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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffversorgungssystem für ein Fahrzeug,
insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einer ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung,
die einen mit einem Kraftstofftank verbindbaren Zwischenspeicher
für Kraftstoff
umfasst, wobei die erste Kraftstoffversorgungseinrichtung zur Versorgung
einer Kraftstoff verbrauchenden Hilfsbetriebseinheit des Fahrzeugs
mit Kraftstoff aus dem Zwischenspeicher ausgebildet ist. Sie betrifft
weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einem
erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystem.
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Bei
Schienenfahrzeugen – aber
auch bei anderen Fahrzeugen – sind
neben Kraftstoffverbrauchenden Hauptbetriebseinheiten, wie Antriebsmotoren
oder dergleichen, auch Kraftstoff verbrauchende Hilfsbetriebseinheiten,
wie beispielsweise Fahrzeugzusatzheizungen oder dergleichen vorhanden.
Diese Hilfsbetriebseinheiten sind in der Regel so ausgelegt, dass
sie auch dann betrieben werden, wenn die Hauptbetriebseinheit nicht
in Betrieb ist, um beispielsweise Nutzwärme zu produzieren. Hierzu
ist es erforderlich, ein Kraftstoffversorgungssystem vorzusehen,
welches die betreffende Hilfsbetriebseinheit auch bei abgeschalteter
Hauptbetriebseinheit mit Kraftstoff versorgt.
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Ein
solches gattungsgemäßes Kraftstoffversorgungssystem
für eine
Fahrzeugstandheizung ist beispielsweise aus der
EP 0 718 487 A2 bekannt. Dort
ist in den Hauptkraftstoffkreislauf zwischen dem Motor und dem Kraftstofftank
ein Zwischenspeicher geschaltet, aus dem eine Kraftstoffpumpe den
Kraftstoff dann zu dem Brenner der Fahrzeugstandheizung fördert. Der
Zwischenspeicher ist dabei entweder im Motorrücklauf vom Motor zum Kraftstofftank angeordnet,
in dem nicht verbrannter Kraftstoff in den Kraftstofftank zurück geleitet
wird. Alternativ kann der Zwischenspeicher auch im Motorvorlauf,
also in der Kraftstoffansaugleitung zum Motor angeordnet sein.
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In
beiden Fällen
ist der Zwischenspeicher in Bereichen angeordnet, in denen ein erhöhtes Risiko besteht,
dass der in den Zwischenspeicher gelangende Kraftstoff Luftbläschen enthält. So kann
es bei der Anordnung im Motorrücklauf
sein, dass der nicht verbrannte Kraftstoff bei der Durchleitung
durch den Motor mit Luft oder anderen Gasen vermischt wurde. Bei
der Anordnung im Motorvorlauf kann es sein, dass der in den Zwischenspeicher
gelangende Kraftstoff über
Leckagestellen der Ansaugleitung mit Luft oder anderen Gasen ver mischt
wurde. Es sind somit erheblicher Aufwand und/oder erhebliche Wartezeiten
für die
Entgasung des Kraftstoffs im Zwischenspeicher vorzusehen, um einen
zuverlässigen
Betrieb des Brenners der Fahrzeugstandheizung zu gewährleisten.
Dies gilt umso mehr als derartige Brenner in der Regel sehr empfindlich
gegenüber
Gasbläschen
im Kraftstoff sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Kraftstoffversorgungssystem bzw.
ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die
oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in deutlich geringerem
Maße aufweist
und insbesondere auf einfache und zuverlässige Weise einen störungsfreien
Betrieb der Hilfsbetriebseinheit ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung löst
diese Aufgabe ausgehend von einem Kraftstoffversorgungssystem gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass
man auf einfache und zuverlässige
Weise eine Reduktion des Gasgehalts des Kraftstoffs im Zwischenspeicher
und damit einen störungsfreien
Betrieb der Hilfsbetriebseinheit erzielen kann, wenn die erste Kraftstoffversorgungseinrichtung
eine erste Kraftstoffpumpe umfasst, die zum Fördern von Kraftstoff unmittelbar
aus dem Kraftstofftank in den Zwischenspeicher ausgebildet ist.
Hierdurch ist es möglich,
Kraftstoff ohne große
Umwege bzw. lange Ansaugstrecken mit zahlreichen potentiellen Kontaktstellen
mit Gasen unmittelbar aus dem Kraftstofftank in den Zwischenspeicher
zu fördern. Hierdurch
vermindert sich das Risiko, dass der Kraftstoff mit Luft oder anderen
Gasen vermischt wird, erheblich.
