NL1006468C2 - Inrichting voor het reinigen van het inwendige van een verbrandingsmotor en electronische besturingsschakelaar daarvoor. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR HET REINIGEN VAN HET INWENDIGE VAN EEN VERBRANDINGSMOTOR EN ELECTRONISCHE BESTURINGSSCHAKELING DAARVOOR

De uitvinding betreft een inrichting voor het reinigen van het inwendige van een verbrandingsmotor.

Reiniging van het inwendige van een verbrandingsmotor is gewenst in gevallen waarin een te hoge roetuitstoot van die 5 motor wordt geconstateerd. Het is bekend dat inwendige vervuiling een van de grootste veroorzakers van een te hoge roetuitstoot van een verbrandingsmotor, in het bijzonder maar niet uitsluitend van een dieselmotor, is. Vervuiling in een dieselmotor kan optreden in de verstuivers, in de 10 verbrandingskamer, waar de zuigerveren door het aankoeken van verontreinigingen kunnen gaan kleven, en in de luchtinlaat.

Een bekende werkwijze voor het reinigen van het inwendige van een verbrandingsmotor is het toevoegen van een reinigingsmiddel aan de motorbrandstof. Bij deze werkwijze 15 worden de brandstofpomp, de verstuivers en in sommige gevallen de verbrandingskamer gereinigd; de luchtinlaat kan volgens deze werkwijze echter niet worden gereinigd. Om de luchtinlaat te reinigen koppelt men soms de luchtslang tussen luchtfilter en luchtinlaat los, waarna men uit een spuitbus 20 met reinigingsvloeistof, die onder druk staat van een drijfgas, bij draaiende motor reinigingsvloeistof in de luchtinlaat vernevelt. Een belangrijk nadeel van deze werkwijze is het grote risico dat de motor "op hol" kan slaan, d.w.z. dat deze bij staken of verminderen van de 25 brandstoftoevoer door blijft draaien op smeerolie, waarbij ook het reinigingsmiddel kan ontbranden en het toerental van de motor een onaanvaardbaar hoge waarde krijgt.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het reinigen van inlaatspruitstukken, kleppen 30 en verbrandingskamers van verbrandingsmotoren, in het bijzonder van dieselmotoren, zonder demontage van de motor.

Doel is voorts het verschaffen van een dergelijke 1006468 2 inrichting waarmee het toerental van een draaiende motor tijdens het reinigen met die inrichting wordt begrensd.

Nog een doel is het verschaffen van een dergelijke inrichting die eenvoudig te bedienen is en die automatisch 5 kan werken, zodat een bedieningspersoon die met de inrichting werkt na het starten van de inrichting weer beschikbaar is voor andere werkzaamheden.

Deze doelen worden gerealiseerd, en andere voordelen worden behaald met een inrichting voor het reinigen van het 10 inwendige van een verbrandingsmotor, die overeenkomstig de uitvinding omvat een met een luchtinlaat van een verbrandingsmotor loskoppelbare vernevelkamer voor het vernevelen van een reinigingsvloeistof, voorzien van toevoermiddelen voor het 15 via die vernevelkamer en de luchtinlaat toevoeren van lucht aan het inwendige van de verbrandingsmotor, en een met een doseerleiding in die vernevelkamer uitmondende doseerinrichting voor een reinigingsvloeistof, voor het via de luchtinlaat aan het inwendige van de motor 20 toevoeren van een gedoseerde hoeveelheid reinigingsvloeistof. In een dergelijke reinigingsinrichting wordt de door de doseerinrichting gedoseerde hoeveelheid reinigingsvloeistof, anders dan bij het bekende inspuiten met een spuitbus, op gecontroleerde wijze via de vernevelkamer in 25 de luchtinlaat van de motor gebracht, waarbij op hol slaan van de motor wordt voorkomen door de hoeveelheid reinigingsvloeistof afhankelijk te maken van het toerental van de motor.

