-
GEBIET DER TECHNIK
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälteranordnung, angeordnet zur Aufnahme von Wasser aus einer Kraftstoffreinigungsstufe, in der zum Beispiel Dieselkraftstoff von Wasser gereinigt wird, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Behandlung von Wasser aus einer Kraftstoffreinigungsstufe, in der Verbrennungsmotorkraftstoff von Wasser gereinigt wird, der im Oberbegriff des Anspruchs 8 genannten Art.
-
STAND DER TECHNIK
-
Schwerere Kraftfahrzeuge wie Lastkraftwagen, Omnibusse und dergleichen sind gewöhnlich mit einem Dieselmotor ausgerüstet und werden folglich mit Dieselkraftstoff betrieben. Ein Vorkommen von Wasser im Dieselkraftstoff ist auf vielen Märkten ein Problem. Ein Vorkommen von Wasser im Dieselkraftstoff beruht unter anderem darauf, dass der Dieselkraftstoff auf ungebührliche Weise mit Wasser gestreckt wird. Bei modernen Dieselmotoren sind die Einspritzsysteme besonders empfindlich gegen Wasser. Das Wasser kann unter anderem Korrosion und Kavitation an Einspritzventilen und anderen sensiblen Teilen der Einspritzanlage verursachen. Eine Lösung dieses Problems bietet sich durch die Installation eines Wasser abscheidenden Filters an.
-
Ein Problem, das bei einem Wasser abscheidenden Filter auftritt, besteht in der Entsorgung des abgeschiedenen Wassers. Da das Wasser durch Dieselkraftstoff kontaminiert ist, sollte es nicht in die Natur abgelassen werden. Eine Lösung besteht in der Rückleitung des kontaminierten Wassers zum Kraftstofftank. Eine derartige Lösung führt unter anderem den Nachteil mit sich, dass das abgeschiedene Wasser dann erneut abgeschieden werden muss. Auf Märkten mit großer Menge Wasser im Dieselkraftstoff würde ein Ablassen des gesamten Kraftstofftanks erforderlich werden, was ein komplizierter Vorgang ist.
-
Eine andere Lösung besteht darin, das Wasser in einem Becher/Behälter aufzufangen, der bzw. die im Boden des Filters angeordnet ist und anschließend bei Bedarf entleert wird. Abhängig von der Platzierung des Filters kann der Füllstand eines in den Filter integrierten Auffangbechers schwer zugänglich sein, beispielsweise wenn das Führerhaus für eine Kontrolle des Wasserstands gekippt werden muss. Außerdem weisen solche Becher, abhängig von der Konstruktion, gewöhnlich einen verhältnismäßig geringen Rauminhalt auf, so dass sie häufig, manchmal täglich entleert werden müssen, was eine zusätzliche Arbeitsaufgabe beispielsweise für den Fahrer darstellt. Ein Problem, das bei kaltem Wetter auftreten kann, besteht darin, dass Wasser im Behälter zu Eis gefriert, was Probleme mit sich führen kann, zum Beispiel wenn dem Behälter weiteres Wasser zugeführt wird. Eine Lösung dieses Problems mit der Eisbildung besteht darin, einen Tauchsieder zu benutzen, um den Becher/Behälter zu erwärmen. Ein Nachteil hierbei besteht darin, dass der Stromverbrauch zunimmt, da der Tauchsieder Strom erfordert, was den Generator des Fahrzeugs belastet und in der Verlängerung zu höherem Kraftstoffverbrauch führt.
-
Dokument
DE 198 47 999 A1 offenbart eine Filtereinrichtung zum Abscheiden von Wasser und anderen Verunreinigungen aus flüssigem Kraftstoff. Ein dafür vorgesehenes Vorfilter scheidet Wasser, das aus dem Kraftstoff gefiltert wurde, an dessen Unterseite ab. Wird ein bestimmter Wasserstand im Vorfilter überschritten, wird durch einen Sensor ein Zweiwegeventil geöffnet, sodass Wasser über eine Austragsleitung zu einem Wasserauslass des Fahrzeugs befördert wird. Das Vorfilter kann durch überschüssigen, vom Motorbereich rückgeführten Kraftstoff erwärmt werden, sofern ein Thermostatventil die entsprechende Leitung freigibt.
-
ZWECK DER ERFINDUNG
-
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Behälteranordnung zur Aufnahme von Wasser aus einer Kraftstoffreinigungsstufe zu erhalten, in der Verbrennungsmotorkraftstoff von Wasser gereinigt wird, die wetterfest ist und einen effizienten Betrieb bei Anwendung in einem Kraftfahrzeug erlaubt.
-
Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Aufnahme von Wasser aus einer Kraftstoffreinigungsstufe zu erhalten, in der Verbrennungsmotorkraftstoff von Wasser gereinigt wird, das eine höhere Effizienz beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs bei kaltem Wetter bewirkt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Diesen und andere Zwecke, die aus der nachstehenden Beschreibung hervor gehen, werden durch eine Behälteranordnung, ein Verfahren und ein Kraftfahrzeug gemäß oben erfüllt, die die in den beigefügten selbständigen Ansprüchen 1 und 8 aufgeführten, kennzeichnenden Merkmale aufweisen. Bevorzugte Ausführungsformen der Behälteranordnung sind in den beigefügten unselbständigen Ansprüchen 2-7 definiert.
-
Gemäß der Erfindung werden die Zwecke erfüllt durch eine Behälteranordnung, die angeordnet ist zur Aufnahme von Wasser aus einer Kraftstoffreinigungsstufe, in welcher Verbrennungsmotorkraftstoff von Wasser gereinigt wird, und welche Vorrichtungen zur Erwärmung von der Behälteranordnung über Rücklaufkraftstoff vom Motor zugeführtem Wasser aufweist. Während des Betriebs wird eine Eisbildung beim Wasser in der Behälteranordnung aufgrund kalten Wetters verhindert. In dem Fall, wenn sich Eis in der Behälteranordnung gebildet hat, schmilzt dieses durch die Erwärmung durch den Rücklaufkraftstoff. Da kein Tauchsieder erforderlich ist, findet keine Belastung des Stromgenerators des Fahrzeugs statt, was zu niedrigerem Kraftstoffverbrauch und somit zu einem effizienteren Betrieb führt.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Behälteranordnung befinden sich die genannten Anordnungen im Wesentlichen innenseitig. Auf diese Weise wird ein guter Wärmeaustausch mit dem Wasser erhalten. Darüber hinaus nehmen die Anordnungen im Wesentlichen keinen Raum außerhalb der Behälteranordnung in Anspruch, so dass bei der Installation in einem Kraftfahrzeug weniger Platz in Anspruch genommen wird.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Behälteranordnung befinden sich die genannten Anordnungen im Wesentlichen außenseitig. Die Anordnungen - nehmen keinen Platz in der Behälteranordnung in Anspruch, so dass diese mehr Flüssigkeit aufnehmen oder bei gleichem Flüssigkeitsinhalt kleiner ausgeführt werden kann, als wenn die Anordnungen innenseitig der Behälteranordnung angeordnet wären.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Behälteranordnung ist in dem zugeführten Wasser Kraftstoff enthalten, der vorgesehen ist, durch den Dichteunterschied vom Wasser abgeschieden zu werden, so dass dieser Kraftstoff in einem oberen Bereich der Behälteranordnung vorhanden ist. Hierbei wird ein Entfernen von Kraftstoff aus dem oberen Bereich ermöglicht.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist die Behälteranordnung einen ersten Auslass auf, der im oberen Bereich der Behälteranordnung zur Rückführung des im oberen Bereich vorhandenen Kraftstoffs angeordnet ist. Durch eine Rückführung von Kraftstoff zum Kraftstofftank bei einem Fahrzeug ergeben sich keine Kraftstoffverluste aufgrund des gefilterten, Kraftstoff enthaltenden Wassers. Darüber hinaus wird mehr Raum zum Einfüllen von Wasser in der Behälteranordnung erhalten.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist die Behälteranordnung einen zweiten Auslass auf, der im unteren Bereich und vorzugsweise im Boden des Behälters angeordnet ist. Dieser gestattet bei Bedarf einen einfachen Ablass von Wasser.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist die Behälteranordnung eine Zuführanordnung für die Zufuhr des genannten Wassers aus der Reinigungsstufe zu einem unteren Bereich der Behälteranordnung auf, wobei diese Zuführanordnung Mittel für die Zufuhr des genannten Wassers an einem unteren Bereich und an Bereichen, die darüber liegen, aufweist. Für den Fall, dass das Wasser im Behälter zu Eis gefriert, so dass eine Zufuhr von Wasser im unteren Bereich blockiert wird, kann Wasser in Bereichen darüber zugeführt werden, wodurch eine Blockierung der Wasserzufuhr verhindert wird. Die Reinigung des Kraftstoffs kann somit auch bei kaltem Wetter erreicht werden, selbst wenn die Erwärmung durch Rücklaufkraftstoff ausfallen sollte, und sie stellt somit eine Ergänzung dar.
