DE10140071A1

DE10140071A1 - Einspritzvorrichtung für eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine

Info

Publication number: DE10140071A1
Application number: DE10140071A
Authority: DE
Inventors: Guenter Elsbett
Original assignee: ELSBETT AG
Current assignee: ELSBETT AG
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2003-02-27

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Einspritzvorrichtung für eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine, zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine, mit einer Einspritzpumpe (108), mindestens einer Einspritzdüse (102) und mit einer die Einspritzpumpe (108) und die Einspritzdüse (102) verbindenden und/oder die Einspritzpumpe (108) speisenden Kraftstoffleitung (110). Eine Einspritzvorrichtung zu schaffen, so dass die Kraftmaschine mit einem einzigen Kraftstoff betrieben werden kann, wird durch eine an der Einspritzvorrichtung angeschlossene Heizvorrichtung (100) zur Erwärmung des kalten Kraftstoffes vor und/oder während des Startes der Kraftmaschine erreicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspritzvorrichtung für eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine, zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine, mit einer Einspritzpumpe, mindestens einer Einspritzdüse und mit einer die Einspritzpumpe und die Einspritzdüse verbindenden und/oder die Einspritzpumpe speisenden Kraftstoffleitung.

Sowohl aus der DE 198 23 335 A1, als auch aus der WO 88/01019 ist bekannt, dass handelsübliche Dieselmotoren wahlweise mit Diesel- Kraftstoff oder mit Pflanzenöl betrieben werden können. Der Einsatz von Pflanzenöl oder anderen nachwachsenden Rohstoffen als Kraftstoff für selbstzündende Kraftmaschinen hat neben Vorteilen für die Umwelt auch wirtschaftliche Vorteile. Wie aus den oben genannten Druckschriften zu entnehmen ist, besteht ein Problem bei der motorischen Verbrennung von Pflanzenöl darin, dass dieses im Vergleich zum Diesel-Kraftstoff schlechter verdampft. Somit ist der Start einer kalten, selbstzündenden Kraftmaschine mit einem pflanzlichen Kraftstoff nicht möglich. Auch das Kaltlauf-verhalten einer mit pflanzlichem Kraftstoff betriebenen, selbstzündenden Kraftmaschine ist nur sehr unzufriedenstellend möglich. Zur Lösung dieser Probleme wird in der DE 198 23 335 A1 und in der WO 88/01019 vorgeschlagen, neben dem Pflanzenkraftstoff für den Warmlaufbetrieb der Kraftmaschine auch einen herkömmlichen Diesel-Kraftstoff zu bevorraten, welcher beim Start und während der Kaltlaufphase eingesetzt wird. Hierzu werden Vorrichtungen beschrieben, die zu gegebener Zeit zwischen den verschiedenen Kraftstoffen hin und her schalten.

Bei einer solchen Ausführungsform müssen aber stets zwei Tanks und entsprechende Kraftstoffpumpen und -leitungen, sowie eine aufwendige Umschaltvorrichtung installiert werden, was zu erheblichen Mehrkosten führt. Auch muss der Bediener eines solchen Fahrzeugs stets sicherstellen, dass er von beiden Kraftstoffen eine genügende Menge mitführt.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Kraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem einzigen Kraftstoff betrieben werden kann.

Dabei liegt der Erfindung zum Einen die Erkenntnis zugrunde, dass ein besseres Verdampfen des pflanzlichen Kraftstoffes und somit ein Start der Kraftmaschine mit pflanzlichem Kraftstoff dann möglich ist, wenn der pflanzliche Kraftstoff eine niedrige Viskosität (geringere Zähflüssigkeit) aufweist und zum Anderen dass diese niedrigere Viskosität durch Erwärmen des pflanzlichen Kraftstoffes erreichbar ist.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Einspritzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Einspritzvorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Eine nach dieser technischen Lösung ausgebildete Einspritzvorrichtung hat den Vorteil, dass durch die an die Einspritzvorrichtung angeschlossene Heizvorrichtung ein größer Teil des sich in der Einspritzvorrichtung befindlichen pflanzlichen Kraftstoffes auf Betriebstemperatur erwärmt wird, so dass zum Starten der Kraftmaschine eine genügende Menge vorgewärmten Kraftstoffes zur Verfügung steht. Die Anordnung der Heizvorrichtung an der Einspritzvorrichtung hat weiterhin den Vorteil, dass hierdurch einerseits eine für den Start ausreichende Kraftstoffmenge erwärmt werden kann und andererseits, dass dieser vorgewärmte pflanzliche Kraftstoff dann aufgrund des kurzen, verbleibenden Weges schnell und ohne sich ernsthaft abzukühlen in den Brennraum der Kraftmaschine einspritzbar ist.

