DE102014006439A1

DE102014006439A1 - Kraftstofffilter für eine Kraftstoffförderungseinrichtung eines Kraftwagens sowie Kraftstoffförderungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014006439A1
Application number: DE102014006439.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Ankele; Adrian-Johannes Muth
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2014-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter (26) für eine Kraftstoffförderungseinrichtung (10) eines Kraftwagens, mit einem Gehäuse (30), in welchem wenigstens ein Filterkörper (36) zum Filtern von Kraftstoff aufgenommen ist, und mit wenigstens einer Entlüftungsleitung (60) zum zumindest teilweisen Entlüften des Kraftstofffilters (26), wobei die Entlüftungsleitung (60) durch ein eine Längserstreckungsrichtung (62) aufweisendes Steigrohr (56) gebildet ist, welches ein einem durch den Filterkörper (36) begrenzten Aufnahmeraum (58) angeordnet ist und wenigstens zwei in Längserstreckungsrichtung (62) voneinander beabstandete Durchströmöffnungen (64, 66) aufweist, welche von dem mittels des Filterkörpers (36) gefilterten Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum (58) durchströmbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter für eine Kraftstoffförderungseinrichtung eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Kraftstoffförderungseinrichtung mit einem solchen Kraftstofffilter.
Ein solcher Kraftstofffilter für eine Kraftstoffförderungseinrichtung eines Kraftwagens ist der DE 10 2010 018 403 A1 als bekannt zu entnehmen. Eine solche Kraftstoffförderungseinrichtung wird üblicherweise auch als „Einspritzanlage” oder „Einspritzsystem” bezeichnet und dient dazu, Kraftstoff, insbesondere flüssigen Kraftstoff, in Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine einzubringen, insbesondere direkt einzuspritzen.
Hierzu umfasst die Kraftstoffförderungseinrichtung je Brennraum wenigstens einen Injektor, mittels welchem der flüssige Kraftstoff direkt in den zugeordneten Brennraum eingespritzt werden kann. Darüber hinaus umfasst die Kraftstoffförderungseinrichtung herkömmlicherweise wenigstens eine Pumpe zum Fördern des flüssigen Kraftstoffs von einem Kraftstofftank zu den jeweiligen Injektoren.
Um die Gefahr, dass die Pumpe und/oder die Injektoren mit in dem Kraftstoff aufgenommenen Partikeln verstopft wird, gering zu halten, kommt der Kraftstofffilter zum Einsatz. Der Kraftstofffilter weist ein Gehäuse auf, in welchem wenigstens ein Filterkörper zum Filtern des flüssigen Kraftstoffs aufgenommen ist. Der Filterkörper ist dabei von dem Kraftstoff durchströmbar, wobei in dem Kraftstoff etwaig aufgenommene Partikel aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden. Darüber hinaus weist der Kraftstofffilter wenigstens eine Entlüftungsleitung zum Entlüften des Kraftstofffilters auf. Hierbei kann der Kraftstoff selbst entlüftet werden, so dass Luftbläschen aus dem flüssigen Kraftstoff entweichen können.
Darüber hinaus offenbart die DE 10 2009 041 298 A1 einen Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, mit einem Filtergehäuse mit einem im Betrieb unteren Gehäusesockel und einem im Betrieb oberen, abnehmbaren Gehäusedeckel. In dem Filtergehäuse sind je ein Rohkraftstoffzulauf und Reinkraftstoffablauf vorgesehen. Ferner ist im Filtergehäuse ein von dem Kraftstoff radial von außen nach innen durchströmbarer, auswechselbarer Ringfiltereinsatz angeordnet. Dieser Ringfiltereinsatz ist ein Filterkörper zum Filtern des Kraftstoffes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftstofffilter sowie eine Kraftstoffförderungseinrichtung mit einem solchen Kraftstofffilter bereitzustellen, mittels welchen sich eine besonders vorteilhafte Entlüftung realisieren lässt bei gleichzeitiger Realisierung einer Versorgung wenigstens eines Aggregats mit einer hinreichenden Menge des mittels des Kraftstofffilters gefilterten Kraftstoffes.
