[go: up one dir, main page]

DE3033547A1 - Verfahren und system zum zufuehren von kraftstoff in brennkraftmaschinen - Google Patents

Verfahren und system zum zufuehren von kraftstoff in brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE3033547A1
DE3033547A1 DE19803033547 DE3033547A DE3033547A1 DE 3033547 A1 DE3033547 A1 DE 3033547A1 DE 19803033547 DE19803033547 DE 19803033547 DE 3033547 A DE3033547 A DE 3033547A DE 3033547 A1 DE3033547 A1 DE 3033547A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
fuel
alcohol
heating means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803033547
Other languages
English (en)
Inventor
Kevin Frank Rondebosch Bennett
Andrew Simonstown Yates
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anglo Transvaal Consolidated Investment Co Ltd
Original Assignee
Anglo Transvaal Consolidated Investment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anglo Transvaal Consolidated Investment Co Ltd filed Critical Anglo Transvaal Consolidated Investment Co Ltd
Publication of DE3033547A1 publication Critical patent/DE3033547A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16Other apparatus for heating fuel
    • F02M31/18Other apparatus for heating fuel to vaporise fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0626Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/0628Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • F02D19/0631Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position by estimation, i.e. without using direct measurements of a corresponding sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652Biofuels, e.g. plant oils
    • F02D19/0655Biofuels, e.g. plant oils at least one fuel being an alcohol, e.g. ethanol
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/081Adjusting the fuel composition or mixing ratio; Transitioning from one fuel to the other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

0335A7
Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich generell auf Kraftstoffzuführsysteme für Brennkraftmaschinen und betrifft insbesondere ein Verfahren und ein System zum Zuführen von Kraftstoff für Brennkraftmas chinen.
Das, was als Energiekrise bekannt wurde, hat die Forscher auf der ganzen Welt veranlaßt, nach Kraftstoffquellen zu suchen, die die auf Rohöl basierenden Kraftstoffquellen ersetzen können. Äthylalkohol und Methylalkohol sind zwei Substanzen, die die Aufmerksamkeit erregt haben, weil die einerseits durch Kohledestillation und andererseits unter anderem aus immer wieder erneuerbaren pflanzlichen Quellen gewoi nen werden können.
Die verschiedenartigsten Fahrzeugtypen verbrauchen einen bedeutenden Anteil der Weltproduktion von auf Öl basierenden Kraftstoffen. Große Straßenfahrzeuge, Eisenbahnen und Schiffe verbrauchen Dieselkraftstoff in ihren Verdientungszündungsmaschinen und private Fahrzeuge verbrauchen große Mengen Benzin in ihren Ottomotoren. Eine geringe Menge Dieselkraftstoff wird auch von Privatfahrzeugen verbraucht.
Es wurde bereits vorgeschlagen, Äthyl- und Methylalkohol als Ersatz für Benzin und Dieselkraftstoff zu verwenden. Außerdem wurden schon Zweikraftstoffsysteme vorgeschlagen, bei denen ein Teil des für die Maschine verwendeten Benzins oder Dieselkraftstoffs durch einen Alkoholkraftstoff ersetzt
130012/0867
