JPS59173551A

JPS59173551A - 自動車用デイ−ゼルエンジンの燃料供給装置

Info

Publication number: JPS59173551A
Application number: JP59019804A
Authority: JP
Inventors: ミカエル・ノツセン; エルハルド・バルツシユ
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1983-03-12
Filing date: 1984-02-04
Publication date: 1984-10-01
Also published as: SE456759B; SE8400507D0; DE3308891A1; DE3308891C2; US4553697A; SE8400507L

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明に、自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置
、さらに詳１．〈は、燃料タンクから少なくとも１つの
燃料フィルター’ｋｎ１７ってディーセｚＬ／エンジに
よって駆動される噴射ポンプに延びる燃料供給パイプと
、燃料タンクに戻って延びる燃料返送用バイ１と、電気
的に駆動可能となっておりディーゼルエンジンの作動ｖ
ｃ左右されない燃料循環ポンプと、燃料供給パイプを流
れる燃料と液体熱伝達媒体との間に熱の交換を行なわせ
る熱交換器と金有する燃料供給装置全備えた自動車用デ
ィーゼルエンジンの燃料供給装置ｖｃ関するものである
。

この種の公知の機構（西独特許公開公報畜ろ１１６．４
４１　参ｍ　）の場合では、ディーゼルエンジンか駆動
されている時は燃料循環ポンプには車両バッテリーによ
り電力が供給さ九る。一方、ディーゼルエンジンを停止
すると、バッテリーからくる電力供給の回路は断続され
る。循環ポンプを作動させるためには、このポンプは整
流器を介して外部の交流電源に接続しなければならない
。スイッチ全オンにした状氏で、この循環ポンプは燃料
タンクから粗らいフィルターを通って循環ポンプと熱交
換器に延びてさらに燃料タンクへと戻る循環装置に燃料
を勢いよく流動させるために用いられる。熱交換器と燃
料タンクとの間のある点で１つのパイプが返送用パイプ
から分枝し細かいメッシュノフィルターを介してディー
ゼルエンジンニ導かれている。エンジンの冷却液ハ、熱
交換器を流れる。さらに、熱交換器に外部の交流電源と
接続可能とした電気加熱部材を設けることもある。公知
の機構では、ディーゼルエンジンを停止すると。

燃料がエンジンの細かい目のフィル雀−や細カい目のフ
ィルターを収納している分岐パイプ更には返送用パイプ
中に滞留してしまう。外部の温度が低いと、ｆｃとえ（
粗らいフィルターや循環パイプ及び熱交換器を含む）循
環装置に燃料が流動されるとしても、細かい目のフィル
ター内及び細かい目のフィルターと噴射ポンプとタンク
への燃料を供給するよう分岐された点の上流側に位置す
る燃料輸送パイグ内、すなわち特にパラフィンが結晶化
して詰まりやすい個所にパラフィンが沈降する可能性か
ある。熱交換器は、分岐パイプを通ってエンジンに供給
さｎる燃料だけではなく熱交換器から燃料タンクに直接
輸送される燃料をも加熱しなければならないので、熱交
換器は全体として非常に多量の熊を燃料に伝達可能でな
ければならない。実際、タンクの全容量が加熱されてい
る。しかしながら、外部の電源に接続する方法がとられ
なければ、ディーゼルエンジン全停止させた場合には上
記循環装置全活動させることは不可能になる。一方、こ
のような場合にエンジンの冷却液が冷えてしまうと、同
じく熱交換器で利用できる煕エネルギーがなくなってし
まう。従って、公知機構の適合の範囲がかなり限られた
ものとなっている。

それゆえ１本発明の主な目的は、外部の気温が非常に低
くなっていても問題なくエンジンが同様に始動可能とな
っている自給自足のほとんど電気的エネルギー全必要と
しない燃料供給機構を提供することにある。

本発明の好゛ましい実施態様では、上記目的は、ディー
ゼルエンジンを停止させたときに車両搭載電源によって
燃料循環用ポンプが駆動可能となっており、かつ燃料循
環用ポンプが作動している場合には、循環さｔ′した燃
料がその全長にわたって流動される燃料循環を行なうと
いう事実によって達成されている。

