DE102016200421A1

DE102016200421A1 - Kraftstofffilter in einem Kraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE102016200421A1
Application number: DE102016200421.2A
Authority: DE
Inventors: George Prakash Anthony; Dharmaraya Balachandra; Chepyala Sriram Charan; Raju Sandesh Immanuel
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2016-09-15
Also published as: CN105909438A

Abstract

Es wird hierin ein Kraftstofffilter in einem Kraftstoffeinspritzsystem offenbart. Der Kraftstofffilter 200 ist stromabwärts eines Kraftstofftanks 100 und stromaufwärts einer Hochdruckpumpe 104 positioniert. Der Kraftstofffilter umfasst mindestens eine Schmutzseite 201 und eine saubere Seite 203 und weist ein Entlüftungsloch 202 auf, das mit der Schmutzseite 201 in fluidischer Verbindung steht. Das Entlüftungsloch 202 stellt einen Pfad für den Strom von Luft und Kraftstoff von der Schmutzseite 201 des Kraftstofffilters zum Kraftstofftank 100 zurück her.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kraftstofffilter in einem Kraftstoffeinspritzsystem.
Hintergrund der Erfindung
Für den effektiven Betrieb eines Kraftstoffeinspritzsystems ist es erforderlich, dass die Verteilerleitung, die den Hochdruckkraftstoff von der Hochdruckpumpe empfängt, frei von Luft ist. Das Vorhandensein von Luft im Kraftstoff führt zu Druckschwankungen und beeinflusst wiederum die Verbrennung von Kraftstoff. Bei heutigen Kraftstoffeinspritzsystemen wird im Kraftstoff vorhandene Luft durch das in der Hochdruckpumpe vorgesehene Rückstromventil entlüftet. Da die Hochdruckpumpe ölgeschmiert ist, besteht die Möglichkeit, dass Öl zusammen mit Luft zum Tank zurückströmt. Dies führt zu einem ”Schwärzen” von Kraftstoff. Wenn das im Kraftstoffeinspritzsystem vorhandene Luftvolumen sehr hoch ist, insbesondere, wenn ein Fahrzeug in einer Anlage erstmals gestartet wird, wird des Weiteren die von dem Rückstromventil erfahrene Last sehr hoch sein, und es wird schwierig, die Luft vollständig aus dem Kraftstoffeinspritzsystem zu entfernen. Somit besteht die Notwendigkeit, die im Kraftstoff-Luft-Gemisch vorhandene Luft zu entlüften, bevor der Kraftstoff den Einlass der Hochdruckpumpe erreicht, um Druckschwankungen in der Verteilerleitung zu vermeiden.
Die Patentanmeldung WO 1990011444 des Stands der Technik offenbart eine Entlüftungsvorrichtung für einen Kraftstoffversorgungskreislauf für einen Dieselmotor, die daraufhin abzielt, Luft im Kraftstoffversorgungskreislauf zu entfernen, ohne einen Entlüftungsstopfen zu lösen. Die Entlüftungsvorrichtung enthält einen Kraftstofffilter, der höher angeordnet ist als eine Kraftstoffeinspritzpumpe, einen Filterdeckel, der am oberen Teil des Kraftstofffilters vorgesehen ist und eine Entlüftungsbohrung aufweist, die mit einem Kraftstoffauslass in Verbindung steht, eine Rohrverbindung, die mit der Entlüftungsbohrung am Filterdeckel verschraubt werden kann und einen Durchlass aufweist, dessen Durchmesser so klein ist, dass eine Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzpumpe nicht behindert wird, und ein Entlüftungsrohr, das an einem Ende mit der Rohrverbindung verbunden ist und mit dem anderen Ende mit einem Kraftstofftank in Verbindung steht.
Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnung
Es werden in der Beschreibung verschiedene Formen der Erfindung detailliert offenbart und in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht:
1 stellt ein Kraftstoffeinspritzsystem dar; und
2 stellt einen Kraftstofffilter im Kraftstoffeinspritzsystem dar.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
1 stellt ein Kraftstoffeinspritzsystem dar. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Kraftstofftank 100 mit einer elektrischen Speisepumpe 102, einen Kraftstofffilter 200, eine Hochdruckpumpe 104, eine Verteilerleitung 106 und den Injektor 108. Eine Reihe von Versorgungsleitungen verbindet jede der Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems für einen effizienten Kraftstofftransport. Kraftstoff vom Kraftstofftank 100 durchströmt den Kraftstofffilter 200 und erreicht den Einlass der Hochdruckpumpe 104, wo der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt wird. Mit druckbeaufschlagter Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 104 wird zur Einspritzung durch den Injektor zur Verteilerleitung 106 gesendet. Die Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems werden durch eine elektronische Steuereinheit (ECU – Electronic Control Unit) gesteuert. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Niederdruckkreislauf und den Hochdruckkreislauf. Der Teil des Kreislaufs stromabwärts von der Hochdruckpumpe 104 ist der Hochdruckkreislauf, und der Teil des Kreislaufs stromaufwärts der Hochdruckpumpe 104 ist der Niederdruckkreislauf. Der Niederdruckkreislauf, der den vorgeschlagenen Kraftstofffilter 200 umfasst, wird nun in näherer Einzelheit beschrieben.
Der Niederdruckkreislauf umfasst einen Kraftstofftank 100 mit einer elektrischen Speisepumpe 102, einen Kraftstofffilter 200 mit einem Entlüftungsloch 202 und einer Rückleitung 103 zum Kraftstofftank 101 zurück und eine Hochdruckpumpe 104. Der Kraftstofffilter 200 empfängt Kraftstoff vom Kraftstofftank 100. Der Kraftstofffilter 200 weist ein Entlüftungsloch 202 auf, das mit der Schmutzseite 201 in fluidischer Verbindung steht und einen Pfad für den Strom von Luft und Kraftstoff von der Schmutzseite 201 des Kraftstofffilters 200 zum Kraftstofftank zurück aufweist. Der Kraftstofffilter 200 kann Luft enthalten, und diese muss durch das Entlüftungsloch 202 aus dem Kraftstofffilter 200 entlüftet werden, um zu verhindern, dass Luft zusammen mit dem Kraftstoff strömt und die Hochdruckpumpe 104 erreicht. Die Luft ist in der Regel vorhanden, wenn das Fahrzeug nach dem Füllen eines leeren Kraftstofftanks 100 gestartet wird, oder wenn es erstmals in der Anlage gestartet wird. Der das vorgeschlagene Entlüftungsloch 202 umfassende Kraftstofffilter 200 wird nunmehr in weiterer Einzelheit beschrieben.
2 stellt einen Kraftstofffilter 200 in dem Kraftstoffeinspritzsystem dar. Der Kraftstofffilter 200 ist stromabwärts eines Kraftstofftanks 100 und stromaufwärts einer Hochdruckpumpe 104 positioniert.
Der Kraftstofffilter 200 umfasst mindestens eine Schmutzseite 201 und eine saubere Seite 203 und weist ein Entlüftungsloch 202 auf, das mit der Schmutzseite 201 in fluidischer Verbindung steht. Das Entlüftungsloch 202 stellt einen Pfad für den Strom von Luft und Kraftstoff von der Schmutzseite 201 des Kraftstofffilters 200 zum Kraftstofftank 100 zurück dar. Das Entlüftungsloch 202 weist einen Querschnitt auf, der mindestens ein Profil ist, das aus einer Gruppe von Lochprofilen, wie zum Beispiel konisch, zylindrisch, quadratisch, rechteckig, dreieckig, vielseitig, trapezförmig und dergleichen, ausgewählt ist. Bei einer Ausführungsform kann das Loch ein solches Profil aufweisen, dass verschiedene Teile des Lochs variierende Durchmesser haben. Der Hauptzweck des Vorsehens von variierenden Durchmessern besteht darin, eine Drosselfunktionalität für Luft und Kraftstoff durch Schaffen eines eingeengten Durchgangs für den Strom von Kraftstoff und Luft zu gewährleisten.
Die Schmutzseite 201 des Kraftstofffilters 200 weist einen Einlass 204 auf, der ungefilterten Kraftstoff vom Kraftstofftank 100 empfängt. Der in den Kraftstofftank 100 eintretende ungefilterte Kraftstoff kann die folgenden Strömungspfade im Kraftstoffeinspritzsystem nehmen. Zunächst kann der Kraftstoff durch die Filterelemente strömen, dann gefiltert werden, und der gefilterte Kraftstoff kann durch die saubere Seite 203 zum Auslass 206 des Kraftstofffilters 200 strömen, um die Hochdruckpumpe 104 zu erreichen. Die im Kraftstofffilter 200 oder in den zum Kraftstofffilter 200 führenden Strömungsleitungen eingeschlossene Luft kann nun durch das auf der Schmutzseite 201 vorgesehene Entlüftungsloch 202 zum Kraftstofftank 100 zurück strömen.
Mit dieser Anordnung ist es nun möglich, die im Kraftstoffeinspritzsystem vorhandene Luft zu beseitigen, bevor der Kraftstoff die Hochdruckpumpe 104 erreicht. Da der die Hochdruckpumpe 104 erreichende Kraftstoff keine Luft enthält, kann nun auf das Rückstromventil von der Hochdruckpumpe 104 zum Kraftstofftank 100 zurück verzichtet werden.
Der Kraftstoff strömt durch den zweiten Strömungspfad, wenn die Zumesseinheit, die der Hochdruckpumpe 104 Kraftstoff zuführt, nicht erfordert, dass irgendeine zusätzliche Kraftstoffmenge die Hochdruckpumpe 104 erreicht. Ein nun zur Verfügung stehender Kraftstoffmengenüberschuss muss zum Kraftstofftank 100 zurückgesendet werden. Dies wird durch eine Nullförderdrossel erreicht. Das am Kraftstofffilter 200 vorgesehene Entlüftungsloch 202 kann nun wie eine Drossel funktionieren, um Kraftstoffüberschuss aus dem Kraftstofffilter 200 selbst zu entfernen. Bei einer Ausführungsform ist das Entlüftungsloch 202 mit einem Deckel versehen, der eine Öffnung hat. Die am Deckel vorgesehene Öffnung fluchtet mit dem Entlüftungsloch. Bei einer Ausführungsform kann der Deckel andere Geometrien aufweisen, während die Öffnung einen standardmäßigen Querschnitt aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform kann die am Deckel vorgesehene Öffnung auch andere geometrische Querschnitte aufweisen.
Die oben genannte Konfiguration des Einführens eines Entlüftungslochs 202 am Kraftstofffilter 200 ermöglicht es dem Kraftstofffilter 200, zusätzlich zum Filtern von Kraftstoff die folgenden Funktionen durchzuführen: a) Entlüften von Luft aus dem Kraftstofffilter 200 und der zum Kraftstofffilter 200 führenden Förderleitung und b) Funktionieren als eine Nullförderdrossel, um zu verhindern, dass Kraftstoffüberschuss die Hochdruckpumpe 104 erreicht. Der oben genannte Kraftstofffilter 200 kann auch in kraftstoffgeschmierten Pumpen verwendet werden. Im Falle von kraftstoffgeschmierten Pumpen steuert eine Drossel am Einlass zur Hochdruckpumpe den Kraftstoffstrom zur Schmierung von Komponenten der Hochdruckpumpe.
Es versteht sich, dass in der obigen Beschreibung erläuterte Ausführungsformen nur der Veranschaulichung dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung hinsichtlich Art und Profil des am Kraftstofffilter vorgesehenen Entlüftungslochs und der Position des Entlüftungslochs am Kraftstofffilter nicht einschränken. Es werden viele solche Ausführungsformen und andere Modifikationen und Änderungen bei der in der Beschreibung erläuterten Ausführungsform in Betracht gezogen. Der Schutzumfang der Erfindung wird nur durch den Schutzumfang der Ansprüche beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

