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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Fahrzeugs, umfassend einen Kraftstofftank mit einem Tankvolumen, einen Vorlauf zur Leitung des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank zu der Brennkraftmaschine, einen Rücklauf zur Leitung von unverbrauchtem Kraftstoff von der Brennkraftmaschine zu dem Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe, welche in dem Vorlauf angeordnet ist, im Inneren des Kraftstofftanks eine Vorlaufleitung des Vorlaufs und/oder eine Rücklaufleitung des Rücklaufs sowie einen in dem Kraftstofftank angeordneten Schwalltopf, dessen Topfvolumen vom Tankvolumen des Kraftstofftanks getrennt ist und der mit der Saugseite der Kraftstoffpumpe verbunden ist.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Fahrzeugs, umfassend einen Kraftstofftank mit einem Tankvolumen, einen Vorlauf zur Leitung des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank zu der Brennkraftmaschine, einen Rücklauf zur Leitung von unverbrauchtem Kraftstoff von der Brennkraftmaschine zu dem Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe, welche in dem Vorlauf angeordnet ist, einen in dem Kraftstofftank angeordneten Schwalltopf, dessen Topfvolumen vom Tankvolumen des Kraftstofftanks getrennt ist und der mit der Saugseite der Kraftstoffpumpe verbunden ist, und eine Saugstrahlpumpe und/oder ein Rückschlagventil, welche in dem Kraftstofftank angeordnet sind und zum Füllen des Schwalltopfs das Tankvolumen mit dem Topfvolumen verbinden, wobei die Saugstrahlpumpe zur Versorgung mit einem Treibstrom über eine Speisleitung mit dem Vorlauf, insbesondere mit der Vorlaufleitung, verbunden ist.
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Eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Vorlauf, einem Rücklauf, einem Schwalltopf und einer Saugstrahlpumpe zum Füllen des Schwalltopfs ist aus der Druckschrift
DE 44 26 685 A1 bekannt. Der offenbarte Schwalltopf besteht aus zwei räumlich getrennten Kammern, wobei in der ersten Kammer die Saugstrahlpumpe angeordnet ist und der zweiten Kammer die Saugseite einer im Vorlauf angeordneten Kraftstoffpumpe zugeordnet ist. Die Saugstrahlpumpe füllt die zweite Kammer auf, wobei beide Kammern darüber hinaus über eine Überlaufleitung verbunden sind. Die Druckschrift zeigt darüber hinaus eine offene Verbindung des Rücklaufs mit dem Schwalltopf.
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Auch die Druckschriften
DE 102010034434 A1 ,
DE 197 50 036 A1 ,
DE 195 41 723 A1 und
WO 2009/062805 A1 zeigen eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem Vorlauf, einem Rücklauf und einem Schwalltopf, bei der der Rücklauf offen in dem Schwalltopf endet.
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Kraftstoffversorgungseinrichtungen mit einem im Vorlauf angeordneten Druckbegrenzungsventil sind aus den Druckschriften
DE 10 2008 044 904 A1 und
DE 10 2004 061 874 A1 bekannt. Diese Druckschriften offenbaren weiterhin einen Kraftstofftank, in dem ein Schwalltopf angeordnet ist und bei dem die Saugseite der Kraftstoffpumpe dem Schwalltopf zugeordnet ist.
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In der Druckschrift
DE 195 47 243 A1 ist ein Rücklauf für den unverbrauchten Kraftstoff aus der Brennkraftmaschine offenbart, der nicht in den Kraftstofftank, sondern in einen Kraftstofffilter mündet.
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Eine Kraftstoffversorgungseinrichtung, bei der kein Schwalltopf, jedoch ein dem Pumpeneinlass zugeordneter Kraftstoffspeicher vorgesehen ist, ist in der Druckschrift
DE 196 25 629 A1 offenbart. Dieser Kraftstoffspeicher ist an einem zwischen Pumpeneinlass und Tankvolumen positionierten Filter angeordnet.