Bei VerdichtungsZündungsmaschinen sind mehrere Verfahren möglich. Erstens können Verdichtungszündungsmaschinen durch erhebliche technische Änderungen an den Kolben und Zylindern einschließlich einer Änderung des Kompressionsverhältnisses und der zusätzlichen Verwendung von Zündkerzen dahingehend umgebaut werden, daß sie mit reinem Methylalkohol oder reinem Äthylalkohol laufen. Als zweite Möglichkeit kann die Maschine sowohl mit Dieselkraftstoff als auch mit Alkoholkraftstoff versorgt werden. Dieses Verfahren wirft jedoch gewisse Probleme auf, weil der Diesel- und der Alkoholkraftstoff nur wenig vermischbar sind und somit nicht einfach im gleichen Tank miteinander gemischt werden können. Sollte sich aus irgendwelchen Gründen etwas Wasser im Kraftstofftank befinden, so wird dadurch die Separation der Kraftstoffe begünstigt. Außerdem neigt der Alkohol dazu, die Flamme zu löschen, was das Anlassen der Maschine schwierig macht. Ein Vorschlag bestand darin, den Dieselkraftstoff und den Alkohol in separaten Tanks unterzubringen, die Kraftstoffe zu einem Emulgator und anschließend die Emulsion zur Maschine zu fördern. Es ist jedoch schwierig, eine Emulsionsbildung zu erreichen. Die emulgierten Kraftstoffe neigen auch dazu, sich mit der Zeit voneinander zu trennen. Insbesondere wenn die Maschine abgeschaltet wurde, neigen der Dieselkraftstoff und der Alkohol dazu, sich in der Kraftstoffleitung zwischen Emulgator und Maschine zu trennen. Wenn die voneinander
130012/0867
getrennten Kraftstoffe die Maschine beim Anlassen erreichen, muß für das Zünden der Maschine mit Schwierigkeiten gerechnet werden. Außerdem kann der Alkohol nach seiner Abtrennung Korrosionsprobleme verursachen.
Ein Ottomotor läuft bei geeigneter Einstellung des Vergasers einwandfrei mit reinem Alkohol mit vernachlässigbaren Abgasmengen. Der absolute Brennwert des Alkohols ist jedoch im Vergleich zu dem von Benzin niedrig, so daß eine sehr große Menge Alkohol mitgeführt werden muß, wenn das Fahrzeug einen annehmbaren Aktionsradius haben soll.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftstoffzuführsystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das den Kraftstoffverbrauch der Maschine reduziert.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kraftstoffzuführsystem zu schaffen, das es einer Verdientungszündungsbrennkraftmaschine erlaubt, gleichzeitig Dieselkraftstoff und Alkoholkraftstoff zu verbrennen, ohne daß große technische Änderungen an der Maschine vorgenommen werden müssen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch Erhitzen eines Kraftstoffs, um diesen zu verdampfen, und Fördern des verdampften Kraftstoffs in die Lufteinlaßkonstruktion der Brennkraftmaschine.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffzuführsystem für eine Brennkraftmaschine
130012/0867
vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch Heizmittel zum Verdampfen eines Kraftstoffs und Mittel zum Fördern des verdampften Kraftstoffs in die Lufteinlaßkonstruktion der Brennkraftmaschine.
Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht eine Brennkraftmaschinenanlage vor, die gekennzeichnet ist durch eine Verdien tungszündungsbrennkraftmaschine mit Einspritzmitteln für Dieselkraftstoff und einer Lufteinlaßkonstruktion zum Fördern der Verbrennungsluft zu den Zylindern der Maschine; Heizmittel zum Verdampfen eines Alkohols und Mittel zum Fördern des verdampften Alkohols in die Lufteinlaßkonstruktion, um diesen zusammen mit der Verbrennungsluft in die Zylinder der Brennkraftmaschine zu befördern.
Es ist möglich, eine Steuereinheit vorzusehen, die sowohl mit den Einspritzmitteln als auch mit Mitteln zum Steuern der Durchflußmenge des Alkohols zu den Heizmitteln verbunden ist und zum Verändern des Verhältnisses von Alkohol zu Dieselkraftstoff in Abhängigkeit von Änderungen der Maschinengeschwindigkeit dient. Die Steuereinheit kann zusätzlich dazu dienen, den Alkoholzufluß zu den Heizmitteln zu unterbrechen, wenn die Maschinengeschwindigkeit ein vorbestimmtes Minimum unterschreitet.
Die Lufteinlaßkonstruktion kann Mittel, wie beispielsweise eine Venturidüse, zum Erzeugen einer Niederdruckzone besitzen, wobei die Heizmittel mit der Niederdruckzone verbunden sind, so daß verdampfter Alkohol in die Lufteinlaß-
130012/0867
konstruktion eingesaugt wird.