本発明に係る装置は、外部の電源への接続を何ら必要と
しない。パラフィンか特別に沈降しゃすい細かい目のフ
ィルターを特に含む燃料循環装置の全長に渡って、循環
装置が活動されるので、比較的少ない電気的エネルギー
、すなわち燃料循環用ポンプを駆動するエネルギーを供
給するだけで十分である。

さらに別の特徴によると、熱交換器の燃料通路手段を燃
料が流れる方向に対して燃料フィルターの前方に配置さ
せである。この燃料通路手段は、燃料タンクと燃料フィ
ルターとの間に直接配置することが好ましい。このよう
に配置すると、外部の温度が低い為に燃料が再度冷却さ
れる状況にさらされる前に、熱交換器で加熱された燃料
が、閉塞する危険性に対して決定因子となる燃料フィル
ターに来るという利点がある。熱は臨界的な構成要素の
みに供給され、この場合にエネルギーの必要量にさらに
少なくなる。

燃料循環用ポンプけ、噴射ポンプと並列に配置すること
が便宜上好ましい。噴射ポンプは、別個のポンプとする
ことができる。しかしながら、燃料循環用ポンプは燃料
循環装置から燃料？供給される車両に搭載した補助ヒー
ターの燃料ポンプとすることが好ましい。燃料音前方及
び後方に流すこの種の補助ヒーターは、例えば、トラッ
クやバスや建設用車両等のようなディーゼルエンジンに
よって駆動される車両では一般的なものである。

燃料循環用ポンプを上記のようなものとすることができ
るので、さらに別の燃料循環用ポンプは必要としない。

本発明のさらに別の特徴でに、熱交換器が車両に搭載１
−た補助ヒーターの熱伝達媒体循環装置に連結されてい
る。このような補助ヒーターは公知で（米国特許魔３．
７７９．２２９）、外部の温度が極端に低い場合でも、
燃料金子じめ加熱するのに必要な熱エネルギーを容易に
供給できるものである。熱交換器は、熱伝達媒体通路に
対して補助ヒーターの熱伝達媒体の出口の出口側に直接
接続してヒーターから熱交換器への間の熱損失全最小限
に抑えることが便宜である。また、同じ理由で熱交換器
を補助ヒーターのごく近傍に配置することが好ましい。

さらに、補助ヒーターの熱伝達媒体循環装置を公知方法
により、例えば米国特許＆　４，３００．７２０に示さ
れている配置の仕方の場合のようにディーゼルエンジン
の車内暖房循環装置及び／または冷却水循環装置に連結
可能としてもよい。必要であれば、燃料タンクに配置し
た別の熱交換器を補助ヒーターの熱伝達媒体循環装置に
連結することもできる。異なる熱消費量を有する手段と
そ九ぞ九の時間と体積に関し必要とされる要求に対して
、熱の供給を最適状粗へと適合可能とするためには、熱
交換器、車内暖房循環装置。

エンジン冷却水循環装置及び／−！たは他の熱交換器へ
加熱さｆした熱伝達媒体全選択的に分配するための設定
部材′に設けることが便宜上好捷しい。従来の補助ヒー
ターには、ヒーターの燃Ｆ）消費ｔに適合させた補助ヒ
ーター自身のフィルターが設けられでいる。本発明のさ
らに別の特徴では、ディーゼルエンジンの燃料循環装置
の燃料フィルターケ補助ヒーター内で燃焼した燃料を口
過するために用いることが好゛ましい。これらのフィル
ターは。

エンジンを稼動させるために必要とされる比較的大きな
流量のもの（て製作されているので、外部の温度が極〈
低くかつその結果パラフィンの沈降があっても、これら
のフィルターによって補助ヒーターの作動に必要な低い
条件を満足する量の循環燃料？流すことが可能となる。

従って１問題なく補助ヒーターを始動させることができ
、それによって熱交換器？介してフィルターに行く燃料
ケ、フィルターが閉塞されずに十分な燃料が供給されて
エンジン全作動可能とする温度にまで急速に加熱する。

