DE202005017387U1

DE202005017387U1 - Kraftstoffzuführungseinrichtung für einen Dieselmotor

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Publication number: DE202005017387U1
Application number: DE202005017387U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2015-11-05

Abstract

Kraftstoffzuführungseinrichtung (1) für einen Dieselmotor (2) mit mindestens einer Einspritzpumpe (3), die eine Einspritzdüse mit Kraftstoff versorgt und die einen Kraftstoffzulauf (4) und einen Kraftstoffrücklauf (5) aufweist, umfassend
a) mindestens einen ersten Tank (T1) für Dieselkraftstoff,
b) mindestens einen zweiten Tank (T2) für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett,
c) mindestens einen dritten Tank (T3) zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett,
d) wobei jeder der mindestens drei Tanks (T1; T2; T3) mindesten einen Kraftstoffauslass (6; 7; 8) aufweist,
e) ein Kraftstoffleitungen (L) und Kraftstoffventile (V1; V2; V3; V4; V5) umfassendes Kraftstoffleitungssystem (9),
e1) das die Kraftstoffauslässe (6; 7; 8) aller Tanks (T1; T2; T3) mit dem Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) verbindet und
e2) das den Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) mit einem Kraftstoffeinlass (10) des ersten Tanks (T1) und einem Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführungseinrichtung für einen Dieselmotor.
Es ist bekannt, dass Dieselmotoren wahlweise mit Dieselkraftstoff oder mit Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett betrieben werden können. Die Verwendung von Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett bringt neben Vorteilen für die Umwelt (unter anderem CO₂-Reduktion) auch betriebswirtschaftliche Vorteile (beispielsweise aufgrund stetig steigender Dieselpreise) und volkswirtschaftliche Vorteile (zum Beispiel wegen geringerer Abhängigkeit vom begrenzten Rohstoff Erdöl) mit sich.
Besondere Bedeutung kommt dabei der Verwendung von Altpflanzenöl bzw. Altpflanzenfett für den Betrieb eines Dieselmotors zu. Diese Öle und Fette müssten, wenn sie keiner geeigneten Verwendung zugeführt werden, aufwändig entsorgt werden. Dies erfordert unter anderem eine umfangreiche Rückführ- und Sammellogistik. Es ist daher wünschenswert, Altpflanzenöl und Altpflanzenfett möglichst einfach am Anfallort zu verwerten, beispielsweise zum Betrieb eines ohnehin vorhandenen Dieselmotors, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug oder einem Boot. Für den Nutzer sinken oder entfallen dadurch die Entsorgungskosten für seine Altpflanzenöle und -fette, ferner reduzieren sich die Betriebskosten für den Dieselmotor (er muss weniger Diesel kaufen) und es wird ein Beitrag zur CO₂-Reduktion aufgrund der Verwendung nachwachsender Rohstoffe (Pflanzenöl, Pflanzenfett) geleistet.
Problematisch ist jedoch, dass viele der bereits vorhandenen Dieselmotoren nicht einfach statt Diesel mit Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett betrieben werden können. Pflanzenöl hat den Nachteil, dass es aufgrund seiner Eigenschaften, insbesondere seiner hohen Viskosität, das heißt seiner Zähflüssigkeit, nicht beim Starten eines kalten Dieselmotors verwendbar ist und auch der Kaltlauf eines Dieselmotors mit Pflanzenöl nicht zufriedenstellend möglich ist. Be reits vorhandene Dieselmotoren müssen daher in geeigneter Weise für den Betrieb mit Pflanzenkraftstoffen nachgerüstet werden, neu hergestellte Motoren müssen entsprechend vorbereitet sein.
Aus DE 198 23 335 A1 ist bekannt, neben Pflanzenkraftstoff, der nur für einen Warmlaufbetrieb des Motors eingesetzt wird, auch herkömmlichen Dieselkraftstoff zu bevorraten, der dann beim Motorstart und während der Kaltlaufphase eingesetzt wird. Zu gegebener Zeit wird zwischen beiden Kraftstoffen hin und her geschaltet. Diese Lösung wird nachfolgend als Zweitanksystem bezeichnet.
Aus DE 101 40 071 A1 ist alternativ hierzu bekannt, den Pflanzenkraftstoff vor der Einspritzvorrichtung auf die Motorbetriebstemperatur, etwa 90°C, zu erwärmen und dadurch eine niedrige Viskosität (geringe Zähflüssigkeit) des Pflanzenkraftstoffs zu erreichen. Auf diese Weise soll es möglich sein, den Dieselmotor allein mit Pflanzenkraftstoff, auch in der Startphase, zu betreiben. Diese Lösung wird nachfolgend als Vorerwärmungssystem bezeichnet.
Jedoch führen die bisher bekannten Lösungen nicht zu befriedigenden Ergebnissen im Dauerbetrieb. Beispielsweise treten Rußablagerungen auf, die dazu führen, dass Ventile und Dichtungen des Motors regelmäßig gereinigt werden müssen. Da dies in der Praxis häufig nicht gemacht wird, führt der Betrieb mit Pflanzenkraftstoff in vielen Fällen zu Motorstörungen bis hin zum Motorausfall.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffzuführungseinrichtung anzugeben, mit der ein Dieselmotor auch mit Pflanzenöl und/oder Pflanzenfett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder Altpflanzenfett, betreibbar ist und mit der bzw. dem die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwunden werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Kraftstoffzuführungseinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 oder mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den von Anspruch 1 bzw. Anspruch 10 abhängigen Ansprüchen angegeben.
Anspruch 1 sieht vor eine Kraftstoffzuführungseinrichtung für einen Dieselmotor mit mindestens einer Einspritzpumpe (auch: Einspritzanlage, Einspritzvorrichtung), die eine Einspritzdüse mit Kraftstoff versorgt und die einen Kraftstoffzulauf und einen Kraftstoffrücklauf aufweist, wobei die Kraftstoffzuführungseinrichtung umfasst

a) mindestens einen ersten Tank für Dieselkraftstoff,
b) mindestens einen zweiten Tank für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett,
c) mindestens einen dritten Tank zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett,
d) wobei jeder der mindestens drei Tanks mindesten einen Kraftstoffauslass aufweist,
e) ein Kraftstoffleitungen und Kraftstoffventile umfassendes Kraftstoffleitungssystem,
e1) das die Kraftstoffauslässe aller Tanks mit dem Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe verbindet und
e2) das den Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe mit einem Kraftstoffeinlass des ersten Tanks und einem Kraftstoffeinlass des dritten Tanks verbindet,
f) eine Steuereinheit zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch das Kraftstoffleitungssystem,
g) wobei in einem ersten Zustand des Kraftstoffleitungssystems ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und Dieselkraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des ersten Tanks förderbar ist,
h) wobei in einem zweiten Zustand des Kraftstoffleitungssystems Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank unter vorausgehender Mischung im Kraftstoffleitungssystem an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des dritten Tanks förderbar ist, und
i) wobei in einem dritten Zustand des Kraftstoffleitungssystems ausschließlich das Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem dritten Tank an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des dritten Tanks förderbar ist.

