DE102018220559A1 - Fuel delivery device for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Kraftstofffördereinrichtung (1) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Pumpe (10,16), wobei durch die mindestens eine Pumpe (10,16) Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (4) über mindestens eine erste Leitung (5) in einen Hochdruckbereich gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführleitung (25) mit einem Rückführventil (35) zwischen dem Hochdruckbereich und der ersten Leitung (5) angeordnet ist und Kraftstoff, welcher sich in der ersten Leitung (5) befindet durch das Öffnen des Rückführventils (35) in den Vorratsbehälter (4) rückführbar ist.Fuel delivery device (1) for a fuel injection device of an internal combustion engine with at least one pump (10, 16), with the at least one pump (10, 16) delivering fuel from a storage container (4) via at least one first line (5) to a high pressure area , characterized in that a return line (25) with a return valve (35) is arranged between the high pressure area and the first line (5) and fuel which is in the first line (5) by opening the return valve (35) in the reservoir (4) is recyclable.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1.The invention relates to a fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine according to the preamble of
Aus der deutschen Anmeldung mit dem Aktenzeichen102018215433.3 ist eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche ein schnelles Zurückschieben von Kraftstoff in den Vorratsbehälter ermöglicht, um eine Erhöhung des Wärmeeintrages in den Vorratsbehälter zu vermeiden. Die Kraftstofffördereinrichtung weist mindestens einer Pumpe auf, wobei durch die mindestens eine Pumpe Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter über mindestens eine Leitung in einen Hochdruckbereich gefördert wird. Der Hochdruckbereich weist einen Hochdruckspeicher auf. Durch eine Rückführvorrichtung ist Kraftstoff, welcher sich in der mindestens einen Leitung befindet, in den Vorratsbehälter rückführbar.From the German application with the file number 102018215433.3, a fuel delivery device for an internal combustion engine is known which enables fuel to be quickly pushed back into the storage container in order to avoid an increase in the heat input into the storage container. The fuel delivery device has at least one pump, with the at least one pump delivering fuel from a storage container via at least one line to a high-pressure area. The high pressure area has a high pressure accumulator. Fuel that is located in the at least one line can be returned to the storage container by a return device.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung eine alternative Kraftstofffördereinrichtung zu finden, welche eine Erhöhung des Wärmeeintrages in den Vorratsbehälter verhindert. Des Weiteren können Schädigungen der Kraftstofffördereinrichtung aufgrund einer aus dem Wärmeeintrag resultierenden Druckerhöhung vermieden werden.It is an object of the invention to find an alternative fuel delivery device which prevents an increase in the heat input into the storage container. Furthermore, damage to the fuel delivery device due to a pressure increase resulting from the heat input can be avoided.
Der zusätzliche Wärmeeintrag kann neben einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur zu einer Druckerhöhung mit oder ohne Phasenwechsel des Kraftstoffes führen, welche Leitungen und Komponenten in der Kraftstofffördereinrichtung schädigen kann.In addition to an increase in the fuel temperature, the additional heat input can lead to an increase in pressure with or without a phase change in the fuel, which can damage lines and components in the fuel delivery device.
Die Erfindung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass der Kraftstoff, welcher als verflüssigtes Gas (LNG) bzw. Gas in der flüssigen Phase in der ersten Leitung vorliegt, bei Bedarf schnell aus der ersten Leitung zurück in den Vorratsbehälter geführt werden kann.The invention with the features according to
Im kälteisolierten Vorratsbehälter (z.B. LNG-Tank, Kryo-Tank) wird der Kraftstoff in der flüssigen Phase bei einer Temperatur von -140°C gespeichert. Aufgrund der niedrigen Temperaturen befindet sich der Kraftstoff in der flüssigen Phase. Für den motorischen Betrieb sind aber deutlich höhere Temperaturen nötig (ca. -20°C).The fuel is stored in the liquid phase at a temperature of -140 ° C in the cold-insulated storage container (e.g. LNG tank, cryo tank). Due to the low temperatures, the fuel is in the liquid phase. However, significantly higher temperatures are required for motor operation (approx. -20 ° C).