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstofffilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um einen Kraftstofffilter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welchem sich eine besonders gute Entlüftung realisieren lässt bei gleichzeitiger Realisierung einer Versorgung wenigstens eines Aggregats mit einer hinreichenden Menge des mittels des Kraftstofffilters gefilterten Kraftstoffes, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entlüftungsleitung durch ein eine Längserstreckungsrichtung aufweisendes Steigrohr gebildet ist. Das Steigrohr ist in einem Aufnahmeraum angeordnet, der durch den Filterkörper begrenzt ist. Ferner weist das Steigrohr wenigstens zwei in Langserstreckungsrichtung voneinander beabstandete Durchströmöffnungen auf. Die Durchströmöffnungen sind von dem mittels des Filterkörpers gefilterten Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum durchströmbar. Dies bedeutet, dass der mittels des Filterkörpers gefilterte Kraftstoff zunächst in den Aufnahmeraum strömt, so dass in dem Aufnahmeraum der mittels des Filterkörpers gefilterte Kraftstoff aufgenommen ist. Der mittels des Filterkörpers gefilterte Kraftstoff kann aus oder von dem Aufnahmeraum die Durchströmöffnungen des Steigrohrs durchströmen.
Der Kraftstofffilter kann über eine der Durchströmöffnungen besonders effektiv entlüftet werden. Ferner kann über die andere der Durchströmöffnungen eine Versorgung wenigstens eines Aggregats des Kraftwagens mit einer hinreichenden Menge des Kraftstoffes, insbesondere flüssigen Kraftstoffes, gewährleistet werden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Längserstreckungsrichtung des Steigrohrs in einer Einbaulage, die der Kraftstofffilter in fertig hergestelltem Zustand des Kraftwagens einnimmt, schräg oder parallel zur Fahrzeughochrichtung verläuft. In diesem Fall ist eine der Durchströmöffnungen in Fahrzeughochrichtung über der anderen Durchströmöffnung angeordnet. Der Erfindung liegt nun die Idee zugrunde, dass Luft in Fahrzeughochrichtung selbstständig nach oben steigt, wobei der flüssige Kraftstoff unter Schwerkrafteinwirkung nach unten strömt. Somit kann beispielsweise über die untere der Durchströmöffnungen, welche von flüssigem Kraftstoff umgeben ist, Kraftstoff gefördert werden, während beispielsweise die obere der Durchströmöffnungen von Luft umgeben ist, so dass über die obere Durchströmöffnung kein Kraftstoff angesaugt werden könnte.
Dies ist beispielsweise bei geringen Drehzahlen des als Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, ausgebildeten Aggregats und bei damit einhergehenden niedrigen Drehzahlen einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffes der Fall. Bei demgegenüber höheren Drehzahlen, woraus ein gegenüber den geringeren Drehzahlen höherer Kraftstoffdurchfluss resultiert, kann die Luft über die obere Durchströmöffnung abgeführt werden, so dass der Kraftstofffilter entlüftet wird. Hierbei wird beispielsweise die die obere Durchströmöffnung umgebende Luft angesaugt. Nach dieser Entlüftung wird der flüssige Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum über die untere Durchströmöffnung und über die obere Durchströmöffnung gefördert, so dass ein hoher Kraftstoffdurchfluss darstellbar und das Aggregat, insbesondere die Verbrennungskraftmaschine, mit einer hinreichenden Menge des Kraftstoffes versorgt werden kann.
