DE3129861A1 - FUEL PREHEATING METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES FOR HEAVY OIL OPERATION AND FUEL SYSTEM HERE - Google Patents

FUEL PREHEATING METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES FOR HEAVY OIL OPERATION AND FUEL SYSTEM HERE

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DE3129861A1 DE19813129861 DE3129861A DE3129861A1 DE 3129861 A1 DE3129861 A1 DE 3129861A1 DE 19813129861 DE19813129861 DE 19813129861 DE 3129861 A DE3129861 A DE 3129861A DE 3129861 A1 DE3129861 A1 DE 3129861A1
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Abstract

1. A method of preheating fuel in an internal combustion engine operable with heavy fuel, in which a fuel feed pump (11) draws preheated heavy fuel from a fuel reservoir (18) and feeds through a downstream-arranged filter (1) the thus filtered heavy fuel to fuel injection equipment (14, 15), and in which during a warming-up stage preceding the start of the engine the feed pump (11) pumps the heavy fuel from the reservoir (18) to the filter (1) and hence through a blockable return duct (6) back to the reservoir (18), characterized in that during the warming-up stage the heavy fuel is pumped through the filter's catch chamber (8) until the heavy fuel in the filter's (1) purified-fuel chamber (9) has been heated by the passing preheated heavy fuel to an extent sufficient to render it flowable, and in that the return duct (6) between the catch chamber (8) and the reservoir (18) is substantially blocked once the fuel in the purified-fuel chamber (9) has reached a predetermined viscosity.

Description

Brennstoffvorwärmverfahren für Brennkraftmaschinen für Schwerölbetrieb und Brennstoffsystem hierfürFuel preheating process for internal combustion engines for heavy oil operation and fuel system therefor

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffvorwärmverfahren für Brennkraftmaschinen mit Schwerölbetrieb und ein Brennstoffsystem hierfür, mit einer Brennstoff örderpumpe, die aus einem Brennstoffvorratssystem vorgewärmten Brennstoff ansaugt, mit einem der Brennstofförderpumpe nachgeschalteten Brennstoffilter und mit einem Brennstoffeinspritzsystem, das mit gefiltertem Brennstoff versorgt wird.The invention relates to a fuel preheating method for internal combustion engines with heavy oil operation and a fuel system for this, with a fuel delivery pump that draws in preheated fuel from a fuel supply system, with a The fuel filter connected downstream of the fuel feed pump and with a fuel injection system, which is supplied with filtered fuel.

Bei Brennstoffvorwärmverfahren der genannten Art ist es allgemein bekannt, vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine von Schweröl- auf Gasölbetrieb umzustellen, um beim Start im Brennstoffzuführungs-, Brennstoffilter- und Brennstoffeinspritzsystem einen fließfähigen Brennstoff bereit zu haben, wenn die Vorwärmung des Schweröls nur vor diesen Systemteilen stattfindet. Dies macht in nachteiliger Weise einen hohen Aufwand für zwei unabhängige Brennstoffvorratssysteme mit entsprechenden Steuerungsteilen erforderlich. In fuel preheating of the type mentioned, it is generally known before turning off the To convert the internal combustion engine from heavy oil to gas oil operation in order to Fuel filter and fuel injection system to have a flowable fuel ready when the Preheating of the heavy fuel oil only takes place in front of these system parts. This disadvantageously makes one high effort required for two independent fuel supply systems with corresponding control parts.

Bei Brennkraftmaschinen mit reinem Schwerölbetrieb ohne Umstellmöglichkeit ist dagegen ein erhöhter Aufwand ari Heizeinrichtungen, insbesondere an den engmaschigen und empfindlichen BrennstoffilternIn the case of internal combustion engines with pure heavy oil operation without the possibility of conversion, on the other hand, there is an increased Effort ari heating equipment, especially on the close-meshed and sensitive fuel filters

notwendig.necessary.

