DE3411928A1 - Device for the fuel feed of diesel engines at low temperature - Google Patents

Device for the fuel feed of diesel engines at low temperature

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DE3411928A1
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Pietro Mailand Ghezzi
Alberto Cassiani San Donato Milanese Mailand Ingoni
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Abstract

A device for heating the diesel oil fed to a diesel engine by means of the engine exhaust gases is described. Heating is necessary due to the paraffin crystals forming in the diesel oil at low temperatures, which a certain time after starting of the engine clog the filter mesh and lead to a reduction or even interruption of the fuel feed of the diesel engine.

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speisung von Dieselmotoren auch bei Aussentemperaturen, die gleich oder niedriger als der Truebungspunkt (cloud point) des züge- ' fuehrten Dieseloels liegen. Bekanntlich koennen bei niedriger Temperatur die im Dieseloel vorhandenen Paraffinkristalle Agglomerate bilden, die das Treibsstoffilter nicht passieren, so dass sie nach einer gewissen Zeit nach dem Anlassen das Filter teilweise oder zur Gaenze verstopfen und eine Verringerung oder Unterbrechung der Treibstoffzufuhr herbeifuehren.The invention relates to a device for feeding diesel engines even at outside temperatures that are the same or lower than the cloud point of the train led diesel oils lie. It is known that the paraffin crystals present in diesel oil can break down at low temperatures Form agglomerates that do not pass the fuel filter, so that after a certain time after starting the filter partially or completely clogged and a reduction or cause the fuel supply to be interrupted.

Die bisher angewandten Hauptloesungen.zur Beseitigung dieses Uebel Standes sind folgende:The main solutions used so far to eliminate this evil The status is as follows:

1. Es werden Dieseloelgradationen fuer den Winter und fuer den Sommer auf den Markt gebracht, welche Loesung nicht mehr fuer lange Zeit gangbar ist, äiich wegen des stets groeserer Bedarfes an Kerosin (mit einem Gehalt in der Wintergradation) fuer andere Verwendungszwecke, sowie zufolge des erhoehten Dieseloelbedarfs in absoluten Ziffern. Die Zugabe von Kerosin besitzt auch praktische Gegenindikationen, wie die Erhoehung des Flammpunktes, Herabsetzung der Leistung und der mittleren Lebensdauer des Motors.1. There will be diesel oil gradations for winter and for Summer brought to market, which solution is no longer feasible for a long time, due to the ever larger Requirement of kerosene (with a content in the winter gradation) for other purposes, as well as according to the increased diesel oil demand in absolute figures. The addition of kerosene also has practical counter-indications, like increasing the flash point, decreasing the performance and the average service life of the engine.

2. Zugabe eines Zusatzmittels ("flow improver") zum Dieseloel, welches auf die Paraffinkristalle bei ihrer Bildung einwirkt und ihre Abmessungen zu einem Masse beschraenkt, dass sie die Filtermaschen passieren koennen.2. Addition of an additive ("flow improver") to the diesel oil, which affects the paraffin crystals as they form acts and their dimensions are limited to a mass that they can pass through the filter mesh.

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Diese Massnahme laesst sich jedoch nicht generell anwenden und ihre Wirksamkeit haengt von der Art des am Motor angebrachten Filters sowie von der Dieseloeltype (Herkunft) ab.However, this measure cannot be applied generally and their effectiveness depends on the type of filter attached to the engine and the type of diesel oil (Origin).

Von den Dieselmotorkonstrukteuren wurden ferner weitere
Loesungen engewandt, wie:There were also more of the diesel engine designers
Solutions such as:

1. Anordnung des Dieseloelfilters in einer geschuetzten Zone des Motorraumes.1. Arrangement of the diesel oil filter in a protected zone of the engine compartment.

2. Heizung des Filters mit elektrischen Widerstaenden.
3. Heizung des Filters mit Hilfe des Motorkuehlmittels.2. Heating of the filter with electrical resistors.
3. Heating of the filter with the help of the engine coolant.

Von diesen drei seitens der Konstrukteure angewandten Loesungen loest die erste das Problem nicht vollstaendig, die zweite macht die Installation verstaerkter Batterien erforderlich und bringt einen Energieentzug aus der Batterie gerade dann mit sich, wenn sie so wenig als moeglich verwendet werden sollte, um dem Anlassmotor Energie zu liefern, waehrend die dritte oft beschraenkt ist in dem Sinn, dass die zur .Erwaermung der
Kuehlmittelmasse erforderliche Zeit groesser als jene sein kann, die benoetigt wird, um das Filter durch die Paraffinkristalle voellig zu verstopfen.Of these three solutions used by the designers, the first does not completely solve the problem, the second requires the installation of reinforced batteries and draws energy from the battery precisely when it should be used as little as possible to power the starter motor to deliver, while the third is often limited in the sense that the .heating of the
The time required for coolant mass can be greater than that required for the paraffin crystals to completely clog the filter.

Mittels der erfindungsgemaessen Vorrichtung werden die obigen Maengel dadurch beseitigt, dass als Heizmittel die Auspuffgase des Motors verwendet werden.By means of the device according to the invention, the above Defects eliminated by using the exhaust gases from the engine as heating medium.

Die Loesung des Problems wurde durch die Ueberlegung angeregt, dass man beim Anlassen des Motors sofort eine Waermequelle mit hoher Temperatur bestehend aus der Masse, derThe solution of the problem was stimulated by the consideration, that when you start the engine you immediately get a high temperature heat source consisting of the mass, the

Auspuffgase zur Verfuegung hat. Diese, unmittelbar dem Auspuffkruemmer antnommenen Gase werden durch eine Drossel-Regeleinrichtung auf die Äussenwand des Dieseloelfilters geleitet. Die Drosselung und Regelung des Gasstrom ist deshalb notwendig weil es fuer einen optimalen Betrieb erforderlich ist zu vermeiden, dass die Temperatur des Dieseloels uebermaessige Werte (im allgemeinen 30-AO0C) ueberschreitet.Has exhaust gases available. These gases, taken directly from the exhaust manifold, are fed through a throttle control device onto the outer wall of the diesel oil filter. The throttling and regulation of the gas flow is necessary because for optimal operation it is necessary to avoid that the temperature of the diesel oil exceeds excessive values (generally 30-AO 0 C).

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird die erfindungsgemaesse Vorrichtung naeher beschrieben.With reference to FIG. 1, the inventive Device described in more detail.

Der im Behaelter 1 enthaltene Treibstoff wird durch die Speisepumpe 2 in das· Filter 3 gepumpt. Das Filter ist seitens einer glatten oder berippten Doppelwand umgeben, in deren Zwischenraum 4 die vom Motor 6 kommenden Auspuffgase mittels einer Leitung 5 eingeleitet werden.The fuel contained in the container 1 is supplied by the feed pump 2 is pumped into the filter 3. The filter is surrounded by a smooth or ribbed double wall, in which Gap 4, the exhaust gases coming from the engine 6 are introduced by means of a line 5.

Diese Auspuffgase verlassen denZwischenraum durch eine Auslassleitung 7 nachdem sie Warme an den das Filter passierenden Treibstoff abgegeben haben. Der Treibstoff verlaesst das Filter mit zunehmender Temperatur, die im Betrieb der eingestellten Temperatur (im allgemeinen 30 - 40° C) entspricht, und wird dem Motor durch die Einspritzpumpe 8 und die Duesen 9 zu gefuehrt. Die Treibstofftemperatur wird mittels einer am Filterausgang angeordneten Temperaturregeleinrichtung TC . auf dem gewuenschten Wert gehalten.These exhaust gases leave the interspace through an outlet pipe 7 after giving heat to the filter have given up passing fuel. The fuel leaves the filter as the temperature increases, which is during operation the set temperature (generally 30 - 40 ° C) corresponds, and is fed to the engine through the injection pump 8 and the nozzles 9. The fuel temperature is set using a temperature control device TC arranged at the filter outlet. kept at the desired value.

Die Temperaturkontrolle TC wirkt auf die Auspuffgasmenge mittels eines in der Leitung 5 angeordneten Ventils FRC ein. Das Temperaturkontrollsystem kann sowohl selbsttaetig sein,The temperature control TC acts on the amount of exhaust gas by means of a valve FRC arranged in the line 5. The temperature control system can be both automatic,

mittels der Einrichtung TC-FRC, oder aber von Hand aus betaetigt werden. Es ist erforderlich, dass die Speisetemperatur innerhalb der optimalen Grenzen gehalten wird, da ihre Erhoehung ueber diese Grenzen einen Leistungsverlust des Motors und eine erhoehte Abnutzung der Einspritzanlage mit sich bringt.by means of the device TC-FRC, or by hand. It is required that the feed temperature is kept within the optimal limits, as their increase above these limits results in a loss of performance of the engine and increased wear and tear on the injection system.

Unter sehr strengen klimatischen Bedingungen kann die Heizung mittels der Auspuffgase auf einen Treibstoffhilfsbehaelter mit einem Fassungsvermoegen von 4-5 Liter ausgedehnt werden, der im freien Fluss aus dem Hauptbehaelter gespeist wird, wobei der Leitungsabschnitt zwischen diesem Hilfsbehaelter und der Speisepumpe mit einem Waermeschutz versehen ist.Under very severe climatic conditions, the exhaust gas can be used to heat the heater to an auxiliary fuel tank with a capacity of 4-5 liters, the free flow from the main tank can be expanded is fed, the line section between this auxiliary container and the feed pump with a thermal protection is provided.

Um die Kennzeichen der Erfindung und ihre Vorteile gegenueber dem Stand der Technik klarer zum Ausdruck zu bringen, werden nachfolgend einige Vergleichsversuche beschrieben.In order to more clearly express the characteristics of the invention and its advantages over the prior art, some comparative tests are described below.

Diese Versuche wurden mit Diesel-PKW Mercedes 240 D unter Verwendung handelsueblichen Dieseloels mit folgenden Kennzeichen durchgefuehrt:These attempts were made with diesel passenger cars Mercedes 240 D under Use of commercially available diesel oils with the following characteristics:

C.P. (cloud point): -20CCP (cloud point): -2 0 C

C.F.P.P. (cold filter plugging point): -50C-PP (pour point): -90CCFPP (cold filter plugging point): -5 0 C-PP (pour point): -9 0 C

Beispiel 1_ Example 1_

Betriebsfaehigkeitsversuch bei Kaelte, wobei unter Betriebsfaehigkeit die Mindesttemperatur des Dieseloels verstanden wird, bei der das Fahrzeug stoerungsfrei (z.B Verstopfung des Motorfilters usw.) laeuft.Operability test at cold, with under Operability The minimum temperature of the diesel oil is understood at which the vehicle can run smoothly (e.g. clogging of the Engine filter etc.) is running.

ι-:;-: . 341 1Ü2Öι -:; -:. 341 1Ü2Ö

Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 2 gezeigt, in welcher sich die Linie A auf das Fahrzeug in Standardausfuehrung, die Linie B auf das mit einer handelsueblichen Dieseloelheizvorrichtung mittels elektrischer Widerstaende ausgeruestete Fahrzeug, die Linie C auf das mit einer Heiz-vorrichtung mit Hilfe des Motorku^hlwasser ausgeruestete Fahrzeug und die Linie D auf das mit der erfindungsgemaessen Vorrichtung ausgeruestete Fahrzeug bezieht. Bezeichnend ist es, dass die erfindungsgemaesse Vorrichtung die Betriebsfaehigkeit bei einer Temperatur gestattet, die unter dem pou point des Dieseloels liegt.The test results are shown in Fig. 2, in which the line A relates to the vehicle in standard design, the Line B to the vehicle equipped with a commercial diesel oil heater by means of electrical resistors, the line C on that with a heating device with the help of the engine cooling water Equipped vehicle and the line D relates to the vehicle equipped with the device according to the invention. It is significant that the device according to the invention the Operability allowed at a temperature below the pou point des diesel oil.

Dies haengt anderseits von dem Umstand ab, dass ein Teil des seitens der Pumpe zugefuehrten Dieseloels, sofern dasselbe im Ueberschuss ist, in den Behaelter zurueckgefuehrt wird.On the other hand, this depends on the fact that part of the diesel oil supplied by the pump, if the same is in the Any excess is returned to the container.

Beispiel 2Example 2

Unter Bezugnahme auf die gleichen Ausruestungsfaelle des vorhergehenden Beispiels wurde der Temperaturverlauf des Dieseloels im Filter und im Behaelter in Anhaengigkeit von der Betriebszeit festgestellt, und insbesondere die TemperaturzunahmeWith reference to the same equipment cases of the previous one For example, the temperature profile of the diesel oil in Filter and in the container determined as a function of the operating time, and in particular the increase in temperature

AT = (Tte - Tto) in ° C AT = (T te - T to ) in ° C

Diese Temperaturverlaufe sind in Fig. 3 gezeigt, i'n der dieThese temperature profiles are shown in FIG. 3, in which the

voll ausgezogenen Linien die Temperaturen im Filter und diefull lines the temperatures in the filter and the

strichiierten Linien die Temperaturen im Treibstoffbehaelter angeben.dashed lines show the temperatures in the fuel tank indicate.

Er ist ersichtlich, wie die erfindungsgemaesse Vorrichtung gestattet, eine ausserst rasche Respons in AT zu erzielen, wodurch eine geeignete FIj. essf aehigkeit des Dieseloels von den ersten Minuten des Betriebs an sichergestellt wird.It can be seen how the device according to the invention allows to achieve an extremely quick response in AT, whereby a suitable FIj. the ability to eat diesel oil from the first Minutes of operation is ensured.

Claims (3)

patentahMlte "I-ι": .:";""· .**!*:. 341192οpatented "I-ι": .: ";""·. **! * :. 341192ο HERTEL · LEWALD · OTTO ISARTORPLATZ 6 - 8 MÜNCHEN 2 TEL. (089) 221483-TX.5-24285HERTEL LEWALD OTTO ISARTORPLATZ 6 - 8 MUNICH 2 TEL. (089) 221483-TX.5-24285 PatentanmeldungPatent application AGIP PETROLI S.p.A.AGIP PETROLI S.p.A. Vorrichtung zur Speisung von Dieselmotoren bei niedriger TemperaturDevice for feeding diesel engines at low temperature PATENTANSPUECHEPATENT CLAIMS "\/ Vorrichtung, zur Speisung von Dieselmotoren bei niedriger Temperatur,dadurch gekennzeichet, dass der vom Treibstoffbeha'lter und von der Speisepumpe kommende Treibstoff durch .ein Filter hindurchgeleitet wird, das mit einer Doppelwandung versehen ist, in deren Zwischenraum die Auspuffgase des Motors eingeleitet werden, welche den Treibstoff auf eine Optimaltemperatur (im allgemeinen zwischen 30° und 40° c) erwaermen. "/ Device for feeding diesel engines at low temperature, characterized in that the fuel coming from the fuel tank and the feed pump is passed through a filter which is provided with a double wall, in the space between which the exhaust gases from the engine are introduced which heat the fuel to an optimal temperature (generally between 30 ° and 40 ° c). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, dass die Treibstofftemperatur am Filterausgang mittels einer am Filterausgang angeordneten Temperaturkontrolleinrichtung2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fuel temperature at the filter outlet by means of a temperature control device arranged at the filter outlet auf dem Optimalwert (im allgemainen zwischen 30° und AO0C) gehalten wird, welche Kontrolleinrichtung selbsttaetig oder handgesteuert auf die Auspuffgasmenge einwirkt und nur diejenige Gasmenge durchlasst, die zum Erreichen und Aufrechterhalten der gewuenchten Treibstofftemperatur erforderlich ist.is kept at the optimum value (generally between 30 ° and AO 0 C), which control device acts automatically or manually on the amount of exhaust gas and only lets through that amount of gas that is necessary to achieve and maintain the desired fuel temperature. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwaermung mittels der Auspuffgase auf einen Treibstoffhilfsbehaelter mit einem Fassungsvermoegen von 4-5 Liter ausgedehnt ist, der im freien Fluss aus dem Hauptbehaelter versorgt ist, wobei die Verbindungsleitung zwischen dem Hilfsbehaelter und der Speisepumpe mit einem Waermenschutz versehen ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heating by means of the exhaust gases on a propellant auxiliary container with a capacity of 4-5 liters, the free flow from the main tank is extended is supplied, the connecting line between the auxiliary container and the feed pump with a heat protection is provided.
DE3411928A 1983-04-01 1984-03-30 Device for the fuel feed of diesel engines at low temperature Ceased DE3411928A1 (en)

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