DE102010007254A1

DE102010007254A1 - Kraftstoffleitung

Info

Publication number: DE102010007254A1
Application number: DE102010007254A
Authority: DE
Inventors: Hans-Christian Dr. 80807 Bartelt; Frank Dr. 85391 Albertz; Udo Dr. 87669 Reilaender; Florian 80997 Gigl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-08-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich des sog. Motorraums, deren Querschnitt in einem Abschnitt stromauf einer Zuführeinrichtung zu einer Brennkraftmaschine oder dgl. durch Einwirken von Kräften solchermaßen veränderbar ist, dass die Querschnittsfläche dieser Kraftstoffleitung bei Betrieb der Brennkraftmaschine größer ist als bei nicht betriebener Brennkraftmaschine. Vorzugsweise ist die Kraftstoffleitung elastisch verformbar, wobei auf die Wand der Kraftstoffleitung zumindest ein Federelement einwirkt, welches bei annähernd druckloser Kraftstoffleitung, die nicht von unter nennenswertem Überdruck stehenden Kraftstoff beaufschlagt ist, diese Kraftstoffleitung abschnittsweise in eine annähernd elliptische Querschnittsform bringt, während bei Vorliegen eines signifikanten Überdrucks im in der Kraftstoffleitung befindlichen Kraftstoff diese Kraftstoffleitung durch diesen Überdruck gegen die Kraft des Federelements in einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gebracht wird. Damit kann nach einem Abstellen des Fahrzeugs der Druckabfall in der Kraftstoffleitung verringert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich des sog. Motorraums, und beschäftigt sich mit der dem Fachmann bekannten Problematik der Dampfblasenbildung.
Beispielsweise in der DE 39 14 939 C2 ist eine Kraftstoff-Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs beschrieben, die gewährleistet, dass nach Abstellen der Brennkraftmaschine in der zu den Kraftstoff-Einspritzventilen der Brennkraftmaschine führenden Kraftstoffleitung keine Dampfblasenbildung auftreten kann. Aufgrund von Undichtigkeiten im kraftstoffführenden System wird nämlich nach Abstellen der Brennkraftmaschine der in der besagten Kraftstoffleitung herrschende Kraftstoffdruck zumindest teilweise abgebaut, wonach durch die im Motorraum herrschende Wärme der restliche in der Kraftstoffleitung befindliche Kraftstoff unter Volumenvergrößerung teilweise verdampfen kann, so dass sich in dieser Kraftstoffleitung sog. Dampfblasen bilden können. Diese Dampfblasen erschweren bei einem späteren Neustart der Brennkraftmaschine die vollumfängliche, störungsfreie Versorgung der Kraftstoff-Einspritzventile mit frischem Kraftstoff. Als Abhilfemaßnahme ist in der genannten Schrift ein Druckspeicher für Kraftstoff vorgesehen, der für den Neustart der Brennkraftmaschine eine ausreichende Kraftstoffmenge bereit stellt.
Grundsätzlich hat sich diese Abhilfemaßnahme bewährt, ist jedoch aufgrund des eigenständig erforderlichen Druckspeichers relativ aufwändig.
Daher soll hiermit eine demgegenüber einfachere Lösung zur Behebung oder Vermeidung der bekannten Dampfblasen-Problematik aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Kraftstoffleitung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich des sog. Motorraums, deren Querschnitt in einem Abschnitt stromauf einer Zuführeinrichtung zu einer Brennkraftmaschine oder dgl. durch Einwirken von Kräften solchermaßen veränderbar ist, dass die Querschnitts-Fläche dieser Kraftstoffleitung bei Betrieb der Brennkraftmaschine größer ist als bei nicht betriebener Brennkraftmaschine.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung ist im abhängigen Anspruch angegeben und besteht aus einer Kraftstoffleitung, die elastisch verformbar ist, wobei auf die Wand der Kraftstoffleitung zumindest ein Federelement einwirkt, welches bei annähernd druckloser Kraftstoffleitung, die nicht von unter nennenswertem Überdruck stehenden Kraftstoff beaufschlagt ist, diese Kraftstoffleitung abschnittsweise in eine annähernd elliptische Querschnitts-Form bringt, während bei Vorliegen eines signifikanten Überdrucks im in der Kraftstoffleitung befindlichen Kraftstoff diese Kraftstoffleitung durch diesen Überdruck gegen die Kraft des Federelements in einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gebracht wird.
Erfindungsgemäß ist der Querschnitt bzw. die Form des Querschnitts eines stromauf einer Zuführeinrichtung zu einer Brennkraftmaschine oder dgl. liegenden Abschnitts der Kraftstoffleitung derart veränderbar, dass diese Kraftstoffleitung in diesem Abschnitt bei Betrieb der Brennkraftmaschine eine größere Querschnittfläche besitzt als bei stillgesetzter, nicht betriebener Brennkraftmaschine. Über die gewisse Länge dieses besagten Abschnitts betrachtet kann somit bei Betrieb der Brennkraftmaschine ein größeres Volumen von Kraftstoff in diesem Abschnitt der Kraftstoffleitung unter konstantem Druck enthalten sein, als bei stillgesetzter Brennkraftmaschine. Ein Beispiel für eine solche Querschnitts-Änderung mit Verringerung des Volumens über eine gewisse Länge, über welche diese Querschnitts-Änderung erfolgt, ist der Übergang von einem kreisförmigen Querschnitt zu einem elliptischen Querschnitt, insbesondere zu einem solchen mit signifikantem Längenunterschied zwischen der großen und der kleinen Halbachse der Ellipse. Bekanntlich besitzt ein Kreis mit einem bestimmten Umfang eine größere Fläche als eine Ellipse gleichen Umfangs. In diesem Sinne soll nun vorliegend eine Fluid-Leitung oder ein Schlauch (= Kraftstoff-Schlauch) mit konstantem Umfang bzw. mit einer im Querschnitt unveränderten Wandlänge durch Veränderung der Querschnitts-Form in diesem Querschnitt unterschiedliche Flächeninhalte aufweisen.
Vorliegend befinde sich also bei betriebener Brennkraftmaschine ein gewisses Kraftstoffvolumen in einem besagten, eine Querschnitts-Änderung ermöglichenden Abschnitt einer zunächst beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung. Wird dann die Brennkraftmaschine stillgesetzt, so wird der Querschnitt dieses Kraftstoffleitungs-Abschnitts verringert, beispielsweise indem der ursprünglich kreisförmige Querschnitt in einen elliptischen Querschnitt überführt wird. Diese Querschnitts-Verringerung führt zu einer Reduzierung des für den Kraftstoff in diesem Leitungs-Abschnitt zur Verfügung stehenden Volumens, was direkt eine Druckerhöhung im in diesem Leitungs-Abschnitt befindlichen Kraftstoff zur Folge hat. Sollte also nach Abstellen der Brennkraftmaschine eine gewisse Menge von Kraftstoff beispielsweise über ein nicht vollständig dichtes Rückschlagventil aus dem besagten Abschnitt der Kraftstoffleitung entweichen, so verringert sich hierdurch in diesem Abschnitt zwar zunächst der Druck im Kraftstoff, wodurch sich Dampfblasen bilden könnten. Gleichzeitig soll sich jedoch erfindungsgemäß der Querschnitt der Kraftstoffleitung in diesem Abschnitt oder einem Teil hiervon verringern, wodurch aufgrund der Verringerung des zur Verfügung stehenden Volumens der Druck in der verbleibenden Kraftstoffmenge – falls überhaupt – in erheblich geringerem Maße abfällt als ohne diese erfindungsgemäße Maßnahme der Querschnitts-Verringerung.
