DE102008013887B4 - Arrangement of a return line in a fuel tank of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des zurücklaufenden Kraftstoffs entlang der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks geführt wird, indem in der Rücklaufleitung (1) eine solchermaßen gestaltete Düsenvorrichtung (2) vorgesehen ist, dass der Kraftstoff zumindest anteilig gegen den Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2) weiterhin ein Druckbegrenzungsventil enthält, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung (2) verhindert, wofür die Düsenvorrichtung (2) nach Art eines Schirmventils gestaltet ist und einen annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz (2b) verlagerbaren Ventilkörper (2a) aufweist, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz (2b) bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements (6) den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff zumindest anteilig auf den genannten Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird.Arrangement of a return line in a fuel tank of a motor vehicle, wherein at least a portion of the returning fuel along the inside of a wall portion of the fuel tank is guided by in the return line (1) such a designed nozzle device (2) is provided that the fuel at least proportionally sprayed or sprayed against the wall section, characterized in that the nozzle device (2) further comprises a pressure relief valve which prevents a fuel outlet from the nozzle device (2) below a certain fuel pressure in the return line, for which the nozzle device (2) is designed in the manner of a shield valve and an approximately conical relative to a valve seat (2b) displaceable valve body (2a) which prevent in cooperation with its valve seat (2b) at low fuel pressure under the action of a spring element (6) the escape of fuel ert and at higher fuel pressure causes this fuel is sprayed or sprayed at least partially on said wall section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des zurücklaufenden Kraftstoffs entlang der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks geführt wird, indem in der Rücklaufleitung eine solchermaßen gestaltete Düsenvorrichtung vorgesehen ist, dass der Kraftstoff zumindest anteilig gegen den Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird. Zum Stand der Technik wird neben der DE 10 2004 025 782 A1 auf die US 5,601,066 A verwiesen.The invention relates to an arrangement of a return line in a fuel tank of a motor vehicle, wherein at least a portion of the returning fuel is guided along the inside of a wall portion of the fuel tank by such a designed nozzle device is provided in the return line, that the fuel at least partially against the Wall section is sprayed or sprayed. The state of the art is in addition to the DE 10 2004 025 782 A1 on the US 5,601,066 A directed.

In Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen sind Rücklaufleitungen vorgesehen, um von der Kraftstoffpumpe zu viel geförderte, d. h. vom Fahrzeug-Antriebsaggregat bzw. allgemein von einem Verbraucher des Kraftstoffs nicht benötigte Kraftstoffmengen wieder in den Tank zurückzuführen bzw. in diesem zu belassen. Zuviel Kraftstoff kann dabei aus mehreren Gründen gefördert werden, insbesondere jedoch wenn die Fördermenge der Kraftstoffpumpe nicht beliebig einstellbar ist und wenn zumindest in den Kraftstofftanks der sog. Sattelbauart eine Teilmenge des von der Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffs zum Betrieb einer Saugstrahlpumpe benötigt wird, mit deren Hilfe Kraftstoff aus der einen Hälfte des Satteltanks in dessen andere Hälfte, in welcher sich die besagte Kraftstoffpumpe befindet, gefördert wird.In fuel tanks of motor vehicles, return lines are provided to over-funded by the fuel pump, d. H. from the vehicle drive unit or generally from a consumer of the fuel fuel quantities not required returned to the tank or to leave in this. Too much fuel can be pumped for several reasons, but especially if the flow rate of the fuel pump is not adjustable and if at least in the fuel tanks of the so-called. Saddle a subset of funded by the fuel pump fuel is required to operate a suction jet pump, with their help fuel from the one half of the saddle tank in the other half, in which the said fuel pump is conveyed.

Unvermeidbarerweise erwärmt sich der Kraftstoff bei Förderung durch die besagte Kraftstoffpumpe, wodurch sich aufgrund der Rückführung einer Teilmenge dieses erwärmten Kraftstoffs der im Kraftstofftank befindliche Kraftstoff in seiner Gesamtheit erwärmen kann, was grundsätzlich unerwünscht ist. Als Abhilfemaßnahme ist in der eingangs genannten US 5,601,066 A vorgeschlagen, die zurückgeführte Kraftstoffmenge anteilig gegen Wandung des Kraftstofftanks zu spritzen und entlang dieser auf dessen Boden herabrieseln zu lassen, wodurch dieser Kraftstoff an der kühlen Tank-Wand, die ihrerseits durch den Fahrtwind des sich fortbewegenden Kraftfahrzeugs gekühlt wird, abgekühlt werden kann.Inevitably, the fuel heats up when conveyed through said fuel pump, whereby due to the return of a portion of this heated fuel, the fuel in the fuel tank can heat in its entirety, which is basically undesirable. As a remedy is mentioned in the above US 5,601,066 A proposed to inject the recirculated amount of fuel proportionately against the wall of the fuel tank and down to let down on the ground, whereby this fuel on the cool tank wall, which in turn is cooled by the airstream of the moving motor vehicle, can be cooled.