In een uitvoeringsvorm mondt de doseerleiding in de 30 vernevelkamer uit op een plaats tegenover de luchtinlaat, zodat bij toevoer van reinigingsvloeistof deze het inwendige van de motor vrijwel zonder vertraging bereikt, zodat beëindiging van het doseren bij geconstateerd oplopend toerental ook onmiddellijk resulteert in staken van de 35 toename van het toerental.

In een voordelige uitvoeringsvorm mondt de doseerleiding in de vernevelkamer via een vloeistofverdeelkop.

1006468 3

In weer een uitvoeringsvorm is de doseerinrichting voorzien van gastoevoermiddelen voor het geforceerd toevoeren van een gas aan de reinigingsvloeistof.

De gastoevoermiddelen omvatten bijvoorbeeld een in de 5 vernevelkamer uitmondende gasleiding voor toevoer van bijvoorbeeld lucht om de verneveling van de reinigingsvloeistof te bevorderen. Omdat geforceerde toevoer van lucht mogelijkerwijze de verbranding van de reinigingsvloeistof in de motor kan bevorderen, worden in een 10 gunstige uitvoeringsvorm de gastoevoermiddelen gebruikt voor toevoer van een inert gas, bijvoorbeeld stikstof (N2) of koolzuurgas (C02) .

Bij voorkeur is een reinigingsinrichting overeenkomstig de uitvinding voorzien van afsluitmiddelen, bijvoorbeeld een 15 smoorklep voor het afsluiten van de luchtinlaat.

De luchtinlaat wordt bijvoorbeeld tijdens het inbrengen van de reinigingsvloeistof met deze afsluitmiddelen afgesloten wanneer wordt geconstateerd dat het toerental van de motor stijgt boven een ongewenste vooraf bepaalde waarde. 20 Afsluiten van de luchtinlaat resulteert in het smoren van het verbrandingsproces in de motor, zodat deze stopt.

De snelheid waarmee een draaiende motor kan worden stopgezet wordt nog verhoogd in een uitvoeringsvorm waarin de gastoevoermiddelen een stroomafwaarts van de afsluitmiddelen 25 uitmondende gasleiding omvatten voor toevoer van een inert gas, bijvoorbeeld C02 of N2.

In een zeer voordelige uitvoeringsvorm omvat de vernevelkamer een luchtfilter.

Omdat in beginsel een luchtfilter dat geschikt is voor de 30 betreffende verbrandingsmotor, geschikt is als vernevelkamer voor de reinigingsinrichting volgens de uitvinding, zijn de aanschafkosten van de vernevelkamer van de reinigingsinrichting betrekkelijk laag.

De voordelen van de reinigingsinrichting volgens de 35 uitvinding worden optimaal benut in uitvoeringsvormen waarin de doseerinrichting en, indien aanwezig de afsluitmiddelen, electronisch bestuurbaar zijn.

1006468 4

De uitvinding heeft voorts betrekking op een besturingsschakeling voor een reinigingsinrichting waarvan de doseerinrichting electronisch bestuurbaar is, welke besturingsschakeling koppelbaar is met bedieningsmiddelen 5 voor toevoer van brandstof aan de motor en met meetmiddelen voor het meten van het toerental van de motor, omvattend middelen voor het achtereenvolgens uitvoeren van de stappen van (i) het bij geopende afsluitmiddelen en werkende motor 10 meten van het toerental en het regelen van de brandstoftoevoer op een zodanig niveau dat het toerental van de motor een vooraf bepaalde waarde bedraagt, (ii) het tijdens de eerste stap (i) toevoeren van reiningingsvloeistof aan het inwendige van de 15 verbrandingsmotor, totdat een vooraf bepaalde hoeveelheid is bereikt, dan wel totdat het toerental de vooraf bepaalde waarde overschrijdt, en (iii) het afbreken van de brandstoftoevoer bij verstrijken van een vooraf bepaalde periode vanaf het 20 tijdstip waarop de vooraf bepaalde hoeveelheid reinigingsvloeistof is toegevoerd, respectievelijk bij overschrijden door het toerental van de vooraf bepaalde waarde.