Bei der vorgeschlagenen Lösung handelt es sich somit um eine Dreitanklösung. Im Unterschied zur eingangs angeführten Zweitanklösung ist ein zusätzlicher Tank für ein Kraftstoffgemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenkraftstoff vorgesehen.
Ein Unterschied zur eingangs beschriebenen Vorerwärmungslösung liegt darin, dass die Verbesserung der Viskositätseigenschaften des Kraftstoffs nicht allein durch Erwärmung erreicht wird, sondern insbesondere durch Erzeugung und Verwendung eines Kraftstoffgemisches aus Dieselkraftstoff und Pflanzenkraftstoff. Das Gemisch weist eine geeignete Viskosität bereits bei Temperaturen von ca. 60°C bis 70°C auf, im Gegensatz zu ca. 90°C beim Vorerwärmungssystem gemäß Stand der Technik. Die Brandgefahr und die Gefahr von Motorschäden ist daher bei der Lösung nach der Erfindung deutlich geringer.
Die Kraftstoffzuführungseinrichtung nach der Erfindung ist völlig anders aufgebaut als die aus dem Stand der Technik vorgesehen Lösungen. Die Zweitanklösung sieht lediglich zwei Zustände vor. Im ersten Zustand wird der Dieselmotor mit reinem Dieselkraftstoff versorgt, im zweiten Zustand ausschließlich mit Pflanzenkraftstoff. Bei der erfindungsgemäßen Dreitanklösung hingegen sind mindestens drei verschiedene Zustände der Kraftstoffzuführungseinrichtung einstellbar, was einen an die jeweilige Situation angepassten Betrieb des Dieselmotors mit geeignetem Kraftstoff ermöglicht.
Die Erfindung gibt somit eine Kraftstoffzuführungseinrichtung an, die es ermöglicht, einen Dieselmotor zuverlässig und dauerhaft auch mit Pflanzenöl und/oder Pflanzenfett zu betreiben und dadurch die Betriebskosten des Dieselmotors deutlich zu senken, die Entsorgungskosten für Altöl zumindest zu reduzieren und einen Beitrag zur CO₂-Reduktion zu leisten.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem vierten Zustand des Kraftstoffleitungssystems ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und der Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandene Gemischreste aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des dritten Tanks förderbar sind.
Vorteilhaft ist, wenn das Kraftstoffleitungssystem mindestens ein Mischventil zur Bereitstellung eines Gemisches aus Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank umfasst.
Hals besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das vom Mischventil bereitgestellte Gemisch ein Mischungsverhältnis im Bereich von 7% Diesel und 93% Pflanzenöl und/oder -fett bis 93% Diesel und 7% Pflanzenöl und/oder -fett aufweist, insbesondere ein Mischverhältnis im Bereich von 15% Diesel und 85% Pflanzenöl und/oder -fett bis 20% Diesel und 80% Pflanzenöl und/oder -fett, vorzugsweise von etwa 18% Diesel und 82% Pflanzenöl und/oder -fett.
Bei einer zweckmäßigen Variante ist das Mischventil zur Regelung und/oder Einstellung des Mischverhältnisses verstellbar, insbesondere kontinuierlich verstellbar. Dabei ist das Mischventil bevorzugt mechanisch und/oder elektrisch verstellbar.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Kraftstoffzuführungseinrichtung nach der Erfindung ist mindestens eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kraftstoffs, insbesondere eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, in das Kraftstoffleitungssystem integriert. Es sind aber auch Kühlwasser-Wärmetauscher zur Erwärmung des Kraftstoffs einsetzbar.
Zweckmäßigerweise ist bei einer Variante mindestens eine erste Heizeinrichtung zur Erwärmung des aus dem zweiten Tank geförderten Pflanzenöles und/oder -fettes und/oder mindestens eine zweite Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kraftstoffes vor dem Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe vorgesehen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Kraftstoffzuführungseinrichtung sieht vor, dass mindestens ein Filter zur Reinigung des Pflanzenöles und/oder -fettes und/oder des erzeugten Gemisches in das Kraftstoffleitungssystem integriert ist.
Die Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 10 (bevorzugt handelt es sich dabei um eine der vorstehend beschriebenen Kraftstoffzuführungseinrichtungen), ebenfalls für einen Dieselmotor mit mindestens einer Einspritzpumpe (auch: Einspritzanlage, Einspritzvorrichtung), die eine Einspritzdüse mit Kraftstoff versorgt und die einen Kraftstoffzulauf und einen Kraftstoffrücklauf aufweist, umfasst

a) mindestens einen ersten Tank für Dieselkraftstoff,
b) mindestens einen zweiten Tank für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett,
c) mindestens einen dritten Tank zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett,
d) wobei jeder der mindestens drei Tanks mindesten einen Kraftstoffauslass aufweist,
e) ein Kraftstoffleitungen und Kraftstoffventile umfassendes Kraftstoffleitungssystem zwischen den Tanks und der Einspritzpumpe,
f) wobei der Kraftstoffauslass des ersten Tanks mit einem ersten Ventil, insbesondere einem 3/2-Ventil, verbunden ist,
g) wobei der Kraftstoffauslass des zweiten Tanks mit einem zweiten Ventil, insbesondere einem 2/2-Ventil, verbunden ist,
h) wobei ein Kraftstoffeinlass des ersten Tanks und ein Kraftstoffeinlass des dritten Tanks mit einem dritten Ventil, insbesondere einem 3/2-Ventil, verbunden sind,
i) wobei das erste Ventil mit einem vierten Ventil, insbesondere einem 3/2-Ventil, verbunden ist,
j) wobei erstes Ventil und zweites Ventil mit einem Mischventil verbunden sind,
k) wobei das Mischventil mit dem vierten Ventil verbunden ist,
l) wobei der Kraftstoffauslass des dritten Tanks mit dem vierten Ventil verbunden ist,
m) wobei das vierte Ventil mit dem Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe verbunden ist,
n) wobei der Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe mit dem dritten Ventil verbunden ist, und
o) eine Steuereinheit zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch das Kraftstoffleitungssystem.