燃料循環装置の一部ケ熱伝達媒体が流れる補助ヒーター
の熱交換器と直接熱伝導を行うよう接触させることがで
きる。もし、ディーゼルエンジンによって駆動される前
段供給ポンプを燃料循環装置に公知の方法で配置する場
合においては。

前段供給ポンプに並列になっていてエンジンを停止させ
次場合に燃料を前段供給ポンプヲノ々イ／くスして流す
蝶形弁に切り変える。

本発明の上記及びさらに別の目的、特徴及び長所は、添
付図面に鑑みて以下の記載から、より明確となろう。図
面は、本発明によるいくつ力・の実施態様金示すもので
あるが、本発明ケ例示するためのものに過ぎない。

第１図及び第２図において、燃料輸送パイプは全て実線
で示してあり、一方冷却液、特に水を輸送するパイプは
破線で示してあり、一点鎖線は電気的接線を示す。

ディーゼルエンジンは、ブロック（１０）として示しで
ある。冷却液は、循環ポンプ１１１によって従来型式の
エンジン（ｌＯ）及びラジェータｔ１２１中全輸送させ
られる。エンジン（ｌＯ）のシリンダーへの燃料の供給
は噴射ポンプＱ３１によって行なわれる。燃料は、燃料
タンク圓から導ひかれる。熱交換器（１６）の燃料通路
手段、予備フィルター〇η、前段供給ポンプα＆と細か
い目のフィルター（Ｉ９）とが連続して位置させである
燃料供給パイプＱ５）’ｉ通って燃料は噴射ポンプ０３
）にくる。蝶形弁（２０）が、前段供給ポンプ（１８１
と並列に配置されていて燃料を燃料タンク（１４）から
噴射ポンプＱ３１の方向に通過させる。燃料返送用パイ
プ圓は。

エンジン（ｌＯ）あるいけ噴射ポンプ（１３）から延び
て燃料タンク＋１４１まで戻る。

さらに、補助ヒーター（２２１が燃料ポンプ聞）と熱伝
達媒体循環ポンプ（２＋１と並んで設けられている。燃
料ポンプ□□□）は、噴射ポンプ（Ｉ３１と並列に配置
されている。すなわち、燃料ポンプ聞）の入口側はノぐ
イブｔ２５１介して燃料供給パイプ（１５）の噴射ポン
プ（１３）に延びる側に連結されており、一方燃料ポン
グ（２３）の出口から出るパイプ汝１は燃料返送用パイ
プ（２）υに連結さ九でいる。エンジン（ｌＯ）の冷却
液用の循環ボング旧）、噴射ポンプ０３）及び燃料前段
供給ポンプＱ８１１ｄ。

エンジンｔＩＯ＋　ＶＣよって駆動され、一方補助ヒー
ター吸のポンプ力１とシ４）は（例えば、）くツテリー
等の）車両搭載の動力源（９）から（詳細は図示してい
ない）従来方法により動力が供給され外部の動力供給装
置−・の連結ＩＣハ依存していない。ヒーター用ノ々−
ナーが点火されると循環ポンプ（２４）によって補助ヒ
ーターい全通って輸送され、ヒーターレ２で加熱される
熱伝達媒体は、パイプ（２′７）と分岐パイプ關ヲ通っ
て熱交換器ｕ６）の熱伝達媒体用通路に送られる。

熱交換器（＋６）を出た熱伝達媒体は、バイプレ９１′
閲を通って循環ポンプ（１１）の入口側に流れる。エン
ジン（ｌＯ）を通った後、熱伝達媒体はパイプ（３６１
を通って循環ポンプ例に戻る。実施例では、運転室や車
両客室等の車両内部を暖房するために設けられた熱交換
ｉ！３２）ｖｃ延びる別のパイプ９１）がパイプ（２７
１から分岐している。熱交換器９ｚの出口側げ、／々イ
グｆｈｑ）２介して返送用バイブ′榊に連結されている
。分岐パイプ（２８）には１例えばスロットル形式の調
節部材（３４）及び遮断装置１３（へ）が配置されてい
る。まえ、必要であれば類似の調節装置及び遮断装置（
図示せず）全熱交換器物を通って延びる循環機構ｔ３１
１　＋３３１にも配置してもよい。調節装置（３（１）
及び遮断装置＋３５１並びに前記の如く追加して設けら
れる類似の調節装置及び遮断装置け、補助ヒーター＋２
２１　Ｋよって加熱された熱伝達媒体を時間及び／また
は体積に関してそれぞれの必要条件に従って異なった熱
消費量を有する手段に分配するのを可能とする機能を有
する。

