DE10208425A1 - Kraftstoffzuführ- und -filtervorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung hat eine Kraftstoffdruckförderpumpe, die in einem Förderdurchgang zum Fördern von Dieselkraftstoff von einem Kraftstofftank zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe durch ein Filter angeordnet ist. Stromaufwärts gelegen von dem Kraftstofffilter und in der Lage, Dieselkraftstoff unter Druck zu fördern, ist ein Thermoventil in einem Verbindungsdurchgang für eine Verbindung zwischen einem Rückführdurchgang zum Rückführen von Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe überströmt, zu dem Kraftstofftank und dem Förderdurchgang angeordnet, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist. Das Thermoventil verursacht, dass der Verbindungsdurchgang sich zumindest bei einer niedrigen Temperatur öffnet, bei der sich Wachs aus dem Dieselkraftstoff bildet, und ein Abschaltventil schließt den Verbindungsdurchgang während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe. Da das Abschaltventil den Verbindungsdurchgang schließt, wenn die Kraftstoffdruckförderpumpe in Betrieb ist, ist es möglich, zu verhindern, dass eine Mischung aus Kraftstoff und Luft durch das Kraftstoffsystem zirkuliert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführvorrichtung und eine Kraftstofffiltervorrichtung, die entlang einer Bahn für die Zufuhr von Dieselkraftstoff zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe an einem Dieselverbrennungsmotor angeordnet ist.

Dem Dieselverbrennungsmotor wird derzeit in vielerlei Hinsicht als ein Verbrennungsmotor Berücksichtigung zugewandt, der hinsichtlich der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und hinsichtlich der Unterdrückung der globalen Erwärmung aufgrund einer geringen CO₂-Menge hervorragend ist, die relativ zu anderen Bauarten von Verbrennungsmaschinen ausgestoßen wird. Üblicherweise wird bei Dieselverbrennungsmotoren leichtes Öl oder Schweröl als ein Kraftstoff mittels einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit hohem Druck beaufschlagt und dann unter Druck in eine Kraftstoffeinspritzdüse gefördert. Der Kraftstoff wird dann in Hochtemperatur- und Hochdruckluft eingespritzt, die innerhalb eines Zylinders verdichtet wird. Dem Gemisch wird es dann gestattet, zu verbrennen, um eine gewünschte Abgabe zu erhalten.

Da die Kraftstoffeinspritzpumpe und die Kraftstoffeinspritzdüse, die bei Dieselverbrennungsmotoren verwendet werden, aus sehr genauen Teilen bestehen, werden Feststoffe, wie z. B. Staub und Wasser, die in Kraftstoff (Dieselkraftstoff) enthalten sind, sorgfältig durch ein Kraftstofffilter entfernt, der vor der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist. Nach der Filtrierung wird der Kraftstoff der Kraftstoffpumpe und der Kraftstoffdüse zugeführt. Auf diesem Weg wird eine mechanische Abtragung, Festhängen und Rosten usw. der Kraftstoffeinspritzpumpe und -Düse verhindert.

Jedoch enthält der Dieselkraftstoff Paraffin mit einem relativ hohen Schmelzpunkt und Wachs- bzw. Paraffinkristalle des Paraffins bilden sich bei einer niedrigen Temperatur, was möglicherweise verursacht, dass das Kraftstofffilter verstopft wird. Wenn eine große Menge von einem derartigen Wachs in dem Filter (insbesondere dem Filterelement) abgelagert ist und das Verstopfen des Filters verursacht, strömt der Kraftstoff nicht und hält der Motor an oder wird nicht laufen. Daher wird es notwendig, die Bildung von Wachs zu verhindern und die Fluidität bzw. Fließfähigkeit des Kraftstoffs sicherzustellen.

Zum Verhindern der Bildung von Wachs wurden verschiedenartige Vorschläge in Verbindung mit Kraftstoffheizsystemen gemacht. Beispielsweise wird in der Druckschrift JP-A Nr. H5-79823 erwärmter Kraftstoff (Rückführkraftstoff), der überströmt und von einer Kraftstoffpumpe zurückläuft, durch ein Bimetallsteuerventil zu einem Kraftstoffdurchgang (Förderdurchgang) geleitet (geführt), der stromaufwärts von einem Kraftstofffilter gelegen ist, wenn die Temperatur niedrig ist. Des Weiteren ist ein Rückschlagventil zum Verhindern einer Rückwärtsströmung des Kraftstoffs zwischen dem Steuerventil und dem Förderdurchgang angeordnet.