Klöckner-Humboldt-Deutz AGKlöckner-Humboldt-Deutz AG

- 5 - 24. Juli 1981- 5 - July 24, 1981

D 81/35D 81/35

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Brennkraftmaschinen der genannten Art ein Brennstoff vorwärmverfahren anzubieten, welches bei reinem Schwerölbetrieb mit einer einfachen Vorwärmeinrichtung einen Start insbesondere unter Schonung der Brennstoffilter. vor unzulässigen Drücken möglich macht.The invention is based on the object of providing a fuel for internal combustion engines of the type mentioned to offer preheating process, which in pure heavy oil operation with a simple preheating device a start especially with care of the fuel filter. possible before impermissible pressures power.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß in einer Anwärmphase vor dem Start die Brennstoffförderpumpe Brennstoff aus dem Brennstoffvorratssystem durch den Schmutzraum des Brennstoffilters.pumpt, wobei der Brennstoff im Reinraum des Brennstoffilters durch den vorbeiströmenden Brennstoff bis zur Fließfähigkeit erwärmt wird.The solution to this is that in a warm-up phase before starting the fuel feed pump fuel from the fuel supply system through the dirt space of the fuel filter. pumps, whereby the fuel in the The clean room of the fuel filter is heated to flowability by the fuel flowing past will.

Durch dieses \rerfahren wird unter Ansaugung von vorgewärmtem fließ- bzw. pumpfähigem Brennstoff eine geringe Menge kalten, zähen Schweröls von der Brennstoffförderpumpe über den Schmutzraum des Brennstofffilters zurück in das Brennstoffvorratssystem gepumpt, ohne daß das empfindliche Filterelement selber durchströmt wird. Durch das sofort nachströmende vorgewärmte und gut pumpfähige Schweröl, das danach von der Brennstofförderpumpe in einem Kreislauf umgewälzt wird, steht im Brennstoffilter ein Heizmittel zur Verfügung, das das Schweröl im Reinraum erwärmt und pumpfähig macht. Sobald dieses eine ausreichende Temperatur erreicht hat, fließt zumindest die Hauptmenge des geförderten Brennstoffs über das Filterelement zum Abfluß aus dem Reinraum. In zwei möglichen Ausführungen kann dies durch Absperren derA small amount of cold experienced by this \ r with suction preheated flowable or pumpable fuel, viscous heavy oil pumped from the fuel pump through the dirt chamber of the fuel filter back into the fuel supply system without the delicate filter element flows through itself. The preheated and easily pumpable heavy oil that flows in immediately afterwards, which is then circulated in a circuit by the fuel pump, provides a heating medium in the fuel filter that heats the heavy oil in the clean room and makes it pumpable. As soon as this has reached a sufficient temperature, at least the main amount of the pumped fuel flows through the filter element to the drain from the clean room. This can be done in two possible versions by shutting off the

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KIiif kni;i-! liimbolf ll-IH'Ul/ AG Ζλλλ wail a äueiKIiif kne; i-! liimbolf ll-IH'Ul / AG Ζλλλ wail a äuei

- 6 - 24. Juli 1981- 6 - July 24, 1981

D 81/35D 81/35

Rückflußleitung aus dem Schmutzraum zum Brennstoffvorratssystem oder einfacher durch eine Abstufung der Querschnitte zwischen größerem Reinraum- und kleinerem Schmutzraum-Abfluß sichergestellt werden. Die Betriebsfähigkeit des Brennstoffilters und der ganzen Brennstoffanlage wird somit hergestellt, ohne daß außer einem bekannten Vorwärmelement im Brennstoffvorratssystem, das vorteilhafterweise in der Nähe der -Brennstoff-Förderpumpe angeordnet sein sollte, zusätzliche Wärme zufur einrichtungen erf order·*· lieh sind. Sofern die Anwärmphase, während der die Hauptmenge des Brennstoffs nur über den Schmutzraum gefördert wird, durch eine automatische Steuerung beendet werden soll, so kann dies vorzugsweise temperatur- oder auch druckabhängig erfolgen.Return line from the dirt space to the fuel storage system or, more simply, through a gradation the cross-sections between the larger clean room and smaller dirty room drainage can be ensured. The operability of the fuel filter and the entire fuel system is thus established without that in addition to a known preheating element in the fuel storage system, that advantageously in the Should be arranged close to the fuel feed pump, additional heat is required for equipment * * are borrowed. Provided the warm-up phase, during which the main amount of fuel only over the dirt space is to be ended by an automatic control, so this can preferably take place depending on temperature or pressure.

