DE4412965A1 - Emulsionsbetrieb eines Dieselmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu der Einspritzpumpe eines Dieselmotors, bei welchem der Dieselmotor gesteuert wahlweise in einer Emulsionsbetriebsweise mit einer Wasser-in-Dieselöl-Emulsion, die vorzugsweise mit einem in Abhängigkeit von dem Lastzustand und/oder der Drehzahl des Dieselmotors unterschiedlichen Wasseranteil vor der Einspritzpumpe des Dieselmotors erzeugt wird, oder in einer Dieselölbetriebsweise mit wasserfreiem Dieselöl betrieben wird, wobei der Dieselmotor bei niedrigen Drehzahlen und geringer Last in der Dieselölbetriebsweise, und bei höheren Drehzahlen und höherer Last in der Emulsionsbetriebsweise betrieben wird.

Weiter betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Kraftstoffzuführung zu der Einspritzpumpe eines Dieselmotors, bei welcher die Einspritzpumpe und eine dieser vorgeschaltete, zum Vermischen von Wasser mit Dieselöl zu einer Wasser-in-Öl- Emulsion dienende Mischvorrichtung in einen Rezirkulationskreis eingeschaltet sind, in die eine Wasserzuleitung und eine Dieselölzuleitung münden, von welcher eine Bypassleitung abgezweigt ist, wobei in den Vorlaufzweig der Rezirkulationsleitung zwischen der Mischvorrichtung und der Einspritzpumpe ein gesteuertes erstes Magnetventil eingeschaltet ist, das gesteuert wahlweise auf die Mischvorrichtung oder die Bypassleitung umstellbar ist.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Einrichtung sind aus der EP-A-0392545 bekannt. Durch die Verwendung einer Wasser-in-Dieselöl-Emulsion werden mit zunehmendem Wasseranteil in der Emulsion die Stickoxid- und Rußanteile im Abgas zunehmend vermindert. Insbesondere im niedrigen Lastbereich und im Leerlauf des Dieselmotors nehmen jedoch die Kohlenwasserstoff (HC)-Anteile und Kohlenmonoxid (CO)-Anteile mit zunehmendem Wasseranteil in der Emulsion zu. Daher wird der Wasseranteil in der Emulsion zu niedrigen Drehzahlen und Lastzuständen hin reduziert und im Leerlauf wird mit wasserfreiem Dieselöl gefahren. Bei der Erzeugung der Emulsion vor der Einspritzpumpe des Dieselmotors ergibt sich jedoch eine gewisse Ansprechträgheit dadurch, daß sich bei Verringerungen des Wasseranteils noch eine Restemulsion mit dem vorherigen Wasseranteil in der Vorlaufleitung der Einspritzpumpe und in dieser selbst befindet und sich daher die Verringerung des Wasseranteils erst mit einer gewissen Zeitverzögerung bemerkbar macht, bis die Restemulsion aus der Vorlaufleitung und der Einspritzpumpe verdrängt ist. Entsprechendes gilt, wenn beispielsweise aus dem Leerlauf heraus oder bei niedrigen Motordrehzahlen, wo mit wasserfreiem Dieselöl gefahren wurde, die Motordrehzahl erhöht wird und daher zur Verringerung der Schadstoffemissionen dem Dieselöl ein entsprechender Wasseranteil zugegeben werden soll. Diese Ansprechträgheit macht sich insbesondere im Übergangsbereich zwischen niedrigen Drehzahlen und höheren Drehzahlen nachteilig bemerkbar.

Durch die Erfindung wird das Problem gelöst, wie insbesondere im Übergangsbereich zwischen niedrigen und höheren, bzw. höheren und niedrigen Motordrehzahlen die Schadstoffemissionen weiter reduziert werden können.

Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nahe des Zulaufs der Einspritzpumpe ein kleiner Vorrat aus wasserfreiem Dieselöl einerseits und aus Emulsion andererseits angelegt wird und mit der Umstellung von der Emulsionsbetriebsweise auf die Dieselölbetriebsweise die Einspritzpumpe mit wenigstens einem Teil des Dieselölvorrats gespült wird und umgekehrt mit der Umstellung von der Dieselölbetriebsweise auf die Emulsionsbetriebsweise die Einspritzpumpe mit wenigstens einem Teil des Emulsionsvorrats gespült wird, wobei der Emulsionsvorrat durch beim Spülen mit Dieselöl aus dem Rücklauf der Einspritzpumpe abgeführter Restemulsion, und der Dieselölvorrat durch beim Spülen mit Emulsion aus dem Rücklauf der Einspritzpumpe abgeführtem Restdieselöl wiederaufgefüllt werden.

In dieser Weise gelingt es, die Restemulsion bzw. das Restdieselöl beim Übergang von der Emulsionsbetriebsweise zu der Betriebsweise mit wasserfreiem Dieselöl, bzw. umgekehrt von der Betriebsweise mit wasserfreiem Dieselöl zu der Emulsionsbetriebsweise aus der Vorlaufleitung der Einspritzpumpe und aus dieser selbst in sehr kurzer Zeit zu verdrängen und damit die oben erläuterte Ansprechträgheit erheblich zu vermindern. Dadurch werden die Schadstoffemissionen auch in den Übergangsbereichen merklich reduziert. Außerdem wird durch die Erfindung auch der "Beschleunigungsrauchstoß" merklich reduziert, der normalerweise auftritt, wenn der Dieselmotor aus dem Leerlauf heraus zum Anfahren des Fahrzeugs beschleunigt wird. Durch die erfindungsgemäß rasche wirksame Erhöhung des Wasseranteils in der Emulsion nämlich wird der Rußbildung beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs stark entgegengewirkt.

Wenngleich entsprechende Pumpen für das Zuführen des Emulsionsvorrates bzw. des Dieselölvorrates in die Einspritzpumpe vorgesehen sein können, wird es vorgezogen, den zum Spülen der Einspritzpumpe verwendeten Teil des Dieselölvorrats durch Wiederauffüllen des Emulsionsvorrats, und den zum Spülen des Einspritzpumpe verwendeten Teil des Emulsionsvorrats durch Wiederauffüllen des Dieselölvorrats in die Einspritzpumpe zu verdrängen.

Wenngleich weiter der Wasseranteil in der Emulsion im unteren Drehzahlbereich des Dieselmotors bei dessen Beschleunigung und dessen Verzögerung identisch sein kann, wird in einer Weiterbildung der Erfindung der Wasseranteil in der Emulsion bei Verzögerungen des Dieselmotors auf einen niedrigeren Wert als bei Beschleunigungen des Dieselmotors wenigstens bei niedrigen Drehzahlen bzw. Lastzuständen eingestellt. Hierdurch wird das Ansteigen der HC- und CO-Emissionen beim Verzögern des Dieselmotors erheblich reduziert.

Eine bevorzugte, in der eingangs erwähnten Art ausgebildete Einrichtung zur Kraftstoffzuführung zu der Einspritzpumpe eines Dieselmotors eines Kraftfahrzeugs ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß in den Rücklaufzweig der Rezirkulationsleitung zwischen der Einspritzpumpe und der Mischvorrichtung wenigstens ein gesteuertes zweites Magnetventil eingeschaltet ist, das gesteuert wahlweise auf einen kleinen Emulsionsvorratsraum und einen kleinen Dieselölvorratsraum umstellbar ist, die nahe des Zulaufs der Einspritzpumpe angeordnet sind und die über wenigstens ein drittes Magnetventil, das in den von dem ersten Magnetventil zu der Einspritzpumpe führenden Rezirkulationszweig eingeschaltet ist, gesteuert wahlweise und abwechselnd an diesen Rezirkulationszweig anschließbar sind, wobei das erste, das zweite und das dritte Magnetventil wahlweise steuerbar sind für das Anschließen des Dieselölvorratsraums an den zur Einspritzpumpe führenden Rezirkulationszweig über das dritte Magnetventil mit dem Umstellen des ersten Magnetventils auf die Bypaßleitung zusammen mit dem Umstellen des zweiten Magnetventils auf den Emulsionsvorratsraum während einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne, steuerbar sind für das Anschließen des Emulsionsvorratsraums an den zur Einspritzpumpe führenden Rezirkulationszweig über das vierte Magnetventil mit dem Umstellen des ersten Magnetventils auf die Mischvorrichtung zusammen mit dem Umstellen des zweiten Magnetventils auf den Dieselölvorratsraum während einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne.