Een electronische besturingsschakeling voor een 25 inrichting die is voorzien van electronisch bestuurbare afsluitmiddelen voor het afsluiten van de luchtinlaat omvat overeenkomstig de uitvinding middelen voor het na de derde stap (iii) uitvoeren van een stap (iv) het met behulp van de afsluitmiddelen sluiten van de luchtinlaat.

30 De uitvinding zal in het nu volgende worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, met verwijzing naar de tekeningen.

In de tekeningen tonen figuur 1 een aanzicht in dwarsdoorsnede van een 35 uitvoeringsvorm van een reinigingsinrichting volgens de uitvinding, en figuur 2 een blokschema van een electronische 1006468 5 besturingsschakeling voor de reinigingsinrichting van figuur 1.

Figuur 1 toont een doseerinrichting 1 met een vernevelkamer 2, die is samengesteld uit een op zich bekend 5 luchtfilter met door stijlen 3 verbonden bodemplaat 4 en deksel 5, welke delen een cilindervormig filterelement 6 van gaas en doek omsluiten. Door het deksel 5 is een doseerleiding 7 voor reinigingsvloeistof gevoerd, die via een vloeistofverdeelkop 8 en spuitmonden 9 uitmondt in de 10 vernevelkamer 2 boven een opening 10 in de bodem 4 van het luchtfilter, tegenover de luchtinlaat van de motor (niet getoond). Doseerleiding 7 omvat eventueel een transparant gedeelte, zodat het doseren van reinigingsvloeistof ook visueel gevolgd kan worden, bijvoorbeeld om vast te stellen 15 of de reinigingsvloeistof in voldoende mate geëmulgeerd is. Vloeistofverdeelkop 8 is voorzien van afsluitmiddelen (niet getoond) die via besturingsleiding 11 electronisch bestuurbaar zijn. Ter bevordering van de verneveling van de reinigingsvloeistof kan via gastoevoerleiding 12 een gas, 20 bijvoorbeeld lucht C02 of N2 worden toegevoerd. Opening 10 in bodem 4 van het luchtfilter mondt uit boven een kanaal 13, dat met behulp van bijvoorbeeld een slang 19 met slangklem 14 koppelbaar is met de luchtinlaat van een te reinigen motor (niet getoond). Kanaal 13 is afsluitbaar met behulp van 25 smoorklep 15 met een op zich bekende aandrijving 16, bijvoorbeeld een directe electrische aandrijving of, zoals in het onderhavige voorbeeld, een via een vacuümleiding 17 bedienbare pneumatische aandrijving 16. Stroomafwaarts van de smoorklep 15 bevindt zich nog een gastoevoerleiding 18 voor 30 toevoer van een inert gas voor het na sluiten van de smoorklep versneld stoppen van het verbrandingsproces in de motor.

Figuur 2 toont een blokschema van de electronische besturingsschakeling 20 voor de reinigingsinrichting van 35 figuur 1. De schakeling 20 omvat een regeleenheid 21 voor het bedienen van een afsluiter 22 in de brandstofleiding 23 van de verbrandingsmotor en voor het aansturen van een oscillator 100 6468 6 24, waarvan het door een versterker 25 versterkte signaal wordt gebruikt voor het bedienen van een naaldafsluiter 26 in de doseerleiding 7 voor de reinigingsvloeistof, vóór de spuitmonden 9. Schakeling 20 omvat voorts een 5 noodstopregelaar 27 voor het afsluiten van toevoer van brandstof en reinigingsvloeistof, en voor het bedienen van een afsluiter 29 in de toevoerleiding 18 voor een inert gas. Schakeling 20 wordt bediend met behulp van een bedieningseenheid 30, die is voorzien van aansluitingen 31,

10 32, 33 voor respectievelijk de boordspanning (12V

accuspanning) van het betreffende motorvoertuig, de via het contactslot te leveren spanning aan het brandstoftoevoersysteem, en de massa (aarde).

