DE4225444C2 - Mit einem Emulsionskraftstoff angetriebener Motor (II) - Google Patents
Mit einem Emulsionskraftstoff angetriebener Motor (II)Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Emulsionsbrennstoff
motor, welcher durch einen Emulsionskraftstoff angetrieben
wird gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der betreffende Motor erzeugt dabei weniger Verbren
nungsgeräusche und besitzt in Bezug auf die einzelnen Kom
ponenten des Einspritzsystems eine verbesserte Lebensdauer.
Im Hinblick auf die Erzeugung weniger Abgase und eine Ver
ringerung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs sind bereits
Dieselmotoren bekannt, siehe insbesondere die JP 58-206859 (A),
welche mit einem Emulsionsbrennstoff
betrieben werden. Unter dem Ausdruck "Emulsionsbrennstoff"
sollen dabei Kraftstoffe verstanden werden, welche durch
Emulsierung gegenseitig nicht-lösbarer Brennstoffe, beispiels
weise Wasser und Dieselöl, Wasser und Schweröl oder Methanol
und Dieselöl, herstellbar sind.
In dem Folgenden soll an Hand von Fig. 10 der Aufbau eines
bekannten Emulsionsbrennstoffmotors beschrieben werden. Die
Fig. 10 zeigt dabei einen Brennstoffbehälter 1, in
welchem ein beispielsweise aus Wasser und Dieselkraftstoff
hergestellter Emulsionsbrennstoff eingefüllt ist. Zwischen
dem Brennstoffbehälter 1 und einer Einspritzpumpe 2 ist eine
Kraftstoffleitung FP vorgesehen, innerhalb welcher eine der
Förderung des Emulsionskraftstoffes dienende Kraftstoffpumpe
3 und ein Kraftstoffilter 4 eingesetzt sind. Die Einspritz
pumpe 2 ist mit einem Zylinder 7 versehen, welcher unter dem
Einfluß einer rotierenden Nockenwelle 5 und eines daran befe
stigten Nockens 6 Auf- und Abbewegungen durchführt. Die Ein
spritzpumpe beginnt das Ansaugen von Kraftstoff, nachdem die
obere Endfläche des Kolbens 7 in eine Position gebracht wor
den ist, welche die niedriger als eine Abgabeöffnung 9 ist.
Die Einspritzpumpe 2 beginnt dann die Abgabe von unter Druck
stehendem Kraftstoff, sobald die obere Endfläche des Kolbens 7
bis in eine Position oberhalb der Abgabeöffnung 9 bewegt
worden ist. Die Abgabe von unter Druck stehendem Kraftstoff
durch die Einspritzpumpe 2 ist dann beendet, sobald ein in
der peripheren Wandung des Kolbens 7 vorgesehener Vorsprung
10 über die Abgabeöffnung 9 hinweggeführt worden ist. Zusätz
lich weist die Einspritzpumpe 2 auf der Austrittsseite ein
Rückschlagventil 11 auf, welches eine Rückströmung des Kraft
stoffes verhindert. Zwischen dem oberen Ende der Einspritz
pumpe 2 und einer Einspritzdüse 12 führt eine Einspritzlei
tung IP. Die Einspritzdüse 12 ist ferner mit einem Zuführ
kanal 13 versehen, durch welchen der unter Druck durch die
Einspritzleitung IP geleitete Kraftstoff in den unteren Teil
der Einspritzdüse 12 geführt wird. Durch den Druck des Kraft
stoffes wird ein Nadelventil 14 angehoben, so daß nunmehr der
Kraftstoff durch entsprechende Einspritzbohrungen 15 in die
Brennkammer gespritzt wird. Der überschüssige Kraftstoff der
Einspritzpumpe 2 und der Einspritzdüse 12 wird über eine
Rückführleitung 16 zurück zu dem Brennstoffbehälter 1 gelei
tet.
Ein derartiger Motor hat jedoch verschiedene Nachteile. So
besitzt beispielsweise der in einen Zylinder eingespritzte
Emulsionsbrennstoff eine schlechte Zündfähigkeit, was zu
häufig beim Starten zu einer Zündverzögerung führt. Der
Brennstoff muß demzufolge so lange eingespritzt werden, bis
eine Zündung stattfindet. Da in der Folge dann der Brennstoff
sehr schnell abbrennt, steigt der innerhalb des Zylinders
vorhandene Druck stark an, was zu einer entsprechend hohen
Geräuschbildung führt. Bei bekannten Emulsionsbrennstoffmo
toren wird fernerhin der Kraftstoff zuvor hergestellt und in
gemischter Form in den Brennstoffbehälter 1 eingefüllt, was
zu einer ungewünschten späteren Entmischung der beiden Kom
ponenten führen kann. Darüberhinaus besitzt das Einspritz
system von Dieselmotoren sehr viele Teile, welche mit dem
Kraftstoff in Berührung gelangen und sehr geringe Toleranzen
aufweisen. Da innerhalb des Emulsionskraftstoffes jedoch
Wassertröpfchen auftreten, führt dies vielfach zu einer nicht
ausreichenden Schmierung und Rosterscheinungen innerhalb der
Einspritzpumpe, wodurch die Lebensdauer dieser
Einspritzpumpe verringert wird. Durch die aufgrund von
Abnutzung gebildeten Teilchen können schließlich noch
die Einspritzbohrungen 15 der Einspritzdüse 12
verstopft werden, so daß auf diese Weise ebenfalls die
Lebensdauer der Einspritzdüse 12 beeinträchtigt wird.
Aus dem japanischen Abstract JP 58-206859 (A) ist
bereits ein mit einem Emulsionskraftstoff angetriebener
Motor mit wenigstens einem Zylinder bekannt, der mit
einer Einspritzdüse zum Einspritzen eines
Emulsionsbrennstoffs verbunden ist, der durch Mischung
eines ersten Brennstoffs mit einem zweiten Brennstoff
hergestellt ist. Bei dem bekannten Motor wird ein
erster Brennstoff aus einem ersten Brennstoffbehälter
durch eine Pumpe in eine Hauptbrennstoffeinspritzpumpe
gefördert und von dieser über eine Verbindungsleitung
(Einspritzleitung) in die Einspritzdüse gefördert. Ein
zweiter Brennstoff wird aus einem zweiten Brennstoffbe
hälter über eine weitere Pumpe in eine
Hilfsbrennstoffversorgungsvorrichtung gefördert und von
dieser in die Einspritzdüse gefördert, wo er sich mit
dem ersten Brennstoff vermischt.
Bei diesem Motor ist die Vermischung der beiden
Brennstoffe jedoch ungenügend, wodurch Nachteile bei
der Verbrennung entstehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher
einerseits, einen mit einem Emulsionsbrennstoff
angetriebenen Motor
bereitzustellen, bei dem eine vollständige
Durchmischung der beiden Brennstoffe zu einer Emulsion
stattfindet, und andererseits die Vermeidung erhöhter
Verbrennungsgeräusche und einer Beeinträchtigung der
Lebensdauer der verschiedenen Teile des
Einspritzsystems bei einem solchen Motor.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Motor werden die beiden
Brennstoffe durch eine Mischeinrichtung vollständig zu
einer Emulsion vermischt, bevor sie durch die
Einspritzdüse in den Zylinder eingespritzt werden.