Die Heizmittel können Oberflächen, die während des Betriebs erwärmt werden, und Mittel zum Fördern des Alkohols in flüssiger Form auf diese Oberflächen aufweisen. Bei einer Ausführungsform der Heizmittel wird zum Heizen heißes Wasser verwendet, wobei die oben erwähnten Oberflächen die Außenseiten von Rohren sind, durch die das heiße Wasser geleitet wird. Bei dieser Ausführungsform können die Heizmittel mit dem Heißwasserauslaß des Maschinenblocks verbunden sein. Als Alternative können elektrische Heizmittel oder ein Flüssigkraftstoffbrenner vorgesehen sein, um die Oberflächen zu erwärmen. Bei einer weiteren Ausführungsform werden die Abgase der Maschine verwendet.
Das System kann eine Anzahl von Sicherheitseinrichtungen einschließen. Beispielsweise kann eine druckempfindliche Einheit zum Unterbrechen des Alkoholstroms zu den Heizmitteln, wenn der Sog an der Venturidüse aufhört, vorgesehen sein. Weiterhin können Mittel zum Unterbrechen dieses Stroms beim Abschalten des Anlaßstromkreises der Maschine vorgesehen sein.
In den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, ist bzw. sind:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kraftstoffzuführsystems einer Brennkraftmaschine;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer einen Kraftstoff verdampf er aufweisenden Konstruktion, und
Fig. 3 und 4 graphische Darstellungen.
130012/0867
In Pig. 1 stellt das Kästchen eine Brennkraftmaschine 10 des Verdichtungszündungstyps dar, die über eine Reihe von Dieseleinspritzdüsen 14 mit Dieselkraftstoff aus einem Tank 12 versorgt wird. Die Brennkraftmaschine 10 wird außerdem mit einem Alkoholkraftstoff (vorzugsweise Methylalkohol, obwohl auch Äthylalkohol verwendet werden kann) versorgt, der sich in einem Tank 16 befindet. Eine Pumpe 18 pumpt den Kraftstoff aus dem Tank 16 und fördert ihn über einen Druckregler 20 und ein Solenoidabsperrventil 22 zu einem Nadelventil 24 (siehe auch Fig. 2). Das Nadelventil 24 leitet den Kraftstoff bemessen in einen Kraftstoffverdampfer 26. Vom Kraftstoffverdampfer 26 aus strömt der verdampfte Kraftstoff zu einer Venturidüse 28. Die Venturidüse 28 befindet sich in einer Leitung 30, durch die Luft zu einem Verteilungskopf 32 strömt, mittels dessen die Luft und der mitgeführte Kraftstoffdampf auf die Zylinder der Brennkraftmaschine 10 verteilt werden.
Das Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Steuereinheit und das Bezugszeichen 36 ein zu der Steuereinheit 34 führendes Steuerkabel. Wenn die Brennkraftmaschine 10 als Antrieb eines Fahrzeugs dient, ist das freie Ende des Steuerkabels normalerweise mit dem Gaspedal (nicht dargestellt) des Fahrzeugs verbunden. Wenn dagegen die Brennkraftmaschine Teil einer statischen Konstruktion ist, kann jede beliebige Anordnung zum Bewegen des Steuerkabels 36 verwendet werden.
Von der Steuereinheit 34 führen Steuerkabel oder -stangen
130012/0867
38 und 40 zu der Reihe von Dieseleinspritzdüsen 14 und zum Nadelventil 24. Beim Ausführungsbeispiel besitzt die Steuereinheit 34 nicht dargestellte Nocken, um die Steuerkabel oder -stangen 38 und 40 um ein erwünschtes Maß und in einem erwünschten Verhältnis zu verlagern.