Eine zur Durchführung des genannten Verfahrens geeignete Anlage mit einer, üblichen Vorwärmeinrichtung für das Schweröl im Brennstoffvorratssystem vor der Brennstofförderpumpe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffilter einen Schmutzraum mit einem Zufluß und einem Abfluß und einen Reinraum nit einem weiteren Abfluß .aufweist, wobei der·Schmutzraum zuflußseitig mit der Druckseite der Brennstofförderpumpe und abflußseitig mit dem BrennstoffVorratssystem vor einer Vorwärmeinrichtung verbunden ist, während der Abfluß aus dem Reinraum zum Brennstoffeinspritzsystem führt.A system suitable for carrying out the process mentioned, with a conventional preheating device for the heavy oil in the fuel supply system upstream of the fuel feed pump is characterized in that the fuel filter has a dirt space with an inflow and an outflow and a clean room with a further outflow, with the dirty room on the inflow side with the pressure side of the fuel feed pump and on the discharge side connected to the fuel storage system upstream of a preheater, while the drain leads from the clean room to the fuel injection system.

Die Umsteuerung des in den -Schmutzraum eintretenden Schweröls vom Abfluß aus dem Schmutzraum zum Abfluß aus dem Reinraum erfolgt nach Beendigung der Anwärmphase und Erwärmung des Schweröls im Reinraum. BeiThe reversal of the one entering the dirty room Heavy oil from the drain from the dirty room to the drain from the clean room takes place after the warm-up phase has ended and heating of the heavy fuel oil in the clean room. at

Klöckner-'r iurnboldt-Deutz AGKlöckner-'r iurnboldt-Deutz AG

— 7 —- 7 -

24. Juli 1981 D 81/35July 24, 1981 D 81/35

einer Abstufung der Querschnitte fließt ständig eine geringe Teilmenge aus dem Schmutzraum zurück zum Brennstoffvorratssystem. Bei hierfür nicht ausreichender Fördermenge der Brennstofförderpumpe ist ein Absperrorgan im Abfluß aus dem Schmutzraum vorgesehen, das als Druckhalteventil oder Thermostatventil ausgeführt sein kann, je- · doch in einer Ausführung als einfacher Absperrhahn auch unabhängig gesteuert sein kann.If the cross-sections are graded, a small amount constantly flows back from the dirt space to the fuel storage system. If the delivery rate of the fuel feed pump is insufficient for this a shut-off device is provided in the drain from the dirt space, which acts as a pressure control valve or thermostatic valve, but in an embodiment as a simple shut-off valve can also be controlled independently.

Ausführungen der Erfindung zeigen die Zeichnungen.The drawings show embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt einen für das Verfahren und die Anordnung der Erfindung geeignetes Brennstoff ilter in der Anwärmphase;Fig. 1 shows a fuel suitable for the method and arrangement of the invention filter in the warm-up phase;

Fig. 2 zeigt ein Brennstoffilter nach Fig, Beendigung der Anwärmphase;Fig. 2 shows a fuel filter according to Fig. End of the warm-up phase;

1 nach1 after

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Brennstoffsystem in schematischer Darstellung.3 shows a fuel system according to the invention in a schematic representation.