Anstelle nur eines dritten Magnetventils können auch in den zur Einspritzpumpe führenden Rezirkulationszweig hintereinandergeschaltet ein drittes und ein viertes Magnetventil vorgesehen sein, von denen das eine dem Dieselölvorratsraum und das andere dem Emulsionsvorratsraum zu deren jeweiligen Anschließen an den Zulauf der Einspritzpumpe zugeordnet ist und von denen gesteuert wahlweise das eine auf den Dieselölvorratsraum oder das andere auf den Emulsionsvorratsraum umschaltbar ist. Entsprechend können auch statt nur eines zweiten Magnetventils zwei in dem Rücklaufzweig hintereinandergeschaltete Magnetventile vorgesehen sein, von denen das eine zum gesteuerten Umschalten des Rücklaufzweiges auf den Emulsionsvorratsraum, und das andere zum gesteuerten Umschalten des Rücklaufzweiges auf den Dieselölvorratsraum vorgesehen ist.

Die vorbestimmten kurzen Zeitspannen sind in Anpassung an das Leitungssystem so bemessen, daß während des Spülens mit reinem Dieselöl aus dem Dieselölvorratsraum nur Restemulsion aus der Einspritzpumpe und deren Rücklauf in den Emulsionsvorratsraum verdrängt wird, nicht aber bereits reines Dieselöl in den Emulsionsvorratsraum nachfließt. Entsprechend ist dafür gesorgt, daß während des Spülens der Einspritzpumpe mit Emulsion aus dem Emulsionsvorratsraum aus deren Rücklauf nur reines Dieselöl in den Dieselölvorratsraum verdrängt wird, nicht aber bereits Emulsion in den Dieselölvorratsraum nachfließt.

Vorzugsweise sind der Emulsionsvorratsraum und der Dieselölvorratsraum durch eine gemeinsame verlagerbare Trennwand wie einem Kolben oder insbesondere einer Membran voneinander getrennt. Dadurch werden durch Auffüllen des einen Vorratsraums die Trennwand zu dem anderen Vorratsraum hin verlagert und dadurch die Flüssigkeit in dem anderen Vorratsraum für deren Zuführung in die Einspritzpumpe verdrängt.

Dem zweiten Magnetventil kann eine Pumpe in dem Rücklaufzweig vorgeschaltet sein. Diese Pumpe kann zur Aufrechterhaltung der Rezirkulation in dem Rezirkulationskreis vorgesehen sein. Vorzugsweise ist diese Pumpe jedoch zusätzlich zu einer Rezirkulationspumpe vorgesehen, die in den Rezirkulationskreis eingeschaltet ist, wobei stromauf der Pumpe und stromab der Einspritzpumpe ein fünftes Magnetventil in den Rezirkulationskreis eingeschaltet ist und eine die Pumpe umgehende Umgehungsleitung vorgesehen ist, auf welche das fünfte Magnetventil gesteuert umstellbar ist. Hierbei ist die Pumpe gesteuert ein- und ausschaltbar. Dadurch kann das Auffüllen des Emulsionsvorrats bzw. des Dieselölvorrats und damit das Verdrängen der jeweiligen Vorratsflüssigkeit in die Einspritzpumpe mit hohem Druck und mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, um dadurch das rasche Spülen des Vorlaufs der Einspritzpumpe und dieser selbst zu begünstigen.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Wasseranteil in der Emulsion über eine elektronische Regeleinheit in Abhängigkeit insbesondere vom Dieselöldurchsatz und der Motordrehzahl geregelt, indem das elektromagnetische Wassereinspritzventil, über welches das Wasser in die Mischvorrichtung zum Mischen des Wassers und des Dieselöls eingespritzt wird, entsprechend gesteuert wird. Um weiter im Emulsionsbetrieb dieselbe Leistung erreichen zu können wie im reinen Dieselölbetrieb, wird die Einspritzmenge der Einspritzpumpe in Abhängigkeit vom jeweiligen eingesteuerten Wasseranteil vergrößert. Dies erfolgt durch Verändern des Weges der Regelstange der Einspritzpumpe. Umgekehrt wird bei einer Verminderung des Wasseranteils die Einspritzmenge der Einspritzpumpe entsprechend verkleinert. Wenn aber während des Emulsionsbetriebs die Wasserzufuhr in die Mischkammer ausfällt, und daher der Wasseranteil in der Emulsion sinkt, ohne daß die Regelstange der Einspritzpumpe nachgestellt wird, führt dies zu einer Mehrleistung, die ihrerseits zu entsprechend höheren Schadstoffemissionen gegenüber dem Normalzustand und der Gefahr von Motorschäden führt. Umgekehrt bedeutet auch ein zu großer Wasseranteil in der Emulsion z. B. beim Ausfall des Wassereinspritzventils (offen bleiben) zu einem Ansteigen der Emissionen und zur Gefahr von Motorschäden.

Um solchen Unzuträglichkeiten abzuhelfen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Wasserdurchsatzfühler, der in den Wasserkreislauf eingeschaltet ist, als Istwertgeber an eine elektronische Regeleinheit anzuschließen, in der vorbestimmte Sollwerte gespeichert sind, und an die elektronische Regeleinheit einen den Hub der Regelstange der Einspritzpumpe bei einer Abweichung der Istwerte von den Sollwerten begrenzendes Magnetventil anzuschließen. Bei einer solchen Abweichung wird daher der Hub der Regelstange auf das Originalmaß begrenzt. Ferner wird, wenn die Menge zugemischten Wassers zu groß ist, die Wassereinspritzung ausgeschaltet.

Wenngleich die vorstehende Sicherheitsmaßnahme besonders vorteilhaft ist, wenn der Übergang vom Emulsionsbetrieb auf den reinen Dieselölbetrieb und umgekehrt in der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Weise gesteuert wird, kann diese Sicherheitsmaßnahme auch bei anderen Einrichtungen zum Betreiben eines Dieselmotors mit einer Wasser-in-Öl-Emulsion mit Vorteil angewendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, aus welcher eine erfindungsgemäße Einrichtung als Auslegungsschema ersichtlich ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 das Auslegungsschema beim Emulsionsbetrieb bei voller Last,

Fig. 2 das Auslegungsschema beim Umstellen vom Emulsionsbetrieb auf den reinen Dieselölbetrieb,

Fig. 3 das Auslegungsschema beim Leerlauf betrieb mit reinem Dieselöl,

Fig. 4 das Auslegungsschema beim Umstellen vom reinen Dieselölbetrieb auf Emulsionsbetrieb, und

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt einer Mischvorrichtung zum Erzeugen einer Wasser-in-Öl-Emulsion.

