DE3303932C2

DE3303932C2 - Kraftstoffsystem für Bootsdieselmotoren

Info

Publication number: DE3303932C2
Application number: DE3303932A
Authority: DE
Inventors: Sven Saltsjö-Duvnäs Olson
Original assignee: IMO AB
Current assignee: IMO AB
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1983-02-05
Publication date: 1985-08-22
Also published as: SE8200783L; FI830445L; DK54283D0; NO830396L; GB2116254B; NL8300403A; FI70299B; GB8302915D0; DE3303932A1; FI830445A0; SE445481B; DK54283A; GB2116254A; FR2521220A1; JPS58148262A

Abstract

Ein Kraftstoffsystem für Bootsmotoren umfaßt wenigstens einen Kraftstofftank (1), einen Mischbehälter (6) zur Vermischung von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank mit erwärmtem, im Motor (2) nicht verbrauchtem Kraftstoff, sowie wenigstens eine Förderpumpe (14, 15) zur Förderung von vermischtem Kraftstoff zum Motor. Der Mischbehälter ist von einem Drucktank gebildet, der zusammen mit dem Motor (2) und der Förderpumpe (14, 15) ein geschlossenes Drucksystem darstellt, in welchem ein Druck aufrechterhalten wird, der ausreichend hoch ist, um die brennbaren Gase in Flüssigkeitsform zu halten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem für Boots dieselmotoren. welches wenigstens einen Kraftstofftank, einen Mischbehälter zur Vermischung von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank mit erwähntem, im Motor nicht verbrauchten Kraftstoff, eine Kraftstoffpumpe in der Leitung vom Kraftstofftank ;?um Mischbehälter und wenigstens eine Förderpumpe in der Leitung vom Mischbehälter zum Motor umfaßt.

Ein derartiges Kraftstoffsystem ist bekannt (GB-PS 87 592). Mit dem bekannten Kraftstoffsystem soll der Start eines Dieselmotors erleichtert werden, wenn der Motor längere Zeit abgestellt war.

Aus wirtschaftlichen Gründen wurden — zum Antrieb von Bootsdieselmotoren — in letzter Zeit Dieselölmischungen von niedriger Qualität ausgenutzt, die sowohl schwere als auch leichtere Kohlenwasserstoffe enthalten. Damit diese Gemische als Kraftstoff in einem Dieselmotor angewendet werden können, müssen sie auf ca. 150° C erhitzt werden, um eine zum Einspritzen in den Motor geeignete Viskosität zu erhalten. Da die durch die Förderpumpe und den Mischbehälter durchlaufende Kraftmenge zwei- bis dreimal größer ist, als der Verbrauch des Motors, wird dem Mischbehälter Rücklaufkraftstol'f vom Motor zugeführt, der eine Temperatur hat, die den Siedepunkt der leichteren Fraktionen des Kraftstoffes übersteigt. In dem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Mischbehälter bilden sich daher Gase, die verdunsten und in die Luft austreten. Diese Gase enthalten in großem Ausmaß brennbare Kohlenwasserstoffe mit hohem Heizwert