Eine solche Heizvorrichtung wird vorzugsweise mit Strom als Energieträger betrieben, welcher durch die bordeigene Batterie zur Verfügung gestellt wird. Durch die vorgenannten Vorteile der kurzen Wege und der Erwärmung unmittelbar vor Einspritzung in den Brennraum wird weiterhin erreicht, dass zur Erwärmung des Kraftstoffes vergleichsweise wenig elektrische Energie benötigt wird, welche wiederum in ausreichender Menge von der bordeigenen Batterie zur Verfügung gestellt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Heizvorrichtung eine Heizung, eine Pumpe, eine Zuführleitung und eine Rückführleitung, wobei die den kalten Kraftstoff in die Heizvorrichtung zuführende Zuführleitung an den Kraftstoffabführkanal der Einspritzdüse angeschlossen ist, während die Rückführleitung den bereits vorerwärmten, pflanzlichen Kraftstoff unmittelbar vor der Einspritzdüse oder nahe der Einspritzdüse an die Einspritzvorrichtung zurückführt. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass hierdurch der vorerwärmte Kraftstoff direkt in die Einspritzdüse gelangt und somit beim Starten der Kraftmaschine direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Das heißt, bei einem solchen System der "heißgespülten Düse" wird der sich in der Einspritzdüse befindliche Kraftstoff vorerwärmt und gelangt ohne messbare Abkühlungsverluste in den Brennraum der Kraftmaschine, um während der Kaltstartphase verbrannt zu werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der Einspritzdüse und der Kraftstoffleitung ein Adapter zum Anschluss der Rückführleitung vorgesehen. Ein solcher Adapter ist beispielsweise in der DE 198 23 335 C2 beschrieben. Der Einbau eines solchen Adapters zwischen Einspritzdüse und Kraftstoffleitung ist besonders einfach möglich, weil die Kraftstoffleistung ohnehin an der Einspritzdüse befestigt ist. Es braucht also lediglich diese Befestigung gelöst zu werden und der entsprechend ausgebildete Adapter dazwischen gesetzt werden. Ist es aufgrund der Einbausituation des Motors nicht möglich, den Adapter direkt an der Schnittstelle zwischen Einspritzdüse und Kraftstoffleistung anzubringen, so kann der Adapter auch an einer anderen Stelle der Kraftstoffleitung angebracht werden.

In einer anderen, bevorzugten Weiterbildung reicht der Kraftstoffabführkanal von der Zuführleitung bis zu einem Verbindungsraum im Bereich der Düsennadel der Einspritzdüse, welcher sehr nahe am brennraumseitigen Ende der Einspritzdüse angeordnet ist. Dieser Verbindungsraum ist außerdem mit dem Kraftstoffeinführkanal verbunden, so dass der vorerwärmte, pflanzliche Kraftstoff von der Rückführleitung der Heizvorrichtung über den Kraftstoffeinführkanal, den Verbindungsraum und den Kraftstoffabführkanal bis zur Zuführleitung der Heizvorrichtung gelangt, so dass der Kraftstoff durch die gesamte Einspritzdüse wandert und diese während des Aufwärmvorganges ebenfalls leicht erwärmt.

