DE9421142U1

DE9421142U1 - Kraftstoffleitungssystem für Dieselmotore, insbesondere für Winterbetrieb

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Publication number: DE9421142U1
Application number: DE9421142U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2004-06-09

Description

Kraftstoff einspritzanlage für Dieselmotore, insbesondere für Winterbetrieb,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für Diesel-Brennkraftmaschinen insbesondere für Winterbetrieb, mit einem Kraftstofftank der über eine Vorlaufleitung mit einem darin angeordneten Kraftstoffilter und über eine Rücklaufleitung mit einer Einspritzpumpe verbunden ist, sowie einer Kraftstoff-OUTnOe und mit Einspritzdüsen zum Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine, deren Düsenhalter mit Anschlüssen für die Zu- und Abfuhr von Lecköl versehen und untereinander seriell verbunden sind, wobei einer der Anschlüsse über eine erste Zweigleitung mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Bei mit Dieselkraftstoff betriebenen Fahrzeugen besteht wie bekannt cPas Problem, daß bei niedrigen Außentemperaturen ohne entsprechende Zusätze im Kraftstoff, feste Ausscheidungen von Paraffinen den Kraftstoffilter und die Kraftstoffleitungen zusetzen, sodaß bei entsprechender Häufung dies-er Teilchen speziell im Kraftstoffilter das in der Vorlaufleitung angeordnet ist den KraftstoffIuß derartig beeinträchtigen kann, sodaß ein Betrieb des- Fahrzeuges unmöglich wird. Um diese negativen Erscheinungen zu beseitigen bzw. zu vermindern ist es auch bekannt, daß entsprechende Zusätze dem Kraftstoff beigemengt werden, oder das der Kraftstoff vor dem Kraftstoffilter oder in diesem derart erwärmt wird, sodaß eine Ausscheidung von Paraffinen vermieden wird.

Diese Erwärmung kann mit verschiedenen Mitteln bewirkt werden. Meistens wird über einen Wärmetauseher dem Kühlwasser die Wärme entzogen,, oder der Kraftstoff wird vom elektrischen Bordnetz her erwärmt,, was natürlich von Nachteil ist, da der Leistungsaufwand relativ hoch ist,, wobei Wärmetauscher relativ komplizierte Gebilde darstellen die entsprechend kostspielig sind.

Aus der OS 11532&Iacgr;&Iacgr; isiJ.eisie'Ei^Sijratzsiil^f« bekannt bei der im Düsenhalter Kanäle vorgesehen sind in denen der für die EinsDritzung vorgesehene Kraftstoff erwärmt wird, aber für die Vorwärmung des Filters und des Kraftstoffes im Tank nicht gesorgt ist. Damit ist diese Art der Erwärmung für ein Kraftfahrzeug für Winterbetrieb nicht geeignet. Es ist auch bekannt aus der- DE 3907972 daß bei Benzinmotoren die Dampfblasenbildung in der Einspritzdüse vermindert werden soll, dadurch daß der vom Tank ankommende Kraftstoff durch gesonderte Kanäle im Ansaugrohr geführt wird die die Einspritzdüse umschließen und damit eine Kühlung derselben bewirkt wird und ein Starten des Motors wieder möglich ist. Es ist auch aus der US-PS 27-47555 eine Einspritz anlage vorbekannt bei der vor der Innbetriebnahme das Schweröl in der ' Vorlaufleitung mit einem Wärmetauscher mittels Dampf aufgeheizt wird bis alle Elemente wie Einspritzdüse und Einspritzpumpe eine bestimmte Temperatur aufweisen. Um dies schnell zu bewirken wird der aufgeheizte Kraftstoff nicht in den Tank sondern über- eine Zweigleitung in die Vorlaufleitung· rückgeführt. Es ist auch ein Absperrventil vorgesehen um diesen Kreislauf zu unterbrechen und damit den kühlen Tank zu beschicken wovon dann die Anlage versorgt wird bis die Kraftstoff temperatur soweit abgefallen ist, sodaB eine Rückführung über die Zweigleitung die in der Vorlaufleitung mündet wieder notwendig ist um eine weitere Abkühlung im Tank zu vermeiden.

Nachteilig ist hierbei daß der Kraftstoff fremd beheizt werden mu8 und somit ein Wärmetauscher in der Vorlaufleitung nötig ist.