Die Vorteil entsprechen den anhand von Anspruch 1 erläuterten Vorteilen.
Eine bevorzugte Weiterbildung hierzu sieht vor, dass

a) in einem ersten Zustand des Kraftstoffleitungssystems das erste Ventil in eine erste Stellung, das zweite Ventil in eine geschlossene Stellung, das dritte Ventil in eine erste Stellung und das vierte Ventil in eine erste Stellung geschaltet ist, wobei ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und Dieselkraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des ersten Tanks förderbar ist,
c) in einem zweiten Zustand des Kraftstoffleitungssystems das erste Ventil in eine zweite Stellung, das zweite Ventil in eine geöffnete Stellung, das dritte Ventil in eine zweite Stellung und das vierte Ventil in eine erste Stellung geschaltet ist, wobei Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank zum Mischventil förderbar sind und das Gemisch vom Mischventil an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des dritten Tanks förderbar ist,
d) in einem dritten Zustand des Kraftstoffleitungssystems das erste Ventil in eine erste Stellung oder zweite Stellung, das zweite Ventil in eine geschlossene Stellung, das dritte Ventil in eine zweite Stellung und das vierte Ventil in eine zweite Stellung geschaltet ist, wobei ausschließlich das Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem dritten Tank an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des dritten Tanks förderbar ist.

Von Vorteil ist ferner, wenn in einem vierten Zustand des Kraftstoffleitungssystems das erste Ventil in eine erste Stellung, das zweite Ventil in eine geschlossene Stellung, das dritte Ventil in eine zweite Stellung und das vierte Ventil in eine erste Stellung geschaltet ist, wobei ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank an den Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe förderbar ist und der Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandene Gemischreste aus dem Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe ausschließlich an den Kraftstoffeinlass des dritten Tanks förderbar sind.
Zweckmäßigerweise ist nach einer Variante in die Verbindung zwischen zweitem Tank und zweitem Ventil und/oder in die Verbindung zwischen zweitem Ventil und Mischventil mindestens eine erste Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kraftstoffs, insbesondere eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, integriert.
Von Vorteil ist auch, in die Verbindung zwischen zweitem Tank und zweitem Ventil und/oder in die Verbindung zwischen zweitem Ventil und Mischventil mindestens einen Filter zu integrieren.
Bevorzugt ist ferner eine Weiterbildung der Kraftstoffzuführungseinrichtung, bei der in die Verbindung zwischen dem vierten Ventil und dem Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe mindestens eine zweite Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kraftstoffs, insbesondere eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, integriert ist.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist, im dritten Tank einen Sensor zur Erfassung der Füllhöhe des dritten Tanks vorzusehen, insbesondere einen Schwimmsensor und/oder einen Schwimmschalter.
Bevorzugt ist die Kraftstoffzuführungseinrichtung gemäß der Erfindung ausgebildet und bestimmt zur Nachrüstung eines Dieselmotors. Dadurch kann eine große Zahl bereits vorhandener Dieselmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen und Booten, für den dauerhaften und zuverlässigen Betrieb mit Pflanzenkraftstoff umgerüstet werden. Unter Betrieb mit Pflanzenkraftstoff wird hierbei jeder Betrieb verstanden, bei dem unter anderem auch Pflanzenkraftstoff zum Betreiben des Motors eingesetzt wird. Dabei ist es unschädlich, wenn in bestimmten Betriebsphasen ausschließlich Dieselkraft stoff eingesetzt wird oder wenn ein Gemisch aus Pflanzenkraftstoff und Dieselkraftstoff eingesetzt wird.
Nach Anspruch 18 wird ein Dieselmotor mit mindestens einer Einspritzpumpe angegeben, der eine vorstehend beschriebene Kraftstoffzuführungseinrichtung nach der Erfindung umfasst.
Eine Kraftstoffzuführungseinrichtung, insbesondere die vorstehend vorgeschlagenen Kraftstoffzuführungseinrichtungen, kann mit dem nachfolgend angegebenen Verfahren betrieben werden.
Die Kraftstoffzuführungseinrichtung sollte dabei umfassen

a1) mindestens einen ersten Tank (T1) für Dieselkraftstoff,
a2) mindestens einen zweiten Tank (T2) für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett,
a3) mindestens einen dritten Tank (T3) zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett,
a4) ein Kraftstoffleitungen und Kraftstoffventile umfassendes Kraftstoffleitungssystem zwischen den Tanks und der Einspritzpumpe, und
a5) eine Steuereinheit zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch das Kraftstoffleitungssystem,

Vorgesehen ist ein Betriebsverfahren,

b) bei dem beim Anlassen des Dieselmotors bis zum Erreichen der Betriebstemperatur des Dieselmotors, insbesondere etwa 80°C bis etwa 95°C, vorzugsweise etwa 87°C bis etwa 90°C, in einem ersten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank zur Einspritzpumpe gefördert wird und Dieselkraftstoff von der Einspritzpumpe ausschließlich an den ersten Tank gefördert wird,
c) bei dem nach Erreichen der Betriebstemperatur des Dieselmotors in einem zweiten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank und Pflanzenöl und/oder -fett aus einem zweiten Tank gemischt werden, insbesondere in einem Mischventil, und anschließend ausschließlich das Gemisch an die Einspritzpumpe gefördert wird und das Gemisch von der Einspritzpumpe an den dritten Tank gefördert wird, und zwar solange bis im dritten Tank eine vorgegebene oberen Füllhöhe erreicht oder überschritten ist,
d) bei dem nach Erreichen oder Überschreiten der vorgegebenen oberen Füllhöhe im dritten Tank bis zum Erreichen oder Unterschreiten einer vorgegebenen unteren Füllhöhe im dritten Tank in einem dritten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung ausschließlich das Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem dritten Tank an die Einspritzpumpe gefördert wird und das Gemisch von der Einspritzpumpe ausschließlich an den dritten Tank gefördert wird,
e) bei dem nach erneutem Erreichen oder Unterschreiten der vorgegebenen unteren Füllhöhe bis zum Erreichen oder Überschreiten der vorgegebenen oberen Füllhöhe wiederum in dem zweiten Betriebszustand Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank gemischt wird, insbesondere in einem Mischventil, und anschließend das Gemisch an die Einspritzpumpe gefördert wird und das Gemisch von der Einspritzpumpe ausschließlich an den dritten Tank gefördert wird,
f) bei dem anschließend die Kraftstoffzuführungseinrichtung weiter im Wechsel nach Schritt d) und nach Schritt e) betrieben wird, und zwar bis zum Einleiten einer Abstellphase des Dieselmotors oder bis zum Abstellen des Dieselmotors.