In einer alternativen Ausführungsform reicht der Kraftstoffabführkanal lediglich bis zu einer Ringnut oberhalb des Düsenkopfes, wobei diese Ringnut auch mit dem Kraftstoffeinführkanal verbunden ist, so dass auch hier ein geschlossener Kreislauf entsteht. Die letztgenannte Ausführungsform ist etwas einfacher in der Herstellung, da der Kraftstoffabführkanal nicht so lang ausgebildet ist, während die zuvor genannte Ausführungsform gemäß Anspruch 4 eine bessere Erwärmung der Einspritzdüse und eine größere Menge zu erwärmenden Kraftstoffes ermöglicht.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist sowohl die Zuführleitung, als auch die Rückführleitung der Heizvorrichtung an der Kraftstoffleitung angeschlossen. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine "heißgespülte Kraftstoffleitung", bei der die zu erwärmende Kraftstoffmenge in einfacher Weise durch den Abstand von Zuführ- und Rückführleitung an der Kraftstoffleitung bestimmt wird. Diese Ausführungsform gemäß der "heißgespülten Kraftstoffleitung" ist sehr viel kostengünstiger in der Herstellung und Montage, während die Ausführungsform der "heißgespülten Düse" gemäß den Ansprüche 2 oder 3 ff. den vorerwärmten Kraftstoff sehr viel näher an den eigentlichen Brennraum heranreicht. Durchgeführte Versuche mit beiden Ausführungsformen haben gezeigt, dass beide den Motor einwandfrei zum Starten bringen und eine ausreichende Menge vorerwärmten Kraftstoffes für die Kaltlaufphase zur Verfügung stellen. In der Praxis wird also je nach individueller Einbausituation des Auszuges des Motors, insbesondere in Abhängigkeit der vorhandenen Platzverhältnisse, die ein oder andere Ausführungsform gewählt werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 kann auch hier entweder in der Kraftstoffleitung oder an Schnittstellen zwischen Kraftstoffleitung und Einspritzpumpe und/oder Einspritzdüse ein Adapter vorgesehen werden, der das Anschließen der jeweiligen Zuführ- oder Rückführleitung in einfacher Weise ermöglicht.

Erfindungsgemäß kann die Heizvorrichtung auch nachträglich an bestehenden Diesel-Kraftmaschinen angebracht werden, insbesondere deshalb, weil durch die Anbringung der Heizvorrichtung an die Kraftstoffleitung oder an die Einspritzdüse keine Teile des Diesel-Motors entfernt, abgeändert oder ausgetauscht werden brauchen. Vielmehr wird die Heizvorrichtung zusätzlich zu bestehenden Aggregaten montiert. Dies hat den großen Vorteil, dass keine Eingriffe in die Motorcharakteristik vorgenommen werden brauchen, so dass die Leistungsfähigkeit des Motors nicht beeinflußt wird und dass die Garantieverpflichtung des Herstellers nicht berührt wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Heizvorrichtung über einen Adapter und/oder einen Verschluß an die Einspritzvorrichtung angeschlossen. Dabei wird vorzugsweise ein Adapter gemäß der DE 198 23 335 A1 verwendet, mit dem eine einfache und schnelle Montage möglich ist, ohne vorhandene Teile des Motors verändern oder austauschen zu müssen.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung;
Fig. 2 eine vergrößert dargestellte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung;
Fig. 5 eine vergrößert dargestellte fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung;
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Einspritzvorrichtung wird bei selbstzündenden Kraftmaschinen (Diesel-Motoren) eingesetzt, da derartige selbstzündende Kraftmaschinen neben aus Erdöl gewonnenem Diesel-Kraftstoff auch mit reinem Pflanzenöl fahren können. Um das Startverhalten derartiger, auf Pflanzenölbetrieb umgestellter Motoren zu verbessern, weist jede der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen eine Heizvorrichtung 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 auf, die den sich in der Einspritzvorrichtung befindlichen, pflanzlichen Kraftstoff vor dem Starten des Motors erwärmt. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1, 2 und 5 ist in einer schematischen Darstellung lediglich jeweils eine Einspritzdüse gezeigt. Es versteht sich, dass auch diese Ausführungsformen auf Motoren mit mehreren Zylindern und mehreren Einspritzdüsen anwendbar ist.
Die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform zeigt eine Heizvorrichtung 100, eine Einspritzdüse 102, einen Adapter 104, einen Kraftstofftank 106, eine Einspritzpumpe 108 und eine Kraftstoffleitung 110. Der Adapter 104entspricht dem in der DE 198 23 335 beschriebenen Adapter, womit an dieser Stelle voll inhaltlich Bezug auf die DE 198 23 335 A1 genommen wird.
Die Heizvorrichtung 100 umfasst eine an der Einspritzdüse 102 angeschlossene Zuführleitung 112, welche in eine Pumpe 114 mündet. Der Pumpe 114 nachgeschaltet ist eine Heizung 116, an die eine Rückführleitung 118 angeschlossen ist, welche in den an der Einspritzdüse 102 angebrachten Adapter 104 mündet. Es versteht sich in dieser gesamten Anmeldung, dass sämtliche räumlichen Angaben in Flussrichtung des jeweiligen Kraftstoffes zu verstehen sind.
Von der Rückführleitung 118 zweigt eine Druckleitung 120 ab, welche mit einem an der Einspritzdüse 102 angebrachten Verschluss 122 wirkverbunden ist.
Die Einspritzdüse 102 umfasst einen Düsenkopf 124 und einen Düsenhalter 126. An der Stirnseite des Düsenhalters 126 ist der Adapter 104 angeschraubt, so dass der aus der Kraftstoffleitung 110 oder der Rückführleitung 118 kommende Kraftstoff über den Adapter 104 in einen Kraftstoffeinführkanal 128 gelangt. Dieser Kraftstoffeinführkanal 128 reicht bis in einen Verbindungsraum 130 im Bereich der Düsennadel 132. Von diesem Verbindungsraum 130 führt ein Kraftstoffabführkanal 134 vom Düsenkopf 124 über den Düsenhalter 126 bis hin zum Verschluss 122. Des Weiteren ist an der Einspritzdüse 102 ein Leckölanschluss 136 vorgesehen, über den überschüssiger Kraftstoff in eine Leckölleitung 138 und zurück in den Tank 106 geleitet wird.
