CN103375319B - 具有燃料过滤器的燃料输送模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于设置在车辆的燃料容器（2）中的燃料输送模块，其包括用于存储燃料的调压室（3）、用于从调压室（3）输送燃料到燃料消耗装置的燃料泵（4）和燃料过滤器，由所述燃料泵（4）输送的燃料流过所述燃料过滤器。所述燃料过滤器被接收在被设置在所述调压室（3）外部的过滤器壳体（5）中。

Description

具有燃料过滤器的燃料输送模块

技术领域

本发明涉及燃料输送模块，其具有设置在机动车辆的燃料容器中的燃料过滤器。

背景技术

为了输送燃料，机动车辆的燃料输送模块被设置在用作燃料容器的车辆储罐的外部或内部。用于从储罐输送燃料到内燃发动机(例如，该车辆的内燃发动机)的所述输送模块的燃料泵被直立设置在所述输送模块中。由燃料泵输送的燃料流过的通常圆柱形的燃料过滤器被设置在直立燃料泵旁边的燃料输送模块中或作为凸缘的一部分，燃料输送模块可以通过所述凸缘被紧固到例如燃料容器的上壁。在没有规定交换过滤器元件的情况下，燃料过滤器具有为车辆的总使用寿命设计的纳污容量。该设计涉及通常受污染的燃料。燃料输送模块的部件通常设置在用作储蓄器(reservoir)的调压室中，其确保即使在几乎是空储罐的情况下和在动态驱动条件下也保证燃料输送到发动机。

由于其被设置在燃料输送模块中，燃料过滤器的几何尺寸主要由所述模块限制。特别是设置在燃料容器中的输送模块的最大体积(例如，最大直径和/或最大高度)因此由燃料容器中的安装开口和燃料容器自身的高度预先确定，输送模块通过安装开口引入以便组装在燃料容器中。由于燃料容器中的安装开口的直径不能被扩大任何期望的量并且现代燃料容器的总体高度相对较低，对燃料过滤器的过滤器体积设置了狭窄的限制，并且因此同样地对从燃料过滤的污物颗粒的存储或容纳能力也设置了狭窄的限制。与此同时，近几代发动机将甚至更高的需求放在燃料清洁度上。为了满足这些需求，必须增加燃料过滤器的效率，这反过来减少了给定过滤器体积的纳污容量。

在这种情况下，纳污容量是指例如可以通过干燥和称重而确定的以克为单位的颗粒质量。然而，燃料过滤器的容量与从燃料中保留的这些颗粒的大小无关。另一方面，燃料过滤器的效率给出了关于可以从受污染的燃料中分离的限定大小的颗粒的百分比信息(例如，所有小于5μm的颗粒的80％被保留)。在已知效率和燃料过滤器容量的数值和燃料的给定污染程度的情况下，可以因此计算出燃料过滤器的更换时间间隔。

目前安装在标准燃料输送模块中的燃料过滤器通常具有不超过20g的纳污容量。这样的结果是，特别是在关于燃料中存在的固体污物成分的燃料清洁度所遵守的要求比例如中欧基本上要低的国家中，这样的燃料输送模块的燃料过滤器不具有用于车辆的总使用寿命的足够大的纳污容量。目前，这适用于例如重要的增长市场印度、中国、俄罗斯、巴西、墨西哥等。这意味着，在一定操作时间后，必须更换燃料过滤器，这增加了车辆的维护费用。这个问题的其他已知解决方案提供了具有相对大的过滤器体积的燃料过滤器，其设置在燃料容器的外部并且与燃料输送模块流体连通。然而，参照必要的事故保护，必须额外地设计外部燃料过滤器，也就是，设置在燃料容器外部的过滤器。

