NO801332L - Anordning for aa bedre funksjonen av dieselmotorer ved lave temperaturer. - Google Patents

Description

Bruken av dieselolje i dieselmotorer ved temperaturer nær 0 o C medfører en del problemer med hensyn til motorenes gang. I

dieseloljen oppstår det nemlig en krystalliséring som medfører en tilstopping av de forskjellige brennstoff-filtre, hvilket bevirker at innsprøytningspumpen ikke får tilførsel og at

motoren stopper.

For å bøte på.disse mangler endrer man spesifikasjonene for

dieseloljen, så som tykningspunkt, flytepunktet og filtrerbarhets-temperatur, som funksjon av årstidene.

Erfaringen viser at disse sikkerhetsforanstaltninger.ikke er

tilstrekkelige til å eliminere alle problemer med gangen av dieselkjøretøyer som kan tilskrives motorbfenselet, så snart omgivelsestemperaturen er i størrelsesorden -10°C - 0°C. Videre virker innføringen av tilsetningsstoffer som forbedrer dieseloljens egenskaper, ufordelaktig på innkjøpsprisen.

Grensetemperaturen for filtrerbarhet, som er den spesifikasjon som opprinnelig har vært foreslått, kan effektivt endres ved tilsetninger hvis rolle er å redusere tverrsnittet av parafin-krystallene,. Man. unngår således tilstopping av filtre med grove masker, av størrelsesorden 40 - 50 mikron, som f.eks. befinner seg i innsugningssilen. Men omvendt øker man risikoen for tilstopping av fine filtre anbragt foran innsprøytningspumpen med porøsitet på mellom 5 og 10 mikron, idet de små krystallene, nå setter seg fast i porene.

For å løse dette problem og få motoren til å arbeide ved lav temperatur, har brukerne for tiden bare eh eneste utvei: Å til-sette inntil 20% bilbensin eller superbensin til dieseloljen. Til tross for de fremskritt som er gjort på området tilsetninger, synes det vanskelig å oppnå produkter som for en rimelig be-handlingspris forenlig med salgsprisen for brennstoff kan redusere tverrsnittet av krystallene til under 5 mikron, eller forsinke dannelsen av disse til vesentlig lavere temperaturer ved dannelse av en eutektisk blanding.

Oppfinnelsen tar sikte på å bøte på disse problemer ved hjelp av.en anordning for resirkulasjon av overskuddsmengden av dieselolje fra innsprøytningspumpen for å forvarme den olje som kommer fra tanken.

Returen av overskudds dieseloljeblir sendt tilbake foran brenn-stof f-f ilteret ved hjelp av en termostatventil for å forvarme bg holde dieseloljen på. en temperatur tilstrekkelig til å unngå

tilstopping av filteret og eventuelt rense dette.

Denne anordning skiller seg vesentlig fra kjente elektriske forvarmirigsanordninger i kontinuerlige matesystemer for dieselmotorer, hvilket man kan konstatere ved hjelp av følgende be-skrivelse og figurer, der: Fig. 1 viser et konvensjonelt skjema for tilførsel av brennstoff til en dieselmotor,

fig. 2 viser et prinsippskjema for presirkulasjon av overskuddsoljen ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 viser skjematisk en første utførelse av oppfinnelsen utstyrt med en. termostatventil,

fig. 4 viser fordelingsventilen med termostatkapsel,

fig. 4a og 5a viser detaljert virkemåten av denne ventil ved en lavere temperatur enn 2 5°C,

fig. 4b og 5b viser detaljert virkemåten av ventilen ved en høyere temperatur enn 25°C,

fig. 6 viser skjematisk en annen utførelse av oppfinnelsen ut-? , styrt med en elektronventil,

fig. 7 viser en tredje utførelse av oppfinnelsen egnet for meget lave temperaturer, og

fig. 8 viser skjematisk en forgasser som kan brukes i den tredje . utformning..

På dieselmotorer mates alle innsprøytningspumpene med et over- j skudd av dieselolje, som resirkuleres direkte til oljetanken gjennom returledningene. Denne overskuddsolje har til hensikt å holde den innsprøytede dieselolje på en akseptabel temperatur, men også fremfor alt å sikre kjøling av innsprøytningspumpen og holde den på normal arbeidstemperatur.

Som fig. 1 viser, er der foran innsprøytningspumpen med roterende fordeler 1 et brennstoff-filter 2. Returen av tapene 3 i injektorene 4 og overskuddsoljen 7 fra pumpen foregår direkte til tanken 5. Brennstoffet resirkuleres ved hjelp av oljepumpen og filteret 6.

Når dieseloljen ved lave arbeidstemperaturer befinner seg på en temperatur under,tykningspunktet, kan kretsens form gjøre.at tilstopping av filteret skjer desto raskere jo større mengden, av overskuddsolje er.

For å.løse dette problem finnes det for tiden løsninger som består i å forvarme dieseloljen ved filtrene til en temperatur . høyere enn oljens tykningspunkt for å gjøre parafinene løselige. ingen av disse løsninger har blitt brukt i serie, fordi de er forholdsvis besværlige å installere og krever en økning av kretsens elektriske effekt.

Ifølge oppfinnelsen resirkulerer man overskuddsoljen 7, som forvarmes ved passering gjennom pumpen i, foran filteret 2, hvilket viser seg ved en vesentlig reduksjon i forbruket av dieselolje 9. Bare den mengde dieselolje som brukes av motoren kommer fra tanken 5. Videre vil overskuddsol jen -7, som blir forvarmet når den passerer innsprøytningspumpen 1, raskt når

en temperatur som er tilstrekkelig til å løse opp de parafiner som har avsatt seg i filteret og bringe dieseloljen fra tanken til en temperatur over tykningspunktet. Men en løsning som den som fig. 2 viser må avskrives fordi om den løser problemet med motorens arbeide ved lave temperaturer, vil den ved høyere temperaturer enn 20 - 2 5°C medføre for høy oppvarming.av inn-sprøytningspumpen, noe som motvirker lang levetid. Ifølge en første utformning av oppfinnelsen, vist på-, fig. 3, 4 og 5, er|

det anordnet en retur av overskuddsoljen 7. fra innsprøytnings-pumpen 1 til tanken 5, så snart oljetemperaturen når 25 - 30 C. For å oppnå dette, er det montert en åpningsregulering med termostatkapsel 12 i en fordelingsventil 8. For en temperatur under 25°C, fig. 4a og 5a, blir overskuddsoljen 7 i sin helhet resirkulert til filteret 2 gjennom 11 og blandet med dieseloljen fra tanken 9. Etter at motoren har løpt en kort tid, vil den dieselolje som kommer fra overskuddet 7 ha nådd en temperatur som er tilstrekkelig til at den oppnår en temperatur på ca. 25°C etter å være blandet med dieseloljen 9 fra tanken. Termostaten 12 regulerer da overskuddsoljen 7 og holder temperaturen konstant,

idet den resirkulerer en større eller mindre mengde dieselolje til tanken via 10.

For temperaturer ;over 25°C (fig. 4b og 5b) vil termostaten 12, som kan være en vokskapsel som utvider seg ved smelting på

grunn av varmen og påvirker et stempel 13, befinne seg i en slik stilling at overskuddsoljen 7 ved hjelp av 9 blir fullstendig ført tilbake til tanken, slik fig. 2 viser.

Denne utformning gjør at man fullstendig kvitter seg med problemet med tilstopping av filteret av parafiner og andre problemer-ved temperaturer under 0°C og uten ytterligere forholdsregler sikrer fullkommen virkning av filteret og innsprøytningspumpen så snart dieseloljens temperatur er høyere enn. 25°C.

Utprøvet på en dieselmotor utstyrt med en roterende innsprøyt-ningspumpe har denne utformning tillat korrekt gang til -10°C

med en "sommer"-dieselolje med et tykningspunkt på +5°C. Under samme forhold med den opprinnelige utformning av brennstoff-kretsen gikk motoren bare i 5 minutter, idet filterne ble fullstendig tilstoppet.

Med en "vinter"-dieselolje med et tykningspunkt på +2°C og en grensetemperatur for filtrerbarhet på -7°C, ville en dieselmotor uten anordningen ifølge oppfinnelsen ikke arbeide ved temperaturer under -5°C. Samme motor, men utstyrt med anordningen ifølge oppfinnelsen, arbeidet ved temperaturer ned til -20°C.

Ifølge en annen utformning av oppfinneslen, vist. på fig. 6, modifiserer man styringen av resirkulasjonsventilen for den overskuddsolje som kommer fra innsprøytningspumpen. Man bruker da en styrt elektroventil 14 og en elektronisk regulatorenhet som styres av en temperatursonde 15 anbragt i dieseloljen ved inngangen til filteret 2, slik termostatventilen var.

Med denne andre utformning oppnår man like gode resultater som med den første, men den er bedre egnet for visse motortyper.

En tredje utformning, som er vist skjematisk på fig. 7 og 8, er spesielt egnet for motorer som arbeider under unormalt lave

■temperaturforhold, og hvor løsningen av resirkulasjonen av overskuddsol jen ikke gir tilstrekkelig forvarming av oljen véd inngangen til filteret. Løsningen består nå i at man ved fi.lter-ihngangen resirkulerer den totale retur, det vil si oljen fra innsprøytningspumpen og returoljen fra injektorene 4, idet disse har et temperaturnivå godt over overskuddsoljens.

Denne resirkulering kan styres av det ene eller andre av de beskrevne systemer. For å sikre god virkning aV innsprøytingen, krever denne løsningen anbringelse av en avgasser 20 i retur-ledningen for injektortapene, vist skjematisk på fig. 8. Der representerer 16 returen av injektortapene, 17 viser en ventil-flottøtf, 13 viser gassavløpet og 19 viser utløper for den avgassede dieselolje.

For kjøretøyer for sterk kulde vil en av de tre ovenfor beskrevne løsninger kunne brukes i forbindelse med elektrisk oppvarming av brennstoffledningene. Kombinasjonen av anordningen ifølge oppfinnelsen og elektrisk oppvarming tillater nemlig reduksjon av den nødvendige elektriske effekt i den utstrekning anordningen tillater begrensning ved lave temperaturer av den mengde' dieselolje fra tanken som motoren forbruker.

De forskjellige utformninger av oppfinnelsen kan brukes på alle dieselmotorer i forskjellige kjøretøyer uten at man må endre dieseloljens egenskaper. Hensikten med anordningen ifølge oppfinnelsen er å begrense volumet av dieselolje fra tanken til den mengde som akkurat brukes av motoren og å unngå enhver risiko for tilstopping av filtrene uten å endre dieseloljens egenskaper.

j

Claims (5)

1. Anordning for forbedring av gangen av dieselmotorer ved temperaturer under -5°C uten å endre dieseloljens egenskaper, karakterisert ved at man forvarmer dieseloljen ved resirkulasjon av overskuddsoljen fra innsprøytnings-pumpen, til hvilken man ved meget lave temperaturer tilsetter tapsoljen fra injektorene, foran brennstoff-filteret, idet resirkuleringen styres som funksjon av dieseloljens temperatur av et regulerende termostatsystem plassert ved inngangen til brenn-stof f-f ilteret , og idet overskudds- og tapsolje returneres til tanken så snart oljetemperaturen når 25°C.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at resirkuleringen styres av en regulerende termostatventil med vokskapsel.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at resirkuleringen styres av et termostatelement så som en elektroventil som styres av en elektronisk regulatorenhet styrt av en temperatursonde plassert i dieseloljen ved inngangen til filteret.

4. Anordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at man innskyter en avgasser i tapsoljeledningen fra injektorene.

5. Anordning som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den er kombinert med en elektrisk resistanskrets for kjøretøyer for sterk kulde.