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DE68910976T2 - Brennstoffanlage mit schmiermittelpumpenhalterung mittels dampfbypass der schmiermittel-brennstoffmischvorrichtung. - Google Patents

Brennstoffanlage mit schmiermittelpumpenhalterung mittels dampfbypass der schmiermittel-brennstoffmischvorrichtung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Schiffsantriebssysteme mit einer Zweitakt-Außenbordbrennkraftmaschine und einem getrennten Brennstofftank und sie betrifft insbesondere das Brennstoffördersystem für diese Systeme.
  • Die Erfindung entstand bei Entwicklungsversuchen zur Lösung eines Problems, das dabei auftritt, wenn Brennstoff in Systemen ausgeht, welche eine automatische Schmiermittel- Brennstoffmischvorrichtung verwenden, die auch als eine Selbstmischeinheit bezeichnet wird, wie dies zum Beispiel in dem U.S. Patent 4.583.500 beschrieben wird, das hierin durch Verweis enthalten ist. Der Mischer saugt in einem gegebenen Verhältnis Brennstoff aus einem Brennstofftank und Schmiermittel aus einem Schmiermitteltank, normalerweise mit 50 Anteilen Brennstoff auf 1 Anteil Schmiermittel und mischt den Brennstoff und das Schmiermittel automatisch, wodurch ein vorheriges Mischen der beiden Stoffe nicht notwendig ist. Der Mischer umfaßt einen Brennstoffeinlaß, einen Schmiermitteleinlaß und einen Brennstoff- Schmiermittelauslaß und wird über einen Druckunterschied zwischen dem Brennstoffeinlaß und dem Schmiermittel-Brennstoffauslaß betrieben. Der Mischer kann durch verschiedene Quellen des Druckunterschieds betrieben werden, so kann der Mischer zum Beispiel stromabwärts der Brennstoffpumpe angeschlossen sein und zum Betrieb des Mischers den Brennstoffdruck verwenden. Bei anderen Anwendungen, bei denen ein Druckbrennstofftank verwendet wird, kann dieser Druck zum Betrieb des Mischers verwendet werden. Bei anderen Ausführungen können ein Kurbelgehäusedruck und/oder ein Unterdruck zum Betrieb des Mischers verwendet werden oder es kann eine getrennt abhängige kleine Pumpe verwendet werden. Bei einer anderen Ausführung ist der Mischer stromaufwärts der Brennstoffpumpe angeschlossen, so daß das Ansaugen der Brennstoffpumpe an dem Schmiermittel- Brennstoffauslaß den Mischer betreibt. Bei all diesen Ausführungen ergibt sich bei ausgehendem Brennstoff das Problem eines zu fetten Schmiermittel-Brennstoffgemischs, das dem Motor zugeführt wird.
  • Wenn dem Brennstofftank bei der zuletzt genannten Ausführung der Brennstoff ausgeht, so wird Luft durch die Brennstoffpumpe aus dem Tank gesaugt. Dieser Luftstrom durch den Mischer betreibt den Mischer weiter und bewirkt eine andauernde Schmiermittelzufuhr aus dem Schmiermitteltank in den Motor, was bei ausgehendem Brennstoff einen Schmiermittelüberschuß bewirkt, d.h., dem Motor wird ein zu fettes Schmiermittel-Brennstoffgemisch aus dem verbleibenden Schmiermittel-Brennstoffgemisch in einem Vergasergehäuse oder dergleichen zugeführt, wenn letztgenanntes trocken wird.