Zur Erfindung gehört auch eine Kraftstoffförderungseinrichtung für einen Kraftwagen, mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Kraftstofffilter. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftstofffilters sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung anzusehen und umgekehrt.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass herkömmliche Kraftstofffilter nur unzureichend entlüftet werden können, so dass im Kraftstofffilter bei einer Inbetriebnahme, insbesondere bei einem Erstbetrieb, der Verbrennungskraftmaschine eine nur geringe, unzureichende Menge des flüssigen Kraftstoffs aufgenommen ist. In gewissen Situationen kann dies zu einem verzögerten Start der Verbrennungskraftmaschine führen oder einen Start der Verbrennungskraftmaschine verhindern. Dies ist beispielsweise deswegen der Fall, da die über die Verbrennungskraftmaschine antreibbare Pumpe zum Fördern des Kraftstoffs bei der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine auf eine nur geringe Drehzahl gebracht werden kann, da die Verbrennungskraftmaschine noch nicht selbst, das heißt durch in ihren Brennräumen stattfindende Verbrennungen läuft, sondern zunächst mittels eines Starters zum Starten der Verbrennungskraftmaschine aktiviert und somit angetrieben wird. Mit anderen Worten wird die Verbrennungskraftmaschine mittels des Startes angetrieben, bis ein gefeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine beginnt, in welchem Verbrennungen in den Brennräumen stattfinden. Dann läuft die Verbrennungskraftmaschine von selbst, das heißt ohne den Starter. Dieser kann dann deaktiviert werden.
Bei diesen geringen Drehzahlen, also während des Antreibens der Verbrennungskraftmaschine und der Pumpe mittels des Starters, weist die Pumpe eine nur sehr geringe Förderleistung auf, welche gegebenenfalls nicht dazu ausreicht, den Kraftstofffilter vollständig zu entlüften und eine für den Start des gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ausreichende Menge des Kraftstoffs zur Verbrennungskraftmaschine zu fördern. Um herkömmlicherweise dennoch die Verbrennungskraftmaschine zu starten, wird die Verbrennungskraftmaschine beim Erststart besonders lange mittels des Starters angetrieben. Dies führt zu einer hohen Startdauer der Verbrennungskraftmaschine sowie zu einer hohen Belastung des Starters.
Durch den Einsatz des Steigrohrs mit den wenigstens zwei Durchströmöffnungen kann jedoch eine hinreichende Entlüftung des Kraftstofffilters realisiert werden. Ferner kann im Kraftstofffilter eine besonders hohe Menge des Kraftstoffs, insbesondere vor der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine, aufgenommen werden. Dadurch ist es möglich, auch bei einer nur geringen Förderleistung beziehungsweise bei geringen Drehzahlen der Pumpe eine hinreichende Menge des Kraftstoffs zur Verbrennungskraftmaschine zu fördern, wobei diese Menge ausreicht, um den gefeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu starten.
Dadurch ist es beispielsweise möglich, im Rahmen einer Massenherstellung von Kraftwagen einen jeweiligen, zeit- und kostengünstigen Erststart der Kraftwagen im Rahmen einer jeweiligen Inbetriebnahme zu realisieren, da die Gefahr, dass die jeweilige Verbrennungskraftmaschine der Kraftwagen nicht oder nur verzögert startet, besonders gering gehalten werden kann.
Darüber hinaus reicht eine nur sehr kurze Betriebsdauer des Starters aus, um den gefeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu starten. Dadurch kann die zuvor genannte Startdauer besonders gering gehalten werden. Zudem können übermäßige Belastungen des Starters, insbesondere bei der Inbetriebnahme beziehungsweise beim Erststart, gering gehalten werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Vorderansicht einer Kraftstofffördereinrichtung zum Versorgen von Brennräumen einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens mit Kraftstoff, wobei die Kraftstofffördereinrichtung einen Kraftstofffilter in Form eines Kraftstoffvorfilters umfasst, welcher ein Steigrohr mit einer Entlüftungsleitung und wenigstens zwei in Längserstreckungsrichtung des Steigrohrs voneinander beabstandete Durchströmöffnungen aufweist;
2 eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht eines den Kraftstoffvorfilter umfassenden Filtermoduls der Kraftstofffördereinrichtung;
3 eine schematische Perspektivansicht des Steigrohrs gemäß einer ersten Ausführungsform;
4 eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht des Kraftstoffvorfilters mit dem Steigrohr gemäß der ersten Ausführungsform; und
5 eine schematische Längsschnittansicht des Kraftstoffvorfilters mit dem Steigrohr gemäß einer zweiten Ausführungsform.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Kraftstofffördereinrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Nutzkraftwagen. Die Kraftstofffördereinrichtung 10 wird auch als „Einspritzsystem” oder als „Einspritzanlage” bezeichnet und dient zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Aggregat in Form einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftwagens. Die Verbrennungskraftmaschine ist als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und dient zum Antreiben des Kraftwagens. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern auf, in welche der flüssige Kraftstoff eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt wird. Hierzu umfasst das Einspritzsystem eine Mehrzahl von Einspritzelementen in Form von sogenannten Injektoren 12.
