Aufbau eines Zweitanksystems mit Pölumwälzung beim Aufwärmen

Hier wird noch gebaut!
Die unten aufgeführten Fließbilder stellen die unterschiedlichen Betriebsarten dar. Im spannungslosen Zustand (Hauptschalter "AUS") stehen alle Ventile auf "Notbetrieb", bei dem quasi ein serienmäßiger Fluss des Kraftstoffs (Diesel) ohne KGR stattfindet. Üblicherweise werden die Ventile als Symbol nur in Ruhestellung gezeichnet, was jedoch zum Lesen eines solchen Plans eine gewisse Übung voraussetzt. Ich habe daher für jede Betriebsart die Magnetventile in ihre geschaltete Position geschoben, so lässt sich der Plan leichter lesen. Es kommen vier 3/2-Wegeventile und zwei 2/2-Wegeventile zum Einsatz.
 

 
Not-/Dieselbetrieb

Über den Hauptschalter werden sämtliche elektrisch beeinflussbaren Bauteile des Umbaus deaktiviert bzw. alle Magnetventile in ihre spannungslose Ruheposition gebracht. Die beiden Rückläufe sind offen, der Kühlwasserstrom durch den WT ist unterbrochen. Elektrische Heizung und Pöl-Vorförderpumpe sind ausgeschaltet.
 

 
Start-/Aufwärmbetrieb, langsames Spülen

Für den Dieselbetrieb wird ein KGR hergestellt, um anfallende Abwärme der ESP und ESDs zu nutzen. Damit wird eine größere Vorerwärmung dieser Teile bewirkt. Es kann in dieser Betriebsart auch eine zusätzliche elektrische Dieselheizung eingesetzt werden. Die am Pöltank angebaute Pumpe fördert Pöl über den Wärmetauscher und die Ventile MV6 und MV4 zurück zum Tank. Somit ist gewährleistet, dass sich zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Pöl bis zum MV1 erwärmtes Pöl in den Leitungen befindet. Über einen Entlüfter mit Stauvolumen (Oventrop TocUno) findet trotz Diesel-KGR eine automatische Entlüftung des Systems statt.
 

 
Pölbetrieb mit KGR
Die Dieselpumpe wird abgeschaltet, das isolierte Filtergehäuse speichert die während der Startphase erzeugte Wärme. Die 3/2-Wegeventile vor und nach der Einspritzpumpe tauschen nun sowohl Vor- als auch Rücklauf der beiden Kreisläufe. Im Pölkreislauf ist ebenfalls ein KGR geschaltet, sodass die noch im Umlauf befindliche Menge Diesel (Volumen der Einspritzpumpe) dem Pöl zugemischt wird. Auch hier wird über einen Oventrop TocUno automatisch entlüftet
 

 
Pölbetrieb ohne KGR

Bei Erreichen von ca. 75°C an der ESP, gemessen an MP4 direkt am Hochdruckteil, wird der Rücklauf in den Pöltank über MV4 geöffnet. Damit soll verhindert werden, dass durch immer weiter aufgenommene Abwärme im KGR die Pöltemperatur über die Kühlwassertemperatur ansteigen kann. Das kann je nach Einspritzpumpe dazu führen, dass ein Temperaturfühler ein Fehlersignal an das Steuergerät sendet und somit das Fahren nur noch im Notprogramm möglich ist. In dieser Betriebsart findet eine besser definierteTemperierung des Pöls statt, die jedoch abhängig ist von der Heizleistung der Wärmetauscher und Durchflussmenge.

 

 
Pölbetrieb bei hoher Kraftstofftemperatur

Direkt am Ventilgehäuse des MV4 ist ein weiterer Bimetallschalter angebracht, der beim Erreichen von 85°C Rücklauftemperatur den Stromkreis zur Spule des MV5 unterbricht. Dadurch schließt das Ventil und die Kühlwasserversorgung des WTs ist unterbrochen. Diese Maßnahme ist sinnvoll für Systeme, die mit einer temperaturabhängigen Fördermengenregelung arbeiten und dafür einen Temperaturfühler in der ESP verwenden.
 

 
Schneller Spülbetrieb

In dieser Betriebsart werden die beiden 3/2-Wegeventile vor und nach der ESP auf Diesel-Vor- und Rücklauf geschaltet, wobei ein offener Rücklauf in den Dieseltank vorhanden ist. MV2 wird dabei über ein Zeitrelais verzögert umgeschaltet, damit die Restmenge Pöl nicht in den Dieseltank gelangt. Die Verzögerungszeit sollte so gewählt werden, dass auch bei kleinster Fördermenge das System gespült wird und lieber etwas Diesel in den Pöltank gelangt. Nach dem Umschalten wird die Einspritzpumpe von der im Dieselfilter gespeicherten Menge erwärmten Diesels versorgt.
 

 
Elektrik

Bei der Elektrik ist auf die unterschiedliche Ansteuerung (+/-) der Ventile zu achten. Die Ansteuerung der Ventile per geschalteter Masse ist erforderlich für die Funktion der verzögerten Rücklauf- Schaltung und des Warnsummers. Dieser soll den Fahrer darauf aufmerksam machen, dass beim Abstellen des Fahrzeugs noch versehentlich die Betriebsart "Pöl" gewählt ist, was natürlich beim nächsten Kaltstart unvorteilhaft ist, da das System nicht mit Diesel gespült wurde.
 

 
Beschaltung des Rücklauf-MVs (MV2)

Hier kommt ein elektronisches Zeitrelais zum Einsatz (Conrad Best.Nr. 190027), mit dem MV2 in Abhängigkeit zur Schaltstellung von MV1 zeitverzögert zurückgeschaltet wird. Beim Umschalten von Diesel auf Pöl schalten beide Ventile synchron, beim Zurückschalten von Pöl auf Diesel schaltet MV2 mit einer wählbaren Verzögerung. So wird verhindert, dass die noch in der ESP befindliche Menge Pöl in den Dieseltank gelangen kann. Der Zeitverzug sollte so gewählt werden, dass die ESP auch bei niedrigster Fördermenge ganz sicher komplett mit Diesel gespült ist, bei offenem Rücklauf und MVs direkt vor und hinter der ESP ca. 20 Sekunden. Es ist bewusst in Kauf zu nehmen, dass etwas Diesel in den Pöltank gelangt, niemals umgekehrt! Zur Erklärung des Anschlusses auf das Bild klicken. 
 

 

Begriffserklärung:
MP1...MP4=Messpunkte für Temperatur, MV1...MV6=Magnet-Ventile, OVE=Oventrop Heizölentlüfter, SHH=SamHotte-Heizer, WT=Wärmetauscher
Alternativ zu diesen Plänen habe ich hier auch einen Entwurf gemacht, bei dem im Vor- und Rücklauf 4/2-Wegeventile anstatt der sonst üblichen 3/2-Wegeventile zum Einsatz kommen.