DE102017207855A1 - Verfahren zum Betreiben eines Niederdruckkreislaufs in einem Kraftstoffeinspritzsystem sowie Niederdruckkreislauf - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Niederdruckkreislaufs in einem Kraftstoffeinspritzsystem sowie Niederdruckkreislauf Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Niederdruckkreislaufs (1) in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem. Bei dem Verfahren wird mittels einer Vorförderpumpe (2) Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (3) angesaugt und über eine Zulaufleitung (4) einer Hochdruckpumpe (5) zugeführt, wobei im Kraftstoff enthaltenes Wasser über einen in einen Filter (6), insbesondere Vorfilter, integrierten Wasserabscheider (7), der zwischen dem Kraftstofftank (3) und der Vorförderpumpe (2) in der Zulaufleitung (4) angeordnet ist, abgeschieden wird. Erfindungsgemäß wird zum Entleeren des Wasserabscheiders (7) die Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) umgekehrt, wobei ein Kraftstoffdruck aufgebaut wird, mit Hilfe dessen eine über den Wasserabscheider (7) abgeschiedene Wassermenge durch einen Reinigungsfilter (8) gedrückt wird, der über eine Entleerungsleitung (9) mit dem Wasserabscheider (7) verbunden ist.Die Erfindung betrifft ferner einen Niederdruckkreislauf (1) für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, das insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Niederdruckkreislaufs in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Ferner betrifft die Erfindung einen Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 6. Der Niederdruckkreislauf ist insbesondere dazu ausgelegt, dass erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
  • Stand der Technik
  • Aus der EP 2 708 728 A2 ist ein Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einer Vorförderpumpe bekannt, mittels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstofftank ansaugbar und über eine Kraftstoffleitung einem Niederdruckbereich einer Hochdruckpumpe zuführbar ist. Die Vorförderpumpe ist dabei als mechanische Niederdruck-Vorförderpumpe, beispielsweise als Außenzahnradpumpe oder als Innenzahnradpumpe ausgeführt. Der Kraftstoff wird mittels der Vorförderpumpe über einen saugseitig angeordneten Vorfilter mit integriertem Wasserabscheider aus dem Kraftstofftank angesaugt und über einen Hauptfilter in den Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe gefördert. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass etwaige im Kraftstoff enthaltene Partikel, welche die Hochdruckpumpe sowie nachgeschaltete Komponenten schädigen könnten, nicht in den Hochdruckbereich gelangen. Der in den Vorfilter integrierte Wasserabscheider bewirkt zudem einen Schutz vor im Kraftstoff enthaltenem Wasser.
  • Sofern ein Wasserabscheider vorgesehen ist, muss dieser nicht zwingend in den Vorfilter integriert sein. Er kann sich beispielsweise auch im Hauptfilter befinden. Darüber hinaus kann der Wasserabscheider in ein Filtermodul, umfassend einen Vorfilter und einen Hauptfilter, integriert sein.
  • Die über den Wasserabscheider abgeschiedene Wassermenge wird üblicherweise in einem Reservoir aufgefangen, das beispielsweise im Filtergehäuse des Vor- oder Hauptfilters angeordnet sein kann. Vor Erreichen eines maximalen Füllstands muss das Reservoir entleert werden. Sofern die abgeschiedene und im Reservoir aufgefangene Wassermenge keine Restkohlenwasserstoffe und/oder andere Verunreinigungen mehr enthält, kann sie einfach an die Umwelt abgegeben werden. Um etwaige noch vorhandene Verunreinigungen zu beseitigen, kann die Wassermenge zuvor durch einen weiteren Filter gepresst werden. Hierzu ist ein gewisser Druck erforderlich.