Die Kraftstofffördereinrichtung 10 umfasst ein Pumpenmodul 14 mit einer Hochdruckpumpe 16 und mit einer Niederdruckpumpe 18. Mittels des Pumpenmoduls 14 wird der Kraftstoff aus dem Tank zu einem Kraftstoffverteilungselement 20 der Kraftstofffördereinrichtung 10 gefördert. In Strömungsrichtung des Kraftstoffes ist die Niederdruckpumpe 18 vor, das heißt stromauf der Hochdruckpumpe 16 angeordnet.
Das Kraftstoffverteilungselement 20 wird auch als „Kraftstoffrail” bezeichnet und ist den Injektoren 12 gemein. Das Kraftstoffverteilungselement 20 weist wenigstens einen Verteilungskanal auf, von welchem der in dem Verteilungskanal aufgenommene, flüssige Kraftstoff an die einzelnen Injektoren 12 verteilt werden kann.
Die Kraftstofffördereinrichtung 10 umfasst darüber hinaus ein im Ganzen mit 22 bezeichnetes Filtermodul zum Filtern des flüssigen Kraftstoffs. Das Filtermodul 22 umfasst einen Temperatursensor 24, mittels welchem eine Temperatur des Kraftstoffs erfassbar ist. Darüber hinaus umfasst das Filtermodul 22, welches auch in 2 dargestellt ist, einen ersten Kraftstofffilter in Form eines Kraftstoffvorfilters 26 und einen zweiten Kraftstofffilter in Form eines Kraftstoffhauptfilters 28.
Bezogen auf die Strömungsrichtung des flüssigen Kraftstoffs durch die Kraftstofffördereinrichtung 10 ist der Kraftstoffvorfilter 26 stromauf der Niederdruckpumpe 18 angeordnet, so dass der Kraftstoffvorfilter 26 auf einer Saugseite der Niederdruckpumpe 18 angeordnet ist. Auf der Saugseite saugt die Niederdruckpumpe 18 während ihres Betriebs den Kraftstoff aus dem Tank an. Mittels der Niederdruckpumpe 18 wird der Kraftstoff von der Saugseite der Niederdruckpumpe 18 auf eine Druckseite der Niederdruckpumpe 18 gefördert. Auf dieser Druckseite der Niederdruckpumpe 18 ist der Kraftstoffhauptfilter 28 angeordnet. Dies bedeutet, dass der Kraftstoffhauptfilter 28 in Strömungsrichtung des Kraftstoffes durch die Kraftstofffördereinrichtung 10 zwischen der Niederdruckpumpe 18 und der Hochdruckpumpe 16, das heißt stromab der Niederdruckpumpe 18 und stromauf der Hochdruckpumpe 16 angeordnet ist.
Der Kraftstoffvorfilter 26 weist ein aus 2 erkennbares Gehäuse 30 auf, welches einstückig mit einem Gehäuse 32 des Kraftstoffhauptfilters 28 ausgebildet ist. Die Gehäuse 30, 32 sind somit durch ein Gehäusemodul des Filtermoduls 22 gebildet. Das Gehäusemodul, insbesondere das Gehäuse 30, weist einen Zulauf 34 auf, über welchen der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank dem Kraftstoffvorfilter 26 zuführbar ist. Aus 2 und 4 ist auch ein Deckel 31 des Gehäuses 30 erkennbar, wobei der Deckel 31 am Gehäuse 30 befestigt ist.