In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Brennstoffilter 1 mit einem mit Deckel versehenem Gehäuse und einem Filtereinsatz 5 im Schnitt gezeigt. Das Gehäuse weist einen axialen Zufluß 2 zum Schmutzraum 8 und einen radialen Abfluß 3 aus dem SchmutzraumIn FIGS. 1 and 2 there is a fuel filter in each case 1 with a housing provided with a cover and a filter insert 5 shown in section. The case has an axial inflow 2 to the dirt space 8 and a radial outlet 3 from the dirt space

8 sowie einen koaxialen Abfluß 7 aus dem Reinraum8 and a coaxial drain 7 from the clean room

9 im Inneren des Filtereinsatzes 5 auf. An den Abfluß 3 aus' dem Reinraum 9 schließt sich eine Rückführleitung 6 mit einem Absperrorgan 4 an.9 inside the filter insert 5. At the drain 3 from 'the clean room 9 closes a Return line 6 with a shut-off element 4.

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- 8 - 24. Juli 1981- 8 - July 24, 1981

D 81/35D 81/35

In Fig. 1 ist das Absperrorgan 4 geöffnet. Es wird allein der Schmutzraum 8' vom Zufluß 2 zum Abfluß 3 durchströmt, während der Brennstoff im Inneren des Filtereinsatzes 5 noch fest oder zähflüssig ist. Nach Erwärmung dieses Brennstoffs durch vorbeifließenden vorgewärmten Brennstoff wird das Absperrorgan 4 geschlossen und der Brennstoff fließt durch die Oberfläche des Filtereinsatzes 5 über den Abfluß 7 in Richtung zum Brennstof feinspritzsystem.In Fig. 1, the shut-off device 4 is open. Only the dirt space 8 'becomes from the inflow 2 to the drain 3 flows through, while the fuel inside the filter insert 5 is still solid or is viscous. After this fuel has been heated by preheated fuel flowing past the shut-off element 4 is closed and the fuel flows through the surface of the filter element 5 via the drain 7 in the direction of the fuel fine injection system.

Fig. 3 zeigt einen Brennstoffbehälter 18 mit einer Heizeinrichtung 19» an den über eine Ansaugleitung 10 die Saugseite einer 'Brennstoffförderpumpe 11 angeschlossen ist. Die Druckseite der Brennstofförderpumpe 11 ist über eine Förderleitung« in die ein Brennstoffilter 1 eingesetzt ist, mit einer Brennstoff einspritzpumpe 14 verbunden. In der Förderleitung 12 ist eine Zusatzheizeinrichtung 13 angeordnet, die nicht notwendig· vorhanden sein muß, aber bei langen Förderleitungen günstig für eine verbesserte Fließfähigkeit des Brennstoffs ist. Die Förderleitung 12 ist einerseits mit dem Zufluß 2 zum Schmutzraum 8 und andererseits mit dem Abfluß 7 aus dem Reinraum des Brennstoffilters verbunden. An den Abfluß \ aus dem Schmutzraum 8 des Brennstoffilters 1 schließt eine Rückführleitung 6 zum Brennstoffbehälter 8 ■ an, in die ein Absperrorgan 4 eingesetzt ist. Dieses muß ebenfalls nicht notwendig vorhanden sein, ist jedoch bei einer knappen Dimensionierung der Brennstofförderpumpe 11 zum Vermeiden eines3 shows a fuel container 18 with a heating device 19 'to which the suction side of a fuel feed pump 11 is connected via a suction line 10. The pressure side of the fuel feed pump 11 is connected to a fuel injection pump 14 via a feed line «into which a fuel filter 1 is inserted. An additional heating device 13 is arranged in the feed line 12, which does not necessarily have to be present, but is favorable for an improved flowability of the fuel in the case of long feed lines. The delivery line 12 is connected on the one hand to the inflow 2 to the dirt space 8 and on the other hand to the outflow 7 from the clean room of the fuel filter. 6 to the drain \ dirt from the space 8 of the fuel filter 1 includes a return line to the fuel tank 8 to ■ in which an obturator 4 is inserted. This also does not have to be present, but if the fuel feed pump 11 is tightly dimensioned it is to avoid a