ディーゼルエンジンが停止している場合には。

車両のバッチＩＪ−＋９１によって電力の供給全党けた
燃料ポンプｔ２３１１ｃよりノ々イグｕ６）、熱交換器
（１６）、予備フィルター１１７Ｉ、線形弁（２０＋　
、細かい目のフィルター！Ｉ９）、パイプ！２５＋　１
２６１　ｔｅｌ及び燃料タンク（１４）全通って、燃料
循環装置の全長に渡って燃料の循環が可能となっている
。エンジン（ｌＯ）は、加熱されｔ冷却液とともに蓄熱
体となっており、ま几噴射ポングＱ３１けエンジン（１
０）と熱伝導連結されており、さらにもう−万の蓄熱体
が燃料タンク（１４）中の燃料によって形成されている
ので、外部の温度が左程低くはなく力）つ／あるいけエ
ンジンをとめてい定時間７５；左程長くはない場合には
、エンジン（１０）の迅速な始動を維持する目的であれ
ばこのように燃料を循環させるだけで十分である。なぜ
なら、初めに述べ之先行技術のようにフィルターを有す
るエンジンに燃料を供給する分岐路を有するものでは、
一度に燃料が流動せず、パラフィンによって蓄熱が妨げ
られたままとなるのに対し、上記本発明ではこのような
分岐路を設けていないからである。従って、上記の場合
には、補助ヒーターｃｚ中の燃料を燃焼させる必要はな
い。

その代わり、燃料ポンプ圀）全作動させるだけで十分で
ある。エンジン１０１　ｋ長い時間停止させた場合及び
／または外部の温度がさらに低い場合には。

補助ヒーターのバーナーが点火される。補助ヒーター（
２２１によって循環ポンプ（２弔で輸送される熱伝達媒
体が加熱される。熱は、熱交換器（＋６）’ａ＝介して
循環燃料に供給される。そして、燃料中のパラフィンの
沈降が回避されあるいけ沈降したパラフィンは溶解し、
フィルター［１７１と０９）の流れが自由となる。

それにより、エンジン（ｌＯ）の噴射ノズルの閉塞が避
られる。燃料は、熱交換器（１８）から直接フィルター
ａηと０９）にくる。従って、タンクの燃料全部を温め
る必要はなく、燃料の有効な供給を行なうのに必要な部
分だけ循環装置ｒ加熱するだけでよい。ヒーター（２ｚ
で燃焼させる燃料は、比較的多量の流過容量を有するも
のとされているフィルター０７１０９）を通じて、直接
供給される。その結果、燃料温度がパラフィンが沈降し
始める温度よりもすでに低くなっていても、ヒーターｆ
２Ｚ　ｉなお完全【始動させることが可能となっている
。たとえ、フィルターＯη（１９）が部分的に閉塞し友
としても、ヒーター（２２）の作動に必要な少ない量の
燃料は依然通過できるようになっている。このような状
態の場合には１本出願人に譲渡され°Ｃいる１９８１年
４月１３日に出願さｎｉ米国特許出願Ａ’２５３．８６
６に開示されているようなヒーター上に設けた公知の短
時間用の電気バーナー、ノズルの予備ヒーターによって
ヒーターの始＃全助成することもできる。

第２図の変更例の場合には、補助ヒーター弗の燃料ポン
プ圀）の代わりにあるいはこのポンプに加えて車両搭載
の電源＋９１７５−ら電力全供給される別体の燃料循環
ポンプ（４０）が使用されている。第１図の配列とは異
なり、燃料パイプ弧はその一部の長さに渡って熱伝達媒
体が中を流れる補助ヒーターの熱交換器（４１）と直接
ＶＣ％伝導接触を行なっている。

例えば、第２図に略図で示し定ようにパイプｆ２５１　
ｉパイプコイル状に熱交換器のまわりに巻きつけること
ができる。燃料タンク０４）には、熱交換器０３）か設
けられており、バイブ（４剖４麹及び路（頓に配置した
調節及び／または閉塞装置＋４６１　ｋ通して補助ヒー
ター（２ｚ及び／またはエンジン［０１で加熱さｔｌ、
ｆｃ熱伝達媒体を熱交換器中に循環することができるよ
うになっている。熱交換器（４３１は、熱をタンク（１
４）内に位置する燃料、特に熱交換器体３）全形成する
コイル内に位置するよう［図示しであるタンク（１４１
内の燃料供給パイプ（Ｉ５）の取入九０部分に供給する
。

上記の変更個所を別にすれば、第２図の装置の構造及び
作動方法は、第１図の実施態様のものと符合している。

さらに、上記変更はいずれも第１図の実施態様のものに
も行々うことができる○以上１本発明に係る種々の実＠
態様について図示ならびｖｃ記述をしてきたが１本発明
はそれらのものに限定されるものではなく当業者に知ら
れている多くの変形、変更を行い得るものであり、従っ
て２本願で図示及び記載した詳細な点に限定されること
を希望しておらず、むしろ特許請求の範囲に包含される
ような変形及び変更はすべて本発明中に含まれているこ
とを意図する点を理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る好ましい実施態様の自動車用デ
ィーゼルエンジンの燃料供給装置の略図であり、第２図
は、第１図の実施態様と類似する変形実施態様の略図で
ある。（９ｆ・・・車両搭載電源、（１０）・・・ディーゼル
エンジン。（１１）・・・循環ポンプ％［２１・・・ラジ上−ター
、（１３）・・・噴射ボン−ｊ、０４）・・・燃料タン
ク、（１５１・・・燃料供給）（イア−１［１８１・・
・熱交換器、　１１７１・・・予備フィルター、　＋１
８１・・・前段供給ポンプ、）１９）・・・細目フィル
ター、＋２０１・・線形弁、１２１１・°・燃料返送用
パイプ、２ｚ・・・補助ヒーター、　＋２３１・・・燃
料ポンプ、（２４）・・・熱伝達媒体循環ポンプ、ｃ５
＋　Ｔ２Ｆ）ｌ　２ｎ・・・ノくイブ、（ハ）・・分岐
ノシイブ、　＠９１’３０）ｆ３１）・・・ノくイブ、
（３２１・・・熱交換器、　！３３）・・・パイプ、Ｈ
・・・調節部材、　＋３５１・・・遮断装置、測・・・
バイブ、（４０）・・・燃料循環ポンプ、　＋４１１・
・・熱交換器、ｉ４′２・・・巻きつけ部、（転）・・
・熱交換器、＋４４１＋４５１・・・／ぐイブ、　（４
６＋・・・語順／連断装置。特許出願人　　　　ヴエパストーグエルク・グエー・バ
イエルーゲゼルシャフトーミットーベシュレンクテル・
ハフツングークント・コムパニ同　　上　　　　イベコーーマジラス・アクティーン・
ゲゼルシャフト