Mit der erfindungsgemäg^.yorv?ärlQim|r*de'ä:Kr4ftstoffes wird hier Abhilfe geschaffen die keinen zusätzlichen Energieaufwand erfordert, da diese bereits wie zum Beispiel die Kühlwasserwärme vorhanden ist und in das Kraftstoff sys tem leicht integriert werden kann.

Bei den meisten Motoren bietet sich eine kostengünstige Lösung an, da zum Beispiel die Einspritzdüsenhaiterung mit _tie zwei Leckölanschlüssen ausgestattet ist die mit der nächstliegenden Düsenhalterung verbunden ist, wobei ein Ende mit einem blindstopfen versehen ist und das andere Ende wie bekannt in die Rücklauf leitung mündet. Im Normalfall wird die erwärmte Leckölmenge in die Rücklaufleitung geleitet die jedoch sehr gering ist und für eine Erwärmung zur Verhinderung der Paraffinausscheidung nicht ausreichend ist. Hie erfindungsgemäße Lösung besteht nun darin, daß der BlindstoOfen einfach entfernt wird und eine mit dem selben Querschnitt wie die Leckölleitung, versehene Leitung, eine sogenannte Nebenstromleitung zu der mit unterdruck behafteten Vorlauf leitung gelegt wird die vor der Kraftstoffiltereinrichtun» in diese Leitung mündet.

Somit wird neben cem Kraft st off kr ei si auf in der Vor lauf leitung und der Rücklauf leitung ein zweiter von den Einspritze! üsenhalterung-en her erwärmten kr aftstof führend er Kreislauf gebildet. Damit wird den Düsenhaiterungen, die somit als Wärmetauscher dienen, Wärme entzogen und dem Hauptkreislauf zugeführt, die ausreichend ist um den Kraftstoff derart in kürzester 7eit zu erwärmen da dieser 7/p,rmetauscher indirekt mit dem Brennraum in Verbindung steht, so daS sowohl der Kraftstoff vor dem Filter als auch in den übrigen Leitungen und im Kraftstofftank erwärmt wird.

So erwärmt sich zum Beispiel das Kraftstoffilter bei einem Vierzylindermotor und einer Außentemperatur von -6 Grad C nach einer Fahrstrecke von 4Km auf +5 Grad C, und nach 2oKm bereits auf +18 Grad C, wobei der Düsenhalter nicht wie im Normalfall eine ^mperatur von ca. 100 Grad C erreicht, sondern nur eine Temperatur von &Dgr;.&Oacgr; Grad C.

-if-

Dies zeigt, daß die erf.3aä«ngs*gsmäÄS Lösong'nicht nur den Kraftstoff erwärmt, sondern auch gleichzeitig bei AuSentemDeraturen unter 10 Grad C die Düsenhalierung durch den Kraftstoff gekühlt wird womit die Dampfblasenbildung im Hochdruckraum der Düse reduziert wird.

"ErfindungsgemsS ist in der Nebenstromleitung (N) ein Sperrventil (S) vorgesehen, das bei hohen Außentemperaturen und zur Wiederinbetriebnahme des Motors oder nach Arbeiten an der Kraftstoffanlage oder bei einem leergefahrenen Tank geschlossen wird.

Selbstverständlich kann mit dem Sperrventil (S) die Vorlauftemperatur thermostatisch gesteuert werden.

Von weiteren Vorteil ist auch die Tatsache, daß die aus Gummi bestehenden Leckölschläuche aufgrund des Kühleffektes wie bereits erwähnt keiner so hohen Temperatur ausgesetzt sind und somit langer ihren Zweck erfüllen als bisher, da sie nicht so schnell porös werden.

'Erfindungsgemäe hat. die Nebenstromleitung (N) einen wesentlich geringeren Querschnitt als die Vorlaufleitung und die Rück- !.aufleitunp- um ein einwandfreies Arbeiten der Anlage zu garantieren.

Die temperatur des erwärmten Kraftstoffes hingt natürlich auch von der Anzahl der Zylinder und somit der Anzahl der Düsen und zusätzlich von der Drehzahl des Motors ab.

