstoff.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der dünnflüssige Kraftstoff
über eine elektrich betriebene Kraftstoffpumpe (13) dem
Sauganschluß (10) zugeführt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kraftstoff
pumpe (13) über einen manuellen Rastschalter (30) elek
trisch einschaltbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kraftstoff
pumpe (13) über einen Temperaturschalter (29) an der
Brennkraftmaschine (1) mit der Spannungsquelle (31) ver
bindbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdruck im Betrieb
mit dünnflüssigem Kraftstoff bei einem durch Stromfluß ge
schlossenen Magnetventil (28) durch ein Druckhalteventil
(25) bestimmt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdruck bei Be
trieb mit dickflüssigem Kraftstoff durch den Druckabfall
im stromlos offenen Magnetventil (28) bestimmt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklauf (7) des dickflüs
sigeren Kraftsoffs am Zylinderkopf (3, 4, 5, 6) insbeson
dere der Wirbelkammer (3.1, 4.1, 5.1, 6.1) anliegend be
festigt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3800585A DE3800585A1 (de) | 1987-01-13 | 1988-01-12 | Vorrichtung zum alternativen betreiben einer dieselbrennkraftmaschine mit dieseloel und rapsoel |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3700786 | 1987-01-13 | ||
DE3800585A DE3800585A1 (de) | 1987-01-13 | 1988-01-12 | Vorrichtung zum alternativen betreiben einer dieselbrennkraftmaschine mit dieseloel und rapsoel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3800585A1 true DE3800585A1 (de) | 1988-07-28 |
Family
ID=25851527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3800585A Withdrawn DE3800585A1 (de) | 1987-01-13 | 1988-01-12 | Vorrichtung zum alternativen betreiben einer dieselbrennkraftmaschine mit dieseloel und rapsoel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3800585A1 (de) |
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