Anhand Fig. 1 wird zunächst der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Betreiben eines Dieselmotors wahlweise mit reinem Dieselöl oder mit einer Wasser-in- Dieselöl-Emulsion erläutert. Die Einspritzpumpe 1 des Dieselmotors ist mit einer Mischvorrichtung 6, in welcher die Emulsion erzeugt wird, in einen gemeinsamen Rezirkulationskreis 2 bis 5 eingeschaltet. In die Mischvorrichtung 6 münden eine Dieselölzuleitung 8 und über ein intermittierend betriebenes, gesteuertes Wassereinspritzventil 27 eine Wasserzuleitung 7. Das lediglich schematisch gezeigte Wassereinspritzventil 27 wird von einer elektronischen Regeleinheit 23 gesteuert, von welcher die eingespritzte Wassermenge pro Zeiteinheit, und damit der Wasseranteil in der Emulsion, in Abhängigkeit von dem Dieselöldurchsatz, der mit einem in die Dieselölleitung eingeschalteten Dieselöl-Durchsatzfühler 25 gemessen wird, und der Drehzahl des Motors bestimmt werden. In den Vorlaufzweig 2, 3 des Rezirkulationskreises zwischen der Mischvorrichtung 6 und der Einspritzpumpe 1 ist ein als Dreiwegventil gestaltetes von einer elektronischen Regeleinheit 22 gesteuertes erstes Magnetventil 10 eingeschaltet, von dem der Strömungsdurchgang entweder von der Mischvorrichtung 6 oder von einer Bypassleitung 9, die von der Dieselölzuleitung 8 abgezweigt ist, zu dem zur Einspritzpumpe 1 führenden Rezirkulationszweig freigegeben wird.

Nahe an der Einspritzpumpe 1 sind ein kleiner Emulsionsvorratsraum 12 und ein kleiner Dieselölvorratsraum 13, beispielsweise jeweils mit einem Volumen von 600 cm³, angeordnet, die durch eine als elastische Membran ausgebildete gemeinsame verlagerbare Trennwand voneinander getrennt sind. In den Rücklaufzweig 4, 5 des Rezirkulationskreises von der Einspritzpumpe 1 zur Mischkammer 6 ist ein als Vierwegeventil ausgebildetes zweites gesteuertes Magnetventil 24 eingeschaltet, von dem der Rücklauf 4 von der Einspritzpumpe 1 gesteuert wahlweise auf die Rückführleitung zur Mischvorrichtung 6, zu dem Emulsionsvorratsraum 12 hin oder zu dem Dieselölvorratsraum 13 hin geschaltet werden kann. In die Rücklaufleitung 4 zwischen dem zweiten Magnetventil 11 und der Einspritzpumpe 1 sind ein als Dreiwegeventil ausgebildetes fünftes Magnetventil 19 und zwischen diesem und dem zweiten Magnetventil 11 eine als Zahnradpumpe ausgebildete Pumpe 17 eingeschaltet, die von einer Umgehungsleitung 20 umgangen wird. Mit dem fünften Magnetventil 19 kann der Rücklauf 4 von der Einspritzpumpe gesteuert wahlweise in die Pumpe 17 oder in die Umgehungsleitung 20 geleitet werden, die zwischen der Pumpe 17 und dem zweiten Magnetventil 11 wieder in den Rücklaufzweig 4, 5 des Rezirkulationskreises einmündet.

Weiter sind in den zur Einspritzpumpe 1 führenden Rezirkulationszweig 3 ein drittes Magnetventil 14 und ein viertes Magnetventil 15 eingeschaltet, die jeweils als Dreiwegeventil ausgebildet sind und mit denen gesteuert wahlweise der Emulsionsvorratsraum 12 oder der Dieselölvorratsraum auf den Zulauf zur Einspritzpumpe 1 geschaltet werden können. Diese Magnetventile 14, 15 sollen möglichst nahe beieinander und möglichst nahe am Eingang der Einspritzpumpe angeordnet sein.

In die zur Mischvorrichtung 6 zurückführende Leitung 5 ist zwischen dem zweiten Magnetventil 11 und der Mischvorrichtung 6 ein als Dreiwegeventil ausgebildetes sechstes Magnetventil 24 eingeschaltet, mit dem die Leitung 5 gesteuert wahlweise auf die Mischvorrichtung 6 oder auf den Dieselöltank geschaltet werden kann.