Vor dem Start des Motors wird die elektrisch betriebene Heizvorrichtung 110 aktiviert. In diesem Falle erzeugt die Pumpe 114 einen Druck von etwa 15 bis 20 bar und drückt den in der Heizvorrichtung 100 vorhandenen Kraftstoff in die Heizung 116, wo dieser elektrisch beheizt wird. Anschließend gelangt der Kraftstoff über die Rückführleitung 118 in den Adapter 104. Hierbei wird aufgrund des Druckes in der Rückführleitung 118 ein als Kugel ausgeführtes Rückschlagventil geöffnet, so dass der vorerwärmte Kraftstoff durch den Adapter hindurch in die Einspritzdüse 102 fließen kann. Ein Abfließen des vorgenannten Kraftstoffes in die Kraftstoffleitung 110 ist nicht möglich, da diese verschlossen ist, denn der Motor selbst läuft noch nicht.
Vom Adapter 104 kommend gelangt der vorerwärmte Kraftstoff in den Kraftstoffeinführkanal 128 des Düsenhalters 126 und wird bis in den Verbindungsraum 130 im Bereich der Düsennadel 132 gedrückt. Parallel hierzu wird ein Kolben 142 im Verschluss 122 über die Druckleitung 120 und den darin befindlichen Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und öffnet das ebenfalls als Kugel ausgebildete Rückschlagventil 144. Nun kann der in der Einspritzdüse 102 befindliche Kraftstoff über den Kraftstoffabführkanal 134, vorbei am Rückschlagventil 144 in einen am Verschluss befindlich Kraftstoffanschluss 146 gelangen, um von dort in die Zuführleitung 112 zu fließen. Dort angekommen, beginnt der Kreislauf erneut solange, bis der in der Heizvorrichtung 100 befindliche Kraftstoff die gewünschte Temperatur erreicht hat.
Zur Entlüftung der Heizvorrichtung 100 führt eine Entlüftungsleitung 148 vom Tank 106 zur Zuführleitung 112.
Sobald der Kraftstoff in der Heizvorrichtung 100 die gewünschte Temperatur erreicht hat, wird die Einspritzpumpe 108 aktiviert und der Motor gestartet. Der von der Einspritzpumpe erzeugte Druck von etwa 1000 bar bis 2000 bar drückt nun den sich in der Kraftstoffleitung 110 befindlichen, noch kalten Kraftstoff zunächst in den Adapter 104 und dann in die Einspritzdüse 102. Aufgrund des hohen, von der Einspritzpumpe 108erzeugten Druckes schließen die Rückschlagventile 140 und 144, so dass der sich in der Einspritzdüse 102 befindliche Kraftstoff nicht in die Heizvorrichtung 100 zurückfließen kann, sondern über den Düsenkopf 124 in den Brennraum gelangt. Dabei befindet sich zwischen dem Verbindungsraum 130 und einem Düsenaustritt 150 noch ein Rest kalter Kraftstoff, dieser wird jedoch aufgrund des Druckes in den Brennraum gedrückt, so dass anschließend der vorerwärmte Kraftstoff aus dem Kraftstoffeinführkanal 128 und dem Verbindungsraum 130 in den Brennraum gelangt. Durch diese anfängliche Verbrennung des vorerwärmten, pflanzlichen Kraftstoffes erwärmt sich der Motor und sämtliche Nebenaggregate, einschließlich der Einspritzdüse 102, so dass der sich nun nachfolgende Kraftstoff in ausreichender Weise erwärmt. Dabei haben praktische Test ergeben, dass die sich in der Einspritzdüse 102 befindliche Kraftstoffmenge ausreicht, um den Startvorgang des Diesel-Motors auszuführen.
Es versteht sich, dass die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich für eine Einspritzdüse bzw. für einen Zylinder dargestellt ist und dass mehrzylindrische Motoren in analoger Weise ausgeführt werden.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 entspricht im Wesentlichen derjenigen von Fig. 1. Es versteht sich für die gesamte Figurenbeschreibung, dass analoge Bauteile analoge Nummern verwenden, wobei lediglich die erste Ziffer des Bezugszeichens variiert.