Bei 42 ist eine Membraneinheit dargestellt. Eine Kammer der Membraneinheit 42 ist mit der Venturidüse 28 verbunden, während eine Steuerleitung 44 zur Pumpe 18 führt. Die Steuerleitung 44 kann eine mechanische Verbindung, wie beispielsweise ein Kabel oder eine Stange, aber auch eine elektrische Verbindung sein.
Der Kraftstoffverdampfer 26 und die ihm zugeordneten Teile sind in Fig. 2 näher dargestellt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt der Kraftstoffverdampfer 26 ein Gehäuse 46, in dem zwei Sammelrohre 48 angeordnet sind. Die Sammelrohre 48 sind mittels einer Reihe von Rohren 50 miteinander verbunden. Bei 52 ist ein Einlaß für flüssigen Alkoholkraftstoff und bei 54 ein Auslaß für verdampften Kraftstoff dargestellt. Das Nadelventil 24 steuert den Strom des Alkoholkraftstoffs durch den Einlaß 52, der oberhalb der Rohre 50 in das Gehäuse 46 mündet, so daß durch den Einlaß 52 fließender Kraftstoff auf die Rohre 50 fällt. Bei 56 ist ein mit dem Kraftstoffeinlaß 52 und der Leitung 30 in Verbindung stehender Lufteinlaß dargestellt. Das Bezugszeichen 58 bezeichnet einen Traps zum Entfernen des nicht verdampften Alkohols vor dem Erreichen der Venturidüse 28. Von dem
130012/0867
Traps 58 wird auch jegliches Wasser, das aus den Sammelrohren 48 oder den Rohren 50 austreten könnte, aufgenommen.
Die Sammelrohre 48 sind durch Rohre 60 mit dem Kühlsystem der Brennkraftmaschine 10 verbunden. Somit fließt im Zylinderblock erwärmtes Wasser in eines der Sammelrohre 48, durch die Rohre 50 zum anderen Sammelrohr 48 und dann zum Kühler (nicht dargestellt) des Kühlsystems.
Mit demjenigen der Rohre 60, das das Wasser zum Kraftstoff verdampf er 26 leitet, ist eine temperaturempfindliche Vorrichtung 62 verbunden, von der aus eine Steuerleitung 64 zur Pumpe 18 führt. Die temperaturempfindliche Vorrichtung 62 ist so eingestellt, daß sie die Pumpe 18 betätigt und einschaltet, wenn sie eine Wassertemperatur mißt, die über der Temperatur liegt, bei der der verwendete Alkoholkraftstoff verdampft. Die Pumpe 18 bleibt dann solange außer Betrieb, bis diese Temperatur gemessen wird.
Eine weitere Steuerleitung 66, die einen Teil des Anlaßstromkreises der Brennkraftmaschine 10 bildet, wie noch beschrieben werden wird, führt zu dem Solenoidabsperrventil 22.
Schließlich führt noch ein Steuerkabel oder eine Steuerstange 68 von der Steuereinheit 34 zur Pumpe 18. Diese Steuerleitung ist dazu vorgesehen, die Pumpe 18 außer Betrieb zu halten, wenn die Brennkraftmaschine 10 im Leerlauf läuft. Das Steuerkabel oder die Steuerstange 68 wird durch eine dritte Nocke der Steuereinheit 34 verstellt.
130012/0867
30335A7
Wenn die Brennkraftmaschine 10 im "kalten" Zustand eingeschaltet und zum Starten durchgedreht wird, werden die Dieseleinspritzdüsen 1 4 sofort tätig und führen den Zylindern der Brennkraftmaschine Dieselkraftstoff zu. Gleichzeitig erreicht über die Steuerleitung 66 ein Signal das Solenoidabsperrventil 22, um dieses zu öffnen.
Das vom Maschinenblock kommende Wasser ist in diesem Stadium relativ kalt und seine Temperatur reicht gewiß nicht aus, um die temperaturempfindliche Vorrichtung 62 zu betätigen. Polglich bleibt die Pumpe 18 ausgeschaltet und die Brennkraftmaschine 10 läuft lediglich mit dem zugeführten Dieselkraftstoff.
