-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffversorgungssystem, welches eine Kraftstoffpumpe in einem Hilfstank hat, und bezieht sich insbesondere auf ein Kraftstoffversorgungssystem, das mit einer Strahlpumpe versehen ist, um Kraftstoff von der Außenseite des Hilfstanks in dessen Inneres zu fördern.
-
Kraftstoffversorgungssysteme sind mit einem Hilfstank in einem Kraftstofftank versehen. Kraftstoffpumpen in dem Hilfstank sind bereits bekannt. Solche Kraftstoffversorgungssystems umfassen ein Kraftstoffversorgungssystem, welches mit einer Strahlpumpe versehen ist, um Kraftstoff von der Außenseite des Hilfstanks in dessen Inneres zu fördern. Die Strahlpumpe hat eine Düse, die angepasst ist, Kraftstoff in einen Hals oder Rohrabschnitt, nachfolgend als Pumpenrohr bezeichnet, einzuspritzen, das an einem Bodenabschnitt des Hilfstanks vorgesehen ist. Der Kraftstoff, der von dieser Düse ausgestoßen wird, wird von dem Pumpenrohr in das Innere des Hilfstanks gefördert und Kraftstoff auf der Außenseite des Hilfstanks wird in das Pumpenrohr angesaugt, indem ein in dem Pumpenrohr auftretender Unterdruck genutzt wird, wobei der in das Pumpenrohr angesaugte Kraftstoff in das Innere des Hilfstanks gefördert wird.
-
Der Hilfstank ist darin mit einem Rückschlagventil versehen, um den Kraftstoff in dem Hilfstank daran zu hindern, durch das Pumpenrohr nach außen zu fließen. In den letzten Jahren entstand der Bedarf, dass die Menge an Kraftstoff, die anfänglich in einer Kraftfahrzeugmontagelinie zuzuführen ist oder die zwischenzeitlich oder vorübergehend zugeführt werden muss, wenn das Benzin knapp wird, reduziert wird. Um die anfänglich eingefüllte Kraftstoffmenge zu vermindern, ist es erforderlich, dass das Rückschlagventil bei niedrigem Kraftstoffpegel öffnet. In diesem Fall kann das Rückschlagventil in einer im Wesentlichen vertikalen Erstreckungsrichtung in der Schließstellung des Ventils angeordnet werden, so dass ein Ventilöffnungsdruck infolge des Eigengewichts des Rückschlagventils gering wird. Jedoch muss ein Dichtsitz des Rückschlagventils an einem Umfangskantenabschnitt eines Auslasses des Pumpenrohrs befestigt werden. Folglich muss, um das Rückschlagventil in der Ventilschließstellung in einen sich im Wesentlichen vertikal erstreckenden Zustand zu bringen, der Auslass des Pumpenrohrs von der Bodenfläche eines Tanks mindestens um eine Höhe angehoben werden, die der Höhe des Dichtsitzes entspricht.
-
Im Fall eines solchen Kraftstoffversorgungssystems mit diesem Aufbau, in welchem das Pumpenrohr horizontal bezüglich der Bodenfläche des Tanks angeordnet ist, muss der Einlass des Pumpenrohrs ebenfalls angehoben werden. Dies bewirkt eine nichtnutzbare Restmenge an Kraftstoff in dem Kraftstofftank, die nicht durch die Strahlpumpe angesaugt werden kann.
-
Wenn das Pumpenrohr auf die Bodenfläche des Tanks abgesenkt wird, um die nichtnutzbare Restmenge an Kraftstoff zu vermindern, kann eine Sitzdichtung des Rückschlagventils 110 an dem Umfangskantenabschnitt des Auslasses des Pumpenrohrs 100 angebracht werden, indem dieser Auslass wie in 6 gezeigt ist geneigt wird. Weil jedoch ein Ventilöffnungsdruck infolge des Gewichts des Rückschlagventils 110 in diesem Fall ansteigt, steigt der Kraftstoffpegel in dem Kraftstofftank, bei dem das Rückschlagventil 110 geöffnet werden kann.