Vorzugsweise erfolgt der Prozess der Querschnitts-Verringerung des Kraftstoffleitungs-Abschnitts bei stillgesetzter Brennkraftmaschine selbsttätig, und zwar vorzugsweise direkt in Abhängigkeit vom in der Kraftstoffleitung bzw. im entsprechenden Abschnitt derselben herrschenden Kraftstoffdruck. Dies ist unter Einwirkung zumindest eines geeigneten Federelements einfach möglich, welches auf einen Wand-Abschnitt der vorzugsweise aus einem Elastomermaterial geformten Kraftstoffleitung derart einwirkt und derart ausgelegt ist, dass dann, wenn innerhalb der Kraftstoffleitung kein nennenswert hoher Druck herrscht, was bei stillgesetzter, nicht betriebener Brennkraftmaschine der Fall ist, dieser Kraftstoffleitungs-Abschnitt durch dieses Federelement oder diese Federelemente zu einem elliptischen Querschnitt verformt wird. Herrscht hingegen innerhalb der Kraftstoffleitung ein höherer Kraftstoffdruck, so wie dies insbesondere bei betriebener Brennkraftmaschine der Fall ist, so wird der besagte Kraftstoffleitungs-Abschnitt unter Einwirken dieses Kraftstoffdrucks gegen die Kraft des Federelements oder der Federelemente selbsttätig zu einem kreisförmigen Querschnitt verformt. Dabei kann das (oder die mehreren) Federelement(e) geeignet gestaltet – beispielsweise in Form einer Klammer – von außen auf die Kraftstoffleitung bzw. den Kraftstoffschlauch einwirken, alternativ können entsprechende Federelemente jedoch auch in der Wand des Kraftstoffschlauchs vorgesehen, beispielsweise einvulkanisiert sein.
Die beigefügten Prinzipskizzen zeigen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form eines Querschnitts einer erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung, und zwar in zwei Zuständen, vgl. 1, 2.
Im Zustand nach 1, der bei Betrieb einer Brennkraftmaschine, welcher über die aus einem Elastomermaterial bestehende Kraftstoffleitung 1 der Kraftstoff zugeführt wird, vorliegt, herrscht innerhalb dieser Kraftstoffleitung 1 und somit im darin befindlichen Kraftstoff der Druck p₁. Dieser Druck p₁ hat zur Folge, dass trotz eines Federelementes 2, welches von außen auf pressend auf die Kraftstoffleitung 1 einwirkt, diese Kraftstoffleitung 1 einen Kreis-Querschnitt einnimmt. Nach einem Stillsetzen der Brennkraftmaschine fällt der Druck in der Kraftstoffleitung 1 bzw. im darin befindlichen Kraftstoff auf einen gegenüber p₁ niedrigeren Druck-Wert p₂ ab. Dieser Zustand ist in 2 dargestellt. Unter Einwirkung der Feder-Kraft des besagten Federelements wird aufgrund dieses niedrigeren Druckes p₂ nun die Kraftstoffleitung 1 in der dargestellten Weise verformt und nimmt eine elliptische Querschnitt-Form an, die eine geringere Fläche besitz als die Kreis-Querschnittform nach 1.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die beschriebene Formänderung einer Kraftstoffleitung zur Darstellung unterschiedlicher Querschnitts-Formen mit unterschiedlichen Flächeninhalten alternativ zu einem oder mehreren Federelementen auch durch einen geeignet gestalteten Aktuator, der beispielsweise von einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von geeigneten Randbedingungen angesteuert werden kann, hervorgerufen werden kann, wie überhaupt eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein können, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3914939 C2 [0002]

Claims

Kraftstoffleitung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich des sog. Motorraums, deren Querschnitt in einem Abschnitt stromauf einer Zuführeinrichtung zu einer Brennkraftmaschine oder dgl. durch Einwirken von Kräften solchermaßen veränderbar ist, dass die Querschnittsfläche dieser Kraftstoffleitung bei Betrieb der Brennkraftmaschine größer ist als bei nicht betriebener Brennkraftmaschine.
Kraftstoffleitung nach Anspruch 1, die elastisch verformbar ist und wobei auf die Wand der Kraftstoffleitung zumindest ein Federelement einwirkt, welches bei annähernd druckloser Kraftstoffleitung, die nicht von unter nennenswertem Überdruck stehenden Kraftstoff beaufschlagt ist, diese Kraftstoffleitung abschnittsweise in eine annähernd elliptische Querschnittsform bringt, während bei Vorliegen eines signifikanten Überdrucks im in der Kraftstoffleitung befindlichen Kraftstoff diese Kraftstoffleitung durch diesen Überdruck gegen die Kraft des Federelements in einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gebracht wird.