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Bei den bekannten Kraftstoffversorgungseinrichtungen ist die Entnahmeleitung zweckmäßigerweise am Boden des Kraftstofftanks angeordnet, was eine nahezu restlose Entleerung des Kraftstofftanks ermöglicht. Bei einem nahezu geleerten Kraftstofftank tritt das Problem auf, dass bedingt durch Kurvenfahrten des Fahrzeugs und Straßenunebenheiten die Mündungsöffnung der Entnahmeleitung zumindest kurzzeitig nicht mehr von Kraftstoff umgeben ist. Die Folge ist, dass in einem solchen Fall Luft bzw. ein Luft-Kraftstoffdampf-Gemisch angesaugt wird. Um dies zu verhindern, ist es bekannt, am Boden des Kraftstofftanks einen auch Stautopf genannten Schwalltopf anzuordnen und dafür zu sorgen, dass in diesem stets ein gewisses Speichervolumen vorhanden ist. Einige wenige Liter Kraftstoff sind dabei schon ausreichend. Entscheidend ist dabei die Füllhöhe des Kraftstoffs. Bei einer Kurvenfahrt oder bei Unebenheiten des Straßenbelags kann die Kraftstoffflüssigkeit nicht seitlich aus dem Schwalltopf abfließen, sodass die am Boden des Staukopfs mündende Entnahmeleitung niemals frei liegt und entsprechend auch keine Luft angesaugt werden kann. Das Topfvolumen des Schwalltopfs wird durch eine Pumpe aufrechterhalten. In der Regel handelt es sich um eine Saugstrahlpumpe, also um eine nach dem Venturi-Prinzip arbeitende Pumpe. Angetrieben werden solche Pumpen in der Regel durch den Vorlaufstrom oder den Rücklaufstrom des Kraftstoffs.
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Üblicherweise ist in dem Vorlauf zwischen dem Kraftstofftank und der Brennkraftmaschine ein Kraftstofffilter vorgesehen. Der Kraftstofffilter befreit den Kraftstoff von Feststoffpartikeln. Unfiltrierter Kraftstoff kann verschiedene Arten von Verunreinigungen enthalten, beispielsweise Lackstücke oder Schmutz, die beim Befüllen in den Tank gelangt sind, aber auch Rost, welcher sich durch Feuchtigkeit in den Stahltanks gebildet hat, oder im kalten Kraftstoff auskristallisierte Paraffine. Werden diese Substanzen nicht entfernt, bevor der Kraftstoff in den Motor gelangt, sind ein vorzeitiger Verschleiß und Defekte in der Kraftstoffpumpe und dem Einspritzsystem wahrscheinlich – hervorgerufen sowohl durch Verstopfung von Düsen als auch durch eine den Verschleiß fördernde Wirkung der Partikel.
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Da die Paraffinpartikel den Kraftstofffilter zusetzen können, sich jedoch bei einer Erwärmung über 288 Grad Kelvin wieder auflösen, wird der in der Brennkraftmaschine erwärmte Kraftstoff in den Kraftstofftank und/oder den Kraftstofffilter zurückgeführt. Jedoch ist es bei besonders niedrigen Umgebungstemperaturen, insbesondere unter 268 Grad Kelvin, und bei bestimmten Kraftstoffen, beispielsweise Diesel, erforderlich, schon vor und/oder bei einem Kaltstart den Kraftstoff zu erwärmen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass ein Erwärmen des Kraftstoffs für den Kaltstart und/oder den Regelbetrieb, insbesondere bei geringen Umgebungstemperaturen, nicht erforderlich ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kraftstoffversorgungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung vorgesehen, bei welcher der Rücklauf der Saugseite der Kraftstoffpumpe zugeordnet ist. Da der von der Brennkraftmaschine zurückgeführte Kraftstoff bereits den Kraftstofffilter passiert hat und somit auch bei geringer Kraftstofftemperatur keine Paraffinpartikel mehr enthält, ist es durch die erfindungsgemäße. Anordnung des Rücklaufs möglich, auf eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Kraftstoffs zu verzichten. Der umgewälzte und von Partikeln und Paraffinen befreite Kraftstoff stellt keine weitere Last für den Kraftstofffilter dar. Das gegenüber dem Umwälzvolumen verhältnismäßig geringe Verbrauchsvolumen wird zwar durch einen ungefilterten Kraftstoff ersetzt, dessen Partikelfracht ist jedoch gering. Die Kraftstoffpumpe ist beispielsweise eine Kreiselpumpe und vorzugsweise angetrieben von einem Elektromotor. Die Kraftstoffpumpe fördert ungefähr 60 Liter Kraftstoff pro Stunde, während die Brennkraftmaschine im selben Zeitraum zirka 5 Liter Kraftstoff verbraucht.