Der Rückführkraftstoff hat eine relativ hohe Temperatur. Das liegt daran, dass der Kraftstoff mit Reibungswärme oder einer Verdichtungswärme erwärmt wird, die innerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe erzeugt wird. In diesem Zusammenhang wird, obwohl von diesem vorstehend genannten Zweck verschieden, in der Druckschrift JP-A Nr. S53-126431 vorgeschlagen, dass die Kraftstofftemperatur durch Einsetzen von erwärmtem Rückführkraftstoff eingestellt wird, um das Kraftstoffeinspritzvolumen in hohem Maße genau zu machen.

Jedoch geben die vorstehend genannten Veröffentlichungen keinen Bezug auf eine Kraftstoffdruckförderpumpe (priming pump) an, die verwendet wird, auf ein Kraftstoffaufbrauchen oder zum Zeitpunkt des Ersetzens eines Kraftstofffilters zum Austreiben einer großen Menge von in dem Kraftstoffdurchgang gemischte Luft und zum Zurückkehren des Kraftstoffsystems auf seinen normalen Zustand, um das erneute Starten des Dieselverbrennungsmotors zu gestatten.

Andererseits ist in der Druckschrift JP-A H4-31726 eine Kraftstoffheizvorrichtung offenbart, bei der eine Kraftstoffdruckförderpumpe, ein Kraftstofffilter und eine elektrische Heizvorrichtung integral vorgesehen sind. Wenn bei dieser Kraftstoffheizvorrichtung die Temperatur niedrig ist, wird die elektrische Heizvorrichtung energiebeaufschlagt, um den Kraftstoff zu erwärmen, wobei dadurch die Bildung von Wachs verhindert wird und das Verstopfen des Kraftstofffilters so verhindert wird. Jedoch ergibt die Verwendung der elektrischen Heizvorrichtung eine Kostenerhöhung, und auf die Batterie wird beim Energiebeaufschlagen der elektrischen Heizvorrichtung eine große Belastung aufgeprägt.

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Punkte ist eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung vorstellbar, die in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dieser Vorrichtung, welche das Vorsehen einer Kraftstoffdruckförderpumpe voraussetzt, wird ein Rückführkraftstoff von einer Kraftstoffeinspritzpumpe zu einem Förderdurchgang geleitet, der vor (stromaufwärts von) der Kraftstoffdruckförderpumpe ausgebildet ist, um die Temperatur des in ein Kraftstofffilter strömenden Kraftstoffs anzugeben, wobei dadurch das Verstopfen des Filters, verursacht durch das Wachs, verhindert wird. Ein Thermoventil, das in Fig. 5 gezeigt ist, funktioniert als ein Umschaltventil derart, dass, wenn die Temperatur niedrig ist, bei der die Bildung von Wachs auftritt, der Rückführkraftstoff zu dem Förderdurchgang geleitet wird, der stromaufwärts von der Kraftstoffdruckförderpumpe gelegen ist, während bei einer hohen Temperatur die gesamte Menge des Rückführkraftstoffs zu dem Kraftstofftank rückgeführt wird. Diese Kraftstoffzufuhrvorrichtung ist auch mit einem Rückschlagventil zum Verhindern der Strömung des Kraftstoffs von den Förderdurchgang, der stromaufwärts von der Druckförderpumpe gelegen ist, in den Rückführdurchgang versehen.