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So
lassen sich zum einen potentielle Leckagestellen in der Ansaugleitung
der ersten Kraftstoffpumpe, über
die Gas in den Kraftstoff gelangen könnte, einfach vermeiden. Für die Zufuhrleitung
von der ersten Kraftstoffpumpe zum Zwischenspeicher kann das Problem
des Eindringens von Gasen in den geförderten Kraftstoff – trotz
eventuell vorhandener potentieller Leckagestellen – dann einfach
dadurch verhindert werden, dass die erste Kraftstoffpumpe in der Zufuhrleitung
einen leichten Überdruck
gegenüber der
Umgebung der Zufuhrleitung erzeugt. Der Überdruck in der Zufuhrleitung
ist dabei bevorzugt dann so bemessen, dass das durch den Strömungswiderstand
der Zufuhrleitung entstehende Druckgefälle zwischen der ersten Kraftstoffpumpe
und dem Zwischenspeicher gerade ausgeglichen wird, sodass sich kein
nennenswerter Überdruck
im Zwischenspeicher einstellt. Ebenso kann hierüber aber gegebenenfalls auch
ein entsprechend gewünschter Überdruck
im Zwischenspeicher eingestellt werden.
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Bevorzugt
umfasst die Kraftstoffversorgungseinrichtung eine Ansaugöffnung, über die Kraftstoff
durch die erste Kraftstoffpumpe aus dem Kraftstofftank angesaugt
wird. Die erste Kraftstoffpumpe ist dann bevorzugt zumindest nahe
der Ansaugöffnung
angeordnet, sodass sich durch die kurze Saugstrecke die Anzahl der
auf der Saugseite der ersten Kraftstoffpumpe befindlichen potentiellen
Leckagestellen, über
die Gas in den Kraftstoff gelangen könnte, in einfacher Weise reduziert.
So kann – bei entsprechend
gesicherter Ausführung – als erste Kraftstoffpumpe
sogar eine Tauchpumpe vorgesehen sein, bei der sich das Risiko des
Ansaugens von Gas auf ein Minimum reduziert. Zusätzlich oder alternativ kann
zwischen der Ansaugöffnung
und der ersten Kraftstoffpumpe eine Ansaugleitung vorgesehen sein,
die zumindest weitgehend frei von potentiellen Leckagestellen ist.
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Bei
dem Zwischenspeicher kann es sich um einen beliebigen, bevorzugt
geschlossenen, Kraftstoffspeicher handeln, der eine dem Kraftstoffbedarf der
Hilfsbetriebseinheit entsprechende, ausreichende Größe hat.
Bevorzugt ist der Zwischenspeicher eine Kraftstofffiltereinrichtung,
sodass dank der Funktionsintegration von Filter und Zwischenspeicher
eine Reduktion des Bauraumes erzielt werden kann: Bevorzugt wird
als Zwischenspeicher die in der Regel ohnehin vorhandene Kraftstofffiltereinrichtung der
Hilfsbetriebseinheit verwendet.
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Dank
der mit der Erfindung erzielbaren Reduktion des Gasgehalts des Kraftstoffs
im Zwischenspeicher kann gegebenenfalls auf eine Entlüftung des
Zwischenspeichers verzichtet werden. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen,
dass der Zwischenspeicher einen Entlüftungsanschluss aufweist.
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Um
aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Gas aus dem Zwischenspeicher ausspülen zu können, ist bevorzugt
eine erste Rücklaufleitung
von dem Zwischenspeicher zu dem Kraftstofftank vorgesehen. Die erste
Rücklaufleitung
ist bevorzugt im Bereich der höchsten
Stelle des Zwischenspeichers vorgesehen, vorzugsweise sogar im Bereich
der höchsten Stelle
der ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung oder sogar des Kraftstoffversorgungssystems.
Hierdurch kann gegebenenfalls sogar eine einfache Entlüftung der
gesamten ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung oder sogar des
gesamten Kraftstoffversorgungssystems über die erste Rücklaufleitung
erfolgen.