Claims

【特許請求の範囲】ｉｌｌ　　燃料タンクから少なくとも１つの燃料フィル
ターを通りディーゼルエンジンによって駆動される噴射
ポンプに延びる燃料供給パイプと、該燃料タンクに戻っ
て延びる燃料返送用パイ１と、電気的駆動可能でディー
ゼルエンジンの作１１１［依存しない燃料循環ポンプと
、該燃料供給パイプを流れる燃料と液体熱伝達媒体との
間で熱交換を行なわせる熱交換器とからなる燃料循環袋
ｆｔ１−有するものにおいて：　ディーゼルエンジン（
ｌＯ）が停止している場合でも燃料循環ボングク（１４
０）が車両搭載の動力供給源（９）によって駆動可能と
され、かつ燃料循環ポンプが作動している場合には、燃
料循環装置（１５１１ｇυはその全長に渡って循環燃料
を流動するように構成されているこさ全特徴とする自動
車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。（２１前記熱交換器（Ｉ６１の燃料通路手段が流れの方
向に対して燃料フィルター１１７１Ｆ１９１の前方に位
置していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。（３）　　前記熱交換器（１りが、その燃料通過手段を
燃料タンク（１４）と燃料フィルター＋１７１＋１９１
との間に直接配置しているこ（！：ニラ徴とする特許請
求の範囲第２項に記載の自ａｌｌ車用ディーゼルエンジ
ンの燃料供給装置。ｆ４ｉ　　ｔＪ記燃料循環ポンプｔ２３１　！４０）が
、噴射ポンプ［１３１と並列に配置されていること全特
徴とする特許請求の範囲の上記いずれか１項に記載の自
動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。１５１　　前記燃料循環ポンプが別体のポンプ顛トなっ
ていること全特徴とする特許請求の範囲の上記しへずれ
か１項に記載の自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給
装置。（６）前記燃料循環ポンプとして、車両に搭載されかつ
燃料循環装置から燃料の供給？つけるヒ−ター伐２の燃
料ボング邸（を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の自動車用ディ
ーゼルエンジンノ燃料供給装置。（７）前記熱交換器（１６１が、車両搭載のヒーター＋
２２の熱伝達媒体循環装置に連結されているこ上音特徴
とする特許請求の範囲の上記いず７″Ｌか１項に記載の
自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。（８）前記熱交換器（Ｉ６）が、その熱通路手段を流ｉ
″Ｌに対してヒーターＣ２２１の出口側に直接連結され
ていること全特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の
自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。（９）　　前記熱交換器（１６）が、ヒーターｃ２２）
の極〈近傍に配置されていること全特徴さする特許請求
の範囲第８項に記載の自動車用ディーゼルエンジンの燃
料供給装置。（１０）　　前記ヒーターに２の熱伝達媒体循環装置は
、更に室内暖房循環装置Ｌ’１ｌｌｊ３り［側及び／ま
たはディーゼルエンジン（ｌＯ）の冷却液循環装置に連
結可能となっていることを特徴とする特許請求の範囲第
６項乃至第９項のいずれか１項に記載の自動車用ディー
ゼルエンジンの燃料供給装置。＋＋ｎ　　前記燃料タンク（１４）内に配置１イされか
つヒーター１２２ｉの熊伝達媒体循＠装置に連結されて
いる別の熱交換器（４３１を有すること全特徴とする特
許請求の範囲第６項乃至第１０項のいずれか１項に記載
の自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。：１２１　　前記熱交換器Ｈ１６）、室内暖房循環装置
、エンジン冷却液循環装置及び／またはもう一方の熱交
換器（４３）に熟厳達媒体を選択的に分配する友めの設
定部材・例’３５１　（４６＋　２有することを特徴と
する特許請求の範囲第７項、第８項、第９項、第１０項
ま之は第１１項ＶＣ記載の自動車用ディーゼルエンジン
の燃料供給装置。（１３１前記ヒーター（２２）で燃焼した燃料ケロ過す
る之めに、ディーゼルエンジン（１０）の燃料循環装置
内の燃料フィルター＋１７１（１９１が用いられること
全特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第１２項に記載
の自動車用ディーゼルエンジンの燃料供給装置。＋ｎ＋　　ｎ記燃料循環装置の１部が、熱伝達媒体が流
れるヒーター値２の熱交換器（４１）と直接熱伝導を行
う接融をしていること全特徴とする特許請求の範囲の上
記いずれか１項に記載の自動車用ディーゼルエンジンの
燃料供ｉｉ＆装置。（１５）前記燃料循環装置に配置されかつディーゼルエ
ンジンによって駆動さｔする前段供給ボング會有し、エ
ンジンが停止している場合に燃料を通過させる蝶形弁（
２０）が、前段供給ポンプ（１８）と並列に配置されて
該前段供給ボングｔ１８１全バイパスすること全特徴と
する特許請求の範囲の上記いずれか１項に記載の自動車
用ディーゼルニシジンの燃料供給装置。