Wenn die Wassertemperatur die Temperatur übersteigt, auf die die temperaturempfindliche Vorrichtung 62 eingestellt wurde, wird die Pumpe 18 eingeschaltet, so daß Kraftstoff aus dem Tank 16 durch den Druckregler 20 und das Solenoidabsperrventil 22 gepumpt wird. Der Druckregler 20 gewährleistet, daß der Kraftstoff unter konstantem Druck dem Nadelventil 24 zugeführt wird. Die durch das Nadelventil 24 bemessene Kraftstoffmenge fällt auf die Rohre 50 und verdampft. Es ist selbstverständlich, daß die Anzahl und die Anordnung der Rohre 50 so gewählt sind, daß die Möglichkeit, daß flüssiger Kraftstoff den Auslaß 54 erreicht, minimal ist. Die durch den Lufteinlaß 56 zugeführte Luft entfernt verdampften Kraftstoff von den durch den Kraftstoffverdampfer 26 gebildeten Heizmitteln, und der an der Venturi-
130012/0867
düse 28 herrschende Sog zieht den verdampften Kraftstoff in die Leitung 30 und von dort zum Verteilungskopf 32 und zu den Zylindern der Brennkraftmaschine.
Wenn die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, schließt sich sofort das Solenoidabsperrventil 22 und die Versorgung des Kraftstoffverdampfers 26 mit Kraftstoff ist beendet. Ähnlich ist es, wenn die Brennkraftmaschine 10 aussetzt, aber weiterhin eingeschaltet bleibt, was einen Druckanstieg an der Venturidüse 28 zur Folge hat. Dieser Druckanstieg wird durch die Membraneinheit 42 festgestellt und die Pumpe 18 über die Steuerleitung 44 abgeschaltet.
Experimentelle Arbeit mit einer in einer mittelgroßen Limousine verwendeten Dieselmaschine hat ergeben, daß die Zufuhr von Dieselkraftstoff und Alkoholkraftstoff ungefähr so, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, gesteuert werden sollte. Aus Fig. 3 geht hervor, daß kein Alkoholkraftstoff zugeführt wird, solange die Maschine im Leerlauf läuft. Danach sollte die Geschwindigkeit der Alkoholkraftstoffzufuhr ziemlich schnell erhöht werden, bis die optimale Zuführgeschwindigkeit erreicht ist. Dies geschieht zum Zeitpunkt X. Danach kann die Geschwindigkeit der Alkoholkraftstoff zufuhr im wesentlichen konstant bleiben. Dies kann durch ein mechanisches Nocken- und Gestängesystem oder durch Anordnen einer öffnung vor dem Nadelventil 24 erreicht werden. Das Nadelventil 24 bewirkt eine Strömungssteuerung, wenn es einen Durchlaß bildet, dessen Querschnittsfläche
130012/086 7
kleiner als die der Öffnung ist. Sofort, wenn das Nadelventil 24 sich öffnet und somit eine größere Querschnittsfläche als die Öffnung aufweist, übernimmt die Öffnung die Aufgabe des Nadelventils und hält eine im wesentlichen konstante Durchflußmenge auch dann aufrecht, wenn sich die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine erhöht. Die Steuereinheit 34 gewährleistet mittels der Steuerkabel oder Steuerstangen 38 und 40, daß das Verhältnis von Dieselkraftstoff zu Alkohol im erwünschten Maß aufrechterhalten wird.
Fig. 4 zeigt die ungefähre Kurve der Belastung einer Versuchsmaschine im Vergleich zum Prozentsatz des zugeführten Alkoholkraftstoffs, wobei der restliche benötigte Kraftstoff Dieselkraftstoff ist. Obwohl der Tank 12 dahingehend beschrieben wurde, daß er Dieselkraftstoff enthält, kann er natürlich, falls dies erwünscht ist, einen Dieselkraftstoffaustauschstoff enthalten.