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Die
erste Rücklaufleitung
ist dann bevorzugt im Bereich eines Entlüftungsanschlusses des Zwischenspeichers,
bevorzugt direkt an einen Entlüftungsanschluss
des Zwischenspeichers angeschlossen, um das zuverlässige Ausspülen von
eventuell vorhandenem Gas aus dem Zwischenspeicher in einfacher
Weise sicherzustellen. Die erste Kraftstoffpumpe kann dann unter
anderem so betrieben werden, dass sie zumindest zeitweise mehr Kraftstoff
in den Zwischenspeicher fördert
als aus diesem entnommen wird, sodass zumindest zeitweise ein zumindest
geringer Rücklaufstrom
aus dem Zwischenspeicher in den Kraftstofftank bewirkt wird.
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Je
nach Auslegung der ersten Kraftstoffpumpe kann diese auch die Förderung
des Kraftstoffs zu der Hilfsbetriebseinheit bewirken. Bevorzugt
ist aber vorgesehen, dass die erste Kraftstoffversorgungseinrichtung
eine zweite Kraftstoffpumpe, insbesondere eine Kraftstoffpumpe der
Hilfsbetriebseinheit, umfasst, die zum Fördern von Kraftstoff aus dem
Zwischenspeicher in die Hilfsbetriebseinheit ausgebildet ist. Hierdurch
lassen sich auch bei langen zu überbrückenden
Wegen zwischen dem Kraftstofftank und der Hilfsbetriebseinheit übermäßige Förderdrücke vermeiden,
wodurch die Pumpen vergleichsweise einfach ausgelegt sein können.
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Bevorzugt
ist in diesem Fall in Fördererrichtung
nach der zweiten Kraftstoffpumpe eine zweite Rücklaufleitung zu dem Kraftstofftank
vorgesehen, sodass überschüssiger Kraftstoff
in den Kraftstofftank zurückgeführt werden
kann. Die zweite Rücklaufleitung
kann dabei separat zu der gegebenenfalls vorhandenen von dem Zwischenspeicher
kommenden ersten Rücklaufleitung
ausgeführt
sein. Ist eine solche erste Rücklaufleitung
aber vorhanden, mündet
die zweite Rücklaufleitung
bevorzugt in diese erste Rücklaufleitung.
In diesem Fall umfasst die zweite Rücklaufleitung dann bevorzugt
ein entgegen der Rücklaufrichtung
sperrendes Rückschlagventil und/oder
ein, insbesondere verstellbares, Drosselventil. Das Drosselventil
ermöglicht
dabei die Einstellung des Drucks am Kraftstoffverbraucher der Hilfsbetriebseinheit,
beispielsweise am Brenner einer Fahrzeugheizung. Das Rückschlagventil
verhindert, dass Kraftstoff aus der ersten Rücklaufleitung entgegen der
Rücklaufrichtung über die
zweite Rücklaufleitung
zu dem Kraftstoffverbraucher der Hilfsbetriebseinheit gelangen kann.
Gegebenenfalls kann das Rückschlagventil
zur Bauraumoptimierung über
eine verstellbare Vorspannung auch die Funktion des verstellbaren
Drosselventils übernehmen.
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Bevorzugt
ist in Fördererrichtung
nach der zweiten Kraftstoffpumpe eine Zulaufleitung zu einem Kraftstoffverbraucher
der Hilfsbetriebseinheit vorgesehen ist, die ein, insbesondere elektromagnetisch betätigbares,
Sperrventil umfasst. Hierdurch kann verhindert werden, dass bei
einem Vor- oder Nachlaufbetrieb der ersten oder zweiten Kraftstoffpumpe unerwünscht Kraftstoff
zum Kraftstoffverbraucher der Hilfsbetriebseinheit gelangt. Zudem
kann hierüber ein
klar definiertes Einsetzen und Enden des Betriebs des Kraftstoffverbrauchers
der Hilfsbetriebseinheit bewirkt werden. Je nach Gestaltung der
zweiten Kraftstoffpumpe, insbesondere je nach Sperrwirkung der zweiten
Kraftstoffpumpe im inaktiven Zustand, kann das Sperrventil gegebenenfalls
aber auch entfallen.
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Liegt
das Sperrventil in Förderrichtung
nach der Abzweigung der gegebenenfalls vorhandenen zweiten Rücklaufleitung,
so kann ein Rückschlagventil
in dieser zweiten Rücklaufleitung
gegebenenfalls entfallen, da das Sperrventil dann verhindert, dass Kraftstoff
aus der ersten Rücklaufleitung
entgegen der Rücklaufrichtung über die
zweite Rücklaufleitung zu
dem Kraftstoffverbraucher der Hilfsbetriebseinheit gelangen kann.
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Bevorzugt
ist eine mit der ersten Kraftstoffpumpe verbundene Steuereinrichtung
vorgesehen, die den Förderbetrieb
der ersten Kraftstoffpumpe derart steuert, dass ein Förderbetrieb
der ersten Kraftstoffpumpe in einem Vorlaufzeitintervall vor dem Betrieb
der Hilfsbetriebseinheit erfolgt und/oder in einem Nachlaufzeitintervall
nach dem Betrieb der Hilfsbetriebseinheit erfolgt. Eine vergleichbare
Steuerung kann zusätzlich
oder alternativ auch für
die zweite Kraftstoffpumpe erfolgen. Hierdurch kann zum einen sichergestellt
werden, dass vor und nach dem Betrieb der Hilfsbetriebseinheit eine
ausreichende Spülung
des Zwischenspeichers erfolgt. Zum anderen wird hierdurch die Betriebsdauer
und das Fördervolumen
durch die jeweilige Kraftstoffpumpe bzw. den Zwischenspeicher auf
ein nötiges
Maß begrenzt,
was sich positiv auf den Energieverbrauch und die Standzeiten der
verwendeten Komponenten auswirkt. Dies gilt insbesondere, wenn ein
Kraftstofffilter als Zwischenspeicher verwendet wird.
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Die
Hilfsbetriebseinheit kann eine beliebige Kraftstoff verbrauchende
Hilfseinheit sein. So kann es sich beispielsweise um einen Hilfsmotor
handeln. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung aus, wenn
die Hilfsbetriebseinheit eine Heizeinrichtung mit einem Kraftstoff
verbrauchenden Brenner ist, da solche Brenner besonders empfindlich
gegenüber Gasbläschen im
Kraftstoff sind.
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Bei
bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems
ist eine zweite Kraftstoffversorgungseinrichtung vorgesehen, die
zur Versorgung einer Kraftstoff verbrauchenden Hauptbetriebseinheit
des Fahrzeugs, insbesondere eines Antriebsmotors des Fahrzeugs,
mit Kraftstoff ausgebildet ist. Die Versorgung der Hauptbetriebseinheit
erfolgt bevorzugt aus dem Kraftstofftank. Es kann jedoch auch ein
separater weiterer Kraftstofftank vorgesehen sein.
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Bevorzugt
ist die erste Kraftstoffversorgungseinrichtung dann anders als bei
dem eingangs zitierten Stand der Technik zumindest weitgehend von
der zweiten Kraftstoffversorgungs einrichtung entkoppelt, um eine
gegenseitige Beeinflussung bzw. Störung des Betriebs so weit wie
möglich
auszuschließen.
Bevorzugt weisen die erste Kraftstoffversorgungseinrichtung und
die zweite Kraftstoffversorgungseinrichtung dann schon getrennte
Ansaugleitungen zum Ansaugen von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank
auf. Gegebenenfalls kann aber auch eine anfangs gemeinsame Ansaugleitung
vorgesehen sein, die sich dann vor der ersten Kraftstoffpumpe verzweigt.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug,
mit einem erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystem.
Hiermit lassen sich die oben dargelegten Varianten und Vorteile
in demselben Maße
realisieren, sodass diesbezüglich
auf die obigen Ausführungen
verwiesen werden soll.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der
nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf
die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs
mit einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems.
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Die 1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs
in Form eines dieselgetriebenen Schienenfahrzeugs 101.
Das Fahrzeug 101 umfasst ein Kraftstoffversorgungssystem 102, über welches
eine Hauptbetriebseinheit in Form eines Antriebsmotors 103 des
Fahrzeugs 101 und eine Hilfsbetriebseinheit in Form einer
Fahrzeugheizung 104 des Fahrzeugs 101 aus einem
Kraftstofftank 105 mit Kraftstoff versorgt werden.
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Hierzu
umfasst das Kraftstoffversorgungssystem 102 eine erste
Kraftstoffversorgungseinrichtung 106 für die Fahrzeugheizung 104.
Diese erste Kraftstoffversorgungseinrichtung 106 umfasst
eine erste Kraftstoffpumpe 107, einen Zwischenspeicher für Kraftstoff
in Form des Kraftstofffilters 108 der Fahrzeugheizung 104 sowie
eine zweite Kraftstoffpumpe 109 der Fahrzeugheizung 104.
Weiterhin ist eine von der ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung 106 vollständig unabhängige bzw.
entkoppelte zweite Kraftstoffversorgungseinrichtung 110 für den Antriebsmotor 103 vorgesehen,
um eine gegenseitige Beeinflussung bzw. Störung des Betriebs so weit wie möglich auszuschließen.
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Die
Entkopplung der ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung 106 und
der zweiten Kraftstoffversorgungseinrichtung 110 geht so
weit, dass sie jeweils getrennte Ansaugleitungen zum Ansaugen von Kraftstoff
aus dem Kraftstofftank 105 und getrennte Rücklaufleitungen
zum Rückführen unverbrauchten Kraftstoffs
in den Kraftstofftank 105 aufweisen. Es versteht sich jedoch,
dass bei anderen Varianten der Erfindung aber auch eine anfangs
gemeinsame Ansaugleitung vorgesehen sein kann, die sich dann vor der
ersten Kraftstoffpumpe verzweigt. Ebenso können sich die Rücklaufleitungen
der ersten und zweiten Kraftstoffversorgungseinrichtung vor dem
Kraftstofftank vereinigen. In beiden Fällen liegt dann immer noch
eine weit gehende Entkopplung im Sinne der Erfindung vor.
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Die
erste Kraftstoffpumpe 107 saugt den Kraftstoff über eine
vergleichsweise kurze Ansaugleitung 111.1 aus dem Kraftstofftank 105 an,
sodass die erste Kraftstoffpumpe 107 mit anderen Worten
nahe der Ansaugöffnung
der Ansaugleitung 111.1 angeordnet ist. Die Ansaugöffnung der
Ansaugleitung 111.1 ist wiederum im Bereich des Sumpfs 105.1 des Kraftstofftanks 105 angeordnet.
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Durch
die kurze Ansaugleitung 111.1 wird zum einen vermieden,
dass über
lange Strecken ein Unterdruck im angesaugten Kraftstoff herrscht,
der die Bildung von Gasbläschen
in dem Kraftstoff begünstigen
würde.
Je kürzer
die Ansaugleitung 111.1 ist, desto geringer ist auch das
zu überwindende Druckgefälle, welches
durch den Strömungswiderstand
der Ansaugleitung 111.1 bedingt ist, sodass die erste Kraftstoffpumpe 107 auch
nur einen entsprechend geringen Unterdruck erzeugen muss, wodurch wiederum
das Risiko der Bildung von Gasbläschen im
Kraftstoff reduziert wird.
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Je
kürzer
die Ansaugleitung 111.1 ist, desto geringer ist auch die
Anzahl potentieller Leckagestellen der Ansaugleitung 111.1, über die
Gas, z. B. Luft, aus der Umgebung der Ansaugleitung 111.1 angesaugt
werden und damit in den Kraftstoff gelangen könnte. Bevorzugt ist die Ansaugleitung 111.1 weiterhin
ein einfaches, durchgehendes Leitungsstück ohne Verbindungsstellen,
Abzweigungen oder dergleichen, die potentielle Leckagestellen bilden
könnten.
Im Extremfall kann die erste Kraftstoffpumpe – bei entsprechend gesicherter
Ausführung
-sogar als Tauchpumpe ausgebildet sein, bei der die Ansaugleitung 111.1 dann
im Wesentlichen entfällt
und sich das Risiko des Ansaugens von Gas auf ein Minimum reduziert.
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Die
erste Kraftstoffpumpe 107 fördert den angesaugten Kraftstoff über eine
Zufuhrleitung 111.2 unmittelbar, d. h. ohne Umwege über weitere
Kraftstoff verbrauchende Komponenten, in den als Zwischenspeicher
dienenden Filter 108, der auf einen Durchsatz von etwa 3,5
l/min ausgelegt ist. Die erste Kraftstoffpumpe 107 erzeugt
dabei einen leichten Überdruck,
der ausreicht, um das durch den Strömungswiderstand der Zufuhrleitung 111.2 entstehende
Druckgefälle
zwischen der ersten Kraftstoffpumpe 107 und dem Filter 108 auszugleichen.
Folglich stellt sich auch bei vollständiger Füllung des Filters kein nennenswerter Überdruck
im Filter 108 ein. Ebenso kann hierüber aber gegebenenfalls auch
zumindest zeitweise ein entsprechend gewünschter Überdruck im Filter 108 eingestellt
werden.
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Um
aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Gas aus dem Filter 108 ausspülen zu können, ist
eine erste Rücklaufleitung 111.3 von
dem Filter 108 zu dem Kraftstofftank 105 vorgesehen.
Die erste Rücklaufleitung 111.3 ist
an einen Entlüftungsanschluss 108.1 des
Filters 108 angeschlossen, um das zuverlässige Ausspülen von
eventuell vorhandenem Gas aus dem Filter 108 in einfacher
Weise sicherzustellen. Der Entlüftungsanschluss 108.1 des
Filters 108 befindet sich dabei im Übrigen an der höchsten Stelle
der ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung 106, sodass über ihn
die Entlüftung
der gesamten ersten Kraftstoffversorgungseinrichtung 106 erfolgen
kann. Die erste Kraftstoffpumpe 107 wird gesteuert durch
eine Steuereinheit 112 so betrieben, dass sie zumindest zeitweise
mehr Kraftstoff in den Filter 108 fördert als aus diesem entnommen
wird. So wird zumindest zeitweise ein zumindest geringer Rücklaufstrom
aus dem Filter 108 in den Kraftstofftank 105 bewirkt,
mit dem eventuell vorhandenes Gas aus dem Filter 108 ausgespült wird.
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Der
Druck in der Zufuhrleitung 111.2 ist so eingestellt, dass
sich ein gewisser Überdruck
gegenüber
der Umgebung der Zufuhrleitung 111.2 ergibt. Hierdurch
ist sichergestellt, dass auch an potentiellen Leckagestellen der
Zufuhrleitung 111.2, kein Gas, z. B. Luft, aus der Umgebung
der Zufuhrleitung 111.2 angesaugt werden und damit in den
Kraftstoff gelangen kann. Verbindungsstellen, Abzweigungen oder dergleichen,
die potentielle Leckagestellen der Zufuhrleitung 111.2 bilden
könnten,
sind daher hinsichtlich des Ansaugens von Gas unkritisch, sodass
die Zufuhrleitung 111.2 beliebig lange sein kann und beliebige
Gestalt haben kann. Bevorzugt stellt die Zufuhrleitung 111.2 daher
mehr als 40% der Förderstrecke,
vorzugsweise mehr als 50% der Förderstrecke, weiter
vorzugsweise mehr als 80% der Förderstrecke zwischen
der Ansaugöffnung
im Kraftstofftank 105 und dem Filter 108 zur Verfügung.
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Die
Steuereinrichtung steuert den Förderbetrieb
der ersten Kraftstoffpumpe 107 im vorliegenden Beispiel
derart, dass die erste Kraftstoffpumpe 107 in einem ersten
Vorlaufzeitintervall TV1 vor dem Betrieb der Fahrzeugheizung 104 und
in einem ersten Nachlaufzeitintervall TN1 nach dem Betrieb der Fahrzeugheizung 104 Kraftstoff
in den Filter 108 fördert.
Hierdurch wird zum einen sichergestellt, dass vor und nach dem Betrieb
der Fahrzeughei zung 104 eine ausreichende Spülung des
Filters 108 erfolgt. Zum anderen wird hierdurch die Betriebsdauer
und das Fördervolumen
durch die erste Kraftstoffpumpe 107 bzw. den Filter 108 auf
ein nötiges
Maß begrenzt, was
sich positiv auf den Energieverbrauch und die Standzeiten der ersten
Kraftstoffpumpe 107 bzw. des Filters 108 auswirkt.
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Die
zweite Kraftstoffpumpe 109 saugt entgasten Kraftstoff über eine
weitere Ansaugleitung 111.4 aus dem druckneutralen Filter 108 und
fördert den
angesaugten Kraftstoff über
eine weitere Zufuhrleitung 111.5 zum Kraftstoff verbrauchenden
Brenner 113 der Fahrzeugheizung 104. Der Brenner 113 ist dabei
im vorliegenden Beispiel auf einen Kraftstoffverbrauch von etwa
18 l/h ausgelegt.