  • Befindet sich der Wasserabscheider in einem der Vorförderpumpe nachgeschalteten Hauptfilter, kann er mit Hilfe des Kraftstoffdrucks und eines elektrischen schaltbaren Ventils automatisch entleert werden. In dieser Konfiguration ist jedoch die Vorförderpumpe nicht vor im Kraftstoff enthaltenem Wasser und damit auch nicht vor Korrosion geschützt. Ferner wird das im Kraftstoff enthaltene Wasser in der Vorförderpumpe in feinste Tröpfchen zerlegt, wodurch die Wasserabscheidung erschwert wird.
  • Befindet sich der Wasserabscheider in einem der Vorförderpumpe vorgeschalteten Vorfilter wird die Korrosionsgefahr minimiert. Zugleich wird die Wasserabscheidung verbessert, da das im Kraftstoff enthaltene Wasser eine ausreichende Tröpfchengröße aufweist. Allerdings ist der Kraftstoffdruck nicht ausreichend, um ggf. die über den Wasserscheider abgeschiedene Wassermenge durch einen zusätzlichen Filter zu pressen, so dass die Abgabe der Wassermenge an die Umwelt erfolgen kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenem Wasser in einem Niederdruckkreislauf eines Kraftstoffeinspritzsystems, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, mittels eines Filters mit integriertem Wasserabscheider zu optimieren. Neben einem hohen Wasserabscheidungsgrad soll ferner eine ausreichende Reinigung des abgeschiedenen Wassers erreicht werden, damit dieses zu Entleerungszwecken an die Umgebung abgegeben werden kann.
  • Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie der Niederdruckkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs 6 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben eines Niederdruckkreislaufs in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, wird mittels einer Vorförderpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstofftank angesaugt und über eine Zulaufleitung einer Hochdruckpumpe zugeführt. Dabei wird im Kraftstoff enthaltenes Wasser über einen Wasserabscheider, der in einen Filter, insbesondere in einen Vorfilter, integriert und zwischen dem Kraftstofftank und der Vorförderpumpe in der Zulaufleitung angeordnet ist, abgeschieden. Erfindungsgemäß wird zum Entleeren des Wasserabscheiders die Strömungsrichtung in der Zulaufleitung umgekehrt. Dabei wird ein Kraftstoffdruck aufgebaut, mit Hilfe dessen eine über den Wasserabscheider abgeschiedene Wassermenge durch einen Reinigungsfilter gedrückt wird, der über eine Entleerungsleitung mit dem Wasserabscheider verbunden ist.
  • Das heißt, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren das Abscheiden von Wasser mittels eines Wasserabscheiders bewirkt wird, der als integraler Bestandteil eines Filters auf der Saugseite der Vorförderpumpe angeordnet ist. Auf diese Weise kann aufgrund der noch nicht zerlegten Wassertropfen ein hoher Wasserabscheidungsgrad erreicht werden. Ferner ist die Vorförderpumpe vor Korrosion geschützt, da im Kraftstoff enthaltenes Wasser auf der Saugseite der Vorförderpumpe abgeschieden wird und somit nicht in die Vorförderpumpe gelangt.
  • Das abgeschiedene Wasser wird erfindungsgemäß zudem durch einen Reinigungsfilter gedrückt, so dass etwaige im Wasser enthaltene Restkohlenwasserstoffe und/oder andere Verunreinigungen entfernt werden. Das entsprechend gereinigte Wasser kann somit zur Entleerung des Wasserabscheiders einfach an die Umgebung abgegeben werden.
  • Darüber hinaus kann die Entleerung des Wasserabscheiders automatisiert werden. Hierzu wird vorzugsweise der Füllstand im Wasserabscheider mittels einer geeigneten Sensorik überwacht und die Entleerung bei Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes automatisch eingeleitet. Da die Entleerung des Wasserabscheiders eine Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung erfordert, kann eine Entleerung nur außerhalb der Betriebszeiten einer Verbrennungskraftmaschine vorgenommen werden, welche über das Kraftstoffeinspritzsystem mit Kraftstoff versorgt wird.
  • Die Umkehrung der Strömungsrichtung ist zur Erzielung eines ausreichend hohen Kraftstoffdrucks erforderlich, mit Hilfe dessen das abgeschiedene Wasser durch den Reinigungsfilter gedrückt wird.