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Als besonders günstige Ausgestaltung der Anordnung des Rücklaufs hat es sich erwiesen, dass der Rücklauf, insbesondere die Rücklaufleitung, nahe am Einlass der Kraftstoffpumpe. in den Schwalltopf mündet und/oder mit der Saugseite der Kraftstoffpumpe verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, ein Vermischen von gefiltertem und ungefiltertem Kraftstoff zu reduzieren und/oder zu vermeiden. Die Kraftstoffpumpe umfasst eine Saugleitung, welche einerseits mit dem Pumpenraum der Kraftstoffpumpe und andererseits mit einem in dem Schwalltopf angeordneten Filtersieb verbunden ist. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist der Rücklauf, insbesondere die Rücklaufleitung, mit dem Filtersieb der Kraftstoffpumpe und/oder mit der Saugleitung der Kraftstoffpumpe verbunden. Das Filtersieb hat eine Maschenweite von 100 bis 300, vorzugsweise von 200 Mikrometern. Bei einem hohen Gehalt von Paraffinpartikeln in dem ungefilterten Kraftstoff ist es möglich, dass die Poren des Filtersiebs verengt werden. Durch den Druck des vom Rücklauf direkt in das Filtersieb strömenden gefilterten Kraftstoffs dringt gerade nur so wenig ungefilterter Kraftstoff durch das Filtersieb, wie von der Brennkraftmaschine verbraucht wurde. Das führt dazu, dass einerseits die Partikellast gering bleibt und sich andererseits der Kraftstoff im Vorlauf schneller erwärmt. Durch die erhöhte Kraftstofftemperatur im Vorlauf können die Paraffinpartikel am Kraftstofffilter aufgelöst werden.
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Zur Optimierung des Wirkungsgrads der Kraftstoffpumpe hat es sich als günstig erwiesen, dass die Saugleitung möglichst kurz ist. Dies wird erreicht, indem die Kraftstoffpumpe in dem Kraftstofftank, vorzugsweise in dem Schwalltopf angeordnet ist.
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Die Kraftstoffversorgungseinrichtung umfasst auch ein Druckbegrenzungsventil zur Regelung des Drucks in dem Vorlauf. Hierbei ist es vorteilhaft, dass das Druckbegrenzungsventil einerseits mit dem Vorlauf und andererseits mit dem Rücklauf, insbesondere mit der Rücklaufleitung, verbunden ist. Überschreitet der Druck im Vorlauf einen Grenzwert, so ist für die Betriebssicherheit eine Druckminderung im Vorlauf erforderlich. Dieser Druckabbau erfolgt üblicherweise durch ein Druckbegrenzungsventil, welches den Vorlauf zum Tankvolumen und/oder zum Topfvolumen hin öffnet. Der Vorlauf enthält durch die Anbindung der Rückführung an die Saugseite der Kraftstoffpumpe einen sehr hohen Anteil gefilterten Kraftstoffs. Durch die Anbindung des Druckbegrenzungsventils einerseits an den Vorlauf und andererseits an den Rücklauf ist es möglich, einen Verlust des gefilterten Kraftstoffs zu minimieren. Eine Weiterbildung der Kraftstoffversorgungseinrichtung umfasst einen in dem Rücklauf stromabwärts nach dem Druckbegrenzungsventil angeordneten Pufferspeicher. Dieser dient dazu den Kraftstoff aus dem öffnenden Druckbegrenzungsventil bei gefülltem Rücklauf aufzunehmen.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Kraftstoffversorgungseinrichtung ein Temperaturbegrenzungsventil. Dieses Temperaturbegrenzungsventil dient dazu, insbesondere bei hoher Wärmeabgabe der Brennkraftmaschine und/oder bei hoher Umgebungstemperatur die Kraftstofftemperatur insbesondere im Vorlauf zu begrenzen. Dazu ist vorgesehen, dass das Temperaturbegrenzungsventil in dem Rücklauf, insbesondere in der Rücklaufleitung, angeordnet ist. Im Bereich des Kraftstofftanks ist die Kraftstofftemperatur im Rücklauf erfahrungsgemäß höher als im Vorlauf. So ist es möglich, rechzeitig ein Überschreiten des Grenzwerts zu detektieren und die Kraftstofftemperatur entsprechend zu beeinflussen. Das Temperaturbegrenzungsventil ist vorzugsweise als ein mechanisches und/oder hydraulisches und/oder elektrisches, selbstregelndes und/oder ansteuerbares Dreiwegeventil ausgeführt. Vorzugsweise erfolgt die Steuerung des Temperaturbegrenzungsventils mittels eines Bimetalls, auch Knackfrosch genannt, oder mittels eines Wachsdehnelements. Dabei ist sowohl ein teilweises als auch ein vollständiges Unterbrechen der Anbindung des Rücklaufs an die Saugseite der Kraftstoffpumpe möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verbindet das Temperaturbegrenzungsventil den Rücklauf, insbesondere die Rücklaufleitung, in Abhängigkeit der Temperatur des Kraftstoffs in dem Rücklauf mit dem Tankvolumen und/oder dem Topfvolumen und/oder der Saugseite der Kraftstoffpumpe. Überschreitet die Kraftstofftemperatur an dem Temperaturbegrenzungsventil einen Grenzwert, beispielsweise 303 Grad Kelvin, dann wird zumindest ein Teilstrom des von der Brennkraftmaschine zurückgeführten Kraftstoffs frei in den Schwalltopf abgegeben. Hier durchmischt sich der warme Kraftstoff aus der Rückführung mit dem ungefilterten Kraftstoff und kühlt ab. Da diese Regelung nur bei hohen Temperaturen erfolgt, bei denen der ungefilterte Kraftstoff wenige oder keine Paraffinpartikel enthält, kann der Anteil an gefiltertem Kraftstoff im Vorlauf geringer sein oder ganz wegfallen. Unterschreitet die Kraftstofftemperatur an dem Temperaturbegrenzungsventil einen Grenzwert, beispielsweise 288 Grad Kelvin, dann wird der von der Brennkraftmaschine zurückgeführte Kraftstoff wieder vollständig der Saugseite der Kraftstoffpumpe zugeführt. Das Temperaturbegrenzungsventil ist bevorzugt im Rücklauf in Strömungsrichtung des Kraftstoffs hinter dem Druckbegrenzungsventil angeordnet.
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Eine Erhöhung der Kraftstofftemperatur im Vorlauf ist auch möglich, indem die Kraftstoffpumpe gezielt in einen energetisch ungünstigen Zustand versetzt wird. Beispielsweise wird dazu eine elektrische Kreiselpumpe drehzahlgesteuert mit maximaler Bestromung der Statorspulen betrieben. Dies ist beim Einsatz eines elektronisch kommutierten Motors (EC-Motor) möglich, da bei einem derartigen Motor die Drehzahl und das Drehmoment unabhängig voneinander geregelt werden können. Die überschüssige elektrische Leistung wird direkt in den Spulen in Wärme umgesetzt und zum Beispiel in dem Pumpenraum von dem Kraftstoff aufgenommen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Kraftstoffversorgungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Lösung der Aufgabe besteht weiterhin darin, dass die Speisleitung der Saugstrahlpumpe mittels eines in Abhängigkeit des Volumenstromverhältnisses zwischen Vorlauf und Rücklauf steuerbaren Regelventils mit dem Vorlauf verbunden ist und/oder die Saugstrahlpumpe mit ihrer Förderrichtung parallel zur Vertikalen, insbesondere zu der vertikalen Fahrzeugachse, orientiert ist. Als Treibstrom für die Saugstrahlpumpe wird Kraftstoff druckseitig der Kraftstoffpumpe aus dem Vorlauf entnommen. Bei einer Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einer Rückführung kann der Anteil von Paraffinen und Partikeln im Vorlauf geringer sein als in dem Tankvolumen oder im Topfvolumen. Gerade bei einem Kaltstart sollte der Anteil von Paraffinen und Partikeln im Vorlauf möglichst gering sein. Die Verwendung des Kraftstoffs aus dem Vorlauf und/oder dem Rücklauf führt dazu, dass der verwendete Treibstrom durch ungefilterten Kraftstoff ersetzt wird und sich der Anteil von Paraffinen und Partikeln im Vorlauf erhöht. Durch die gezielte Ansteuerung der Saugstrahlpumpe in Abhängigkeit des Volumenstromverhältnisses zwischen Vorlauf und Rücklauf ist es möglich, bei einer hohen Rückführrate zumindest zeitweilig die Förderleistung der Saugstrahlpumpe zu mindern oder die Saugstrahlpumpe abzuschalten.