Die Vorteile des Verfahrens ergeben sich aus den vorstehend beschriebenen Vorteilen der Kraftstoffzuführungseinrichtung nach der Erfindung.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass beim Einleiten einer Abstellphase des Dieselmotors in einem vierten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank an die Einspritzpumpe gefördert wird und Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandene Gemischreste von der Einspritzpumpe ausschließlich an den dritten Tank gefördert werden, und zwar für eine, insbesondere in Abhängigkeit vom durchzuspülenden Leitungsvolumen, vorgegebene Zeit. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass nach Ablauf der vorgegebenen Zeit der Dieselmotor endgültig abgeschaltet wird oder bis zum endgültigen Abschalten des Dieselmotors im ersten Betriebszustand der Kraft stoffzuführungseinrichtung Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank zur Einspritzpumpe gefördert wird und Dieselkraftstoff von der Einspritzpumpe ausschließlich an den ersten Tank gefördert wird.
Bevorzugt ist eine Verfahrenvariante, bei dem die Abstellphase des Dieselmotors automatisch, insbesondere bei Betätigung eines Abschalteinrichtung, eingeleitet wird oder manuell.
Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, Warnsignale, insbesondere optische und/oder akustische Warnsignale, auszugeben, solange die Abstellphase nicht abgeschlossen ist. Auch ist es möglich, vorzusehen, dass der Dieselmotor automatisch bis zum Abschluss der Abstellphase weiterläuft, das heißt in dieser Phase ist der Zündschalter (Ausschalter des Motors) überbrückt.
Eine zweckmäßige Variante, die insbesondere für Kraftfahrzeuge von Vorteil ist, sieht vor, das die Abstellphase nur in einer Park- oder Neutralstellung des Kraftfahrzeuggetriebes und/oder wenn kein (Automatik)gang eingelegt ist eingeleitet werden kann.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei der die Füllhöhe im dritten Tank über einen Sensor, insbesondere einen Schwimmsensor und/oder ein Schwimmschalter, ermittelt wird.
Zweckmäßig ist ferner eine Variante, bei der das Pflanzenöl und/oder -fett nach dem Austritt aus dem zweiten Tank und/oder das Gemisch vor dem Eintritt in die Einspritzpumpe erwärmt wird, insbesondere auf etwa 60°C bis 70°C, insbesondere durch eine oder mehrere vorzugsweise elektrische Heizeinrichtungen.
Von Vorteil ist eine Weiterbildung des Verfahrens, bei der im zweiten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung beim Mischen von Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere in einem Mischventil, ein Gemisch erzeugt wird mit einem Mischungsverhältnis im Bereich von 7% Diesel und 93% Pflanzenöl und/oder -fett bis 93% Diesel und 7% Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere einem Mischungsverhältnis im Bereich von 15% Diesel und 85% Pflanzenöl und/oder -fett bis 20% Diesel und 80% Pflanzenöl und/oder -fett, vorzugsweise von etwa 18% Diesel und 82% Pflanzenöl und/oder -fett.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors mit mindestens einer Einspritzpumpe und einer Kraftstoffzuführungseinrichtung mit Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altfett, insbesondere eines Dieselmotors mit einer vorstehend beschriebenen Kraftstoffzuführungseinrichtung und/oder eines vorstehend beschriebenen Dieselmotors, kann vorsehen, dass die Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren betrieben wird.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführungseinrichtung für einen Dieselmotor mit Einspritzpumpe.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführungseinrichtung 1 für einen Dieselmotor 2 mit Einspritzpumpe 3. Die Einspritzpumpe (auch Einspritzanlage) versorgt eine Einspritzdüse (nicht dargestellt) mit Kraftstoff. Die Einspritzpumpe weist einen Kraftstoffzulauf 4 und einen Kraftstoffrücklauf 5 auf.
Die Kraftstoffzuführungseinrichtung 1 umfasst einen ersten Tank T1 für Dieselkraftstoff, einen zweiten Tank T2 für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett, und einen dritten Tank T3 zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett. Der erste Tank T1 weist einen Kraftstoffauslass 6 und einen Kraftstoffeinlass 10 auf. Der zweite Tank T2 weist einen Kraftstoffauslass 7 auf. Der dritte Tank T3 weist einen Kraftstoffauslass 8 und einen Kraftstoffeinlass 11 auf.
Zweckmäßigerweise sollte das Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett, insbesondere das Altpflanzenöl bzw. -fett, vor dem Einfüllen in den zweiten Tank T2 gereinigt werden, um Essensreste und sonstige Verunreinigungen, wie sie bei spielsweise bei Frittierölen und -fetten nach ihrer Verwendung auftreten, zu entfernen. Geeignet sind hierfür beispielsweise Mehrzweckfilter, vorzugsweise Maschenfilter mit einer 10 μm-Masche. Diese Filter sind auswaschbar und haben somit eine lange Lebensdauer.
Die Kraftstofftanks T1, T2 und T3 sind über ein Kraftstoffleitungssystem 9 mit der Einspritzpumpe 3 verbunden, wobei die Kraftstoffauslässe 6, 7, 8 aller Tanks T1, T2, T3 mit dem Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 verbunden sind und der Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 mit dem Kraftstoffeinlass 10 des ersten Tanks T1 und dem Kraftstoffeinlass 11 des dritten Tanks T3 verbunden ist.
Das Kraftstoffleitungssystem 9 umfasst mehrere Ventile V1, V2, V3, V4, V5 und Kraftstoffleitungen L, wobei die vorgesehenen Kraftstoffflussrichtungen durch Pfeile an den Kraftstoffleitungen angegeben sind. Aufgabe des Kraftstoffleitungssystems 9 ist, der Einspritzpumpe 3 über den Kraftstoffzulauf 4 den jeweils erforderlichen bzw. gewünschten Kraftstoff aus den Tanks T1, T2, T3 zuzuführen und den überschüssigen Kraftstoff aus der Einspritzpumpe 3 über den Kraftstoffrücklauf 5 an den jeweils vorgesehenen Tank T1, T2, T3 zurückzuführen.
Zur Steuerung des Kraftstoffleitungssystems 9 ist eine Steuereinheit (nicht dargestellt) vorgesehen, über die unter anderem die Ventile V1, V2, V3, V4, V5 gesteuert werden.
Zum Verständnis der nachfolgenden Ausführungen sei angemerkt, dass unter einem x/y-Wege-Ventil ein Ventil mit x Anschlüssen und y Schaltstellungen zu verstehen ist.
Im einzelnen ist das Kraftstoffleitungssystem folgendermaßen aufgebaut:
Der Kraftstoffauslass 6 des ersten Tanks T1 ist über eine Kraftstoffleitung L mit einem ersten Ventil V1, einem 3/2-Wege-Ventil, verbunden. Der Kraftstoffauslass 7 des zweiten Tanks T2 mit einem zweiten Ventil V2, einem 2/2-Wege-Ventil, verbunden. In diese Verbindung ist eine erste Heiz einrichtung W1 und ein Filter F integriert, vorzugsweise ein Ölfilter mit Wasserabscheidung und Entlüftung.
Bei dem Filter F handelt es sich um einen üblichen Ölfilter. Dem Filter F kommt insbesondere eine Entwässerungs- und Entlüftungsfunktion zu.
Die erste Heizeinrichtung W1 (auch Wärmetauscher) hat die Aufgabe, das Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett nach dem Austritt aus dem zweiten Tank T2 zu erwärmen, vorzugsweise auf etwa 60°C bis 70°C. Zweckmäßigerweise wird eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung W1 verwendet.
Der Kraftstoffeinlass 10 des ersten Tanks T1 und der Kraftstoffeinlass 11 des dritten Tanks T3 sind mit einem dritten Ventil V3, insbesondere einem 3/2-Wege-Ventil, verbunden. Das erste Ventil V1 ist mit einem vierten Ventil V4, insbesondere einem 3/2-Wege-Ventil, verbunden. Das erste Ventil V1 und das zweite Ventil V2 sind mit einem Mischventil V5 verbunden.
Das Mischventil V5 hat die Aufgabe, Dieselkraftstoff aus dem ersten T1 und Pflanzenöl- und/oder -fett aus dem zweiten Tank T2 in einem vorgegebenen, insbesondere einstellbarem Verhältnis zu mischen. Die Steuerung des Mischventils kann elektrisch und/oder elektronisch und/oder mechanisch erfolgen. Das Gemisch wird anschließend an die Einspritzpumpe weiterbefördert. Ein bevorzugtes Mischverhältnis des erzeugten Gemisches ist 18% Dieselkraftstoff und 82% Pflanzenöl bzw. -fett.
Das Mischventil V5 ist mit dem vierten Ventil V4 verbunden. Der Kraftstoffauslass 8 des dritten Tanks T3 ist mit dem vierten Ventil V4 verbunden. Das vierte Ventil V4 ist mit dem Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 verbunden. In dieser Verbindung ist eine zweite Heizeinrichtung W2 (auch Wärmetauscher) integriert. Diese zweite Heizeinrichtung hat die Aufgabe, das Gemisch aus Dieseltreibstoff und Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett vor dem Eintritt in die Einspritzpumpe 3 zu erwärmen, vorzugsweise auf etwa 60°C bis 70°C. Zweckmäßigerweise wird auch hier eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung W2 verwendet. Der Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 ist mit dem dritten Ventil V3 verbunden.
Über die Steuereinheit werden vier verschiedene Zustände des Kraftstoffleitungssystems 9 geregelt. Diese vier Zustände sind nachfolgend beschrieben: Erster Zustand:

Erstes Ventil V1: erste Stellung V11

Zweites Ventil V2: geschlossene Stellung V21

Drittes Ventil V3: erste Stellung V31

Viertes Ventil V4: erste Stellung V41
Im ersten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (bzw. ersten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung) ist ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank T1 an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 förderbar und Dieselkraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 ausschließlich an den Kraftstoffeinlass 10 des ersten Tanks T1 förderbar.
Im einzelnen fließt im ersten Zustand Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank T1 (Dieseltank) zum ersten Ventil V1, das sich in der ersten Stellung V11 befindet. Der Dieselkraftstoff wird somit zum vierten Ventil V4 weitergeleitet. Dieses befindet sich in der Stellung V41 und leitet den Kraftstoff somit weiter zur Heizeinrichtung W2. Dort wird der Kraftstoff auf etwa 60°C bis 70°C erwärmt und weiter an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 befördert. Der überschüssige Kraftstoff fließt vom Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 über das in erste Stellung V31 geschaltete Ventil V3 zurück in den ersten Tank T1 (Dieseltank). Zweiter Zustand:

Erstes Ventil V1: zweite Stellung V12

Zweites Ventil V2: offene Stellung V22

Drittes Ventil V3: zweite Stellung V32

Viertes Ventil V4: erste Stellung V41
Im zweiten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (bzw. zweiten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung) ist Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank T1 (Dieseltank) und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank T2 (Pflanzenöl/-fett-Tank) zum Mischventil T5 förderbar. Von dort aus ist das erzeugte Kraftstoffgemisch zur Einspritzpumpe 3 förderbar. Das Gemisch ist schließlich vom Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 ausschließlich an den Kraftstoffeinlass 11 des dritten Tanks T3 förderbar.
Im einzelnen fließt im zweiten Zustand Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank T1 zum ersten Ventil V1, das sich in der zweiten Stellung V12 befindet. Das erste Ventil V1 leitet den Dieselkraftstoff zum Mischventil V5 weiter. Gleichzeitig fließt Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett aus dem zweiten Tank T2 durch die Heizeinrichtung W1 (elektrischer Wärmetauscher), worin der Kraftstoff auf etwa 60°C bis 70°C erwärmt wird, zum Filter F. Vom Filter F fließt der nunmehr gefilterte Kraftstoff durch das zweite Ventil V2, das in eine offene Stellung V22 geschaltet ist, zum Mischventil V5.
Das Mischventil V5 stellt ein Kraftstoffgemisch aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett her, und zwar ein Kraftstoffgemisch mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren prozentualen Mischverhältnis der beiden Kraftstoffarten. Das Mischventil V5 kann dabei derart ausgebildet sein, dass das vorgegebene oder vorgebbare Mischverhältnis einstellbar (auch: variabel) ist.
Das erzeugte Gemisch wird vom Mischventil V5 an das vierte Ventil V4 weitergeleitet, das in die erste Stellung V41 geschaltet ist. Von dort gelangt das Gemisch weiter zur Heizeinrichtung W2, wird dort auf etwa 60°C bis 70°C erwärmt und weiter an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 befördert. Der überschüssige Kraftstoff (das Gemisch) fließt vom Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 über das in zweite Stellung V32 geschaltete Ventil V3 in den dritten Tank T3 (Gemischtank) und füllt diesen.
Die Aufgabe des dritten Tanks T3 (Gemischtanks) liegt darin, das überschüssige Kraftstoffgemisch zunächst zu speichern und es später (dritter Zustand, siehe unten) dem Dieselmotor erneut zur Verfügung zu stellen.
Der dritte Tank T3 (Gemischtank) ist mit einem Schwimmschalter (nichtdargestellt) zur Füllstandskontrolle (auch: Kraftstoffvolumen-Kontrolle) ausgestattet. Dritter Zustand:

Erstes Ventil V1: erste Stellung V11 oder zweite Stellung V12

Zweites Ventil V2: geschlossene Stellung V21

Drittes Ventil V3: zweite Stellung V32

Viertes Ventil V4: zweite Stellung V42
Im dritten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (bzw. dritten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung) ist ausschließlich das Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem dritten Tank T3 an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 förderbar und das überschüssige Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 ausschließlich an den Kraftstoffeinlass 11 des dritten Tanks T3 förderbar.
Im einzelnen befindet sind das erste Ventil V1 in einer beliebigen Stellung, das zweite Ventil V2 ist bevorzugt in eine geschlossene Stellung V21 geschaltet, um einen ungewollten Kraftstofffluss zwischen erstem Tank T1 und zweitem Tank T2 zu verhindern. Das Gemisch aus dem dritten Tank T3 fließt zum vierten Ventil V4, das in die zweite Stellung V42 geschaltet ist. Von dort gelangt das Gemisch weiter zur Heizeinrichtung W2, wird dort auf etwa 60°C bis 70°C erwärmt und weiter an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 befördert. Der überschüssige Kraftstoff (das Gemisch) fließt vom Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 über das in zweite Stellung V32 geschaltete Ventil V3 in den dritten Tank T3 (Gemischtank). Vierter Zustand:

Erstes Ventil V1: erste Stellung V11

Zweites Ventil V2: geschlossene Stellung V21

Drittes Ventil V3: zweite Stellung V32

Viertes Ventil V4: erste Stellung V41
Im vierten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (bzw. vierten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung) ist ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank T1 an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 förderbar und der überschüssige Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandene Gemischreste aus dem Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 sind ausschließlich an den Kraftstoffeinlass 11 des dritten Tanks T3 förderbar. Hierfür steht im dritten Tank T3 immer ein ausreichendes Restvolumen zur Verfügung.
Im einzelnen fließt Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank T1 (Dieseltank) zum ersten Ventil V1, das in die erste Stellung V11 geschaltet ist. Von dort wird der Kraftstoff an das vierte Ventil V4 weitergeleitet, das in die erste Stellung V41 geschaltet ist. Von dort gelangt das Gemisch weiter zur Heizeinrichtung W2, wird dort auf etwa 60°C bis 70°C erwärmt und weiter an den Kraftstoffzulauf 4 der Einspritzpumpe 3 befördert. Der überschüssige Kraftstoff (Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandenes Gemisch) fließt vom Kraftstoffrücklauf 5 der Einspritzpumpe 3 über das in zweite Stellung V32 geschaltete Ventil V3 in den dritten Tank T3 (Gemischtank).
Die vorstehend beschriebenen Zustände werden folgendermaßen aufeinanderfolgend gesteuert:
Beim Starten des Dieselmotors befindet sich die Kraftstoffzuführungseinrichtung in dem ersten Betriebszustand (erster Zustand des Kraftstoffleitungssystems), das heißt der Dieselmotor läuft im reinen Dieselbetrieb.
Bei Erreichen der Betriebstemperatur des Motors wird die Kraftstoffzuführungseinrichtung in den zweiten Betriebszustand (zweiter Zustand des Kraftstoffleitungssystems) geschaltet, das heißt der Dieselmotor läuft in einem ersten Gemischbetrieb und der dritte Tank T3 (Gemischtank) wird gefüllt.
Sobald der Schwimmer im dritten Tank T3 (Gemischttank) seine obere vorgegebene Position erreicht hat, wird die Kraftstoffzuführungseinrichtung in den dritten Betriebszustand (dritter Zustand des Kraftstoffleitungssystems) geschaltet, das heißt der Dieselmotor läuft weiterhin in einem Gemischbe trieb, nämlich einem zweiten Gemischbetrieb, in dem der dritte Tank T3 (Gemischtank) entleert wird.
Sobald der Schwimmer im dritten Tank T3 (Gemischttank) seine untere vorgegebene Position erreicht hat (das heißt die Kraftstoffmenge im dritten Tank T3 ist auf ein niedriges Niveau gefallen), wird die Kraftstoffzuführungseinrichtung wieder in den zweiten Betriebszustand (zweiter Zustand des Kraftstoffleitungssystems) geschaltet, das heißt der Dieselmotor läuft wieder im ersten Gemischbetrieb und der dritte Tank T3 (Gemischtank) wird wieder gefüllt.
Der fortwährende Wechsel zwischen zweitem und drittem Betriebszustand bzw. zwischen erstem und zweitem Gemischbetrieb ermöglicht einen Dauerbetrieb des Dieselmotors mit einem Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl bzw. Pflanzenfett, wobei das Mischverhältnis zur optimalen Anpassung an den jeweiligen Dieselmotor einstellbar ist (durch entsprechende Einstellung des Mischventils V5).
Wird nun der Zündschlüssel (allgemein: Zündungsschalter, Ein-Aus-Schalter, Ausschalter) des Dieselmotors auf „Aus" gestellt, kann vorgesehen sein, dass die Steuerelektronik die Motorsteuerung übernimmt. Der Dieselmotor wird dabei nicht sofort ausgeschaltet, vielmehr wird vom gerade eingestellten zweiten oder dritten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung in den vierten Betriebszustand geschaltet (vierter Zustand des Kraftstoffleitungssystems).
Der vierte Betriebszustand, der auch als Zeitverzögerungsphase bezeichnet werden kann, ist dazu bestimmt, das in den Leitungen und der Einspritzpumpe noch vorhandene Gemisch auszufördern. Da es nicht in den ersten Tank T1 (Dieseltank) gelangen soll, wird es in den dritten Tank T3 (Gemischtank) gefördert. Im vierten Zustand erfolgt somit ein Durchspülen des Kraftstoffleitungssystems 9 und der Einspritzpumpe 3. Dadurch soll die Kraftstoffzuführungseinrichtung 1 vor dem vollständigen Abschalten des Dieselmotors in einen reinen Diesel-Zustand versetzt werden, um ein problemloses Einschalten des Dieselmotors im kalten Zustand zu ermöglichen. Abhängig von den Längen der Leitungen wird der vierte Zustand für eine entsprechend angepasste Zeitdauer betrieben. Diese ist variabel einstellbar, insbesondere elektrisch und/oder elektronisch und/oder manuell. Eine typische Zeitdauer liegt bei etwa 10 Sekunden bis 120 Sekunden.
Nach Ablauf der Zeitdauer kann der Dieselmotor manuell oder automatisch endgültig ausgeschaltet werden. Es ist aber auch möglich, für eine bestimmte Zeit vorzugsweise automatisch in den ersten Betriebszustand der Kraftstoffzuführungseinrichtung (erster Zustand des Kraftstoffleitungssystems) zu schalten und dadurch den Dieselmotor im „normalen" reinen Dieselbetrieb zu betreiben. Nach etwa zwei bis drei Minuten wird der Dieselmotor dann automatisch endgültig abgestellt.
Bei den Ventilen V1, V2, V3, V4 handelt es sich beispielsweise um handelsübliche Magnetventile. Die Steuerung der Ventile kann elektrisch und/oder elektronisch und/oder mechanisch erfolgen.
Die Einstellung des jeweiligen Betriebszustands der Kraftstoffzuführungseinrichtung bzw. des jeweiligen Zustands des Kraftstoffleitungssystems erfolgt durch entsprechende Einstellung der Ventile V1, V2, V3, V4, beispielsweise durch die Steuereinheit. Die Einstellung eines Betriebszustandes bzw. das Umschalten zwischen den Betriebszuständen erfolgt in Abhängigkeit von der Zündschlüsselposition (Schaltstellung des Zündungsschalters, Ein-Aus-Schalters) und/oder der Temperatur des Dieselmotors (mittels eines üblichen Thermosensors) und/oder der Kraftstofffüllung des dritten Tanks T3 (Gemischtank).