Wenn jedoch bei der in Rede stehenden Kraftstoffzufuhrvorrichtung Luft in den Kraftstoffdurchgang aufgrund des Aufbrauchs des Kraftstoffs oder zum Zeitpunkt des Ersetzens des Filterelements in dem Kraftstofffilter gemischt ist und wenn die Kraftstofftemperatur niedrig ist, tritt der Kraftstoff mit darin gemischter Luft durch sowohl das Thermoventil als auch das Rückschlagventil und zirkuliert somit durch den Kraftstoffdurchgang, was zur Folge hat, dass Luft in dem Kraftstoff verbleibt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, liegt das daran, dass sich bei einer niedrigen Temperatur das Thermoventil öffnet und der Innendruck des Förderdurchgangs, der stromaufwärts von der Kraftstoffdruckförderpumpe gelegen ist, mit dem Betrieb dieser Pumpe negativ wird und sich das Rückschlagventil ebenso öffnet.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Umstände entwickelt, und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung oder eine Kraftstofffiltervorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Wiederherstellung eines Kraftstoffsystems auf einen normalen Zustand zu bewirken und das Verstopfen eines Kraftstofffilters, verursacht durch Wachs, zu vermeiden. Eine Beseitigung von Wachs in dem Kraftstofffilter gestattet eine stabile Zufuhr von Kraftstoff, auch wenn Luft in einen Kraftstoffdurchgang zum Zeitpunkt des Ersetzens des Kraftstofffilterelements oder aufgrund des Aufbrauchens des Kraftstoffs gemischt ist.

Zum Erzielen der vorstehend genannten Aufgabe wird angenommen, dass eine Kraftstoffdruckförderpumpe vorgesehen ist und dass Kraftstoff, der stromaufwärts von einem Kraftstofffilter vorhanden ist, mit der Verwendung des Rückführkraftstoffs zum Verhindern der Bildung von Wachs erwärmt wird. Der Durchgang des Rückführkraftstoffs, der zu der stromaufwärtigen Seite des Kraftstofffilters geleitet wird, sollte während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe abgeschaltet bzw. geschlossen sein.

Das ist ein Weg, mit dem die Kraftstoffzufuhrvorrichtung oder die Kraftstofffiltervorrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde.

• 1. Insbesondere ist bei einem Gesichtspunkt eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung eine Kraftstoffzufuhrvorrichtung vorgesehen, die eine Kraftstoffdruckförderpumpe aufweist, die in einem Förderdurchgang angeordnet ist. Die Kraftstoffdruckförderpumpe fördert Dieselkraftstoff von einem Kraftstofftank zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe durch ein Kraftstofffilter. In der Lage, den Dieselkraftstoff zeitweilig unter Druck zu fördern, ist ein Thermoventil in einem Verbindungsdurchgang zur Verbindung zwischen einem Rückführdurchgang zum Rückführen von Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe zu dem Kraftstofftank überströmt, und dem Förderdurchgang angeordnet, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist. Das Thermoventil verursacht, dass sich der Verbindungsdurchgang zumindest bei einer niedrigen Temperatur öffnet, bei der Wachs sich aus dem Dieselkraftstoff bildet, und ein Abschlussventil den Verbindungsdurchgang während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe schließt.
  Wenn sich das Thermoventil bei einer niedrigen Temperatur öffnet, wird der Rückführkraftstoff, der durch die Kraftstoffeinspritzpumpe erwärmt wird, durch den Verbindungsdurchgang zu dem Förderdurchgang geleitet, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist. Das hebt die Kraftstofftemperatur an, wodurch das Verstopfen des Kraftstofffilters verursacht durch Wachs verhindert werden kann. Das entspricht dem vorstehend Erwähnten.
  Gemäß diesem Aufbau kann während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe der Verbindungsdurchgang zum Leiten des Rückführkraftstoffs von dem Rückführdurchgang zu dem Förderdurchgang mit dem Abschaltventil geschlossen werden. Auch wenn daher die Kraftstoffdruckförderpumpe in einem Zustand gemischter Luft innerhalb des Kraftstoffdurchgangs aufgrund des Aufbrauchens von Kraftstoff oder zu dem Zeitpunkt des Ersetzen des Kraftstofffilterelements betrieben wird, wird der Rückführkraftstoff mit darin gemischter Luft nicht erneut zu dem Förderdurchgang rückgeführt. Das heißt, dass Luft nicht durch den Kraftstoffdurchgang zirkulieren kann, so dass eine Wiederherstellung des Kraftstoffsystems einfach erzielt werden kann.
• 2. Bei einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstofffiltervorrichtung vorgesehen, die ein Kraftstofffilter aufweist, das in einem Förderdurchgang zum Fördern Dieselkraftstoff von einem Kraftstofftank zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe durch das Kraftstofffilter zum Filtern des Dieselkraftstoffs stromaufwärts von der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist. Eine Kraftstoffdruckförderpumpe ist in dem Förderdurchgang angeordnet und in der Lage, den Dieselkraftstoff zeitweilig unter Druck zu fördern. Ein Thermoventil ist in einem Verbindungsdurchgang zur Verbindung zwischen einem Rückführdurchgang zum Rückführen von Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe zu dem Kraftstofftank überströmt, und dem Förderdurchgang, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist, angeordnet. Das Thermoventil verursacht, dass sich der Verbindungsdurchgang zumindest bei einer niedrigen Temperatur öffnet, wenn sich Wachs aus dem Dieselkraftstoff bilden kann. Ein Abschaltventil ist vorhanden, welches den Verbindungsdurchgang während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe schließt. Ein niederes, zylindrisch unteres Gehäuse ist mit dem Kraftstofffilter versehen, und ein oberes Gehäuse ist an einer Öffnung des unteren Gehäuses angeordnet und mit dem Thermoventil und dem Abschaltventil versehen. Bei der vorstehend genannten Kraftstoffzufuhrvorrichtung ist es optional, ob die Kraftstoffdruckförderpumpe, das Thermoventil und das Abschaltventil integral oder getrennt ausgebildet sind. Zusätzlich ist das Kraftstofffilter kein wesentliches Bauteil. Andererseits ist bei der Kraftstofffiltervorrichtung, die wie vorstehend aufgebaut ist, das Kraftstofffilter in dem unteren Gehäuse vorgesehen, und die Kraftstoffdruckförderpumpe, das Thermoventil und das Abschaltventil sind integral mit dem oberen Gehäuse. Ein solcher Aufbau gestattet eine Verringerung der Abmessung der Kraftstofffiltervorrichtung. Wenn des weiteren ein austauschbares Filterelement in dem Kraftstofffilter innerhalb des unteren Gehäuses untergebracht ist, kann das Filterelement einfach durch Auseinanderbauen des unteren Gehäuses und des oberen Gehäuses ersetzt werden. Vorzugsweise ist eine Trenneinrichtung, die in der Lage ist, in dem Dieselkraftstoff enthaltenes Wasser zu trennen, an dem Boden des unteren Gehäuses vorgesehen.
• 3. Das folgende kann sowohl für die Kraftstoffzufuhrvorrichtung als auch die Filtervorrichtung gemäß vorstehender Bezugnahme gelten.

