DE102009059147A1

DE102009059147A1 - Kraftstoffzufuhrsystem

Info

Publication number: DE102009059147A1
Application number: DE102009059147A
Authority: DE
Inventors: Werner Schadler
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2009-12-19
Filing date: 2009-12-19
Publication date: 2011-06-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzufuhrsystem (1) eines Verbrennungsmotors mit einer Kraftstoffleitung, in deren Verlauf ein Wasserabscheider (2) zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenen Wasseranteilen angeordnet ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass ein Wasserablass (5) des Wasserabscheiders (2) indirekt über eine Verdampfereinrichtung (BlowBy-Anschluss) (6) mit einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verbunden ist. Hierdurch kann das abgeschiedene Wasser vor dem Verbrennen im Verbrennungsmotor in einen gasförmigen und dadurch leichter brennbaren Zustand überführt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffzufuhrsystem eines Verbrennungsmotors mit einer Kraftstoffleitung, in deren Verlauf ein Wasserabscheider zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenen Wasseranteilen angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen mit einem derartigen Kraftstoffzufuhrsystem ausgerüsteten Verbrennungsmotor.
Kraftstoffe enthalten üblicherweise einen geringen Wasseranteil, der bisher mittels bekannter Filtereinrichtungen, in denen sogenannte Wasserabscheider angeordnet waren, abgeschieden wurden. Das abgeschiedene Wasser kann jedoch nicht direkt in die Umgebung abgelassen werden, da darin noch geringe Mengen an Kohlenwasserstoffen enthalten sind. Folglich musste dieses Wasser bisher entweder weiter gefiltert werden, beispielsweise mittels eines Aktivkohlefilters, oder in dafür vorgesehenen Wassersammelräumen gesammelt werden, um von Zeit zu Zeit entsorgt zu werden. Insbesondere die letzte Variante schränkt dabei jedoch die Freiheit eines Benutzers eines Kraftfahrzeuges, welches beispielsweise mit einem derartigen Kraftstoffzufuhrsystem ausgerüstet ist, ein.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein gattungsgemäßes Kraftstoffzufuhrsystem, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine Komfortsteigerung für einen Benutzer auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem Kraftstoffzufuhrsystem eines Verbrennungsmotors einen Wasserabscheider vorzusehen und einen Wasserablass dieses Wasserabscheiders indirekt über eine Verdampfereinrichtung mit einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zu verbinden. Das aus dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser kann gemäß der Erfindung in die Verdampfereinheit abgelassen und dort verdampft werden und als Wasserdampf dem eigentlichen Brennprozess im Verbrennungsmotor beigemischt werden. Hierdurch kann das aus dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser ohne weitere Reinigung entsorgt, das heißt über den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors einem Verbrennungsvorgang zugeführt werden, wodurch weitere Filtereinrichtungen zum Reinigen des abgeschiedenen Wassers entfallen können. Gleichzeitig erfolgt kein Ablassen des abgeschiedenen Wassers in die Umgebung, wodurch eine Kontamination der Umgebung mit Kohlenwasserstoffen ausgeschlossen werden kann. Durch die Verdampfereinrichtung liegt das Wasser beim Zuführen in den Ansaugtrakt auch nicht mehr in flüssigem, sondern dann in gasförmigem Zustand vor, wodurch die Verbrennung vereinfacht wird.
Zweckmäßig ist zwischen dem Wasserabscheider und der Verdampfereinrichtung ein Ventil angeordnet. Ein derartiges Ventil eröffnet die Möglichkeit, das im Wasserabscheider abgeschiedene und gesammelte Wasser kontrolliert der Verdampfereinrichtung zuzuführen, insbesondere beispielsweise stoßweise während eines Hochlastbetriebs des Verbrennungsmotors, in welchem das zugeführte verdampfte Wasser besonders gut verbrennbar ist. Selbstverständlich kann das Ventil auch die Aufgabe einer Drossel übernehmen, wodurch ein stetiger Strom abgeschiedenen Wassers der Verdampfereinrichtung zugeführt wird und erst bei einem Überschreiten einer vordefinierten, im Wasserabscheider gesammelten Wassermenge, das Ventil öffnet, um mehr abgeschiedenes Wasser der Verdampfereinrichtung zuzuführen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist zwischen dem Wasserabscheider und der Verdampfereinrichtung ein Aktivkohlefilter angeordnet. Ein derartiges Aktivkohlefilter ist in der Lage, die noch im abgeschiedenen Wasser vorhandenen Kohlenwasserstoffanteile abzuscheiden, so dass das nunmehr vorzugsweise vollständig von Kohlenwasserstoffanteilen befreite Wasser in die Umgebung abgelassen werden kann. Nach dem Wasserablassen wird der Aktivkohlefilter mit Luft gespült und die mit HC belastete Spülluft über ein Blow-By-System in den Ansaugkanal des Verbrennungsmotors entsorgt. Vorteil dieser Methode ist, dass die Beeinflussung des Verbrennungsprozess durch Wasserdampf aus dem AWAS verhindert wird. Dies kann alternativ zur Zuführung des Wassers in die Verdampfereinrichtung erfolgen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzufuhrsystem in einer für Kohlenwasserstoffe und Wasser geschlossenen Variante,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit einem zwischen einem Wasserabscheider und einer Verdampfereinrichtung gelegenen Aktivkohlefilter und in einer für Kohlenwasserstoffe geschlossenen und für Wasser offenen Variante.
Entsprechend den 1 (geschlossenes System) und 2 (offenes System), weist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzufuhrsystem 1 eines nicht gezeigten Verbrennungsmotors eine Kraftstoffleitung auf, in deren Verlauf ein Wasserabscheider 2 zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenen Wasseranteilen angeordnet ist. Der Wasserabscheider 2 wird über einen Zulauf 3 mit wasserhaltigem Kraftstoff über einen Kraftstoffzulauf 3 beladen und über einen Kraftstoffablauf 4 entsorgt. Das sich am Wasserabscheider 2 abscheidende Wasser sammelt sich aufgrund seiner im Vergleich zum Kraftstoff höheren Dichte bodenseitig und kann über einen Wasserablauf 5 indirekt über eine Verdampfereinrichtung 6 einem nicht gezeigten Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zugeführt werden. Zwischen dem Wasserabscheider 2 und der Verdampfereinrichtung 6 kann dabei ein Ventil 7 angeordnet sein, mit welchem der Wasserablass aus dem Wasserabscheider 2 steuerbar ist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verdampfereinrichtung 6 kann das aus dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser verdampft und im gasförmigem Zustand dem Verbrennungsprozess im Verbrennungsmotor zugeführt werden, wodurch sich folgende, wesentliche Vorteile ergeben:

– Eine bessere Verbrennung im Vergleich zu flüssigem Wasser,
– kein Ablassen des mit Kohlenwasserstoffen verunreinigten Wassers in die Umgebung,
– kein Reinigen des abgeschiedenen Wassers erforderlich.

Bei der gemäß der 2 dargestellten offenen Variante ist zwischen dem Wasserabscheider 2 und der Verdampfereinrichtung 6, genauer zwischen dem Ventil 7 und der Verdampfereinrichtung 6 ein Aktivkohlefilter 8 angeordnet, mittels welchem noch im abgeschiedenen Wasser enthaltene Kohlenwasserstoffanteile herausgefiltert, das heißt insbesondere gebunden, werden können. Ebenso ist noch ein Ventil 9 dargestellt, welches ein optionales Ablassen des durch das Aktivkohlefilter 8 von Kohlenwasserstoffen gereinigten Wassers in die Umgebung erlaubt. Über das Ventil kann auch ein (Rück-)spülen des Aktivkohlefilters 8 erfolgen, wobei die dann mit Kohlenwasserstoffen angereicherte Luft einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors zugeführt und dort verbrannt wird.
Bei beiden gezeigten Varianten ist dabei denkbar, dass ein Wasserablass 5 aus dem Wasserabscheider 2 nicht nur indirekt über die Verdampfereinrichtung 6 mit dem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verbunden ist, sondern beispielsweise auch direkt, so dass in diesem Fall die Verdampfereinrichtung 6 eingespart werden könnte. Die Verdampfereinrichtung 6 wird üblicherweise auch als sogenannter Blow-by-Heizer bezeichnet. Mit der erfindungsgemäßen Verdampfereinrichtung 6 kann jedoch die Entsorgung des aus dem Kraftstoff abgeschiedenen Wassers deutlich besser erfolgen.

Claims

Kraftstoffzufuhrsystem (1) eines Verbrennungsmotors mit einer Kraftstoffleitung, in deren Verlauf ein Wasserabscheider (2) zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenen Wasseranteilen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserablass (5) des Wasserabscheiders (2) indirekt über eine Verdampfereinrichtung (6) mit einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verbunden ist.
Kraftstoffzufuhrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wasserabscheider (2) und der Verdampfereinrichtung (6) ein Ventil (7) angeordnet ist.
Kraftstoffzufuhrsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserabscheider (2) Bestandteil eines Kraftstofffilters ist.
Kraftstoffzufuhrsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, – dass zwischen dem Wasserabscheider (2) und der Verdampfereinrichtung (6) ein Aktivkohlefilter (8) angeordnet ist, – dass ein Ventil (9) vorgesehen ist, über welches ein Ablassen von gereinigtem Wasser in die Umgebung und ein Ansaugen von Spülluft möglich ist.
Kraftstoffzufuhrsystem (1) eines Verbrennungsmotors mit einer Kraftstoffleitung, in deren Verlauf ein Wasserabscheider (2) zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenen Wasseranteilen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserablass (5) des Wasserabscheiders (2) direkt mit einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verbunden ist.
Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit einem Kraftstoffzufuhrsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.