Gemäß der Erfindung weist der
Emulsionsbrennstoffmotor wenigstens einen Zylinder mit
einer Einspritzdüse auf, durch welche
Emulsionsbrennstoff eingespritzt wird. Dieser Emul
sionsbrennstoff wurde zuvor durch Mischung eines ersten
Brennstoffes mit einem zweiten Brennstoff hergestellt.
Der betreffende Motor ist mit einer
Abgasrückführeinrichtung versehen, durch welche ein
Teil der gebildeten Abgase zu dem Einlaßkanal
zurückgeführt wird. Die Steuerung erfolgt dabei mit
Hilfe einer Abgasrückführsteuereinheit, mit welcher die
Menge der durch die Abgasrückführeinrichtung geleiteten
Gase beeinflußt werden kann. Die Abgasrückführein
richtung weist vorzugsweise ein Rückführventil auf,
welches innerhalb einer Abgasrückführleitung angeordnet
ist, die von dem Abgaskrümmer in Richtung der
Ansaugleitung führt, wodurch erreicht werden kann, daß
die durch die Abgasrückführleitung geführte Abgasmenge
eingestellt werden kann. Das Rückführventil wird dabei
von einer Abgasrückführsteuereinheit derart gesteuert,
daß die Öffnung des Ventils verringert wird, sobald die
Motorbelastung hoch ist. Die Öffnung des
Rückführventils wird jedoch vergrößert, wenn die
Motorbelastung gering ist. Der Belastungsbereich des
Motors kann dabei in mehrere
Motorbelastungsunterbereiche
eingeteilt sein. Die Information zur Öffnung des Rückführ
ventils kann dabei unabhängig für jeden Belastungsunterbe
reich eingestellt werden.
Die Abgasrückführeinrichtung kann die Öffnung des Rückführ
ventils ebenfalls unabhängig von der Motorbelastung auf einem
konstanten Wert halten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß bei dem Emulsionsbrennstoffinotor mit wenigstens einem Zy
linder ein erster Brennstoffbehälter für die Aufnahme eines
ersten Brennstoffes, ein zweiter Brennstoffbehälter für die
Aufnahme eines zweiten Brennstoffes sowie eine an dem Zylin
der vorgesehene Einspritzdüse vorgesehen sind. Eine zum An
saugen eines ersten Kraftstoffes aus dem ersten Brennstoffbe
hälter dienende Einspritzpumpe fördert den ersten Kraftstoff
zu bestimmten Zeitpunkten unter Druck in Richtung der Ein
spritzdüse. Mit Hilfe eines Mischers wird der aus dem ersten
Kraftstoff entnommene erste Kraftstoff und-der aus dem zwei
ten Brennstoffbehälter entnommene zweite Kraftstoff gemischt
und auf diese Weise ein Emulsionskraftstoff hergestellt. Die
ser Emulsionskraftstoff wird dann mittels einer Pumpe in
Richtung der Einspritzleitung gefördert, wobei das Einleiten
an einer Stelle zwischen der Einspritzpumpe und der Ein
spritzdüse erfolgt. Mit Hilfe der Gasrückführeinrichtung wird
ein Teil der Abgase zurück zu der Ansaugleitung geführt, um
auf diese Weise eine Abgasrezirkulation erreichen. Zur
Steuerung der Menge von Abgasen, welche durch die Abgas
rückführeinrichtung geleitet werden, ist schließlich noch
eine Abgasrückführsteuereinheit vorgesehen.
Vorzugsweise weist die Abgasrückführeinrichtung ein Rück
führventil auf, welches in eine Abgasrückführleitung einge
setzt ist, die von dem Abgaskrümmer in Richtung der Ansaug
leitung führt, um auf diese Weise die Menge des durch die
Abgasrückführleitung geförderten Abgases einstellen zu kön
nen. Das Rückführventil wird mit Hilfe der Abgasrückführ
steuereinheit derart gesteuert, daß bei starken Motorbela
stungen die Öffnung des Rückführventils vergrößert wird, wäh
rend bei geringen Motorbelastungen eine Verringerung der
Öffnung des Rückführventils erfolgt. Der Motorbelastungs
bereich kann ferner in eine Mehrzahl von Motorbelastungs
unterbereiche eingeteilt werden, wobei die Information zur
Einstellung des Rückführventils unabhängig für jeden Motor
belastungsunterbereich festgelegt ist.
Die Mischeinrichtung kann derart ausgebildet sein, daß das
Mischverhältnis der beiden Brennstoffkomponenten je nach der
Motorbelastung verändert wird. Diese Mischeinrichtung kann
dabei mit einem Dreiwegventil versehen sein, welches sowohl
mit dem ersten Brennstoffbehälter als auch dem zweiten Brenn
stoffbehälter verbunden ist, so daß das Mischverhältnis der
beiden Brennstoffkomponenten veränderbar ist.
Die Abgasrückführeinrichtung kann ein Rückführventil aufwei
sen, welches in eine Abgasrückführleitung eingesetzt ist, die
sich von dem Abgaskanal in Richtung des Ansaugkanals er
streckt, um auf diese Weise die Menge der durch die Abgas
rückführleitung geleiteten Abgase einstellen zu können. Bei
hohen Motorbelastungen wird die Öffnung des Rückführventils
verringert, während gleichzeitig der Anteil des zweiten
Brennstoffes vergrößert wird. Wenn jedoch die Motorbelastung
gering ist, wird die Öffnung des Rückführventils vergrößert,
während gleichzeitig der Anteil des zweiten Brennstoffes ver
ringert wird. Der Motorbelastungsbereich kann dabei in
mehrere Belastungsunterbereiche zur Festlegung der Informa
tion zur Öffnung des Rückführventils und mehrere Motorbela
stungsbereiche für die Information des Mischungsverhältnisses
der beiden Brennstoffkomponenten eingeteilt sein, so daß für
jeden Motorunterbereich eine Information zur Öffnung des
Rückführventils und eine Information zur Einstellung des Mi
schungsverhältnis unabhängig voneinander zur Verfügung steht.
Die Unterbereiche der Motorbelastung für die Information der
Ventilöffnung und für die Information der Einstellung des
Mischungsverhältnisses können jedoch ebenfalls miteinander
übereinstimmen.
Die Abgasrückführeinrichtung kann mit einem Rückführventil
versehen sein, welches innerhalb der Abgasrückführleitung
eingesetzt ist, die sich von dem Abgaskanal in Richtung des
Einlaßkanals erstreckt, um auf diese Weise die Menge der
durch die Abgasrückführleitung geförderten Abgase einstellen
zu können. Die Steuerung der Öffnung des Rückführventils kann
dabei unabhängig von der Motorbelastung von der Abgasrück
führsteuereinheit auf einen konstanten Wert gehalten werden.