Es ist für das Thermoventil vorzuziehen, dass es ein Bimetallventil ist, das den Verbindungsdurchgang bei einer Temperatur schließt, die höher als die vorangehende, niedrige Temperatur ist. Mit der Verwendung eines Bimetallventils kann das Thermoventil bei niedrigen Kosten mit einer hohen Genauigkeit aufgebaut werden. Da darüber hinaus der Verbindungsdurchgang geschlossen wird, wenn die Temperatur hoch ist, wird nahezu die gesamte Menge des erwärmten Rückführkraftstoffs zu dem Kraftstofftank zurückgeführt, wobei dieser nicht durch die Kraftstoffeinspritzpumpe zirkuliert. Folglich wird die Kraftstoffeinspritzpumpe mit Kraftstoff gekühlt, der von dem Kraftstofftank durch den Förderdurchgang gefördert wird, wodurch verhindert wird, dass die Kraftstoffeinspritzpumpe überhitzt.

Vorzugsweise ist der Verbindungsdurchgang in Verbindung mit dem Förderdurchgang, der zwischen dem Kraftstofffilter und der Kraftstoffhochdruckförderpumpe liegt, die stromaufwärts von dem Kraftstofffilter angeordnet ist, und dass das Abschaltventil den Verbindungsdurchgang schließt, wenn die Kraftstoffdruckförderpumpe arbeitet und der Innendruck des Förderdurchgangs positiv wird (siehe Fig. 1).