Klöckner-Humboldt-Deulz AG .^»^ — *~™ «,, ™»^Klöckner-Humboldt-Deulz AG. ^ »^ - * ~ ™ « ,, ™ »^

- 9 - 24. Juli 1981- 9 - July 24, 1981

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Förderverlustes günstig. Von der Brennstoffeinspritzpumpe 14 gehen einzelne Einspritzleitungen 15 und eine Rücklaufleitung 16 aus. In der Rücklaufleitung 16, die in die Rückführleitung 6 aus dem Brennstoffilter 1 mündet, ist ein Druckhalteventil 17 eingesetzt. Die beiden letztgenannten Leitungen 6, 16 können auch getrennt zum Brennstoffbehälter 18 geführt sein. Der Brennstoffbehälter 18 mit Heizeinrichtung 19, die Brennstof förderpumpe 11 und die Zusatzheizeinrichtung 11 werden allgemein anlagenseitig von der Brennkraftmaschine entfernt angeordnet, während die übrigen gezeigten Baugruppen unmittelbar an dieser angeordnet sind.Loss of funding favorable. From the fuel injection pump 14 individual injection lines 15 and a return line 16 go out. In the return line 16, which opens into the return line 6 from the fuel filter 1, is a pressure holding valve 17 used. The two last-mentioned lines 6, 16 can also be separated from the fuel container 18 be performed. The fuel tank 18 with heater 19, the fuel Feed pump 11 and the additional heating device 11 are generally on the system side of the internal combustion engine remotely arranged, while the other assemblies shown are directly attached to this are arranged.

Claims (9)

Klöckner-Humboldt-Deulz AG Klöckner-Humboldt-Deulz AG • "500U Köln 60, den ZZ,0 Juli 1981• "500U Cologne 60, the ZZ, 0 July 1981 Unser Zeichen: D 81/35 AE-ZPB Neu/BiOur reference: D 81/35 AE-ZPB New / Bi PatentansprücheClaims Brennstoffvorwärmverfahren für Brennkraftiaschinen für Schwerölbetrieb, mit einer Brennstoff örderpumpe , die aus einem Brennstoffvorratssystem vorgewärmten Brennstoff ansaugt, mit einem dieser nachgeschalteten BrennstoffiIter und mit einem Brennstoffeinspritzsystem, das mit gefiltertem Brennstoff versorgt wird,Fuel preheating process for internal combustion engines for heavy oil operation, with a fuel pump that draws in preheated fuel from a fuel supply system, with a this downstream fuel filter and with a fuel injection system supplied with filtered fuel, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anwärmphase vor dem Start die Brennstofförderpumpe (11) Brennstoff aus dem Brennstoffvorratssystem durch den Schmutzraum (8) des Brennstoffilters (1) pumpt, wobei der Brennstoff im Reinraum (9) des Brennstoffilters (1) durch den vorbeiströmenden Brennstoff bis zur Fließfähigkeit erwärmt wird.characterized in that the fuel feed pump (11) provides fuel in a warm-up phase before the start pumps from the fuel supply system through the dirt space (8) of the fuel filter (1), the Fuel in the clean room (9) of the fuel filter (1) by the fuel flowing past up to Flowability is heated. 2. Brennstoffvorwärmverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwärmphase durch Unterbrechen einer Rückführung vom Schmutzraum (8) des Brennstoffilters (1) zum Brennstoffvorratssystem beendet wird. 2. fuel preheating method according to claim 1, characterized in that the warm-up phase by interrupting a return from the dirt space (8) the fuel filter (1) to the fuel storage system is terminated. 3. Brennstoffvorwärmverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechen der Rückführung aus dem Schmutzraum (8) des Brennstofffilters (1) druckabhängig erfolgt.3. fuel preheating method according to claim 2, characterized in that the interruption of the return from the dirt space (8) of the fuel filter (1) takes place depending on the pressure. O I Z CJ O O IO I Z CJ O O I Klöcknor-Humboldt-DeulzAG ZAL *».** .«»»=- _ -. --■ ,Klöcknor-Humboldt-DeulzAG ZAL * ». ** .« »» = - _ -. - ■, - 2 - 24. Juli 1981- 2 - July 24, 1981 D 81/35D 81/35 4. Brennstoffvorwärmverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrechen der Rückführung aus dem Schmutzraum (8) des Brennstofffilters (1) temperaturabhängig erfolgt.4. fuel preheating method according to claim 2, characterized in that the interruption of the Return from the dirt space (8) of the fuel filter (1) takes place depending on the temperature. 5. · Brennstoffsystem zur Durchführung eines Brennstoffvorwärmverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für Brennkraftmaschinen für Schwerölbetrieb, mit einer.Brennstoffpumpe, die aus dem Brennstoffvorratssystem vorgewärmten Brennstoff ansaugt, mit einem der Brennstofförderpumpe nachgeschalteten Brennstoffilter und mit einem Brennstoffeinspritzsystem, das mit gefiltertem Brennstoff versorgt wird,5. · Fuel system for carrying out a fuel preheating process according to one of the claims 1 to 4 for internal combustion engines for heavy oil operation, with a fuel pump that draws in preheated fuel from the fuel supply system a fuel filter connected downstream of the fuel feed pump and with a fuel injection system, which is supplied with filtered fuel, .dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffilter (1) einen Schmutzraum (8) mit einem Zufluß (2) und einem Abfluß (3) und einen Reinraum (9) mit einem weiteren Abfluß (7) aufweist, wobei der Zufluß (2) mit der Druckseite der Brennstofförderpumpe (11), der Abfluß (3) aus dem Schmutzraum (8) über eine Rückführleitung.characterized in that the fuel filter (1) a dirt space (8) with an inflow (2) and a Has drain (3) and a clean room (9) with a further drain (7), the inflow (2) with the Pressure side of the fuel feed pump (11), the drain (3) from the dirt space (8) via a return line (6) mit dem Brennstoffvorratssystem und der Abfluß(6) with the fuel supply system and the drain (7) aus dem Reinraum (9) mit dem Brennstoffeinspritzsystem verbunden ist.(7) from the clean room (9) with the fuel injection system connected is. 6. Brennstoffsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (3) aus dem Schmutzraum (8) gegenüber dem Abfluß (7) aus dem Reinraum (9) einen gedrosselten Querschnitt hat.6. Fuel system according to claim 5, characterized in that the drain (3) from the Dirty space (8) has a throttled cross-section opposite the drain (7) from the clean room (9). Klöckner-Humbolcli-Deulz AG iA^i ia-säki mkisb*· _ «ί τ υ λλολKlöckner-Humbolcli-Deulz AG iA ^ i ia-säki mkisb * · _ «ί τ υ λλολ — ρ — <CH* Juli lyo ι D 81/35 - ρ - <CH * July lyo ι D 81/35 7. Brennstoffsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperrorgan (4) im Abfluß (3) aus dem Schmutzraum (8) des Brennstoff ilters (1) oder in der Rückführleitung (6) zum Brennstoffvorratssystem angeordnet ist.7. Fuel system according to claim 5, characterized in that a shut-off element (4) in the drain (3) from the dirt space (8) of the fuel Filter (1) or in the return line (6) to the fuel storage system is arranged. 8. Brennstoffsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (4) als Druckhalteventil ausgebildet ist.8. Fuel system according to claim 7, characterized in that the shut-off element (4) is designed as a pressure holding valve. 9. Brennstoffsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (4) als Thermostatventil ausgebildet ist.9. Fuel system according to claim 7, characterized in that the shut-off element (4) is designed as a thermostatic valve.
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