Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem bereitzustellen, die dazu in der Lage
ist, das Entstehen von Dampf in einem zweiten Filter zu unterdrücken und eine
Abnahme der über
eine Kraftstoffpumpe angesaugten Fördermenge durch Ansaugen von
Dampf zu verringern.
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Lehren werden Kraftstoffversorgungsvorrichtungen
für rückflussfreie
Kraftstoffversorgungssysteme gelehrt. Die Kraftstoffversorgungsvorrichtung
befindet sich in einem Kraftstoffbehälter und beinhaltet eine Kraftstoffpumpe,
die in dem Kraftstoffbehälter
befindlichen Kraftstoff ansaugt, unter Druck setzt und ausgibt,
ein Druckregelventil, das den Druck des unter Druck befindlichen
Kraftstoffs reguliert und einen Überschuss des
unter Druck befindlichen Kraftstoffs in den Kraftstoffbehälter ableitet,
und einen ersten Filter, der Fremdpartikel beseitigt, die in dem
Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe angesaugt wird, enthalten
sind. Die Kraftstoffversorgungsvorrichtung umfasst eine Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, durch die ein Teil des unter Druck
befindlichen Kraftstoffs zu einem Kraftstoffansaugkanal zurückgeleitet
wird, der sich vom Innern des ersten Filters zu einer Pumpenansaugöffnung der
Kraftstoffpumpe erstreckt. Optional kann ein zweiter Filter zum
Entfernen von Fremdpartikeln vorhanden sein, die in dem unter dem
Druck stehenden Kraftstoff (im Folgenden auch als "Kraftstoff mit Überdruck" bezeichnet), der von
der Kraftstoffpumpe gefördert
wird, enthalten sind.
Deswegen
kann ein Unterdruck, der durch die Ansaugkraft der Kraftstoffpumpe
und den Strömungswiderstand
des ersten Filters in dem ersten Filter erzeugt wird, verringert
werden. Dämpfe
können
reduziert werden, die in dem ersten Filter durch Entspannen und
Sieden der niedrig siedenden Komponenten im Kraftstoff bei hoher
Temperatur, bei einer Umgebung mit niedrigem Druck etc. erzeugt
werden können.
Infolgedessen kann eine potentielle Verringerung der Fördermenge
bedingt durch das Ansaugen von Dämpfen
durch die Kraftstoffpumpe minimiert werden.
In
einer Ausführungsform
wird der Überschuss
an unter Druck stehendem Kraftstoff, der von dem Druckregelventil
abgeführt
wird, als unter Druck stehender Kraftstoff verwendet, der über die
Rücklaufleitung
für unter
Druck stehendem Kraftstoff in den Kraftstoffansaugkanal strömt. Somit
kann eine Vorrichtung mit hohem Leistungsgrad ausgebildet werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff an dem Einströmstutzen für unter Druck stehendem Kraftstoff,
der in dem ersten Filter vorhanden ist, angeschlossen. Somit kann
ein Verlust, der durch die Abdichtungsbeschaffenheit an der Verbindung
der Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff an dem ersten Filter, also aufgrund
eines Kraftstoffaustritts, verringert oder minimiert werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff mit einer Dampftrenn- und Abführeinrichtung
[vapor separation/drainage mechanism] ausgerüstet, die in dem unter Druck
befindlichen Kraftstoff, welcher durch die Rücklaufleitung strömt, enthaltenen
Dampf trennt und ableitet. Somit können Dämpfe, die in dem unter Druck
befindlichen Kraftstoff enthalten sind und in den Kraftstoffansaugkanal
einströmen,
reduziert oder minimiert werden.
Die
Dampftrenn- bzw. Abführeinrichtung kann
mit einem Dampfableitungsloch ausgestattet sein, das in einem oberen
Wandteil der Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet ist und durch das die
Dämpfe
abgeleitet werden. Infolgedessen können die Dämpfe schnell durch das Dampfableitungsloch
in dem oberen Wandteil der Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff abgeleitet werden.
Die
Dampftrenn- und Abführeinrichtung
kann mit einem Dampftrennfilter ausgerüstet sein, der unter Druck
befindlichen Kraftstoff durchlässt
und in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthaltene Dämpfe nicht
durchlässt.
Der
Dampftrennfilter kann als Teil des Filterelements des ersten Filters
ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung macht es möglich, die Anzahl der Bauelemente
und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
im Vergleich mit einer Ausgestaltung, wo der Dampftrennfilter separat
vorhanden ist, reduziert werden.
Die
Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff der Dampftrenn- und Abführeinrichtung
kann mit einer Expansionskammer ausgebildet sein, deren Durchgangsquerschnitt
größer ist
als der der Rücklaufleitung.
Unter Druck stehender Kraftstoff, der durch die Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, wird in der Expansionskammer
entspannt, wodurch verdampfte Komponenten in dem unter Druck befindlichen
Kraftstoff sich zu Blasen formen werden können. Folglich können in dem
unter Druck befindlichen Kraftstoff enthaltene Dämpfe leicht abgetrennt und
abgeleitet werden.
In
diesem Fall wird es bevorzugt, dass ein Dampfableitungsloch, durch
das Dämpfe
abgeleitet werden, in einem Wandteil ausgebildet ist, das höher angeordnet
ist als ein Einlassabschnitt der Expansionskammer. Diese Ausgestaltung
macht es möglich, Dämpfe durch
das Dampfableitungsloch abzuführen, die
aus dem unter Druck befindlichen Kraftstoff abgetrennt wurden, aufschwimmen
und in einem oberen Teil in der Expansionskammer gesammelt wurden.
Die
Dampftrenn- und Abführeinrichtung
kann mit einer Prallwand ausgestattet sein, auf die ein Kraftstoffstrom
von unter Druck befindlichen Kraftstoff, der in die Expansionskammer
strömte,
aufprallt. Der Kraftstoffstrom von unter Druck befindlichen Kraftstoff,
der in die Expansionskammer strömte, prallt
auf die Prallwand und wird durchmischt, wodurch die verdampften
Komponenten in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff in Blasen
gewandelt werden können.
Somit können
die in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthaltenen Dämpfe leicht
getrennt und abgeleitet werden.
Eine
Dampfableitungsleitung des Dampftrenn- und Abführeinrichtung, durch die Dämpfe abgeleitet
werden, können
mit einem Ventilmechanismus zum Aufrechterhalten des Kraftstoffdrucks
in der Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff auf einem vorbestimmten Druck ausgestattet
sein. Somit kann die Kraftstoffversorgungsleistung stabilisiert
werden. Gleichzeitig können
Kraftstoff und Gase (Luft und Dämpfe)
daran gehindert werden, aus der Dampfableitungsleitung zurückzufließen. Die
Dampfableitungsleitung kann ein Dampfableitungsloch zum Ableiten
von Dämpfen,
einen Kanal zum Ableiten von Dämpfen
oder dergleichen enthalten.
Eine
Dampfableitungsleitung der Dampftrenn- und Abführeinrichtung, durch die Dämpfe abgeleitet
werden, kann mit einer Drosseleinrichtung zum Begrenzen der Strömungsgeschwindigkeit
des abgeleiteten Kraftstoffs ausgestattet sein. Die Drosseleinrichtung
begrenzt die Strömungsgeschwindigkeit
des zur Außenseite
der Rücklaufleitung
für unter Druck
befindlichen Kraftstoff abgeleiteten Kraftstoffs, wodurch verhindert
oder unterdrückt
werden kann, dass die Strömungsgeschwindigkeit
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der zur Kraftstoffeinlassleitung
zurückgeleitet
wird, sich verringert.
Der
erste Filter (d.h. ein Ansaugfilter) kann eine größere Filterfläche haben
als der zweite Filter (d.h. ein Hochdruckfilter) und ermöglicht das
Entfernen von Fremdpartikeln, die ungefähr die gleiche Größe oder
eine kleinere Größe haben
als die Fremdpartikel, die von dem zweiten Filter zurückgehalten
oder entfernt werden. Entsprechend kann der erste Filter Fremdpartikel
entfernen, die in dem in die Kraftstoffpumpe eingesogenen Kraftstoff
enthalten sind, insbesondere Fremdpartikel, die ungefähr die gleiche
Größe oder
kleiner sind als diese, die durch den zweiten Filter entfernt werden.
Auf diese Weise kann verhindert oder unterdrückt werden, dass ein Gleitteil
der Kraftstoffpumpe durch Fremdpartikel verschleißt, versagt
etc. Infolgedessen kann die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe verlängert werden.
In dieser Beschreibung bedeutet "Gleitteil" ein Abschnitt, wo
Elemente relativ zueinander gleiten.
In
einer anderen Ausführungsform
ist die Kraftstoffversorgungsvorrichtung des Weiteren mit einem
Zusatzwanne und einer Strahlpumpe ausgestattet. Die Zusatzwanne
ist in dem Kraftstoffbehälter eingebaut
und speichert Kraftstoff, der über
den ersten Filter mit Hilfe der Kraftstoffpumpe abgesogen wird.
Unter Verwendung des Kraftstoffstroms von unter Druck stehen dem
Kraftstoff, der aus der Dampfableitungsleitung der Dampftrenn- und
Abführeinrichtung
ausgestoßen
wurde, durch welche Dämpfe
abgeleitet werden, als Antriebsquelle, leitet die Strahlpumpe Kraftstoff
von außerhalb
der Zusatzwanne in die Zusatzwanne. Deswegen kann die Druckenergie des
Kraftstoffstroms des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der aus
der Dampfableitungsleitung der Dampftrenn- und Abführeinrichtung
kommt, effizient benutzt werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Kraftstoffversorgungsvorrichtung des Weiteren mit einer
Zusatzwanne und einer Strahlpumpe ausgestattet sein. Die Zusatzwanne
ist in dem Kraftstoffbehälter
eingebaut und speichert Kraftstoff, der über den ersten Filter mit Hilfe
der Kraftstoffpumpe abgesaugt wurde. Unter Verwendung eines Stroms
aus unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der aus einer Abzweigleitung,
die in der Rücklaufleitung
für unter Druck
befindlichen Kraftstoff vorhanden ist, ausgestoßen wurde, als Antriebsquelle,
leitet die Strahlpumpe Kraftstoff von außerhalb der Zusatzwanne in die
Zusatzwanne. Dieser Aufbau macht es ebenfalls möglich, die Druckenergie des
Stroms von unter Druck befindlichem Kraftstoff in der Rücklaufleitung für unter
Druck befindlichen Kraftstoff effizient zu nutzen.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff mit einer Strahlpumpe ausgerüstet, die
Kraftstoff unter Verwendung eines Stroms von unter Druck befindlichen
Kraftstoff als Antriebsquelle ansaugt. Die Strahlpumpe macht es
möglich,
Kraftstoff in die Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff anzusaugen. Deswegen kann die Kraftstoffmenge, die
zu dem Kraftstoffansaugkanal zurückgeführt wird, erhöht werden
und der in dem ersten Filter erzeugte Unterdruck kann reduziert
werden.
In
diesen Fällen
wird es bevorzugt, dass die Strahlpumpe auch als Dampftrenn- und
Abführeinrichtung
dient, die den in dem unter Druck stehenden Kraftstoff, welcher
durch die Rücklaufleitung
für unter Druck
befindlichen Kraftstoff strömt,
enthaltenen Dampf trennt und ableitet. Entsprechend kann der in dem
unter Druck befindlichen Kraftstoff, der durch die Rücklaufleitung
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, enthaltene Dampf durch
die Strahlpumpe getrennt und abgeleitet werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Kraftstoffpumpe mit einem Pumpensegment und einem Motorsegment
ausgestattet. Das Pumpensegment saugt Kraftstoff an, setzt diesen
unter Druck und stößt Kraftstoff
aus. Das Motorsegment ist als bürstenloser
Motor ausgebildet und treibt das Pumpensegment an. Unter Druck stehender
Kraftstoff, der aus dem Pumpensegment ausgestoßen wird, läuft durch das Motorinnere hindurch.
Da das Motorsegment ein kontaktloser bürstenloser Motor ist, der keine
Bürsten
besitzt, gibt es fasst keine Fremdpartikel, die in dem Motorsegment
erzeugt werden. Sogar wenn der unter Druck stehende Kraftstoff,
der von dem Pumpensegment gefördert
wird, durch das Motorinnere hindurchläuft, können Fremdpartikel in dem Motorsegment
daran gehindert oder zurückgehalten werden,
sich mit dem unter Druck befindlichen Kraftstoff zu vermischen,
so dass die Lebensdauer der Kraftstoffversorgungsvorrichtung verlängert werden kann.
Da der bürstenlose
Motor Drehzahl gesteuert werden kann, kann außerdem die Kraftstofffördermenge
leicht reguliert werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Kraftstoffpumpe mit einem Pumpensegment und einem Motorsegment
ausgestattet. Das Pumpensegment saugt Kraftstoff an, setzt den Kraftstoff
unter Druck und fördert
den Kraftstoff direkt nach außen außerhalb
der Pumpe. Das Motorsegment treibt das Pumpensegment an, deswegen
wird Kraftstoff direkt von dem Pumpensegment nach außerhalb
des Motors gefördert.
Da infolge des Hindurchführens
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs durch das Motorinnere Fremdpartikel
in dem Motor daran gehindert werden können, sich mit dem unter Druck
befindlichen Kraftstoff zu vermischen, kann entsprechend die Lebensdauer
der Kraftstoffpumpe verlängert
werden. Ein bürstenloser
Motor oder ein mit Bürsten
ausgerüsteter
Motor kann als Motorsegment verwendet werden. In dem Fall, wo beispielsweise
der bürstenlose
Motor eingesetzt wird, kann die Kraftstofffördermenge leicht reguliert
werden, da dessen Drehzahl gesteuert werden kann. In dem Fall, wo
ein mit Bürsten
ausgestatteter Motor eingesetzt wird, kann auf eine Antriebsschaltung,
die für
einen bürstenlosen Motor
erforderlich ist, verzichtet werden, wodurch im Vergleich zu einem
bürstenlosen
Motor eine Kostenreduzierung erzielt wird. Es kann eine Kraftstoffpumpe
eingesetzt werden, die einen Aufbau hat, bei dem ein Pumpensegment
von einem Motorsegment getrennt vorliegt, und bei dem das Pumpensegment
mit dem Motorsegment antriebsmäßig verbunden
ist.
In
diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Kraftstoffpumpe mit einer
Ausströmöffnung versehen ist,
durch die ein Teil des unter Druck befindlichen Kraftstoffs aus
dem Pumpensegment in das Motorsegment ausströmt, und mit einer Abführöffnung, durch
die unter Druck stehender Kraftstoff, der durch die Ausströmöffnung in
das Motorsegment strömt, nach
außen
außerhalb
der Pumpe ausgestoßen wird.
Somit strömt
ein Teil des Kraftstoffs von dem Pumpensegment in das Motorsegment
durch die Ausströmöffnung und
wird aus der Abführöffnung nach
außen
außerhalb
der Pumpe geführt,
wodurch das Motorsegment gekühlt
werden kann und der Gleitbereich des Motorsegments geschmiert werden kann.
Beispielsweise kann der Gleitbereich zwischen einem Lager und einer
Welle eines Ankers oder zwischen einer Bürste und einem Kommutator vorliegen.
Es
wird bevorzugt, dass die Kraftstoffversorgungsvorrichtung des Weiteren
eine Strahlpumpe umfasst, die Kraftstoff von außerhalb der Zusatzwanne in
die Zusatzwanne leitet, indem der Kraftstoffstrom von unter Druck
stehendem Kraftstoff, der aus der Abführöffnung der Kraftstoffpumpe
ausgestoßen
wird, als Antriebsquelle verwendet wird, um die Förderung
zu ermöglichen.
Entsprechend kann die Druckenergie des Kraftstoffstroms von unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der aus der Abführöffnung der Kraftstoffpumpe
ausgestoßen
wird, effizient eingesetzt werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist der erste Filter, (d.h. der Ansaugfilter) mehrschichtig mit Filterelementen
aufgebaut, wobei der Filteraufbau an der Außenschichtseite grob und an
der Innenschichtseite fein ist. Durch das stufenartige Einfangen
von sowohl großen
Fremdpartikeln als auch kleinen Fremdpartikeln mittels der verschiedenen
Schichten aus Filterelementen kann verhindert werden, dass die Filterelemente
auf der Innenschichtseite verstopfen, und die Lebensdauer des ersten
Filters kann verlängert
werden.
In
diesem Fall wird es bevorzugt, dass ein Dampftrennfilter durch einen
Teil der Filterelemente, die sich an der Außenschichtseite des ersten
Filters befinden, gebildet wird. Der Dampftrennfilter lässt den
Durchgang von unter Druck befindlichen Kraftstoffs zu, beschränkt den
Durchgang von Dampf, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff
enthalten ist, und bewirkt, dass die Kraftstoffpumpe unter Druck befindlichen
Kraftstoff, der durch die Filterelemente an der Außenschichtseite
hindurchgeht, angesaugt wird. Der in dem unter Druck befind lichen
Kraftstoff enthaltene Dampf kann deswegen daran gehindert oder zurückgehalten
werden, in den Kraftstoffansaugkanal zu gelangen. Da der Dampftrennfilter unter
Verwendung eines Teils der Filterelemente auf der Außenschichtseite
des ersten Filters gebildet ist, kann die Anzahl an Bauteilen reduziert
werden und die Kraftstoffversorgungsvorrichtung kann verglichen mit
dem Fall, wo der Dampftrennfilter separat vorgesehen ist, keiner
ausgebildet werden. Durch Verwenden eines Teils der Filterelemente
auf der Außenschichtseite
als Dampftrennfilter und dadurch, dass bewirkt wird, dass die Kraftstoffpumpe
unter Druck befindlichen Kraftstoff, der durch die Filterelemente auf
der Außenschichtseite
hindurchgeht, ansaugt, ist der Druckverlust des unter Druck befindlichen
Kraftstoffs kleiner als wenn das Filterelement auf der Innenschichtseite
eingesetzt wird. Infolgedessen kann verhindert oder unterdrückt werden,
dass der Dampftrennfilter durch Dampf verstopft.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist der erste Filter (d.h. der Ansaugfilter) mit einem Einleitungskanal
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgestattet, durch den unter Druck
befindlicher Kraftstoff von einem Einströmstutzen für unter Druck befindlichen
Kraftstoff in einen Bereich nahe der Pumpenansaugöffnung der
Kraftstoffpumpe eingeleitet wird. Somit wird der unter Druck befindliche
Kraftstoff in einen Bereich eingebracht, der nahe der Pumpeansaugöffnung der
Kraftstoffpumpe liegt, wodurch der Druck in dem Bereich nahe der
Ansaugöffnung sich
erhöht.
Durch den in dem ersten Filter erzeugten Unterdruck kann somit unterdrückt werden,
dass Dämpfe
erzeugt werden.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist der erste Filter (d.h. der Ansaugfilter) mit einem Auslasskanal
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff versehen, der mit einem Auslassstutzen
der Kraftstoffpumpe verbindbar ist und durch den aus dem Auslassstutzen
ausströmender
Kraftstoff in einen vorbestimmten Bereich eingeleitet wird. Somit
kann eine Leitung zum Anschließen
des Auslassstutzens der Kraftstoffpumpe entfallen, so dass die Anzahl
an Bauteilen reduziert werden kann und die Kraftstoffversorgungsvorrichtung
in ihrer Größe verkleinert werden
kann. Ein Bauelement, das den Auslasskanal für unter Druck befindlichen
Kraftstoff formt, kann an den ersten Filter angebracht sein und
an das Filtergehäuse
des ersten Filters einstückig
angeformt sein. In dem Fall, wo das Bauelement, das den Auslasskanal für unter
Druck befindlichen Kraftstoff bildet, an das Filtergehäuse des
ersten Filters einstückig
angeformt ist, kann die Zahl der Bauteile reduziert werden und der
erste Filter kann in seiner Größe verkleinert
sein.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist ein Teil von zumindest einem Bauteil, das in der Nähe der Zusatzwanne
angeordnet ist, in die Zusatzwanne integriert. Auf diese Weise kann
die Anzahl an Bauteilen verringert werden und die Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann größenmäßig verkleinert
werden. Das in die Zusatzwanne integrierte Bauteil kann an der Zusatzwanne
angebracht sein oder an der Zusatzwanne angeformt sein. Der erste
Filter (d.h. der Ansaugfilter), die Strahlpumpe, der Einleitungskanal für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der Auslasskanal für unter
Druck befindlichen Kraftstoff oder dergleichen können in der Nähe der Zusatzwanne
angeordnete Bauteile sein. Der technische Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung deckt die Fälle
ab, bei denen teilweise oder vollständig zumindest eines oder mehrere
dieser Bauteile in der Zusatzwanne integriert sind.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist ein Dichtungselement zwischen der Pumpenansaugöffnung der
Kraftstoffpumpe und dem mit der Einlassöffnung der Kraftstoffpumpe
verbundenen Kraftstoffeinleitungskanal angeordnet. Dadurch kann
verhindert oder eingeschränkt
werden, dass Kraftstoff aus dem Anschlussbereich zwischen der Pumpenansaugöffnung der
Kraftstoffpumpe und dem Kraftstoffeinleitungskanal austritt.
In
einer weiteren Ausführungsform
ist ein Dichtungselement zwischen einer Ableitungsöffnung der
Kraftstoffpumpe und dem Kraftstoffauslasskanal, der mit der Ableitungsöffnung verbunden
ist, angeordnet. Somit kann verhindert oder unterdrückt werden,
dass Kraftstoff an dem Anschlussbereich zwischen der Ableitungsöffnung der
Kraftstoffpumpe und dem Kraftstoffauslasskanal austritt.
Zusätzliche
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
nach dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibungen zusammen
mit den Ansprüchen
und den beigefügten Zeichnungen
leichter verständlich,
in denen:
1 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
ersten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 eine
schematische Ansicht, die einen Ansaugfilter zeigt,
3 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung in
dem rückflussfreien
Kraftstoffversorgungssystem strömt,
4 ein
charakteristisches Kurvendiagramm ist, das das Verhältnis zwischen
Kraftstofftemperatur und einer Änderungsrate
der Fördermenge
zeigt,
5 eine
schematische Ansicht ist, die einen Ansaugfilter gemäß einer
zweiten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
6 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem einer dritten repräsentativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
7 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung in
dem rückflussfreien
Kraftstoffversorgungssystem strömt,
8 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
vierten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
9 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung in
dem rückflussfreien
Kraftstoffversorgungssystem strömt,
10 eine
schematische Ansicht ist, die eine bekannte Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem zeigt,
11 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
in dem rückflussfreien
Kraftstoffversorgungssystem strömt,
12 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Kraftstoffpumpe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
der ersten repräsentativen
Ausführungsform zeigt,
13 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
fünften
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
14 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
sechsten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
15 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
siebten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
16 eine
Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe ist,
17 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
achten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
18 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
neunten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
19 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
zehnten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
20 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
elften repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
21 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer zwölften repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
22 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer dreizehnten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
23 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer vierzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
24 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer fünfzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
25 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer sechzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
26 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer siebzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
27 eine
teilweise gebrochene Draufsicht ist, die schematisch ein Ansaugfilter
gemäß einer achtzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
28 eine
beispielhafte Ansicht ist, die zeigt wie Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer
neunzehnten repräsentativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung strömt,
29 eine
beispielhafte Ansicht ist, die eine Zusatzwanne gemäß einer
zwanzigsten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt,
30 eine
beispielhafte Ansicht ist, die eine Zusatzwanne gemäß einer
einundzwanzigsten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
31 eine
schematische Ansicht ist, die eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung
für ein
rückflussfreies
Kraftstoffversorgungssystem gemäß einer zweiundzwanzigsten
repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
Jedes
der zusätzlichen
Merkmale und jede der Lehren, die zuvor und nachfolgend offenbart
sind, können
einzeln oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren benutzt
werden, um verbesserte Kraftstoffversorgungsvorrichtungen für rückflussfreie
Kraftstoffversorgungssysteme und Verfahren zur Herstellung derartiger
Kraftstoffversorgungsvorrichtungen zu schaffen. Es werden nun repräsentative
Beispiele der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen
Merkmale und Lehren sowohl einzeln als auch in Verbindung miteinander
verwenden, in mehr Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu
gedacht, Fachleuten weitere Einzelheiten zur Realisierung bevorzugter
Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und sie ist nicht dazu
gedacht, den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken. Nur
die Ansprüche
legen den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fest. Aufgrund
dessen können
die in den nachfolgenden detaillierten Beschreibung offenbarten
Merkmals- und Verfahrensschrittkombinationen zur Umsetzung der Erfindung
im breitesten Sinne nicht notwendig sein, stattdessen werden sie
lediglich zur besonderen Beschreibung repräsentativer Beispiele der Erfindung
gelehrt. Überdies
können
verschiedene Merkmale der repräsentativen
Beispiele und der abhängigen
Ansprüche
in einer Art und Weise miteinander kombiniert werden, die nicht
speziell aufgezählt
ist, wodurch zusätzliche
nützliche
Ausführungsformen
der vorliegenden Lehren geschaffen werden.
(ERSTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Es
wird nun eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung für ein rückflussfreies Kraftstoffversorgungssystem
(nachfolgend auch einfach als " die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung" bezeichnet)
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in der 1 gezeigt,
ist die Kraftstoffversorgungsvorrichtung als Modul aufgebaut, in dem
eine Kraftstoffpumpe 10, ein Hochdruckfilter 12, ein
Druckregelventil 14 und ein Ansaugfilter 16 integriert
sind. Der Kraftstoffbehälter 1 begrenzt
einen im Wesentlichen abgedichteten Kraftstoffaufnahmeraum. Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung ist in einer Zusatzwanne 3 (auch
einfach als "Wanne " bezeichnet) des
Kraftstoffbehälters 1 angeordnet.
Die in dem Kraftstoffbehälter 1 eingebaute
Zusatzwanne 3 wird auch als "Zusatzbehälter [sub tank]", "Vorratswanne" oder dergleichen
bezeichnet. Die Zusatzwanne 3 ist, falls erforderlich,
vorhanden, kann aber auch entfallen.
Als
erstes wird die Kraftstoffpumpe 10 beschrieben. Die Kraftstoffpumpe 10,
die eine motorisierte Tankeinbaupumpe ist, ist in den Kraftstoffbehälter 1 eingebaut,
saugt den in der Zusatzwanne 3 befindlichen Kraftstoff
(nicht gezeigt) an, setzt diesen unter Druck und gibt den Kraftstoff
an den Hochdruckfilter 12 aus. Über einen Verbindungsdurchgang
(nicht gezeigt), wie beispielsweise ein Zugangsloch, das in der
Zusatzwanne 3 ausgebildet ist, strömt laufend Kraftstoff in den
Kraftstoffbehälter 1.
Wie
in der 12 gezeigt, kann die Kraftstoffpumpe 10 (wird
auch als Westco-Pumpe bezeichnet) mit einem Motorsegment 202 und
einem Flügelrad-Pumpensegment 203 ausgebildet sein. Das
Flügelrad-Pumpensegment 203 befindet
sich dabei an einem Endstück
(in 12 unteres Endstück) des Motorsegments 202.
Ein Gehäuse 205, das
eine äußere Hülle der
Kraftstoffpumpe 10 bildet, ist mit einer im Wesentlichen
zylindrischen Aufnahmehülse 206,
einer Motorabdeckung 207 zum Abdecken von einem Ende (in 12 oberes
Ende) der Aufnahmehülse 206,
einer Pumpenabdeckung 208 zum Abdecken des anderen Endes
(in 12 unteres Ende) der Aufnahmehülse 206 und einem
Pumpenkäfig 209 versehen,
der auf der Pumpenabdeckung 208 in der Aufnahmehülse 206 aufgesetzt
ist. Der Pumpenkäfig 209 unterteilt
das Innere der Aufnahmehülse 206 in
eine Motorkammer 210 des Motorsegments 202 und
eine Pumpenkammer 211 des Pumpensegments 203.
Das
Motorsegment 202 ist beispielsweise als Gleichstrommotor,
der mit Bürsten
ausgestattet ist, ausgebildet und weist Magnete 213, die
im Innern der Aufnahmehülse 206 befestigt
sind, und einen Anker 214 auf, der in der Aufnahmehülse 206 drehend
angetrieben wird. Der Anker 214 besitzt einen Ankerkörper 215,
der mit einem Kommutator 216, einem Kern (der mit keinem
Bezugszeichen versehen ist), einer Spule (nicht gezeigt) und dergleichen
und einer Welle 218, die in ein axiales Mittelteil des
Ankerkörpers 215 ragt,
ausgestattet ist. Die Motorabdeckung 207 hält in drehbarer
Weise über
ein Lager 221 ein Ende (in 12 ein
oberes Endstück)
der Welle 218. Der Pumpenkäfig 209 hält in drehbarer
Weise über ein
Lager 222 das andere Endteil (in 12 ein
unteres Endstück)
der Welle 218. Der untere Teil der Welle 218 ragt
in den Pumpenkäfig 209.
Das untere Endstück
der Welle 218, das in die Pumpenkammer 211 hinein
ragt, ist als Kupplungswellenabschnitt 219 ausgebildet,
der einen nicht kreisförmigen
Querschnitt besitzt (beispielsweise ein D-förmiger Querschnitt).
An
dem Kommutator 216 des Ankers 214 gleiten Bürsten 224.
Federn 225 drücken
die Bürsten 224 gegen
den Kommutator 216. Die Bürsten 224, die Federn 225 und
dergleichen sind in der Motorabdeckung 207 eingebaut. Die
Motorabdeckung 207 ist mit einem Verbindungsabschnitt 228 versehen,
der mit Anschlüssen 227 zum
elektrischen Anschließen der
Bürsten 224 versehen
ist. Die Spule (nicht gezeigt) des Ankers 214 wird durch
Einspeisen von Strom über
die Anschlüsse 227,
die Bürsten 224 und den
Kommutator 216 eingeschaltet. Infolgedessen wird der Anker 214 in
Drehung versetzt. In der Motorabdeckung 207 ist ein Pumpenauslassstutzen 230 ausgebildet,
die mit der Motorkammer 210 in Verbindung steht und zur
Außenseite
der Pumpe mündet (wie
in 12 zu sehen ist, beispielsweise nach oben).
In
dem Pumpensegment 203 ist in der Pumpenkammer 211 ein
im Wesentlichen scheibenförmiges
Flügelrad 134 drehbar
untergebracht. Eine große Anzahl
von Schaufelnuten 235, die in vorbestimmten Abständen umfänglich angeordnet
sind, sind an einem äußeren Umfangsbereich
des Flügelrads 234 vorne
und hinten symmetrisch ausgebildet. Die Schaufelnuten 235,
die sich an der Vorder- und Rückseite
befinden, stehen über
Verbindungsbohrungen 236 miteinander in Verbindung. Der
Kupplungswellenabschnitt 219 der Welle 218 des
Ankers 214 ist in eine Wellenbohrung 238 eingesetzt
und mit diesem in Eingriff, die entsprechend als nicht kreisförmiges Loch
(beispielsweise ein D-förmiges
Loch) geformt ist. Die Wellenbohrung 238 ist in einem Mittelteil
des Flügelrads 234 so
ausgebildet, dass eine Drehmomentübertragung ermöglicht ist.
In
dem Pumpenkäfig 209 und
der Pumpenabdeckung 208 sind im Wesentlichen kreisförmige Ausnehmungen 239a und 239b in
Mittelteilen der Wandflächen
(die mit den Bezugszeichen 209a und 208a gekennzeichnet
sind), die beide der Vorder- und Rückseite des Flügelrads 234 zugewandt
sind, in der Vertikalen symmetrisch ausgebildet. Die Ausnehmung 239a des
Pumpenkäfigs 209 und
die Ausnehmung 239b der Pumpenabdeckung 208 bilden
jeweils Lagerkammern 263a bzw. 263b. In der Wandfläche 209a des
Pumpenkäfigs 209 und
der Wandfläche 208a der
Pumpenabdeckung 208, die beide der Vorder- und Rückseite
des Flügelrads 234 zugewandt
sind, sind bezüglich
einer Vertikalen symmetrisch grundsätzlich bogenförmige Strömungsnuten 240a und 240b ausgebildet,
die den jeweiligen Schaufelnuten 235 sowohl der Vorder-
als auch der Rückseite
des Flügelrads 234 entsprechen.
In
der Pumpenabdeckung 208 ist ein Pumpenansaugstutzen 242 ausgebildet,
der mit einem vorderen Bereich der Strömungsnut 240b in Verbindung
steht und zur Außenseite
der Pumpe mündet (d.h.,
wie in 12 gezeigt, nach unten). Außerdem ist
in der Pumpenabdeckung 208 ein Dampfabführstutzen 276 ausgebildet
und steht mit einem Abschnitt zwischen dem vorderen Bereich und
einem hinteren Bereich der Strömungsnut 240b in
Verbindung. Der Dampfabführstutzen 276 mündet zur
Außenseite
der Pumpe (d.h. in 12 gesehen unten). Eine innere
Ausstoßöffnung 245 ist
in dem Pumpenkäfig 209 ausgebildet
und steht mit einem Hinterende der Strömungsnut 240a in Verbindung
und mündet
in die Motorkammer 210. Der Dampfabführstutzen 276 und
die innere Ausstoßöffnung 245 sind
um einen vorbestimmten Betrag in Umfangsrichtung des Flügelrads 234 zueinander
versetzt.
Nachfolgend
wird die Arbeitsweise der zuvor genannten Kraftstoffpumpe 10 (siehe 12)
beschrieben. Durch Einschalten der Spule (nicht gezeigt) des Ankers 214 des
Motorsegments 202 dreht sich der Anker 214. Wenn
sich die Welle 218 des Ankers 214 dreht, dreht
sich sodann das Flügelrad 234 in
einer vorbestimmten Richtung, was eine Pumpwirkung ausübt. Wenn
diese Pumpwirkung ausgeübt wird,
wird Kraftstoff aus dem Pumpenansaugstutzen 242 sowohl
in die obere als auch in die untere Strömungsnut 240a bzw. 240b angesaugt.
Der Kraftstoff nimmt kinetische Energie von an der Vorder- als auch der
Rückseite
befindlichen Schaufelnuten 235 auf, die über die
Verbindungsbohrung 236 des Flügelrads 234 miteinander
in Verbindung stehen. Der Kraftstoff wird in beiden Strömungsnuten 240a und 240b von den
Vorder- zu den Hinterabschnitten transportiert, während er
unter Druck gesetzt wird. Der unter Druck befindliche Kraftstoff,
der zu den Hinterenden der beiden Strömungsnuten 240a und 240b gefördert wurde,
wird dann durch die innere Ausgabeöffnung 245 in die
Motorkammer 210 gefördert.
Des Weiteren läuft
der unter Druck befindliche Kraftstoff durch das Innere der Motorkammer 210 und
wird dann aus dem Pumpenauslassstutzen 230 gefördert. Dampfblasen oder
Dampf, die in dem Kraftstoff enthalten sind und durch einen Pumpenhub,
der durch eine Umdrehung des Flügelrads 234 verursacht
wird, beim Transport unter Druck gesetzt werden, werden durch den Dampfabführstutzen 276 zur
Außenseite
der Pumpe abgeleitet.
Es
wird nun der Hochdruckfilter 12 beschrieben. Der unter
Druck befindliche Kraftstoff, der aus dem Pumpenauslassstutzen 230 (siehe 12)
der Kraftstoffpumpe 10 ausgestoßen wurde, strömt durch eine
erste Leitung 41 in den Hochdruckfilter 12. Der Hochdruckfilter 12 beseitigt
Fremdpartikel, die in dem aus dem Pumpenauslassstutzen 230 der
Kraftstoffpumpe 10 geförderten,
unter Druck befindlichen Kraftstoff enthalten sind, und gibt dann
den unter Druck befindlichen Kraftstoff an das Druckregelventil 14 aus.
Obwohl nicht gezeigt, kann ein Filter, der beispielsweise ein im
Wesentlichen zylindrisches oder C-förmiges röhrenartiges Filtergehäuse besitzt,
in dem ein ebenfalls zylindrisches oder C-förmiges röhrenartiges Filterelement untergebracht
ist, als Hochdruckfilter 12 verwendet werden. Die Kraftstoffpumpe 10 ist
in einem Hohlteil des Hochdruckfilters 12 eingesetzt.
Jetzt
wird das Druckregelventil 14 beschrieben. Der unter Druck
befindliche Kraftstoff, der aus dem Hochdruckfilter 12 ausgegeben
wurde, strömt durch
eine zweite Leitung 42 in das Druckregelventil 14,
das auch als "Druckregler" oder dergleichen
bezeichnet wird. Das Druckregelventil 14 regelt den Kraftstoffdruck
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der aus dem Hochdruckfilter 12 ausströmt und leitet
einen Überschuss
an unter Druck befindlichen Kraftstoffs durch eine Druckkraftstoffrücklaufleitung 18 ab.
Das andere Ende bzw. stromabwärts
gelegene Ende der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff ist mit einem Kraftstoffeinströmstutzen 24 eines
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21,
das später
noch beschrieben wird, verbunden. Der aus dem Druckregelventil 14 abgeführte Kraftstoff,
der einen vorbestimmten Kraftstoffdruck hat, wird durch eine dritte
Leitung 43 zu der Kraftstoffversorgungsleitung 5,
die sich außerhalb
des Kraftstoffbehälters 1 befindet,
ausgegeben. Der zu der Kraftstoffversorgungsleitung 5 geförderte Kraftstoff wird über eine
Zuführleitung
eines Motors (nicht gezeigt) Einspritzventilen zugeführt.
Nachfolgend
wird der Ansaugfilter 16 beschrieben. Der Ansaugfilter 16,
der auch als "Einlassfilter", "Niederdruckfilter" oder dergleichen
bezeichnet wird, ist mit dem Pumpenansaugstutzen 242 der Kraftstoffpumpe 10 (siehe 12)
verbunden. Der Ansaugfilter 16 weist ein im Wesentlichen
taschenförmiges,
netzartiges Filterelement 17 auf und beseitigt mittels
des Filterelements 17 Fremdpartikel, die in dem Kraftstoff
enthalten sind, der aus dem Inneren der Zusatzwanne 3 in
die Kraftstoffpumpe 10 angesaugt wurde. Der Ansaugfilter 16 ist
so ausgebildet, dass er die Beseitigung der Fremdpartikel ermöglicht,
die größer sind
als die, die durch den Hochdruckfilter 12 entfernt wurden.
Der Hochdruckfilter 12 ist mit einem feinmaschigen Filtermaterial
(nicht gezeigt) ausgestattet, welches das Entfernen vom Motor stammenden
Fremdpartikeln erlaubt, die in dem Kraftstoff enthalten sind und
kleiner sind als die, die vom Filterelement 17 des Ansaugfilter 16 herausgefiltert
wurden. Die vom Motor stammenden Fremdpartikel können einen pulverartigen Abrieb
enthalten, der durch Abschleifen der Gleitbereiche des Motorsegments 202 der
Kraftstoffpumpe 10 (siehe 12), entsteht,
nämlich
den aneinander gleitenden Bereichen des Kommutators 216 und
den Bürsten 224,
und der Abrieb wird mit unter Druck befindlichem Kraftstoff vermischt.
Der Hochdruckfilter 12 entfernt vom Motor stammende Fremdpartikel,
um beim Verhindern von Problemen beizutragen, die ansonsten durch
das Zuführen
der vom Motor stammenden Fremdpartikel zu dem stromabwärts des Hochdruckluftfilters 12 angeordneten
Druckregelventil 14, den Einspritzventilen (nicht gezeigt)
oder dergleichen verursacht würden.
Auf Grund dessen kann für
den Hochdruckfilter 12 beispielsweise ein feinmaschiges
Filtermaterial (nicht gezeigt) so gewählt werden, dass in einem Test
zum Zurückhalten
von Fremdpartikel ein Rückhaltewert
von 95 % erzielt wird und Fremdpartikel im Bereich von 5 bis 30 μm entfernt
werden können.
Ein vom Innern des Ansaugfilters 16 (siehe 1)
zum Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 12) der
Kraftstoffpumpe 10 verlaufender Kraftstoffströmungskanal
bildet den Kraftstoffansaugkanal 37.
Wie
in der 2 gezeigt, ist das Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21,
das die Form einer umgekehrten Schale haben kann, auf das Filterelement 17 des
Ansaugfilters 16 gesetzt. Innenseitig des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 ist
eine Expansionskammer 21 definiert. Das Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 ist
mit einem Einströmstutzen 24 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff und einem Expansionsbereich 26 ausgestattet.
Der Kraftstoffeinströmstutzen 24 nimmt
die Form einer geraden Leitung an und steht von einer Oberseite
des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 vor.
Der Expansionsbereich 26 ist parallel zu dem Einströmstutzen 24 angeordnet und
in einem vorbestimmten Abstand hierzu platziert. Der Expansionsbereich 26 steht
von der Oberseite des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 beispielsweise
in Form einer umgekehrten Schale vor. Der andere Endabschnitt bzw.
der stromabwärts
gelegene Endabschnitt 18a der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ist unmittelbar an dem Kraftstoffeinströmstutzen 24 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff über
eine Muffenverbindung, die eine Muffe und ein Einsteckende umfasst,
dicht angeschlossen. Die in dieser Beschreibung genannte "Muffenverbindung" bezeichnet eine
Verbindung, in der ein Teil eine Muffe ist, die fest in eine Aufnahme, die
das andere Element bildet, eingepresst wird. In Bezug auf den Kraftstoffeinströmstutzen 24 und
den stromabwärts
gelegenen Endabschnitt 18a der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff wird deswegen der Kraftstoffeinströmstutzen 24 (als
Einsteckzapfen) fest in das stromabwärts gelegene Ende 18a der
Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff (als Muffe) eingepresst.
Die
Expansionskammer 22 ist mit einem größeren Durchgangsquerschnitt
ausgebildet als der Kraftstoffeinströmstutzen 24 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff. Ein stromabwärts gelegenes Endstück bzw.
eine untere Öffnung
des Kraftstoffeinströmstutzens 24 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff dient als Einlass 22a der
Expansionskammer 22. Eine als gerades Rohr geformte Dampfdüse 28, die
ein Dampfableitungsloch 29 begrenzt und durch die sich
die Expansionskammer 22 zur Außenseite des Gehäuses öffnet, ragt über einen
Wandabschnitt vor, der an einer höheren Stelle platziert ist
als der Einlass 22a der Expansionskammer 22, nämlich oberhalb
eines oberen Wandteils 26a eines ausgebauchten Abschnitts 26 (siehe 2).
Entsprechend bildet der obere Wandteil 26a des ausgebauchten Abschnitts 26 des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 einen
oberen Wandteil einer Kraftstoffrücklaufleitung 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff.
In
einem Bodenteil des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 ist
eine im Wesentlichen plattenartige Prallwand 32 integriert,
die im Wesentlichen horizontal ausgerichtet oberhalb des Filterelements 17 des
Ansaugfilters 16 in einem vorbestimmten Abstand hiervon
liegt. Die Prallwand 32 ist direkt unterhalb des Einlasses 22a der
Expansionskammer 22 angeordnet. Die Prallwand 32 blockiert
den Strom von unter Druck befindlichen Kraftstoff (hiernach als Druckkraftstoffstrom
bezeichnet), der durch den Kraftstoffeinströmstutzen 24 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in die Expansionskammer 22 strömt. Die
Prallwand 32 verhindert, dass der unter Druck befindliche
Kraftstoff direkt auf das gefilterte Element 17 des Ansaugfilters 16 auftrifft.
Ein Teil eines unteren Öffnungsabschnitts
der Expansionskammer 22, der nicht von der Prallwand 32 blockiert
wird, dient als Verbindungsöffnung 27,
durch die die Expansionskammer 22 mit dem Filterelement 17 des
Ansaugfilters 16 in Verbindung steht. Ein Abschnitt des Filterelements 17 des
Ansaugfilters 16, der der Verbindungsöffnung 27 der Expansionskammer 22 zugewandt
ist, dient als Dampftrennfilter 17a.
Wie
in der 1 gezeigt, wird in dem Kraftstoffbehälter 1 ein
Kraftstoffausströmkanal 45 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff durch einen Kanal definiert, durch
den Kraftstoff, der durch die Kraftstoffpumpe 10 unter
Druck gesetzt wurde, strömt. Der
Kraftstoff strömt
nämlich über eine
Druckkraftstoffleitung, die sich von einem druckseitigen Kanal der
Kraftstoffpumpe 10 zu einem stromabwärts gelegenen Ende der dritten
Leitung 43 erstreckt. Mit anderen Worten: der Kraftstoffausströmkanal 45 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff definiert einen Durchgang, durch den
unter Druck stehender Kraftstoff strömt, der es möglich macht,
einen System-Kraftstoffdruck PSYS (siehe 3)
in dem Kraftstoffbehälter 1 zu
erzeugen.
Der
Kraftstoffrücklaufkanal 30 bildet
einen Kraftstoffweg für
unter Druck befindlichen Kraftstoff, der im Wesentlichen durch den
Innenraum der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff definiert ist. Der Kraftstoffrücklaufkanal 30 beinhaltet
die Ex pansionskammer 22 in dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 und
dergleichen. Der Kraftstoffströmungsdurchgang,
der sich vom Innern des Ansaugfilters 16 zu dem Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 12)
der Kraftstoffpumpe 10 erstreckt, definiert den Kraftstoffansaugkanal 37.
Durch
das Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21,
den Dampftrennfilter 17a des Ansaugfilters 16 und
dergleichen, wird die Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 gebildet.
In
der Kraftstoffversorgungsvorrichtung (siehe 1) in dem
zuvor beschriebenen rückflussfreien
Kraftstoffversorgungssystem wird, wenn die Kraftstoffpumpe 10 läuft, der
in der Zusatzwanne 3 befindliche Kraftstoff durch Passieren
des Filterelements 17 des Ansaugfilters 16 gefiltert.
Der gefilterte Kraftstoff wird dann durch den Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 12)
hindurch in die Kraftstoffpumpe 10 eingesaugt. Der in die
Kraftstoffpumpe 10 eingesaugte Kraftstoff wird dann in
der Kraftstoffpumpe 10 unter Druck gesetzt und aus der
Pumpenausströmöffnung 230 (siehe 12)
ausgegeben. Der Kraftstoff wird dann durch die erste Leitung 41 in
den Hochdruckfilter 12 geleitet. Der unter Druck stehende
Kraftstoff, der durch Passieren des Hochdruckfilters 12 gefiltert wurde,
wird über
die zweite Leitung 42 zu dem Druckregelventil 14 geleitet.
Der unter Druck stehende Kraftstoff wird dann über die dritte Leitung 43 zu
der sich außerhalb
des Tanks 1 befindlichen Kraftstoffversorgungsleitung 5 geleitet.
Der der Kraftstoffversorgungsleitung 5 zugeführte, unter
Druck befindliche Kraftstoff wird über die Zuführleitung eines Motors (nicht
gezeigt) weiter zu den Einspritzventilen gefördert.
Das
Druckregelventil 14 regelt den Kraftstoffdruck des unter
Druck befindlichen Kraftstoffs. Ein Kraftstoffüberschuss an unter Druck befindlichen Kraftstoff
wird von der Kraftstoffrücklaufleitung 18 durch
den Kraftstoffeinströmstutzen 24 des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 hindurch
zu der Expansionskammer 22 geleitet. An dieser Stelle prallt
ein energiereicher Kraftstoffstrom von unter Druck befindlichem
Kraftstoff auf die Prallwand 32 und wird zurückgeworfen
(siehe Pfeile Y1 in 2). Demzufolge wird der Anteil
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der den meisten Dampf
v enthält,
in einen oberen Abschnitt bzw. den ausgebauchten Abschnitt 26 in
der Expansionskammer 22 abgesondert, und derjenige Anteil
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der so gut wie keinen
Dampf v enthält, wird
in einen unteren Abschnitt der Expansionskammer 22 abgesondert.
Der unter Druck stehende Kraft stoff, der so gut wie keinen Dampf
v enthält,
und der in den unteren Abschnitt der Expansionskammer 22 abgesondert
wurde, strömt
zum größten Teil
aus der Verbindungsöffnung 27 über den
Dampftrennfilter 17a in das Filterelement 17 des
Ansaugfilters 16. Die Kraftstoffpumpe 10 saugt
dadurch den zurückgeleiteten
Kraftstoff wieder an. Der Anteil des unter Druck befindlichen Kraftstoffs,
der den größten Gehalt
an Dampf v enthält,
der zuvor in den oberen Teil der Expansionskammer 22 abgesondert
wurde, wird durch das Dampfableitungsloch 29 in den Kraftstoffbehälter 1 (genauer
gesagt in die Zusatzwanne 3) abgeleitet.
Die 3 zeigt,
wie der Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung der zuvor
genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform
fließt. Unter
Bezugnahme auf die 3 bezeichnet "QE" eine Kraftstoffmenge,
die durch den Ansaugfilter 16 läuft, nämlich die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge
bzw. die Kraftstoffmenge, die der Motor verbraucht.
"QR" bezeichnet eine Überschussmenge
an unter Druck befindlichen Kraftstoff, der von dem Druckregelventil 14 abgeführt wurde.
"P" bezeichnet den Druck im Kraftstoffbehälter 1. "P" ist gleich dem atmosphärischen
Druck, wenn P = 0.
"PSYS" bezeichnet einen
Leitungsförderinnendruck
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der einem Einspritzventil
oder einer Hochdruckpumpe, die in einem Direkteinspritzmotor vorhanden
sind, zugeleitet wird, und wird als Systemkraftstoffdruck (beispielsweise
300-600 kPa) bezeichnet.
"+ΔP" bezeichnet einen Druckanstieg, der sich
durch den Strömungswiderstand
zu einem Zeitpunkt ergibt, wenn der unter Druck stehende Kraftstoff,
d.h. der aus dem Druckregelventil 14 abgeführte, zurückgeleitete
Kraftstoff durch den Dampftrennfilter 17a (siehe 1)
läuft.
Es ist zu beachten, dass Δ ein
Wert bedeutet, der beträchtlich
kleiner ist als der Systemkraftstoffdruck PSYS.
"P ≈ 0" in dem Kraftstoffansaugkanal 37,
der sich von dem Ansaugfilter 16 zu der Kraftstoffpumpe 10 erstreckt,
bedeutet, dass sich der Druck (d.h. ein Unterdruck) "–ΔP" in dem Ansaugfilter 16 in
dem herkömmlichen
Beispiel (siehe 11) verringert hat.
Die
Dampfdüse 28 (genauer
gesagt, das Innere des Dampfableitungslochs 29) der Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 ist
mit einer Öffnung
oder einer Drossel 49 (siehe 3) ausgestattet,
um die Durchflussmenge an abgeleitetem Kraftstoff, der Dampf enthält, auf
eine vorbestimmte Menge zu begrenzen. Die Dampfdüse 28 mit dem Dampfableitungsloch 29 bildet
einen Dampfableitungskanal. Die Drossel 49 bildet Drosselmittel
zum Beschränken
einer Durchflussmenge an abgeleitetem Kraftstoff.
Während eines
normalen Betriebs ist die Kraftstoffmenge QE,
die seitens des Motors gefordert wird, ungefähr gleich oder kleiner als
30 % einer Kraftstofffördermenge
(QE + QR) der Kraftstoffpumpe 10.
Entsprechend wird von dem Druckregelventil 14 kontinuierlich
ein Überschuss
an unter Druck befindlichem Kraftstoff ausgegeben.
Gemäß der Kraftstoffversorgungsvorrichtung in
dem zuvor genannten rückflussfreien
Kraftstoffversorgungssystem strömt
ein Teil des unter Überdruck stehenden
Kraftstoffs bzw. des von der Kraftstoffpumpe 10 geförderten
Kraftstoffs durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in den Ansaugfilter 16 oder
wird hierin eingesaugt. Der in dem Ansaugfilter 16 erzeugte
Unterdruck, der durch die Kraft der von der Kraftstoffpumpe 10 geleisteten
Ansaugung und dem Strömungswiderstand
des Ansaugfilters 16 entsteht, kann verringert werden.
Deswegen kann im Fall, dass Kraftstoff benutzt wird, der bereits
bei niedrigen Temperaturen siedende Komponenten wie beispielsweise
Alkohol enthält,
beispielsweise eine Dampfbildung in dem Ansaugfilter 16,
bedingt durch das Entspannen und das Sieden der in dem Kraftstoff
enthaltenen, bei niedrigen Temperaturen bei hoher Temperatur, einer Umgebung
mit niedrigem Druck etc. siedenden Komponenten reduziert oder minimiert
werden. Somit kann eine Abnahme der Kraftstofffördermenge infolge des Ansaugens
von Dämpfen
durch die Kraftstoffpumpe 10 reduziert oder minimiert werden.
Dies ist dann vorteilhaft, wenn Kraftstoff verwendet wird, der bereits
bei niedrigen Temperaturen siedende Komponenten wie beispielsweise
Alkohol enthält.
Da
ein Kraftstoffüberschuss
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der von dem Druckregelventil 14 abgeführt wurde,
als unter Druck stehender Kraftstoff, der durch die Kraftstoffrücklaufkanal 30 in den
Ansaugfilter 16 strömt,
genutzt wird, ist es möglich,
eine Vorrichtung mit hohem Leistungsgrad zu bauen.
Der
durch die Rücklaufleitung 18 strömende, unter
Druck stehende Kraftstoff wird dazu gezwungen, in den Ansaugfilter 16 zu
fließen,
wodurch unter Druck stehender Kraftstoff, der beim Durchlaufen der Kraftstoffpumpe 10 unter
Druck gesetzt und erwärmt wurde,
nicht außerhalb
des Ansaugfilters in den Kraftstoffbehälter 1 und die Zusatzwanne 3 gefördert wird.
Entsprechend kann eine Zunahme der Temperatur des Kraftstoffs im
Kraftstoffbehälter 1 und
der Zusatzwanne 3 reduziert oder minimiert werden.
Durch
das Verbinden des stromabwärts
gelegenen Endstücks 18a der
Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff mit dem Kraftstoffeinströmstutzen 24 des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21,
der sich in dem Ansaugfilter 16 befindet, kann eine Aneinanderreihung
von Kraftstoffrücklaufkanälen 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff gebildet werden. Leckageverluste,
die sich durch die Abdichtung ergeben, können beispielsweise reduziert
oder verhindert werden, wenn das stromabwärts gelegene Endstück 18a der
Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff einfach an das Filterelement 17 des
Ansaugfilters 16 anstößt.
Der
Dampf v, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthalten
ist, welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 fließt, kann
mittels der Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 (siehe 2) abgesondert
werden. Der Dampf v kann dann durch das Dampfableitungsloch 29 des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 ausgeleitet
werden. Infolgedessen kann verhindert oder unterdrückt werden, dass
der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthaltene Dampf
v in den Ansaugfilter 16 gelangt.
Der
Dampf v, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthalten
ist, welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 fließt, kann
schnell durch das Dampfableitungsloch 29 im oberen Wandteil 26a (siehe 2)
des ausgebauchten Abschnitts 26 des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 entweichen,
das den oberen Wandteil des Kraftstoffrücklaufkanals 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff bildet. Folglich kann verhindert oder
eingeschränkt
werden, dass der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthaltene Dampf
v in den Ansaugfilter 16 gelangt.
Der
Dampftrennfilter 17a als Teil des Filterelements 17 des
Ansaugfilters 16 erlaubt den Durchgang von unter Druck
befindlichem Kraftstoff und begrenzt den Durchgang von Dampf v,
der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthalten ist. Deswegen kann
der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthaltene Dampf
v daran gehindert werden, in den Ansaugfilter 16 zu gelangen,
oder es kann begrenzt werden, dass der Dampf v in den Ansaugfilter 16 gelangt.
Der
Dampftrennfilter 17a ist unter Verwendung eines Abschnitts
des Filterelements 17 des Ansaugfilters 16 ausgebildet.
Im Vergleich zu einer Ausgestaltung, in der ein separater Dampftrennfilter
vorgesehen ist, kann die Anzahl an einzelnen Bauteilen verringert
werden und die Gesamtkosten und Gesamtgröße der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
können
reduziert werden.
Der
unter Druck stehende Kraftstoff, der durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, wird in der Expansionskammer 22 in
dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 entspannt.
Die Entspannung bewirkt, dass die dampfförmigen Bestandteile in dem
unter Druck befindlichen Kraftstoff Blasen bilden. Der in dem unter Druck
befindlichen Kraftstoff enthaltene Dampf v kann dann leicht abgetrennt
und weggeführt
werden.
Der
Dampf v, der aus dem unter Druck befindlichen Kraftstoff abgetrennt
wurde, steigt nach oben und sammelt sich im ausgebauchten Abschnitt 26,
der einen oberen Teil der Expansionskammer 22 in dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 abschließt. Der
Dampf v kann dann durch das Dampfausleitungsloch 29 abgeleitet
werden. Folglich kann der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff
enthaltene Dampf v daran gehindert werden oder zurückgehalten
werden, in den Ansaugfilter 16 zu gelangen.
Ein
Kraftstoffstrom von unter Druck befindlichen Kraftstoff, der zuvor
in die Expansionskammer 22 in dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 strömte, prallt
gegen die Prallwand 32 und wird effektiv aufgewühlt. Die
verdampften Komponenten in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff
können
dann in Blasen umgewandelt werden. Sobald der Dampf v, der in dem
unter Druck befindlichen Kraftstoff enthalten ist, Blasenform hat,
kann dieser leicht abgetrennt und abgeleitet werden.
Die
in der Dampfdüse 28 der
Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 vorhandene
Drossel 49 beschränkt
die Strömungsmenge
an Kraftstoff, der zur Außenseite
des Kraftstoffrücklaufkanals 30 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff ausgegeben wurde. Somit kann verhindert
oder unterdrückt
werden, dass die Strömungsmenge
an unter Druck befindlichen Kraftstoff, der zu dem Kraftstoffansaugkanal 37 (genauer
gesagt in den Ansaugfilter 16) zurückgeleitet wird, abnimmt.
Um
das Verhältnis
zwischen der Kraftstofftemperatur und einer prozentualen Änderung
der Fördermenge
an Kraftstoff, der sowohl bei der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
der zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform
als auch der bekannten Kraftstoffversorgungsvorrichtung von der Kraftstoffpumpe
gefördert
wurde, zu messen, wurde ein Schnellerwärmungstest durchgeführt (beispielsweise
mit einem Temperaturanstieg von ungefähr 1°C pro Minute). Hierbei wurden
die in der 4 gezeigten Messergebnisse erhalten.
Unter Bezugnahme auf die 4 kennzeichnet die Abszisse
die Kraftstofftemperatur (°C)
und die Ordinate kennzeichnet eine prozentuale Änderung der Kraftstofffördermenge.
Die Kennlinie A zeigt die prozentuale Änderung der Fördermenge
in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung der ersten Ausführungsform.
Die Kennlinie B kennzeichnet die prozentuale Änderung der Fördermenge
in der bekannten Kraftstoffversorgungsvorrichtung.
Wie
aus der 4 ersichtlich ist, verringert sich
bei der bekannten Kraftstoffversorgungsvorrichtung (siehe Kennlinie
B) die prozentuale Änderung der
Kraftstofffördermenge
bei hoher Kraftstofftemperatur und somit verringert sich die Kraftstofffördermenge.
Im Gegensatz hierzu ist es offensichtlich, dass sich bei der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
einer ersten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe Kennlinie A) die prozentuale Änderung der Kraftstofffördermenge
nur geringfügig ändert. Die
Fördermenge
wird sogar stabilisiert, wenn die Kraftstofftemperatur hoch wird.
Die
zuvor genannte repräsentative
Ausführungsform
ist so ausgebildet, dass ein Überschuss
an unter Druck befindlichem Kraftstoff, der aus dem Druckregelventil 14 abgeleitet
wird, zu dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zurückgeleitet wird. Der unter
Druck befindliche Kraftstoff kann aber an irgendeiner Stelle zu dem
Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zurückgeleitet werden, solange die
Kraftstoffpumpe den Kraftstoff unter Druck gesetzt hat. Mit anderen
Worten: Die Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff kann mit irgendeinem Abschnitt der
Kraftstoffförderkanäle 41, 42 und 43 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff verbunden werden. Außerdem ist
es erstrebenswert, die Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff mit den Kraftstoffförderkanälen 42 oder 43 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zu verbinden, um so den durch den
Hochdruckfilter 12 gefilterten, unter Druck befindlichen
Kraftstoff zurückzuleiten.
Die
zuvor genannte repräsentative
Ausführungsform
ist derart ausgebildet, dass unter Druck stehender Kraftstoff aus
dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in den Ansaugfilter 16 zurückgeleitet
wird. Der unter Druck stehende Kraftstoff aus dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 kann
aber auch zu irgendeinem Abschnitt des Kraftstoffansaugkanals 37 zurückgeleitet
werden.
Nachfolgend
werden die zweite bis zweiundzwanzigste repräsentative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsformen
sind modifizierte Beispiele der ersten repräsentativen Ausführungsform
und Teile, die denen der ersten Ausführungsform gleichen, sind mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung dieser gleichen
Bauteile brauchen nicht wiederholt werden.
(ZWEITE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Gemäß einer
zweiten repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie in der 5 gezeigt
ist, ist die Dampfdüse 28 (genauer gesagt
das Innere des Dampfableitungslochs 29) des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 des
Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 in
der zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 2) mit einem Ventilmechanismus 50 ausgestattet,
um einen vorbestimmten Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffrück laufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff aufrechtzuerhalten. Der Ventilmechanismus 50 besteht
aus einem Ventilkörper 54 und
einem Federelement 56. Der Ventilkörper 54 kann eine
Ventilöffnung 52 öffnen und
verschließen,
die in dem oberen Wandteil 26a des ausbauchenden Abschnitts 26 des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 ausgebildet ist.
Der Ventilkörper 54 steht
mit dem Dampfableitungsloch 29 in Verbindung. Das Federelement 56 ist in
das Dampfableitungsloch 29 eingesetzt und drückt den
Ventilkörper 54 in
eine Schließstellung.
Der Ventilkörper 54 öffnet die
Ventilöffnung 52 unter
Zuhilfenahme der Federelastizität
des Federelements 56, wenn der Kraftstoffdruck in der Expansionskammer 22 des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 gleich oder
höher wird
als ein vorbestimmter Druck. Der Ventilkörper 54 schließt die Ventilöffnung 52 mit
Hilfe der Rückstellkraft
des Federelements 56, wenn der Kraftstoffdruck kleiner
wird als der vorbestimmte Druck. Somit wird der Kraftstoffdruck
in der Expansionskammer 22 in dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 auf
einem vorbestimmten Druck gehalten. Bei dieser repräsentativen
Ausführungsform
kann die Drossel 49 (siehe 3), die
in der Dampfdüse 28 ausgebildet
ist, entfallen.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung gleich den der zuvor genannten
ersten Ausführungsform
zu erzielen. Des Weiteren kann der Ventilmechanismus 50,
der in der Dampfdüse 28 des
Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 vorgesehen
ist, den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, umfassend auch die Expansionskammer 22 auf
einem vorbestimmten Druck halten. Demzufolge kann die Leistung des Kraftstoffversorgungssystem
stabilisiert werden. Gleichzeitig können Kraftstoff und Gase (Luft
oder Dampf) aus der Dampfdüse 28 daran
gehindert werden, zurückzufließen, nämlich in
die Expansionskammer 22.
(DRITTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 6 und 7 wird nun
eine dritte repräsentative
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Ausführungsform
ist eine Strahlpumpe 60 in einem unteren Teil der Seitenwand
(mit dem Bezugszeichen 3a gekennzeichnet) der Zusatzwanne 3 der
zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform (siehe 1)
vorhanden. Ein Endstück
einer vierten Leitung 44 ist an der Dampfdüse 28 des
Gas-Flüssigkeit- Trenngehäuses 21 mittels
einer Muffenverbindung, die aus einer Muffe und einem Einsteckende besteht,
dicht angeschlossen. Das andere Endstück der vierten Leitung 44 ist
mit dem Kraftstoffeinleitungsabschnitt 61 für überführten Kraftstoff
der Kraftstoffpumpe 60 durch eine Muffenverbindung, die ebenfalls
aus einer Muffe und einem Einsteckende besteht, dicht verbunden.
Aufgrund des Unterdrucks, der beim Fördern des unter Druck befindlichen
Kraftstoffs, der über
die vierte Leitung 44 aus der Zusatzwanne 3 eingebracht
wurde, erzeugt wird, saugt die Strahlpumpe 60 den Kraftstoff
von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in den Kraftstoffbehälter 1 und überführt den
außenseitigen
Kraftstoff in die Zusatzwanne 3. Mit anderen Worten: Die
Strahlpumpe 60 leistet eine Pumpenwirkung beim Überführen von
Kraftstoff von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in den Kraftstoffbehälter 1 in den Zusatzwanne 3,
wobei der Kraftstoffstrom an unter Druck befindlichen Kraftstoff
als Antriebsquelle verwendet wird, der Dampf enthält, welcher aus
dem Dampfableitungsloch 29 des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 ausgestoßen wird.
Der grundsätzliche
Aufbau dieser Art von Strahlpumpe ist im Stand der Technik weitgehend
bekannt und wird deswegen nicht im Einzelnen beschrieben.
Die 7 zeigt,
wie Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung der zuvor
genannten dritten repräsentativen
Ausführungsform
fließt.
Bezugnehmend auf die 7 sind die Bezeichnungen "QE", "QR", "P", "Psys", "+ΔP" und "P ≈ 0" gleich denen des
Kraftstoffstroms (siehe 3) in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
der zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung gleich denen der zuvor genannten
ersten repräsentativen
Ausführungsform
zu erzielen.
Des
Weiteren kann die Strahlpumpe 60, die einen Kraftstoffstrom
an unter Druck befindlichen Kraftstoff, der aus dem Dampfableitungsloch 29 des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 21 ausgestoßenen Dampf
enthält,
als Antriebsquelle benutzt, Kraftstoff von außerhalb der Zusatzwanne 3 in
dem Kraftstoffbehälter 1 in
die Zusatzwanne 3 überführen. Entsprechend
die Druckenergie des Kraftstoffstroms an unter Druck befindlichen
Kraftstoff, der aus dem Dampfableitungsloch 29 ausgestoßen wird.
In diesem Fall ist es zweckmäßig, die überschüssige Kraftstoffmenge QR des unter Druck befindlichen Kraftstoffs,
der aus dem Druckregelventil 14 in den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff abgeleitet wurde, zu erhöhen, um
sicherzustellen, dass eine stabile Kraftstofffördermenge in die Strahlpumpe 60 strömt. Der
durch die Strahlpumpe 60 in die Zusatzwanne 3 geleitete
Kraftstoff kann auch unmittelbar in den Ansaugfilter 16 strömen.
(VIERTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Es
wird nun eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben.
In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 8 gezeigt ist, ist das stromabwärts gelegene
Endstück 18a der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff unmittelbar mit der Oberseite des
Elements 17 des Ansaugfilters 16 verbunden, d.h.
es liegt daran an. Ein Teil des Filterelements 17, der
der Öffnung
des stromabwärts
gelegenen Endstücks 18a der
Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zugewandt ist, dient als Dampftrennfilter 17a (der
mit dem gleichen Bezugszeichen wie in der ersten repräsentativen
Ausführungsform versehen
ist) ähnlich
zu der zuvor genannten ersten repräsentativen Ausführungsform.
In dieser repräsentativen
Ausführungsform
entfällt
das Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 21 der
Dampftrenn- und Abführeinrichtung 20 wie
es in der zuvor genannten ersten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 1) vorgesehen ist.
Die
Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff besitzt einen horizontalen Leitungsabschnitt 18b und
einen vertikalen Leitungsabschnitt 18c. Der horizontale
Leitungsabschnitt 18b ist mit dem Druckregelventil 14 verbunden
und erstreckt sich im Wesentlichen horizontal. Der vertikale Leitungsabschnitt 18c schließt sich
an das horizontale Leitungsstück 18b an,
erstreckt sich abwärts
und besitzt ein stromabwärts
gelegenes Endstück 18a.
Diese besondere Ausführung
gilt auch für
die Kraftstoffrücklaufleitungen 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff der zuvor genannten ersten bis dritten
repräsentativen
Ausführungsformen.
Jedoch
ist ein Dampfableitungsloch 64 in einem oberen Wandteil
(der nicht mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet ist) des horizontalen
Leitungsabschnitts 18b der Kraftstoffrücklauflei tung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet. Der obere Wandteil des
horizontalen Leitungsabschnitt 18b, der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff bildet den oberen Wandteil des Kraftstoffrücklaufkanals 30 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff. Deswegen bildet in dieser Ausführungsform
das Dampfableitungsloch 64, das in den Wandteil des horizontalen
Leitungsabschnitts 18b der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff mündet,
eine Dampftrenn- und Abführeinrichtung.
Außerdem ist
der vertikale Leitungsabschnitt 18c der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff mit einer Drossel 66 ausgestattet,
um die Kraftstoffströmungsrate
des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der in den Ansaugfilter 16 zurückgeleitet
wird, auf einen vorbestimmten Betrag zu beschränken.
Die 9 zeigt
wie Kraftstoff in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung der zuvor
genannten vierten repräsentativen
Ausführungsform
fließt.
Bezugnehmend zur 9 sind die Bezeichnungen "QE", "QR", "P", "Psys", "+ΔP" und "P ≈ 0" gleich denen des
Kraftstoffstroms (siehe 3) in der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
der zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform.
Die
in dem vertikalen Leitungsabschnitt 18c der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildete Drossel 66 begrenzt
die Kraftstoffströmungsrate
von unter Druck befindlichen Kraftstoff, der in den Ansaugfilter 16 zurückgeleitet
wird, auf eine vorbestimmte Kraftstoffmenge QR.
Bei der vorbestimmten Kraftstoffmenge QR kann
verhindert oder minimiert werden, dass der Systemkraftstoffdruck
PSYS sich auf einen Wert niedriger als ein
vorbestimmter Wert verringert.
In
dem Dampfableitungsloch 64 der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ist eine Öffnung oder eine Drossel 68 ausgebildet,
die die Kraftstoffströmungsmenge,
die abgeleiteten Dampf enthält,
auf eine vorbestimmte Menge begrenzt. Das Dampfableitungsloch 64 bildet einen
Dampfableitungskanal. Die Drossel 68 bildet Drosselmittel
zum Beschränken
der Strömungsrate an
abgeleitetem Kraftstoff.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
ersten Ausführungsform
zu erzielen. Überdies
kann der Dampf v, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff
enthalten ist, welcher durch die Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, schnell durch das Dampfableitungsloch 64 des
horizontalen Leitungsabschnitts 18b der Kraftstoffrücklaufleitung 18 (siehe 8)
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff abgeleitet werden. Somit kann der
Dampf v, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff enthalten
ist, daran gehindert oder zurückgehalten
werden, in den Ansaugfilter 16 zu gelangen. Die in der
Dampfdüse 28 der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildete Drossel 68 begrenzt
die Kraftstoffströmungsrate
an unter Druck befindlichen Kraftstoff, der zur Außenseite
des Kraftstoffrücklaufkanals
für unter
Druck befindlichen Kraftstoff abgeleitet wird, wodurch eine Verringerung
der Kraftstoffströmungsrate
von unter Druck befindlichen Kraftstoff, der in den Kraftstoffansaugkanal 37 (genauer gesagt
in den Ansaugfilter 16) zurückgeleitet wird, verhindert
oder minimiert werden kann. Da die Drossel 66 zum Beschränken des
Durchsatzes von unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der in den
Ansaugfilter 16 zurückgeleitet
wird, auf eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in dem vertikalen Leitungsabschnitt 18c der
Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet ist, ist es möglich, einen
stabilen Kraftstoffdurchsatz an unter Druck befindlichen Kraftstoff
sicherzustellen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die überschüssige Kraftstoffmenge an unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der von dem Druckregelventil 14 zu
dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff abgeleitet wird, zu erhöhen. Die
Drossel 66 kann, falls notwendig, vorhanden sein, sie kann
aber auch entfallen.
(FÜNFTE REPRÄSENTATIVE AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf 13 wird nun eine fünfte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative Ausführungsform
wird durch Modifizieren der zuvor genannten vierten repräsentativen
Ausführungsform erzielt.
In dieser repräsentativen
Ausführungsform entfallen,
wie in 13 gezeigt, das Dampfableitungsloch 64 und
die Drossel 66 der zuvor genannten vierten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 8). Das stromabwärts gelegene Endstück (das mit
keinem Bezugszeichen versehen ist) der Kraft stoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck stehende Kraftstoff ist an eine Verzweigung 37a des
Kraftstoffansaugkanals 37 angeschlossen, der sich vom Innern
des Ansaugfilters 16 zu der Kraftstoffpumpe 10 erstreckt.
In einer Bodenwand 3b des Behälters 3 ist eine Durchlassbohrung 3c ausgebildet,
die es zulässt,
dass Kraftstoff von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in die Zusatzwanne 3 fließt. Die
Durchlassbohrung 3c kann, falls notwendig, vorhanden sein,
sie kann aber auch entfallen.
In
dieser repräsentativen
Ausführungsform ist
der Ansaugfilter (der mit dem Bezugszeichen 70 versehen
ist) mit einer Filterfläche
ausgebildet, die größer ist
als die des Hochdruckfilters 12, um Fremdpartikel zu entfernen,
die ungefähr
die gleiche Größe haben
oder kleiner sind als die, die vom Hochdruckfilter 12 zurückgehalten
werden. In dieser repräsentativen
Ausführungsform
besitzt der Ansaugfilter 70 wie der Hochdruckfilter 12 einen
Rückhaltewert
von 95 % eines Fremdpartikelrückhaltetests
und ist in einer Weise ausgebildet, die das Beseitigen von Fremdpartikeln
erlaubt, die kleiner sind als 5-30 μm.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung gleich denen der der vorgenannten
vierten repräsentativen
Ausführungsform
zu erzielen. Des Weiteren ist der Ansaugfilter 70 mit einer
Filterfläche
ausgebildet, die größer ist
als die des Hochdruckfilters 12, um Fremdpartikel zu beseitigen,
die ungefähr
die gleiche Größe haben
oder kleiner sind als diejenigen, die durch den Hochdruckfilter 12 entfernt
werden. Entsprechend kann der Ansaugfilter 70 Fremdpartikel aus
dem in die Kraftstoffpumpe 10 gesogenen Kraftstoff herausfiltern,
insbesondere Fremdpartikel, die ungefähr gleiche Größe haben
oder kleiner sind als diejenigen, die vom Hochdruckfilter 12 beseitigt
werden. Somit wird verhindert, dass die Gleitteile der Kraftstoffpumpe 10 verschleißen, ausfallen
etc., bedingt durch Verschmutzung mit Fremdpartikeln, was die Lebensdauer
der Kraftstoffpumpe 10 verlängert.
Durch
Festlegen der Filterfläche
des Ansaugfilters 10 größer als
die des Hochdruckfilters 12 wird unterbunden, dass der
Ansaugfilter 70 durch Fremdpartikel verstopft. Ein Unterdruck
in dem Ansaugfilter 70, als Ergebnis eines Einlasswiderstands wird
somit abgemildert. Folglich wird die Erzeugung von Dampf im Ansaugfilter 70 unterdrückt und
eine Verschlechterung der Leistung der Kraftstoffpumpe 10,
nämlich
einer Verschlechterung der geförderten Kraftstoffdurchsatzmenge,
kann verhindert oder unterbunden werden.
(SECHSTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Es
wird nun eine sechste repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 14 beschrieben.
Diese repräsentative
Ausführungsform
wird durch Modifizieren der zuvor genannten repräsentativen Ausführungsform
erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform
entfallen, wie in der 14 gezeigt, der Hochdruckfilter 12 und
die zweite Leitung 42, die in der zuvor genannten fünften repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 13) vorhanden sind. Das stromabwärts gelegene
Endstück
der ersten Leitung 41 ist mit dem Druckregelventil 14 verbunden.
Des Weiteren besitzt die in dieser repräsentativen Ausführungsform
verwendete Kraftstoffpumpe (die mit dem Bezugszeichen 72 gekennzeichnet
ist) als Motorsegment einen Motor, der so gut wie keine Fremdpartikel
erzeugt, beispielsweise ein kontaktloser, bürstenloser Motor, (nicht gezeigt).
Wie bei dem Motorsegment 202 (siehe 12) der
zuvor genannten repräsentativen
Ausführungsform
ist das Motorsegment, der als bürstenloser
Motor für
die Kraftstoffpumpe 72 ausgebildet ist, so angeordnet,
dass der von dem Pumpensegment 203 ausgegebene Kraftstoff
durch die Motorkammer 210 des Motorsegments 202 strömt. Der
Kraftstoff wird dann über
den Pumpenauslassstutzen 230 ausgegeben. Die Kraftstoffpumpe 72,
die mit dem Motorsegment ausgerüstet
ist und daher als bürstenloser
Motor gestaltet ist, gleicht im Aufbau den im Stand der Technik
bekannten Pumpen und wird daher nicht im Einzelnen beschrieben.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
fünften
repräsentativen
Ausführungsform
zu erzielen. Da das Motorsegment der Kraftstoffpumpe 72 ein
kontaktloser Motor ist, der keine Bürsten enthält, werden so gut wie keine
Fremdpartikel im Motorsegment erzeugt. Somit kann verhindert oder
unterbunden werden, dass sich Fremdpartikel vom Motorsegment mit
dem unter Druck befindlichen Kraftstoff vermischen, sogar dann,
wenn der unter Druck stehende Kraftstoff, der von dem Pumpensegment
ausgestoßen
wird, durch das Innere der Motorkammer des Motorsegments fließt. Infolgedessen
kann die Lebensdauer der Kraftstoffversorgungs vorrichtung verlängert werden.
Da das Motorsegment der Kraftstoffpumpe 72 so gut wie keine Fremdpartikel
erzeugt, kann der Hochdruckfilter 72, der in der zuvor
genannten vierten repräsentativen Ausführungsform
stromabwärts
der Kraftstoffpumpe 10 (siehe 13 und 12)
erförderlich
ist, entfallen. Folglich kann die Kraftstoffversorgungsvorrichtung
in der Größe verkleinert
werden und kostengünstiger
gestaltet werden. Des Weiteren kann die Kraftstofffördermenge
leicht reguliert werden, da der bürstenlose Motor des Motorsegments
der Kraftstoffpumpe 72 der Drehzahl gesteuert werden kann.
(SIEBTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 14, 15 und 16 wird
nun eine siebte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform
wird durch Modifizieren des vorgenannten sechsten repräsentativen
Ausführungsform
erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie in 14 gezeigt, wird als Kraftstoffpumpe
gemäß der zuvor
genannten sechsten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 14) eine Kraftstoffpumpe (die
mit dem Bezugszeichen 74 gekennzeichnet ist) verwendet,
die mit einem Pumpensegment (das mit dem Bezugszeichen 76 versehen ist)
und einem Motorsegment (das mit dem Bezugszeichen 75 gekennzeichnet
ist) ausgerüstet
ist. Das Pumpensegment 76 saugt Kraftstoff an, setzt den Kraftstoff
unter Druck und gibt ihn direkt nach außen außerhalb der Pumpe aus. Das
Motorsegment 75 treibt das Pumpensegment 76.
Da
die Kraftstoffpumpe 74 durch Modifizieren der Kraftstoffpumpe 10 (siehe 12),
die in der zuvor genannten ersten repräsentativen Ausführungsform
beschrieben wurde, erhalten wird, sind diejenigen Teile, die mit
denen der Kraftstoffpumpe 10 identisch sind, mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und die entsprechende Beschreibung kann weggelassen
werden. Unter Bezugnahme auf die 16, die
eine Kraftstoffpumpe 74 zeigt, ist eine Pumpenauslassstutzen 77,
der mit einem Hinterende der Strömungsnut 240b in
Verbindung steht und in den Raum außerhalb der Pumpe mündet (beispielsweise
wie in 16 gezeigt abwärts) in
der Pumpenabdeckung 208 ausgebildet. Die erste Leitung 71 ist
mit dem Pumpenauslassstutzen 77 (siehe 15) verbunden.
Wie bei der vorgenannten sechsten repräsentativen Ausführungsform
ist der Kraftstoffansaugkanal 37 mit dem Pumpenansaugstutzen 242 der
Pumpenabdec kung 208 verbunden. Der Dampfabführstutzen 276 (siehe 12)
der Pumpenabdeckung 208 in der zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform
entfällt.
In
dem Pumpenkäfig 209 ist
eine Ausströmöffnung 78 ausgebildet,
die mit einem Abschnitt zwischen einem Vorderende und einem Hinterende
der Strömungsnut 240a in
Verbindung steht und in die Motorkammer 210 mündet. Die
Pumpenausströmöffnung 77 und
die Ausströmöffnung 78 sind
um einen vorbestimmten Betrag in Bezug auf die Umfangsrichtung des
Flügelrads 234 zueinander
versetzt. Dadurch dass sich die Ausströmöffnung 78 an einer Stelle
befindet, die einem Viertel oder mehr vom Beginn eines Pumpenhubs
entspricht, was sich aus einer Umdrehung des Flügelrads 234 ergibt,
kann der in dem Kraftstoff enthaltene Dampf über die Auslassöffnung 78 effektiv
in die Motorkammer 210 abgeleitet werden. Die innere Auslassöffnung 245 (siehe 12)
in dem Pumpenkäfig 209 in
der zuvor genannten ersten repräsentativen
Ausführungsform entfällt. Anstatt
der Pumpenausströmöffnung 230 (siehe 12)
in der zuvor genannten ersten repräsentativen Ausführungsform
ist eine Ableitungsöffnung 79 in
der Motorabdeckung 207 ausgebildet.
Die
Arbeitsweise der zuvor genannten Kraftstoffpumpe 74 wird
nun beschrieben. Bezugnehmend auf die 16 wird
der Anker 214 in Drehung versetzt, indem die Spule (nicht
gezeigt) des Ankers 214 des Motorsegments 75 mit
Strom gespeist wird. Wie zuvor beschrieben, wird dann das Flügelrad 234 in
eine vorbestimmte Richtung gedreht, wodurch eine Pumpbewegung geleistet
wird. Gemäß dieser
Pumpbewegung wird in dem Ansaugfilter 70 (siehe 15) befindlicher
Kraftstoff durch die Pumpenansaugöffnung 242 in die
vorderen Bereiche der Strömungsnuten 240a und 240b gesogen.
Durch sowohl die Vorder- als auch die Rückseiten der Schaufelnuten 235 des
Flügelrads 234 erhält der Kraftstoff
eine kinetische Energie und wird von den Vorderenden zu den Hinterenden
der beiden Strömungsnuten 240a und 240b geführt und
dabei unter Druck gesetzt. Der zu den Hinterenden beider Strömungsnuten 240a und 240b geführte Kraftstoff
wird dann durch die Pumpenausströmöffnung 77 in
die erste Leitung 41 (siehe 15) gefördert. Der
Dampf, der in dem Kraftstoff enthalten ist, welcher durch das Pumpen
infolge einer Umdrehung des Flügelrads 34 weitertransportiert wurde,
während
er unter Druck gesetzt wurde, wird durch die Ausströmöffnung 78 in
die Motorkammer 210 des Motorsegments 75 ausgestoßen, läuft durch das
Innere der Motorkammer 210 und gelangt dann durch die Ableitungsöffnung 79 in
den Kraftstoffbehälter 1.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
sechsten repräsentativen Ausführungsform
zu erzielen. Da die Kraftstoffpumpe 74 (siehe 16)
mit einem Pumpensegment 76 ausgestattet ist, der Kraftstoff
ansaugt, unter Druck setzt und direkt nach außen außerhalb der Pumpe ausstößt und da
sie auch mit einem Pumpenabschnitt 75 ausgestattet ist,
der das Pumpensegment 76 antreibt, wird unter Druck gesetzter
Kraftstoff direkt aus dem Pumpensegment 76 nach außen außerhalb
des Motors ausgegeben, nämlich
in die erste Leitung 41. Entsprechend kann verhindert werden, dass
Fremdpartikel vom Motor sich mit dem unter Druck gesetzten Kraftstoff
infolge des Hindurchleitens unter Druck gesetzten Kraftstoffs durch
das Innere des Motors vermischen. Deswegen kann die Lebensdauer
der Kraftstoffpumpe 74 verlängert werden.
Da
als Motorsegment 75 ein mit Bürsten ausgestatteter Motor
verwendet wird, kann eine Antriebsschaltung entfallen, die für einen
bürstenlosen Motor
erforderlich ist. Infolgedessen kann das Motorsegment 75 im
Vergleich mit einem bürstenlosen
Motor kostengünstiger
ausfallen. Anstatt des mit Bürsten
ausgerüsteten
Motors kann als Motorsegment 75 ein bürstenloser Motor verwendet
werden. Da bei diesem bürstenlosen
Motor die Drehzahl geregelt werden kann, kann die Kraftstoffdurchsatzmenge leicht
reguliert werden.
Die
Kraftstoffpumpe 74 (siehe 16) ist
mit der Ausströmöffnung 78 ausgestattet,
durch die ein Teil des unter Druck befindlichen Kraftstoffs aus
dem Pumpensegment 76 in das Motorsegment 75 strömt. Die
Kraftstoffpumpe 74 ist ebenfalls mit einer Ableitungsöffnung 79 versehen,
durch die unter Druck stehender Kraftstoff, der durch die Ausströmöffnung 78 in
dem Motorsegment 75 strömte,
nach außen
außerhalb
der Pumpe abgegeben wird. Somit fließt ein Teil des unter Druck
befindlichen Kraftstoffs, der Dampf enthält, aus dem Pumpenabschnitt 76 über die
Ausströmöffnung 78 in
das Motorsegment 75 und wird durch die Ableitungsöffnung 79 nach
außen
außerhalb
der Pumpe ausgestoßen.
Hierdurch kann das Motorsegment 75 gekühlt werden und die Gleitteile des
Motorsegments 75 können
geschmiert werden.
(ACHTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Eine
achte repräsentative
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 17 beschrieben.
Diese repräsentative
Ausführungsform
wird durch Modifizieren der zuvor genannten sechsten repräsentativen
Ausführungsform
erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in 17 gezeigt ist, ist eine Dampftrenn-
und Abführeinrichtung
(die mit dem Bezugszeichen 80 versehen ist), die in dem
unter Druck befindlichen Kraftstoff, der durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff der zuvor genannten sechsten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 14) fließt, enthaltenen Dampf trennt
und ableitet, in einem mittleren Abschnitt des Rücklaufkanals 30 eingebaut.
In einem Dampfableitungskanal 81 der Dampftrenn- und Abführeinrichtung 80 ist
eine Drossel 83 ausgebildet, um den Durchsatz an Kraftstoff,
der abgeleiteten Dampf enthält,
auf eine vorbestimmte Kraftstoffmenge zu begrenzen. Die Drossel 83 bildet
Drosselmittel zum Begrenzen des Durchsatzes abgeleiteten Kraftstoffs.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
sechsten repräsentativen Ausführungsform
zu erzielen. Außerdem
kann durch die Dampftrenn- und Abführeinrichtung 80 Dampf, der
in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff, welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 strömt, enthalten
ist, abgetrennt und abgeleitet werden. Die Dampftrenn- und Abführeinrichtung 80 kann
irgendeine Ausgestaltung haben, solange hiermit die Funktionen des
Abtrennens und Ableitens von Dampf erfüllt werden, der in dem unter
Druck befindlichen Kraftstoff enthalten ist, welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt. Die Drossel 83,
die in dem Dampfableitungskanal 81 der Dampftrenn- und
Abführeinrichtung 80 ausgebildet
ist, begrenzt die Durchsatzmenge an Kraftstoff, der zur Außenseite des
Kraftstoffrücklaufkanals 30 abgeleitet
wird, wodurch verhindert werden kann, dass der Kraftstoffdurchsatz,
der zu dem Kraftstoffansaugkanal 37 zurückgeleitet wird, abnimmt oder
wodurch eine solche Abnahme eingeschränkt werden kann.
(NEUNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Es
wird nun unter Bezugnahme auf die 18 eine
neunte repräsentative
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform wird durch Modifizieren
der zuvor genannten sechsten repräsentativen Ausführungsform erhalten.
In dieser repräsentativen
Ausführungsform ist,
wie in der 18 gezeigt, in einem mittleren
Abschnitt des Kraftstoffrücklaufkanals 30 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff gemäß der zuvor
genannten sechsten repräsentativen
Ausführungsform (siehe 14)
ein Abzweigkanal 82 vorhanden. Eine Strahlpumpe (die mit
dem Bezugszeichen 84 gekennzeichnet ist), welche der in
der zuvor genannten dritten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 6) gleicht, ist in einem unteren Abschnitt der
Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 angeordnet. Ein stromabwärts gelegenes
Endstück
(das mit keinem Bezugszeichen versehen ist) des Abzweigkanals 82 ist
mit einem Kraftstoffeinlassabschnitt (der mit keinem Bezugszeichen
gekennzeichnet ist) für überführten Kraftstoff
der Strahlpumpe 84 verbunden. Aufgrund des Unterdrucks,
der in dem geförderten, unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der aus dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 durch
die Abzweigleitung 82 in die Zusatzwanne 3 eingeleitet
wurde, erzeugt wird, saugt die Strahlpumpe 84 Kraftstoff
von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in dem Kraftstoffbehälter 1 an und fördert den
Kraftstoff in die Zusatzwanne 3. Mit anderen Worten: Die
Verwendung des Kraftstoffstroms an unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der
aus dem Abzweigkanal 82 des Kraftstoffrücklaufkanals 30 von
unter Druck befindlichem Kraftstoff ausgestoßen wurde, als Antriebsquelle,
erbringt die Strahlpumpe 84 die Pumpbewegung zum Fördern von
außerhalb
der Zusatzwanne 3, die sich in dem Kraftstoffbehälter 1 befindet,
befindlichem Kraftstoff in die Zusatzwanne 3. Da Dampf
in dem unter Druck stehenden Kraftstoff in dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff enthalten ist, wird der unter Druck
stehende Kraftstoff, der Dampf enthält, von der Abzweigleitung 82 mittels
der Strahlpumpe 84 in die Zusatzwanne 3 abgeleitet. Entsprechend
funktioniert die Strahlpumpe 84 effektiv als Dampftrenn-
und Abführeinrichtung.
Unter Bezugnahme auf die 18 entfällt das
Durchströmloch 3c in
der Zusatzwanne 3 der zuvor genannten sechsten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 14).
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
achten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 17) zu erzielen. Des Weiteren
kann die Strahlpumpe 84 (siehe 18), die
die Strömung
von unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der aus dem Abzweigkanal 82 des
Kraftstoffrücklaufkanals 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgegeben wird, Kraftstoff von außerhalb
der Zusatzwanne 3, die sich in dem Kraftstoffbehälter 1 befindet,
in die Zusatzwanne 3 fördern.
Entsprechend kann die Druckenergie des Kraftstoffstroms, der aus dem
Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgefördert wird, wirksam eingesetzt
werden.
(ZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 19 wird nun eine zehnte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative
Ausführungsform
wird durch Modifizieren der vorgenannten neunten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 18) erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 19 gezeigt ist, ist ein Ansaugfilter
(der mit dem Bezugszeichen 86 gekennzeichnet ist) mit Filterelementen
in Vielschichtaufbau (in dieser repräsentativen Ausführungsform
ein Doppelschichtaufbau) ausgestattet. Mit anderen Worten: Der Ansaugfilter 86 besitzt
ein Grobfilterelement 87 als äußere Schichtseite und ein Feinfilterelement 88,
das innenseitig auf das Filterelement 87 aufgebracht ist,
d.h. als Innenschicht. Die jeweiligen Filterelemente 87 und 88 können aus Netzmaterialien,
Vliesen, fasrigen Gebilden oder dergleichen hergestellt sein.
Der
in der Zusatzwanne 3 befindliche Kraftstoff wiederum läuft durch
das auf der Außenschichtseite
liegende Filterelement 87 und durch das auf der Innenschichtseite
liegende Filterelement 88 in dieser Reihenfolge und wird
dann in die Kraftstoffpumpe 72 eingesogen. Ein stromabwärts gelegenes
Ende (das mit keinem Bezugszeichen versehen ist) der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff liegt auf der Außenschichtseite an dem Filterelement 87 an,
so dass unter Druck stehender Kraftstoff zum Filterelement 87 hin
gefördert
wird. Ein Teil des Filterelements 87 auf der Außenschichtseite, das
der Öffnung
des stromabwärts
gelegenen Endes der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zugewandt ist, dient als Dampftrennfilter 87a, ähnlich zu
dem der zuvor genannten ersten repräsentativen Ausführungsform.
Der unter Druck stehende Kraftstoff, der durch das Filterelement 87 auf
der Außenschichtseite
hindurchging, wird in die Kraftstoffpumpe 72 gesogen, ohne
dass er durch das Filterelement 88 auf der Innenschichtseite hindurchgeht.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
neunten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 18) zu erzielen. Außerdem ist
der mehrschichtige Ansaugfilter 86 mit den Filterelementen 87 und 88 vorhanden,
wobei die Außenschichtseite
grob und die Innenschichtseite fein ist. Somit werden größere Fremdpartikel
und kleinere Fremdpartikel stufenweise durch die einzelnen Filterelemente 87 und 88 abgefangen,
wodurch ein Verstopfen des Filterelements 88 auf der Innenschichtseite
eingeschränkt
wird. Infolgedessen kann die Standzeit des Ansaugfilters 86 verlängert werden.
Der
Dampftrennfilter 87a, der als Teil des Filterelements 87 auf
der im Ansaugfilter 86 vorhandenen Außenschichtseite ausgebildet
ist, erlaubt den Durchgang von unter Druck befindlichen Kraftstoff, während der
Durchgang von Dampf, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff
enthalten ist, beschränkt wird.
Infolgedessen kann der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff
enthaltene Dampf daran gehindert werden, in den Kraftstoffansaugkanal 87 zu
gelangen oder es kann das Eintreten von Dampf in den Kraftstoffansaugkanal 87 eingeschränkt werden.
Der Dampftrennfilter 87a wird durch Verwenden eines Teils
des Filterelements 87 auf der Außenschichtseite des Ansaugfilters 86 geformt.
Im Vergleich mit einem separaten Dampftrennfilter kann deswegen
die Anzahl der Bauteile reduziert werden und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann verkleinert werden. Durch Verwenden eines Teils des Filterelements 87 auf
der Außenschichtseite
des Ansaugfilters 86 als Dampftrennfilter 87a und
dadurch, dass bewirkt wird, dass die Kraftstoffpumpe 72 unter
Druck befindlichen Kraftstoff einsaugt, der durch das Filterelement 87 auf
der Außenschichtseite
hindurchlief, wird der Druckverlust des unter Druck befindlichen Kraftstoffs
im Vergleich mit einem Fall, wo das Filterelement 88 auf
der Innenschichtseite verwendet wird, minimiert. Infolgedessen kann
verhindert oder eingeschränkt
werden, dass der Dampftrennfilter 87a auf Grund von Dampf
verstopft. Der aus dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 ausgegebene
unter Druck stehende Kraftstoff kann also sowohl durch das Filterelement 87 auf
der Außenschichtseite
als auch durch das Filterelement 88 auf der Innenschichtseite
hindurchlaufen, oder nur durch das Filterelement 88 auf
der Innenschichtseite. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass
die Filterelemente 87 und 88 des Mehrschichtaufbaus
den Zweischichtaufbau aufweisen. Die Filterelemente 87 und 88 kön nen ein
Filterelement 17 mit drei oder mehr Schichten haben, die
auf der Außenschichtseite
grob und auf der Innenschichtseite fein sind.
(ELFTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Eine
elfte repräsentative
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 20 beschrieben.
Diese Ausführungsform
wird durch Modifizieren der zuvor genannten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 19) erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform, wie
sie in 20 gezeigt ist, ist wie bei
der zuvor genannten achten repräsentativen
Ausführungsform (siehe 17)
eine Dampftrenn- und Abführeinrichtung 80,
die in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff, welcher durch den
Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, enthaltenen Dampf trennt
und ableitet, in einem mittleren Abschnitt des Rücklaufkanals 30 eingebaut.
Infolgedessen kann Dampf, der in dem unter Druck befindlichen Kraftstoff,
welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, mit Hilfe der Dampftrenn-
und Abführeinrichtung 80 abgetrennt
und abgeleitet werden.
Wie
bei der zuvor genannten achten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 17) ist eine Drossel 83,
die zum Beschränken
der Kraftstoffdurchsatzmenge von Kraftstoff, der abgeleiteten Dampf
enthält,
auf eine vorbestimmte Kraftstoffmenge beschränkt, in einem Dampfableitungskanal 81 der
Dampftrenn- und Abführeinrichtung 80 ausgebildet.
Des
Weiteren ist ein unterer Teil der Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 mit
einer Strahlpumpe 84 ausgestattet, die der der zuvor erwähnten zehnten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 19) gleicht. Bezugnehmend zu
der 20 ist die Strahlpumpe 84 in der Seitenwand 3a auf
der rechten Seite platziert.
In
dieser repräsentativen
Ausführungsform ist
anstatt der Kraftstoffpumpe 72 die Kraftstoffpumpe 74 der
zuvor genannten siebten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 15 und 16) eingesetzt. Die
Kraftstoffpumpe 74 ist in der gleichen Weise angeordnet
wie bei der zuvor genannten siebten repräsentativen Ausführungsform.
Deswegen ist ein Endstück
einer Ableitungsleitung 91 mit einer Ableitungsöffnung 79 (siehe 16)
der Kraftstoffpumpe 74 ver bunden. Das andere Endstück der Ableitungsleitung 91 ist
mit einem Kraftstoffeinlassabschnitt (der mit keinem Bezugszeichen
versehen ist) für überführten Kraftstoff
der Strahlpumpe 84 verbunden. Aufgrund des Unterdrucks,
der beim Ausgeben des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der
durch die Ableitungsleitung 91 in die Zusatzwanne 3 eingebracht
wurde, erzeugt wurde, saugt die Strahlpumpe 84 Kraftstoff
von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in dem Kraftstofftank 1 und
fördert
ihn in die Zusatzwanne 3. Mit anderen Worten: durch Verwenden
eines Kraftstoffstroms für
unter Druck befindlichen Kraftstoff, der aus der Ableitungsöffnung 79 (siehe 16)
der Kraftstoffpumpe 74 ausgestoßen wurde, als Antriebsquelle,
erbringt die Strahlpumpe 84 eine Pumpbewegung mit der Kraftstoff
außerhalb
der Zusatzwanne 3 im Kraftstofftank 1 in die Zusatzwanne 3 überführt wird.
Da der unter Druck stehende Kraftstoff, der aus der Ableitungsöffnung 79 der
Kraftstoffpumpe 74 ausgefördert wird, Dampf enthält, wird
der den Dampf enthaltende, unter Druck stehende Kraftstoff aus der
Ableitungsleitung 91 mit Hilfe der Strahlpumpe 74 in
die Zusatzwanne 3 abgeleitet.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor erwähnten zehnten
repräsentativen Ausführungsform
(siehe 19) zu erzielen. Des Weiteren
kann die Strahlpumpe, die den Kraftstoffstrom an unter Druck befindlichen
Kraftstoff, der aus der Ableitungsöffnung 79 (siehe 16)
der Kraftstoffpumpe 74 als Antriebsquelle benutzt, Kraftstoff
von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in dem Kraftstoffbehälter 1 in die Zusatzwanne 3 überführen. Entsprechend
kann die Druckenergie des Kraftstoffstroms an unter Druck befindlichen
Kraftstoff, der aus der Ableitungsöffnung 79 der Kraftstoffpumpe 74 ausgestoßen wurde,
wirksam eingesetzt werden. Die Drossel 83, die in dem Dampfableitungskanal 81 der Dampftrenn-
und Ableitungseinrichtung 80 ausgebildet ist, begrenzt
die Kraftstoffdurchsatzmenge, die außerhalb des Kraftstoffrücklaufkanals 30 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff abgeführt
wurde, wodurch verhindert werden kann, dass die Kraftstoffdurchsatzmenge
an Kraftstoff, der in den Kraftstoffansaugkanal 37 zurückgeleitet
wird, abnimmt, oder es kann zumindest eine Abnahme eingeschränkt werden.
(ZWÖLFTE REPRÄSENTATIVE AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 21 wird eine zwölfte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative Ausführungsform
wird durch Modifizieren der zuvor genannten fünften repräsentativen Ausführungsform (siehe 13)
erhalten. In dieser repräsentativen Ausführungsform,
wie sie in der 21 gezeigt ist, wird anstatt
des Ansaugfilters 70 der zuvor genannten fünften repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 13) der Einlassfilter 86 der
zuvor genannten zehnten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 19) verwendet. Der Ansaugfilter 86 ist
mit einem Filtergehäuse 93 ausgestattet.
Ein Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff ist in dem Filtergehäuse 93 ausgebildet.
Ein einlassseitiger Verbindungsstutzen 94 ist mit dem Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 12,
genauer gesagt der rohrförmige
Abschnitt, der den Pumpenansaugstutzen 242 bildet) der
Kraftstoffpumpe 10 mit Hilfe einer Muffenverbindung, die
aus einer Muffe und einem Einsteckstück besteht, dicht verbindbar. Der
einlassseitige Verbindungsstutzen 94 ist als ein Endstück (in 21 das
rechtsseitige Endstück)
eines oberen Wandteils 313 des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoffs ausgebildet.
Ferner
ist eine Ringnut (die mit keinen Bezugszeichen versehen ist) in
einem oberen Endstück des
innenseitigen Verbindungsstutzens 94 des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoffs ausgebildet. Ein Dichtelement 92 ist
als O-Ring ausgebildet, um einen Spalt zwischen der Pumpenansaugstutzen 242 der
Kraftstoffpumpe 10 und des innenseitigen Verbindungsstutzens 94 des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff radial elastisch abzudichten. Das Dichtelement 92 ist
in die Ringnut eingesetzt.
In
einer Seitenwand 314 des anderen Endstücks (in 21 das
linke Endstück)
des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter Druck befindlichen Kraftstoff
ist ein Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff ausgebildet. Das stromabwärts gelegene
Ende der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ist mit dem Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff verbunden. Eine Filterkammer 98 ist in
dem Filtergehäuse 93 ausgebildet
und oberhalb des oberen Wandteils 313 des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff seitlich offen, um so eine Verbindung
zwischen dem unteren Innenabschnitt der Filterkammer 98 und
einem stromab wärts
liegenden Teil des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zu schaffen.
Eine
Seitenöffnung
der Filterkammer 98 ist durch ein Grobfilterelement 87,
das auf der Außenschichtseite
liegt, und das Feinfilterelement 88 verschlossen, welches
dem Filterelement 87 innenseitig vorgelagert ist, nämlich auf
der Innenschichtseite in einem vorbestimmten Abstand von dem Filterelement 87.
Das untere Endstück
des Filterelements 87 auf der Außenschichtseite dient als Dampftrennfilter 87a,
der den Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff in einen stromaufwärts gelegenen
Abschnitt und einen stromabwärts
gelegenen Abschnitt unterteilt. Ein Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuseabschnitt 301,
der eine Expansionskammer 302 mit sich vergrößernder
Durchtrittsquerschnittsfläche
begrenzt, ist in einem Bereich, der einen stromaufwärts gelegenen
Abschnitt des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff bildet, in dem Filtergehäuse 93 ausgebildet. Ein
Dampfableitungsloch (das mit keinem Bezugszeichen versehen ist)
ist in einem oberen Wandteil des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 301 ausgebildet. Ein
Endstück
einer Dampfableitungsleitung 303 ist mit dem Dampfableitungsloch
verbunden.
Die
Strahlpumpe 84, die der der vorgenannten neunten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 18) gleicht, ist in dem unteren
Teil der Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 angeordnet.
Das andere Endstück
der Dampfableitungsleitung 303 ist mit dem Kraftstoffeinleitungsabschnitt
für überführten Kraftstoff
der Strahlpumpe 84 verbunden. Aufgrund des Unterdrucks,
der beim Ausgeben des unter Druck befindlichen Kraftstoffs, der über die
Dampfableitungsleitung 303 in den Zusatzwanne 3 eingebracht
wird, erzeugt wird, saugt die Strahlpumpe 84 Kraftstoff
von außerhalb
der im Kraftstoffbehälter 1 befindlichen
Zusatzwanne 3 an und fördert
ihn in die Zusatzwanne 3. Mit anderen Worten: durch die
Verwendung des Kraftstoffstroms von unter Druck befindlichem Kraftstoff,
der Dämpfe
enthält,
die aus dem Dampfableitungsloch des Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 301 ausgestoßen wurden,
als Antriebsquelle, übt
die Strahlpumpe 84 eine Pumpwirkung aus und fördert Kraftstoff
von außerhalb
der in dem Kraftstoffbehälter 1 befindlichen
Zusatzwanne 3 in die Zusatzwanne 3.
Die
zweite Leitung 42 und die dritte Leitung 43 stehen
mit einer darauf folgenden Leitung (die mit dem Bezugszeichen 48 gekennzeichnet
ist) in Verbindung, und das Druckregelventil 14 ist in
einem mittleren Abschnitt der Leitung 48 eingebaut. Der Kraftstoffbehälter 1 ist
mit einer Aufsetzplatte 304 versehen, die eine obere Öffnung (nicht
gezeigt) des Kraftstoffbehälters 1 verschließt und eine
Verbindungsleitung 305 besitzt, die eine Verbindung zwischen
der dritten Leitung 43 und dem Kraftstoffversorgungskanal 5 schafft.
Die Aufsetzplatte 304 kann auch in den Kraftstoffversorgungsvorrichtungen
der zuvor genannten repräsentativen
Ausführungsformen
vorhanden sein.
Die
Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 ist mit einem Einwegventil 307 ausgerüstet, das
als Rückschlagventil
zum Öffnen
und Schließen
des Strömungsdurchtrittslochs 3c ausgebildet
ist. Das Einwegventil 307 öffnet sich, um Kraftstoff von
außerhalb
der Zusatzwanne 3 durch das Strömungsdurchgangsloch 3c in
die Zusatzwanne 3 einströmen zu lassen. Das Einwegventil 307 schließt, um zu
verhindern, dass Kraftstoff aus dem Innern der Zusatzwanne 3 durch
das Strömungsdurchgangsloch 3c in
den Kraftstoffbehälter 1 fließt.
In
der Kraftstoffversorgungsvorrichtung (siehe 21) des
zuvor genannten rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystems
wird, wenn die Kraftstoffpumpe 10 läuft, der Kraftstoff gefiltert,
indem er aufeinanderfolgend durch die Filterelemente 87 auf der
Außenschichtseite
des Ansaugfilters 86 und das Filterelement 88 auf
der Innenschichtseite des Ansaugfilters 86 hindurchgeht.
Der Kraftstoff wird dann aus der Filterkammer 98 durch
einen stromabwärts gelegenen
Teil des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in die Kraftstoffpumpe 10 gesogen,
so dass er dort unter Druck gesetzt wird und dann durch die erste
Leitung 41 in den Hochdruckfilter 12 ausgegeben
wird. Kraftstoff, der durch Passieren des Hochdruckfilters 12 gefiltert wurde,
wird durch die Leitung 48 und die Verbindungsleitung 305 der
Aufsetzplatte 304 hindurch in den außerhalb des Kraftstoffbehälters 1 liegenden Kraftstoffversorgungskanal 5 ausgegeben.
Das
Druckregelventil 14 regelt den Druck des unter Druck befindlichen
Kraftstoffs, wodurch ein Überschuss
an unter Druck befindlichem Kraftstoff aus der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in die Expansionskammer 302 in
dem Kraftstoffeinleitungskanal 95 in dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuse 301 des
Ansaugfilters 86 ausgegeben wird. In der Expansionskammer 302 wird
unter Druck stehender Kraftstoff, der den größten Teil des Dampfs enthält, in einem
oberen Abschnitt der Expansionskammer 302 abgesondert.
Der
Kraftstoff, der so gut wie keinen Dampf enthält, wird in einem unteren Abschnitt
der Expansionskammer 302 abgesondert.
Der
nahezu keinen Dampf enthaltende Kraftstoff, der in den unteren Abschnitt
der Expansionskammer 302 abgesondert wurde, strömt aus dem stromaufwärts gelegenen
Teil des Kraftstoffeinleitungsabschnitts 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoffs in den stromabwärts gelegenen Teil durch den Dampfstrahlfilter 87a und
wird wieder von der Kraftstoffpumpe 10 angesaugt. Der den
größten Teil
des Dampfs enthaltende Kraftstoff, der in den unteren Abschnitt
der Expansionskammer 302 abgesondert wurde, wird über die
Dampfableitung 303 der Strahlpumpe 84 zugeführt. Bedingt
durch den Unterdruck, der erzeugt wird, wenn der eingebrachte, unter
Druck stehende Kraftstoff in den Zusatzwanne 3 ausgegeben
wird, saugt die Strahlpumpe 84 Kraftstoff von außerhalb
der im Kraftstoffbehälter 1 befindlichen
Zusatzwanne 3 an und fördert
den Kraftstoff in die Zusatzwanne 3.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der vorgenannten fünften repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 13) zu erzielen. Außerdem macht
der Ansaugfilter 86 es möglich, eine Funktionsweise
und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten zehnten repräsentativen
Ausführungsform (siehe 19)
zu erzielen. Der Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuseabschnitt 301,
der in dem Filtergehäuse 93 des
Ansaugfilters 86 vorhanden ist, macht es möglich, eine
Funktionsweise und eine Wirkung ähnlich
wie bei der zuvor genannten ersten repräsentativen Ausführungsformen
(siehe 1) zu erzielen. Da das Filtergehäuse 93 des
Ansaugfilters 86 mit dem Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuseabschnitt 301 ausgestattet
ist, kann die Kraftstoffversorgungsvorrichtung kompakt ausgestaltet
werden.
Da
die Strahlpumpe 84 (die einen Kraftstoffstrom an unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der Dampf enthält, der aus dem Dampfableitungsloch des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuseabschnitt 301 des Filtergehäuses 93 austritt,
als Antriebsquelle benutzt) vorhanden ist, kann eine Funktionsweise
und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten neunten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 18) erzielt werden.
Der
Ansaugfilter 86 ist mit dem Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgestattet, welcher unter Druck
befindlichen Kraftstoff von dem Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in einem Bereich nahe dem Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 12)
der Kraftstoffpumpe 10 einbringt. Somit wird unter Druck
befindlicher Kraftstoff in den Bereich nahe dem Pumpenansaugstutzen 242 der
Kraftstoffpumpe 10 eingebracht, wodurch der Druck in dem Bereich
nahe dem Pumpenansaugstutzen 242 ansteigt. Deswegen kann
die Entstehung von Dampf bedingt durch den in dem Ansaugfilter 86 erzeugten Unterdruck
verhindert oder minimiert werden.
Das
Dichtelement 92 ist zwischen dem Pumpenansaugstutzen 242 der
Kraftstoffpumpe 10 und des innenseitigen Verbindungsstutzens 94 des
Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter Druck befindlichen Kraftstoffs,
der mit der Einlassöffnung 242 in
Verbindung steht, angeordnet. Somit kann verhindert oder unterbunden
werden, dass Kraftstoff aus dem Verbindungsteil zwischen dem Pumpenansaugstutzen 242 der
Kraftstoffpumpe 10 und des innenseitigen Verbindungsstutzens 94 des
Kraftstoffeinleitungskanals 95 der unter Druck befindlichen
Kraftstoff austritt.
(DREIZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Es
wird nun unter Bezugnahme auf die 22 eine
dreizehnte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative
Ausführungsform
wird durch Modifizieren der zuvor genannten zwölften repräsentativen Ausführungsform
(siehe 21) erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 22 gezeigt ist, entfällt die
Dampfableitungsleitung 303 der zuvor genannten zwölften repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 21). Infolgedessen wird Kraftstoff,
der eine große
Menge an Dampf, welcher in der Expansionskammer 302 des
Gas-Flüssigkeit-Trenngehäuses 301 des
Ansaugfilters 86 abgesondert wurde, enthält, aus
dem Dampfableitungsloch (das mit den Bezugszeichen 308 versehen
ist) in die Zusatzwanne 303 abgeleitet. Außerdem fallen der
Hochdruckfilter 12, die erste Leitung 41 und die zweite
Leitung 42 der zuvor genannten zwölften repräsentativen Ausführungsform
(siehe 21) weg.
Der
unter Teil der Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 ist
in ähnlicher
Weise wie bei der zuvor genannten zwölften Ausführungsform (s. 21)
mit der Strahlpumpe 84 versehen. Die Strahlpumpe 84 ist
in der 22 auf der rechten Seite in
der Seitenwand 3a angeordnet.
In
dieser repräsentativen
Ausführungsform ist
anstatt der Kraftstoffpumpe 10 die Kraftstoffpumpe 74 der
zuvor genannten siebten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 15 und 16) eingesetzt. Die
Kraftstoffpumpe 74 ist in der gleichen Weise wie bei der
zuvor genannten siebten repräsentativen Ausführungsform
angeordnet. Folglich ist wie bei der zuvor genannten elften repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 20) ein Endstück der Ableitungsleitung 91 mit
dem Ableitungsloch 79 der Kraftstoffpumpe 74 (siehe 16)
verbunden. Das andere Endstück
der Ableitungsleitung 91 ist mit dem Kraftstoffeinleitungsabschnitt
(der mit keinem Bezugszeichen versehen ist) der Kraftstoffpumpe 84 verbunden.
Wie bei der zuvor genannten elften repräsentativen Ausführungsform
(siehe 20) wird aufgrund des Unterdrucks,
der beim Ausgeben von unter Druck befindlichem Kraftstoff, welcher
durch die Ableitungsleitung 91 in die Zusatzwanne 3 eingeleitet wird,
erzeugt wird, saugt die Strahlpumpe 84 Kraftstoff von außerhalb
der Zusatzwanne 3 im Kraftstoffbehälter 1 und fördert den
Kraftstoff in die Zusatzwanne 3.
In
dem Filtergehäuse 93 ist
ein im Wesentlichen L-förmiger
Kraftstoffauslassleitungsabschnitt 310 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet. Ein abgabeseitiger Verbindungsstutzen 311 ist mit
der Pumpenausgabeöffnung 77 (siehe 12, genauer
gesagt ein rohrförmiger
Abschnitt, der den Pumpenauslassstutzen 77 bildet) der
Kraftstoffpumpe 74 durch eine Muffenverbindung, die aus
einer Muffe und einem Einsteckstück
besteht, dicht verbindbar. Der Verbindungsabschnitt 311 ist
einem oberen Wandteil 323 in einem unteren Abschnitt des Kraftstoffauslassleitungsabschnitts 310 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff ausgebildet. Der Kraftstoffauslassleitungsabschnitt 310 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff erstreckt sich nach oben entlang der
Kraftstoffpumpe 74. Eine Auslassöffnung 324, die in
einem oberen Endabschnitt der Kraftstoffpumpe 74 ausgebildet
ist, ist mit dem Druckregelventil 14 verbunden. Das Innere
des Kraftstoffausleitungsleitungsabschnitts 310 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff dient als Kraftstoffauslasskanal 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der einen Strömungskanal für unter
Druck befindlichen Kraftstoff bildet, welcher unter Druck be findlichen
Kraftstoff, der aus der Pumpenauslassstutzen 77 der Kraftstoffpumpe 74 in
einen vorbestimmten Bereich einbringt, nämlich das Druckregelventil 14.
Eine
Ringnut (die mit keinem Bezugszeichen versehen ist) ist an einem
oberen Endteil des ausgabeseitigen Verbindungsstutzens 311 des
Kraftstoffauslasskanals 312 des unter Druck befindlichen Kraftstoff
geformt. Ein Dichtelement 316 ist als O-Ring ausgebildet
und in die Ringnut eingesetzt, um einen Spalt zwischen der Pumpenausgabeöffnung 77 der
Kraftstoffpumpe 74 und des ausgabeseitigen Verbindungsstutzens 311 des
Kraftstoffauslasskanals 312 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff radial elastisch dichtend abzudichten.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
zwölften
repräsentativen Ausführungsform
(siehe 21) zu erzielen. Da eine Strahlpumpe 84 vorhanden
ist, die den Kraftstoffstrom von unter Druck befindlichem Kraftstoff, der
aus dem Dampfabführstutzen 79 der
Kraftstoffpumpe 74 ausgegebenen Dampf enthält, als
Antriebsquelle verwendet, kann eine Funktionsweise und eine Wirkung ähnlich wie
bei der zuvor genannten elften repräsentativen Ausführungsform
(siehe 20) erzielt werden.
Der
Ansaugfilter 86 ist mit einem Kraftstoffauslasskanal 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet, welcher mit der Pumpenausgabeöffnung 77 der
Kraftstoffpumpe 74 verbindbar ist, und Kraftstoff, der
aus der Pumpenausgabeöffnung 77 ausgegeben
wird, dem Druckregelventil 14 als vorbestimmten Bereich
zuführt.
Folglich können
die Leitungen zum Verbinden der Pumpenausgabeöffnung 77 der Kraftstoffpumpe 74 weggelassen
werden. Infolgedessen kann die Anzahl an Bauteilen reduziert werden
und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann verkleinert werden.
Das
Dichtelement 316 ist zwischen der Pumpenansaugöffnung 77 der
Kraftstoffpumpe 74 und des einlassseitigen Verbindungsstutzens 311 des Kraftstoffausgabekanals 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, der mit der Einlassöffnung 77 verbunden
ist, angeordnet. Infolgedessen kann verhindert oder unterbunden
werden, dass Kraftstoff aus dem Verbindungsbereich zwischen der
Pumpenansaugöffnung 77 der
Kraftstoffpumpe 74 und des innenseitigen Verbin dungsstutzens 311 des
Kraftstoffausführkanals 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff austritt.
(VIERZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Es
wird nun unter Bezugnahme auf die 23 eine
vierzehnte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform
wird durch Modifizieren des Ansaugfilters 86 der zuvor
genannten zwölften
repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 21) erhalten. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 23 gezeigt ist, erstreckt sich
die Filterkammer 98 in dem Filtergehäuse 93 des Ansaugfilters 86 bis
in einen Bereich nahe der Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3.
Die Filterkammer 98 steht mit dem Innern der Zusatzwanne 3 unterhalb
des Pumpenansaugstutzens 242 (siehe 12) der
Kraftstoffpumpe 10 in Verbindung. Deswegen kann sogar dann, wenn
sich der Kraftstoffpegel RL im Zusatzwanne 3 abgesenkt
hat, der Kraftstoff immer noch effektiv abgesaugt werden. Infolgedessen
kann die Menge an verbleibendem Kraftstoff verringert werden.
(FÜNFZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Eine
fünfzehnte
repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
die 24 beschrieben. Diese repräsentative Ausführungsform
erhält
man durch Modifizieren des Ansaugfilters 86 der zuvor genannten
dreizehnten repräsentativen
Ausführungsform (siehe 22).
In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 24 gezeigt ist, ist der Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff in dem Filtergehäuse 93 des Ansaugfilters 86 in
dem oberen Wandteil 313 des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet. Der Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ist deswegen auf ungefähr der gleichen
Höhe wie
der Verbindungsabschnitt der Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 16)
der Kraftstoffpumpe 74 angeordnet. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung
wird durch den unter Druck befindlichen Kraftstoff, der von dem
Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff des Ansaugfilters 86 in den
Kraftstoffeinströmkanal 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff eingebracht wird, der Kraftstoffdruck
in der Nähe
der Pumpenansaugstutzen 242 der Kraftstoffpumpe 74 erhöht. Der
Effekt des Unterdrückens
der Erzeugung von Unterdruck im An saugfilter 86 wird verbessert, wodurch
die Entstehung von Dampf unterdrückt
wird. Es kann auch verhindert oder eingeschränkt werden, dass unter Druck
stehender Kraftstoff zurückströmt und es
kann vorzugsweise unter Druck stehender Kraftstoff in den Pumpenansaugstutzen 242 der Kraftstoffpumpe 74 fließen.
(SECHZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 25 wird nun eine sechzehnte
repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative
Ausführungsform
erhält
man durch Modifizieren des Ansaugfilters 86 der zuvor genannten
vierzehnten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 23). In dieser repräsentativen
Ausführungsform ist,
wie in der 25 gezeigt, das Filtergehäuse 93 des
Ansaugfilters 86 mit einem Kraftstoffeinleitungsleitungsabschnitt 320 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff ausgebildet, der in Längsrichtung
verläuft und
neben der Kraftstoffpumpe 10 angebracht ist. Das Innere
des Kraftstoffeinleitungsleitungsabschnitts 320 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff dient als Kraftstoffeinleitungskanal 322 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff. Ein oberes Endstück des Kraftstoffeinleitungskanals 322 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff besitzt einen Kraftstoffeinströmstutzen 325.
Ein unteres Endstück
des Kraftstoffeinleitungskanals 322 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff steht mit einem unteren Endabstand der Filterkammer 98 in
der Nähe
der Pumpenansaugstutzen 242 (siehe 12) der
Kraftstoffpumpe 10 in Verbindung. Der Kraftstoffeinleitungskanal 322 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff dient als Kraftstoffeinströmkanal,
der unter Druck befindlichen Kraftstoff, welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff zurückgeleitet wurde, in einen
vorbestimmten Bereich einführt, nämlich einem
Bereich nahe dem Pumpenansaugstutzen 242 der Kraftstoffpumpe 10.
Ein Dampftrennfilter 327, der den unter Druck befindlichen Kraftstoff
filtert, ist in einem stromaufwärts
gelegenen Teil des Kraftstoffeinleitungskanals 322 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff vorhanden, nämlich im Bereich nahe einer
Oberseite des Filtergehäuses 93.
Aufgrund
dieses Aufbaus wird, dadurch dass der unter Druck stehende Kraftstoff
von dem Kraftstoffeinströmstutzen 325 des
Ansaugfilters 86 in den Kraftstoffeinleitungskanal 322 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff eingebracht wird, der Kraftstoffdruck in
der Nähe
des Pumpenansaugstutzens 242 der Kraftstoffpumpe 10 erhöht. Somit
kann der Effekt des Unter drückens
des Entstehens eines Unterdrucks in dem Ansaugfilter 86 verbessert
werden, was die Entstehung von Dampf unterdrückt. Es kann auch verhindert
oder unterdrückt
werden, dass unter Druck stehender Kraftstoff zurückströmt, und
der unter Druck stehende Kraftstoff kann vorzugsweise in den Pumpenansaugstutzen 242 der
Kraftstoffpumpe 10 strömen.
(SIEBZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Nachfolgend
wird eine siebzehnte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 26 beschrieben.
Diese Ausführungsform
erhält
man, indem der Ansaugfilter 86 der zuvor genannten dreizehnten
repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 22) modifiziert wird. In dieser
repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 26 gezeigt ist, ist ein Gehäuse 303,
das eine Filterkammer 331 besitzt, welches eine Außenseite
des Kraftstoffauslassabschnitts 310 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff umgibt, in dem Filtergehäuse 93 des Ansaugfilters 86 der
zuvor genannten dreizehnten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 22) ausgebildet. Das Gehäuse 330 kann
beispielsweise eine im Wesentlichen zylindrische Form oder eine
C-Röhrenform
annehmen. Die Kraftstoffpumpe 74 ist einem Hohlteil eingesetzt,
das von dem Gehäuse 330 gebildet
wird. Wie bei der zuvor genannten zwölften repräsentativen Ausführungsform (siehe 21)
sind die Filterelemente 87 und 88 (nicht gezeigt)
mit Doppelstruktur in einem Außenumfangsabschnitt
der Filterkammer 331, die in dem Gehäuse 330 definiert
wird, eingebaut.
Mittels
dieser Konstruktion kann das Filtergehäuse 93 des Ansaugfilters 86 kompakt
ausgeführt werden,
während
das Volumen der Filterkammer 98 zunimmt. Aufgrund dessen
kann die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
reduziert werden.
(ACHTZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Eine
achtzehnte repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 27 beschrieben.
Diese repräsentative
Ausführungsform
erhält
man, indem die Konstruktionen der Ansaugfilter 86, die
in der zuvor genannten fünfzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 24) und der zuvor genannten siebzehnten
repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 26) beschrieben wurden, integriert
werden. Mit anderen Worten: das Filtergehäuse 93 des Ansaugfilters 86 nimmt,
wie in 27 gezeigt, eine im Wesentlichen
C-förmige
Röhrenform
an. Die Kraftstoffpumpe 74 ist in ein Hohlteil eingesetzt,
das durch das Gehäuse 330 begrenzt
ist. Wie bei der zuvor genannten zwölften repräsentativen Ausführungsform
(siehe 21) sind die Filterelemente 87 und 88 mit
Zweischichtaufbau in einem äußeren Umfangabschnitt der
C-artigen röhrenförmigen Filterkammer 331 eingebaut,
die in dem Gehäuse 330 begrenzt
wird.
Der
obere Wandteil 313 des Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff (siehe 24) ist
in einem umfänglichen
Endabschnitt des Filterabschnitts 93 ausgebildet. Wie bei
der zuvor genannten fünfzehnten
repräsentativen Ausführungsform
(siehe 24) sind der Kraftstoffeinströmstutzen 96 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, das Dampfableitungsloch 308 und
der einlassseitige Verbindungsstutzen 94 in dem oberen
Wandteil 313 ausgebildet. Der obere Wandteil 323 des Kraftstoffauslasskanals 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff (siehe 26) ist
in dem anderen umfänglichen
Endabschnitt des Filtergehäuses 93 ausgebildet.
Wie bei der zuvor siebzehnten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 26) sind der auslassseitige
Verbindungsstutzen 311 und die Auslassöffnung 324 (siehe 22)
des Kraftstoffauslasskanals 312 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff in dem oberen Wandteil 323 ausgebildet.
Der
einlassseitige Verbindungsstutzen 94 und der auslassseitige
Verbindungsstutzen 311 liegen an solchen Stellen, dass
sie in das Gehäuse 330 einwärts vorstehen.
Der Pumpenansaugstutzen 242 und der Pumpenauslassstutzen 77 der
Kraftstoffpumpe 74, die in dem Gehäuse 330 eingesetzt
ist, sind durch Zusammenstecken leicht miteinander zu verbinden.
Mittels
dieser Konstruktion kann der Ansaugfilter kompakt ausgebildet werden.
Deswegen kann die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
verkleinert werden.
(NEUNZEHNTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 28 wird nun eine neunzehnte
repräsentative
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative Ausführungsform
erhält
man, indem die zuvor genannte achte repräsentative Ausführungsform
modifiziert wird. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 28 gezeigt ist, ist eine Strahlpumpe
(die mit dem Bezugszeichen 334 gekennzeichnet ist) wie
bei der zuvor genannten dritten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 6) zwischen dem Druckregelventil 14 und
der Dampftrenn- und
Abführeinrichtung 80 in
dem Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff der zuvor genannten achten repräsentativen Ausführungsform
(siehe 17) vorhanden, nämlich in
einem mittleren Abschnitt der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff. Wie in 28 gezeigt,
ist in dieser repräsentativen
Ausführungsform
die Strahlpumpe 334 oberhalb des Dampftrenn- und Abführeinrichtung 80 angeordnet.
Deswegen ist die Kraftstoffeinlassleitung 335 mit der Strahlpumpe 334 verbunden
und eine Einlassöffnung
der Kraftstoffeinlassleitung 335 ist einem Bereich zugewandt,
der sich nahe der Bodenseite des Kraftstoffbehälters 1 befindet.
Durch den Unterdruck, der beim Ausgeben von unter Druck befindlichen
Kraftstoff, welcher durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff strömt, an einer stromaufwärts gelegenen
Seite zu einer stromabwärts
gelegenen Seite der Strahlpumpe 334, saugt die Strahlpumpe 334 Kraftstoff
von außerhalb
der im Kraftstoffbehälter 1 befindlichen
Zusatzwanne 3 durch die Kraftstoffeinlassleitung 335 an
und gibt den Kraftstoff an den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff aus. Mit anderen Worten: das Einsetzen des
Kraftstoffstroms von unter Druck befindlichen Kraftstoff, der durch
den Kraftstoffrücklaufkanal 30 strömt, als
Antriebsquelle, erbringt, dass die Strahlpumpe 334 Kraftstoff
von außerhalb
der Zusatzwanne 3 im Kraftstoffbehälter 1 durch die Kraftstoffeinlassleitung 335 in
die Zusatzwanne 3 pumpt.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
achten repräsentativen
Ausführungsform
zu erzielen. Außerdem
kann die Strahlpumpe 334, die als Antriebsquelle den Kraftstoffstrom
von unter Druck befindlichen Kraftstoff nutzt, der durch den Kraftstoffrücklaufkanal 30 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff fließt, Kraftstoff in den Kraftstoffrücklaufkanal 30 einsaugen.
Entsprechend kann die Zunahme der Kraftstoffmenge, die in dem Kraftstoffansaugkanal 37 zurückgeleitet
wird, den Unterdruck, der ansonsten im Ansaugfilter 70 erzeugt
wird, abmildern.
(ZWANZIGSTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 29 wird nun eine zwanzigste
repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative
Ausführungsform
erhält
man, indem die zuvor genannte vierzehnte repräsentative Ausführungsform
(siehe 23) modifiziert wird. In dieser repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 29 gezeigt ist, ist ein Bodenwandteil
des Filtergehäuses 93 des
Ansaugfilters 86 an die Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 angeformt.
Deswegen kann die Anzahl an Bauteilen verringert werden und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann verkleinert werden. Das Bodenwandteil des Filtergehäuses 93 kann
an der Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 angebaut
und somit hiermit integriert werden. Auf diese Weise bildet derjenige
Teil des Bodenwandteils des Filtergehäuses 93, der mit dem
Zusatzwanne 3 verbunden ist, einen Teil eines Bauteils,
das um die Zusatzwanne 3 herum angeordnet ist.
(EINUNDZWANZIGSTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Eine
einundzwanzigste repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 30 beschrieben.
Diese repräsentative
Ausführungsform
erhält
man, indem die zuvor genannte siebzehnte repräsentative Ausführungsform
(siehe 26) modifiziert wird. In dieser
repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 30 gezeigt ist, ist ein Bodenwandteil
des Filtergehäuses 93 des
Ansaugfilters 86 an der Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 angeformt.
Die Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 ist so geformt,
dass sie das Gehäuse 330 des
Filtergehäuses 93 des
Ansaugfilters 86 umgibt, während ein vorbestimmter Spalt
demgegenüber
frei bleibt. Somit kann wie bei der zuvor genannten zwanzigsten
repräsentativen Ausführungsform
(siehe 29) die Teilezahl verringert
werden und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann reduziert werden. Das Bodenwandteil des Filtergehäuses 93 kann
an die Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 angebaut
und somit integriert werden. Auf diese Weise bildet derjenige Teil
des Bodenwandabschnitts des Filtergehäuses 93, der mit dem
Zusatzwanne 3 verbunden ist, einen Teil eines Bauteils,
das um die Zusatzwanne 3 herum angeordnet ist.
(ZWEIUNDZWANZIGSTE REPRÄSENTATIVE
AUSFÜHRUNGSFORM)
Unter
Bezugnahme auf die 31 wird nun eine zweiundzwanzigste
repräsentative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese repräsentative
Ausführungsform
erhält
man, indem die zuvor genannte dreizehnte repräsentative Ausführungsform
(siehe 22) modifiziert wird. In dieser
repräsentativen
Ausführungsform,
wie sie in der 31 gezeigt ist, sind der Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff und der Kraftstoffausleitungskanal 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff an die Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 angeformt.
Wie
bei der zuvor genannten dreizehnten repräsentativen Ausführungsform
sind der Pumpenansaugstutzen 242 und der Pumpenauslassstutzen 77 der
Kraftstoffpumpe 74 über
Dichtelemente 92 und 316 dicht an den Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff und den Kraftstoffausleitungskanal 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff angeschlossen.
Das
Filtergehäuse 93 des
Kraftstofffilters 86 dieser Ausführungsform ist getrennt von
dem Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter Druck befindlichen Kraftstoff
ausgebildet. Eine Kraftstoffausströmöffnung 338, durch
die gefilterter Kraftstoff ausströmt, ist in einem Bodenwandteil 337 des
Filtergehäuses 93 ausgebildet.
Ein Filterverbindungsanschluss 340 ist an die Kraftstoffausströmöffnung 338 (genauer
gesagt ein rohrförmiger
Abschnitt, der die Abschnittausströmöffnung 338 bildet)
des Filtergehäuses 93 durch eine
Muffenverbindung, die aus einer Muffe und einem Einsteckende besteht,
dicht angeschlossen, und ist in dem oberen Wandteil 213 des
Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff geformt. Außerdem
ist eine Ringnut (die mit keinem Bezugszeichen versehen ist) an
einem oberen Endabschnitt des Filterverbindungsanschlusses 340 des
Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff ausgebildet. In die Ringnut ist ein Dichtelement 342 eingesetzt
und als O-Ring konfiguriert, um einen Spalt zwischen der Kraftstoffausströmöffnung 338 des
Filtergehäuses 93 und
dem Filterverbindungsanschluss 240 des Kraftstoffansaugkanals 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff radial elastisch abzudichten.
Die
Strahlpumpe 334 in der zuvor genannten neunzehnten repräsentativen
Ausführungsform
(siehe 28) ist mit dem oberen Endteil
der Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 durch Anformen
oder Anbringen integriert ausgebildet. Die Strahlpumpe 334 ist
nicht wie bei der zuvor genannten neunzehnten repräsentativen
Ausführungsform
im mittleren Abschnitt der Kraftstoffrücklaufleitung 18 für unter Druck
befindlichen Kraftstoff vorhanden. Die Ableitungsleitung 91,
die mit der Ableitungsöffnung 79 der Kraftstoffpumpe 74 verbunden
ist, ist mit der Strahlpumpe 334 verbunden. Die Ableitungsöffnung 79 der Kraftstoffpumpe 74 dieser
repräsentativen
Ausführungsform
ist gegenüber
der Drehachse des Motorsegments versetzt angeordnet.
Aufgrund
des Unterdrucks, der beim Ausgeben des unter Druck befindlichen
Kraftstoffs, der aus der Ableitungsöffnung 79 der Kraftstoffpumpe 74 von der
stromaufwärts
gelegenen Seite zu der stromabwärts
gelegenen Seite der Strahlpumpe 234 erzeugt wird, transportiert
die Strahlpumpe 334 Kraftstoff außerhalb der Zusatzwanne 3 im
Kraftstoffbehälter 1 in die
Zusatzwanne 3. Die Kraftstoffeinlassleitung 335, die
zur Strahlpumpe 334 führt,
ist an die Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 angeformt.
Die
Kraftstoffversorgungsvorrichtung in dem rückflussfreien Kraftstoffversorgungssystem
dieser repräsentativen
Ausführungsform
macht es ebenfalls möglich,
eine Funktionsweise und eine Wirkung wie bei der zuvor genannten
dreizehnten repräsentativen Ausführungsform
zu erzielen. Des Weiteren kann die Strahlpumpe 334, die
als Antriebsquelle den Kraftstoffstrom von unter Druck befindlichen
Kraftstoff nutzt, der aus der Ableitungsöffnung 79 der Kraftstoffpumpe 74 ausgegeben
wird, Kraftstoff von außerhalb
der Zusatzwanne 3 in die Zusatzwanne 3 fördern. Entsprechend
kann die Druckenergie des Kraftstoffstroms von unter Druck befindlichen
Kraftstoff, der aus der Ausleitungsöffnung 79 der Kraftstoffpumpe 74 ausgegeben
wird, effizient genutzt werden.
Der
Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff und der Kraftstoffausleitungskanal 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff sind in die Zusatzwanne 3 integriert.
Somit kann die Anzahl an Bauteilen verringert werden und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann verkleinert werden. Der Kraftstoffeinleitungskanal 95 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff und/oder der Kraftstoffausleitungskanal 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoffs können
an der Bodenwand 3b der Zusatzwanne 3 angebracht
und somit integriert werden. Auf diese Weise bilden diejenigen Abschnitte des
Kraftstoffeinleitungskanals 95 für unter Druck befindlichen
Kraftstoff und des Kraftstoffausleitungskanals 312 für unter
Druck befindlichen Kraftstoff, die mit der Zusatzwanne 3 verbunden
sind, Teile von Bauteilen, die um die Zusatzwanne 3 herum
angeordnet sind.
Die
Strahlpumpe 334 ist in die Zusatzwanne 3 integriert.
Somit kann die Anzahl an Bauteilen reduziert werden und die Größe der Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann verkleinert werden. Die Strahlpumpe 334 kann an die
Seitenwand 3a der Zusatzwanne 3 angebaut und somit
hiermit integriert werden. Auf diese Weise bildet derjenige Teil
der Strahlpumpe 334, der mit der Zusatzwanne 3 verbunden
ist, einen Teil eines Bauteils, das um die Zusatzwanne 3 herum
angeordnet ist.
Die
Kraftstoffeinlassleitung 335 ist in die Zusatzwanne 3 integriert.
Somit kann die Anzahl der Bauteile verringert werden und die Kraftstoffversorgungsvorrichtung
kann in ihrer Größe verkleinert werden.
Die Kraftstoffeinlassleitung 335 kann an die Seitenwand 3a der
Zusatzwanne 3 angesetzt und somit hierin eingegliedert
sein. Auf diese Weise bildet derjenige Abschnitt der Kraftstoffeinleitungsleitung 335,
der mit dem Zusatzwanne 3 verbunden ist, einen Teil eines
Bauteils, das um die Zusatzwanne 3 herum angeordnet ist.
Das
Dichtelement 342 ist zwischen der Kraftstoffausströmöffnung 338 des
Kraftstoffgehäuses 93 und
dem Filterverbindungsanschluss 340, der mit der Kraftstromausströmöffnung 338 verbunden
ist, angeordnet. Somit kann verhindert oder unterbunden werden,
dass Kraftstoff an einem Verbindungsteil zwischen der Kraftstoffausströmöffnung 338 des
Kraftstoffgehäuses 93 und
dem Filterverbindungsanschluss 340 austritt.
Die
vorliegende Erfindung braucht nicht auf die zuvor genannten repräsentativen
Ausführungsformen
beschränkt
werden, sondern kann, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
zu verlassen, modifiziert werden.