Auf einen Betrieb der Kraftstoffdruckförderpumpe hin wird der Innendruck des stromabwärts von der Pumpe gelegenen Förderdurchgangs positiv. Wenn das Abschaltventil aus einem Ventil besteht, das den Verbindungsdurchgang schließt, wenn der Innendruck positiv ist, kann der Aufbau des Abschaltventils vereinfacht werden. Beispielsweise kann das Abschaltventil so aufgebaut sein, dass es leicht bzw. geringfügig von dem Förderdurchgang in Richtung des Rückführdurchgangs vorgespannt ist und in Anstoß gegen einen Ventilsitz gelangt, der in dem Verbindungsdurchgang vorgesehen ist, wobei dadurch gestattet wird, dass der Verbindungsdurchgang geschlossen wird. Dabei bedeutet "leichtes bzw. geringfügiges" Vorspannen einen geringfügigen Grad eines Vorspannens, so dass das Abschaltventil durch einen an dem Förderdurchgang, der stromabwärts von der Kraftstoffdruckförderpumpe gelegen ist, ausgeübten, negativen Druck geöffnet wird, wenn der Dieselverbrennungsmotor in einem normalen Betriebszustand ist (wenn die Kraftstoffdruckförderpumpe nicht in Betrieb ist). Mit einer derartigen Kraft kann eine stabile Stützung des Ventils bewirkt werden.

Eine motorbetriebene Pumpe kann als Kraftstoffdruckförderpumpe verwendet werden; aber da die Situation, bei der die Kraftstoffdruckförderpumpe zu verwenden ist, beschränkt ist, ist es wünschenswert, einen einfachen Aufbau, wie z. B. eine manuelle Pumpe unter Verwendung einer Membran, anzunehmen. Ein Beispiel eines Aufbaus eines Kraftstoffsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist konzeptartig in Fig. 1 gezeigt. Fig. 1 zeigt einen Zustand, bei dem eine Kraftstoffdruckförderpumpe bei einer niedrigen Temperatur betrieben wird. Obwohl ein Thermoventil offen ist, wird ein Ausstoßdruck (positiver Druck) der Kraftstoffdruckförderpumpe an einem Abschaltventil ausgeübt, so dass das Abschaltventil einen Verbindungsdurchgang schließt. Daher strömt Rückführkraftstoff mit darin gemischter Luft nicht in einen Förderdurchgang, sondern wird zu einem Kraftstofftank zurückgeführt. Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffdruckförderpumpe ist eine manuelle Pumpe, die eine Membran verwendet, und ist mit Rückschlagventilen an sowohl einem Sauganschluss bzw. einem Ausstoßanschluss versehen.

Obwohl bei der vorstehend genannten Beschreibung angenommen ist, dass das Thermoventil und das Abschaltventil unabhängige Ventile sind, können beide Ventile durch ein einzelnes, elektromagnetisches Ventil aufgebaut sein. Beispielsweise kann ein elektromagnetisches Ventil angenommen werden, das den Verbindungsdurchgang bei einer niedrigen Temperatur öffnet und selbigen Durchgang bei einer hohen Temperatur schließt und das während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe den Verbindungsdurchgang ungeachtet der Temperatur des Kraftstoffs schließt.

Die Erfindung gemeinsam mit der Aufgabe, Merkmalen und ihren Vorteilen wird am besten aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verstanden.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht, die eine Kraftstofffiltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Thermoventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Thermoventils, das bei einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines Kraftstoffssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsbeispiele und die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Eine Kraftstofffiltervorrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Kraftstofffiltervorrichtung 100 besteht aus einer Ansaugpumpe 110, einem Thermoventil 120, einem Kraftstofffilter 130 und einer Trenneinrichtung 140. Die Ansaugpumpe 110 und das Thermoventil 120 sind in einem oberen Gehäuse 150 angeordnet, während das Kraftstofffilter 130 und die Trenneinrichtung 140 innerhalb eines unteren Gehäuses 160 gelegen sind.

Die Ansaugpumpe 110 entspricht der Kraftstoffdruckförderpumpe, auf die in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird. Wenn es einer Membran 111 gestattet wird, vertikal manuell mit einem Knopf 112 in Schwingung versetzt zu werden, wird Dieselkraftstoff unter Druck von einem Sauganschluss 113 zu einem Ausstoßanschluss (nicht gezeigt) gefördert. In dem Sauganschluss 113 bzw. dem Ausstoßanschluss sind Rückschlagventile angeordnet, die das Ansaugen und Ausstoßen des Kraftstoffs gestatten.