Fig. 3 und 4 dienen nur Illustrationszwecken. Es ist selbstverständlich, daß andere Maschine andere Betriebscharakteristiken haben.
Anstelle der Verwendung von heißem Wasser aus dem Maschinenblock zum Verdampfen des Alkohols kann ein elektrisches Heizelement oder ein Flüssigkraftstoffbrenner verwendet werden. Der Brenner könnte beispielsweise einen kleinen Teil des im Tank 16 vorhandenen Alkoholkraftstoffs verwenden. Als Alternative dazu kann der Kraftstoffverdampfer in einem Wärmeaustauschverhältnis mit dem Maschinenblock
130012/0867
angeordnet sein, so daß die Wärme direkt vom Maschinenblock zum Kraftstoffverdampfer geleitet wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß heiße Abgase die Wärme liefern, die zum Verdampfen des Alkohols erforderlich ist. Beispielsweise kann das im Handel erhältliche und unter dem Namen "HEAT PIPE" bekannte Erzeugnis zum Leiten der Wärme vom Abgassystem zum Kraftstoffverdampfer verwendet werden. Die Verwendung von heißen Gasen hat den Vorteil, daß die Verdampfungstemperaturen sofort erreicht werden, wenn die Maschine anläuft, so daß es bis zum Einspeisen des Alkoholkraftstoffs keine Verzögerung gibt, wie es bei der Verwendung von Kühlwasser der Fall ist. Das Unterbrechen der Zufuhr von Alkoholkraftstoff ist jedoch beim Abschalten oder Aussetzen der Maschine weiterhin erforderlich, um die Bildung von Kraftstoffdampf im Kraftstoffverdampfer 26 zu verhindern.
Es versteht sich, daß eine elektronische Steuerung der vorstehend beschriebenen Installation leichter als eine mechanische Steuerung durch Kabel usw. durchführbar ist.
130012/0887

Claims (16)

  1. Anmelderin: ANGLO-TRANSVAAL CONSOLIDATED INVESTMENT COMPANY, LIMITED,
    Anglovaal House, 56 Main Street, Johannesburg, Transvaal Province, Südafrika
    "Verfahren und System zum Zuführen von Kraftstoff in Brennkraftmaschinen"
    Patentansprüche:
    1 .J Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch Erhitzen eines Kraftstoffs, um diesen zu verdampfen, und Fördern des verdampften Kraftstoffs in die Lufteinlaßkonstruktion (30) der Brennkraftmaschine (10).
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Brennkraftmaschine (10) eine Verdichtungszündungsmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkraftmaschine Dieselkraftstoff mittels ihrer Einspritzdüsen (14) zugeführt und verdampfter Alkohol in ihrer Luftversorgung mitgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung mit verdampften Alkohol nur bei einer Maschinengeschwindigkeit, die ein vorbestimmtes Minimum übersteigt, erfolgt, während die Brennkraftmaschine (10) bei
    130012/0867
    Geschwindigkeiten unterhalb dieses vorbestimmten Minimums nur mittels ihrer Einspritzdüsen (14) mit Dieselkraftstoff versorgt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verbrennung in der Brennkraftmaschine (10) erzeugte Wärme für Verdampfungszwecke verwendet wird.
  5. 5. Brennstoffzuführsystem für Brennkraftmaschinen zur Durchführung des Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Heizmittel (26) zum Verdampfen eines Kraftstoffs und Mittel zum Fördern des verdampften Kraftstoffs in die Lufteinlaßkonstruktion (30) der Brennkraftmaschine (10).
  6. 6. Brennkraftmaschinenanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verdichtungszündungsbrennkraftmaschine mit Einspritzmitteln (14) für Dieselkraftstoff und einer Lufteinlaßkonstruktion (30) zum Fördern der Verbrennungsluft zu den Zylindern der Maschine; Heizmittel (26) zum Verdampfen eines Alkohols und Mittel (54) zum Fördern des verdampften Alkohols in die Lufteinlaßkonstruktion, um diesen zusammen mit der Verbrennungsluft in die Zylinder der Brennkraftmaschine (10) zu befördern.