-
Gemäß der Erfindung werden die Zwecke auch erfüllt mit einem Verfahren zur Behandlung von Wasser von einer Kraftstoffreinigungsstufe, in der Verbrennungsmotorkraftstoff von Wasser gereinigt wird, wobei das Wasser einer Behälteranordnung zugeführt wird, die den Schritt einer Erwärmung des der Behälteranordnung zugeführten Wassers durch Rücklaufkraftstoff vom Motor aufweist. Bei Betrieb wird eine Eisbildung im Wasser bei kaltem Wetter vermieden. Für den Fall, dass sich Eis in der Behälteranordnung gebildet hat, schmilzt dieses durch die Erwärmung durch den Rücklaufkraftstoff. Da kein Tauchsieder erforderlich ist, findet keine Belastung des Stromgenerators des Fahrzeugs statt, was zu niedrigerem Kraftstoffverbrauch und somit zu einem effizienteren Betrieb führt.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt als Prinzipdarstellung ein Kraftstoffsystem, vorgesehen zur Reinigung von Verbrennungsmotorkraftstoff wie Dieselkraftstoff von Wasser, aufweisend eine Behälteranordnung zur Aufnahme des Wassers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftstoffsystem, vorgesehen zur Reinigung von Verbrennungsmotorkraftstoff wie Dieselkraftstoff von Wasser, aufweisend eine Behälteranordnung zur Aufnahme des Wassers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3a-c zeigen in schematischer Darstellung jeweils eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 2 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
- 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftstoffsystem, vorgesehen zur Reinigung von Verbrennungsmotorkraftstoff wie Dieselkraftstoff von Wasser, aufweisend eine Behälteranordnung zur Aufnahme des Wassers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 4.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
In 1 ist das Prinzip eines Kraftstoffsystems gemäß der vorliegenden Erfindung zur Reinigung von Verbrennungsmotorkraftstoff wie Dieselkraftstoff von Wasser dargestellt. Das Kraftstoffsystem weist Folgendes auf: Einen Motor 10, der Kraftstoff entgegennimmt, einen Kraftstofftank 12, der Dieselkraftstoff aufnimmt, eine Pumpe 14, die den Kraftstofffluss zum Motor 10 vom Kraftstofftank 12 regelt, ein Filter 16, zur Reinigung des Verbrennungsmotorkraftstoffs von Wasser vor der Weiterleitung des Kraftstoffs zum Motor 10, eine Behälteranordnung 20 zur Aufnahme des mithilfe des Filters 16 aus dem Kraftstoff abgeschiedenen Wassers sowie eine Rücklaufleitung 20b zur Rückführung des Rücklaufkraftstoffs vom Motor 10 über die Behälteranordnung 20 zurück zum Kraftstofftank 12, so dass das Wasser in der Behälteranordnung 20 mithilfe des Rücklaufkraftstoffs erwärmt wird.
-
In 2 ist schematisch ein Kraftstoffsystem 1 zur Reinigung von Verbrennungsmotorkraftstoff wie Dieselkraftstoff von Wasser dargestellt, das eine Behälteranordnung 20 zur Aufnahme des Wassers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Kraftstoffsystem 1 weist Folgendes auf: Einen Motor 10, der Dieselkraftstoff entgegennimmt, einen Kraftstofftank 12, der Dieselkraftstoff aufnimmt, eine Pumpe 14, die den Kraftstofffluss zum Motor 10 regelt, ein erstes Filter 16 zur Reinigung von Verbrennungsmotorkraftstoff wie Dieselkraftstoff von Wasser, ein zweites Filter 18 zur Abscheidung etwaigen restlichen Wassers aus dem Dieselkraftstoff, eine Behälteranordnung 20 aufweisend einen Behälter 22 zur Aufnahme des mithilfe des ersten Filters 16 gefilterten Wassers und der im Wasser verbliebenen Reste von Dieselkraftstoff sowie zur Abscheidung des Wassers von diesen Kraftstoffreste, sowie eine Ejektorpumpe 24 mit der Aufgabe, mithilfe von Rücklaufkraftstoff vom Motor 10 Dieselkraftstoff vom Behälter 22 zusammen mit dem Rücklaufkraftstoff über den Behälter 22 zurück zum Kraftstofftank 12 zu leiten.