Auf der Abgabeseite der Einspritzpumpe ist vorzugsweise ein
Konstantdruckventil vorgesehen, welches mit einem in zwei
Richtungen wirksamen Überdruckventilmechanismus versehen ist.
Die Abgabeseite der Einspritzpumpe ist dabei mit der Ein
spritzleitung verbunden. Zwischen der Mischeinrichtung und
der Fördereinrichtung für den Emulsionsbrennstoff ist vor
zugsweise ein Emulsionsbrennstoffbehälter vorgesehen, in
welchem eine Speicherung des von dem Mischer abgegebenen
Emulsionsbrennstoffes erfolgt. Die Emulsionsfördereinrichtung
ist vorzugsweise mit einem Rückschlagventil versehen, so daß
der Emulsionsbrennstoff in die Einspritzleitung eindringen
kann, sobald der Druck des Emulsionsbrennstoffes höher als
der Druck des innerhalb der Einspritzleitung vorhandenen
Brennstoffes ist.
Wenn ein Emulsionsbrennstoff verwendet ist, dann wird bei
spielsweise Dieselkraftstoff in den ersten Brennstoffbehälter
und Wasser in den zweiten Brennstoffbehälter eingefüllt. Der
Dieselkraftstoff und das Wasser werden in der Folge gemischt
und der auf diese Weise gebildete Emulsionsbrennstoff in die
Einspritzleitung eingeleitet, und zwar an einer Stelle zwi
schen der Einspritzpumpe und der Einspritzdüse. Der Emul
sionsbrennstoff wird dann durch die Einspritzdüse in die
Brennkammer eingespritzt, so daß auf diese Weise eine Rota
tion des Emulsionsbrennstoffmotors zustandekommt. Die von dem
Motor gebildeten Abgase werden teilweise zurück zu der An
saugleitung geleitet, so daß auf diese Weise eine Abgasrück
führung zustandekommt, wodurch eine Verringerung der sich
ergebenden Verbrennungsgeräusche erzielbar ist.
Im Rahmen der Erfindung ergibt sich somit ein Emulsions
brennstoffmotor, welcher geringere Verbrennungsgeräusche
erzeugt und im Hinblick auf die verschiedenen Komponenten des
Einspritzsystems eine verbesserte Lebensdauer aufweist.
In dem Folgenden sollen nunmehr Ausführungsformen der Erfin
dung näher erläutert und beschrieben wobei auf die
beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Emulsionsbrennstoffmotors
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Konstantdruckventils mit
einem in zwei Richtungen wirksamen Überdruckventil
mechanismus, so wie es bei dem Emulsionsbrennstoff
motor gemäß Fig. 1 verwendbar ist,
Fig. 3 ein Blockdiagramm des Steuersystems für den Emulsions
brennstoffmotor gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Steuerschemas für
die Abgasrückführung,
Fig. 5 eine Tabelle zur Darstellung der Wirkungen des Emul
sionsbrennstoffmotors von Fig. 1,
Fig. 6 ein Blockdiagramm des Emulsionsbrennstoffmotors ent
sprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfin
dung,
Fig. 7 ein Blockdiagramm des Steuersystems des Emulsions
brennstoffmotors von Fig. 6,
Fig. 8(a) und 8(b) schematische Darstellungen der Steuerungen
für die Abgasrückführung und Emulsions
steuerung,
Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Emulsionsbrennstoffmotors
entsprechend einer dritten Ausführungsform der
Erfindung und
Fig. 10 ein Blockdigramm eines Emulsionsbrennstoffmotors
bekannter Bauweise.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 soll nunmehr ein
Emulsionsbrennstoffmotor gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben werden. Fig. 1 zeigt dabei einen
ersten Brennstoffbehälter 21, in welchem als erster Brenn
stoff Dieselöl eingefüllt ist. Von diesem Brennstoffbehälter
21 führt eine Kraftstoffleitung FP, in welcher eine Kraft
stoffpumpe 23 und ein Kraftstoffilter 24 eingesetzt sind, zu
einer Einspritzpumpe 22. Diese Einspritzpumpe 22 ist mit
einem Kolben 27 versehen, welcher unter dem Einfluß der Nocke
26 einer Nockenwelle 25 Auf- und Abbewegungen durchführt. Die
Einspritzpumpe 22 fängt dabei an, Kraftstoff anzusaugen,
nachdem die obere Endfläche des Kolbens 27 in eine Position
gelangt ist, welche niedriger als eine Abgabeöffnung 29 ist.
Eine Abgabe des Kraftstoffes unter Druck erfolgt dann, sobald
die obere Endfläche des Kolbens 27 bis in eine Position
oberhalb der Abgabeöffnung 29 angehoben worden ist. Sobald
dann ein in der peripheren Wandung des Kolbens 27 vorgese
hener Vorsprung 30 über die Abgabeöffnung 29 hinwegbewegt
worden ist, beendet die Einspritzpumpe 22 die Abgabe des
unter Druck stehenden Kraftstoffes. Zwischen dem oberen Teil
der Einspritzpumpe 23 und einer Einspritzdüse 32 ist ferner
hin eine Einspritzleitung IP vorgesehen.
Entsprechend Fig. 1 weist die Einspritzpumpe 22 in ihrem
oberen Bereich ein Konstantdruckventil 31 auf, welches mit
einem in zwei Richtungen wirksamen Überdruckventilmechanismus
versehen ist. Mit Hilfe dieses Konstantdruckventils 31 kann
der innerhalb der Einspritzleitung IP herrschende Druck auf
einem konstanten Wert gehalten werden. Entsprechend Fig. 2
ist dieses Konstantdruckventil 31 aus einem Gehäuse 31-1,
einem innerhalb dieses Gehäuses 31-1 angeordneten und unter
dem Einfluß einer ersten Feder 31-2 stehenden ersten Ventil
element 31-4 und einem innerhalb des ersten Ventilelements
31-4 angeordneten und unter dem Einfluß einer zweiten Feder
31-3 stehenden zweiten Ventilelements 31-5 aufgebaut. Zu Beginn
des Einspritzzyklus wird dabei das erste Ventilelement 31-4
gegen die Kraft der ersten Feder 31-2 durch den von dem Kol
ben 27 unter Druck geförderten Kraftstoff angehoben, so daß
der Kraftstoff in die Einspritzleitung IP gelangt. Bei Been
digung des Einspritzvorgangs wird dann das erste Ventilele
ment 31-4 mit Hilfe der ersten Feder 31-2 in die Ventilver
schlußposition gebracht, während zur gleichen Zeit das zweite
Ventilelement 31-5 gegen die Kraft der zweiten Feder 31-3
durch den innerhalb der Einspritzleitung IP vorhandenen Rest
druck niedergedrückt. Der innerhalb der Einspritzleitung IP
vorhandene Brennstoff wird demzufolge zurückgeführt. Sobald
der Restdruck innerhalb der Einspritzleitung IP niedriger als
der Ventilverschlußdruck ist, wird das Ventilverschlußelement
34-4 unter dem Einfluß der zweiten Feder 31-3 in seine Ven
tilverschlußposition gebracht, was zur Folge hat, daß die
Rückführung des Brennstoffs unterbrochen wird, so daß der
Innendruck innerhalb der Einspritzleitung IP auf dem Wert
gehalten wird, so wie er sich durch den Ventilverschluß
ergibt.
Innerhalb der Einspritzdüse 32 ist ein nicht dargestellter
Förderkanal vorgesehen. Durch diesen Förderkanal wird der
durch die Einspritzleitung IP angeforderte Brennstoff in den
unteren Teil der Einspritzdüse 32 geleitet . . Unter dem Druck
des zugeführten Kraftstoffes wird ein ebenfalls nicht dar
gestelltes Nadelventil abgehoben, so daß der Brennstoff
nunmehr durch nicht dargestellte Einspritzbohrungen in die
Brennkammer gelangen kann. Die nicht benötigte Überschußmenge
von Kraftstoff wird von der Einspritzpumpe 22 über eine Rück
führleitung 36 zurück in den Brennstoffbehälter 21 geleitet.
Die Fig. 2 zeigt ferner einen zweiten Brennstoffbehälter 41,
in welchem als zweiter Brennstoff Wasser eingefüllt ist. Von
den Bodenbereichen der beiden Brennstoffbehälter 21 und 41
führen Rohrleitungen 42 und 43 zu den Ansaugöffnungen einer
Pumpe 44. Die Abgabeöffnung dieser Pumpe 44 ist mit einem
Mischer 45 verbunden, in welchem der zugeführte Dieselkraft
stoff und Wasser miteinander vermengt und zu einem Emulsions
kraftstoff vermischt werden. Die Abgabeöffnung des Mischers
45 ist wiederum mit einem Emulsionsbrennstoffbehälter 46 ver
bunden, in welchem eine Lagerung des Emulsionsbrennstoffes
erfolgt. Vom Bodenbereich dieses Emulsionsbrennstoffbehälters
46 führt eine Kraftstoffleitung 47, in welcher eine Brenn
stoffpumpe 47 eingesetzt ist, zu einer in der Einspritzlei
tung IP vorgesehenen Einmündungsstelle 49. Im Bereich dieser
Einmündungsstelle 49 ist ein Überdruckventil 50 vorgesehen,
so daß der Emulsionsbrennstoff in die Einspritzleitung IP
einströmen kann, sobald der Druck des durch die Kraftstoff
leitung 47 geförderten Emulsionskraftstoffes größer als der
Druck des innerhalb der Einspritzleitung IP befindlichen
Kraftstoffes ist. Die von der Einspritzpumpe 32 nicht be
nötigte Menge von Brennstoff wird über eine Rückführleitung
51 zurück zu dem Emulsionsbrennstoffbehälter 46 geleitet. Die
Figur zeigt darüber hinaus noch ein Luftfilter 61, welches
über eine Ansaugleitung 62 mit der Brennkammer des Motors EN
verbunden ist. Dieser Motor EN ist ferner über einen Abgas
krümmer 63 mit einem Auspufftopf 64 verbunden. Die Fig. 2
zeigt schließlich die Ein- und Austrittsventile 65 bzw. 66.
Zwischen dem Ansaugohr 62 und dem Abgaskrümmer 63 ist ein
Verbindungsrohr 63a vorgesehen, innerhalb welchem ein Ab
gasrückführungsventil 67 eingesetzt ist.
Das Öffnen und Schließen dieses Rückführventils 67 erfolgt
mit Hilfe der in Fig. 3 dargestellten Steuereinheit 70. Diese
Steuereinheit 70 ist mit einem Mikrorechner, ROM- und RAM-
Speichern sowie geeigneten Eingangs- und Ausgangsschnitt
stellen versehen. Betriebsmäßig besitzt diese Steuereinheit
70 eine Abgasrückführungssteuereinheit, mit welcher die
durch das Rückführventil 67 geleitete Menge von Abgasen in
Abhängigkeit von der Motorbelastung gesteuert wird. Diese
Steuerung wird dabei derart vorgenommen, daß die Öffnung des
Rückführventils 67 verringert wird, wenn die Motorbelastung
hoch ist, daß aber die Öffnung dieses Rückführventils 67
vergrößert wird, sobald die Motorbelastung gering ist. Zu
diesem Zweck ist die Steuereinheit 70 mit einem Abgasrück
führschema 70-1 ausgestattet.
Gemäß Fig. 4 ist dieses Abgasrückführschema 70-1 derart aus
gelegt, daß bei hohen Motorbelastungen Daten zur Verringerung
des Rückführventils 67 bis zu einem Wert nahe Null zur Verfü
gung stehen. Bei mittleren Motorbelastungen stehen fernerhin
Daten zur Verfügung, um die Öffnung des Rückführventils 67
auf einen mittleren Wert einzustellen. Fernerhin sind Daten
vorhanden, um bei niedrigen Motorbelastungen die Öffnung des
Rückführventils 67 zu erhöhen. An Hand von Fig. 4 ergibt sich
ferner, daß der Bereich der Motorbelastungen in mehrere, bei
spielsweise drei Motorunterbelastungsbereiche aufgeteilt ist,
und daß die Information zum Öffnen des Rückführventils 67 un
abhängig für jede dieser Motorbelastungsunterbereiche einge
stellt wird.
Die Steuereinheit 70 ist ferner so ausgelegt, daß damit die
Brennstoffpumpen 23 und 48 die Pumpe 44 und dem Mischer 45
gesteuert werden. Diese Steuereinheit 70 empfängt Signale von
einer Betriebszustandseinrichtung 71, einen Motorbelastungs
detektor 72 und einen Motordrehzahldetektor 73. Wenn der
Betriebszustand einer Verwendung des Emulsionsbrennstoffes
gewünscht ist, wird von der Betriebszustandssteuereinrichtung
71 ein Signal zur Ansteuerung der Steuereinheit 70 abgegeben.
Der Motorbelastungsdetektor 72 dient zur Überwachung der Mo
torbelastung. Auf Grund dieser Feststellung wird das Abgas
rückführschema 70-1 derart angesteuert, um die richtige Öff
nung des Rückführventils 67 vornehmen zu können. Mit Hilfe
des Drehzahldetektors 73 wird die Drehzahl des Motors in
U/min festgestellt.