Das Thermoventil 120 besteht aus einem Bimetallventil 121, einem Rückschlagventil 122 und einem Ventilgehäuse 123, das beide Ventile aufnimmt. Das Bimetallventil 121 und das Rückschlagventil 122 entsprechen dem Thermoventil bzw. dem Abschaltventil, wobei auf beide in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird. Fig. 3 zeigt das Thermoventil 120 in einem größeren Maßstab. Wie Fig. 3 entnehmbar ist, ist ein Verbindungsdurchgang 124 zum Leiten des Rückführkraftstoffs von einem Rückführdurchgang 125 zu einem Förderdurchgang 126 zentral bezüglich des Ventilgehäuses 123 ausgebildet, und ein Verbindungsanschluss 127, der mit dem Verbindungsdurchgang 124 in Verbindung steht, wird durch das Bimetallventil 121 geöffnet und geschlossen. Diese Öffnungs- /Schließposition kann die Position eines Halteelements 121a sein, das unterhalb des Bimetallventils 121 gelegen ist.

Das Bimetallventil 121 schließt den Verbindungsanschluss 127 bei einer Temperatur oberhalb eines Trübungspunktes (cloud point) des Rückführkraftstoffs (leichtes Öl). Der Trübungspunkt des leichten Öls unterscheidet sich in Abhängigkeit von dem Grad des leichten Öls, wobei es in Übereinstimmung mit der Spezifikation von jedem individuellen Dieselverbrennungsmotor eingestellt ist. Der Trübungspunkt des leichten Öls zeigt die Temperatur an, bei der Wachs sich innerhalb des leichten Öls zu bilden beginnt. Die Ein-/Ausschalttemperatur des Bimetallventils 121 ist oberhalb des Trübungspunktes aus dem folgenden Grund gesetzt. Es ist die Temperatur des Rückführkraftstoffs, die das Bimetallventil 121 direkt erfasst, und es gibt eine Diskrepanz zwischen dieser Temperatur und der Temperatur des zu dem Kraftstofffilter 130 geförderten Kraftstoffs. Wenn ein Grenzwert für die Betriebstemperatur gestattet wird, ist es möglich, einen unstabilen Betrieb des Rückschlagventils 122 zu verhindern und das Rückschlagventil auf eine stabile Weise arbeiten zu lassen. Somit ist es dadurch möglich, dass es dem Betriebspunkt des Bimetallventils 21 eine Grenze hat, durchgehend und auf eine stabile Weise das durch Wachs verursachte Verstopfen des Kraftstofffilters 130 zu vermeiden und das Überhitzen der Kraftstoffeinspritzpumpe zu verhindern.

Ein Nippel 125a ist in einen Einlassanschluss des Rückführdurchgangs 125 pressgepasst, um eine Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Kraftstoffeinspritzpumpe durch ein gegenüber Öl widerstandsfähigen Gummischlauch zu gestatten. Auch in einem Auslassanschluss des Rückführdurchgangs 125 ist ein Nippel 125b pressgepasst, um die Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Tank durch einen gegenüber Öl widerstandsfähigen Gummischlauch zu gestatten. Diese Strömungsrichtung kann umgekehrt werden. Das Rückschlagventil 122 ist stromabwärts von dem Bimetallventil 121 angeordnet, und mit dem Halteelement 121a des Bimetallventils 121 als ein Ventilsitz ist das Rückschlagventil 122 von der stromabwärtigen Seite zu der stromaufwärtigen Seite mittels einer Schraubenfeder 122a mit einer geringen Federkonstante vorgespannt. Die Schraubenfeder 122a ist durch ein Stützelement 150b gestützt. An einer äußeren Umfangseite des Stützelements 150b ist ein Ausschnittabschnitt ausgebildet, um eine Kraftstoffströmung von dem Verbindungsdurchgang 124 in den Förderdurchgang 126 zu gestatten. Das Ventilgehäuse 123 ist in einen zylindrischen Einschnitt des oberen Gehäuses 150 auf eine öldichte Weise über einen O-Ring 128 gepasst.