1: Kraftstoffzuführungseinrichtung
2: Dieselmotor
3: Einspritzpumpe
4: Kraftstoffzulauf der Einspritzpumpe 3
5: Kraftstoffrücklauf der Einspritzpumpe 3
6: Kraftstoffauslass des ersten Tanks T1
7: Krafstoffauslass des zweiten Tanks T2
8: Kraftstoffauslass des dritten Tanks T3
9: Kraftstoffleitungssystem
10: Kraftstoffeinlass des ersten Tanks T1
11: Kraftstoffeinlass des dritten Tanks T3
T1: erster Tank für Dieselkraftstoff
T2: zweiter Tank für Pflanzenöl und/oder Pflanzenfett
T3: dritter Tank für Kraftstoffgemisch aus Diesel und Pflanzenöl
: und/oder -fett
F: Filter
L: Kraftstoffleitungen
V1: erstes Ventil
V11: erste Stellung des ersten Ventils V1
V12: zweite Stellung des ersten Ventils V1
V2: zweites Ventil
V21: geschlossene Stellung des zweiten Ventils V2
V22: offene Stellung des zweiten Ventils V2
V3: drittes Ventil
V31: erste Stellung des dritten Ventils V3
V32: zweite Stellung des dritten Ventils V3
V4: viertes Ventil
V41: erste Stellung des vierten Ventils V4
V42: zweite Stellung des vierten Ventils V4
V5: Mischventil
W1, W2: Heizeinrichtungen