In dem Folgenden soll nunmehr die Funktionsweise des be
schriebenen Emulsionsbrennstoffmotors erläutert werden. Wenn
der Motor allein mit Dieselkraftstoff betrieben werden soll,
werden die Pumpen 44 und 48 sowie der Mischer 45 entakti
viert. Bei der Rotation der Nockenwelle 25 mit ihrem Nocken
26 wird der Kolben 27 auf- und abbewegt. Die Einspritzpumpe
22 beginnt dabei das Ansaugen von Kraftstoff, nachdem die
obere Endfläche des Kolbens 27 eine Position erreicht hat,
welche niedriger als die Abgabeöffnung 29 ist. Die Einspritz
pumpe 22 beginnt die Abgabe von unter Druck stehendem Kraft
stoff, nachdem die obere Endfläche des Kolbens 27 eine Po
sition oberhalb der Abgabeöffnung 29 erreicht hat. Die Abgabe
von unter Druck stehendem Brennstoff durch die Einspritzpumpe
22 ist dann beendet, sobald der in der peripheren Wandung des
Kolbens 27 vorhandene Vorsprung 30 über die Abgabeöffnung 29
hinwegbewegt worden ist. Da die Kraftstoffpumpe 47 in diesem
Fall nicht aktiviert ist, wird kein Emulsionsbrennstoff in
die Einspritzleitung IP eingeleitet. Der unter Druck von der
Einspritzpumpe 22 durch die Einspritzleitung IP geleitete
Dieselkraftstoff, wird daraufhin durch die Einspritzdüse 32 in
die Brennkammer eingespritzt, so daß der Motor allein mit
Dieselkraftstoff betrieben wird. Während dieses Vorgangs be
findet sich das Abgasrückführventil 67 in seinem geschlos
senen Zustand.
Wenn nun der betreffende Motor mit dem Emulsionskraftstoff
betrieben werden soll, wird ein entsprechendes Steuersignal
von der Betriebszustandseinheit 71 an die Steuereinheit 70
geleitet. Die Steuereinheit 70 setzt daraufhin die Pumpen 44
und 48 sowie den Mischer 45 in Betrieb, während die Brenn
stoffpumpe 23 weiterhin im Betrieb gehalten wird. Gleichzei
tig wird das Abgasrückführventil 67 geöffnet, so daß ein Teil
der Abgase des Motors zurück zu der Ansaugleitung 63 geleitet
wird. Durch die Wirkung der Pumpe 44 wird der Dieselkraft
stoff und das Wasser angesaugt und innerhalb des Mischers ge
mischt und der dadurch hergestellte Emulsionskraftstoff in
den Emulsionsbrennstoffbehälter 46 geleitet. Von dort aus
wird der Emulsionskraftstoff mit Hilfe der Kraftstoffpumpe 48
unter Druck der Einmündungsstelle 49 zugeleitet. Da der Druck
des innerhalb der Kraftstoffleitung 47 befindlichen Emul
sionsbrennstoffs höher als der Druck des innerhalb der Ein
spritzleitung IP befindlichen Kraftstoffes während des Zeit
intervalls ist, nachdem die von der Einspritzpumpe 22 er
folgte Abgabe von Dieselkraftstoff unter Druck beendet ist,
und diese Zeitperiode bis zur Auslösung der nächsten Kraft
stoffabgabe andauert, öffnet sich während dieses Zeitinter
valls das Rückschlagventil 50, so daß der Emulsionsbrennstoff
durch dieses Rückschlagventil 50 in die Einspritzleitung IP
einströmen kann. Da dieses Einströmen des Emulsionsbrenn
stoffes in die Einspritzleitung IP während des genannten
Zeitintervalls andauert, werden im Anschluß an die Umschal
tung auf Emulsionsbrennstoff mehrere Einspritzvorgänge
durchgeführt, so daß auf diese Weise im stromabwärtigen
Bereich der Einspritzleitung IP der Emulsionskraftstoff zum
Eindringen gelangt, wobei dieser stromabwärtige Bereich durch
gestrichelte Linien in Fig. 1 angedeutet ist. Unter dem Druck
des von der Einspritzpumpe 22 geförderten Dieselkraftstoffes
wird dann der Emulsionsbrennstoff in der Vorwärtsrichtung ge
fördert, so daß derselbe durch die Einspritzdüse 32 in die
Brennkammer eingespritzt wird, und der Motor nunmehr als
Emulsionsbrennstoffmotor mit dem Emulsionsbrennstoff betrie
ben wird.
Ein Teil der Abgase des Motors werden über den Abgaskrümmer
63 des Rückführventils 67 und die Ansaugleitung 62 zurück in
die Brennkammer geleitet, so daß auf diese Weise eine Abgas
rückführung zustandekommt. Das Rückführventil 67 wird dabei
derart gesteuert, daß seine Öffnung bis auf den Wert Null
verringert werden kann, wenn die Motorbelastung hoch ist,
daß aber die Öffnung vergrößert wird, falls die Motorbela
stung klein ist. Durch die Öffnung des Rückführventils 67 zur
Rückführung von Abgasen bei niedrigen Motorbelastungen, d. h.
im mittleren Drehzahlbereich bzw. im Leerlauf, werden eine
hohe Temperatur aufweisende Abgase dem Ansaugsystem zurückge
führt, wodurch die Temperatur der Ansaugluft erhöht wird.
Dies führt zu einer Verbesserung der Zündfähigkeit des Gas
gemisches und der Zündverzögerung, so daß die bei der Ver
brennung sich ergebenden Geräusche verringert werden. Das
Problem von nicht verbrannten Kraftstoffbestandteilen inner
halb der Abgase wird dabei ebenfalls verringert, was zu einer
Verringerung der abgegebenen Kohlenwasserstoffe führt. Auf
der anderen Seite bewirkt die Verringerung der Öffnung des
Rückführventils 67 bis zu kleinen Werten im Bereich von Null
bei hohen Motorbelastungen eine entsprechende Reduzierung der
Ausbildung von schwarzem Rauch. Im Vergleich zu den normaler
weise auftretenden Wirkungen bei der Verwendung eines Emul
sionsbrennstoffes können somit im Rahmen der Erfindung eine
Verbesserung der Zündfähigkeit und eine Verringerung der
Explosionsgeräusche erreicht werden.
Bei jeder Vollendung eines Einspritzvorgangs bewegt sich die
Übergangsfläche A zwischen dem Dieselkraftstoff und dem Emul
sionsbrennstoff innerhalb der Einspritzleitung IP in Richtung
des angedeuteten Pfeiles. Diese Übergangsflächer A kehrt
jedoch ungefähr in ihre Ausgangsposition zurück, weil nach
Vollendung der Abgabe von Dieselkraftstoff durch die Ein
spritzpumpe bis zur Auslösung der nächsten Abgabe von
Dieselkraftstoff der Emulsionsbrennstoff durch das Rück
schlagentil 50 in die Einspritzleitung IP hineingepreßt wird.
Die Übergangsfläche A des Emulsionsbrennstoffes strömt je
doch nicht bis zur Einspritzpumpe 22 zurück, weil der relativ
hohe Abgabedruck der Einspritzpumpe 22 dies verhindert.