WO 1990011444 [0003]

Claims

Kraftstofffilter (200) in einem Kraftstoffeinspritzsystem, wobei der Kraftstofffilter (200) stromabwärts eines Kraftstofftanks (100) und stromaufwärts einer Hochdruckpumpe (104) positioniert ist, wobei der Kraftstofffilter mindestens eine Schmutzseite (201) und eine saubere Seite (203) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofffilter (200) ein Entlüftungsloch (202) aufweist, das mit der Schmutzseite (201) in fluidischer Verbindung steht, wobei das Entlüftungsloch (202) einen Pfad für den Strom von Luft und Kraftstoff von der Schmutzseite (201) des Kraftstofffilters zum Kraftstofftank (100) zurück herstellt.
Kraftstofffilter (200) nach Anspruch 1, wobei das Entlüftungsloch (202) ein Querschnittsprofil aufweist, das mindestens ein Profil ist, das aus einer Gruppe von Lochprofilen, wie zum Beispiel konisch, zylindrisch, quadratisch, rechteckig, dreieckig, vielseitig, trapezförmig und dergleichen, ausgewählt ist.
Kraftstofffilter (200) nach Anspruch 1, wobei das Loch ein solches Profil aufweist, dass verschiedene Teile des Lochs variierende Durchmesser aufweisen.
Kraftstofffilter (200) nach Anspruch 1, wobei das Entlüftungsloch (202) mit einem Deckel versehen ist, der eine Öffnung aufweist.
Niederdruckkreislauf in einem Kraftstoffeinspritzsystem; umfassend: einen Kraftstofftank (100) mit einer elektrischen Speisepumpe 102; einen Kraftstofffilter (200) mit einem Entlüftungsloch (202) und einer Rückleitung (103) zum Kraftstofftank (100) zurück; und eine Hochdruckpumpe (104), wobei der Kraftstofffilter ein Entlüftungsloch (202) aufweist, das mit der Schmutzseite 201 in fluidischer Verbindung steht, wobei das Entlüftungsloch (202) einen Pfad für den Strom von Luft und Kraftstoff von der Schmutzseite 201 des Kraftstofffilters zum Kraftstofftank (100) zurück herstellt.