-S-

Attsführungsbeispiele der ;B^3ät4ig»pind..33*-,äer Zeichnimg dargestellt und werden in der* "nachfolgenden 'Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

pj_g,1_: eine Einspritzanlage mit einer Einspritzpumpe (EP) in öle eine Kraftstoffpumpe CKP) eingebaut ist der auf der Unterdruekseite ein Kraftstoffliter (F1 ) in der Vorlauf leitung (V) Torgeschaltet ist, wobei überschüssig geförderter Kraftstoff über die Rücklauf leitung (R) in den Kraftstofftank (T) gelangt. Weiters sind die Einspritzdüsen (D 1 - D4)mit ihren Halterungen und Leckolanschlüssen (N) schematisch dargestellt, wobei die Leckölans-chlüsse (N) über die erste Zweigleitung CK1) einerseits mit der Rücklauf leitung CR) in Verbindung stehen xmä andererseits über die zweite Zweigleitung (N2) .mit der Vorlaufleitung (V) verbunden ist und vor dem Kraftstofffilter (F1 ) in dieser mündet. In der zweiten Zweigleitung (N2) ist weiters ein Absüerrventil (S) vorgesehen.

Fig.2: eine Einscritzanlage mit einer außenliegenden Kraftstoffpumpe &dgr;&bgr;&tgr; ein Vorfilter (F?) vorgeschaltet und ein Hauptfilter (F1) nachgeschaltet ist. Dabei wird ebenfalls überschüssig geförderter Kraftstoff über die Rücklaufleitung (R) in den Tank (T) geleitet, wobei eine Teilmenge über die Leckölseite der Düsen (D1 ) - (D4) mittels der Nebenstromleitung (Nl), (N) und (N2) wieder vor dem Kraftstoffilter (F2) in die mit Unterdruck behaftete Vorlaufleitung (V) geleitet wird. Dabei wird der Vorlaufleitung (V) und somit dem Filter (F2) und (F1 ) bereits in den Einspritzdüsen erwärmter Kraftstoff beigemischt, sodaB der gesamte Kraftstoff und die Menge im Tank erwärmt wird.

Da-s- Süerrventil (S) ist in der zweiten Zweigleitung (N2) vorgesehen das zur Temperaturregelung der Vorlauf leitung dient, oder n&ch Reparaturarbeiten an der Kraftstoffanlage oder nach einem leergefahrenen Tank solange geschlossen bleibt bis der Motor wieder einwandfrei läuft und damit sämtliche Luft aus den Leitungen über die Rücklaufleitung (R) in den Tank entwischen ist»

Claims

bsprüche:

1.. Kraftstoffeinspritzanlage für Diesel-BrennkraftmaseHinen

insbesondere für Winterbetrieb, mit einem Kraftstofftank der über eine Vo rl auf leitung mit einem darin angeordneten Kr aftstof filter und über eine Rücklauf leitung mit einer Einspritzpumpe verbunden ist, sowie einer Kraftstoffpumpe und mit Einspritzdüsen zum Einspritzen von Brennstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine, deren Düsenhalter mit Anschlüssen für die Zu- und Abfuhr von Leckol versehen und untereinander seriell verbunden sind, wobei einer der Anschlüsse über- eine erste Zweigleitung mit der Rücklaufleitung verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zweigleitung (N2) einersei+s mit dem letzten Leckölanschluß des Düsenhalters (DO verbunden ist, und andererseits wie an sich bekannt, in die Saugseite der Vorlaufleitung (V) mündet, sodaß bei geöffnetem Ventil (S) ein Nebenstromkreislauf über die Zweigleitungen (N1 , N, N2) gebildet wird, womit nicht nur Lecköl sondern zum größten Teil überschüssig geförderter Kraftstoff durch die Düsenhalter (D1 , D2, P% D4) strömt und in diesen erwärmt wird, und somit im Winterbetrieb dem vom Tank (T) ankommenden Kraftstoff bereits vor dem Filter (F1 , Fig·.I) oder (F2_r Fig.2) zugemischt wird.

2. Kraftstoffeinspritzung^ «n^cJj.'Anspjriici-f 1 ,

dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt mindestens einer der Zweigleitungen (NI), (N) oder (N2) wesentlich kleiner ist als derjenige der Vorlauf- und der Rücklaufleitung.

3. Fr aft stoff einspritz anlage nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (S) als Absperrventil ausgebildet ist.

4- Kraftstoff ein sprit &zgr; anlage nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (S) die Vorlauftemperatur thermostatisch steuert.