SE453315B

SE453315B - FUEL REPLACEMENT DEVICE FOR AN ALCOHOL AS OPERATING FUEL WORKING WATER-COOLED COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: SE453315B
Application number: SE8007235A
Authority: SE
Inventors: H Bergmann
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1988-01-25
Also published as: AU6327680A; FR2467993B1; FR2467993A1; DE2941771C2; DE2941771A1; BR8006650A; SE8007235L; AU542618B2

Description

453 315 Då uppvärmningen av bränsleförángningsanordningen är tidskrävande, särskilt vid mycket låga omgivningstemperaturer, avser föreliggande uppfinning att genom lämpliga åtgärder göra en uppvärmning av bränsleförångningsanordningen onödig vid igångsättning vid omgivningstemperaturer som ligger under ar- betstemperaturen hos förángningsanordningen. Detta uppnås en- ligt uppfinningen i huvudsak genom att i strömningsriktningen efter föràngaren och efter den termostat, som bestämmer vatten- temperaturen, är anordnad en till avgasvärmeväxlaren återgående förgreningsledning för kylvatten, vilken ledning innehåller en särskild, separat drivbar cirkulationspump vars drivanordníng är kopplad på sådant sätt till en termostat i en förbindelse- ledning mellan motorns kylvattenkretslopp och det med avgaser upphettade vattenkretsloppet, att då förbindelseanordningen är öppnad av en termostatventil i motorns kylvattenkretslopp är cirkulationspumpen urkopplad, medan den vid stängd förbindelse- ledning medelst termostatventilen är inkopplad. Since the heating of the fuel evaporator is time consuming, especially at very low ambient temperatures, the present invention intends to make heating of the fuel evaporator unnecessary during start-up at ambient temperatures below the operating temperature of the evaporator. This is achieved according to the invention mainly in that in the flow direction after the evaporator and after the thermostat which determines the water temperature, a branch line for cooling water returning to the exhaust heat exchanger is arranged, which line contains a special, separately drivable circulation pump whose drive device is connected to such to a thermostat in a connecting line between the engine cooling water circuit and the exhaust-heated water circuit, that when the connection device is opened by a thermostatic valve in the engine cooling water circuit, the circulation pump is switched off, while when the connecting line is closed by means of the thermostatic valve.

Genom den av avgaserna från förbränningsmotorn uppvärmda vär- meväxlaren, som är anordnad framför bränsleförångningsanordningen, sker via ett kortslutningsvattenkretslopp med cirkulationspwnpen inten- siv och kortvarig uppvärmning av bränsleförångningsanordningen, vil- ken därefter sedan driftstemperaturen uppnåtts genom lämpliga termo- statomkopplingsventiler hålls vid kylvattentemperatur respektive vid en konstant och för förbränningsmotorns drift optimalt definie- rad temperaturnivå. Reducerings- och omställningsventilen regleras på sådant sätt medelst den vid utloppet från förångningsanordningen belägna termostaten att vid uppnående av en definierad temperatur för bränsleförångningsanordningen awïëngs tillförselledningen för startbränslet.Through the heat exchanger heated by the exhaust gases from the internal combustion engine, which is arranged in front of the fuel evaporator, takes place via a short-circuit water circuit with the circulation pump intensive and short-term heating of the fuel evaporator, which is then maintained. constant and for the combustion engine operation optimally defined temperature level. The reduction and changeover valve is regulated in such a way by means of the thermostat located at the outlet of the evaporator that, when a defined temperature of the fuel evaporator is reached, the supply line for the starting fuel is increased.

Slutligen kan drivningen av rotationspumpen dessutom funktionsmässigt på samma sätt likaså vara kopplad till en termostat.Finally, the drive of the rotary pump can also be functionally connected to a thermostat in the same way.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, som visar ett kopplingsschema för en motor enligt uppfinningen, avsedd att drivas med alkohol respektive gas. 453 315 Vid det på ritningen visade kopplingsschemat för en med alko- 5 hol respektive gas driven motor kommer det flytande bränslet från en bränsletank 1 under matning medelst en bränslepump 2 genom en bräns- letillförselledning 5 in i en bränsleförångningsanordning U. Genom en mellan bränslepumpen 2 och bränsleförångningsanordningen H belägen överströmningsventil 5 kan överskott av frammatat bränsle återföras till bränsletanken 1 via en ledning 6.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, which shows a wiring diagram for an engine according to the invention, intended to be operated with alcohol and gas, respectively. 453 315 In the wiring diagram shown in the drawing for an alcohol- and gas-powered engine, the liquid fuel comes from a fuel tank 1 during supply by means of a fuel pump 2 through a fuel supply line 5 into a fuel evaporator device U. Through an intermediate fuel pump 2 and the overflow valve 5 located in the fuel evaporator device H, excess fuel supplied can be returned to the fuel tank 1 via a line 6.

Från bränsleförångningsanordningen U kommer förångat, alltså gasformigt bränsle, via ett rörsystem 7 till en luft/gasblandnings- anordning 8 och via en insugningstuts 9 med strypspjäll 10 till cylindrarna i en förbränningsmotor 11. Ett kylvattenkretslopp 12 till förbränningsmotorn 11 innefattar en egen vattenpump 15 och kan på i och för sig känt sätt medelst en termostat 1U temperaturberoen- de förbindas med en fordonskylare 15.From the fuel evaporator U comes evaporated, i.e. gaseous fuel, via a pipe system 7 to an air / gas mixing device 8 and via an intake nozzle 9 with throttle 10 to the cylinders in an internal combustion engine 11. A cooling water circuit 12 to the internal combustion engine 11 comprises its own water pump 15 and can in a manner known per se by means of a thermostat 1U temperature dependent is connected to a vehicle cooler 15.

I kylvattenkretsloppet 12, 12' är dessutom anordnad en termo- statventil 16, vilken är utförd såsom en 3/2-vägsventil och kan omkoppla kylvattenkretsloppet till förbränningsmotorn 11 på sådant sätt att kylvatten via en rörledning 17 förs till en avgasvärmeväxla- re 18, inkopplad före en värmeväxlare 19 till förångningsanordningen N. Via en från värmeväxlaren 19 utgående förbiströmningsledning 20 är kylvattenkretsloppet 12, 17, 20 i återgående riktning förbundet med vattenpumpen 13.In addition, a thermostat valve 16 is arranged in the cooling water circuit 12, 12 ', which is designed as a 3/2-way valve and can switch the cooling water circuit to the internal combustion engine 11 in such a way that cooling water is supplied via a pipeline 17 to an exhaust heat exchanger 18, connected before a heat exchanger 19 to the evaporator device N. Via a bypass line 20 emanating from the heat exchanger 19, the cooling water circuit 12, 17, 20 is connected to the water pump 13 in the return direction.

Utöver kylvattenkretsloppet 12, 17, 20 finns ett ytterligare vattenkretslopp 21, 20, 2U med egen cirkulationspump 23, vars vatten- kretslopp via ledningen 21 inmynnar i rörledningen 17 och likaså går genom avgasvärmeväxlaren 18 och strömmar genom värmeväxlaren 19 till förångningsanordningen U. Genom en från ledningen 20 utgående förgreningsledning 2H åstadkommes en förbindelse med cirkulations- pumpen 23 och därmed sluts vattenkretsloppet 21. För kallstart av förbränningsmotorn 11 är anordnad en behållare 25 med startbränsle, exempelvis metan (jordgas), propan eller liknande, som är gasformigt vid rådande normala tryck- och temperaturförhållanden. Denna bräns- lebehållare 25 är via en mellankopplad reducerings- och omställnings- ventil 26 i en ledning 27 direkt förbunden med den övre delen av förângningsanordningen H. Den kalla förbränningsmotorn 11 kan genom reglering av en strömningsmässigt vid utloppet från förångníngßancrd- ningen U anordnad termostat 29 öppna ledningen 27, så att startbräns- le tillförs den övre delen av förångningsanordningen H och förbrän- ningsmotorn kan startas genast, dvs. utan någon förvärmningstid.In addition to the cooling water circuit 12, 17, 20 there is a further water circuit 21, 20, 2U with its own circulation pump 23, whose water circuit via the line 21 flows into the pipeline 17 and also passes through the exhaust heat exchanger 18 and flows through the heat exchanger 19 to the evaporator U. branch line 2H is connected to the circulation pump 23 and thus closes the water circuit 21. For cold start of the internal combustion engine 11 a container 25 with starting fuel is arranged, for example methane (natural gas), propane or the like, which is gaseous at prevailing normal pressure. and temperature conditions. This fuel tank 25 is connected via an interconnected reduction and changeover valve 26 in a line 27 directly to the upper part of the evaporator H. The cold combustion engine 11 can, by regulating a thermostat 29 arranged at the outlet of the evaporator U, flow. open the line 27, so that starting fuel is supplied to the upper part of the evaporator H and the internal combustion engine can be started immediately, ie. without any preheating time.

Startbränslet till förbränningsmotorn 11 in- respektive ur- kopplas i beroende av temperaturen hos den vid kylvattonutloppet urThe starting fuel for the internal combustion engine 11 is switched on and off, respectively, depending on the temperature of the cooling water outlet.

Claims

1. 453 315 u förângningsanordningen H anordnade termostaten 29 via reducerings- och omställningsventilen 26. _ I rörledningen 17 är en temperaturavkänningsanordning 30 an- ordnad, som vid uppnåendet av driftstemperaturen hos förbrännings- motorn 11 urkopplar cirkulationspumpen 23 och därmed stannar vatten- kretsloppet 21, 20, 2U. P a t e n t k r a v Med alkohol som driftsbränsle arbetande förbrän- ningsmotor, särskilt för lastfordon, och med ett termostat- reglerat kylvattenkretsloppf »um innefattar en vattenpump och bar som för vid omkopplingsventiler, en av kylvattenkretsloppet uppvärm- förångare för bränslet, en utöver den bränslebehållare, inrymmer driftsbränslet, anordnad andra bränslebehållare startbränsle i och för igångsättning av förbränningsmotorn temperaturer under driftstemperaturen, vilken är anslutbar till förbränningsmotorns bränsleförsörjning alternativt till driftsbränslet via en reduktions- och omställningsventil, och en vid utgången från förångaren anordnad termostat, vilken bestämmer temperaturen på kylvattnet och vilken åtminstone indirekt är avsedd att påverka reduktions- och omställnings- ventilen på sådant sätt, att vid arbetstemperatur hos kylvatt- Det inkopplas driftsbränslet och vid lägre temperatur start- bränslet, samt en i kylvattenkretsloppet framför förångaren anordnad och av avgaserna från förbränningsmotorn påverkad avgasvärmeväxlare, k ä n n e t e c k n a d a v att i ström- ningsriktningen efter föràngaren (4) och efter den termostat (29), som bestämmer vattentemperaturen, är anordnad en till avgasvärmeväxlaren (18) àtergàende förgreningsledning (24) för kylvatten, vilken ledning innehåller en särskild, separat driv- bar cirkulationspump (23) vars drivanordning är kopplad på sådant sätt till en termostat (30) i en förbindelseledning (17) mellan motorns kylvattenskretslopp (12, 12', 13) och det med avgaser upphettade vattenkretsloppet (17, 21, 24), att dà för- bindelseanordningen (17) är öppnad av en termostatventil (16) i motorns kylvattenkretslopp (12, 12') är cirkulationspumpen (23) urkopplad, medan den vid stängd förbindelseledning (17) medelst termostatventilen (16) är inkopplad.The thermostat 29 arranged via the reduction and changeover valve 26 is arranged in the pipeline 17. A temperature sensing device 30 is arranged in the pipeline 17, which upon reaching the operating temperature of the internal combustion engine 11 switches off the circulation pump 23 and thus the water circuit 21 stops. 20, 2U. Requirements With an alcohol as an operating fuel internal combustion engine, in particular for lorries, and with a thermostatically controlled cooling water circuit includes a water pump and a bar which, in the case of switching valves, one evaporator evaporator for the fuel, one in addition to the fuel tank. , arranged second fuel container starting fuel for starting the internal combustion engine temperatures below the operating temperature, which is connectable to the internal combustion engine fuel supply alternatively to the operating fuel via a reduction and changeover valve, and a thermostat arranged at the outlet of the evaporator, which at least determines the temperature. intended to influence the reduction and changeover valve in such a way that at operating temperature of the cooling water- The operating fuel is switched on and at a lower temperature the starting fuel, and one in the cooling water circuit in front of the evaporator and exhaust gas heat exchanger influenced by the internal combustion engine, characterized in that in the flow direction after the evaporator (4) and after the thermostat (29), which determines the water temperature, a branch line (24) for cooling water is provided, which contains cooling water, 24. a special, separately drivable circulation pump (23) whose drive device is connected in such a way to a thermostat (30) in a connecting line (17) between the engine cooling water circuit (12, 12 ', 13) and the exhaust gas-heated water circuit (17, 21, 24), that when the connecting device (17) is opened by a thermostatic valve (16) in the engine cooling water circuit (12, 12 '), the circulation pump (23) is disconnected, while when the connecting line (17) is closed by means of the thermostatic valve (16) is connected.