In die Wasserzuleitung ist ferner ein Wasserdurchsatzfühler 21 eingeschaltet. Wenn mit dem Wasserdurchsatzfühler 21 in der Emulsionsbetriebsweise nicht zu vorbestimmten Sollwerten, die in der elektronischen Regeleinheit gespeichert sind, passende Wasserdurchsätze gemessen werden, so wird ein Befehl zur Herunterregelung des Hubes der Regelstange der Einspritzpumpe 1 mittels eines Hubmagneten erzeugt und ggf. die weitere Wasserzufuhr zur Mischkammer 6 abgeschaltet.

In den Fig. 1 bis 4 sind mit gestrichelten Linien abgeschaltete Leitungszweige und mit durchgezogenen Linien aktuell durchströmte Leitungszweige gekennzeichnet. Die Betriebsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Fig. 1 gibt den Zustand in der Emulsionsbetriebsweise bei vollem Lastzustand des Dieselmotors an. Die in der Mischvorrichtung 6 erzeugte Emulsion wird bei entsprechend eingesteuerten Magnetventilen der Einspritzpumpe 1 zugeführt, deren Rücklauf wieder in die Mischvorrichtung 6 zurückgeleitet wird. Die Pumpe 17 wird ausgeschaltet und wird von dem Rezirkulat umgangen. Der Emulsionsvorratsraum 13 ist leer und der Dieselölvorratsraum ist mit reinem Dieselöl gefüllt.

Sinkt nun die Motordrehzahl oder die Last unter einen vorbestimmten Wert (z. B. eine Drehzahl von 800-900 min^-1 und eine Last von ungefähr 10%), so soll die Emulsionsbetriebsweise beendet und auf reine Dieselölbetriebsweise umgestellt werden. Die Umstellungsphase ist aus Fig. 2 ersichtlich. Das erste Magnetventil 10 schaltet von der Mischvorrichtung auf die Bypassleitung 9 und somit auf reine Dieselölzufuhr um. Gleichzeitig öffnet das dritte Magnetventil 14 den Dieselölvorratsraum 13 zu der Einspritzpumpe 6 hin, die Rücklaufleitung 4 wird von dem fünften Magnetventil 19 an die Druckpumpe 17 geschaltet und diese wird eingeschaltet. Zugleich wird auch das zweite Magnetventil 11 auf den Emulsionsvorratsraum 12 umgestellt. Der in der Einspritzpumpe befindliche Emulsionsrest wird von der Pumpe 17 abgesaugt und über das zweite Magnetventil 11 in den Emulsionsvorratsraum gedrückt. Dadurch wird dieser mit Restemulsion gefüllt und das Dieselöl aus dem Dieselölvorratsraum 13 wird in die Einspritzpumpe 1 verdrängt und diese wird dadurch mit reinem Dieselöl gespült. Nach kurzer Zeitspanne, wenn die Restemulsion aus der Einspritzpumpe 1 verdrängt ist, jedoch bevor nachfließendes Dieselöl am zweiten Magnetventil 11 angekommen ist, beispielsweise nach 3 s, werden unter der automatischen Steuerung durch die elektronische Regeleinheit 22 die Pumpe 17 ausgeschaltet und das zweite 11, das dritte 14 und das fünfte 19 Magnetventil wieder in die Schaltstellung nach Fig. 1 zurückgeschaltet, wohingegen das erste Magnetventil auf die Bypassleitung 9, d. h. auf reine Dieselölzufuhr geschaltet bleibt.

Im Leerlauf wird daher der Motor mit reinem Dieselöl betrieben, wobei die Umstellung auf die Dieselölbetriebsweise durch das Spülen der Einspritzpumpe mit dem Dieselöl aus dem Dieselölvorratsraum sehr rasch erfolgt. Diese Dieselölbetriebsweise und die zugehörigen Schaltstellungen der Magnetventile sind aus Fig. 3 ersichtlich. 2 bis 3 min nach Erreichen des Leerlaufzustandes wird der Rücklauf aus der Einspritzpumpe 1 von dem sechsten Magnetventil 24 auf den Dieselöltank umgeschaltet.