Die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 2 besitzt ebenfalls eine Einspritzdüse 202, welche einen Düsenkopf 224 und einen Düsenhalter 226 umfasst. Auch hier reicht der Kraftstoffeinführkanal 228 bis zu einem Verbindungsraum 230 im Bereich einer Düsennadel 232. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 besitzt der Düsenhalter 226eine Ringnut 256, welche den Kraftstoffeinführkanal 228 mit dem Kraftstoffabführkanal 134 verbindet. In dieser Ausführungsform gelangt also der in der Heizvorrichtung zirkulierende Kraftstoff nicht bis zu Düsennadel 232, sondern wird vorher über die Ringnut 252 und den Kraftstoffabführkanal 234 in die Heizvorrichtung 200 zurückgeführt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine reine schematische Darstellung einer dritten und einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung, welche gemäß der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform aufgebaut ist und arbeitet. In Ergänzung zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die Einspritzdüsen 302 der in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsform parallel geschaltet, während die Einspritzdüsen 402 gemäß der in Fig. 4 dargestellten vierten Ausführungsform in Reihe geschaltet. Das heißt, der von der Heizung 316 vorerwärmte Kraftstoff wird über die Zuführleitung 312 gleichzeitig in alle vier Einspritzdüsen 302 geleitet, durchströmt diese und gelangt gleichzeitig über die Rückführleitung 318 wieder in die Pumpe 314.
In der in Fig. 4 gezeigten vierten Ausführungsform wird der vorerwärmte Kraftstoff von der Heizung 416 über die Zuführleitung 412 zunächst in eine erste Einspritzdüse 402 geleitet, von der eine erste Verbindungsleitung 454 in eine zweite Einspritzdüse 402 führt, usw. Von der letzten Einspritzdüse 402 wird der vorerwärmte Kraftstoff dann über die Rückführleitung 418 wieder zur Pumpe 414 gebracht.
Während in den Fig. 1 bis 4 jeweils Ausführungsformen dargestellt wurden, bei denen die Einspritzdüse heiß gespült wurde, werden in den Fig. 5 bis 7 Ausführungsformen dargestellt, bei denen die Kraftstoffleitung heiß gespült wird.
Bei der in Fig. 5 dargestellten, fünften Ausführungsform bleiben Einspritzpumpe 508 und Einspritzdüse 502 vollkommen unverändert. Dafür wird zwischen Einspritzpumpe 108 und Kraftstoffleitung 510 ein Adapter 504 und zwischen Kraftstoffleitung 510 und Einspritzdüse 502 ein Verschluss 522 installiert. An einen Kraftstoffanschluss 546 des zwischen Kraftstoffleitung 510 und Einspritzdüse 502 installierten Verschlusses 522 schließt sich die Zuführleitung 512 an. Diese mündet in der Pumpe 514, in der die elektrische Heizung 516 nachgeschaltet. Von dieser Heizung 516 gelangt der vorerwärmte Kraftstoff über die Rückführleitung 518 in einen freien Anschluss des zwischen der Kraftstoffleitung 510 und der Einspritzpumpe 508 angebrachten Adapters 504, so dass sich der Kreislauf schließt. Des weiteren wird über eine Druckleitung 520 ein Kolben 542 des Verschlusses 522 derart mit Druck beaufschlagt, dass ein als Kugel ausgeführtes Rückschlagventil 544 öffnet und den Kraftstofffluss vom Verschluss 522 in die Zuführleitung 512 freigibt.
Vor dem Start des Motors wird auch hier die Heizvorrichtung 500 durch Betätigen eines nicht dargestellten Schalters aktiviert. In diesem Falle pumpt die Pumpe 514 derzeit noch kalten, pflanzlichen Kraftstoff in die Heizung 516, in welcher dieser Kraftstoff vorerwärmt wird. Von hieraus gelangt der vorerwärmte Kraftstoff über die Rückführleitung 518, den Adapter 504, die Kraftstoffleitung 510, den zweiten Adapter 504 und die Zuführleitung 512 wieder zurück zur Pumpe 514. Dabei wird die Heizvorrichtung 500 solange aktiviert, bis der gesamte Kraftstoff die gewünschte Temperatur erreicht hat. Anschließend wird der Motor gestartet und die Einspritzpumpe 508 drückt den vorerwärmten Kraftstoff aus der Kraftstoffleitung 510 in einen Kraftstoffeinführkanal 528 der Einspritzdüse 502 und von dort weiter in den Brennraum des Motors. Dabei wird auch hier der sich in der Einspritzdüse 502 befindliche kalte Kraftstoff in den Brennraum gedrückt, bevor der erwärmte Kraftstoff in den Brennraum gelangt. Auch in dieser Ausführungsform reicht die vorerwärmte Menge des Kraftstoffes aus, um den Startvorgang und die Kaltlaufphase des Motors auszuführen.
Es versteht sich, dass je nach baulichen Gegebenheiten des einzelnen Motors die Adapter 504 auch an anderen Stellen der Kraftstoffleitung 510 angebracht werden können, und/oder dass ein Adapter 504 auch vor der Einspritzpumpe 504 anbringbar ist. Analog zu den Ausführungsformen der heißgespülten Düse ist auch die fünfte Ausführungsform gemäß Fig. 5 lediglich schematisch für eine Einspritzdüse dargestellt. Auch diese Einspritzvorrichtung nach dem Prinzip der heißgespülten Kraftstoffleitung ist auf mehrzylindrische Motoren übertragbar. Dabei können auch hier die einzelnen Kraftstoffleitungen parallel oder in Reihe durchflossen werden, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist.
Bei der in Fig. 6 dargestellten, sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung ist ebenfalls eine Heizvorrichtung 600 angebracht, von dessen Heizung 616 vorerwärmter Kraftstoff über eine Zuführleitung 612 in die Kraftstoffleitung 610 gelangt. Von hieraus fließt der Kraftstoff über einen entsprechenden Abzweig 656 zu vier verschiedenen Einspritzdüsen 602. Unmittelbar vor den jeweiligen Einspritzdüsen 602 ist ein entsprechender Adapter 604 vorgsehen, über den der Kraftstoff dann in die Rückführleitung 618 und von dort in die Pumpe 614 gelangt.
Bei der in Fig. 7 dargestellten siebten Ausführungsform gelangt der von der Heizung 718 die Heizvorrichtung 700 vorerwärmte Kraftstoff über die Zuführleitung 712 über einen hier nicht explizit dargestellten ersten Adapter in die Kraftstoffleitung 710 zum Adapter 704 und über eine erste Verbindungsleitung 754 zu einer zweiten Kraftstoffleitung 710 usw., bis der erwärmte Kraftstoff dann aus dem letzten Adapter 704 in die Rückführleitung 718 und zurück zur Pumpe 714 gelangt.
Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Heizvorrichtung 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 nicht nur bei neu zu bauenden Motoren einsetzbar ist, sondern auch an bestehende Motoren nachgerüstet werden kann.
Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 4 braucht hierzu lediglich zwischen die Kraftstoffleitung 110 und die Einspritzdüse 102 ein Adapter 104 eingesetzt werden und in den Düsenhalter 126 braucht lediglich der Kraftstoffabführkanal 134 eingearbeitet werden. Schließlich wird an den Düsenhalter 126 ein Verschluß 122 angesetzt und schon kann die Heizvorrichtung 100 mit seiner Zuführ- 112, Rückführ- 118 und Druckleitung 120 angeschlossen werden. Eine Veränderung bestehender Bauteile und insbesondere eine Veränderung der Einspritzdüse einschließlich der damit einhergehenden Motorparameter ist nicht erforderlich.
Noch einfacher ist der nachträgliche Einbau der Heizvorrichtung 500, 600, 700 gemäß den Ausführungsformen gemäß Fig. 5 bis 7, da hier auch der Düsenhalter unverändert bleibt. Bei diesen Ausführungsformen braucht lediglich die Kraftstoffleitung 510 von der Einspritzpumpe 508 und von der Einspritzdüse 502 gelöst und entsprechend gekürzt werden, um an diese Stellen den Adapter 504 und den Verschluß 522 zu montieren, bevor die Heizvorrichtung 500 mit seiner Zuführ- 512, Rückführ- 518 und Druckleitung 520 an den Adapter 504 bzw. den Verschluß 522 angeschlossen wird. Bezugszeichenliste 100,200, 300, 400, 500, 600, 700 Heizvorrichtung
102, 202, 302, 402, 502, 602, 702 Einspritzdüse
104, 504, 604, 704 Adapter
106 Kraftstofftank
108, 508 Einspritzpumpe
110, 510, 610, 710 Kraftstoffleitung
112, 312, 412, 512, 612, 712 Zuführleitung
114, 314, 414, 514, 614, 714 Pumpe
116, 316, 416, 516, 616, 718 Heizung
118, 318, 418, 518, 618, 718 Rückführleitung
120, 520 Druckleitung
122, 522 Verschluss
124, 224 Düsenkopf
126, 226 Düsenhalter
128, 228, 528 Kraftstoffeinführkanal
130, 230 Verbindungsraum
132, 232 Düsennadel
134, 234 Kraftstoffabführkanal
136 Leckölanschluß
138 Leckölleitung
140 Rückschlagventil
142, 542 Kolben
144, 544 Rückschlagventil
146, 546 Kraftstoffanschluß
148 Entlüftungsleitung
150 Düsenaustritt
252 Ringnut
454, 754 Verbindungsleitung
656 Abzweig

Claims

1. Einspritzvorrichtung für eine mit nachwachsendem Kraftstoff betriebene, selbstzündende Kraftmaschine, zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum der Kraftmaschine, mit einer Einspritzpumpe (108, 508), mindestens einer Einspritzdüse (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702) und mit einer die Einspritzpumpe (108, 508) und die Einspritzdüse (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702) verbindenden und/oder die Einspritzpumpe (108, 508) speisenden Kraftstoffleitung (110, 510, 610, 710) gekennzeichnet durch eine an der Einspritzvorrichtung angeschlossene Heizvorrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) zur Erwärmung des kalten Kraftstoffes vor und/oder während dem Start der Kraftmaschine.

2. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (100, 200, 300, 400) eine Heizung (116, 316, 416), eine Pumpe (114, 314, 414), eine Zuführleitung (112, 312, 412) und eine Rückführleitung (118, 318, 418) umfasst, und dass in der Einspritzdüse (102, 202, 302, 402) ein Kraftstoffabführkanal (134, 234) ausgebildet ist, wobei die Zuführleitung (112, 312, 412) an diesen Kraftstoffabführkanal (134, 234) der Einspritzdüse (102, 202, 302, 402) angeschlossen ist, während die Rückführleitung (118, 318, 418) unmittelbar vor der Einspritzdüse (102, 202, 302, 402) in diese mündet.

3. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Heizung, eine Pumpe, eine Zuführleitung und eine Rückführleitung umfasst, dass in der Einspritzdüse ein Kraftstoffabführkanal ausgebildet ist, wobei die Zuführleitung an diesen Kraftstoffabführkanal der Einspritzdüse angeschlossen ist, während die Rückführleitung in die Kraftstoffleitung zwischen Einspritzpumpe und Einspritzdüse mündet.

4. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffabführkanal (134) bis zu einem Verbindungsraum (130) im Bereich einer Düsennadel (132) der Einspritzdüse (102) reicht, welcher mit einem Kraftstoffeinführkanal (128) verbunden ist.

5. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffabführkanal (234) in eine Ringnut (252) oberhalb eines Düsenkopfes (224) mündet, welche mit einem Kraftstoffeinführkanal (228) verbunden ist.

6. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (500, 600, 700) eine Heizung (516, 616, 716), eine Pumpe (514, 614, 714), eine Zuführleitung (512, 612, 712) und eine Rückführleitung (518, 618, 718) umfasst, wobei die Zuführleitung (512, 612, 712) unmittelbar an oder nahe der Einspritzdüse (502, 602, 702) an die Kraftstoffleitung (510, 610, 710) angeschlossen ist, während die Rückführleitung (518, 618, 718) vor oder hinter der Einspritzpumpe (508) in die Kraftstoffleitung (510, 610, 710) mündet.

7. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführleitung (518, 618, 719) unmittelbar hinter der Einspritzpumpe (508) in die Kraftstoffleitung (510, 610, 710) mündet.

8. Einspritzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einspritzpumpe (508) und der Kraftstoffleitung (510) ein Adapter (504) zum Anschluß der Rückführleitung (518) vorgesehen ist.

9. Einspritzvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einspritzdüse (102, 202, 302, 402, 502, 602, 702) und der Kraftstoffleitung (110, 510, 610, 710) ein Adapter (104, 504, 604, 704) zum Anschluß der Zuführ- (512, 612, 712) oder der Rückführleitung (118, 318, 418) vorgesehen ist.

10. Heizvorrichtung zum nachträglichen Anbau an eine Einspritzvorrichtung einer mit nachwachsendem Kraftstoff betriebenen, selbstzündenden Kraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Heizung (116, 316, 416, 516, 616, 716), eine Pumpe (114, 314, 414, 514, 614, 714), eine Zuführleitung (112, 312, 412, 512, 612, 712) und eine Rückführleitung (118, 318, 418, 518, 618, 718).

11. Heizvorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Adapter (104, 504) und einen Verschluß (122, 522) zum Einbau in eine Kraftstoffleitung (110, 510) oder zum Einbau zwischen eine Kraftstoffleitung (110, 510) und ein sich an die Kraftstoffleitung (110, 510) anschließendes Bauteil.