DE102004036070A1 - Wasserabscheider eines Kraftstoffsystems - Google Patents

Wasserabscheider eines Kraftstoffsystems Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wasserabscheider (1) eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor (2). Der Wasserabscheider (1) weist einen Wasserauslass (3) auf, wobei stromab des Wasserauslasses (3) ein Adsorptionsfilter (4) zur adsorbierenden Aufnahme eines Kraftstoffanteiles im abgeschiedenen Wasser angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wasserabscheider eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Im Kraftstoffsystem eines Verbrennungsmotors insbesondere von einem Kraftfahrzeug kann sich beispielsweise durch Kondenswasserbildung Wasser ansammeln. Für einen zuverlässigen Motorlauf ist eine Abscheidung des Wasseranteils im Kraftstoff erforderlich. Bekannte Kraftstoffsysteme weisen dazu einen Wasserabscheider auf, in dem beispielsweise mit einer Membran ein Wasseranteil vom Kraftstoff getrennt wird.
  • Die Abscheidung des Wasseranteils mit bekannten Vorrichtungen führt dazu, daß das abgeschiedene Wasser nicht rein ist, sondern Kraftstoffanteile enthält. Die Entsorgung der mit einem Kraftstoffanteil verunreinigten abgeschiedenen Wassermenge ist insbesondere im Hinblick auf den erforderlichen Umweltschutz problematisch.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wasserabscheider eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor derart weiter zu entwickeln, daß der Reinheitsgrad der abgeschiedenen Wassermenge verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Wasserabscheider mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Es wird ein Wasserabscheider eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, bei dem stromab seines Wasserauslasses ein Adsorptionsfilter zur adsorbierenden Aufnahme eines Kraftstoffanteiles im abgeschiedenen Wasser angeordnet ist. Ein Filterelement des Adsorptionsfilters bewirkt eine Adsorption des Kraftstoffanteiles mit einem Retentionsverhalten, wobei sich der Kraftstoffanteil der zugeführten abgeschiedenen Wassermenge an dem Filtermaterial anlagert und dort gehalten wird. Die durch den Adsorptionsfilter geleitete Wassermenge weist stromab des Filters einen hohen Reinigungsgrad auf. Bedarfsweise kann eine Ableitung der Wassermenge in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors, in dessen Abgasstrang oder sogar in die Umwelt erfolgen.
  • Abhängig von der adsorbierten Menge des Kraftstoffanteiles oder in fest vorgegebenen Wartungsintervallen kann ein Austausch des Filterelementes erforderlich sein.
  • Das Adsorptionsmaterial des Filterelementes ist vorteilhaft Aktivkohle oder ein insbesondere quellfähiger, adsorptionsfähiger Kunststoff wie Polypropylen, Polyethylen oder PVC, wobei auch ein Gemisch der genannten Materialien in Frage kommt. Ebenso lassen sich alternativ oder zusätzlich andere Materialien mit ähnlichen, vergleichbaren Eigenschaften ein setzen. Das Adsorptionsmaterial ist zweckmäßig als lose, granulatartige Schüttung, als Sinterkörper oder als Schaum zur Bildung des Filterelementes ausgeführt. Es ergibt sich eine hohe Adsorptionsleistung bei geringem Durchströmungswiderstand.
    •
  • Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Blockdarstellung. Demnach ist ein Verbrennungsmotor 2 eines Kraftfahrzeuges mit einer Reihe von angedeuteten Zylindern 18 vorgesehen, in die ein Ansaugtrakt 8 zur Versorgung der Zylinder 18 mit Frischluft mündet. Aus den Zylindern 18 werden entstehende Abgase mittels eines Abgasstranges 9 abgeführt.
  • Ein im Detail nicht näher gezeigtes Kraftstoffsystem für den Verbrennungsmotor 2 umfaßt eine Kraftstoffleitung 11, mittels derer ein Kraftstoff dem Verbrennungsmotor 2 zugeführt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Verbrennungsmotor 2 als Dieselmotor ausgeführt, wobei der durch die Kraftstoffleitung 11 zugeführte Dieselkraftstoff direkt in die Zylinder 18 eingespritzt wird. In der Kraftstoffleitung 11 ist ein Kraftstoffilter 10 angeordnet, durch den der Kraftstoff entlang der Pfeile 12, 13 hindurchgeleitet wird. Ein nicht näher gezeigter Wasserabscheider 1 im Kraftstoffilter 10 umfaßt einen Wasserauslaß 3, mittels dessen Wasseranteile aus dem Kraftstoff abgeschieden werden. Die abgeschiedene Wassermenge wird entlang eines Pfeiles 14 einem stromab des Wasserauslasses 3 angeordneten Adsorptionsfilter 4 entlang eines Pfeiles 14 zugeführt.
  • Der Adsorptionsfilter 4 ist zur adsorbierenden Aufnahme eines Kraftstoffanteiles im abgeschiedenen Wasser vorgesehen. Im Adsorptionsfilter 4 ist dazu ein auswechselbares Filterelement 5 vorgesehen, welches aus einem adsorptionsfähigen Material 6 gebildet ist. Das adsorptionsfähige Material 6 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als eine lose, granulatartige Schüttung ausgeführt, wobei sich der Kraftstoffanteil in der abgeschiedenen Wassermenge an der großen Oberfläche der granulatartigen Schüttung adsorbierend anlagert. Als adsorptionsfähiges Material ist beispielhaft ein adsorptions- und quellfähiger Kunststoff wie Polyethylen (PE-HD), Polypropylen (PP, PP-LD) oder Polyvinylchlorid (PVC-U, PVC-P) gewählt. Es kann auch Aktivkohle sowie ein Gemisch aus den genannten Materialien vorgesehen sein. Anstelle einer losen, granulatartigen Schüttung kann auch ein Sinterkörper aus dem adsorptionsfähigen Material 6 oder ein geschäumtes adsorptionsfähiges Material 6 vorteilhaft sein.
  • Stromab des Adsorptionsfilters 4 ist eine Abführungsleitung 7 vorgesehen, die beispielhaft in den Abgasstrang 9 insbesondere stromauf eines nicht dargestellten Katalysators mündet. Die gereinigte, vom Kraftstoffanteil im wesentlichen vollständig befreite Wassermenge wird über die Abführungsleitung 7 entlang eines Pfeiles 15 in den Abgasstrang 9 eingeleitet, wobei geringe Restmengen von Kraftstoff im Wasser im nachgeschalteten Katalysator verbrannt werden können. Es kann auch zweckmäßig sein, die im Adsorptionsfilter 4 gereinigte Wassermenge entlang eines Pfeiles 16 in den Ansaugtrakt 8 des Verbrennungsmotors 2 oder entlang eines Pfeiles 17 ins Freie zu führen.

Claims (7)

  1. Wasserabscheider eines Kraftstoffsystems für einen Verbrennungsmotor (2), mit einem Wasserauslass (3), dadurch gekennzeichnet, daß stromab des Wasserauslasses (3) ein Adsorptionsfilter (4) zur adsorbierenden Aufnahme eines Kraftstoffanteiles im abgeschiedenen Wasser angeordnet ist.
  2. Wasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement (5) des Adsorptionsfilters (4) mittels einer losen, granulatartigen Schüttung aus einem adsorptionsfähigen Material (6) gebildet ist.
  3. Wasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (5) aus einem gesinterten adsorptionsfähigen Material (6) gebildet ist.
  4. Wasserabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (5) aus einem geschäumten adsorptionsfähigen Material (6) gebildet ist.
  5. Wasserabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als adsorptionsfähiges Material (6) Aktivkohle vorgesehen ist.
  6. Wasserabscheider nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als adsorptionsfähiges Material (6) ein quellfähiger Kunststoff, insbesondere PE, PP oder PVC vorgesehen ist.
  7. Wasserabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abführungsleitung (7) für eine im Adsorptionsfilter (4) gereinigte Wassermenge in einen Ansaugtrakt (8) oder einen Abgasstrang (9) des Verbrennungsmotors (2) oder ins Freie mündet.
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