    130012/0867
    ο
  7. 7. Brennkraftmaschinenanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 , gekennzeichnet durch eine eine Lufteinlaßkonstruktion (30), Heizmittel (26) zum Verdampfen eines Kraftstoffs und Mittel zum Fördern des verdampften Kraftstoffs in die Lufteinlaßkonstruktion aufweisende Maschine.
  8. 8. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (10) ein Kühlwassersystem (60) besitzt und die Heizmittel (26) mit dem Kühlwassersystem verbunden sind, um ihm Wärme zum Verdampfen des Kraftstoffs zu entziehen.
  9. 9. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel (26) mit dem Abgassystem der Maschine verbunden sind, um den Abgasen Wärme zu entziehen.
  10. 10. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (34), die sowohl mit den Einspritzmitteln (14) als auch mit Mitteln (24) zum Steuern der Durchflußmenge des Alkohols zu den Heizmitteln (26) verbunden ist und zum Verändern des Verhältnisses von Alkohol zu Dieselkraftstoff in Abhängigkeit von Änderungen der Maschinengeschwindigkeit dient.
  11. 11. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (34) so konstruiert ist, daß sie den Alkoholzufluß zu den Heizmitteln (26) unterbricht, wenn die Maschinengeschwindigkeit ein vorbestimmtes Minimum unters ehrei te t.
    130012/0867
    303354?
  12. 12. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßkonstruktion (30) Mittel (28) zum Erzeugen einer Niederdruckzone besitzt, wobei die Heizmittel (26) mit der Niederdruckzone verbunden sind, so daß verdampfter Alkohol in die Lufteinlaßkonstruktion eingesaugt wird.
  13. 13. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel (26) Oberflächen (50), die während des Betriebs erwärmt werden, und Mittel (52) zum Fördern des Alkohols in flüssiger Form auf diese Oberflächen aufweisen.
  14. 14. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßkonstruktion (30) Mittel (28) zum Erzeugen einer Niederdruckzone aufweist, wobei die Heizmittel (26) mit der Niederdruckzone verbunden sind, so daß verdampfter Alkohol in die Lufteinlaßkonstruktion eingesaugt wird, und eine druckempfindliche Einheit (42) mit der Niederdruckzone verbunden ist, um den Zufluß von Alkohol zu den Heizmitteln zu unterbrechen, wenn der Sog an den Mitteln zum Erzeugen einer Niederdruckzone aufhört.
  15. 15. Brennkraftmaschinenanlage nach Anspruch 6, 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Leitung für den Alkoholstrom zu den Heizmitteln (26), ein Ventil (22) in dieser Leitung, und Mittel (66) zum Verbinden dieses Ventils mit dem Anlaßstromkreis der Maschine, so daß das Ventil geschlossen wird, wenn der Anlaßstromkreis außer Betrieb gesetzt wird.
    130012/0867
  16. 16. Brennkraftmaschinenanlage nach Ansprüchen 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (28) zum Erzeugen einer Niederdruckzone in Form einer Venturidüse vorgesehen sind.