Abgesehen davon, daß auf diese Weise große Energiemengen verlorengehen und die Umwelt verunreinigt wird, bilden sich im Mischbehälter aus schweren Fraktionen bestehende Ablagerungen, Die hohe Temperatur (über 100⁰C) im Mischbehälter bringt außerdem mit sich, daß die Förderpumpe unter schwierigen 5ε ugverhältnissen arbeiten muß, weil der statische Druck zwischen Mischbehälter und Förderpumpe niedriger ist als der Dampfdruck des Kraftstoffes. Wenn Durchflußmesser, Siebe und dergleichen vor der Förderpumpe angebracht werden, wird der Druckabfall noch größer, was t5 Kavitation in der Förderpumpe verursacht. Im schlimmsten Fall können freie Gase in den Leitungen des Systems Störungen in den Einspritzpumpen des Motors hervorrufen und die Verbrennung im Motor beträchtlich verschlechtern.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffsv£tem zu schaffen, in welchem praktisch sämtliche brennbaren Fraktionen des Dieselkraftstoffes genutzt werden und in welchem Förder- und Einspritzpumpen ohne Störungen und ohne Verschleiß arbeiten, wobei der Mischbehälter relativ tief im Boot untergebracht werden kann und gleichzeitig dessen Abmessungen klein gehalten werder. können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß der Mischbehälter als Drucktank ausgebildet ist der zusammen mit dem Motor und der Förderpumpe ein Drucksystem bildet in welchem mitreis der Kraftstoffpumpe ein Druck aufrechterhalten wird, der über dem Verdampfungsdruck brennbarer bei Atmosphärendruck gasförmiger Fraktionen des Kraftstoffes liegt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die einzige Figur der Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Kraftstoffsystem gemäß der Erfindung. F.in Kraftstofftank 1. der aus einer Mischung von sowohl leichteren als auch schwereren Traktionen bestehendes Dieselöl enthält, ist in einen Boot installiert, dessen Dieselmotor 2 mit dem genannten Kraftstoff betrieben wird, nachdem er erhitzt worden ist. Das ca. 80' ige öl wird unter Eigendruck einer Pumpeinrichtung mit zwei Kraftstoffpumpen 3 und 4 zugeführt, von denen die eine Kraftstoffpumpe 4 eine Reservepumpe ist. die im Falle eines Ausfalles der anderen Kraftstoffpumpe in Betrieb gesetzt wird. Die Kraftstoffpumpe 3. deren Förderkapazität den maximalen Ölverbrauch des Motors 2 5CA um ein Vielfaches übersteigt, fördert das öl unter Druck über einen Durchflußmesser 5 zu einem hermetisch verschlossenen Drucktar.k 6. wo es mi! ö! vermischt wird, das vom Motor 2 nicht verbraucht und daher durch eine Rücklaufleitung 7 vom Motor 2 zum Drucktank 6 geförden worden ist.

Da das öl Komponenten enthält die bei der im Drucktank 6 herrschenden Temperatur (ca. 130° C) vergast werden, sammeln sich im oberen Teil des Druckiankes 6 Gase an. Aufgrund dessen, daß der Druck im bO Drucktank 6 relativ hoch gehalten wird und den Dampf bildungsdruck in dem den Drucktank 6, den Muior 2 und eine unten beschriebene Förderpumpencinrichtung enthaltenden Druckkreis übersteigt, wird jedoch nur eine kleine Menge der Fraktionen vergast, während die restliche Menge in Flüssigkeitsform gelöst in dem aus schwereren Kohlenwasserstoffen bestehenden öl im Drucktank 6 verbleibt. Sobald die Gasmenge im Drucktank 6 zugenommen hat, so daß das in diesem befindli-

ehe öl unter ein vorausbestimmtes Niveau abgesunken ist, wird ein Niveaufühler 8 betätigt, der dabei ein Ventil 9 in einer Leitung 10 zwischen dem Drucktank 6 und dem Kraftstofftank 1 öffnet, so daß die innerhalb des Drucktankes 6 befindlichen Gase ohne Verunreinigung der Umgebung zum Kraftstofftank 1 zurückgeführt werden,

Der Überdruck im Drucktank 6 wird mittels eines automatisch arbeitenden Druckhalteventils ti, das unter Umgehung der Kraftstoffpumpen 3 und 4 eingebaut ist, im wesentlichen konstant gehalten. Dem Drucktank 6 wirrt genau jene ölmenge zugeführt, die dem jeweiligen Verbrauch des Motors 2 entspricht obwohl die Kraftstoffpumpe 3 eine wesentlich größere Kapazität hat jenes öl, das nicht in den Drucktank 8 gefördert wird, gelangt daher über das Druckhalteventil 11 wieder zur Saugseite der Kraftstoffpumpe 3 und zirkuliert so mehrmels durch die Kraftstoffpumpe 3.