De werking van de inrichting 1 van figuur 1 in combinatie 15 met de besturingsschakeling 20 van figuur 2 is als volgt.

Bedieningseenheid 30 wordt aangesloten op het electrisch systeem van een motorvoertuig waarvan de motor moet worden gereinigd, waarbij de aanwezige stroomvoorziening voor de brandstofafsluiter 22 van de motor wordt onderbroken en wordt 20 aangesloten op de aansluitpunten 32 en 35. Regeleenheid 21 is aangesloten op een toerental-opnemer die een signaal 36 levert. Na inschakelen van bedieningseenheid 30 met hoofdschakelaar 34 controleert de bedieningseenheid 30 of op de ingangen 31, 32 en 33 de juiste spanningen zijn 25 aangesloten. Als dit het geval is wordt regelschakelaar 37 in de voedingsleiding naar de brandstofafsluiter 22 geactiveerd en kan de motor op de gebruikelijke wijze, dat wil zeggen met behulp van het contactslot worden gestart. Vervolgens worden met op zich bekende middelen (niet getoond) de frequentie van 30 blokgolfoscillator 24 en de versterking van pulsversterker 25 zodanig ingesteld dat de naaldafsluiter 26 een bepaalde hoeveelheid reinigingsvloeistof vanuit de doseerleiding 7 naar de spuitmonden 9 doorlaat. Indien als gevolg van verbranding van de reinigingsvloeistof in de motor het 35 toerental oploopt, wat in regelaar 21 met behulp van sensorsignaal 36 wordt waargenomen, wordt door regelaar 21 door het openen van regelschakelaar 38 de brandstoftoevoer 1006468 7 tijdelijk onderbroken.

Schakeling 20 bevat een beveiliging 27 die bij een vooraf in te stellen maximaal aantal toeren de motor en het doseersysteem voor de reinigingsvloeistof uitschakelt. Deze 5 extra beveiligingsschakeling 27 wordt met behulp van schakelaar 40 ingeschakeld, en onderbreekt bij overschrijden van het ingestelde maximale toerental met behulp van schakelaars 39 en 41 respectievelijk de brandstoftoevoer en de toevoer van reinigingsvloeistof (bij het afsluiten van de 10 reinigingsvloeistof wordt tevens met behulp van afsluiter 28 in gastoevoerleiding 12 eveneens de eventuele toevoer van een menggas onderbroken). Tegelijkertijd met het openen van de schakelaars 39 en 41 worden schakelaar 42 in een bedieningsleiding voor een afsluiter 29 in de toevoerleiding 15 van een inert gas gesloten, zodat de motor bij uitschakelen onmiddelijk wordt gevuld met een inert gas en eventuele na-verbrandingseffecten worden gesmoord.

Opgemerkt wordt dat de hier beschreven uitvoeringsvorm bedoeld is om de uitvinding toe te lichten, niet om deze te 20 beperken. De regelaar 26 in de doseerleiding 7 voor de reinigingsvloeistof is bij voorkeur een naaldventiel, dat met behulp van een blokgolfsignaal met een duty-cycle van 50 procent wordt aangestuurd; andere signaalvormen of andere typen van afsluiters zijn evenzeer toepasbaar. In een 25 dieselmotor wordt de brandstoftoevoer zoals in de bovenbeschreven uitvoeringsvorm geregeld door regelschakeling 20 een bestaande afsluiter 22 in de brandstofleiding 23 te laten bedienen; voor een benzinemotor kan schakeling 20 zodanig worden aangepast dat deze ingrijpt in het 30 motormanagament.

Toerental-indicatorsignaal 36 is bij voorkeur afgeleid van de dynamo. Andere toerental-indicatiesignalen, bijvoorbeeld van een Hall-opnemer zijn eveneens toepasbaar.

De inrichting kan naar behoefte worden voorzien van 35 indicatorsystemen, bijvoorbeeld waarschuwingslampen, die bedienend personeel er op attenderen dat het reinigingsproces op normale wijze of voortijdig is gestaakt, zodat de 1006468 8 aanwezigheid van bedieningspersoneel tijdens het reinigingsproces niet is vereist.

1006468

Claims (13)

1. Inrichting voor het reinigen van het inwendige van een verbrandingsmotor, omvattend een met een luchtinlaat van een verbrandingsmotor loskoppelbare vernevelkamer voor het vernevelen van een 5 reinigingsvloeistof, voorzien van toevoermiddelen voor het via die vernevelkamer en de luchtinlaat toevoeren van lucht aan het inwendige van de verbrandingsmotor, en een met een doseerleiding in die vernevelkamer uitmondende doseerinrichting voor een reinigingsvloeistof, 10 voor het via de luchtinlaat aan het inwendige van de motor toevoeren van een gedoseerde hoeveelheid reinigingsvloeistof.

2. Reinigingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de doseerleiding in de vernevelkamer op een plaats tegenover de luchtinlaat uitmondt.

3. Reinigingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk. dat de doseerleiding in de vernevelkamer via een vloeistofverdeelkop uitmondt.

4. Reinigingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doseerinrichting is 20 voorzien van gastoevoermiddelen voor het geforceerd toevoeren van een gas aan de reinigingsvloeistof.

5. Reinigingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk. dat de gastoevoermiddelen een in de vernevelkamer uitmondende gasleiding omvatten.

6. Reinigingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is voorzien van afsluitmiddelen voor het afsluiten van de luchtinlaat.

7. Reinigingsinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de afsluitmiddelen een smoorklep omvatten.

8. Reinigingsinrichting volgens conclusies 4 en 6, met het kenmerk, dat de gastoevoermiddelen een stroomafwaarts van de afsluitmiddelen uitmondende gasleiding omvatten.

9. Reinigingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vernevelkamer een 1006468 luchtfilter omvat.

10. Reinigingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de doseerinrichting electronisch bestuurbaar is.

11. Reinigingsinrichting volgens een der conclusies 6 of 7, met het kenmerk, dat de afsluitmiddelen electronisch bestuurbaar zijn.

12. Electronische besturingsschakeling voor een inrichting volgens conclusie 10, welke schakeling koppelbaar 10 is met bedieningsmiddelen voor toevoer van brandstof aan de motor en met meetmiddelen voor het meten van het toerental van de motor, omvattend middelen voor het achtereenvolgens uitvoeren van de stappen van (i) het bij geopende afsluitmiddelen en werkende motor 15 meten van het toerental en het regelen van de brandstoftoevoer op een zodanig niveau dat het toerental van de motor een vooraf bepaalde waarde bedraagt, (ii) het tijdens de eerste stap (i) toevoeren van reiningingsvloeistof aan het inwendige van de 20 verbrandingsmotor, totdat een vooraf bepaalde hoeveelheid is bereikt, dan wel totdat het toerental de vooraf bepaalde waarde overschrijdt, en (iii) het afbreken van de brandstoftoevoer bij verstrijken van een vooraf bepaalde periode vanaf het 25 tijdstip waarop de vooraf bepaalde hoeveelheid reinigingsvloeistof is toegevoerd, respectievelijk bij overschrijden door het toerental van de vooraf bepaalde waarde.

13. Electronische besturingsschakeling volgens conclusie 30 12 voor een inrichting volgens conclusie 11, omvattend middelen voor het na de derde stap (iii) uitvoeren van een stap (iv) het met behulp van de afsluitmiddelen sluiten van de luchtinlaat. 1006468