    130Ö12/0867
DE19803033547 1979-09-04 1980-09-04 Verfahren und system zum zufuehren von kraftstoff in brennkraftmaschinen Withdrawn DE3033547A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA794665 1979-09-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3033547A1 true DE3033547A1 (de) 1981-03-19

Family

ID=25574252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803033547 Withdrawn DE3033547A1 (de) 1979-09-04 1980-09-04 Verfahren und system zum zufuehren von kraftstoff in brennkraftmaschinen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3033547A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3528895A1 (de) * 1984-08-10 1986-02-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Hilfskraftstoffzufuhreinrichtung fuer einen alkoholmotor
EP0759508A3 (de) * 1995-08-17 1997-12-10 Bio-Rad Laboratories, Inc. Kreislaufstrahlpumpe mit Temperaturegelung
FR2858364A1 (fr) * 2003-08-01 2005-02-04 Olivier Raymond Salelles Dispositif ameliorant le fonctionnement des reacteurs a transformation physico-chimique utilises en amont des systemes de conversion d'energie et en particulier des moteurs thermiques
WO2006037155A3 (en) * 2004-10-04 2006-05-18 Paul Gerard Joseph Johnston Method of and apparatus for co-fuelling diesel engines

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3528895A1 (de) * 1984-08-10 1986-02-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Hilfskraftstoffzufuhreinrichtung fuer einen alkoholmotor
EP0759508A3 (de) * 1995-08-17 1997-12-10 Bio-Rad Laboratories, Inc. Kreislaufstrahlpumpe mit Temperaturegelung
FR2858364A1 (fr) * 2003-08-01 2005-02-04 Olivier Raymond Salelles Dispositif ameliorant le fonctionnement des reacteurs a transformation physico-chimique utilises en amont des systemes de conversion d'energie et en particulier des moteurs thermiques
WO2006037155A3 (en) * 2004-10-04 2006-05-18 Paul Gerard Joseph Johnston Method of and apparatus for co-fuelling diesel engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10158872B4 (de) Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE4497012B4 (de) Verbesserungen bezüglich der katalytischen Behandlung von Brennkraftmaschinen-Abgas
DE60220456T2 (de) Kraftstoffzufuhrsystem
DE3528895C2 (de)
DE2846269A1 (de) Brennstoffadditiv-einspritzsystem fuer dieselmotoren
DE102017117202A1 (de) Verfahren und system zum auswählen einer stelle zur wassereinspritzung in einem motor
EP0124693B1 (de) Verfahren zur Einbringung eines flüssigen Mediums in den Arbeitsraum einer Verbrennungskraftmaschine
DE19946606B4 (de) Vorrichtung zum Bilden eines Kraftstoff-Luftgemischs für einen Verbrennungsmotor während einer Warmlaufphase
DE60221249T2 (de) Verfahren zur kraftstoffeinspritzung in einen verbrennungsmotor und verbrennungsmotor
DE2455218A1 (de) Vorrichtung zum erzeugen eines kraftstoff-luft-gemisches
DE2057972C3 (de) Für fremdgezündete Brennkraftmaschinen bestimmte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für den Kaltstart
DE2757248A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage fuer gemischverdichtende, fremdgezuendete brennkraftmaschinen
DE69711608T2 (de) Methode und einrichtung zur rückgewinnung von wärme aus der ladeluft eines motors
DE2907812C2 (de) Vergaseranlage für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen
DE3033547A1 (de) Verfahren und system zum zufuehren von kraftstoff in brennkraftmaschinen
EP0509982B1 (de) Mit Alkohol oder Alkoholmischkraftstoffen betriebene Brennkraftmaschine mit einer Kaltstarteinrichtung
DE2536432A1 (de) Kaltstart- und warmlaufeinrichtung
DE1817759C3 (de) Vorrichtung zum Erwärmen der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
DE4309833A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine oder Feuerungsstätte
DE69819787T2 (de) Brennstoffeinspritztreiber für eine brennkraftmaschine
EP2100024A1 (de) Fahrzeug mit einem verbrennungsmotor für ethanol enthaltende kraftstoffe und einer standheizung
DE2826976A1 (de) Verfahren und vorrichtung durch verbrennung von gemischen aus mittelschweren kohlenwasserstoffen
DE1912207A1 (de) Luftvorwaermer fuer die Ansaugleitung von Dieselmotoren und damit ausgestattetes Startsystem
EP1213464A2 (de) Verfahren und Anordnung zur Bereitstellung eines zündfähigen Arbeitsgases aus einem Kryo-Kraftstoff
DE10230958A1 (de) Kraftstoffdirekteinspritzsystem

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee