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DE102005052810B3 - Kraftstoffvorwärmanlage für Dieselmotoren zur Betreibung mit Pflanzenöl (one-fuel-System) - Google Patents

Kraftstoffvorwärmanlage für Dieselmotoren zur Betreibung mit Pflanzenöl (one-fuel-System) Download PDF

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Abstract

Kraftstoffvorwärmanlage mit einem Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme zwischen dem Kühlwasser und dem Kraftstoff, mit einer elektrischen Heizeinrichtung, mit einer verstärkten Kraftstoffpumpe und mit einem auswaschbaren Vorfilter. Die Kraftstoffvorwärmanlage ist für den Einsatz in einem Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, das ausschließlich mit Pflanzenölen betrieben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffvorwärmanlage für Dieselmotoren zur Betreibung mit Pflanzenöl und zum Einbau in alle gängigen Dieselkraftwagen, dargelegt im einteiligen Patentanspruch 1.
  • Es ist bekannt, dass die Erdölressourcen bald erschöpft sind und die Umwelt stark belastet ist.
  • In einer Klimazone, in der nicht nur Temperaturen vorherrschen, die eine Leichtläufigkeit des Pflanzenöles ermöglichen, sondern auch Minustemperaturen vorhanden sind, ist das one-fuel-System mit einem gewissen Aufwand verbunden. Es existiert ein one-fuel-System, bei dem ab gewissen Temperaturen Diesel hinzugetankt werden muss. Leider spricht auf Grund der Tatsache, dass eben Dieselkraftstoff ab gewissen Temperaturen hinzugetankt werden muss, die Unpopularität dieser Kraftstoffmöglichkeit kaum Verbraucher an.
  • Außerdem gibt es ein Zwei-Tank-System, bei dem nach dem Start des Motors (mit Diesel) nach einer gewissen Zeit auf Pflanzenöl umgeschaltet wird. Beim Zwei-Tank-System ist es erforderlich, ständig daran zu denken, dass der Umschalter betätigt wird, was aber unter Umständen schon mal vergessen werden kann.
  • Das dritte existierende System setzt eine Standheizung voraus, die auch wieder mit Diesel läuft.
  • Diese bekannten Systeme erfordern immer den Zusatz von Dieselkraftstoff.
  • Die WO 03/025282 A1 zeigt eine Kraftstoffvorwärmanlage mit externer Pumpe und Edelstahl-Plattenwärmer zur Wärmeübertragung zwischen Kühlwasser und Kraftstoff.
  • Aus der EP 1 233 171 A1 ist eine Kombination eines Spiralwärmetauschers mit einer Glühkerze zur Heizung des Kraftstoffes und mit einem zeitlich justierbaren Relais bekannt.
  • Isolierte Kraftstoffleitungen an sich sind durchaus bekannt wie die DE 203 00 189 U1 zeigt.
  • Aus der FR 2 783 722 A1 sind ein Plattenwärmetauscher und ein auswaschbares Filter bekannt.
  • Die FR 2 549 148 A1 lehrt den Fachmann die Zusammenfassung einer elektrischen Heizung mit einem Kühlwasser/Kraftstoff-Wärmetauscher und mit einem Filter in einem Gehäuse.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen von der Umgebungstemperatur unabhängigen Betrieb von Dieselfahrzeugen mit Pflanzenöl als einzigem Kraftstoff zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffvorwärmanlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Um ökologisch Auto fahren zu können, können durch dieses one-fuel-System die Ressourcen wie Raps-, Soja- und Frittieröl genutzt werden. Die Erfindung zielt auf umweltgerechte Verbrennung hin, sowie auf ein Umdenken auf andere natürliche, nachwachsende Energiequellen.
  • Der Schadstoffausstoß und die Russbelastung sind massiv minimiert.
  • Mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffvorwärmanlage umgeht man das Nachtanken von Dieselkraftstoff für das Starten des Motors. Der Einbau einer Standheizung ist nicht nötig.
  • Die verstärkte 12-Volt-Kraftstoffpumpe hilft die Förderung von gelartigem Kraftstoff zu realisieren. Dieses ist erforderlich, da die werkseitig montierten Pumpen eine zu geringe Förderleistung haben.
  • Es ist wünschenswert einen großdimensionierten Feinfilter zu verbauen, der auswaschbar sein muss, um eventuellen Experimenten der Besitzer der Fahrzeuge vorzubeugen (ungereinigtes Speiseöl).
  • Der Wärmetauscher (Kit) ist in der Funktion wie ein Durchlauferhitzer zu sehen, der mit der Wärmeenergie des Motors den Treibstoff vorheizt, um eine adäquate Viskosität zu erreichen. Hierzu ist eine Temperatur von nur 12°C erforderlich. Der Wärmetauscher (Kit) wird an das Kühlsystem des Motors angeschlossen. Der Kit selber ist ein simples isoliertes Metallgehäuse mit einer Heizspirale, durch das der Kraftstoff läuft.
  • Es wird ein Großkraftstofffilter in dem Fahrzeug verbaut, der mit einer Vorglühkerze ausgerüstet ist. Die Vorglühkerze ist an die Vorglühautomatik des Motors angeschlossen, um den Kraftstoff für das Startendes Motors vorzuwärmen. Des weiteren ist dieser Filter mit einer Handpumpe ausgerüstet, um im Falle einer Havarie die Luft aus dem Treibstoffsystem zubekommen.
  • Es müssen längere Glühkerzen verbaut werden, um eine höhere Motorvorheizung zu realisieren. Man erreicht dadurch eine höhere Flammfläche. Stärkere Kabel und Brücken sind erforderlich, um eine Überlastung der Vorglühanlage auszuschließen.
  • Das zeitlich justierbare Vorglührelais ist für den Kit notwendig, um dieses Relais in allen Fahrzeugen und Hubraumklassen einsetzen zu können und auf das jeweilige Fahrzeug abzustimmen.
  • Die isolierten Kraftstoffleitungen sollten unbedingt verbaut werden, um einen Wärmeverlust des Treibstoffs, soweit physikalisch möglich, auszuschließen. Die Kraftstoffpumpen arbeiten mit mind. 100% Überschuss, um den im Tank befindlichen Treibstoff vorzuwärmen.
  • Da Speiseöl im Minustemperaturbereich stark ausflockt und auch durch eine stärkere Pumpe nicht in den Verbrennungskreislauf einbezogen werden kann, muss der Tank eine Temperatur von mindestens 5°C haben. Aus diesem Grund wird die Unterseite des Tanks mit einer 12-Volt-Heizmatte besetzt. Um Wärmeverluste zu vermeiden wird der Tank anschließend komplett mit Dämmmaterial umschlagen. Um einen externen Energieanschluss zu vermeiden, während der Ruhephasen, sollte eine zweite Batterie, die nur an den Kit angeschlossen wird, sowie eventuell eine stärkere Lichtmaschine eingebaut werden.
    •
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den 1 und 2 dargestellt.
  • 1 zeigt:
    • • Verstärkte 12V-Kraftstoffpumpe 1 LKW
    • • Vorfilter 2 groß auswaschbar
    • • Wärmetauscher 3 (Kit-Box)
    • • Großkraftstofffilter 4 mit Handpumpe und Vorglühkerze 18
    • • Längere Glühkerzen 5 mit stärkerem Kabel
    • • Justierbares Vorglührelais 6
    • • Isolierte Leitungen 7
    • • Zusätzliche Batterie 8
    • • Isolierte Einspritzleitungen 9
    • • Heizsonde 10 mit Einspritzpumpe
    • • Motor 11
    • • Tank 12
  • 2 zeigt:
    • • Wärmetauscher 3 Edelstahl 20 Platten ½'' Anschlüsse
    • • Ablauf Kühlwasser 13
    • • Ablauf Kraftstoff 14
    • • Zulauf Kühlwasser 15
    • • Zulauf Pflanzenöl 16
    • • Zuleitung Pflanzenöl 17
    • • Großkraftstofffilter 4
    • • Vorglühkerze 18 in geschlossenem Alurohr
  • Technische Beschreibung:
    • • 2mm Alublech (geschlossene Box)
    • • Kraftstoffschlauch ID 12mm
    • • Isoliermaterial Außenraum (Syspur)
    • • Vorfilter Groß Edelstahleinsatz ½'' Anschluss
    • • Rückschlagventil beidseitig Innengewinde ½'' Messing
    • • T-Stück 3/8'' für z. B. KGR
    • • Schlauchtülle gerade ½'' auf 12mm Schlauch vernickelt
    • • Startknopf für Vorglühautomatik im Cockpit
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Bestückung der Wagen erfolgt in einer Kfz-Werkstatt. Die Materialien hierfür werden teilweise aus dem Internet von deutschen Firmen bezogen.