发明内容

在此背景下，本发明的目标是，提出具有燃料过滤器的燃料输送模块，所述燃料过滤器设置在车辆的燃料容器中，该燃料输送模块允许在总体高度低的燃料容器中使用大体积的燃料过滤器，该燃料过滤器具有尺寸设计得足够大以用于预期车辆使用寿命的纳污容量，使得即使当车辆在必须考虑到燃料污染程度升高的国家中操作时，所述燃料过滤器不需要在车辆的整个使用寿命期间更换。此外，所述燃料输送模块必须被构造成尽可能紧凑，以便保持由燃料输送模块在燃料容器中的设置所引起的所述燃料容器中的体积损失尽可能小。

此目的通过根据本发明的燃料输送模块实现。另外，还公开了本发明的特别有利的配置。

应当指出的是，在下面说明中分别列出的特征可以以任何所需的、技术上有用的方式相互组合，并指示本发明的进一步配置。本说明特别是结合附图额外地描述本发明的特征并详述本发明。

根据本发明，设置在车辆(特别是机动车辆)的燃料容器(例如燃料箱)中的燃料输送模块包括用作存储燃料的储蓄器的调压室、用于从所述调压室输送燃料到燃料消耗装置(例如，车辆的内燃发动机)的燃料泵以及由燃料泵输送的燃料流过的燃料过滤器。根据本发明，燃料过滤器被接收在设置在所述调压室外部的过滤器壳体中。如引言中所述，标准燃料输送模块的过滤器体积对其中可以设置燃料输送模块的所述燃料容器的总体高度的直接依赖性可以因此被消除。由于其设置在所述调压室外部，即使在设计得相对较浅的燃料容器中，根据本发明的燃料输送模块的燃料过滤器仍然可以被提供有足够大的过滤器体积和相应大的纳污容量，使得所述纳污容量被充分确定尺寸以用于预期车辆使用寿命，使得即使当车辆在必须考虑燃料污染程度升高的国家中操作时，所述燃料过滤器也不必在车辆的整体使用寿命期间更换。

根据本发明，整个燃料输送模块(即主要是调压室、燃料泵和被接收在过滤器壳体中的燃料过滤器)被设计为设置在燃料容器中。出于这个目的，对应的安装开口优选设置在燃料容器中的上壁，所述燃料输送模块可以通过该安装开口被引入所述燃料容器中用于组装目的，并且可以从中去除。在安装状态下，根据本发明的燃料输送模块的调压室的中心轴线大致成直角延伸到所述燃料容器的上壁或下壁的延伸平面。由于包括接收在所述过滤器壳体中的燃料过滤器的根据本发明的燃料输送模块可以设置在所述燃料容器里面，在涉及车辆的可能事故的情况下，所述燃料输送模块和所述燃料过滤器由所述燃料容器保护，从而在根据本发明的燃料输送模块的情况下，不需要对此采取额外的保护措施，而对于例如设置在燃料容器外部的外部燃料过滤器来说可能需要采取额外的保护措施。

根据本发明的有利配置，所述过滤器壳体设置在离所述调压室一横向距离处，使得所述燃料输送模块在安装状态下基本上是L形。特别地，出于此目的，所述过滤器壳体被大约设置在所述调压室的基座的水平高度处。此设置使得可能通过安装开口将所述燃料输送模块引入所述燃料容器中，而无需特意使所述燃料容器的安装开口适应根据本发明的燃料输送模块。例如，如果所述过滤器壳体被安装在所述调压室外部，但是例如直接紧靠所述调压室的外壁，则上述情况将成立。在这种情况下，所述燃料容器的安装开口的直径将必须适应所述燃料输送模块的新直径或横截面形状，以便能够通过所述安装开口将所述燃料输送模块引入所述燃料容器中。

由于其几何L形状，根据本发明的燃料输送模块可以通过简单的旋转运动穿过标准安装开口被引入到所述燃料容器中，所述L形状的燃料输送模块的一个肢形件(limb)首先穿过所述安装开口，然后所述L形状的燃料输送模块的第二肢形件穿过所述安装开口，如随后在本文更详细地说明。此外，由于根据本发明的燃料输送模块的L形状配置的结果，所述燃料容器内的重要适应/调适同样是不必要的，因为当安装在所述燃料容器中时，所述过滤器壳体相对于所述调压室的横向间隔布置被设置得基本平行于所述燃料容器的下壁。

本发明的又一有利配置确保所述过滤器壳体通过至少一个连杆机械地连接到所述调压室的外壁。在所述过滤器壳体和所述调压室之间的刚性的节省空间的机械连接可以由此被实施，以实现燃料过滤器或过滤器壳体相对于所述调压室的精确定位，由此，首先方便根据本发明的燃料输送模块在所述燃料容器中的安装，其次可以实现在安装状态下的所述燃料容器内的燃料过滤器的准确定位。因此，所述L形状的燃料输送模块的第一肢形件基本上由所述连杆和所述过滤器壳体形成，并且所述L形状的燃料输送模块的第二肢形件基本上由所述调压室形成。

为了进一步促进根据本发明的燃料输送模块在所述燃料容器中的安装过程，根据本发明的又一有利配置，所述至少一个连杆被枢转到所述调压室的外壁。出于这个目的，如果所述连杆可以在所述调压室的外壁上仅在相对较小的角度范围内被旋转，通常足以使得在整个燃料输送模块的旋转运动中，所述L形状的燃料输送模块的第一肢形件可以相对于所述L形状的燃料输送模块的第二肢形件在一定程度上被旋转，其中所述L形状的燃料输送模块的第一肢形件在组装过程中穿过所述燃料容器的安装开口首先被引入，并基本上由所述连杆和所述过滤器壳体形成，所述L形状的燃料输送模块的第二肢形件基本上由所述调压室形成并被第二个引入所述安装开口。

本发明的又一有利配置的特征在于，燃料水平发送器被枢转到所述调压室的外壁或到所述燃料泵。所述燃料水平发送器基本上包括具有近端和远端的旋转臂，所述旋转臂的近端被枢转到所述调压室的外壁或到所述燃料泵，并且浮子被附连到所述远端。根据本发明的燃料输送模块的旋转臂可以至少被旋转到一位置，在该位置处所述浮子被设置在所述过滤器壳体和所述调压室之间。因此，在此位置处，所述燃料水平发送器被设置在所述过滤器壳体和所述调压室的外壁之间的中间空间中，使得其设置成基本上平行于由所述连杆和所述过滤器壳体形成的L形状燃料输送模块的肢形件。所述燃料水平发送器的这个位置使得已经提到的根据本发明的燃料输送模块穿过燃料容器中的标准安装开口的简单安装变得可能。

本发明的又一有利和紧凑的结构配置确保所述燃料泵被设置在所述调压室中。在这种情况下，所述燃料泵被设置成特别是直立设置在所述调压室中，也就是，所述燃料泵的中心轴线基本平行于所述调压室的中心轴线延伸。

此外，根据另一有利配置，所述燃料输送模块的特征在于设置在所述调压室上方的凸缘。所述燃料输送模块可以由此优选被紧固(例如拧紧)到所述燃料容器的上壁。

通过本身已知的波纹管管道，可以适当地实施在所述燃料泵、所述燃料过滤器或过滤器壳体与所述燃料输送模块的凸缘之间的机械柔性液压连接。

附图说明

参照附图中所表示的示例性实施例，在下面更详细地说明本发明的更有利的细节和效果，其中：

图1示出根据本发明的燃料输送模块的第一侧视图，

图2示出从相反侧面观察的图1的燃料输送模块的第二侧视图，

图3示出图1的燃料输送模块的顶视图，

图4示出在燃料容器中安装图1的燃料输送模块的第一步骤，

图5示出在燃料容器中安装图1的燃料输送模块的第二步骤，

图6示出在燃料容器中安装图1的燃料输送模块的第三步骤，

图7示出在燃料容器中安装图1的燃料输送模块的第四步骤，

图8示出在燃料容器中安装图1的燃料输送模块的第五步骤。

具体实施方式

在不同附图中，类似部件总是由相同的附图标记表示，从而原则上它们仅被描述一次。

图1表示根据本发明的燃料输送模块1的第一侧视图。所述燃料输送模块1被设计为设置在车辆特别是机动车辆的燃料容器2中，如图4至图8所示。燃料输送模块1基本上包括用作存储燃料的储蓄器的调压室3、用于从调压室3输送燃料到燃料消耗装置特别是车辆的内燃发动机(在图1中未示出)的燃料泵4以及由燃料泵输送的燃料流过的燃料过滤器(在图1中也未示出)。燃料过滤器被接收在过滤器壳体5中，如图1中所示，过滤器壳体5设置在调压室3的外部。过滤器壳体5可包括过滤器(未示出)。

在图1中所示的燃料输送模块1的示例性实施例中，过滤器壳体5具有入口(未示出)和出口(也未示出)，入口和出口都经由波纹管管道(在图1中也未示出)液压连接到燃料泵4。

调压室3以本身已知的方式确保即使在实际空油箱的情况下和在车辆的动态驱动条件下保证燃料输送到内燃发动机。

如在图1中还可以看到的，在图示的根据本发明的燃料输送模块1的示例性实施例中，燃料泵4被设置在调压室3中，并且特别地被直立地设置在其中。也就是说，燃料泵4的中心轴线基本平行于调压室3的中心轴线延伸。

另外，图1中所示的燃料输送模块1具有设置在调压室3上方的凸缘6。凸缘6用于将燃料输送模块1紧固到图4至图8中所示的燃料容器2，特别是紧固到燃料容器2的上壁7。

从图1中可以清楚地看出，过滤器壳体5被设置在离调压室3一横向距离处。特别地，在图1中所表示的燃料输送模块1的示例性实施例中，过滤器壳体5经由第一和第二连杆8、9被机械地连接到调压室3的外壁。杆8、9每个都被刚性地连接到过滤器壳体5。杆8、9被铰接耦连到调压室3。杆8、9每个都不同于彼此弯曲，以便能够插在储罐中。例如，如图3中所示，杆9向内弯曲，而杆8向下弯曲。杆8、9中的弯曲可以在平面中彼此偏移90度。另外，杆8、9以远离垂直方向大约10度的角度从过滤器壳体的上基座向外伸出。因此基本上包括调压室3和经由连杆8和9被连接到调压室3的外壁的过滤器壳体5的燃料输送模块1是L形状，此L形状的第一肢形件由过滤器壳体5和连杆8和9形成，而L形状的第二肢形件由调压室3形成。特别地，在图1中所示的燃料输送模块1的示例性实施例中，过滤器壳体5被设置成在离调压室一横向距离处接近调压室3的基座10的水平高度。

如在图1中可以进一步看出，连杆8和9通过横向构件11在过滤器壳体侧面上彼此连接，使得连杆8和9以及横向构件11形成支架状联动装置(linkage)。在图1中所表示的燃料输送模块1的示例性实施例中，过滤器壳体5被刚性地连接到横向构件11。相比之下，在调压室侧面上的连杆8和9的端部被枢转到调压室3的外壁。连杆8和9可以在调压室3的外壁上至少在小角度范围内被旋转，使得由过滤器壳体5和连杆8、9形成的L形状的燃料输送模块1的肢形件可以相对于由调压室3形成的L形状燃料输送模块1的第二肢形件在一定程度上被旋转。这便于燃料容器2中的安装，如在图4至图8的描述过程中更详细说明的。

如从图1中进一步明显看出，燃料输送模块1具有枢转到调压室3的外壁的燃料水平发送器12。燃料水平发送器12基本上包括具有近端和远端的旋转臂13，旋转臂13的近端被枢转到调压室3的外壁，并且浮子14被保持在所述远端上。应当理解的是，当所有三个都被旋转到对准时，两个浮子14都位于过滤器壳体5和调压室3之间。同样地，旋转臂13也是弯曲的。

在图1中，燃料水平发送器12被示出处于两个不同的操作位置，即第一低位置和第二高位置，在第一低位置中，浮子14近似位于调压室基座10的水平高度处，在第二高位置中，浮子14大约位于凸缘6的水平高度处。当安装在燃料容器2中时，燃料水平发送器12以本身已知的方式用于确定燃料容器2中的燃料水平。相应地，图1中所表示的燃料水平发送器12的第一低位置近似对应于空的燃料容器2，并且燃料水平发送器12的第二高位置近似对应于装满的燃料容器2。

如从图1中明显看出，浮子14和保持浮子14的旋转臂13在第一低位置处被设置在过滤器壳体5和调压室3之间，使得在此位置处燃料水平发送器12被设置成基本平行于由连杆8、9和过滤器壳体5形成的L形状燃料输送模块1的肢形件。如在图4至图8的下面描述中说明的，燃料水平发送器12的此位置允许燃料输送模块1在燃料容器2中的特别简单安装。

图2示出了从相反侧面观察的图1中所表示的燃料输送模块1的第二侧视图，并且图3示出了燃料输送模块1的顶视图。

在图4至图8中，表示了说明在燃料容器2中安装如图1至图3中所示的根据本发明的燃料输送模块1的五个组装步骤。出于这个目的，燃料容器2具有优选在上壁7中的标准安装开口15。

在图4中所示的第一组装步骤中，燃料输送模块1相对于在图8中所表示的其在燃料容器2中安装的最后位置被旋转近似90°，以便首先穿过安装开口15将由过滤器壳体5和连杆8和9形成的L形状燃料输送模块1的肢形件引入燃料容器2中。另外，在此组装步骤中，燃料水平发送器12被旋转到已经描述的位置，在该位置处浮子14和保持浮子的旋转臂13被基本设置在过滤器壳体5和调压室3之间，使得燃料水平发送器12与首先被引入安装开口15中的L形状的燃料输送模块1的肢形件对准。

在过滤器壳体5和燃料水平发送器12的浮子14已经被引入燃料容器2中之后，燃料输送模块1可以被旋转一定的量，以便也穿过安装开口15引入由调压室3形成的L形状的燃料输送模块1的第二肢形件，如图5中图示的第二组装步骤中所示。在此组装步骤中，其中调压室3的基座10首先穿过安装开口15，证明特别有利的是保持过滤器壳体5的连杆8和9被可旋转地安装到调压室3的外壁上。一般地，连杆8、9可旋转地仅通过小角度范围就足以使得连杆8、9可以相对于调压室3在一定程度上被旋转以便插入调压室3。

在图6中所示的第三组装步骤中，调压室3的基座10已经穿过安装开口15，并且燃料输送模块1可以进一步在图8中所表示的其最后安装位置的方向上旋转。

在图7中所示的第四组装步骤中，燃料输送模块1已经到达其在燃料容器2中的最后安装方向。在此安装方向上，燃料输送模块1的调压室3的中心轴线基本上成直角延伸到燃料容器2的上壁7或下壁16的延伸平面。从如图7中所示的第四组装步骤开始，燃料输送模块1可以在燃料容器2的下壁16的方向上被进一步推动，直到其到达图8中所表示的第五和最后组装状态。

在图8中所示的燃料输送模块1的最后安装位置中，过滤器壳体5搁置在燃料容器2的下壁16上。燃料输送模块1现在可以通过凸缘6被拧紧到燃料容器2。

由于根据本发明设置燃料过滤器和过滤器壳体5在调压室3外部的结果，即使在燃料容器2被设计得相对较窄的情况下，其中燃料容器的高度基本上小于其宽度，燃料输送模块1的燃料过滤器也可以被提供过滤器体积和对应的纳污容量，使得此容量足够大以用于预期车辆使用寿命，使得即使当车辆在必须考虑燃料污染程度升高的国家中操作时，燃料过滤器也不必在车辆的整体使用寿命期间更换。

此外，通过燃料输送模块1在燃料容器2中的安装由过滤器壳体5所引起的体积的损失是非常小的，因为过滤器壳体5和燃料过滤器在操作过程中完全被燃料填充。同样地，连杆8和9导致燃料容器2中体积损失小到可以忽略不计。另外，因为它们被完全设置在燃料容器2内，在可能涉及车辆的事故情况下，燃料输送模块1和燃料过滤器和过滤器壳体5由燃料容器2保护。

根据本发明的上述燃料输送模块并不局限于这里所公开的实施例，而且包括以同样方式操作的进一步实施例。例如，设置在调压室外部的过滤器壳体和/或将过滤器壳体连接到调压室的连杆也可以被用来例如减少燃料在燃料容器中的晃动运动。同样地，例如，可能提供过滤器壳体和燃料容器的下壁之间的形成配合的连接，使得例如通过燃料晃动或横向加速在过滤器壳体上施加的负载不需要经由连杆转移到燃料输送模块。

在优选实施例中，根据本发明的燃料输送模块用于车辆，特别是机动车辆，以便从燃料箱输送燃料到燃料消耗装置，特别是内燃发动机。

参考标记列表

1 燃料输送模块

2 燃料容器

3 调压室

4 燃料泵

5 过滤器壳体

6 凸缘

7 燃料容器2的上壁

8 第一连杆

9 第二连杆

10 调压室3的基座

11 横向构件

12 燃料水平发送器

13 旋转臂

14 浮子

15 安装开口

16 燃料容器2的下壁

Claims (5)

1.一种设置在车辆的燃料容器(2)中的燃料输送模块，其包括用于存储燃料的调压室(3)、用于从所述调压室(3)输送燃料到燃料消耗装置的燃料泵(4)以及燃料过滤器，由所述燃料泵(4)输送的燃料流过所述燃料过滤器，

其中所述燃料过滤器被接收在与所述调压室(3)分离地设置的大体上圆柱形的过滤器壳体(5)中；

第一连杆(8)将所述调压室(3)的外壁机械地连结到所述过滤器壳体(5)；

第二连杆(9)将所述调压室(3)的所述外壁机械地连结到所述过滤器壳体(5)；

横向构件(11)连接到所述过滤器壳体(5)的平面端并且连接到所述第一连杆(8)和所述第二连杆(9)的过滤器侧端，从而在所述燃料输送模块被组装时，在所述过滤器壳体(5)和所述调压室(3)之间提供开口；以及

燃料水平发送器(12)被枢转地附接到所述调压室(3)的所述外壁，具有由旋转臂(13)保持的浮子(14)；

其中所述旋转臂(13)被配置以至少旋转到一位置，在此位置处所述浮子(14)经由所述第一连杆(8)和所述第二连杆(9)之间的旋转路径被设置在所述过滤器壳体(5)和所述调压室(3)之间，使得所述浮子(14)响应于燃料水平的变化穿过所述过滤器壳体(5)和所述调压室(3)之间的所述开口。

2.根据权利要求1所述的燃料输送模块，

其中所述过滤器壳体(5)被设置在离所述调压室(3)一横向距离处。

3.根据权利要求2所述的燃料输送模块，

其中所述连杆(8、9)被枢转到所述调压室(3)的所述外壁。

4.根据权利要求中3所述的燃料输送模块，

其中所述燃料泵(4)被设置在所述调压室(3)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料输送模块，

其特征在于凸缘(6)被设置在所述调压室(3)上方以便紧固到所述燃料容器(2)的上壁(7)。