Diese bekannte Anordnung einer Rücklaufleitung im Tank ist grundsätzlich vorteilhaft, jedoch sind weitere Verbesserungen möglich, die aufzuzeigen sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt hat. Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Anordnung einer Rücklaufleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung weiterhin ein Druckbegrenzungsventil enthält, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung verhindert. weiterhin ein Druckbegrenzungsventil enthält, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung verhindert, wofür die Düsenvorrichtung nach Art eines Schirmventils gestaltet ist und einen annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz verlagerbaren Ventilkörper aufweist, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff zumindest anteilig auf den genannten Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird.This known arrangement of a return line in the tank is fundamentally advantageous, but further improvements are possible, which the present invention has set itself the task. The solution to this problem is for an arrangement of a return line according to the preamble of claim 1, characterized in that the nozzle device further includes a pressure relief valve which prevents a fuel outlet from the nozzle device below a certain fuel pressure in the return line. further includes a pressure relief valve which prevents a fuel outlet from the nozzle device below a certain fuel pressure in the return line, for which the nozzle device is designed in the manner of a shield valve and has an approximately conical relative to a valve seat displaceable valve body, in cooperation with its valve seat at low fuel pressure under the action of a spring element prevents the escape of fuel and at higher fuel pressure causes this fuel is sprayed or sprayed at least partially on said wall portion.

Vorgeschlagen wird somit zunächst, die sog. Düsenvorrichtung derart zu gestalten, dass aus dieser der Kraftstoff nicht nur austritt, sondern mit einem gewissen Impuls austritt und mit einem solchen Bewegungs-Impuls auf den besagten Wand-Abschnitt gesprüht oder gespritzt wird, so dass sich eine den Wärmeübergang zwischen der Wand des Kraftstofftanks und den auf diese aufgebrachten Kraftstoff-Tröpfchen verbessernde Feinverteilung des Kraftstoffs einstellt. Ein solcher Bewegungs-Impuls ist dann gewährleistet, wenn der Kraftstoff in der Rücklaufleitung unter Druck steht, weshalb vorliegend weiterhin die Kombination der Düsenvorrichtung mit einem Druckbegrenzungsventil vorgeschlagen wird, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung verhindert. Vorteilhafterweise kann über eine Veränderung d. h. Steuerung des Drucks des in der Rücklaufleitung zur Düsenvorrichtung geführten Kraftstoffs eine Kühlung des Kraftstoffs gesteuert, d. h. aktiviert bzw. deaktiviert werden. Ist eine Kraftstoffkühlung gewünscht bzw. erforderlich, so kann ein höherer Kraftstoffdruck eingestellt werden, womit das besagte Druckbegrenzungsventil öffnet, während dann, wenn keine Kühlung des Kraftstoffs gewünscht ist, ein geringerer Kraftstoffdruck eingestellt werden kann, welcher nicht in der Lage ist, das besagte Druckbegrenzungsventil zu öffnen. Unterschiedliche Kraftstoff-Druckwerte können dabei bspw. mittels einer regelbaren Kraftstoffpumpe eingestellt werden.It is therefore initially proposed to design the so-called nozzle device in such a way that the fuel not only emerges from it but also exits with a certain impulse and is sprayed or sprayed onto the said wall section with such a motion impulse, so that a adjusts the heat transfer between the wall of the fuel tank and the fuel droplets applied thereto improving the fine distribution of the fuel. Such a movement impulse is ensured when the fuel in the return line is under pressure, for which reason the combination of the nozzle device with a pressure limiting valve is still proposed, which prevents a fuel outlet from the nozzle device below a certain fuel pressure in the return line. Advantageously, via a change d. H. Controlling the pressure of the guided in the return line to the nozzle device fuel, a cooling of the fuel controlled, d. H. be activated or deactivated. If fuel cooling is desired or required, a higher fuel pressure may be set, thereby opening said pressure relief valve, while if no cooling of the fuel is desired, a lower fuel pressure may be set that is incapable of providing said pressure relief valve to open. Different fuel pressure values can be adjusted, for example, by means of an adjustable fuel pump.

Weiterhin ist die Düsenvorrichtung nach Art eines Schirmventils gestaltet und weist einen bspw. annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz verlagerbaren Ventilkörper auf, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff zumindest anteilig auf den genannten Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird. Ferner kann am Kraftfahrzeug außerhalb des Kraftstofftanks zumindest ein verstellbares Luftleitelement vorgesehen sein, das in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs oder des besagten von diesem benetzten Wand-Abschnitts einen aus der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs resultierenden Luftstrom mehr oder weniger intensiv auf die Außenseite des Kraftstofftanks leitet. Hiermit kann über eine Ansteuerung einer geeigneten Stelleinheit vorzugsweise von einer elektronischen Steuereinheit eingestellt werden, wie intensiv der Kraftstofftank und damit auch der innenseitig auf dessen Wand bzw. Wand-Abschnitt durch die erfindungsgemäße Düsenvorrichtung aufgetragene Kraftstoff gekühlt wird.Furthermore, the nozzle device is designed in the manner of a shield valve and has an approximately conical valve body displaceable relative to a valve seat, which prevents the escape of fuel in cooperation with its valve seat at low fuel pressure under the action of a spring element and at higher fuel pressure causes this Fuel is sprayed or sprayed at least proportionately on said wall section. Furthermore, at least one adjustable air guide element can be provided on the motor vehicle outside of the fuel tank, which directs, depending on the temperature of the fuel or of the wall section wetted by the latter, more or less intensively on the outside of the fuel tank to a flow of air resulting from the movement of the motor vehicle. This can be adjusted via an activation of a suitable setting unit, preferably by an electronic control unit, how intensively the fuel tank and thus also the inside of the wall or wall section through the nozzle device according to the invention applied fuel is cooled.

Die bereits erwähnte beigefügte Figur zeigt eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung in aufgeschnittener Darstellung, wobei ein Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, in dem sich diese Düsenvorrichtung befindet, nicht dargestellt ist. Innerhalb dieses Kraftstofftanks ist eine Rücklaufleitung 1 für überschüssigen von einer ebenfalls nicht gezeigten Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoff vorgesehen, die in einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 2 mündet. Letztere weist einen annähernd kegelförmigen Ventilkörper 2a auf, der mit einem am freien Ende der Rücklaufleitung 1 vorgesehenen Ventilsitz 2b zusammenwirkt. Dieser Ventilkörper 2a ist in bzw. gegen der durch Pfeile 3 dargestellten Anströmrichtung (3) von Kraftstoff in der Rücklaufleitung 1 zum Ventilsitz 2b hin bzw. von diesem weg verlagerbar.The above-mentioned attached figure shows a nozzle device according to the invention in a cutaway view, wherein a fuel tank of a motor vehicle in which this nozzle device is located, is not shown. Inside this fuel tank is a return line 1 provided for excess funded by a fuel pump, also not shown, in a nozzle device according to the invention 2 empties. The latter has an approximately conical valve body 2a on, with one at the free end of the return line 1 provided valve seat 2 B interacts. This valve body 2a is in or against by arrows 3 illustrated flow direction ( 3 ) of fuel in the return line 1 to the valve seat 2 B towards or away from this.

Auf die der Rücklaufleitung 1 abgewandte Seite des Ventilkörpers 2a wirkt eine sich ortsfest an einer Führung 4 für eine am Ventilkörper 2a vorgesehene Führungsstange 5 abstützendes und als Schrauben-Druckfeder ausgebildetes Federelement 6 ein. Ist der in der Rücklaufleitung 1 herrschende Kraftstoffdruck geringer die Kraft des Federelements 6 (sowie abhängig von der Einbaulage der Düsenvorrichtung 2 ggf. zusätzlich des Gewichts der zu bewegenden Elemente), so sitzt der Ventilkörper 2a auf seinem Ventilsitz 2b auf (figürlich nicht dargestellt) und verhindert somit einen Austritt von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung 1 in den Innenraum des Kraftstofftanks.On the return line 1 opposite side of the valve body 2a one acts fixed to a guide 4 for one on the valve body 2a provided guide rod 5 supporting and designed as a helical compression spring spring element 6 one. Is that in the return line 1 prevailing fuel pressure less the force of the spring element 6 (And depending on the installation position of the nozzle device 2 possibly in addition to the weight of the elements to be moved), so sits the valve body 2a on his valve seat 2 B on (figuratively not shown) and thus prevents leakage of fuel from the return line 1 in the interior of the fuel tank.

Ist hingegen der in der Rücklaufleitung 1 herrschende Kraftstoffdruck nennenswert höher als die Kraft des Federelements 6 (sowie abhängig von der Einbaulage der Düsenvorrichtung 2 ggf. zusätzlich des Gewichts der zu bewegenden Elemente), so hebt der Ventilkörper 2a von seinem Ventilsitz 2b ab und gelangt somit in die figürlich dargestellte Position. Aufgrund der annähernd kegelförmigen Gestalt des Ventilkörpers 1a mit sich in Anströmrichtung 3 überproportional erweiterndem Querschnitt sowie der mit einer entsprechenden Fase versehenen Form des Ventilsitzes 2b wird dann der durch den Spalt zwischen dem Ventilsitz 2b und dem Ventilkörper 2a aus der Rücklaufleitung 1 austretende Kraftstoff wie durch die Pfeile 7 dargestellt im wesentlichen in seitliche Richtung gesprüht und trifft dieser Sprührichtung folgend zumindest anteilig letztlich auf der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks auf, entlang welchem dieser Kraftstoff dann in Form von Tröpfchen und der Schwerkraft folgend in Richtung zum Boden des Kraftstofftanks rinnt und dabei an diesem Wand-Abschnitt abgekühlt wird. Die Düsenvorrichtung 2 ist somit nach Art eines Schirmventils ausgebildet und es sei noch darauf hingewiesen, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.Is the other hand, in the return line 1 prevailing fuel pressure appreciably higher than the force of the spring element 6 (And depending on the installation position of the nozzle device 2 possibly in addition to the weight of the elements to be moved), so the valve body lifts 2a from his valve seat 2 B and thus enters the figuratively represented position. Due to the approximately conical shape of the valve body 1a with in the direction of flow 3 disproportionately widening cross section and provided with a corresponding bevel shape of the valve seat 2 B is then the through the gap between the valve seat 2 B and the valve body 2a from the return line 1 escaping fuel as indicated by the arrows 7 sprayed substantially in the lateral direction and following this spray direction at least partially ultimately on the inside of a wall portion of the fuel tank, along which this fuel then in the form of droplets and gravity following in the direction of the bottom of the fuel tank and thereby runs at this Wall section is cooled. The nozzle device 2 is thus designed in the manner of a shield valve and it should be noted that quite a variety of details may deviate from the above explanations, without departing from the content of the claims.

Claims (3)

Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des zurücklaufenden Kraftstoffs entlang der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks geführt wird, indem in der Rücklaufleitung (1) eine solchermaßen gestaltete Düsenvorrichtung (2) vorgesehen ist, dass der Kraftstoff zumindest anteilig gegen den Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2) weiterhin ein Druckbegrenzungsventil enthält, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung (2) verhindert, wofür die Düsenvorrichtung (2) nach Art eines Schirmventils gestaltet ist und einen annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz (2b) verlagerbaren Ventilkörper (2a) aufweist, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz (2b) bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements (6) den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff zumindest anteilig auf den genannten Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird.Arrangement of a return line in a fuel tank of a motor vehicle, wherein at least a portion of the returning fuel is guided along the inside of a wall portion of the fuel tank by in the return line ( 1 ) such a designed nozzle device ( 2 ), that the fuel is sprayed or sprayed at least partially against the wall section, characterized in that the nozzle device ( 2 ) further includes a pressure relief valve, which below a certain fuel pressure in the return line, a fuel outlet from the nozzle device ( 2 ) prevents what the nozzle device ( 2 ) is designed in the manner of a shield valve and an approximately conical relative to a valve seat ( 2 B ) displaceable valve body ( 2a ) in cooperation with its valve seat ( 2 B ) at low fuel pressure under the action of a spring element ( 6 ) prevents the escape of fuel and at higher fuel pressure causes this fuel is sprayed or sprayed at least partially on said wall portion. Anordnung nach Anspruch 1, wobei durch Veränderung des Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung ein Austritt oder Nichtaustritt von Kraftstoff aus der Düsenvorrichtung gezielt gesteuert wird.Arrangement according to claim 1, wherein by changing the fuel pressure in the return line, an outlet or non-escape of fuel from the nozzle device is controlled in a targeted manner. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Kraftfahrzeug außerhalb des Kraftstofftanks zumindest ein in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs oder des besagten von diesem benetzten Wand-Abschnitts verstellbares Luftleitelement vorgesehen ist, welches einen aus der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs resultierenden Luftstrom mehr oder weniger intensiv auf die Außenseite des Kraftstofftanks leitet.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that on the motor vehicle outside of the fuel tank at least one depending on the temperature of the fuel or said wetted by this wall portion adjustable air guide is provided, which more or a resulting from the locomotion of the motor vehicle air flow less intense to the outside of the fuel tank conducts.
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