-
US 4,750,518 A offenbart ein Kraftstoffversorgungssystem, mit: einem Hilfstank, der in einem Kraftstofftank angeordnet ist; einer Kraftstoffpumpe, die in dem Hilfstank positioniert ist, wobei die Kraftstoffpumpe ausgelegt ist, Kraftstoff aus dem Hilfstank anzusaugen und Kraftstoff aus dem Hilfstank abzugeben; einem Pumpenrohr, das in einem Bodenabschnitt des Hilfstanks angeordnet ist, wobei das Pumpenrohr an einem Ende davon als ein Sauganschluss zur Außenseite des Hilfstanks öffnet, und wobei das Pumpenrohr an dem anderen Ende als ein Förderanschluss in das Innere des Hilfstanks öffnet; einer Strahlpumpe mit einem Düsenabschnitt, der dem Sauganschluss gegenüberliegt, wobei Kraftstoff von dem Düsenabschnitt in das Innere des Pumpenrohrs ausgestoßen wird, wobei der Kraftstoff außerhalb des Hilfstanks dadurch in den Ansauganschluss angesaugt und in das Innere des Hilfstanks zugeführt wird; und einem Rückschlagventil, das in dem Hilfstank angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil den Förderanschluss durch das Gewicht des Rückschlagventils verschließt, und wobei das Rückschlagventil angepasst ist, den Kraftstoff in dem Hilfstank daran zu hindern, durch das Pumpenrohr zu einer Außenseite des Hilfstanks zu fließen.
-
Ferner offenbart
DE 196 06 020 A1 das Merkmal eines Pumpenrohres in bezüglich einer Bodenfläche des Hilfstanks geneigter Anordnung, so dass die Höhe des Pumpenrohrs allmählich von dem Sauganschluss in Richtung des Förderanschlusses in einer geraden Linie zunimmt, wobei der Förderanschluss nur eine Öffnung hat, deren Ebene im Wesentlichen orthogonal auf der Achse des Pumpenrohres steht.
-
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile gemacht und schafft ein Kraftstoffversorgungssystem, mit dem die anfänglich einzufüllende Kraftstoffmenge und die nicht nutzbare Kraftstoffrestmenge reduziert werden kann.
-
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Kraftstoffversorgungssystem ein Pumpenrohr, das in einem Bodenabschnitt eines Hilfstanks geneigt angeordnet ist, so dass das Pumpenrohr bezüglich der Bodenfläche des Hilfstanks geneigt ist. Die Höhe des Pumpenrohrs nimmt allmählich von einer Saugseite davon in Richtung einer Förderseite in gerader Linie zu. Die Ebene einer Öffnung der Förderseite erstreckt sich im Wesentlichen vertikal.
-
Entsprechend kann eine Dichtungssitzfläche für ein Rückschlagventil an einem Umfangskantenabschnitt der Öffnung der Förderseite, die in einer Position angeordnet ist, die höher ist als die Saugseite, befestigt werden, so dass das Rückschlagventil im Schließzustand des Ventils im Wesentlichen vertikal gewählt werden kann. Dies verhindert einen Anstieg des Ventilöffnungsdrucks infolge des Eigengewichts des Rückschlagventils. Folglich kann das Rückschlagventil bei einem niedrigen Kraftstoffpegel geöffnet werden und die anfänglich in den Kraftstofftank eingefüllte Kraftstoffmenge kann reduziert werden.
-
Weil das Pumpenrohr bezüglich der Bodenfläche des Hilfstanks geneigt ist, kann die Saugseite davon auf die gleiche Bodenfläche abgesenkt werden. Dadurch kann die nicht nutzbare Kraftstoffrestmenge in dem Kraftstofftank, die nicht durch eine Strahlpumpe angesaugt werden kann, vermindert werden.
-
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Kraftstoffversorgungssystem ein Pumpenrohr, das in einem Bodenabschnitt eines Hilfstanks geneigt angeordnet ist, so dass das Pumpenrohr bezüglich der Bodenfläche des Hilfstanks geneigt ist. Die Höhe des Pumpenrohrs nimmt allmählich von einer Saugseite davon in Richtung auf eine Förderseite in gerader Linie zu. Eine Ebene der Öffnung der Förderseite kreuzt die Axialrichtung des Pumpenrohrs im Wesentlichen rechtwinklig.
-
Mit diesem Aufbau kann eine Dichtungssitzfläche für ein Rückschlagventil an einem Umfangskantenabschnitt der Förderseite befestigt werden, die in einer höheren Position angeordnet ist als die Saugseite, und das Rückschlagventil kann im Schließzustand im Wesentlichen vertikal eingestellt werden, indem ein Neigungswinkel des Pumpenrohrs derart gewählt wird, dass die Befestigung der Dichtsitzfläche möglich ist. Dies kann einen Anstieg des Ventilöffnungsdrucks infolge des Eigengewichts des Rückschlagventils verhindern. Folglich kann das Rückschlagventil bei niedrigem Kraftstoffpegel geöffnet werden und die anfänglich in das Innere des Kraftstofftanks eingefüllte Kraftstoffmenge kann reduziert werden. Weil das Pumpenrohr bezüglich der Bodenfläche des Hilfstanks geneigt ist, kann die Saugseite auf die gleiche Bodenfläche abgesenkt werden. Dadurch kann die nicht nutzbare Restmenge des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank, die nicht durch eine Strahlpumpe abgesaugt werden kann, reduziert werden.
-
Weitere Anwendungsfelder der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung deutlicher. Es ist anzumerken, dass die genaue Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung aufzeigen, lediglich Illustrationszwecken dienen, weil verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Gedankens und Bereichs der Erfindung aus dieser genauen Beschreibung für den Fachmann deutlich werden. In den Zeichnungen ist:
-
1A eine Draufsicht, die das Innere eines erfindungsgemäßen Hilfstanks zeigt;
-
1B eine Schnittansicht eines Pumpenrohrs gemäß der Erfindung;
-
2 eine Schnittansicht, die ein Kraftstoffversorgungssystem gemäß der Erfindung zeigt, das in einem Kraftstofftank befestigt ist;
-
3 eine Seitenansicht des Kraftstoffversorgungssystems gemäß der Erfindung;
-
4 eine Draufsicht auf einen Flansch gemäß der Erfindung;
-
5 eine Ansicht des Kraftstoffversorgungssystems von der Seite einer Bodenfläche eines Hilfstanks; und
-
6 eine Schnittansicht eines Pumpenrohrs.
-
Das Kraftstoffversorgungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun auf der Basis der Zeichnungen beschrieben. 1A ist eine Zeichnung, die das Innere eines Hilfstanks von der Oberseite davon gesehen zeigt und 1B ist eine Schnittansicht eines Pumpenrohrs, das in dem Hilfstank vorgesehen ist.
-
In dem Kraftstoffversorgungssystem dieses Ausführungsbeispiels sind ein Hilfstank 1, eine Kraftstoffpumpe 2 und ein Kraftstofffilter 3, die in dem Hilfstank 1 gehalten sind, und ein Druckregler 4 sowie eine Strahlpumpe 5 (siehe 3), die an der Außenseite des Hilfstanks 1 vorgesehen sind, in Module aufgeteilt. Das resultierende Erzeugnis ist in einem Kraftstofftank 6 gehalten und darin über einen Flansch 7 (siehe 2) abgestützt.
-
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Flansch 7 an einer Öffnung befestigt, welche vorgesehen ist, um die Module des Hilfstanks über eine Dichtung 8 in den Kraftstofftank 6 einzusetzen, und die Öffnung ist durch die Dichtung 8 luftdicht verschlossen. Der Flansch 7 ist (siehe 4) mit einem elektrischen Verbinder 9 zum Zuführen eines Stroms aus einer Stromquelle zu der Kraftstoffpumpe 2 und einem Kraftstoffanschluss zur Verwendung als Kraftstoffzuführung zu einer Brennkraftmaschine versehen.
-
Der Hilfstank 1 ist ein aus Kunststoff geformtes Produkt, das mit im Wesentlichen zylindrischer Form (siehe 1 und 5) ausgebildet ist und eine Bodenfläche hat. 5 ist eine Draufsicht auf das Kraftstoffversorgungssystem von der Seite einer Bodenfläche des Hilfstanks 1 gesehen. Der Hilfstank 1 ist mit einem durchlassförmigen Hals oder Rohr, nachfolgend als Pumpenrohr 11 bezeichnet, in einem Bodenabschnitt versehen, wie in 1B gezeigt ist. Dieses Pumpenrohr 11 ist ein Durchlass zum Fördern von Kraftstoff in dem Kraftstofftank 6 in das Innere des Hilfstanks 1 durch eine Strahlpumpe, welche später beschrieben wird. Ein Ende des Pumpenrohrs 11 ist als eine Saugseite oder ein Sauganschluss 11a zur Außenseite geöffnet und das andere Ende davon ist als eine Förderseite oder ein Förderanschluss 11b in das Innere des Hilfstanks 1 geöffnet. Dieses Pumpenrohr 11 ist bezüglich der Bodenfläche 1a des Hilfstanks 1 geneigt angeordnet, so dass die Höhe des Pumpenrohrs 11 allmählich von der Saugseite 11a in Richtung auf die Förderseite 11b zunimmt.
-
Der Hilfstank 1 ist darin mit einem Rückschlagventil 12 zum Öffnen und Schließen des Förderanschlusses 11b des Pumpenrohrs 11 versehen. Dieses Rückschlagventil 12 hindert den in dem Hilfstank 1 befindlichen Kraftstoff daran, durch das Pumpenrohr 11 zur Außenseite des Hilfstanks 1 zu fließen. Das Rückschlagventil 12 kann den Förderanschluss 11b infolge eines Zuflussdrucks des durch die Strahlpumpe 5 zugeführten Kraftstoffs freigeben und den Förderanschluss 11b infolge des Eigengewichts des Rückschlagventils 12 schließen, wenn die Strahlpumpe 5 nicht betrieben wird (wenn die Kraftstoffpumpe 2 angehalten ist). Das Rückschlagventil 12 ist so geformt, dass das Rückschlagventil 12 in einer im Wesentlichen vertikalen Erstreckungsrichtung (siehe 1B) in der Schließlage angeordnet ist (in dem Zustand, in welchem das Rückschlagventil 12 den Förderanschluss 11b verschließt), um zu verhindern, dass der Ventilöffnungsdruck infolge des Eigengewichts des Rückschlagventils 12 übermäßig zunimmt.
-
Wenn die Kraftstoffpumpe 2 mit elektrischem Strom versorgt wird, saugt sie den Kraftstoff von dem Hilfstank 1 über einen Ansaugfilter (nicht gezeigt) an und schickt ihn unter Druck durch den Kraftstoffkanal 13, der später beschrieben wird, in den Kraftstofffilter 3. Der Kraftstofffilter 3 entfernt Fremdstoffe aus dem unter Druck von der Kraftstoffpumpe geschickten Kraftstoff durch Filtern und er erstreckt sich bogenförmig, um einen Außenumfang der Kraftstoffpumpe 2 zu umgeben, wie in 1 gezeigt ist.
-
Eine Bodenfläche eines Gehäuses des Kraftstofffilters 3 ist mit einem Verbindungsanschluss 14 zum Anschluss des Druckreglers 4 daran versehen. Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Deckel für das Gehäuse des Kraftstofffilters 3 mit dem Kraftstoffkanal 13 versehen, um den von der Kraftstoffpumpe 2 abgegebenen Kraftstoff in den Kraftstofffilter 3 abzugeben, und ist mit einem Auslassanschluss 15 versehen, von dem ein einer Brennkraftmaschine zuzuführender Kraftstoff abgegeben wird. Dieser Auslassanschluss 15 ist mit dem Kraftstoffanschluss 10, der in dem Flansch 7 vorgesehen ist, über ein balgförmiges Verbindungsrohr 16 verbunden.
-
Der Druckregler 4 ist ausgelegt, den Kraftstoffdruck zu regeln, und ist in einem Bodenabschnitt des Hilfstanks 1 vorgesehen, wie in 3 und 5 gezeigt ist. Ein Ansauganschluss 17, der in einem Gehäuse 4A des Druckreglers 4 vorgesehen ist, ist über einen O-Ring 18 luftdicht mit dem Verbindungsanschluss 14 verbunden, welcher in der Bodenfläche des Gehäuses des Kraftstofffilters 3 vorgesehen ist. Der Kraftstoff, dessen Druck durch den Druckregler 4 geregelt wurde, wird durch einen tankinnenseitigen Kanal (nicht gezeigt), der in einer vertikalen Erstreckungsrichtung in dem Inneren des Hilfstanks 1 vorgesehen ist, dem Auslassanschluss 15 zugeführt, der in dem Deckel für das Gehäuse des Kraftstofffilters 3 ausgebildet ist. Die Strahlpumpe 5 ist eine Düse zum Ausstoßen des Kraftstoffs mit hoher Geschwindigkeit in Richtung auf den Sauganschluss 11a und dann zum Förderanschluss 11b, der in dem Hilfstank 1 vorgesehen ist. Die Strahlpumpe 5 ist in einem Gehäuse 4A des Druckreglers 4 vorgesehen, wie in 3 gezeigt ist.
-
Der Betrieb des Kraftstoffversorgungssystems wird nun beschrieben. Die Kraftstoffpumpe 2 saugt Kraftstoff von dem Hilfstank 1 über den Ansaugfilter an, unterwirft den angesaugten Kraftstoff einem Druckerhöhungsbetrieb und gibt den daraus resultierenden Kraftstoff ab. Der abgegebene Kraftstoff fließt durch den Kraftstoffkanal 13 in den Kraftstofffilter 3 und Fremdmaterial wird entfernt, während der Kraftstoff den Kraftstofffilter 3 passiert. Der Druck des durch den Kraftstofffilter 3 gefilterten Kraftstoffs wird durch den Druckregler 4 geregelt und in Kraftstoff, der in den tankinnenseitigen Kanal fließt, und einen überflüssigen Kraftstoff aufgeteilt, der in das Gehäuse 4A des Druckreglers 4 fließt.
-
Der Kraftstoff, der der Druckregelung in dem Druckregler 4 unterworfen wurde und der in den tankinnenseitigen Kanal geflossen ist, fließt in der genannten Reihenfolge zu dem Auslassanschluss 15, dem Verbindungsrohr 16 und dem Kraftstoffanschluss 10. Der Kraftstoff wird dann von dem Kraftstoffanschluss 10 zu der Brennkraftmaschine über einen Zwangsförderungspfad (nicht gezeigt) gefördert.
-
Der überschüssige Kraftstoff, welcher in das Gehäuse 4A des Druckreglers 4 geflossen ist, wird mit hoher Geschwindigkeit von der Strahlpumpe 5 (Düse) in Richtung des Sauganschlusses 11a des Hilfstanks 1 ausgestoßen. Zu dieser Zeit bildet sich im Inneren des Pumpenrohrs 11 ein Vakuum infolge eines Kraftstoffstrahls, der mit hoher Geschwindigkeit in den Sauganschluss 11a fließt. Infolge des Unterdrucks wird Kraftstoff von außerhalb des Hilfstanks 1 an dem Sauganschluss 11a angesaugt und öffnet das Rückschlagventil 12, woraufhin der Kraftstoff dann in das Innere des Hilfstanks 1 zugeführt wird.
-
In dem Kraftstoffversorgungssystem dieses Ausführungsbeispiels ist das Pumpenrohr 11, das im Bodenabschnitt des Hilfstanks 1 vorgesehen ist, bezüglich der Bodenfläche des Hilfstanks 1 geneigt ausgebildet, so dass die Höhe des Pumpenrohrs 11 allmählich von dem Sauganschluss 11a in Richtung auf den Förderanschluss 11b zunimmt. Mit diesem Aufbau kann eine Dichtungssitzfläche für das Rückschlagventil 12 am Umfangskantenabschnitt der Öffnung des Förderanschlusses 11b, der in einer Position höher als der Sauganschluss 11a vorgesehen ist, befestigt werden. Wenn folglich die Ebene der Öffnung des Förderanschlusses 11b im Wesentlichen vertikal gewählt ist, kann das Rückschlagventil 12 in Schließlage des Ventils im Wesentlichen vertikal eingestellt sein. Weil dies einen Anstieg des Ventilöffnungsdrucks verhindert, der dem Eigengewicht des Rückschlagventils 12 zuzuschreiben ist, kann das Rückschlagventil 12 bei niedrigem Kraftstoffpegel geöffnet werden. Dies ermöglicht es, die anfänglich in der Montagelinie von Fahrzeugen einzufüllende Kraftstoffmenge oder die zwischenzeitlich bzw. vorübergehend einzufüllende Kraftstoffmenge, wenn das Benzin knapp wird, zu vermindern.
-
Weil das Pumpenrohr 11 bezüglich der Bodenfläche 1a des Tanks geneigt ist, kann der Sauganschluss 11a auf die Tankbodenfläche 1a abgesenkt werden, während das Rückschlagventil 12 im Schließzustand des Ventils in einem im Wesentlichen vertikal erstreckten Zustand angeordnet ist. Dies ermöglicht es, eine nicht nutzbare Restmenge des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank zu vermindern, die nicht durch die Strahlpumpe 5 angesaugt werden kann.
-
Weil ferner das Rückschlagventil 12 den Förderanschluss 11b des Pumpenrohrs 11 schließt, wenn die Kraftstoffpumpe 2 angehalten ist, wird der in dem Hilfstank 1 gespeicherte Kraftstoff daran gehindert, durch das Pumpenrohr 11 zur Außenseite des Hilfstanks zu fließen. Im Ergebnis kann beispielsweise, auch wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt oder an einem Hang geparkt ist, wodurch der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 6 zur Seite fließt, so dass der Kraftstoff außerhalb des Hilfstanks 1 nicht mehr durch die Strahlpumpe 5 in das Innere des Hilfstanks 1 gefördert werden kann, der zuvor in dem Hilfstank 1 gespeicherte Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Während sich die vorgenannten Ausführungsbeispiele auf Beispiele zur Verwendung der vorliegenden Erfindung beziehen, ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung auf andere Anwendungen, Modifikationen und Variationen davon anwendbar ist und nicht auf die vorliegende Beschreibung begrenzt ist.