In dem Kraftstofffilter 130 ist ein im wesentlichen zylindrisches Element 131, das durch ein balgförmiges Filterpapier ausgebildet ist, innerhalb des unteren Gehäuses 160 untergebracht. Das untere Gehäuse 160 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Zylinders mit einem Boden. Dieselkraftstoff, der von dem Förderdurchgang 126 gefördert wird, tritt durch eine äußere Umfangsseite und eine Bodenseite des zylindrischen Elements 131 und strömt in das zylindrische Element 131. Der Kraftstoff, der so gefiltert wird, tritt durch einen Auslassanschluss 132, der an einer oberen Flächenseite des Elements ausgebildet ist, und wird zu der Kraftstoffeinspritzpumpe gefördert. Zu diesem Zeitpunkt übersteigt durch den Betrieb des Thermoventils 120 die Kraftstofftemperatur den Trübungspunkt des leichten Öls, und so gibt es nicht die Gefahr der Wachsablagerung an dem Element 131.

Die Trenneinrichtung 140, die an einer Bodenseite des unteren Gehäuses 160 angeordnet ist, ist für die Trennung oder die Sedimentation von in dem Dieselkraftstoff enthaltenen Wassers vorgesehen. Die Trenneinrichtung 140 ist mit einem Sensor 141 der Schwimmerbauart zum Erfassen des Wasserniveaus und einem Ablaufhahn 142 versehen. Wenn das abgetrennte Wasser ein voreingestelltes Niveau überschreitet, gibt der Sensor 141 der Schwimmerbauart ein Ein-Signal aus, was verursacht, dass sich eine (nicht gezeigte) Warnleuchte einschaltet. Ein Fahrer löst beispielsweise den Ablaufhahn 142 auf Grund der Kenntnisnahme dieses Zustands, wobei das in der Trenneinrichtung 140 vorhandene Wasser entfernt werden kann.

Die Strömung des Kraftstoffs innerhalb der Kraftstofffiltereinrichtung 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 oder Fig. 3 beschrieben. Zuerst strömt in einem normalen Betrieb Kraftstoff von dem Kraftstofftank → Förderdurchgang 116 → Ansaugpumpe 110 (Strömung → ). Darauf strömt Kraftstoff von der Ansaugpumpe 110 zu dem Förderdurchgang 126, während er die Rückseite in Fig. 2 durchläuft (Strömung → ). Dann tritt Kraftstoff durch das Kraftstofffilter 130 und strömt zu der Kraftstoffeinspritzpumpe (Strömung → → ). Darauf strömt Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzpumpe, tritt durch den Rückführdurchgang 125 und kehrt zu dem Kraftstofftank zurück (Strömung → ). Wenn für diesen Fall die Temperatur des Rückführkraftstoffs, der durch den Rückführdurchgang 125 strömt, relativ niedrig ist, öffnet sich das Bimetallventil 121, und das Rückschlagventil 122 öffnet sich ebenso, da der Förderdurchgang 126 sich in dem Zustand eines negativen Drucks (Unterdrucks) befindet. Als Folge tritt ein Teil des Rückführkraftstoffs durch den Verbindungsdurchgang 124 und strömt in den Förderdurchgang 126, wobei verursacht wird, dass die Temperatur des Kraftstoffs, der durch den Förderdurchgang 126 strömt, ansteigt, wobei so die Bildung von Wachs verhindert wird.

Wenn Luft in den Kraftstoffdurchgang zum Zeitpunkt des Ersetzens des Filterelements 131 oder aufgrund des Aufbrauchens des Kraftstoffs gemischt wird, wird ein handbetriebener bzw. manueller Knopf der Ansaugpumpe 110 eine vorbestimmte Anzahl von Malen bzw. Zyklen auf und ab gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Innendruck des Förderdurchgangs 126 positiv, da eine Förderpumpe in der Kraftstoffeinspritzpumpe ausgeschaltet ist. Folglich wird eine Kraft an dem Rückschlagventil 122 an der Seite ausgeübt, an der der Verbindungsanschluss 127 geschlossen ist, so dass das Rückschlagventil 122 die Strömung des Rückführkraftstoffs durch den Verbindungsdurchgang 124 verhindert. Als Folge tritt der Kraftstoff, der aus der Kraftstoffeinspritzpumpe strömt, durch den Rückführdurchgang 125, und die gesamte Menge des Kraftstoffs strömt in den Kraftstofftank. Somit gibt es nicht die Gefahr, dass Kraftstoff mit darin gemischter Luft erneut zu dem Förderdurchgang 126 zurückkehren kann. Daher wird durch das Betreiben der Ansaugpumpe eine vorbestimmte Anzahl von Malen bzw. Zyklen der Kraftstoff mit darin gemischter Luft zu dem Kraftstofftank zurückgeführt, während jeder Kraftstoffdurchgang mit luftfreiem Kraftstoff gefüllt ist.