Claims

Kraftstoffzuführungseinrichtung (1) für einen Dieselmotor (2) mit mindestens einer Einspritzpumpe (3), die eine Einspritzdüse mit Kraftstoff versorgt und die einen Kraftstoffzulauf (4) und einen Kraftstoffrücklauf (5) aufweist, umfassend a) mindestens einen ersten Tank (T1) für Dieselkraftstoff, b) mindestens einen zweiten Tank (T2) für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett, c) mindestens einen dritten Tank (T3) zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett, d) wobei jeder der mindestens drei Tanks (T1; T2; T3) mindesten einen Kraftstoffauslass (6; 7; 8) aufweist, e) ein Kraftstoffleitungen (L) und Kraftstoffventile (V1; V2; V3; V4; V5) umfassendes Kraftstoffleitungssystem (9), e1) das die Kraftstoffauslässe (6; 7; 8) aller Tanks (T1; T2; T3) mit dem Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) verbindet und e2) das den Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) mit einem Kraftstoffeinlass (10) des ersten Tanks (T1) und einem Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) verbindet, und f) eine Steuereinheit zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch das Kraftstoffleitungssystem (9), g) wobei in einem ersten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und Dieselkraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (10) des ersten Tanks (T1) förderbar ist, h) wobei in einem zweiten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank (T2) unter vorausgehender Mischung im Kraftstoffleitungssystem (9) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) förderbar ist, und i) wobei in einem dritten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) ausschließlich das Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem dritten Tank (T3) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) förderbar ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und der Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandene Gemischreste aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) förderbar sind.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffleitungssystem (9) mindestens ein Mischventil (V5) zur Bereitstellung eines Gemisches aus Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank (T2) umfasst.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Mischventil (V5) bereitgestellte Gemisch ein Mischungsverhältnis im Bereich von 7% Diesel und 93% Pflanzenöl und/oder -fett bis 93% Diesel und 7% Pflanzenöl und/oder -fett aufweist, insbesondere ein Mischverhältnis im Bereich von 15% Diesel und 85% Pflanzenöl und/oder -fett bis 20% Diesel und 80% Pflanzenöl und/oder -fett, vorzugsweise von etwa 18% Diesel und 82% Pflanzenöl und/oder -fett.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischventil (V5) zur Regelung und/oder Einstellung des Mischverhältnisses verstellbar ist, insbesondere kontinuierlich verstellbar.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischventil mechanisch und/oder elektrisch verstellbar ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Heizeinrichtung (W1, W2) zur Erwärmung des Kraftstoffs, insbesondere eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, in das Kraftstoffleitungssystem (9) integriert ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Heizeinrichtung (W1) zur Erwärmung des aus dem zweiten Tank (T2) geförderten Pflanzenöles und/oder -fettes und/oder mindestens eine zweite Heizeinrichtung (W2) zur Erwärmung des Kraftstoffes vor dem Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) vorgesehen ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Filter (F) zur Reinigung des Pflanzenöles und/oder -fettes und/oder des erzeugten Gemisches in das Kraftstoffleitungssystem (9) integriert ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung (1) für einen Dieselmotor (2) mit mindestens einer Einspritzpumpe (3), die eine Einspritzdüse mit Kraftstoff versorgt und die einen Kraftstoffzulauf (4) und einen Kraftstoffrücklauf (5) aufweist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend a) mindestens einen ersten Tank (T1) für Dieselkraftstoff, b) mindestens einen zweiten Tank (T2) für Pflanzenöl und/oder -fett, insbesondere Altpflanzenöl und/oder -fett, c) mindestens einen dritten Tank (T3) zur Aufnahme eines Gemisches aus dem Dieselkraftstoff und dem Pflanzenöl und/oder -fett, d) wobei jeder der mindestens drei Tanks (T1; T2; T3) mindesten einen Kraftstoffauslass (6; 7, 8) aufweist, e) ein Kraftstoffleitungen (L) und Kraftstoffventile (V1; V2, V3, V4, V5) umfassendes Kraftstoffleitungssystem (9) zwischen den Tanks (T1, T2, T3) und der Einspritzpumpe (3), f) wobei der Kraftstoffauslass (6) des ersten Tanks (T1) mit einem ersten Ventil (V1), insbesondere einem 3/2-Wege-Ventil, verbunden ist, g) wobei der Kraftstoffauslass (7) des zweiten Tanks (T2) mit einem zweiten Ventil (V2), insbesondere einem 2/2-Wege-Ventil, verbunden ist, h) wobei ein Kraftstoffeinlass (10) des ersten Tanks (T1) und ein Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) mit einem dritten Ventil (V3), insbesondere einem 3/2-Wege-Ventil, verbunden sind, i) wobei das erste Ventil (V1) mit einem vierten Ventil (V4), insbesondere einem 3/2-Wege-Ventil, verbunden ist, j) wobei erstes Ventil (V1) und zweites Ventil (V2) mit einem Mischventil (V5) verbunden sind, k) wobei das Mischventil (V5) mit dem vierten Ventil (V4) verbunden ist, l) wobei der Kraftstoffauslass (8) des dritten Tanks (T3) mit dem vierten Ventil (V4) verbunden ist, m) wobei das vierte Ventil (V4) mit dem Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) verbunden ist, n) wobei der Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) mit dem dritten Ventil (V3) verbunden ist, und o) eine Steuereinheit zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch das Kraftstoffleitungssystem (9).
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass a) in einem ersten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) das erste Ventil (V1) in eine erste Stellung (V11), das zweite Ventil (V2) in eine geschlossene Stellung (V21), das dritte Ventil (V3) in eine erste Stellung (V31) und das vierte Ventil (V4) in eine erste Stellung (V41) geschaltet ist, wobei ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und Dieselkraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (10) des ersten Tanks (T1) förderbar ist, c) in einem zweiten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) das erste Ventil (V1) in eine zweite Stellung (V12), das zweite Ventil (V2) in eine geöffnete Stellung (V22), das dritte Ventil (V3) in eine zweite Stellung (V32) und das vierte Ventil (V4) in eine erste Stellung (V41) geschaltet ist, wobei Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem zweiten Tank (T2) zum Mischventil (V5) förderbar sind und das Gemisch vom Mischventil (V5) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) förderbar ist, d) in einem dritten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) das erste Ventil (V1) in eine erste Stellung (V11) oder zweite Stellung (V12), das zweite Ventil (V2) in eine geschlossene Stellung (V21), das dritte Ventil (V3) in eine zweite Stellung (V32) und das vierte Ventil (V4) in eine zweite Stellung (V42) geschaltet ist, wobei ausschließlich das Gemisch aus Dieselkraftstoff und Pflanzenöl und/oder -fett aus dem dritten Tank (T3) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und das Gemisch aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) förderbar ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Zustand des Kraftstoffleitungssystems (9) das erste Ventil (V1) in eine erste Stellung (V11), das zweite Ventil (V2) in eine geschlossene Stellung (V21), das dritte Ventil (V3) in eine zweite Stellung (V32) und das vierte Ventil (V4) in eine erste Stellung (V41) geschaltet ist, wobei ausschließlich Dieselkraftstoff aus dem ersten Tank (T1) an den Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) förderbar ist und der Dieselkraftstoff und/oder noch vorhandene Gemischreste aus dem Kraftstoffrücklauf (5) der Einspritzpumpe (3) ausschließlich an den Kraftstoffeinlass (11) des dritten Tanks (T3) förderbar sind.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindung zwischen zweitem Tank (T2) und zweitem Ventil (V2) und/oder in die Verbindung zwischen zweitem Ventil (V2) und Mischventil (VS) mindestens eine erste Heizeinrichtung (W1) zur Er wärmung des Kraftstoffs, insbesondere eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, integriert ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindung zwischen zweitem Tank (T2) und zweitem Ventil (V2) und/oder in die Verbindung zwischen zweitem Ventil (V2) und Mischventil (V5) mindestens ein Filter (F) integriert ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindung zwischen dem vierten Ventil (V4) und dem Kraftstoffzulauf (4) der Einspritzpumpe (3) mindestens eine zweite Heizeinrichtung (W2) zur Erwärmung des Kraftstoffs, insbesondere eine elektrisch betriebene Heizeinrichtung, integriert ist.
Kraftstoffzuführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Tank (T3) ein Sensor zur Erfassung der Füllhöhe des dritten Tanks (T3) vorgesehen ist, insbesondere ein Schwimmsensor und/oder ein Schwimmschalter.
Kraftstoffzuführungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgebildet und bestimmt zur Nachrüstung eines Dieselmotors (2).
Dieselmotor (2) mit mindestens einer Einspritzpumpe (3), umfassend eine Kraftstoffzuführungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.