Der Kraftstoff in der flüssigen Phase wird durch mindestens eine Pumpe aus dem Vorratsbehälter in Leitungen und weitere Komponenten der Kraftstofffördereinrichtung transportiert. Ein Phasenwechsel von der flüssigen Phase in die gasförmige Phase findet spätestens dann statt, wenn der Kraftstoff durch einen Wärmetauscher geströmt ist.The fuel in the liquid phase is transported from the storage container into lines and other components of the fuel delivery device by at least one pump. A phase change from the liquid phase to the gaseous phase takes place at the latest when the fuel has flowed through a heat exchanger.
Aus diesem Grund befindet sich das Gas bzw. der Kraftstoff zum Teil in der flüssigen Phase und zum Teil in der gasförmigen Phase innerhalb der Leitungen und Komponenten der Kraftstofffördereinrichtung. Nach dem Abstellen des Fahrzeuges kommt es trotz vorhandenen Isolation zu einer Erwärmung des Kraftstoffes, so dass dieser verdampft und somit Verdampfungsenergie in den Vorratsbehälter einbringt. Dies ist besonders nachteilig bei Kraftstoff in der flüssigen Phase.For this reason, the gas or fuel is partly in the liquid phase and partly in the gaseous phase within the lines and components of the fuel delivery device. After the vehicle has been parked, the fuel heats up despite the existing insulation, so that it evaporates and thus introduces vaporization energy into the storage container. This is particularly disadvantageous for fuel in the liquid phase.
Durch die vorgeschlagene Erfindung kann nach dem Abstellen des Fahrzeuges die Menge an Wärmeenergie, die in den Vorratsbehälter eingebracht wird, reduziert werden. Auf diese Weise kann der Moment verzögert werden, in dem Sicherheitsventile am Vorratsbehälter geöffnet werden, weil sich im Vorratsbehälter ein zu hoher Druck aufgrund des unerwünschten Wärmeeintrages eingestellt hat.The proposed invention allows the amount of thermal energy that is introduced into the storage container to be reduced after the vehicle has been parked. In this way, the moment can be delayed when safety valves on the storage container are opened because the storage container has set too high a pressure due to the undesired heat input.
Durch die Rückführleitung ist der Kraftstoff, welcher sich in der flüssigen Phase in der ersten Leitung befindet, in den Vorratsbehälter rückführbar, so dass der Wärmeeintrag über die Leitungen und Komponenten in den Kraftstoff in der flüssigen Phase reduziert wird.The fuel, which is in the liquid phase in the first line, can be returned to the storage container through the return line, so that the heat input via the lines and components into the fuel in the liquid phase is reduced.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.Advantageous refinements and developments of the device according to the invention are specified in the dependent claims.
Es ist vorteilhaft, wenn die erste Leitung durch die Rückführleitung mit Kraftstoff in der gasförmigen Phase befüllbar ist, da auf diese Weise der vor der Rückführleitung (in Richtung Vorratsbehälter) liegende Anteil von Kraftstoff in der flüssigen Phase der ersten Leitung zurück indem Vorratsbehälter geschoben wird.It is advantageous if the first line can be filled with fuel in the gaseous phase through the return line, since in this way the portion of fuel in front of the return line (in the direction of the storage container) in the liquid phase of the first line is pushed back into the storage container.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn die Rückführleitung in oder an der mindestens einen Pumpe, insbesondere auf der Zuströmseite, also der Seite, die dem Vorratsbehälter zugewandt ist, angeordnet ist, weil auf diese Weise der gesamte Leitungsabschnitt zwischen dem Vorratsbehälter und der Pumpe von Kraftstoff in der flüssigen Phase entleert werden kann.A particular advantage results if the return line is arranged in or on the at least one pump, in particular on the inflow side, that is to say the side which faces the storage container, because in this way the entire line section between the storage container and the pump of fuel can be emptied in the liquid phase.
Es ist von Vorteil, wenn die Rückführleitung mit dem Buffertank und/oder dem Hochdruckspeicher verbunden ist, da sowohl im Buffertank als auch im Hochdruckspeicher ein hohes Volumen von Kraftstoff in der gasförmigen Phase zur Verfügung steht.It is advantageous if the return line is connected to the buffer tank and / or the high-pressure accumulator, since both in the buffer tank and a high volume of fuel in the gaseous phase is available in the high-pressure accumulator.
Die Anordnung eines schaltbaren Ventils am Übergang zwischen Vorratsbehälter und der Leitung ist vorteilhaft, da vermeiden wird, dass nach dem Entleeren der ersten Leitung von Kraftstoff in der flüssigen Phase Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter zurück in die erste Leitung strömt.The arrangement of a switchable valve at the transition between the storage container and the line is advantageous since it prevents fuel flowing from the storage container back into the first line after the first line of fuel has been emptied in the liquid phase.
Es ist von Vorteil, wenn ein Ende der Rückströmleitung im oberen Teil des Vorratsbehälters angeordnet ist, da auf diese Weise vermieden wird, dass Kraftstoff in der flüssigen Phase, welcher sich hauptsächlich im unteren Teil des Vorratsbehälters befindet, in die Rückströmleitung gelangt.It is advantageous if one end of the return flow line is arranged in the upper part of the storage container, since in this way it is avoided that fuel in the liquid phase, which is mainly in the lower part of the storage container, gets into the return flow line.
Ein Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil, welches in der Rückströmleitung angeordnet ist, ist vorteilhaft um zu vermeiden, dass Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter in die Rückströmleitung gelangt.A valve, in particular a non-return valve, which is arranged in the return flow line, is advantageous in order to prevent fuel from getting into the return flow line from the reservoir.
AusführungsbeispieleEmbodiments
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:
-
1 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und -
3 eine Kraftstofffördereinrichtung einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
1 2 shows a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic illustration according to a first exemplary embodiment, -
2nd a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a second embodiment and -
3rd a fuel delivery device of an internal combustion engine in a schematic representation according to a third embodiment.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In der
Der Vorratsbehälter
Durch einen Wärmeeintrag oder eine Druckänderung kann der Kraftstoff einen Phasenwechsel erfahren, so dass das Gas eine Zustandsänderung von der flüssigen Phase in die gasförmige Phase erfährt. Im Folgenden wird der Begriff Kraftstoff in der flüssigen Phase oder Kraftstoff in der gasförmigen Phase genutzt, um zu unterscheiden, welchen Aggregatszustand das Gas vornehmlich hat.The fuel can experience a phase change as a result of heat input or a change in pressure, so that the gas undergoes a change in state from the liquid phase to the gaseous phase. In the following, the term fuel in the liquid phase or fuel in the gaseous phase is used to distinguish which state of matter the gas has primarily.
Um Kraftstoff in der flüssigen Phase zu halten, muss der Kraftstoff unter sehr niedrigen Temperaturen im Vorratsbehälter
In der
Die Förderpumpe
In einer alternativen Ausführungsform kann eine einzelne Förderpumpe 10,16 vorgesehen sein, welche den Kraftstoff über die Leitung
Der Hochdruckbereich umfasst einen Buffertank
Die Injektoren
Zwischen dem Buffertank
Zwischen der mindestens einen Pumpe
Nach dem Abstellen der Kraftstofffördereinrichtung
Um zu vermeiden, dass diese zusätzliche Wärmeenergie zu einer Erhöhung der Kraftstofftemperatur und einer daraus resultierenden Druckerhöhung mit oder ohne Phasenwechsel des Kraftstoffes führt, sollte der Kraftstoff in der flüssigen Phase aus der Leitung
Aus diesem Grund ist eine Rückführleitung
Durch das Öffnen des Rückführventils
Der Kraftstoff im Hochdruckbereich, insbesondere im Buffertank
Es kann ein Rückschlagventil
Um zu vermeiden, dass Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich in den Vorratsbehälter strömt oder dass nach dem Entleeren der ersten Leitung
Die
Es ist in einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch möglich, dass die Rückführleitung
Des Weiteren ist in einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch möglich, dass die Rückführleitung
In der
Zusätzlich ist eine Rückströmleitung
Ein Ende der Rückströmleitung
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220559.0A DE102018220559A1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Fuel delivery device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018220559.0A DE102018220559A1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Fuel delivery device for an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102018220559A1 true DE102018220559A1 (en) | 2020-06-04 |
Family
ID=70680796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018220559.0A Withdrawn DE102018220559A1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Fuel delivery device for an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2018
- 2018-11-29 DE DE102018220559.0A patent/DE102018220559A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |