DE19736283A1 - Kraftstoffversorgung für eine dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffversorgung für eine dieselmotorisch betriebene BrennkraftmaschineInfo
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffversorgung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
In der DE-OS 44 03 015 ist eine Kraftstoffversorgung beschrieben, die insbe
sondere die speziellen Anforderungen bei der Verwendung von Pflanzenöl berück
sichtigt. Durch die große Temperaturabhängigkeit der Viskosität dieses Kraftstoffes
müssen bestimmte Vorkehrungen getroffen werden, um sicherstellen zu können,
daß das Pflanzenöl immer mit einem Druck an der Einspritzpumpe ansteht, der
eine schnelle Füllung der Einspritzpumpe gewährleistet. Mit der beschriebenen
Kraftstoffversorgung konnte dies für Systeme erfüllt werden, die mit einer Reihen
einspritzpumpe arbeiten.
Ganz anders sind die Gegebenheiten jedoch, wenn eine Verteilerpumpe vor
gesehen ist. Hier wird der Kraftstoff von einer integrierten Pumpe aus dem Tank
angesaugt und hoch verdichtet. Dieser hoch verdichtete Kraftstoff wird dann an die
einzelnen Zylinder verteilt. Auch bei diesem System ist eine Rückführleitung in den
Tank vorgesehen, die überschüssigen Kraftstoff zurückführt, wobei auch hier die
Rückführung und der Tank bei hoher Last zur Kühlung des Kraftstoffs genutzt wer
den.
Es war die Aufgabe der Erfindung, eine mit Verteilerpumpe arbeitende Kraft
stoffversorgung so auszubilden, daß eine sichere Füllung der Verteilerpumpe auch
bei der Verwendung von Kraftstoffen, deren Zähigkeit sich bei sinkender Tempe
ratur stark erhöht, in jedem Betriebszustand gewährleistet ist. Weiterhin sollte aber
eine Überhitzung des Kraftstoffs bei einem längeren Betrieb der Brennkraftmaschi
ne unter Last sicher vermieden werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kraftstoffversorgung mit den kennzeich
nenden Merkmalen von Anspruch 1. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau steht
bereits angewärmter Kraftstoff, der die Pumpe schon einmal passiert hat, sehr
schnell wieder am Einlauf zur Pumpe bereit, ohne den Umweg über den Tank mit
der damit verbundenen Abkühlung nehmen zu müssen. Direkt nach der Abzwei
gung dieser Zirkulationsleitung ist in der Rückflußleitung in den Tank eine Drossel
vorgesehen, die dafür sorgt, daß zwischen Verteilerpumpe und Drossel bei zähem
Kraftstoff ein hoher Druck aufgebaut wird. Dadurch öffnet sich ein in der Zirkulati
onsleitung vorgesehenes Überdruckventil, so daß praktisch der gesamte Über
schuß durch die Zirkulationsleitung geht und nur sehr wenig Kraftstoff in den Tank
rückgeführt wird.
Je weiter sich der Kraftstoff bei der Zirkulation durch die Pumpe erwärmt, de
sto mehr Kraftstoff kann durch die Drossel passieren und wird in den Tank rück
geführt. Bei Erreichen einer bestimmten Temperatur nimmt der Kraftstoff eine Vis
kosität an, bei der die Drossel kein großes Hindernis mehr bildet. In diesem Fall
reicht der aufgebaute Druck vor der Drossel nicht mehr aus, um das Überdruck
ventil zu öffnen und der gesamte überschüssige Kraftstoff wird in den Tank zurück
geführt.
Da das System nicht über die Temperatur reguliert wird, sondern sich ent
sprechend der Viskosität des Kraftstoffs anpaßt, ist auch ein Betrieb mit üblichem
Dieselkraftstoff möglich. Hier bleibt das Überdruckventil immer geschlossen, da
normalerweise der für die Öffnung notwendige Druck nicht aufgebaut werden kann.
Vorteilhafterweise ist in der Rückflußleitung in den Tank eine kleine Entlüf
tungskammer vorgesehen, von der auch die weitere Rückflußleitung zum Zirkulie
ren des Kraftstoffs durch die Pumpe abzweigt. Die Anschlüsse der beiden Rück
flußleitungen sind so vorgesehen, daß eventuell im Kraftstoff auftretende Luftbla
sen im oberen Teil der Kammer gesammelt und in die Rückflußleitung in den Tank
gedrückt werden.
Um in der Verteilerpumpe den notwendigen Innendruck aufbauen zu können,
ist zwischen der Pumpe und der Entlüftungskammer eine zweite Drossel vorgese
hen, deren Querschnitt jedoch etwas größer ist, als der Querschnitt der Drossel am
Ausgang der Entlüftungskammer. Um den vom Tank angesaugten Kraftstoff soweit
erwärmen zu können, daß er problemlos einen Kraftstoffilter passieren kann, der
zwischen Tank und Pumpe angeordnet ist, ist in Flußrichtung vor dem Filter eine
Vorwärmeinrichtung vorgesehen. Da die Verteilerpumpe durch die starke Kom
pression den Kraftstoff jedoch wesentlich schneller erwärmt als die Vorwärmein
richtung und der Kraftstoff, der die Pumpe passiert hat auch bereits gefiltert ist,
mündet die Zirkulationsleitung direkt vor der Verteilerpumpe.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
werden durch eine Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung eingehend erläu
tert.
Die einzige Figur zeigt eine Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Kraft
stoffversorgung.
In die Kraftstoffleitung zwischen dem Tank 1 und der Verteilerpumpe 2 ist ei
ne Vorwärmeinrichtung 3 und ein Kraftstoffilter 4 eingeschaltet. Durch die Pfeile 5
ist der Weg des hoch verdichteten Kraftstoffes zu den Zylindern der hier nicht ge
zeigten Brennkraftmaschine angedeutet. Der überschüssige Kraftstoff passiert die
Drossel 6, die bei üblichen Verteilerpumpen meist in das Pumpengehäuse inte
griert ist.
Von der Entlüftungskammer 7 zweigt über die Drossel 8 die Rückflußleitung 9
in den Tank 1 und über das Überdruckventil 10 die Zirkulationsleitung 11 ab. Diese
mündet in die Kraftstoffzuführleitung zwischen dem Filter 4 und der Verteilerpum
pe 2.
In der Kaltstartphase wird von der Verteilerpumpe 2 Kraftstoff aus dem
Tank 1 angesaugt. Der in diesem Zustand sehr zähe Kraftstoff kann nur sehr
schwer den Kraftstoffilter 4 passieren. Der überschüssige Kraftstoff, der die Ver
teilerpumpe 2 durch die Drossel 6 verläßt und sich in der Entlüftungskammer 7
sammelt, hat sich zwar schon etwas erwärmt, ist aber noch nicht im Stande, die
Drossel 8 zu passieren. Es baut sich daher in der Entlüftungskammer 7 ein Über
druck auf, der ausreicht, das Überdruckventil 10 zu öffnen. Der Kraftstoff wird da
durch über die Zirkulationsleitung 11 wieder direkt der Verteilerpumpe 2 zugeführt.
Die Verteilerpumpe 2 hat folglich sehr schnell angewärmten Kraftstoff zur Verfü
gung, der nicht mehr durch den kalten Filter 4 gesaugt werden muß. Durch die Zir
kulation erwärmt sich der Kraftstoff nun sehr schnell und aus dem Tank 1 muß nur
der im Vergleich zu der Gesamtfördermenge geringe Anteil dazu gefördert werden,
der an den Motor abgegeben wurde. Die Vorwärmeinrichtung 3 hat die Aufgabe,
diesen Anteil soweit zu erwärmen, daß er problemlos den Filter 4 passieren kann.
Erwärmt sich das System während des Betriebs der Brennkraftmaschine
langsam, so verflüssigt sich der zähe Kraftstoff zusehends und kann in immer grö
ßeren Mengen die Drossel 8 passieren. Dadurch sinkt der Druck in der Entlüf
tungskammer 7 und der Fluß in der Zirkulationsleitung 11 verringert sich entspre
chend. Es tritt folglich in die Verteilerpumpe 2 bei steigender Temperatur immer
weniger Kraftstoff aus der Zirkulationsleitung 11 und immer mehr Kraftstoff aus
dem Tank 1 ein.
Läuft die Brennkraftmaschine unter Last, so daß der Kraftstoff durch die
ständige Zirkulation über die Verteilerpumpe überhitzt werden würde, schließt das
Überdruckventil 10 ganz. Der nun dünnflüssige Kraftstoff läuft vollständig über die
Drossel 8 zurück in den Tank. Bei diesem Durchfluß durch den Tank 1 kann sich
der Kraftstoff wieder abkühlen.
Wird das System statt mit Pflanzenöl mit Dieselkraftstoff betrieben, reagiert
es genauso wie bei dem Betrieb mit warmem Pflanzenöl. Der Dieselkraftstoff ist
auch in kaltem Zustand so flüssig, daß er problemlos die Drossel 8 passiert. In der
Entlüftungskammer 7 kann sich daher nicht der für die Öffnung des Überdruckven
tils 10 notwendige Druck aufbauen. Eine Zirkulation über die Leitung 11 findet des
halb nicht statt.
Claims (7)
1. Kraftstoffversorgung für eine dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine
mit einer Verteilerpumpe, die den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ansaugt
und unter hohem Druck den Zylindern der Brennkraftmaschine zuführt, mit ei
ner Rückflußleitung, die überschüssigen Kraftstoff von der Verteilerpumpe in
den Tank zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß von der Rückflußleitung
in den Tank eine weitere Rückflußleitung abzweigt, die in die Kraftstoffzuführ
leitung zwischen Kraftstofftank und Verteilerpumpe mündet.
2. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die
weitere Rückflußleitung ein Überdruckventil eingebaut ist.
3. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückflußleitung in den Tank und die weitere Rückflußleitung aus einer Entlüf
tungskammer abzweigen.
4. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückflußleitung in den Tank von einer Drossel am Ausgang der Entlüftungs
kammer reguliert wird, deren Querschnitt geringer als der Querschnitt einer
Drossel zwischen Verteilerpumpe und Entlüftungskammer ist.
5. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückflußleitungen so von der Entlüftungskammer abzweigen, daß vorhandene
Lufteinschlüsse in dem Kraftstoff über die Rückführleitung in den Tank gelan
gen.
6. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Kraftstoffzuführleitung zwischen Kraftstofftank und Verteilerpumpe eine Vor
wärmeinrichtung und ein Kraftstoffilter vorgesehen sind und die weitere Rück
führleitung zwischen der Vorwärmeinrichtung und der Verteilerpumpe in die
Kraftstoffzuführleitung mündet.
7. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wei
tere Rückführleitung zwischen dem Filter und der Verteilerpumpe in die Kraft
stoffzuführleitung mündet.
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D2 | Grant after examination | ||
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