Im Gegensatz zum Stand der Technik fließt beim Betrieb des
Motors mit Emulsionsbrennstoff derselbe nicht durch die
Einspritzpumpe 22. Aus diesem Grunde tritt bei dem be
schriebenen Motor nicht das Problem auf, daß die Lebensdauer
der Einspritzpumpe 22 durch eine unzureichende Schmierung und
Rostphänomene beeinträchtigt wird. Da der .Dieselkraftstoff
und das Wasser erstmals gemischt werden, wenn der Motor mit
Emulsionsbrennstoff betrieben werden soll, tritt bei dem er
findungsgemäßen Motor ebenfalls nicht das Problem auf, daß
bei langer Lagerung des Emulsionsbrennstoffes eine Aufspal
tung zwischen Dieselkraftstoff und Wasser stattfindet, was zu
Störungen der Zündfähigkeit wegen zugeführtem Wasser und ent
sprechenden Startstörungen des Motors führt. Durch die Ver
wendung einer Abgasrückführung bei dem erfindungsgemäßen
Emulsionsbrennstoffmotor wird fernerhin das Problem einer
erhöhten Geräuschbildung eliminiert, so wie dieselbe nor
malerweise bei Emulsionskraftstoffen auftritt. Die bei der
Abgasrückführung sich ergebenden Resultate sind dabei in Fig.
5 dargestellt.
Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform wird die Menge
der zurückgeführten Abgase beim Betrieb mit Emulsionsbrenn
stoff entsprechend der Motorbelastung verändert. Die Öffnung
des Rückführventils 67 kann jedoch auch unabhängig von der
Motorbelastung auf einen konstanten Wert gehalten werden.
In dem Folgenden soll nunmehr eine zweite Ausführungsform der
Erfindung beschrieben werden. Bei dieser Ausführungsform wird
nicht nur die Öffnung des Rückführventils 67, sondern eben
falls das Mischungsverhältnis von Wasser zu Dieselkraftstoff
je nach der Motorbelastung verändert. Im Hinblick auf die
Veränderung des Mischungsverhältnis von Wasser zu Diesel
kraftstoff ist ein Dreiwegmagnetventil 80 gemäß Fig. 6 mit
dem ersten Brennstoffbehälter 21 und dem zweiten Brennstoff
behälter 41 verbunden. In den entsprechenden Anschlußleitun
gen sind dabei getrennte Pumpen 44A und 44B eingesetzt.
Das Abgasrückführventil 67 und das Dreiwegmagnetventil 80
werden von einer Steuereinheit 70′ gesteuert, so wie sie in
Fig. 7 dargestellt ist. Ähnlich wie die bereits beschriebene
Steuereinheit 70 ist die Steuereinheit 70′ ebenfalls aus
einem Kleinrechner, ROM- und RAM-Speichern sowie einer geeig
neten Eingangs/Ausgangsschnittstelle und dergleichen aufge
baut. Diese Steuereinheit 70′ ist dabei mit einer Abgasrück
führsteuereinheit versehen, mit welcher die durch das Rück
führventil 67 zurückgeleitete Menge von Abgasen entsprechend
der Motorbelastung eingestellt werden kann. Zusätzlich ist
eine Mischereinheit vorgesehen, mit welcher das Mischungsver
hältnis von Wasser und Dieselkraftstoff in Übereinstimmung
mit der Motorbelastung durch das Dreiwegmagnetventil 80
eingestellt werden kann.
Im einzelnen wird bei hohen Motorbelastungen die Öffnung des
Rückführventils 67 verringert und der Wasseranteil ver
größert. Bei geringen Motorbelastungen wird jedoch die Öff
nung des Rückführventils erhöht, während gleichzeitig der
Wasseranteil verringert wird. Zu diesem Zweck ist die Steuer
einheit 70′ mit einem Abgasrückführschema 70′-1 und einem
Emulsionssteuerschema 70′-2 versehen. Mit Hilfe des Abgas
rückführschemas 70′-1 werden gemäß Fig. 8a Daten für die
Zurücknahme der Öffnung des Rückführventils 67 bis zu einem
Wert Null bei hohen Motorbelastungen, Daten zur Einstellung
der Öffnung des Rückführventils 67 auf einen mittleren Wert
bei mittleren Motorbelastungen sowie Daten zur Vergrößerung
der Öffnung des Rückführventils 67 bei niedrigen Motorbela
stungen eingespeichert. Auf der anderen Seite werden in dem
Emulsionssteuersschema 70′-2 gemäß Fig. 8b Daten zur Erhöhung
des Wasseranteils bei hohen Motorbelastungen, Daten zur Ein
stellung des Wasseranteils auf einen mittleren Wert bei mitt
leren Motorbelastungen und Daten zur Verringerung des Wasser
anteils bis auf einen Wert Null bei niedrigen Motorbela
stungen eingespeichert. An Hand der Fig. 8a und b ergibt
sich, daß der Motorbelastungsbereich in eine Mehrzahl, bei
spielsweise drei Motorunterbelastungsbereiche aufgeteilt ist,
und daß die Öffnungsinformation für das Rückführventil und
der Wasseranteil unabhängig von jedem dieser Motorunterbe
reiche festlegbar ist. Die Motorbelastungsunterbereiche für
die Information der Ventilöffnung und die Motorunterbereiche
für die Information des Wasserverhältnisses stimmen dabei
miteinander überein.
Ähnlich wie bei der Steuereinheit 70 dient die Steuereinheit
70′ ebenfalls zur Steuerung der Pumpen 23,, 48, 44a und 44b
sowie des Mischers 45. Ähnlich wie die Steuereinheit 70 er
hält die Steuereinheit 70′ zusätzlich Signale von einer Be
triebszustandssteuereinheit 71, einem Motorbelastungsdetektor
72 und einem Motordrehzahldetektor 73 etc.
Wenn der beschriebene Motor allein mit Dieselkraftstoff be
trieben wird, ist die Funktionsweise desselben genau dieselbe
wie bei der bereits beschriebenen ersten Ausführungsform, so
daß auf eine Funktionsbeschreibung verzichtet werden kann.
Wenn jedoch der Motor mit einem Emulsionsbrennstoff betrieben
wird, wird in entsprechender Weise von der Betriebszustands
steuereinheit 71 ein Steuersignal an die Steuereinheit 70′
abgegeben, worauf letztere das Dreiwegmagnetventil 80, die
Pumpen, 40, 44A und 44B und den Mischer 45 aktiviert, während
der Betrieb der Kraftstoffpumpe 23 aufrechterhalten bleibt.
Gleichzeitig wird das Abgasrückführventil 67 geöffnet, so daß
eine gewisse Menge der Motorabgase zurück zu der Ansauglei
tung 62 geleitet wird. Mit Hilfe von Signalen der Steuer
einheit 70′ steuern das Abgasrückführventil 67 und das Drei
wegmagnetventil 80 die Menge der zurückgeführten Abgase und
das Mischungsverhältnis von Wasser zu Dieselkraftstoff in
Übereinstimmung mit der jeweiligen Motorbelastung. Wenn die
Motorbelastung groß ist, werden die beiden Einheiten 67 und
80 derart gesteuert, daß eine Zurücknahme der Öffnung des
Rückführventils 67 bis zu einem Wert Null und eine Zunahme
des Wasseranteils erreicht erfolgen. Wenn jedoch die Motor
belastung niedrig ist, erfolgt eine Vergrößerung der Öffnung
des Rückführventils 67, während gleichzeitig der Wasseranteil
bis zu einem Wert Null verringert wird. Die Veränderung des
Wasseranteils mit Hilfe des Dreiwegmagnetventils 80 wird
dabei dadurch vorgenommen, indem das Zeitintervall der Auf
rechterhaltung des Magnetventils 80 in seiner wasserfördern
den Position verändert wird.
Da bei niedrigen Motorbelastungen, d. h. im mittleren und
niedrigeren Lastbereich, die Öffnung des Rückführventils 67
zur Rückführung größerer Abgasmengen vergrößert wird, ge
langen Abgase hoher Temperatur in das Ansaugsystem, so daß
die Temperatur der Ansaugluft ansteigt. In Verbindung mit
einem geringeren Wasseranteil führt dies zu der Verbesserung
der Zündfähigkeit des Brennstoffgemisches und der Zündverzö
gerung, was zu einer Verringerung der sich ergebenden Ver
brennungsgeräusche führt. Der Anteil von nicht verbrannten
Brennstoffen innerhalb der Abgase wird ebenfalls verringert,
so daß zwangsläufig zu einer Verringerung der Kohlenwasser
stoffemission führt. Da bei hohen Motorbelastungen der Was
seranteil relativ groß ist, sollten wegen der sich ergebenden
Verbrennungsgeräusche relativ große Mengen von Abgasen zu
rückgeleitet werden. Bei einer derartigen starken Rezirkula
tion der Abgase wird jedoch Ruß bzw. schwarzer Rauch erzeugt.
Unter Berücksichtigung der Verbrennbarkeit wird demzufolge
bei hohen Motorbelastungen die Öffnung des Rückführventils 67
entsprechend verringert und in manchen Fällen selbst bis auf
Null zurückgeführt, so daß auf diese Weise die Erzeugung von
schwarzem Rauch verhindert werden kann. Im übrigen zeigt die
zweite Ausführungsform ähnliche Wirkungen und Vorteile wie
die bereits beschriebene erste Ausführungsform.
In dem Folgenden soll eine dritte Ausführungsform der Er
findung unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben werden. Bei
diesem Emulsionsbrennstoffmotor wird der Emulsionsbrennstoff
im voraus hergestellt, indem Dieselkraftstoff und Wasser
miteinander gemischt und in einen Emulsionsbrennstoffbehälter
1 eingefüllt werden. Von dort aus wird der Emulsionsbrenn
stoff einer Einspritzdüse 32 zugeführt, welche die an dem
Zylinder eines Motors EN vorgesehen ist. Durch diese
Einspritzdüse 32 wird der Kraftstoff in den Brennraum
eingespritzt. Ein Teil der Abgase wird über ein
Abgasrückführventil 67 zurück zu der Ansaugleitung 62
geleitet, so daß auf diese Weise eine Abgasrückführung
stattfindet.
Das Rückführventil 67 wird in derselben Weise wie bei der
ersten Ausführungsform gesteuert. Die Steuerung erfolgt dabei
derart, daß bei hohen Motorbelastungen die Öffnung des Rück
führventils 67 verringert wird, während bei niedrigen Motor
belastungen eine Vergrößerung der Ventilöffnung stattfindet.
Da die Öffnung des Rückführventils 67 zur Vergrößerung der
Abgasrückführung insbesondere dann vorgenommen wird, wenn
Motorbelastung niedrig ist, d. h. beispielsweise der mittlere
oder niedere Lastbereich beim Betrieb des Motors mit Emul
sionskraftstoff vorhanden ist, werden Abgase hoher Temperatur
zurück in das Ansaugsystem geleitet, so daß die Temperatur
der Ansaugluft erhöht wird. Dies führt zu einer Verbesserung
der Zündfähigkeit des Gasgemisches und der Zündverzögerung,
so daß eine Verringerung der Verbrennungsgeräusche statt
findet. Der Anteil von unverbrannten Brennstoffbestandteilen
in den Abgasen wird dabei ebenfalls verringert, was zu einer
entsprechenden Verminderung der Emisson von Kohlenwasserstof
fen führt. Auf der anderen Seite bewirkt das bei hohen
Motorbelastungen vorgenommene Verringern der Öffnung des
Rückführventils 67 auf kleine Werte, ja selbst bis zum Wert
Null den vorteilhaften Effekt, daß auf diese Weise die
Erzeugung von schwarzem Rauch verringert werden kann.
Ähnlich wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist im
Bereich der Abgabeöffnung der Einspritzpumpe 22 auch bei die
ser Ausführungsform ein Konstantdruckventil 31 mit einem in
zwei Richtungen wirksamen Rückschlagventilmechanismus vorge
sehen. Die Abgabeöffnung der Einspritzpumpe 22 ist dabei auf
der Seite der Einspritzleitung IP vorgesehen. Dieses
Konstantdruckventil 31 ersetzt dabei ein Rückschlagventil,
welches im Normalfall vorgesehen ist. In Übereinstimmung mit
der ersten Ausführungsform kann auch bei dieser Ausführungs
form die Öffnung des Rückführventils 67 unabhängig von der
jeweiligen Motorbelastung auf einem konstanten Wert gehalten
werden, so daß auf diese Weise die zugeführte Abgasmenge
unabhängig von der Motorbelastung nicht verändert wird.
Claims (13)
1. Mit einem Emulsionskraftstoff angetriebener
Motor mit einem ersten Brennstoffbehälter (21) zur
Aufnahme eines ersten Brennstoffs, einem zweiten
Brennstoffbehälter (41) zur Aufnahme eines zweiten
Brennstoffs, der im ,ersten Brennstoff unlöslich ist,
einer Brennstoffeinspritzpumpe (22) zum Ansaugen des
ersten Brennstoffs aus dem ersten Brennstoffbehälter
(21) und zum Zuführen des ersten Brennstoffs unter
Druck und einer zwischen der Brennstoffeinspritzpumpe
(22) und einer Brennstoffeinspritzdüse (32)
angeordneten Einspritzleitung (IP), um den ersten
Brennstoff, der von der Brennstoffeinspritzpumpe (22)
geliefert worden ist, zu der Brennstoffeinspritzdüse
(32) zuzuführen, wodurch eine Brennstoffmischung des
ersten Brennstoffs und des im zweiten
Brennstoffbehälter (41) aufgenommenen zweiten
Brennstoffs durch die Brennstoffeinspritzdüse (32) ein
gespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit
einem Emulsionskraftstoff angetriebene Motor folgende
Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (45) zum Mischen des ersten Brennstoffs aus dem ersten Brennstoffbehälter (21) mit dem zweiten Brennstoff aus dem zweiten Brennstoffbehälter (41), um den zweiten Brennstoff im ersten Brennstoff zu emulgieren, so daß ein Emulsionsbrennstoff gebildet wird;
eine Einrichtung (47, 48, 49) zum Einspeisen des Emulsionsbrennstoffs, der durch die Mischeinrichtung (45) gebildet wird, in die Einspritzleitung (IP); einer Abgasrückführeinrichtung (73a, 67) zum Rückführen eines Anteils des Abgases in eine Ansaugleitung (62), um das Abgas zurückzuführen; und
einer Abgasrückführsteuereinrichtung (70) zum Steuern der durch die Abgasrückführeinrichtung rückzuführenden Menge des Abgases.
eine Einrichtung (45) zum Mischen des ersten Brennstoffs aus dem ersten Brennstoffbehälter (21) mit dem zweiten Brennstoff aus dem zweiten Brennstoffbehälter (41), um den zweiten Brennstoff im ersten Brennstoff zu emulgieren, so daß ein Emulsionsbrennstoff gebildet wird;
eine Einrichtung (47, 48, 49) zum Einspeisen des Emulsionsbrennstoffs, der durch die Mischeinrichtung (45) gebildet wird, in die Einspritzleitung (IP); einer Abgasrückführeinrichtung (73a, 67) zum Rückführen eines Anteils des Abgases in eine Ansaugleitung (62), um das Abgas zurückzuführen; und
einer Abgasrückführsteuereinrichtung (70) zum Steuern der durch die Abgasrückführeinrichtung rückzuführenden Menge des Abgases.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abgasrückführeinrichtung ein Rückführventil (67) auf
weist, welches in die Abgasrückführleitung (63a) einge
setzt ist, die von dem Abgaskrümmer (63) zu der Absaug
leitung (62) führt, wobei dieses Rückführventil (67) der
Einstellung der Menge der durch die Abgasrückführleitung
(63a) geführten Abgase dient, und daß das Rückführventil
(67) mit Hilfe der Abgasrückführsteuereinheit (70, 70′)
derart gesteuert ist, daß bei hohen Motorlasten eine
Verringerung der Öffnung des Rückführventils (67)
erfolgt, während bei niedrigen Motorbelastungen die
Öffnung des Rückführventils (67) vergrößert ist.
3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Motorbelastungsbereich eine Mehrzahl von Unterbelastungs
bereichen eingeteilt ist und daß die Öffnungsinformation
für das Rückführventil (67) unabhängig für jeden Motor
unterbelastungsbereich eingestellt ist.
4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abgasrückführeinrichtung ein Rückführventil (67) auf
weist, welches innerhalb einer Abgasrückführleitung (63)
eingesetzt ist, die von dem Abgaskrümmer (63) und der
Ansaugleitung (62) führt, wobei dieses Rückführventil
(67) die Einstellung der Menge des durch die Abgasrück
führleitung (63) zurückgeführten Abgases dient, und daß
die Abgasrückführsteuereinheit (70, 70′) die Öffnung des
Rückführventils (67) unabhängig von der Motorbelastung
auf einen konstanten Wert einstellt.
5. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mischereinheit (45) derart ausgebildet ist, daß in
Abhängigkeit der jeweiligen Motorbelastung das Mischungs
verhältnis von ersten Brennstoff und zweiten Brennstoff
veränderbar ist.
6. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mischereinheit (45) mit einem Dreiwegventil (80) versehen
ist, welches mit dem ersten Brennstoffbehälter (21) und
dem zweiten Brennstoffbehälter (41) derart verbunden ist,
daß das Mischungsverhältnis des ersten Brennstoffes
gegenüber dem zweiten Brennstoff veränderbar ist.
7. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abgasrückführeinrichtung ein Rückführventil (6) auf
weist, welches innerhalb einer Abgasrückführleitung (63a)
eingesetzt ist, die sich von dem Abgaskrümmer (63) in
Richtung der Ansaugleitung (62) erstreckt, wobei dieses
Rückführventil (65) der Einstellung der Menge des durch
die Abgasrückführleitung (63a) geführten Abgase dient,
und daß die Steuerung des Motors derart vorgenommen ist,
daß bei hohen Motorbelastungen die Öffnung des
Rückführventils (67) verringert und der Anteil des
zweiten Brennstoffes vergrößert ist, während bei
niedrigen Unterbelastungen die Öffnung des
Rückführventils (67) vergrößert und der Anteil des
zweiten Brennstoffes verringert ist.
8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Motorbelastungsbereich in mehrere Unterbereiche für die
Festlegung der Information zur Öffnung des Rückführven
tils (67) und mehrere Motorunterbelastungsbereiche zur
Einstellung der Information des Mischungsverhältnisses
der beiden Brennstoffe eingeteilt ist, und daß die Infor
mation für die Öffnung des Rückführventils (67) und die
Information zur Einstellung des Mischungsverhältnisses
unabhängig für jeden Motorunterbelastungsbereich festge
legt ist.
9. Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Motorbelastungsbereiche für die Information der Öffnung
des Rückführventils (67) und für die Information der
Einstellung des Mischungsverhältnisses übereinstimmend
miteinander gewählt sind.
10. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abgasrückführeinrichtung ein Rückführventil (67) auf
weist, welches innerhalb einer Abgasrückführleitung (63a)
angeordnet ist, die von dem Abgaskrümmer (63) zu der An
saugleitung (62) führt, wobei dieses Rückführventil (67)
der Einstellung der durch die Abgasrückführleitung (63a)
geleiteten Menge von Abgasen dient, und daß die Abgas
rückführsteuereinheit (70) die Öffnung des Rückführven
tils (67) unabhängig von der jeweiligen Motorbelastung
auf einen konstanten Wert hält.
11. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bereich der Abgabeöffnung der Einspritzpumpe (22) ein
Konstantdruckventil (31) vorgesehen ist, welches mit
einem in zwei Richtungen wirksamen Überdruckventil
mechanismus versehen ist, wobei diese Abgabeöffnung auf
der Seite der Einspritzleitung (IP) vorgesehen ist.
12. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Mischer (45) und der Kraftstoffpumpe (48)
ein Emulsionsbrennstoffbehälter (46) vorgesehen ist, in
welchem eine Speicherung des von dem Mischer (45) abge
gebenen Emulsionsbrennstoffes erfolgt.
13. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kraftstoffpumpe (48) mit einem Überdruckventil (50) ver
sehen ist, so daß der geförderte Emulsionsbrennstoff in
die Einspritzleitung (IP) eindringen kann, sobald der
Druck des Emulsionsbrennstoffes höher ist als der Druck
des innerhalb der Einspritzleitung (IP) befindlichen
Kraftstoffes.
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