  • Bereitgestellt wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Schiffsantriebssystem mit, einer Zweitakt- Außenbordbrennkraftmaschine, die mit einem Schmiermittel- Brennstoffgemisch betrieben wird, einem Brennstoffsystem, das folgendes aufweist: einen Brennstofftank, einen Schmiermitteltank, einen Schmiermittel-Brennstoffmischer mit einem Brennstoffeinlaß, der Brennstoff von dem genannten Brennstofftank empfängt und mit einem Schmiermitteleinlaß, der Schmiermittel von dem genannten Schmiermitteltank empfängt, sowie einen Schmiermittel-Brennstoffauslaß, welcher dem genannten Motor ein Schmiermittel-Brennstoffgemisch zuführt, wobei der genannte Mischer durch einen Druckunterschied zwischen dem genannten Brennstoffeinlaß und dem genannten Schmiermittel-Brennstoffauslaß betrieben wird, wobei der Schmiermittelfluß durch den genannten Mischer gestoppt wird, wenn der Fluidfluß durch den Brennstoffeinlaß des genannten Mischers gestoppt wird;
  • einer Brennstoffpumpe, die das genannte Schmiermittel- Brennstoffgemisch aus dem genannten Schmiermittel- Brennstoffauslaß des genannten Mischers saugt, um so für den genannten Druckunterschied zu sorgen und wobei die Pumpe das genannte Schmiermittel-Brennstoffgemisch zu dem genannten Motor pumpt;
  • dadurch gekennzeichnet, daß ein Dampfseparator zwischen den genannten Brennstofftank und den genannten Mischer geschaltet ist, wobei der genannte Dampfseparator einen Brennstoffeinlaß aufweist, der Brennstoff von dem genannten Brennstofftank empfängt, sowie einen Brennstoffauslaß, der dem genannten Brennstoffeinlaß des genannten Mischers Brennstoff zuführt und einen Dampfauslaß, der über eine Nebenleitungsverbindung der genannten Brennstoffpumpe Dampf zuführt und dabei den genannten Mischer umgeht;
  • wobei der genannte Dampfseparatorauslaß (708) ein Schwimmerventil (712) aufweist, das auf den Brennstoffpegel in dem genannten Dampfseparator anspricht, um den genannten Dampfauslaß (708) zu öffnen, wenn sich der Brennstoffpegel in dem genannten Dampfseparator senkt, so daß kein Druckunterschied zum Betrieb des genannten Mischers besteht, wenn der genannte Brennstofftank (5) keinen Brennstoff mehr enthält.
  • Es wurde ferner festgestellt, daß die vorliegende Erfindung die Genauigkeit des Schmiermittel-Brennstoff-Verhältnisses verbessert. Um für ein genaues Gemisch zu sorgen, muß der Brennstoff in flüssiger Form gegeben sein. Bei Brennstoff in Form von Dampf oder bei Dampf- bzw. Luftblasen in dem Brennstoff, wird durch diese Luft bzw. diesen Dampf der Brennstoff in dem Mischer versetzt und das Verhältnis des Schmiermittel-Brennstoffgemischs wird dadurch nicht genau. Wenn im schlimmsten Fall nur Luft durch den Mischer angesaugt wird, wie dies vorstehend für ausgehenden Brennstoff festgestellt worden Ist, so stellt der Mischer nur Schmiermittel und keinen Brennstoff bereit. Die vorliegende Erfindung sorgt dafür, daß in dem Mischer nur flüssiger Brennstoff mit dem Schmiermittel gemischt wird, um so die Genauigkeit des Mischungsverhältnisses beizubehalten.
  • Die Erfindung und deren Vorteile werden aus der Betrachtung der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen eher deutlich. In den Zeichnungen zeigen:
  • Figur 1 eine schematische Ansicht eines Schiffsantriebssystems und eines Brennstofförderssystems, dem Stand der Technik entsprechend; und
  • Figur 2 eine Ansicht eines Schiffsantriebssystems und eines Fördersystems, gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • In den Figuren 1 und 2 werden aus Gründen der Eindeutigkeit, übereinstimmende Bezugsnummern aus dem hierin enthaltenen U.S. Patent 4.583.500 verwendet, sofern dies zweckmäßig ist. Figur 1 zeigt ein Schiffsantriebssystem (200), mit einer Außenbordantriebseinheit mit einem Motorkopf (201) mit einer Zweitakt-Kurbelgehäusebrennkraftmaschine (212) und mit einem unteren abhängigen Getriebegehäuse (203) und einer Schraube (204) und wobei das System durch eine Transomklammer (205) an der Transomplatte eines Schiffs (nicht abgebildet) angebracht ist. In dem Schiff befindet sich ein getrennter Brennstofftank (5). Ein Schmiermittel-Brennstoffmischer (2), wie er in dem hierin enthaltenen U.S. Patent 4.583.500 gezeigt wird, saugt Brennstoff von einem Brennstofftank (5) an und Schmiermittel von einem Schmiermitteltank (7) und führt dem Motor ein Schmiermittel- Brennstoffgemisch zu. Der Mischer (2) weist einen Brennstoffeinlaß (4) auf, der Brennstoff aus dem Brennstofftank (5) empfängt und einen Schmiermitteleinlaß (6, 8), der von einem Schmiermitteltank Schmiermittel empfängt sowie einen Schmiermittel-Brennstoff-Auslaß (10) an dem Anschluß (20), Figuren 2-4 des U.S. Patents 4.583.500, welcher das Schmiermittel-Brennstoffgemisch der Ansaugunterdruckseite der Brennstoffpumpe (11) zuführt, bei der es sich um eine Kurbelgehäusepumpe handelt, die durch Druckimpulse angetrieben wird, Mercury Marine Brunswick Corp., Outboard Service Training Notebook, Bulletin 90-90592 3-1286, Seiten 10-11 und zum Beispiel das U.S. Patent 3.924.975, das hierin durch Verweis enthalten ist. Der Mischer (2) wird durch einen Druckunterschied zwischen dem Brennstoffeinlaß (4) und dem Schmiermittel-Brennstoffauslaß (10) betrieben. Die Brennstoffpumpe (11) saugt das Schmiermittel- Brennstoffgemisch aus dem Schmiermittel-Brennstoffauslaß (10) des Mischers (2) und sorgt so für diesen Druckunterschied.
  • Wie dies bereits vorstehend festgestellt worden ist, tritt bei überschüssigem Schmiermittel in dem Gemisch ein Problem auf, wenn dem Brennstofftank (5) der Brennstoff ausgeht, da dann Luft aus dem Brennstofftank (5) durch den Mischer (2) gesaugt wird, um diesen zu betreiben, so daß der Mischer weiter Schmiermittel aus dem Schmiermitteltank (7) zu dem Schmiermittel-Brennstoffauslaß (10) pumpt, wodurch das Gemisch nur Schmiermittel und keinen Brennstoff enthält. Dies bewirkt wiederum, daß dem Motor aus dem verbleibenden Gemisch in einem Vergasergehäuse, Brennstoffeinspritzsystem oder dergleichen ein zu fettes Schmiermittel-Brennstoffgemisch zugeführt wird, wenn letztgenanntes trocken wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Figur 2 dargestellt, wobei mit der Figur 1 übereinstimmende Bezugsnummern verwendet werden, wo dies Erleichterung der Eindeutigkeit zweckmäßig ist. Zwischen den Brennstof ftank (5) und den Mischer (2) ist ein Dampfseparator (702) geschaltet. Der Dampfseparator umfaßt einen Brennstoffeinlaß (704), der aus dem Brennstofftank (5) Brennstoff empfängt, einen Brennstoffauslaß (706), der dem Mischer (2) dampf freien Brennstoff zuführt und einen Dampfauslaß (708), der dem Motor über eine Nebenleitungsverbindung (710) Brennstoffdampf oder Luft zuführt, so daß der Dampf den Mischer (2) umgeht. Ein schwimmerbetätigtes Anlaßventil (712) in dem Dampfseparator schließt den Auslaß (708), wenn der Brennstoffpegel in dem Dampfseparator auf einen vorgegebenen Pegel ansteigt. Das Ventil weist einen Schwimmer (714) auf, der über den Hebel (716) mit dem an dem Dampfseparator befestigten Drehpunkt (718) verbunden ist, so daß sich bei ansteigendem Brennstoffpegel in dem Dampfseparator (702), das Ventilelement (720) nach oben bewegt, um den Auslaß (708) zu verschließen. Wenn genug Dampf bzw. Luft gegenwärtig ist, senkt sich der Brennstoffpegel und das Ventil (712) öffnet sich und ermöglicht es, daß Dampf bzw. Luft direkt zu dem Auslaß (10) des Mischers strömt. Wenn kein Dampf bzw. keine Luft oder nur geringfügige Mengen von Dampf bzw. Luft gegenwärtig sind, so schließt sich das Ventil (712) . Der Dampf von dem Auslaß (708) wird durch die Nebenleitungsverbindung (710) zu der Ansaugseite der Brennstoffpumpe (11) an dem Schmiermittel- Brennstoffauslaß (10) des Mischers (2) befördert.
  • Wenn dem Brennstofftank (5) der Brennstoff ausgeht, so senkt sich der Brennstoffpegel in dem Dampfseparator (702), wodurch sich das Ventil (712) öffnet. Somit wird Luft aus dem Tank (5) durch den offenen Dampfauslaß (708) und die Nebenleitungsverbindung (710) gesaugt, anstatt durch den Mischer (2). Diese Beendigung des Flusses durch den Mischer (2) stoppt dessen Betrieb, wodurch das Pumpen von Schmiermittel angehalten wird und wodurch eine weitere Zufuhr von Schmiermittel aus dem Schmiermitteltank (7) zu dem Motor gestoppt wird.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß bei einem normalen Betrieb des Motors, wenn Dampf in dem Brennstoff vorhanden ist, dieser Dampf sich in dem Dampfseparator (702) erhöht, so daß sich der Brennstoffpegel in letzterem senkt, wodurch wiederum das Ventil (712) geöffnet wird und wodurch dann der Dampf unter Umgehung des Mischers (2) durch die Nebenleitungsverbindung (710) austreten kann. Somit wird die Genauigkeit des Gemischverhältnisses dadurch beibehalten, daß ein Austausch von Dampf oder Luft gegen Flüssigbrennstoff in dem Mischer (2) vermieden wird, wodurch das Gemischverhältnis ansonsten verändert werden würde.

Claims (1)

1. Schiffsantriebssystem mit einer Zweitakt- Außenbordbrennkraftmaschine (212), die mit einem Schmiermittel- Brennstoffgemisch betrieben wird, einem Brennstoffsystem, das folgendes aufweist: einen Brennstofftank (5), einen Schmiermitteltank (7), einen Schmiermittel-Brennstoffmischer (2) mit einem Brennstoffeinlaß (4), der Brennstoff von dem genannten Brennstofftank (5) empfängt und mit einem Schmiermitteleinlaß (6, 8), der Schmiermittel von dem genannten Schmiermitteltank (7) empfängt sowie einen Schmiermittel-Brennstoffauslaß (10), welcher dem genannten Motor (212) ein Schmiermittel- Brennstoffgemisch zuführt, wobei der genannte Mischer (2) durch einen Druckunterschied zwischen dem genannten Brennstoffeinlaß (4) und dem genannten Schmiermittel-Brennstoffauslaß (10) betrieben wird, wobei der Schmiermittelfluß durch den genannten Mischer gestoppt wird, wenn der Fluidfluß durch den Brennstoffeinlaß des genannten Mischers (2) gestoppt wird;
einer Brennstoffpumpe (11), die das genannte Schmiermittel- Brennstoffgemisch aus dem genannten Schmiermittel- Brennstoffauslaß (10) des genannten Mischers (2) saugt, um so für den genannten Druckunterschied zu sorgen und wobei die Pumpe das genannte Schmiermittel-Brennstoffgemisch zu dem genannten Motor (212) pumpt;
dadurch gekennzeichnet, daß ein Dampfseparator (702) zwischen den genannten Brennstofftank (5) und den genannten Mischer (2) geschaltet ist, wobei der genannte Dampfseparator (702) einen Brennstoffeinlaß (704) aufweist, der Brennstoff von dem genannten Brennstofftank (5) empfängt, sowie einen Brennstoffauslaß (706), der dem genannten Brennstoffeinlaß (4) des genannten Mischers (2) Brennstoff zuführt und einen Dampfauslaß (708), der über eine Nebenleitungsverbindung (710) der genannten Brennstoffpumpe (11) Dampf zuführt und dabei den genannten Mischer (2) umgeht;
wobei der genannte Dampfseparatorauslaß (708) ein Schwimmerventil (712) aufweist, das auf den Brennstoffpegel in dem genannten Dampfseparator anspricht, um den genannten Dampfauslaß (708) zu öffnen, wenn sich der Brennstoffpegel in dem genannten Dampfseparator senkt, so daß kein Druckunterschied zum Betrieb des genannten Mischers besteht, wenn der genannte Brennstofftank (5) keinen Brennstoff mehr enthält.
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