  • Um den erforderlichen Druckanstieg auf der Saugseite der Vorförderpumpe zu erzielen, wird ferner vorgeschlagen, dass bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung Kraftstoff aus dem Kraftstofftank über eine weitere Kraftstoffleitung angesaugt wird. Die weitere Kraftstoffleitung ist hierzu bevorzugt mit der Zulaufleitung über ein Ventil verbunden, das im Normalbetrieb geschlossen wird bzw. geschlossen ist. Das Ventil kann beispielsweise als einfaches Rückschlagventil ausgebildet sein, das im Normalbetrieb ein Rückströmen von Kraftstoff aus der Zulaufleitung über die weitere Kraftstoffleitung in den Kraftstofftank verhindert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil im Bereich eines Bypasses zur Umgehung einer Drossel angeordnet, über welche ein weiterer in der Zulaufleitung angeordneter Filter, insbesondere Hauptfilter, an eine Entlüftungsleitung angeschlossen ist. Die Entlüftungsleitung kann in diesem Fall zugleich die weitere Kraftstoffleitung ausbilden, so dass der Leitungsaufwand gering gehalten wird.
  • Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung Luft aus der Umgebung angesaugt wird. Durch die angesaugte Luft verringert sich das Volumen in der Zulaufleitung und der Kraftstoffdruck steigt. Die Luft kann dabei über eine Entlüftungsleitung angesaugt werden, mittels welcher im Normalbetrieb ein in der Zulaufleitung angeordneter weiterer Filter, insbesondere Hauptfilter, entlüftet wird. Die Lösung bedarf somit keiner weiteren Leitung.
  • Vorteilhafterweise ist zwischen dem Kraftstofftank und dem Wasserabscheider ein Ventil angeordnet, das bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung geschlossen wird bzw. ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die in der Zulaufleitung rückströmende Kraftstoffmenge nicht zurück in den Kraftstofftank gelangt, sondern im Bereich des Wasserabscheiders zu dem gewünschten Druckanstieg führt, mit Hilfe dessen das abgeschiedene Wasser durch den Reinigungsfilter gedrückt wird.
  • Zur Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung wird vorzugsweise die Förderrichtung der Vorförderpumpe geändert. Die Vorförderpumpe ist hierzu bevorzugt als Elektrokraftstoffpumpe ausgeführt, die zur Änderung der Förderrichtung entsprechend angesteuert wird.
  • Alternativ wird vorgeschlagen, dass zur Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung ein Umschaltventil betätigt wird, über welches die Vorförderpumpe mit der Zulaufleitung verbunden ist. Die Vorförderpumpe kann in diesem Fall als einfache mechanische Pumpe, beispielsweise als Außen- oder Innenzahnradpumpe, ausgeführt sein. Über das Umschaltventil kann die Saugseite der Vorförderpumpe wahlweise mit dem Kraftstofftank oder mit einer Kraftstoffleitung bzw. Entlüftungsleitung verbunden werden, so dass Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in Richtung der Hochdruckpumpe oder Kraftstoff bzw. Luft aus der Kraftstoff- bzw. Entlüftungsleitung in Richtung des Wasserabscheiders gefördert wird.
  • Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird ferner ein Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, vorgeschlagen, der eine Vorförderpumpe umfasst, mittels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstofftank ansaugbar und über eine Zulaufleitung einer Hochdruckpumpe zuführbar ist. Zwischen dem Kraftstofftank und der Vorförderpumpe ist dabei ein Wasserabscheider in der Zulaufleitung angeordnet, der in einen Filter, insbesondere Vorfilter, integriert ist. Erfindungsgemäß ist die Vorförderpumpe als Elektrokraftstoffpumpe ausgeführt und/oder über mindestens ein Umschaltventil an die Zulaufleitung angeschlossen, so dass die Strömungsrichtung in der Zulaufleitung umkehrbar und ein Kraftstoffdruck aufbaubar ist, mit Hilfe dessen eine über den Wasserabscheider abgeschiedene Wassermenge durch einen Reinigungsfilter abführbar ist, der über eine Entleerungsleitung mit dem Wasserabscheider verbunden ist.
  • Der vorgeschlagene Niederdruckkreislauf weist alle Komponenten auf, die zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind. Bevorzugt dient daher der vorgeschlagene Niederdruckkreislauf der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Entsprechend können die in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile auch mit dem vorgeschlagenen Niederdruckkreislauf erzielt werden. Insbesondere werden ein hoher Wasserabscheidungsgrad und ein verbesserter Schutz der Vorförderpumpe vor Korrosion erreicht. Ferner kann das über den Wasserabscheider abgeschiedene Wasser an die Umwelt abgegeben werden, da dieses vorher einer zusätzlichen Reinigung unterzogen worden ist, um Restkohlenwasserstoffe und/oder andere Verunreinigungen zu entfernen.
  • Ferner kann in einfacher Weise eine automatische Entleerung des Wasserabscheiders realisiert werden. Hierzu wird vorzugsweise der Niederdruckkreislauf zusätzlich mit einer Sensorik zur Überwachung des Füllstands im Wasserabscheider ausgestattet. Die Sensorik kann an eine Steuereinheit des Systems angeschlossen werden, so dass diese die Entleerung einleitet, wenn ein bestimmter Füllstand erreicht ist.
  • Bevorzugt weist der erfindungsgemäße Niederdruckkreislauf eine Kraftstoffleitung auf, mittels welcher bei Umkehrung der Strömungsrichtung Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in die Zulaufleitung ansaugbar ist. Durch Ansaugen von Kraftstoff kann in der Zulaufleitung der gewünschte Druckanstieg erzeugt werden. Vorzugsweise ist hierzu die Kraftstoffleitung über ein Ventil mit der Zulaufleitung verbunden. Das Ventil kann im Normalbetrieb geschlossen sein bzw. geschlossen werden, um ein Rückströmen von Kraftstoff aus der Zulaufleitung über die Kraftstoffleitung in den Kraftstofftank zu verhindern. Beispielsweise kann das Ventil als Rückschlagventil ausgeführt sein, das grundsätzlich in nur einer Richtung durchströmbar ist. Ferner kann das Ventil im Bereich eines Bypasses zur Umgehung einer Drossel angeordnet sein, welche der Entlüftung eines weiteren in der Zulaufleitung angeordneten Filters, insbesondere Hauptfilters, dient. Die Drossel ist hierzu bevorzugt in einer Entlüftungsleitung angeordnet, die zugleich die mit dem Kraftstofftank verbundene Kraftstoffleitung zum Ansaugen von Kraftstoff ausbilden kann, um den Leitungsaufwand gering zu halten.
  • Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe ein weiterer Filter, insbesondere Hauptfilter, in der Zulaufleitung angeordnet ist, der über eine Entlüftungsleitung entlüftbar ist. In diesem Fall kann bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung auch Luft aus der Umgebung über die Entlüftungsleitung angesaugt werden, um den gewünschten Druckanstieg zu erzielen.
  • Vorteilhafterweise ist zwischen dem Kraftstofftank und dem Wasserabscheider ein Ventil in der Zulaufleitung angeordnet, das im Normalbetrieb geschlossen ist. Das im Normalbetrieb geschlossene Ventil verhindert, dass die in der Zulaufleitung rückströmende Kraftstoffmenge zurück in den Kraftstofftank gelangt, so dass im Wasserabscheider Druck aufgebaut wird. Das Ventil kann hierzu ebenfalls als einfaches Rückschlagventil ausgeführt sein, über welches im Normalbetrieb eine Verbindung der Zulaufleitung mit dem Kraftstofftank hergestellt ist.
  • Ein weiteres Ventil kann zwischen dem Wasserabscheider und dem Reinigungsfilter in der Entleerungsleitung angeordnet sein. Dieses verhindert, dass im Normalbetrieb über die Entleerungsleitung Wasser und/oder Luft angesaugt wird. Bevorzugt ist auch dieses Ventil als einfaches Rückschlagventil ausgeführt.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Niederdruckkreislaufs gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Normalbetrieb,
    • 2 eine schematische Darstellung des Niederdruckkreislaufs der 1 während der Entleerung eines Wasserabscheiders,
    • 3 eine schematische Darstellung eines Niederdruckkreislaufs gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Normalbetrieb,
    • 4 eine schematische Darstellung des Niederdruckkreislaufs der 3 während der Entleerung eines Wasserabscheiders,
    • 5 eine schematische Darstellung eines Niederdruckkreislaufs gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Normalbetrieb und
    • 6 eine schematische Darstellung des Niederdruckkreislaufs der 5 während der Entleerung eines Wasserabscheiders.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Der in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Niederdruckkreislauf 1 umfasst einen Kraftstofftank 3 zur Bevorratung eines Kraftstoffs, beispielsweise zur Bevorratung von Dieselkraftstoff. Um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 über eine Zulaufleitung 4 einer Hochdruckpumpe 5 zuzuführen, ist eine Vorförderpumpe 2 vorgesehen, die vorliegend als Elektrokraftstoffpumpe ausgebildet ist. Das heißt, dass die Förderrichtung der Vorförderpumpe 2 umkehrbar ist.
  • Zwischen der Vorförderpumpe 2 und dem Kraftstofftank 3, das heißt auf der Saugseite der Vorförderpumpe 2, wenn sich das System im Normalbetrieb befindet, ist ein Filter 6 mit integriertem Wasserabscheider 7 angeordnet. Der Wasserabscheider 7 soll verhindern, dass im Kraftstoff enthaltenes Wasser in die Vorförderpumpe 2 gelangt, um die Korrosionsgefahr zu minimieren. Das Wasser wird zuvor abgeschieden und aufgefangen. Das heißt, dass sich Wasser im Wasserabscheider 7 sammelt, so dass dieser entleert werden muss. Um das abgeschiedene Wasser an die Umgebung abgeben zu können, wird dieses zuvor durch einen Reinigungsfilter 8 gedrückt, der in einer mit dem Wasserabscheider 7 verbundenen Entleerungsleitung 9 angeordnet ist. Dies erfordert einen Druckanstieg, der dadurch erzielt wird, dass die Förderrichtung der Vorförderpumpe 2 umgekehrt wird. Dies hat zur Folge, dass auch die Zulaufleitung 4 in umgekehrter Richtung durchströmt wird.
  • 1 zeigt den Niederdruckkreislauf im Normalbetrieb, wobei die Pfeile 20 die Strömungsrichtung des Kraftstoffs angeben. Wird die Förderrichtung der Vorförderpumpe 2 umgekehrt, ändert sich die Strömungsrichtung des Kraftstoffs, die in der 2 durch das Bezugszeichen 21 angegeben ist.
  • Bei Umkehrung der Strömungsrichtung verhindert ein zwischen dem Wasserabscheider 7 und dem Kraftstofftank 3 angeordnetes Ventil 14, das vorliegend als einfaches Rückschlagventil ausgeführt ist, dass der Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank 3 strömt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass Druck aufgebaut wird. Über ein weiteres Ventil 11 ist zugleich eine Verbindung der Zulaufleitung 4 mit einer Kraftstoffleitung 10 hergestellt, welche zum Kraftstofftank 3 führt, so dass hierüber eine zusätzliche Menge Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 ansaugbar ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 umgeht der Strömungspfad über das Ventil 11 eine Drossel 18, die im Normalbetrieb der Entlüftung eines weiteren Filters 13 dient. Die Entlüftung des Hauptfilters 13 über die Drossel 18 erfolgt in eine Entlüftungsleitung 12, wobei es sich - wie in den 1 und 2 beispielhaft dargestellt (Bezugszeichen in Klammern) - um die Kraftstoffleitung 10 handeln kann. Der weitere Filter 13 (Hauptfilter), ist stromabwärts der Vorförderpumpe 2 in der Zulaufleitung 4 angeordnet, um den Eintrag von schädlichen Partikeln in die Hochdruckpumpe 5 zu verhindern. Der Filter 6 (Vorfilter) mit integriertem Wasserabscheider 7 ist im Unterschied zum Hauptfilter 13 stromaufwärts der Vorförderpumpe 2 in der Zulaufleitung 4 angeordnet.
  • Um im Normalbetrieb zu verhindern, dass über die Entleerungsleitung 9 Wasser und/oder Luft angesaugt wird, ist zwischen dem Wasserabscheider 7 und dem Reinigungsfilter 8 ein weiteres Ventil 16 vorgesehen, das wiederum als einfaches Rückschlagventil ausgeführt sein kann. Bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung 4 ist über ein Ventil 17 sichergestellt, dass kein ungefilterter Kraftstoff über eine Rücklaufleitung 19 zurück in die Hochdruckpumpe 5 gelangt.
  • In den 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niederdruckkreislaufs 1 dargestellt. Dieser unterscheidet sich von dem der 1 und 2 dadurch, dass bei einer Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung 4 Luft aus der Umgebung angesaugt wird. Der Hauptfilter 13 kann hierzu über ein Ventil 11', das als ansteuerbares Ventil ausgeführt ist, wahlweise mit einer Kraftstoffleitung 10' oder einer Entlüftungsleitung 12' verbunden werden, die jedoch vorrangig dem Ansaugen von Luft dient.
  • Im Normalbetrieb fließt Kraftstoff über den Vorfilter 6 mit integriertem Wasserabscheider 7, der Vorförderpumpe 2 und den Hauptfilter 13 in Richtung der Hochdruckpumpe 5 (siehe Pfeile 20 in der 3). Zur Entleerung des Wasserabscheiders 7 wird die Förderrichtung der Vorförderpumpe 2 umgekehrt und das Ventil 11' in eine Stellung gebracht, in der eine Verbindung der Zulaufleitung 4 mit der Entlüftungsleitung 12' besteht. Hierdurch wird ein Druck im Wasserabscheider 7 erzeugt. Das Volumen des abgeführten Wassers wird durch Kraftstoff aus dem Hauptfilter 13 ersetzt, der seinerseits durch die angesaugte Luft ersetzt wird. Nach Abschluss des Entleerungsvorgangs wird das Ventil 11' wieder in seine Ausgangsstellung überführt und die Förderrichtung der Vorförderpumpe 2 wird erneut umgekehrt, so dass die zuvor angesaugte Luft über die Kraftstoffleitung 10 wieder abgeführt und durch Kraftstoff ersetzt wird.
  • Der in den 3 und 4 dargestellte Niederdruckkreislauf 1 besitzt den Vorteil, dass er als Bestandteil eines Kraftstoffeinspritzsystems zur Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Kraftstoff einen schnellen Druckaufbau und damit einen schnellen Neustart des Verbrennungsmotors nach einem Entleerungsvorgang ermöglicht. Denn durch das Abführen von Luft wird ein schneller Druckaufbau begünstigt. Der Startvorgang des Verbrennungsmotors wird demnach nicht verzögert.
  • Den 5 und 6 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niederdruckkreislaufs 1 zu entnehmen. Hier wird eine Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung 4 zum Entleeren des Wasserabscheiders 7 durch Betätigen eines Umschaltventils 15 erreicht, über welches die Vorförderpumpe 2 mit der Zulaufleitung 4 verbunden ist. Die Vorförderpumpe 2 kann somit als eine einfache mechanische Pumpe ausgeführt sein. Durch Ändern der Schaltstellung des Umschaltventils 15, kann die Saugseite der Vorförderpumpe 2 wahlweise mit unterschiedlichen Abschnitten der Zulaufleitung 4 verbunden werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2708728 A2 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Niederdruckkreislaufs (1) in einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Common-Rail-Einspritzsystem, bei dem mittels einer Vorförderpumpe (2) Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (3) angesaugt und über eine Zulaufleitung (4) einer Hochdruckpumpe (5) zugeführt wird, wobei im Kraftstoff enthaltenes Wasser über einen in einen Filter (6), insbesondere Vorfilter, integrierten Wasserabscheider (7), der zwischen dem Kraftstofftank (3) und der Vorförderpumpe (2) in der Zulaufleitung (4) angeordnet ist, abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entleeren des Wasserabscheiders (7) die Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) umgekehrt wird, wobei ein Kraftstoffdruck aufgebaut wird, mit Hilfe dessen eine über den Wasserabscheider (7) abgeschiedene Wassermenge durch einen Reinigungsfilter (8) gedrückt wird, der über eine Entleerungsleitung (9) mit dem Wasserabscheider (7) verbunden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (3) über eine weitere Kraftstoffleitung (10) angesaugt wird, die vorzugsweise über ein Ventil (11) mit der Zulaufleitung (4) verbunden ist, das im Normalbetrieb geschlossen wird bzw. ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) Luft aus der Umgebung über eine Entlüftungsleitung (12) angesaugt wird, mittels welcher im Normalbetrieb ein in der Zulaufleitung (4) angeordneter weiterer Filter (13), insbesondere Hauptfilter, entlüftet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) ein zwischen dem Kraftstofftank (3) und dem Wasserabscheider (7) angeordnetes Ventil (14) geschlossen wird bzw. ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umkehrung der Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) die Förderrichtung der Vorförderpumpe (2) geändert oder ein Umschaltventil (15) betätigt wird, über welches die Vorförderpumpe (2) mit der Zulaufleitung (4) verbunden ist.
  6. Niederdruckkreislauf (1) für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend eine Vorförderpumpe (2), mittels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (3) ansaugbar und über eine Zulaufleitung (4) einer Hochdruckpumpe (5) zuführbar ist, wobei zwischen dem Kraftstofftank (3) und der Vorförderpumpe (2) ein in einen Filter (6), insbesondere Vorfilter, integrierter Wasserabscheider (7) in der Zulaufleitung (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (2) als Elektrokraftstoffpumpe ausgeführt und/oder über mindestens ein Umschaltventil (15) an die Zulaufleitung (4) angeschlossen ist, so dass die Strömungsrichtung in der Zulaufleitung (4) umkehrbar und ein Kraftstoffdruck aufbaubar ist, mit Hilfe dessen eine über den Wasserabscheider (7) abgeschiedene Wassermenge durch einen Reinigungsfilter (8), der über eine Entleerungsleitung (9) mit dem Wasserabscheider (7) verbunden ist, abführbar ist.
  7. Niederdruckkreislauf (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Kraftstoffleitung (10) vorgesehen ist, mittels welcher bei Umkehrung der Strömungsrichtung Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (3) in die Zulaufleitung (4) ansaugbar ist, wobei vorzugsweise die Kraftstoffleitung (10) über ein Ventil (11) mit der Zulaufleitung (4) verbunden ist.
  8. Niederdruckkreislauf (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorförderpumpe (2) und der Hochdruckpumpe (5) ein weiterer Filter (13), insbesondere Hauptfilter, in der Zulaufleitung (4) angeordnet ist, der über eine Entlüftungsleitung (12) entlüftbar ist.
  9. Niederdruckkreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kraftstofftank (3) und dem Wasserabscheider (7) ein Ventil (14) in der Zulaufleitung (4) angeordnet ist, das im Normalbetrieb geschlossen ist.
  10. Niederdruckkreislauf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wasserabscheider (7) und dem Reinigungsfilter (8) ein Ventil (16) in der Entleerungsleitung (9) angeordnet ist, das vorzugsweise als Rückschlagventil ausgeführt ist.
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