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Dank
der Nutzung des Filters 108 der Fahrzeugheizung 104 als
Zwischenspeicher ergibt sich eine vergleichsweise kurze Förderstrecke
zwischen dem Filter 108 und dem Brenner 113. Hierdurch
lassen sich auch bei langen zu überbrückenden
Wegen zwischen dem Kraftstofftank 105 und dem Brenner lange
Ansaugstrecken und übermäßige Druckgefälle in der
Förderstrecke
zwischen dem Filter 108 und dem Brenner 113 vermeiden,
wodurch das Risiko des Einbringens von Gas in den Kraftstoff gering
ist und die zweite Kraftstoffpumpe 109 vergleichsweise
einfach ausgelegt sein kann.
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In
Fördererrichtung
nach der zweiten Kraftstoffpumpe 109 zweigt eine zweite
Rücklaufleitung 111.6 zu
dem Kraftstofftank 105 von der Zufuhrleitung 111.5 ab,
sodass überschüssiger Kraftstoff
in den Kraftstofftank 105 zurückgeführt werden kann. Die zweite
Rücklaufleitung 111.6 mündet in
die erste Rücklaufleitung 111.3.
Dabei umfasst die zweite Rücklaufleitung 111.6 ein
entgegen der Rücklaufrichtung
sperrendes Rückschlagventil 114 und
ein verstellbares Drosselventil 115.
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Das
Drosselventil 115 ermöglicht
die Einstellung des Betriebsdrucks am Brenner 113. Das
Rückschlagventil 114 öffnet bei
einem Differenzdruck von etwa 0,3 bar und verhindert, dass Kraftstoff
und/oder aus dem Filter 108 ausgetriebenes Gas aus der
ersten Rücklaufleitung 111.3 entgegen
der Rücklaufrichtung über die
zweite Rücklaufleitung 111.6 zu
dem Brenner 113 gelangen kann. Gegebenenfalls kann das
Rückschlagventil
zur Bauraumoptimierung über eine
verstellbare Vorspannung auch die Funktion des verstellbaren Drosselventils übernehmen.
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Die
Steuereinrichtung steuert den Förderbetrieb
der zweiten Kraftstoffpumpe 109 im vorliegenden Beispiel
derart, dass die zweite Kraftstoffpumpe 109 in einem zweiten
Vorlaufzeitintervall TV2 vor dem Betrieb der Fahrzeugheizung 104 und
in einem zweiten Nachlaufzeitin tervall TN2 nach dem Betrieb der
Fahrzeugheizung 104 Kraftstoff fördert. Hierdurch wird sichergestellt,
dass vor und nach dem Betrieb der Fahrzeugheizung 104 eine
ausreichende Spülung
der Leitungen erfolgt.
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Die
Zufuhrleitung 111.5 umfasst ein durch die Steuereinheit
elektromagnetisch betätigbares
Sperrventil 116. Hierdurch kann verhindert werden, dass bei
einem Vor- oder Nachlaufbetrieb der ersten Kraftstoffpumpe 107 oder
der zweiten Kraftstoffpumpe 109 unerwünscht Kraftstoff zum Brenner 113 gelangt. Zudem
kann hierüber
ein klar definiertes Einsetzen und Enden des Betriebs des Brenners 113 bewirkt werden.
Je nach Gestaltung der zweiten Kraftstoffpumpe 109, insbesondere
je nach Sperrwirkung der zweiten Kraftstoffpumpe 109 im
inaktiven Zustand, kann das Sperrventil 116 gegebenenfalls
aber auch entfallen.
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Liegt
das Sperrventil 116 – wie
in 1 dargestellt – in Förderrichtung nach der Abzweigung
der zweiten Rücklaufleitung 111.6,
so kann das Rückschlagventil 114 gegebenenfalls
entfallen, da das Sperrventil 116 dann verhindert, dass
Kraftstoff aus der ersten Rücklaufleitung 111.3 entgegen
der Rücklaufrichtung über die
zweite Rücklaufleitung 111.6 zu dem
Brenner gelangen kann.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand eines Beispiels
für Schienenfahrzeug
mit konkreten Auslegungsangaben zu den Volumendurchsätzen der
verwendeten Komponenten (Filter, Brenner etc.) beschrieben. Es versteht sich
jedoch, dass die Erfindung auch in Verbindung mit beliebig anderweitig
ausgelegten Komponenten zum Einsatz kommen kann.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand eines Beispiels
ein für
Schienenfahrzeug beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die
Erfindung auch in Verbindung mit beliebigen anderen Fahrzeugen zum
Einsatz kommen kann.