Damit eine vollständige Mischung des aus dem Drucktank 6 herausgeförderten Öls erhalten wird und die in diesem befindlichen Gase in flüssiger Form verbleiben, wurde an den Auslaß des Drucktankes 6 ein statischer Mischer 12 angeschlossen.

Die Saugseite einer aus zwei Förderpumpen 14 und 15 bestehenden Pumpvorrichtung (wobei die eine Forderpumpe 15 als Reservepumpe dient) ist an den Auslaß des Mischers 12 angeschlossen, während die Druckseite dieser Pumpvorrichtung über eine Heizeinrichtung 16 und ein Viskosimeter 17 mit der Einspritzvorrichtung 18 des Motors 2 verbunden ist Die Förderkapazität jeder Förderpumpe 14, 15 übersteigt den Ölverbrauch des Motors 2 (und ist etwa dreimal größer als dieser), was bedeutet daß eine verhältnismäßig große Menge von im Motor 2 nicht verbrauchtem Öl über die Leitung 7 zum Drucktank 6 zurückgeführt wird. In der Heizeinrichtung 16 wird das Öl auf ca. 150⁰C erwärmt welches die Maximaltemperatur des Öls bei dessen Einführung in den Motor 2 ist

Wenn beide Kraftstoffpumpen 3 und 4 versagen sollten, kann e^;i in eine Leitung zwischen der Saugseite der Kraftstoffpumpen und dem Auslaß des Durchflußmesscrs 5 eingebautes Ventil 13 sowie das Ventil 9 manuell geöffnet werden, wodurch die Förderpumpe 14 (oder 15) öl vom Drucktank 6 ansaugen kann, dem durch Eigendruck direkt von dem relativ höher im Boot liegenden Kraftstofftank 1 öl zugeführt wird und der aufgrund des offenen Ventils 9 dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist.

Die Bauteile 3 bis 6, 8, 9, 11 bis 13 mit den zugehörigen Leitungen können zweckmäßigerweise zu einem Regel- und Kontrollpunkt (nicht gezeigt) zusammengeführt werten und als ein.; austauschbare Einheit (Modui) 19 zwischen dem Kraftstofftank 1, dem Motor 2 und einer aus den Bauteilen 14 bis 16 bestehenden separaten Einheit (Modul) 20eingebaut sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftstoffsystem für Bootsdieselmotoren, welches wenigstens einen Kraftstofftank, einen Mischbehälter zur Vermischung von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank mit erwärmtem, im Motor nicht verbrauchten Kraftstoff, eine Kraftstoffpumpe in der Leitung vom Kraftstofftank zum Mischbehälter und wenigstens eine Förderpumpe in der Leitung vom Mischbehälter zum Motor umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter als Drucktank (6) ausgebildet ist, der zusammen mit dem Motor (2) und der Förderpumpe (14, 15) ein Drucksystem bildet, in welchem mittels der Kraftstoffpumpe (3, 4) ein Druck aufrechterhalten wird, der über dem Verdampfungsdruck brennbarer bei Atmosphärendruck gasförmiger Fraktionen des Kraftstoffes liegt

2. Kraft-.ffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderkapazität der Förderpumpe (14, 15) wesentlich größer ist als der Kraftstoffverbrauch des Motors.

3. Kraftstoffsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein parallel zur Kraftstoffpumpe (3,4) geschaltetes Druckhalteventil (11).

4. Kraftstoffsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Drucktank (6) und der Förderpumpe (14,15) eingebauten statischen Mischer (12).

5. KraftsU'^ffcystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Fühler (8), der das Kraftstoffniveau im Dvucktar.x (6) abfühlt und bei einem bestimmten Niveau ein Ventil (9) zur Abgabe von oberhalb des Kraftstoffes ii. Drucktank befindlichen Gases, vorzugsweise zurück zum Kraftstofftank (1), betätigt