DE19942824A1

DE19942824A1 - Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren

Info

Publication number: DE19942824A1
Application number: DE19942824A
Authority: DE
Inventors: Josef Santana; Tina Santana
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2000-06-21

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren durch das es zum Einen ermöglicht wird Dieselmotoren selbst bei extremen Kältebedingungen starten zu können, zum Anderen die Co2 Emission und den Kraftstoffverbrauch um je 30% zu reduzieren.

Alle Dieselmotoren haben ein Vorglühsystem vor dem Einspritzsystem installiert.

Erst durch die Hitze des laufenden Motors wird das Einspritzsystem und der es durchlaufende Kraftstoff wirklich erwärmt.

Der Dieselkraftstoff wird bei Kälte zwar das Einspritzsystem passieren, verbrennt aber nicht vollständig.

Dieselkraftstoff muß, um brennbar zu sein eine höhere Temperatur erreichen als die ihn umgebende Außentemperatur.

Bisher war das Anliegen den Kraftstoff effektiv vorzuwärmen, besonders bei großen Motoren extrem kostspielig, nur große Firmen waren in der Lage ein moderates System in ihren Fahrzeugen zu installieren.

Bisher waren Vorglühsysteme in ihrer Funktion an Zündvorgänge geknüpft, die durch offene Funken des Öfteren zu Explosionen führten.

Auch in unseren Breitengraden, trotz der gemäßigten Temperaturverhältnisse haben Dieselmotoren immer noch Probleme mit dem Kaltstart bei niedrigen Außentemperaturen.

Bei großen Maschinen wie z. B. Lastkraftwagen, Panzern usw. bestand bis dato nur die Möglichkeit der Vorheizung durch oben genannte Zündkraftsysteme, bei denen das Risiko einer Explosion nicht gänzlich ausgeklammert werden konnte.

Außerdem liefern sie nur unzureichende Ergebnisse, bedürfen mehrerer Startversuche.

Würde man aber die Zündkraft erhöhen um dieses Defizit zu kompensieren, würde man proportional die Gefahr einer Explosion erhöhen.

Die Funktionen der Erfindung lassen sich wie folgt beschreiben:
Vorheizen von Dieselkraftstoff, der eigentlichen Menge des Dieselkraftstoffes, die zur Zündung vom Motor benötigt wird.

Diese Menge wird zur Einspritzpumpe geleitet, auch in extremen Kältegebieten bereits vor dem Start mit einer Temperatur von etwa 75°C. Im Vergleich: Bisherige Systeme stagnieren bei 50-60°C nach dem Startvorgang.

Die Erfindung besteht aus einer Flache aus Edelstahl (1), bzw. Glasfaser 200 und ist gefüllt mit FCKW freiem Frostschutzmittel, das als Wärmemedium fungiert.

Sie basiert auf einem elektrischen System (3), mit 50 Ampere Leistung, die über einen Heizstab (4) im Inneren der Flasche freigesetzt werden.

Ein justierter Temperaturfühler (5) im Inneren der Erfindung wirkt einer Überhitzung entgegen, indem er bei 75°C den Wärmekreislauf unterbricht.

Die Leistungsfähigkeit der Erfindung ist adaptiv an die jeweiligen Anforderung der auszustattenden motorisierten Betriebschaften.

Das Relay (3) sendet 50 Ampere Leistung über den Heizstab in die Flasche und heizt das darin befindliche Frostschutzmittel auf 75°C, unabhängig von der herrschenden Außentemperatur.

Nach erreichen der Temperatur schaltet sich das System automatisch ab, so wird eine Explosion vermieden.

Im Innern der Flasche befinden sich des Weiteren vier Spiralen aus Kupfer (2) mit einem Durchmesser von je 5 Zentimetern, die miteinander verbunden sind.

In ihnen befindet sich zum Zeitpunkt der Initiation des Vorheizvorganges genau die Menge von Dieselkraftstoff, die vom Einspritzsystem zum Start benötigt wird.