In Zusammenschau mit 3 und 4 ist erkennbar, dass in dem Gehäuse 30 ein Filterkörper in Form eines Filterkäfigs 36 des Kraftstoffvorfilters 26 aufgenommen ist. Der Filterkäfig 36 (Filterkörper) dient zum Filtern des flüssigen Kraftstoffs. Das Gehäuse 30 weist einen mit dem Zulauf 34 fluidisch verbundenen und von dem flüssigen Kraftstoff durchströmbaren Kanal 38 auf, über welchen der noch ungefilterte Kraftstoff dem Filterkäfig 36 zuführbar ist. Der Filterkäfig 36 ist austauschbar. Dies bedeutet, dass der Filterkäfig 36 beispielsweise zu Wartungs- oder Reinigungszwecken zerstörungsfrei aus dem Gehäuse 30 entnommen werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den Filterkäfig 36 nach einer vorgebbaren Betriebsdauer aus dem Gehäuse 30 zu entnehmen und gegen einen anderen, neuen Filterkäfig zu ersetzen.
Dem Kanal 38 ist ein Ventilelement in Form einer Ventilkugel 40 zugeordnet, welche auch als „gravimetrische Kugel” bezeichnet wird. Die Ventilkugel 40 ist zwischen einer den Kanal 38 fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Kanal 38 fluidisch freigebenden Offenstellung relativ zum Gehäuse 30 bewegbar.
Der Kraftstoffvorfilter 26 weist ferner einen Befüllstutzen 42 auf, über welchen der Kraftstoffvorfilter 26, beispielsweise für eine Inbetriebnahme oder einen Erstbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, mit Kraftstoff befüllbar ist. Mittels der Ventilkugel 40 kann beispielsweise verhindert werden, dass beim Befüllen des Kraftstoffvorfilters 26 mit Kraftstoff über den Befüllstutzen 42 der flüssige Kraftstoff über den Kanal 38 und den Zulauf 34 aus dem Gehäuse 30 ausläuft, wenn beispielsweise am Zulauf 34 noch keine Versorgungsleitung angeschlossen ist. Eine solche Versorgungsleitung ist in 1 erkennbar und dort mit 44 bezeichnet. Über die Versorgungsleitung 44 kann der Kraftstoff vom Tank zum Kraftstoffvorfilter 26 geführt werden.
In 1 ist eine Leitung 46 erkennbar, über welche mittels der Niederdruckpumpe 18 der mittels des Kraftstoffvorfilters 26 gefilterte Kraftstoff vom Kraftstoffvorfilter 26 zur Niederdruckpumpe 18 gesaugt wird. Über eine weitere Leitung 48 wird der von der Niederdruckpumpe 18 angesaugte Kraftstoff zum Kraftstoffhauptfilter 28 geleitet. Mittels des Kraftstoffhauptfilters 28 wird der Kraftstoff erneut gefiltert. Über eine Leitung 50 wird der mittels des Kraftstoffhauptfilters 28 gefilterte Kraftstoff vom Kraftstoffhauptfilter 28 zur Hochdruckpumpe 16 geführt. Eine Leitung 52 ist eine sogenannte Leckageleitung, über welche Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 16 zurückgeführt werden kann.
Aus 2 ist erkennbar, dass das Gehäuse 30 einen weiteren Kanal 54 aufweist, durch welchen der mittels des Kraftstoffvorfilters 26, insbesondere mittels des Filterkäfigs 36, gefilterte Kraftstoff vom Filterkäfig 36 abgeführt und zur Hochdruckpumpe 16 geführt werden kann. Dies bedeutet, dass der Kanal 38 stromauf des Filterkäfigs 36 angeordnet ist, wobei der Kanal 54 stromab des Filterkäfigs 36 angeordnet ist.
Der mittels des Filterkäfigs 36 zu filternde Kraftstoff strömt von einer Rohseite zu einer Reinseite des Filterkäfigs 36. Beispielsweise durchströmt der zu filternde Kraftstoff den Filterkäfig 36 in radialer Richtung des Filterkäfigs 36, so dass dadurch der Kraftstoff von der Rohseite auf die Reinseite strömt.
4 zeigt den Kraftstoffvorfilter 26 mit einer ersten Ausführungsform eines aus 3 erkennbaren Steigrohrs 56. Aus 3 und 4 ist besonders gut erkennbar, dass durch den Filterkäfig 36 ein Aufnahmeraum 58 begrenzt ist. Der Aufnahmeraum 58 ist dabei auf der Reinseite angeordnet, so dass in den Aufnahmeraum 58 Kraftstoff aufnehmbar ist, welcher bereits mittels des Filterkäfigs 36 gefiltert wurde. In dem Aufnahmeraum 58 ist das Steigrohr 56 angeordnet. Durch das Steigrohr 56 ist eine Entlüftungsleitung 60 zum Entlüften des Kraftstoffvorfilters 26 gebildet. Dies bedeutet, dass über die Entlüftungsleitung 60 Luft aus dem Kraftstoffvorfilter 26, insbesondere aus dem Gehäuse 30, abgeführt werden kann.
Das Steigrohr 56 weist eine in 4 durch einen Doppelpfeil 62 veranschaulichte Längserstreckungsrichtung auf. In einer Einbaulage, die der Kraftstoffvorfilter 26 in fertig hergestelltem Zustand des Kraftwagens einnimmt, verläuft die Längserstreckungsrichtung beispielsweise parallel zur Fahrzeughochrichtung. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Längserstreckungsrichtung schräg zur Fahrzeughochrichtung verläuft. Die Längserstreckungsrichtung verläuft jedoch nicht quer zur Fahrzeughochrichtung.
Das Steigrohr 56 weist wenigstens eine erste Durchströmöffnung 64 und wenigstens eine zweite Durchströmöffnung 66 auf, wobei die Durchströmöffnungen 64, 66 in Längserstreckungsrichtung des Steigrohrs 56 voneinander beabstandet sind. Die Durchströmöffnungen 64, 66 sind von dem mittels des Filterkörpers (Filterkäfig 36) gefilterten Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum 58 durchströmbar. Hierdurch lässt sich eine besonders effektive Entlüftung des Kraftstoffvorfilters 26 realisieren bei gleichzeitiger Realisierung einer Versorgung der Verbrennungskraftmaschine mit einer hinreichenden Menge des Kraftstoffs, insbesondere bei einer Inbetriebnahme oder einem Erststart der Verbrennungskraftmaschine.
Aus 4 ist erkennbar, dass die Durchströmöffnung 64 einerseits in den Aufnahmeraum 58 und andererseits in den Entlüftungskanal 60 mündet. Bei der ersten Ausführungsform mündet auch die Durchströmöffnung 66 einerseits in den Aufnahmeraum 58 und andererseits in die Entlüftungsleitung 60. Bei der ersten Ausführungsform ist die Durchströmöffnung 64 in einer Stirnseite 68 des Steigrohrs 56 ausgebildet. Die Durchströmöffnung 66 hingegen ist in einer Mantelfläche 67 des Steigrohrs 56 ausgebildet, wobei das Steigrohr 56 zumindest teilweise in Form eines geraden und hohlen Kreiszylinders ausgebildet ist.
Durch den Einsatz des Steigrohrs 56 mit den zwei in Längserstreckungsrichtung voneinander beabstandeten Durchströmöffnungen 64, 66 kann der Kraftstoffvorfilter 26 mit einer besonders hohen und hinreichenden Menge an flüssigem Kraftstoff befüllt werden, so dass die Verbrennungskraftmaschine auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise in Betrieb genommen werden kann. Hierbei wird die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise mittels eines Starters gestartet, wobei der Starter solange aktiviert bleibt, bis die Verbrennungskraftmaschine von sich aus, das heißt durch in ihren Zylindern ablaufende Verbrennungsvorgänge läuft. Dann befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem gefeuerten Betrieb.
Die Niederdruckpumpe 18 ist von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar, so dass die Niederdruckpumpe 18 während des Betriebs des Starters über die Verbrennungskraftmaschine vom Starter angetrieben wird. Geringe, durch den Starter bewirkte Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine gehen somit mit geringen Drehzahlen der Niederdruckpumpe 18 einher.
Da der Kraftstoffvorfilter 26 mit einer besonders hohen Menge des Kraftstoffes befüllt ist, kann die Verbrennungskraftmaschine bereits bei geringen und beispielsweise mittels des Starters bewirkten Drehzahlen der Niederdruckpumpe 18 mit einer hinreichenden Menge des Kraftstoffes versorgt werden, so dass der Starter nur eine kurze Zeit betrieben werden muss, bis der gefeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine aktiviert ist. Die bezogen auf die Einbaulage untere, zweite Durchströmöffnung 66 dient zur Bereitstellung des für den Start der Verbrennungskraftmaschine erforderlichen Kraftstoffs und beispielsweise zur Bereitstellung des Kraftstoffs im Leerlauf der Verbrennungskraftmaschine.
Im Einspritzsystem, insbesondere im Kraftstoffvorfilter 26, aufgenommene Luft kann selbstständig in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Längserstreckungsrichtung des Steigrohrs 56 nach oben in einen Kopfbereich 70 des Kraftstoffvorfilters 26 aufsteigen, wobei diese aufsteigende Luft die Durchströmöffnung 64 umgeben kann. Da jedoch die im Aufnahmeraum 58 angeordnete Durchströmöffnung 66 von flüssigem Kraftstoff umgeben ist, kann der Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum 58 über die Durchströmöffnung 66 angesaugt und über den Kanal 54 zur Niederdruckpumpe 18 gefördert werden.
Bei erhöhter Drehzahl, was mit einem gegenüber dem Leerlauf höheren Kraftstoffdurchfluss einhergeht, wird der Kraftstoffvorfilter 26 zunächst über die im Aufnahmeraum 58 angeordnete Durchströmöffnung 64 entlüftet. Dies bedeutet, dass über die Durchströmöffnung 64 die Luft aus dem Kopfbereich 70 angesaugt wird. Nach dieser Entlüftung kann auch über die obere, erste Durchströmöffnung 64 der Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum 58 angesaugt und über den Kanal 54 zur Niederdruckpumpe 18 gefördert werden, so dass dadurch der zuvor genannte, mit den erhöhten Drehzahlen einhergehende und gegenüber dem Leerlauf höhere Kraftstoffdurchfluss durch den Kraftstoffvorfilter 26 ermöglicht werden kann.
Wäre das Steigrohr 56 nicht vorgesehen, so könnte der Kraftstoffvorfilter 26 über den Befüllstutzen 42 nur mit einer solch geringen Menge des flüssigen Kraftstoffs befüllt werden, dass diese Menge nicht zu einem Start des gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ausreichen würde oder eine nur verzögerte Aktivierung des gefeuerten Betriebs ermöglichen würde. Dabei müsste der Kraftstoffvorfilter 26 mittels des die Verbrennungskraftmaschine antreibenden Starters entlüftet werden, was mit einer hohen Belastung und einer hohen Betriebsdauer des Starters einhergehen würde. Daraus würde eine sehr lange Startdauer der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere während ihres Erstbetriebs beziehungsweise ihrer Inbetriebnahme resultieren.
Da nun jedoch der Kraftstoffvorfilter 26 infolge des Einsatzes des Steigrohrs 56 mit einer besonders hohen Menge an Kraftstoff befüllt werden kann, können die Betriebsdauer des Starters, die auf den Starter wirkenden Belastungen sowie die Startdauer der Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders gering gehalten werden, so dass beispielsweise jeweilige Kraftwagen im Rahmen einer Serienfertigung in besonders kurzer, zeit- und kostengünstiger Weise erstmalig in Betrieb genommen werden können.
5 zeigt den Filterkäfig 36 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform ist die untere, zweite Durchströmöffnung 66 nicht in der Mantelfläche 67 des Steigrohrs 56, sondern in einem Kragen 72 des Steigrohrs 56 ausgebildet. Der Kragen 72 steht dabei in radialer Richtung des Steigrohrs 56 von der Mantelfläche 67 nach außen hin ab.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Steigrohr 56 eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen, insbesondere von zweiten Durchströmöffnungen 66 aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass diese Mehrzahl von zweiten Durchströmöffnungen 66 in der Mantelfläche 67 und/oder in dem Kragen 72 vorgesehen sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Steigrohr 56 mit dem Filterkäfig 36 verbunden ist. Dabei kann das Steigrohr 56 formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Filterkäfig 36 verbunden sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Steigrohr 56 in den Filterkäfig 36 eingepresst ist. Durch diese Verbindung ist ein Modulbauteil umfassend den Filterkäfig 36 und das Steigrohr 56 gebildet, welches auf einfache Weise gehandhabt und in das Gehäuse 30 eingesetzt werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Kraftstofffördereinrichtung
12: Injektor
14: Pumpmodul
16: Hochdruckpumpe
18: Niederdruckpumpe
20: Kraftstoffverteilungselement
22: Filtermodul
24: Temperatursensor
26: Kraftstoffvorfilter
28: Kraftstoffhauptfilter
30: Gehäuse
31: Deckel
32: Gehäuse
34: Zulauf
36: Filterkäfig
38: Kanal
40: Ventilkugel
42: Befüllstutzen
44: Versorgungsleitung
46: Leitung
48: Leitung
50: Leitung
52: Leitung
54: Kanal
56: Steigrohr
58: Aufnahmeraum
60: Entlüftungsleitung
62: Doppelpfeil
64: erste Durchströmöffnung
66: zweite Durchströmöffnung
67: Mantelfläche
68: Stirnseite
70: Kopfbereich
72: Kragen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010018403 A1 [0002]
DE 102009041298 A1 [0005]

Claims

Kraftstofffilter (26) für eine Kraftstoffförderungseinrichtung (10) eines Kraftwagens, mit einem Gehäuse (30), in welchem wenigstens ein Filterkörper (36) zum Filtern von Kraftstoff aufgenommen ist, und mit wenigstens einer Entlüftungsleitung (60) zum zumindest teilweisen Entlüften des Kraftstofffilters (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsleitung (60) durch ein eine Längserstreckungsrichtung (62) aufweisendes Steigrohr (56) gebildet ist, welches ein einem durch den Filterkörper (36) begrenzten Aufnahmeraum (58) angeordnet ist und wenigstens zwei in Längserstreckungsrichtung (62) voneinander beabstandete Durchströmöffnungen (64, 66) aufweist, welche von dem mittels des Filterkörpers (36) gefilterten Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum (58) durchströmbar sind.
Kraftstofffilter (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmöffnungen (64, 66) in den Aufnahmeraum (58) münden.
Kraftstofffilter (26) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Durchströmöffnungen (64, 66) in die Entlüftungsleitung (60) mündet.
Kraftstofffilter (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Durchströmöffnungen (64, 66) in einer Stirnseite (68) des Steigrohrs (56) ausgebildet ist.
Kraftstofffilter (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Durchströmöffnungen (64, 66) in einer Mantelfläche (67) des Steigrohrs (56) ausgebildet ist.
Kraftstofffilter (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofffilter (26) als Kraftstoffvorfilter (26) ausgebildet und auf einer Saugseite einer Niederdruckpumpe (18) der Kraftstoffförderungseinrichtung (10) anordenbar ist.
Kraftstoffförderungseinrichtung (10) mit wenigstens einem Kraftstofffilter (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.