Reparaturinformationen
Wie funktioniert das Kraftstoffsystem?
Juli 30, 2021
Aktie:
Funktion und Prinzip
Kraftstoffzufuhr und Verdunstungskontrolle
Das Kraftstoffsystem fördert den Kraftstoff und reguliert die Kraftstoffdämpfe.
Das Kraftstoffsystem ist für die Befüllung, den Transport und die Versorgung des Motors mit Kraftstoff zuständig. Es gewährleistet eine reibungslose Kraftstoffzufuhr zum Motor und unterstützt dessen Betrieb.
Es sammelt außerdem Öldämpfe und gibt gefiltertes Gas an die Atmosphäre ab. Das Verdampfungssystem arbeitet durch Absorption und Desorption. Kraftstoff im Tank erzeugt bei Änderungen der Umgebungstemperatur Öldämpfe.
Sobald der Dampfdruck den eingestellten Systemdruck überschreitet, öffnet sich das Zweiwegeventil. Öldämpfe gelangen in den Kohlebehälter und werden von Aktivkohle adsorbiert.
Wenn der interne Systemdruck niedriger ist als der eingestellte Druck, öffnet sich das Zweiwegeventil wieder, und Außenluft strömt durch den Kohlefilter in das System, um den Druck wiederherzustellen.
Wenn der Motor läuft und das Steuergerät erkennt, dass das Reinigungsventil des Aktivkohlefilters geöffnet werden muss, öffnet sich dieses. Unter dem entstehenden Unterdruck im Ansaugkrümmer gelangt Kraftstoffdampf in den Motor und wird verbrannt.
Komposition und Arrangement
Komponenten und Layoutprinzipien
Die Anordnung des Kraftstoffsystems beeinflusst Sicherheit und Leistung.
Das Kraftstoffsystem besteht aus einem Tankdeckel, einer Kraftstoffleitung, einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe, einem Benzinfilter, einem Aktivkohlefilter, einem Aktivkohlefilter-Reinigungsventil, Rohrleitungen und weiteren Komponenten.
Die Anordnung des Kraftstoffsystems hat einen wesentlichen Einfluss auf dessen Leistungsfähigkeit. Eine sinnvolle Anordnung ist gleichbedeutend mit einer zusätzlichen Versicherung für das System, wodurch die Einhaltung nationaler Vorschriften erleichtert und Sicherheitsrisiken reduziert werden.
Allgemeine Gestaltungsprinzipien
- PrioritätNach der Anordnung des Kraftstofftanks sollte der Anordnung des Ölfilters, des Aktivkohlefilters, des Magnetventils und anderer Teile Priorität eingeräumt werden.
- InterferenzTeile des Kraftstoffsystems dürfen nicht mit umliegenden Teilen in Konflikt geraten und müssen die Anforderungen an Montage, Demontage und Prüfung erfüllen.
- WärmedämmungTeile des Kraftstoffsystems sollten so weit wie möglich vom Abgassystem und anderen Wärmequellen entfernt angebracht werden. Befinden sie sich zu nah an Wärmequellen, ist eine zusätzliche Wärmedämmung erforderlich.
Erweiterter Kontext des Kraftstoffsystems
Wirbelwellenmotor und Normen
Die Kraftstoffsysteme von Turbowellenmotoren haben spezielle Betriebsanforderungen.
Je nach den Anforderungen des Hubschrauberflugs muss das Treibstoffsystem eines Turbowellenmotors verschiedene Anforderungen erfüllen.
- Breites Temperaturspektrum BrennstoffversorgungEs sollte eine normale Kraftstoffzufuhr über einen weiten Temperaturbereich gewährleisten. Der allgemeine Temperaturbereich liegt zwischen -60 und 60 °C. Bei zu niedrigen Temperaturen kann Luftfeuchtigkeit gefrieren und sich am Kraftstofffilter ablagern, diesen verstopfen, die Kraftstoffzufuhr zum Motor reduzieren und zum Motorstillstand führen. Bei zu hohen Temperaturen kann sich der Kraftstoff unter der starken Hitze zersetzen und Koks bilden, was die normale Kraftstoffzufuhr beeinträchtigt.
- Anti-Crash- und Anti-Bomben-FähigkeitDie Konstruktion sollte die Gefährdung der Kraftstoffleitung durch Kugeln verringern, eine Restkonstruktion verwenden, damit die normale Kraftstoffzufuhr auch nach Beschädigung einzelner Komponenten aufrechterhalten werden kann, und eine Saugkraftstoffpumpe sowie selbstabdichtende Maßnahmen bei einem Crash einsetzen, um ein Austreten und Entzünden von Kraftstoff während eines Crashs zu verhindern.
- KraftstoffzerstäubungsqualitätDas Kraftstoffsystem muss den Kraftstoff in der Brennkammer durch die Düse oder die Auswurfklappe gleichmäßig zerstäuben, während sich der Motor in verschiedenen Betriebszuständen befindet.
Typische Spezifikationsstandards
Die allgemeine Konstruktionsspezifikation für Flugzeugtreibstoffsysteme legt die Anforderungen an Konstruktion, Leistung, Kompatibilität und Verifizierung von Flugzeugtreibstoffsystemen fest. Diese Anforderungen und Verifizierungskriterien gelten für die Entwicklung militärischer Flugzeugtreibstoffsysteme und -ausrüstung und dienen Ingenieuren und Technikern als Leitfaden für die Konstruktion von Treibstoffsystemen.
Die allgemeinen Anforderungen an Treibstoffsysteme für zivile Flugzeuge legen die allgemeinen technischen und Verifizierungsanforderungen für Funktion, Leistungsfähigkeit, Konstruktion und Aufbau dieser Systeme fest. Die Norm gilt für die Konstruktion und Verifizierung von Treibstoffsystemen für zivile Flugzeuge.
Die Konstruktionsanforderungen für Treibstoffsysteme ziviler Flugzeuge legen die Anforderungen an die Lufttüchtigkeitsprüfung für die Konstruktion und Verifizierung von Treibstoffsystemen ziviler Flugzeuge fest. Sie gelten für die Konstruktion, Verifizierung und Lufttüchtigkeitsprüfung von Treibstoffsystemen ziviler Flugzeuge mit Turbinentriebwerken.
Typische Patente
Patentbeispiele aus dem Originalartikel
Mehrere Patentbeispiele zeigen unterschiedliche Designrichtungen für Kraftstoffsysteme auf.
Neues Gebrauchsmuster für ein Kraftstoffsystem – Patent
Das neue Gebrauchsmusterpatent für ein Kraftstoffsystem betrifft ein neuartiges Kraftstoffsystem. Es zeichnet sich dadurch aus, dass das Kraftstoffsystem einen Haupttankkörper, einen Nebentankkörper und ein zwischen Haupttankkörper und Nebentankkörper angeordnetes Betankungs- und Abgasrohr umfasst.
Zwischen dem Haupttank und dem Nebentank befindet sich außerdem ein Edelstahlrohr. Die beiden Enden des Edelstahlrohrs sind über ein Verbindungsstück mit dem Haupttank und dem Nebentank verbunden.
Die technische Lösung ist intelligent und kompakt gestaltet. Sie nutzt den Karosserieraum optimal aus, erfüllt die Kundenanforderungen und ermöglicht eine größere Flexibilität bei der Entwicklung zukünftiger Fahrzeuge.
Patent für ein energiesparendes und umweltfreundliches Kraftstoffsystem
Das Gebrauchsmusterpatent für ein energiesparendes und umweltfreundliches Kraftstoffsystem umfasst Steuergerät (ECU), Motor, Batterie, Kohlenstoffpumpe, Verriegelungsdeckel und Kraftstofftank. Das Steuergerät ist über Leitungen mit Batterie, Motor und Kohlenstoffpumpe verbunden.
Die Kohlenstoffpumpe ist über eine Leitung mit dem Kraftstofftank verbunden, ebenso wie der Verriegelungsdeckel. Zum Kraftstoffsystem gehört außerdem ein Halbleiter-Kühl-/Heizelement, das über eine Leitung zwischen Batterie und Kohlenstoffpumpe angeordnet ist.
Diese technische Lösung leitet sauberes Gas in die Atmosphäre ab, nachdem die Kohlenwasserstoffe vom Kohlenstofftank adsorbiert wurden, und schützt so die Umwelt vor Kohlenwasserstoffverschmutzung. Der vom Motor während der Fahrt erzeugte Unterdruck desorbiert die im Kohlenstofftank gespeicherten Kohlenwasserstoffe und führt sie dem Motor zur Verbrennung zu. Dadurch wird Strom erzeugt, Energie gespart und Kosten gesenkt.
Kraftstoffsystem für Lokomotiven mit Verbrennungsmotor
Das praktische Kraftstoffsystem einer Verbrennungsmotorlokomotive umfasst einen Dieselmotor, einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe, einen Kraftstofffilter und eine Druckregeleinrichtung. Der Kraftstofftank ist über die Hauptkraftstoffzuleitung mit dem Kraftstoffeinlass des Dieselmotors verbunden.
Der Kraftstofftank ist über die Hauptkraftstoffrücklaufleitung mit dem Kraftstoffeinlass des Dieselmotors verbunden und enthält außerdem ein Bypassventil und einen Kraftstoffvorwärmer. Die Hauptkraftstoffzuleitung verbindet nacheinander Kraftstofftank, Kraftstofffilter, Kraftstoffpumpe, Bypassventil, Druckregler und den Kraftstoffeinlass des Dieselmotors.
Der Ausgang des Bypassventils ist über die Bypass-Ölleitung mit dem Kraftstoffvorwärmer verbunden. Der Druckregler ist über die Druckregler-Ölleitung mit dem Kraftstoffvorwärmer verbunden, und der Kraftstoffvorwärmer ist über die Hilfsrücklaufleitung mit dem Kraftstofftank verbunden.
Das Patent beschreibt sowohl den Bypass-Ölkreislauf als auch den Regelölkreislauf. Durch den Bypass-Ölkreislauf und den Regelölkreislauf wird der Systemöldruck in zwei Schritten – einer Voreinstellung und einer Feinjustierung – geregelt, wodurch eine präzisere Steuerung des Systemöldrucks und ein zuverlässiger Betrieb des Dieselmotors gewährleistet wird.
Zusammenfassung
Das Kraftstoffsystem ist sowohl ein Versorgungssystem als auch ein Dampfmanagementsystem.
Im Automobilbereich versorgt das Kraftstoffsystem den Motor mit Kraftstoff und regelt die Kraftstoffdämpfe über das Zweiwegeventil, den Aktivkohlefilter, das Reinigungsventil, die ECU-Logik und den Unterdruck im Ansaugkrümmer.
Der Originalartikel behandelt darüber hinaus die Kraftstoffversorgung von Turbowellenmotoren, Normen für Flugzeugtreibstoffsysteme und Patentbeispiele. Zusammengenommen zeigen diese Abschnitte, dass bei der Auslegung von Treibstoffsystemen Kraftstoffzufuhr, Sicherheit, Druckregelung, Wärmeisolierung, Dampfbehandlung und Verifizierungsanforderungen berücksichtigt werden müssen.