-
Der Dieselkraftstoff ist angeordnet, um mithilfe der Kraftstoffpumpe 14 aus dem Kraftstofftank 12 gepumpt und durch eine erste Leitung 12a zu einem Einlass beim ersten Filter 16 gepumpt zu werden. Das erste Filter 16 hat demzufolge Flüssigkeitsverbindung mit dem Kraftstofftank 12 und ist „stromabwärts“ des Kraftstofftanks 12 angeordnet. Das erste Filter 16 ist mit einer Wasser abweisenden Funktion ausgestattet, so dass Wasser im Dieselkraftstoff zu Wassertropfen, die durch Dieselkraftstoff kontaminiert sind, zusammengeballt wird, und diese Tropfen zum Boden des Filters 16 fließen, während der Dieselkraftstoff angeordnet ist, um vom ersten Filter 16 durchgelassen zu werden.
-
Der Kraftstoff ist angeordnet für ein Weiterleiten von einem ersten Auslass am ersten Filter 16 durch eine zweite Leitung 16a zu einem Einlass beim zweiten Filter 18, und zwar mithilfe der Kraftstoffpumpe 14, die somit „stromabwärts“ des ersten Filters 16 und „stromaufwärts“ des zweiten Filters 18 angeordnet ist, wodurch die beiden Filter 16, 18 über die Pumpe 14 Flüssigkeitsverbindung miteinander haben. Die Anordnung der Kraftstoffpumpe 14 „stromabwärts“ des ersten Filters 16 führt eine einfachere Reinigung des Dieselkraftstoffs von Wasser mit sich, weil die Flüssigkeit dann durch das Filter 16 gesaugt wird, wobei die Gefahr eines Zerschlagens der gebildeten Wassertropfen, die eine schlechtere Abscheidung zur Folge hat, geringer ist als wenn der Kraftstoff durch das erste Filter 16 gedrückt würde, d. h. wenn die Pumpe 14 „stromaufwärts“ des ersten Filters 16 angeordnet worden wäre.
-
Die Kraftstoffpumpe 14 ist angeordnet für ein Umpumpen des Kraftstoffs zum Motor 10, wobei mit der Pumpe 14 die Kraftstoffzufuhr zum Motor 10 geregelt wird.
-
Das zweite Filter 18 weist ebenfalls eine Wasser abscheidende Funktion auf, und zwar für den Fall, dass etwas Wasser vom ersten Filter 16 durchgelassen worden ist. Der reine Dieselkraftstoff ist danach für ein Weiterleiten durch eine dritte Leitung 18a von einem ersten Auslass des zweiten Filters 18 zum Motor 10 vorgesehen.
-
Das im ersten Filter 16 abgeschiedene Wasser enthält einen Teil Dieselkraftstoff und ist demzufolge durch Dieselkraftstoff kontaminiert. Das Gemisch von Wasser und Dieselkraftstoff ist danach vorgesehen, von einem zweiten Auslass des ersten Filters 16 durch eine vierte Leitung 16b zu einem Einlass am Behälter 22 geleitet zu werden.
-
Das Kraftstoffsystem 1 ist so gestaltet, dass der Behälter 22 fortlaufend mit Flüssigkeit gefüllt ist. Einleitend ist vorgesehen, dass der Behälter 22 ausschließlich mit Dieselkraftstoff gefüllt ist. Für den Fall, dass der Dieselkraftstoff im Kraftstofftank 12 Wasser enthält, ist vorgesehen, dass der Behälter 22 mit dem mithilfe des ersten Filters 16 abgeschiedenen Wasser gefüllt wird.
-
Da dem Behälter 22 kontinuierlich Flüssigkeit, d. h. durch Dieselkraftstoff kontaminiertes Wasser, zugeführt wird, ist der Behälter 22 so gestaltet, dass überflüssige Flüssigkeit abgeleitet wird. Der Behälter 22 ist auf solche Weise gestaltet, dass der Dichteunterschied bei dem zugeführten, Kraftstoff enthaltendem Wasser so ausgenutzt wird, dass das schwerere Wasser zum Boden des Behälters 22 absinkt und der leichtere Dieselkraftstoff nach oben steigt und auf dem Wasser schwimmt. Der in einem oberen Raum 23a des Behälters 22 vorhandene Dieselkraftstoff ist vorgesehen für ein Ableiten aus dem Behälter 22 durch einen ersten Auslass, der in einem oberen Bereich 22a des Behälters 22 angeordnet ist. Das in einem unteren Raum 23b vorhandene Wasser ist vorgesehen zum Ablass bei Bedarf durch eine Ablassöffnung 26, die vorzugsweise im Boden des Behälters 22 angeordnet ist.
-
Das durch Dieselkraftstoff kontaminierte Wasser ist vorgesehen zur Einleitung in den Behälter durch einen Einlass 28 in dessen unterem Teil im Wesentlichen, ohne etwaige Flüssigkeit in dessen oberem Teil zu beeinflussen.
-
Das Kraftstoffsystem 1 ist auf solche Weise angeordnet, dass der Motor 10 fortlaufend mit mehr Kraftstoff gespeist wird, als dieser nutzen kann. Dies erfolgt teils, um die Einspritzventile des Einspritzsystems zu kühlen, teils, damit der Motor 10 maximale Leistung entfalten kann und nicht durch zu geringe Verfügbarkeit an Kraftstoff begrenzt wird. Dies führt demzufolge mit sich, dass überflüssiger Rücklaufkraftstoff vorhanden ist. Der überflüssige Dieselkraftstoff ist vorgesehen, um vom Motor 10 durch eine fünfte Leitung 10a über die Ejektorpumpe 24 zurück zum Tank 12 geleitet zu werden, wobei eine Verengung in der Ejektorpumpe 24 eine Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit des Rücklaufkraftstoffs bewirkt, wobei nach dem Gesetz von Bernoulli der Druck abnimmt. Hierbei kann der Dieselkraftstoff vom Behälter 22 durch eine sechste Leitung 20a über die Ejektorpumpe 24 zurückgeleitet werden. Der Rücklaufkraftstoff ist vorgesehen für eine Rückleitung über den Behälter 22 zurück zum Tank 12 durch eine Rücklaufleitung 20b, die eine im Anschluss an den Behälter 22 angeordnete Rohrkonfiguration 50 aufweist, so dass der Flüssigkeitsinhalt im Behälter 22 durch den überflüssigen Kraftstoff erwärmt wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist demzufolge vorgesehen, den Rücklaufkraftstoff durch die Ejektorpumpe 24 zu leiten, wobei der im oberen Raum 23a des Behälters 22 vorhandene Dieselkraftstoff durch den von der Ejektorpumpe 24 erzeugten Druckabfall mitgesaugt wird, so dass der Rücklaufkraftstoff zusammen mit dem Dieselkraftstoff vom Behälter 22 über den Behälter 22 zur Erwärmung von dessen Inhalt und weiter zurück zum Kraftstofftank 12 geleitet wird.
-
Durch die Anwendung einer Ejektorpumpe 24 ist keine elektrische Pumpe erforderlich, was den Strombedarf verringert, und es wird ein sicherer mechanischer Transport von Dieselkraftstoff zurück zum Tank erhalten.
-
Im oberen Bereich 22a des Behälters ist ein Sensor 32 zur Erkennung von Wasser angeordnet.
-
In 3a ist schematisch eine Seitenansicht der Behälteranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Behälteranordnung weist einen Behälter 22 mit einem in einem unteren Bereich 22b des Behälters 22 angeordneten ersten Einlass 28 für die Zufuhr des durch Dieselkraftstoff kontaminierten Wassers auf. Die Behälteranordnung weist auch eine Rohrkonfiguration 50 auf, die angeordnet ist, um Rücklaufkraftstoff vom Motor 10 durch den Behälter 22 von einem zweiten Einlass 62 des Behälters 22 zu einem zweiten Auslass 64 des Behälters 22 zu leiten, um den Rücklaufkraftstoff zurück zum Kraftstofftank 12 zu leiten. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Rohrkonfiguration 50 als ein Rohr gestaltet, das Krümmungen aufweist, um den Wärmeaustausch im Behälter 22 zu erhöhen. Der zweite Auslass 64 ist gemäß dieser Ausführungsform im unteren Bereich 22b des Behälters 22 angeordnet. Der Behälter 22 weist außerdem einen ersten Auslass 34 auf, der Dieselkraftstoff zurück zu einem Kraftstofftank 12 leiten soll und im oberen Bereich 22a dieses Behälters 22 angeordnet ist. Der Behälter 22 weist auch einen zweiten Auslass 26 in Form einer Ablassöffnung zum Ablassen von Wasser auf, und dieser Auslass ist im unteren Bereich 22b des Behälters und vorzugsweise im Boden angeordnet.
-
Dadurch, dass das durch Dieselkraftstoff kontaminierte Wasser dem unteren Bereich 22b des Behälters 22 zugeleitet wird, wird vermieden, dass Wasser mit dem Dieselkraftstoff durch den ersten, im oberen Bereich 22a des Behälters angeordneten Auslass 22b folgt. Auf diese Weise wird es demzufolge möglich, Dieselkraftstoff zurück zum Kraftstofftank 12 zu leiten, wodurch er wieder verwendet werden kann. Durch die Rückführung von Kraftstoff zum Kraftstofftank 12 bei einem Fahrzeug ergeben sich keine Kraftstoffverluste aufgrund des gefilterten, Kraftstoff enthaltenden Wassers. Darüber hinaus ergibt sich mehr Raum für ein Auffüllen von Wasser im Behälter 22.
-
Die Behälteranordnung weist auch einen Sensor 32 auf, der im oberen Bereich 22a des Behälters 22 angeordnet ist. Der Sensor 32 ist auf solche Weise angeordnet und besitzt solche Eigenschaften, dass er Wasser von Dieselkraftstoff unterscheidet. Der Sensor 32 ist im Anschluss des Behälters auf solche Weise angeordnet, dass er bei einem bestimmten Wasserfüllstand meldet, wenn noch so viel Dieselkraftstoff vorhanden ist, dass das Fahrzeug eine Möglichkeit hat, sich für ein Entleeren zu einer geeigneten Ablassstation oder Werkstatt zu begeben. Gemäß einem Beispiel ist der Sensor 32 ausgeführt für ein Erkennen der Leitfähigkeit der Flüssigkeit, und kann, da Wasser eine höhere Leitfähigkeit aufweist als Dieselkraftstoff, erkennen, von welchem Medium er umgeben ist.
-
In 3b ist schematisch eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform dargestellt, die sich von der in 3a gezeigten Ausführungsform darin unterscheidet, dass die Rohrkonfiguration 50' als ein Rohr ausgeführt ist, das so angeordnet ist, dass es sich in einer U-förmigen Konfiguration vom zweiten Einlass 62 im oberen Bereich 22a des Behälter 22 zum unteren Bereich 22b des Behälters und zurück durch einen zweiten Auslass 64' im oberen Bereich 22a des Behälters 22 erstreckt.
-
Die Rohrkonfiguration 50' kann alternativ mehrere Rohre und/oder sich verzweigende Rohre, mit oder ohne Krümmungen aufweisen.
-
In 3c ist schematisch eine Seitenansicht der Behälteranordnung in einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, die sich von der in 3a gezeigten Ausführungsform darin unterscheidet, dass die Rohrkonfiguration 50" umlaufend um den Behälter 22 so angeordnet ist, dass sie das Wasser im Behälter 22 erwärmt. Hierbei nimmt die Rohrkonfiguration 50" keinen Raum im Inneren des Behälters 22 in Anspruch. Die Rohrkonfiguration 50" kann gemäß einer Variante dieser Ausführungsform so angeordnet sein, dass sie in Rillen auf der Außenseite des Behälters 22 liegt.
-
Bei der Behälteranordnung gemäß den Ausführungsformen in 3a-c befindet sich der Einlass für die Zufuhr des Kraftstoff enthaltenden Wassers im unteren Bereich 22b. Gemäß einer Alternative ist der Einlass im oberen Bereich 22a angeordnet, wobei eine Zuführanordnung wie ein Rohr o. dgl. angeordnet ist, um das Kraftstoff enthaltende Wasser zum unteren Bereich 22b zu leiten und auf diese Weise die Gefahr zu verringern, dass Wasser zusammen mit Kraftstoff durch den ersten Auslass 34 gesaugt wird. Alternativ wird das Wasser, das Kraftstoff enthält, durch den ersten Einlass 28, der im oberen Bereich 22a angeordnet ist, zugeführt, so dass das Kraftstoff enthaltende Wasser in den oberen Raum gelangt, um danach zum Boden abzusinken. Bei dieser Alternative erhöht sich jedoch die Gefahr, dass Wasser durch den ersten Auslass 34 mit dem Kraftstoff folgt, gleichzeitig wird jedoch vermieden, dass das Kraftstoff enthaltende Wasser aufgrund einer etwaigen Eisbildung im Boden des Behälters 22 daran gehindert wird, in den Behälter 22 zu gelangen.
-
Die Rohrkonfiguration 50'' kann gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform so angeordnet sein, dass sie Rücklaufkraftstoff sowohl durch den Behälter als auch um diesen herum leitet.
-
Für den Fall, dass das Wasser im unteren Bereich 22b des Behälters 22 zu Eis gefroren ist, wird während des Betriebs des Kraftfahrzeugs der Rücklaufkraftstoff beim Durchströmen einer Rohrkonfiguration gemäß einer der vorstehend genannten Ausführungsformen das Eis schmelzen. Darüber hinaus verhindert der Rücklaufkraftstoff, wenn er durch die Behälteranordnung geleitet wird, eine Eisbildung bei Betrieb bei kaltem Wetter.
-
In 4 ist schematisch ein Kraftstoffsystem 2 zur Abscheidung von Wasser aus Dieselkraftstoff dargestellt, das eine Anordnung zur Aufnahme des Wassers gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Kraftstoffsystem 2 gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich vom Kraftstoffsystem 1 gemäß der Ausführungsform in 2 darin, dass das durch Dieselkraftstoff kontaminierte Wasser vorgesehen ist für ein Einführen in den Behälter 22 der Behälteranordnung 20" durch einen Einlass 28 in dessen oberem Teil und ein Weiterleiten zu einem unteren Raum 23b durch eine Rohrkonfiguration 30 im Wesentlichen, ohne Einwirkung auf etwaige Flüssigkeit in dessen oberem Raum 23a. Für den Fall, dass eine Eisbildung ein Einleiten der Mischung in den unteren Raum 23b verhindert, ist die Rohrkonfiguration 30 so angeordnet, dass die Mischung dann oberhalb dieser Eisbildung abgelassen wird.
-
In 5 ist schematisch eine Seitenansicht der Behälteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Behälteranordnung 20 unterscheidet sich von der Behälteranordnung gemäß 3a darin, dass die Behälteranordnung 20 eine Zuführanordnung 30 in der Form einer zweiten Rohrkonfiguration 30 aufweist, die so angeordnet ist, dass sie sich im Behälter 22 vom Einlass 28 zu einem unteren Bereich 22b des Behälters 22 erstreckt. Die Wasserdieselmischung, d. h. das durch Dieselkraftstoff kontaminierte Wasser, ist vorgesehen für ein Einleiten in den unteren Bereich 22b des Behälters 22 durch die Rohrkonfiguration 30 und ein Ausleiten durch eine Endöffnung 38 am Ende der Rohrkonfiguration 30. Dadurch, dass das Dieselkraftstoff enthaltende Wasser dem unteren Bereich 22b des Behälters 22 zugeleitet wird, wird vermieden, dass Wasser mit dem Dieselkraftstoff durch den im oberen Bereich 22a des Behälters 22 angeordneten ersten Auslass 34 abgeleitet wird. Auf diese Weise wird es somit ermöglicht, Dieselkraftstoff zurück zum Kraftstofftank 12 zu leiten, wobei er wieder verwendet werden kann.
-
Die zweite Rohrkonfiguration 30 ist mit Öffnungen 40a-h versehen, die axial entlang der Rohrkonfiguration 30 vom oberen bis zum unteren Bereich (22a, 22b) verteilt sind, wobei diese Öffnungen auf solche Weise bemessen sind, dass die oberste Öffnung die kleinste ist und die Öffnungen axial entlang der zweiten Rohrkonfiguration 30 nach und nach größer werden, so dass die Öffnung im untersten Bereich der Rohrkonfiguration 30 größer als die Öffnungen oberhalb aber kleiner als die Endöffnung 38 ist.
-
Dadurch, dass die erste Rohrkonfiguration 30 mit der zweiten Rohrkonfiguration 50 kombiniert wird, wird eine Sicherheitsfunktion für die Erwärmung durch Rücklaufkraftstoff auf die Weise erhalten, dass bei etwaigem Gefrieren des Wasser im unteren Bereich 22b des Behälters 22, so dass das Wasser, das Dieselkraftstoff enthält, nicht durch die Endöffnung/Öffnungen der Rohrkonfiguration 30 austreten kann, dennoch durch die Öffnungen austreten kann, die sich unmittelbar oberhalb des gefrorenen Wassers befinden. Die Behälteranordnung 20 ist demzufolge so angeordnet, dass das Wasser, das Dieselkraftstoff enthält, vorgesehen ist für ein Einleiten in den Behälter 22 in dessen unteren Raum 23b ohne, dass im Wesentlichen eine Einwirkung auf etwaige Flüssigkeit im oberen Raum 23a des Behälters 22 stattfindet, wobei für den Fall, dass eine Eisbildung das Einleiten der Mischung in den unteren Raum 23b verhindert, die zweite Rohrkonfiguration 50 so angeordnet ist, dass die Mischung dann oberhalb der Eisbildung durch die genannten Öffnungen ausgelassen wird.
-
Der Behälter 22 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus Kunststoff und vorzugsweise aus Polypropylen hergestellt. Polypropylen weist den Vorteil auf, verhältnismäßig geringes Gewicht zu haben und ein thermoplastisches Polymer zu sein, das relativ fett und zäh ist und Beanspruchungen durch eine Eisbildung im Behälter 22 widerstehen dürfte. Polypropylen ist außerdem verhältnismäßig billig. Beispiele für alternative Materialien sind Blech, das verhältnismäßig gute Festigkeitseigenschaften aufweist, und Aluminium, das verhältnismäßig leicht ist und gute Festigkeitseigenschaften besitzt. Letzterer Werkstoff hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit, weshalb Aluminium, und besonders Stahl, vorteilhaft sein kann, wenn die Rohrkonfiguration um den Behälter angeordnet ist, wobei eine bessere Erwärmung durch den Rücklaufkraftstoff erzielt wird. Auch andere Materialien sind denkbar.
-
Die Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben worden. Selbstverständlich sind weitere Ausführungsformen ebenso wie geringfügigere Änderungen und Ergänzungen denkbar, ohne dass dadurch vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.
-
Zum Beispiel haben sich die oben stehenden Ausführungsbeispiele auf Dieselkraftstoff bezogen, aber die Erfindung kann auch bei anderen, für den Zweck geeigneten Kraftstofftypen, wie Benzin, angewendet werden.
-
Anstelle der Anwendung einer Ejektorpumpe 24 gemäß der Ausführungsform in 2 und 4 kann eine gewöhnliche Pumpe eingesetzt werden, um den Dieselkraftstoff im oberen Bereich 22a des Behälters 22 zum Kraftstofftank 12 zu fördern. In einem solchen Fall ist kein Rücklaufkraftstoff vom Motor 10 erforderlich, um den Dieselkraftstoff im Behälter 22 zum Kraftstofftank 12 zu leiten.
-
Für den Fall, dass das erste Filter 16 einen ausreichend hohen Wirkungsgrad aufweist, um das Wasser aus dem Dieselkraftstoff abzuscheiden und/oder der Motor 10 nicht übermäßig empfindlich ist, ist das erste, Wasser abscheidende Filter 16 ausreichend, d.h. das zweite Filter 18 gemäß der Ausführungsform in 2 ist nicht erforderlich, wodurch der gefilterte Dieselkraftstoff über die Pumpe 14 direkt dem Motor 10 zugeleitet wird.
-
Die Kraftstoffpumpe 14 kann in den Kraftstoffsystemen in 2 und 4 alternativ zum Beispiel „stromaufwärts“ des ersten Filters 16 oder „stromabwärts“ des zweiten Filters 18 angeordnet sein.
-
Die Anordnung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise getrennt vom ersten Filter 16 angeordnet, wie zum Beispiel aus 1 hervorgeht. Eine derartige Lösung bietet den Vorteil, dass der Behälter 22 an beliebiger Stelle platziert werden kann, wodurch bei der Konstruktion des Behälters 22 mehr Flexibilität besteht. Alternativ kann die Anordnung gemäß der Erfindung im ersten Filter 16 integriert sein, d. h. im Wasser abscheidenden Filter.
-
Alternativ könnte die Zuführanordnung in der Form der zweiten Rohrkonfiguration 50 gemäß 4 und 4 ohne die genannten Öffnungen ausgeführt sein, aber dann ist keine Sicherheitsfunktion bei einer Eisbildung im Behälter 22 vorhanden. Eine derartige Zuführanordnung in der Form einer Rohrkonfiguration mit einer Endöffnung könnte auch im Kraftstoffsystem 1 in 2 zur Anwendung kommen, wobei die Zufuhr von Wasser, das Kraftstoff enthält, oben im Behälter 22 eingeleitet und durch die Zuführanordnung in den unteren Bereich 22b des Behälters 22 geleitet wird.
-
Die Erfindung ist somit nicht als auf die oben angegebenen Ausführungsformen begrenzt zu betrachten, sondern kann in ihrem in den beigefügten Patentanspruch angegebenen Rahmen variiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftstoffsystem
- 2
- Kraftstoffsystem
- 10
- Motor
- 10a
- fünfte Leitung
- 12
- Kraftstofftank
- 12a
- Leitung
- 14
- Pumpe
- 16
- erstes Filter
- 18
- zweites Filter
- 18a
- Leitung
- 20
- Behälteranordnung
- 20a
- sechste Leitung
- 20b
- Rücklaufleitung
- 22
- Behälter
- 22a
- oberer Bereich
- 22b
- unterer Bereich
- 23a
- oberer Raum
- 23b
- unterer Raum
- 24
- Ejektorpumpe
- 26
- Ablassöffnung
- 28
- erster Einlass
- 30
- Rohrkonfiguration
- 32
- Sensor
- 34
- erster Auslass
- 38
- Endöffnung
- 50
- Rohrkonfiguration
- 62
- erster Einlass
- 62
- zweiter Einlass
- 64
- zweiter Auslass
