DE102010030165A1

DE102010030165A1 - Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln in einem Kraftstoffzulauf

Info

Publication number: DE102010030165A1
Application number: DE102010030165A
Authority: DE
Inventors: Francesco Lucarelli; Thomas Koenig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2011-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln (1) in einem Kraftstoffzulauf (2), insbesondere einem Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung wenigstens einen Permanentmagneten (3) zur Abscheidung magnetischer Partikel (1). Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kraftstoffzulauf, insbesondere einen Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer solchen Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln in einem Kraftstoffzulauf, insbesondere einem Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Kraftstoffzulauf, insbesondere einen Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer solchen Vorrichtung.
Stand der Technik
Es sind Kraftstoffeinspritzsysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, die im Bereich der Niederdruck-Kraftstoffversorgung einer Hochdruckpumpe einen Siebfilter im Pumpenzulauf einsetzen. Ein derartiger bekannter Siebfilter ist beispielhaft in der 1 dargestellt. Aufgabe dieser Siebfilter ist es, die vom Kraftstoffhauptfilter nicht erfassten Partikel sowie die nach dem Hauptfilter in das System eingetragenen Partikel festzuhalten. Die Notwendigkeit dieser Siebfilter ist dadurch begründet, dass die Hochdruckpumpe sowie die nachfolgenden Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems sehr sensible Bauteile umfassen, die durch die im Kraftstoff enthaltenen Partikel beschädigt werden könnten. Denn bei Komponenten wie beispielsweise der Zumesseinheit, dem Saugventil oder dem Injektormagnetventil liegen die Führungsspiele im Mikrometer-Bereich, so dass im Kraftstoff enthaltene Partikel zum vollständigen Funktionsausfall dieser Komponenten führen können. Es gilt demnach das Abscheiden derartiger Partikel so effizient wie möglich zu gestalten, um einen vorzeitigen Verschließ und/oder einen Funktionsausfall der Komponenten zu verhindern.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für den Einsatz in einem Kraftstoffzulauf bereit zu stellen, durch welche die Effizienz der Abscheidung von im Kraftstoff enthaltenen Partikeln gesteigert werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Die vorgeschlagene Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln in einem Kraftstoffzulauf umfasst wenigstens einen Permanentmagneten zur Abscheidung magnetischer Partikel. Das heißt, dass insbesondere metallische Partikel, wie beispielsweise feinste Metallspäne und dergleichen, durch den Permanentmagneten abgeschieden werden. Der Permanentmagnet zieht die im Kraftstoff enthaltenen Partikel an und hält diese fest. Somit ist es möglich alle Partikelgrößen, insbesondere auch die, die kleiner als Filtermaschenweite sind, abzuscheiden. Der Permanentmagnet ist zu Reinigungszwecken vorzugsweise entnehmbar in den Kraftstoffzulauf eingesetzt. Weiterhin vorzugsweise ist der Permanentmagnet derart in den Kraftstoffzulauf eingesetzt, dass er im Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems von Kraftstoff umströmt wird.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vorteilhafterweise zusätzlich zur Verwendung eines ebenfalls in den Kraftstoffzulauf eingesetzten Siebfilters. Der Siebfilter kann dabei dem Permanentmagneten vor- oder nachgeschaltet sein. Ein Nachschalten des Siebfilters besitzt den Vorteil, dass der Permanentmagnet die Siebfilterbeladung verringert, da bereits alle magnetischen Partikel, insbesondere auch Feinstpartikel, abgeschieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die Vorrichtung jedoch ein in den Kraftstoffzulauf einsetzbares Sieb- oder Filterelement zur Abscheidung von Partikeln, insbesondere nicht magnetischen Partikeln, so dass der Einsatz eines herkömmlichen Siebfilters entbehrlich ist. Das Sieb- oder Filterelement der Vorrichtung ist dabei vorzugsweise in Strömungsrichtung des Kraftstoffs trichterförmig ausgebildet. Zum Einen vergrößert die Trichterform die Sieb- oder Filterfläche, so dass sich diese nicht allzu schnell zusetzt, zum Anderen kann das Sieb- oder Filterelement zugleich als Sammelbehälter dienen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Permanentmagnet im Sieb- oder Filterelement aufgenommen, wobei die Anordnung vorzugsweise im Zentrum des Sieb- oder Filterelementes erfolgt. Somit können vom Permanentmagneten abfallende Partikel, die beispielsweise von der Kraftstoffströmung mitgerissen wurden, durch das nachfolgende Sieb- oder Filterelement aufgefangen und abgeschieden werden. Die mittige Anordnung gewährleistet, dass der Permanentmagnet vollständig von Kraftstoff umströmt wird und der gesamte Strömungsquerschnitt vom Magnetfeld des Permanentmagneten erfasst wird. Die am Permanentmagneten anhaftenden Partikel verringern zudem den Grad der Verschmutzung des Sieb- oder Filterelementes, so dass sich die Intervalle zur Reinigung oder zum Austausch der Sieb- oder Filterelemente verlängern.
Ferner wird ein Kraftstoffzulauf, insbesondere ein Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln beansprucht. Dadurch kann die Partikelabscheidung im Hochdruckpumpenzulauf, beispielsweise im Zulauf einer Common-Rail-Hochdruckpumpe, effektiver bzw. effizienter gestaltet werden. Die empfindlichen Komponenten der Hochdruckpumpe werden vor vorzeitigem Verschleiß und damit vor einem vorzeitigen Funktionsausfall geschützt, so dass sich die Lebensdauer solcher Pumpen erhöht. Dies gilt entsprechend für alle Komponenten, die der Hochdruckpumpe nachgeschaltet sind.
Alternativ zum Einsatz in einem Kraftstoffzulauf, insbesondere einem Niederdruckzulauf, ist auch der Einsatz außerhalb eines solchen Zulaufs möglich. Hierzu wird der Permanentmagnet bzw. werden mehrere Permanentmagneten außen um die Zulaufleitung herum eingesetzt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein bekanntes Sieb- oder Filterelement und
2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der Längsschnitt der 1 zeigt ein Sieb- oder Filterelement 4 in Form eines aus dem Stand der Technik bekannten Siebfilters für den Einsatz in einen Kraftstoffzulauf 2. Zu Reinigungszwecken ist der Siebfilter demontierbar in den Kraftstoffzulauf 2 eingesetzt. Der Siebfilter weist hierzu einen Klemmstutzen 5 mit Rastnasen 6 auf, die sich beim Einsetzen des Siebfilters 4 in den Kraftstoffzulauf unter Vorspannung an der Wandung des Kraftstoffzulaufs 2 anlegen. In Strömungsrichtung des Kraftstoffs ist der Siebfilter trichterförmig ausgebildet.
Ein ähnliches in einen Kraftstoffzulauf eingesetztes Siebelement 4 geht ferner aus dem Längsschnitt der 2 hervor. Es bildet einen Bestandteil der dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln 1. Der weitere Bestandteil umfasst einen Permanentmagneten 3, der im Siebelement 4 aufgenommen ist, so dass er allseitig von Kraftstoff umströmt wird.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:
Im Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems wird über den Kraftstoffzulauf 2 einer Hochdruckpumpe (nicht dargestellt) Kraftstoff zur Verdichtung zugeführt. Im Kraftstoff sind Partikel 1 enthalten, die es herauszufiltern gilt, da diese die Pumpe beschädigen können. Der Kraftstoff strömt in Richtung des Pfeils zunächst an dem Permanentmagneten 3 vorbei, dessen Magnetkraft sämtliche magnetischen Partikel 1, darunter auch Feinstpartikel, festhält. Sofern der Permanentmagnet 3 nicht alle im Kraftstoff enthaltenen Partikel 1 abzuscheiden vermag, erfolgt die weitere Abscheidung über das nachgeschaltete trichterförmig Siebelement 4.
Das Siebelement 4 der in der 2 dargestellten Vorrichtung kann alternativ auch mit einem Klemmstutzen 5 entsprechend dem Siebfilter der 1 ausgestattet sein, um das Einsetzen und Herausnehmen des Siebelementes 4 in den bzw. aus dem Kraftstoffzulauf zu erleichtern.

Claims

Vorrichtung zur Abscheidung von Partikeln (1) in einem Kraftstoffzulauf (2), insbesondere einem Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens einen Permanentmagneten (3) zur Abscheidung magnetischer Partikel (1) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein in den Kraftstoffzulauf (2) einsetzbares Sieb- oder Filterelement (4) zur Abscheidung von Partikeln (1) umfasst, wobei das Sieb- oder Filterelement (4) vorzugsweise in Strömungsrichtung des Kraftstoffs trichterförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (3) im Sieb- oder Filterelement (4) aufgenommen ist, wobei die Anordnung vorzugsweise im Zentrum des Sieb- oder Filterelementes (4) erfolgt.
Kraftstoffzulauf, insbesondere Niederdruckzulauf, eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.