Die Durchlauferhitzer (2) sind deshalb in Spiralform ausgelegt um dem sie passierenden Kraftstoff einen weiten Durchlaufsweg zu bieten und somit eine effektive Erwärmung des Kraftstoffes zu gewähren.

Bei der Erfindung beläuft sich die Eintrittstemperatur des Dieselkraftstoffes in das Injektorensystem auf zwischen 60 und 90°C.

Der Kraftstoff hat keinerlei Berührungspunkte mit Zündvorgängen, wird lediglich über das Wärmemedium, durch die Wände der Kupferspiralen erwärmt.

Im Moment in dem der Zündschlüssel auf die Vorglühstellung gebracht wird durchlaufen 50 Ampere den Heizstab (4) und erwärmen das Wärmemedium, die FCKW freie Flüssigkeit auf 75°C und erwärmen somit auch den sich in den Spiralen befindlichen Dieselkraftstoff.

Nach etwa zwei Minuten ist dieser Vorgang beendet.

Eine Signallampe am Armaturenbrett signalisiert das Ende dieses Vorganges.

Nun kann der Motor gestartet werden.

Die Einspritzpumpe übernimmt beim ersten Zündversuch den Transport des Dieselkraftstoffes zu den Zylindern.

Unmittelbar darauffolgend werden die Zylinder den Kraftstoff den sie für den Start benötigen erhalten bei einer Temperatur des Kraftstoffes, die sich auf 60-90°C beläuft.

Gleichzeitig wird der Kraftstoff von den elektronischen Zündkerzen elektrifiziert, dieser Vorgang forciert den Motor zum sofortigen Start.

Nachdem der Motor den Startimpuls erhalten hat und in Bewegung gesetzt wurde wird die Hitze des Motors die Erfindung aufheizen welche dann die Temperatur auf zwischen 80-90°C erhöhen wird ohne Gebrauch von jeglichen elektrischen Gerätschaften.

Diese Temperatur wird einfach von der Einspritzpumpe zu den Zylindern weitergeleitet, was in Hinsicht auf die Temperatur des Dieselkraftstoffes die Brennreibung herabsetzen wird und den Kraftstoffverbrauch des Motors um bis zu 35% verringert, und somit auch den Kohlenmonoxidausstoß um die selbe Prozentzahl herabsetzt.

Die Starttemperatur der Erfindung kann, angepaßt an die Umstände der Region individuell eingestellt werden.

Die Erfindung kann gleichzeitig von sämtlichen mit anderen Kraftstoffen betriebenen Fahrzeugen genutzt werden, bei geringerer Starttemperatur.

Die Erfindung benötigt zum adäquaten Betrieb eine Stromzufuhr seitens der Batterie, proportional zu der zu erbringenden Leistung, von 750 Watt bis 1200 Watt, über eine Zeitspanne von sieben Minuten.

Claims

1. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren adaptionsfähig für sämtliche Dieselmotorkomponenten gekennzeichnet durch eine Flasche (1) mit einem Volumen von 1 Liter bis 500 ml die aus rostfreiem Edelstahl besteht.

2. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche mit FCKW freiem Frostschutzmittel gefüllt ist.

3. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Innern der Flasche vier bis sechs miteinander verbundene, aus Kupfer bestehende Durchlauferhitzerspiralen (2) befinden, deren Durchmesser jeweils fünf Zentimeter betragen.

4. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Durchlauferhitzerspiralen (2) proportional der Leistungskapazität des zu startenden Motors angeglichen wird.

5. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relay (3) in Verbindung zu einem Heizstab als Relayheizkontrollanwendung (4, 5) fungiert.

6. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß Frostschutzmittel benutzt wird um die motoreigene Temperaturvorgabe nach dem Start konstant zu erhalten.

7. Kaltstartvorheizsystem für Dieselmotoren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Stromzufuhr von 750 Watt bis zu 1200 Watt für eine Zeitspanne von 7 Minuten benötigt.