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Durch die vertikale Anordnung der Saugstrahlpumpe, insbesondere durch die vertikale Anordnung von Mischrohr und Diffusor ist es möglich, eine radialsymmetrische Förderung zu erreichen. Da die Ansaugung und Förderung bei einer vertikal orientierten Saugstrahlpumpe vom Schwerefeld unbeeinflusst ist, erfolgt die Durchströmung des Mischrohrs und vor allem des Diffusors gleichmäßig und frei von einseitigen Verwirbelungen. In dem Kraftstofftank, insbesondere innerhalb des Schwalltopfs, ist der horizontale Bauraum begrenzt. Daher ermöglicht es die vertikale Orientierung der Saugstrahlpumpe, im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten horizontal angeordneten Saugstrahlpumpen, das Mischrohr und vor allem den Diffusor nahezu beliebig lang zu gestalten. Die Länge der Saugstrahlpumpe und die Vermeidung von Verwirbelungen in der Saugstrahlpumpe verbessern deren Wirkungsgrad. Eine Saugstrahlpumpe mit besserem Wirkungsgrad benötigt zur Förderung eines bestimmten Auffüllvolumens weniger Treibstrom. Die Reduktion des Treibvolumenbedarfs reduziert insbesondere bei geringen Umgebungstemperaturen zugleich den Anteil von Paraffinen und Partikeln im Vorlauf.
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Es hat sich als günstig erwiesen, dass die Saugstrahlpumpe in dem Schwalltopf, insbesondere am Boden des Schwalltopfs, angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, die Saugstrahlpumpe mit dem Schwalltopf als eine Baugruppe auszuführen, was die Anzahl der zu montierenden Teile verringert. Weiterhin kann so die gesamte Höhe des Schwalltopfs für die Ausbildung der Saugstrahlpumpe genutzt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Saugstrahlpumpe direkt über einem in dem Boden des Schwalltopfs positionierten und den Schwalltopf mit dem Tankvolumen verbindenden Rückschlagventil anzuordnen. Gemäß einer weiterbildenden Ausführungsform ist das Rückschlagventil in der Saugstrahlpumpe angeordnet. Das Rückschlagventil ist als ein eine Durchbrechung im Boden des Schwalltopfs verschließendes Pilzventil ausgeführt.
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Für eine Befüllung des Schwalltopfs bei abgeschalteter Kraftstoffpumpe und/oder abgeschalteter Saugstrahlpumpe ist in dem Schwalltopf eine weiteres Versorgungsventil vorgesehen. Das Versorgungsventil kann beispielsweise als Magnetventil ausgeführt sein, welches bei eingeschaltetem Elektromotor der Kraftstoffpumpe schließt. Vorzugsweise ist das Versorgungsventil ein einfaches mechanisches Pilzventil.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind einige davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
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1 eine schematische Darstellung einer Kraftstoffversorgungseinrichtung;
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2 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung in einer ersten Ausführungsform;
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3 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung in einer zweiten Ausführungsform;
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4 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung in einer dritten Ausführungsform;
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5 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung in einer vierten Ausführungsform;
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6 eine schematische Darstellung der in 5 gezeigten Saugstrahlpumpe.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftstoffversorgungseinrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine 2. Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 1 umfasst einen Kraftstofftank 3 mit einem Tankvolumen 4, einen Vorlauf 5 zur Leitung des Kraftstoffs aus dem Kraftstofftank 3 zu der Brennkraftmaschine 2, einen Rücklauf 6 zur Leitung von unverbrauchtem Kraftstoff von der Brennkraftmaschine 2 zu dem Kraftstofftank 3 und eine Kraftstoffpumpe 7, welche in dem Vorlauf 5 angeordnet ist. Im Inneren des Kraftstofftanks 3 hat der Vorlauf 5 eine Vorlaufleitung 8 und der Rücklauf 6 eine Rücklaufleitung 9. Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 1 umfasst weiterhin einen Schwalltopf 10, welcher in dem Kraftstofftank 3 angeordnet ist. Der Schwalltopf 10 schließt ein Topfvolumen 11 ein, das vom Tankvolumen 4 des Kraftstofftanks 3 getrennt ist. Die Saugseite der Kraftstoffpumpe 7 ist mit dem Topfvolumen 11 verbunden, der Rücklauf 6 der Saugseite ist der Kraftstoffpumpe 7 zugeordnet. An der Saugseite der Kraftstoffpumpe 7 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs zwischen dem Topfvolumen 11 und der Kraftstoffpumpe 7 ist in dem Schwalltopf 10 ein Filtersieb 12 angeordnet. Im Vorlauf 5 ist zwischen der Kraftstoffpumpe 7 und der Brennkraftmaschine 2 ein Kraftstofffilter 13 angeordnet. Die weitere Ausgestaltung der Kraftstoffversorgungseinrichtung 1, insbesondere des Kraftstofftanks 3, kann den 2 bis 6 entnommen werden. Für eine Befüllung des Schwalltopfs 10 ist in diesem ein Versorgungsventil 31 vorgesehen. Das Versorgungsventil 31 ist ein mechanisches Pilzventil.
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Die 2 und 3 zeigen einen vergrößerten Ausschnitt des Kraftstofftanks 3 der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung 1. In dem Kraftstofftank 3, insbesondere in dem Schwalltopf 10, ist die Kraftstoffpumpe 7 angeordnet. Die Kraftstoffpumpe 7 hat eine Saugleitung 14, welche einerseits mit dem Pumpenraum der Kraftstoffpumpe 7 und andererseits mit dem Filtersieb 12 verbunden ist. Die Kraftstoffversorgungseinrichtung 1 umfasst ein Druckbegrenzungsventil 15 zur Regelung des Drucks in dem Vorlauf 5. Das Druckbegrenzungsventil 15 ist einerseits mit dem Vorlauf 5 und andererseits mit dem Rücklauf 6 verbunden. In den gezeigten Ausführungsformen ist das Druckbegrenzungsventil 15 mit der Vorlaufleitung 8 und der Rücklaufleitung 9 verbunden. Das Druckbegrenzungsventil 15 ist in der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ein federbelastetes Rückschlagventil. Weiterhin umfasst die Kraftstoffversorgungseinrichtung 1 ein Temperaturbegrenzungsventil 16. Das Temperaturbegrenzungsventil 16 ist in dem Rücklauf 6, insbesondere in der Rücklaufleitung 9, angeordnet. Das Temperaturbegrenzungsventil 16 ist bevorzugt als ein zwei Schaltzustände umfassendes Dreiwegeventil ausgeführt. Zur Ansteuerung weist das Temperaturbegrenzungsventil 16 beispielsweise ein mechanisch regelndes Bimetall auf. Das Temperaturbegrenzungsventil 16 verbindet den Rücklauf 6 in Abhängigkeit der Kraftstofftemperatur in dem Rücklauf 6 über einen Auslass 17 mit dem Topfvolumen 11 oder mit der Saugseite der Kraftstoffpumpe 7. Das Temperaturbegrenzungsventil 16 ist in der Rücklaufleitung 9 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs nach dem Druckbegrenzungsventil 15 angeordnet.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform der Kraftstoffversorgungseinrichtung 1. Bei dieser Ausführungsform ist die Rücklaufleitung 9 des Rücklaufs 6 mit dem Filtersieb 12 der Kraftstoffpumpe 7 verbunden. Die Rücklaufleitung 9 endet an dem beziehungsweise in dem Filtersieb 12. Das Temperaturbegrenzungsventil 16 verbindet in zumindest einem Schaltzustand den Rücklauf 6 mit dem Filtersieb 12.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Kraftstoffversorgungseinrichtung 1. Bei dieser Ausführungsform ist die Rücklaufleitung 9 mit der Saugleitung 14 der Kraftstoffpumpe 7 verbunden. Die Rücklaufleitung 9 endet an ihrer Mündung in die Saugleitung 14. Das Temperaturbegrenzungsventil 16 verbindet in Abhängigkeit der Kraftstofftemperatur in dem Rücklauf 6 den Rücklauf 6 mit der Saugleitung 14 der Kraftstoffpumpe 7.
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Die 4 bis 6 zeigen eine Saugstrahlpumpe 18 einer in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung 1. Eine Saugstrahlpumpe 18 wird eingesetzt, um Kraftstoff aus dem Tankvolumen 4 in den Schwalltopf 10 zu fördern. Die Saugstrahlpumpe 18 wird von einem Teilstrom des Vorlaufs 5 angetrieben. Zur Versorgung der Saugstrahlpumpe 18 mit dem auch Treibstrom genannten Teilstrom des Vorlaufs 5 umfasst die Saugstrahlpumpe 18 eine Speisleitung 19. Die Speisleitung 19 verbindet die Saugstrahlpumpe 18 mit der Vorlaufleitung 8. Der Treibstrom wird in der Saugstrahlpumpe 18 durch eine in 6 dargestellte Düse 20 gepresst und dabei stark beschleunigt. Nach der Düse 20 passiert der Treibstrom ein Mischrohr 21 und gelangt dann in einen Diffusor 22. In dem Diffusor 22 expandiert der Treibstrom wieder und erzeugt so im Mischrohr 21 einen Unterdruck. Mit dem Mischrohr 21 ist ein Zulauf 23 verbunden. Durch den Unterdruck im Mischrohr 21 wird Kraftstoff aus dem Zulauf 23 durch das Mischrohr 21 und den Diffusor 22 gefördert. Der Zulauf 23 ist dem Boden 24 des Schwalltopfs 10 zugeordnet. In dem Boden 24 des Schwalltopfs 10 oder in der Nähe des Bodens 24 ist eine Durchbrechung 25 eingebracht, welche das Topfvolumen 11 mit dem Tankvolumen 4 verbindet. Bei einer im Boden 24 eingebrachten Durchbrechung 25 weist der Boden 24 des Schwalltopfs 10 einen Abstand 26 zu dem Grund 27 des Kraftstofftanks 3 auf. Der Durchbrechung 25 ist ein als Pilzventil ausgeführtes Rückschlagventil 28 zugeordnet. Für eine Befüllung des Schwalltopfs 10 bei abgeschalteter Kraftstoffpumpe 7 und/oder abgeschalteter Saugstrahlpumpe 18 ist in dem Schwalltopf 10 ein als Versorgungsventil 31 bezeichnetes, weiteres Rückschlagventil vorgesehen. Das Versorgungsventil 31 ist ein mechanisches Pilzventil.
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4 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt des Kraftstofftanks 3 eine dritte Ausführungsform der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung 1. In dem Schwalltopf 10 des Kraftstofftanks 3 ist eine Saugstrahlpumpe 18 angeordnet. Die Saugstrahlpumpe 18 ist über die Speisleitung 19 und ein in der Vorlaufleitung 8 angeordnetes Regelventil 29 mit dem Vorlauf 5 verbunden. Mittels des Regelventils 29 wird die Größe des Treibstroms eingestellt und somit die Leistung der Saugstrahlpumpe 18 beeinflusst. Die Saugstrahlpumpe 18 ist in dem Schwalltopf 10 horizontal ausgerichtet. Die Förderrichtung der Saugstrahlpumpe 18 ist parallel zum Boden 24 des Schwalltopfs 10 orientiert.
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5 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt des Kraftstofftanks 3 eine vierte Ausführungsform der in 1 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung 1. Im Gegensatz zu der in 4 gezeigten Kraftstoffversorgungseinrichtung 1 ist bei dieser Ausführungsform die Saugstrahlpumpe 18 in dem Schwalltopf 10 vertikal ausgerichtet. Die Förderrichtung der Saugstrahlpumpe 18 ist dabei senkrecht zum Boden 24 des Schwalltopfs 10 orientiert. Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform das Regelventil 29 in einem Gehäuse 30 der Kraftstoffpumpe 7 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftstoffversorgungseinrichtung
- 2
- Brennkraftmaschine
- 3
- Kraftstofftank
- 4
- Tankvolumen
- 5
- Vorlauf
- 6
- Rücklauf
- 7
- Kraftstoffpumpe
- 8
- Vorlaufleitung
- 9
- Rücklaufleitung
- 10
- Schwalltopf
- 11
- Topfvolumen
- 12
- Filtersieb
- 13
- Kraftstofffilter
- 14
- Saugleitung
- 15
- Druckbegrenzungsventil
- 16
- Temperaturbegrenzungsventil
- 17
- Auslass
- 18
- Saugstrahlpumpe
- 19
- Speisleitung
- 20
- Düse
- 21
- Mischrohr
- 22
- Diffusor
- 23
- Zulauf
- 24
- Boden
- 25
- Durchbrechung
- 26
- Abstand
- 27
- Grund
- 28
- Rückschlagventil
- 29
- Regelventil
- 30
- Gehäuse der Kraftstoffpumpe
- 31
- Versorgungsventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4426685 A1 [0003]
- DE 102010034434 A1 [0004]
- DE 19750036 A1 [0004]
- DE 19541723 A1 [0004]
- WO 2009/062805 A1 [0004]
- DE 102008044904 A1 [0005]
- DE 102004061874 A1 [0005]
- DE 19547243 A1 [0006]
- DE 19625629 A1 [0007]