Wenn der Motor aus dem Leerlauf heraus beschleunigt wird, erfolgt wieder die Umstellung auf den Emulsionsbetrieb, wobei nun die Einspritzpumpe 1 rasch mit Emulsion gespült wird, die mittels der Pumpe 17 durch das Auffüllen des Dieselölvorratsraums 13 mit Restdieselöl aus der Einspritzpumpe aus dem Emulsionsvorratsraum über das vierte Magnetventil 15 zur Einspritzpumpe 1 hin verdrängt wird. Da der Inhalt des Pumpenraums der Einspritzdüse rasch durch Emulsion ersetzt wird, wird eine Rauchbildung beim Beschleunigen verhindert oder wenigstens stark vermindert. Diese Umstellung von der Dieselölbetriebsweise auf die Emulsionsbetriebsweise und die Stellung der Magnetventile dabei ist aus Fig. 4 ersichtlich. Das erste Magnetventil 10 und das sechste Magnetventil 24 werden wieder auf die Mischvorrichtung 6 umgestellt und nach kurzer Zeitspanne, z. B. 3 s, werden wieder die Schaltzustände der Magnetventile aus Fig. 1 erreicht.

Aus Fig. 5 ist ein Beispiel für die Ausführung der Mischvorrichtung 6 ersichtlich. Die Dieselölzuleitung 8 und die Emulsionsrücklaufleitung 5 münden in eine Mischkammer 26 ein, in die auch ein gesteuert elektromagnetisch intermittierend betätigtes Wassereinspritzventil 27 mündet, das an die Wasserzuleitung 7 angeschlossen ist. Am Ausgang der Mischkammer 26 ist eine als Radialpumpenrad ausgebildete Rezirkulationspumpe 18 angeordnet, von dem die in der Mischkammer 26 gebildete Emulsion in die Vorlaufleitung 2 des Rezirkulationskreises verdrängt wird. Durch die Steuerung des Wassereinspritzventils 27 wird der Wasseranteil der Emulsion auf vorbestimmte Werte je nach Drehzahl und Lastzustand des Dieselmotors eingestellt.

Claims (9)

1. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffzuführung zu der Einspritzpumpe eines Dieselmotors, bei welchem der Dieselmotor gesteuert wahlweise in einer Emulsionsbetriebsweise mit einer Wasser-in-Dieselöl-Emulsion, die vor der Einspritzpumpe des Dieselmotors erzeugt wird, oder in einer Dieselölbetriebsweise mit wasserfreiem Dieselöl betrieben wird, wobei der Dieselmotor bei niedrigen Drehzahlen und geringer Last in der Dieselölbetriebsweise, und bei höheren Drehzahlen und höherer Last in der Emulsionsbetriebsweise betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß nahe des Zulaufs der Einspritzpumpe ein kleiner Vorrat von reinem Dieselöl einerseits und von Emulsion andererseits angelegt wird und mit der Umstellung von der Emulsionsbetriebsweise auf die Dieselölbetriebsweise die Einspritzpumpe wenigstens mit einem Teil des Dieselölvorrats gespült wird und umgekehrt mit der Umstellung von der Dieselölbetriebsweise auf die Emulsionsbetriebsweise die Einspritzpumpe wenigstens mit einem Teil des Emulsionsvorrats gespült wird, wobei der Emulsionsvorrat durch beim Spülen mit Dieselöl aus dem Rücklauf der Einspritzpumpe abgeführter Restemulsion, und der Dieselölvorrat durch beim Spülen mit Emulsion aus dem Rücklauf der Einspritzpumpe abgeführtem Restdieselöl wiederaufgefüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der zum Spülen der Einspritzpumpe verwendete Teil des Dieselölvorrats durch Wiederauffüllen des Emulsionsvorrats, und der zum Spülen der Einspritzpumpe verwendete Teil des Emulsionsvorrats durch Wiederauffüllen des Dieselölvorrats in die Einspritzpumpe verdrängt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Wasseranteil in der Emulsion bei Verzögerungen des Dieselmotors auf einen niedrigeren Wert als bei Beschleunigungen des Dieselmotors eingestellt wird.

4. Einrichtung zur Kraftstoffzuführung zu der Einspritzpumpe (1) eines Dieselmotors, bei welcher in einen Rezirkulationskreis (2 bis 5) die Einspritzpumpe (1) und eine dieser vorgeschaltete, zum Vermischen von Wasser mit Dieselöl zu einer Wasser-in-Öl-Emulsion dienende Mischvorrichtung (6) eingeschaltet sind, in die eine Wasserzuleitung (7) und eine Dieselölzuleitung (8) münden, von welcher eine Bypassleitung (9) abgezweigt ist, wobei in den Vorlaufzweig (2, 3) der Rezirkulationsleitung zwischen der Mischvorrichtung (6) und der Einspritzpumpe (1) ein gesteuertes erstes Magnetventil (10) eingeschaltet ist, das gesteuert wahlweise auf die Mischvorrichtung (6) oder die Bypassleitung (9) umstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rücklaufzweig (4, 5) der Rezirkulationsleitung zwischen der Einspritzpumpe (1) und der Mischvorrichtung (6) wenigstens ein gesteuertes zweites Magnetventil (11) eingeschaltet ist, das gesteuert wahlweise auf einen kleinen Emulsionsvorratsraum (12) oder einen kleinen Dieselölvorratsraum (13) umstellbar ist, die nahe des Zulaufs der Einspritzpumpe angeordnet sind und die über wenigstens ein drittes Magnetventil (14, 15), das in den von dem ersten Magnetventil (10) zu der Einspritzpumpe (1) führenden Rezirkulationszweig (3) eingeschaltet ist, gesteuert wahlweise und abwechselnd an diesen Rezirkulationszweig (3) anschließbar sind, wobei das erste (10), das zweite (11) und das dritte (14) Magnetventil wahlweise steuerbar sind für das Anschließen des Dieselölvorratsraums (13) auf den Zulauf der Einspritzpumpe (1) über das dritte Magnetventil (14) mit dem Umstellen des ersten Magnetventils (10) auf die Bypaßleitung (9) zusammen mit dem Umstellen des zweiten Magnetventils (11) auf den Emulsionsvorratsraum (12) während einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne, oder steuerbar sind für das Anschließen des Emulsionsvorratsraums (12) auf den Zulauf der Einspritzpumpe (1) über das dritte Magnetventil (15) mit dem Umstellen des ersten Magnetventils (10) auf die Mischvorrichtung (6) zusammen mit dem Umstellen des zweiten Magnetventils (11) auf den Dieselölvorratsraum (13) während einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Emulsionsvorratsraum (12) und der Dieselölvorratsraum (13) über eine gemeinsame verlagerbare Trennwand (16) voneinander getrennt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Trennwand (16) als Membran ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welcher dem zweiten Magnetventil (11) eine Pumpe (17) in dem Rücklaufzweig (4) vorgeschaltet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Pumpe (17) zusätzlich zu einer Rezirkulationspumpe (18) vorgesehen ist, die in den Rezirkulationskreis (2 bis 5) eingeschaltet ist, und stromauf der Pumpe (17) und stromab der Einspritzpumpe (6) ein fünftes Magnetventil (19) in den Rezirkulationskreis eingeschaltet ist, wobei eine die Pumpe (17) umgehende Umgehungsleitung (20) vorgesehen ist, auf welche das fünfte Magnetventil (19) gesteuert umstellbar ist, und die Pumpe (17) gesteuert ein- und ausschaltbar ist.

9. Einrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei welcher ein Wasserdurchsatzfühler (21) als Istwertgeber an eine elektronische Regeleinheit (22) angeschlossen ist, in der vorbestimmte Sollwerte gespeichert sind, und an die elektronische Regeleinheit (22) ein den Hub der Regelstange der Einspritzpumpe (1) bei einer Abweichung der Istwerte von den Sollwerten begrenzender Hubmagnet angeschlossen ist.