Claims (1)

  1. Kraftstoffvorwärmanlage für Dieselfahrzeuge zur Nutzung von Pflanzenöl als Kraftstoff, mit einer Kraftstoffpumpe (1), die Kraftstoff nacheinander durch einen Vorfilter (2), durch einen Wärmetauscher (3) und durch einen Großkraftstofffilter (4) fördert, wobei der Vorfilter (2) auswaschbar ist, wobei der Wärmetauscher (3) als Plattenwärmetauscher mit mehreren Platten ausgebildet ist und in Edelstahl ausgeführt ist und mir einem Zulauf (15) und einem Ablauf (13) für das Kühlwasser des Kühlsystems des Motors (11) des Dieselfahrzeuges versehen ist, wobei der Großkraftstofffilter (4) mit mindestens einer Vorglühkerze (18) zur Erwärmung des Kraftstoffes ausgerüstet ist und wobei die mindestens eine Vorglühkerze (18) an eine Vorglühautomatik des Motors angeschlossen ist, mit einem Vorglührelais (6), das zur Abstimmung auf die die Hubraumklassen des Dieselfahrzeugs zeitlich justierbar ist und mit isolierten Kraftstoffleitungen (7, 9) zur Verringerung eines Wärmeverlustes des Kraftstoffs.
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