Die folgende Beschreibung ist nun bezüglich einer Kraftstoffzufuhrvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen.

Bei dieser Kraftstoffzufuhrvorrichtung sind, anders als bei der Kraftstofffiltervorrichtung 100, die vorstehend beschrieben ist, die Ansaugpumpe 110, das Kraftstofffilter 130 und das Thermoventil 120 nicht integral, sondern sie sind geeignet voneinander geteilt bzw. getrennt. Ein Thermoventil 220 als grundlegender Abschnitt der Kraftstoffzufuhrvorrichtung ist in Fig. 4 gezeigt. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktion des Thermoventils 220 ist der gleiche wie derjenige des vorstehend beschriebenen Thermoventils 120. Das Thermoventil 220 ist aus einem Bimetall 221, einem Rückschlagventil 222, einem unterem Ventilgehäuse 260, das beide Ventile aufnimmt, und einem oberem Ventilgehäuse 250 aufgebaut, das das Bimetallventil 221 zwischen sich und dem unterem Ventilgehäuse 260 gegriffen hält und das einen Rückführdurchgang 225 und einen Verbindungsdurchgang 224 definiert. Das Bimetallventil 221 und das Rückschlagventil 222 entsprechen dem Thermoventil bzw. dem Abschaltventil, wobei auf beide in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen ist.

Ein Nippel 250a ist einstückig mit einem Einlassanschluss des Rückführdurchgangs 225, um die Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Kraftstoffpumpe über einen gegenüber Öl beständigen Gummischlauch zu gestatten. In ähnlicher Weise ist ein Nippel 250b einstückig mit einem Auslassanschluss des Rückführdurchgangs 225, um die Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Kraftstofftank durch einen gegenüber Öl beständigen Gummischlauch zu gestatten.

Das Rückschlagventil 222 ist stromabwärts (an der Kraftstoffzufuhrdurchgangseite) des Bimetallventils 221 angeordnet, und mit einem Haltelement 221a des Bimetallventils 221 als ein Ventilsitz wird das Rückschlagventil 222 von der stromabwärtigen Seite zu der stromaufwärtigen Seite mittels einer Schraubenfeder 222a mit einer geringen Federkonstante vorgespannt. Die Schraubenfeder 222a ist durch einen Stützabschnitt 260b des unteren Ventilgehäuses 260 gestützt, und ein Ausschnittabschnitt ist an einer äußeren Umfangsseite des Stützabschnitts 260b des unteren Ventilgehäuses 260 ausgebildet, wobei dadurch dem Kraftstoff gestattet wird, in den Förderdurchgang 226 von dem Verbindungsdurchgang 224 zu strömen. Die Strömung des Kraftstoffs ist die gleiche wie bei der Kraftstofffiltervorrichtung 100, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Ebenso sind in Fig. 4 Richtungen und Symbole der Strömung wie in Fig. 3 gezeigt.

Bei der Kraftstoffzufuhrvorrichtung oder der Kraftstofffiltervorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die vorstehend vorgestellt ist, wird auch dann, wenn die Kraftstoffdruckförderpumpe in einem Zustand von in den Kraftstoffdurchgang zum Zeitpunkt des Ersetzens des Kraftstofffilters oder aufgrund des Aufbrauchens von Kraftstoff gemischter Luft betrieben wird, Kraftstoff mit darin gemischter Luft nicht erneut zu dem Förderdurchgang zurückgeführt, da das Abschaltventil den Verbindungsdurchgang schließt, wodurch die Zirkulation des Kraftstoffs durch das Kraftstoffsystem verhindert werden kann. Außerdem vereinfacht das Vorsehen der Kraftstoffdruckförderpumpe die Wiederherstellung des Kraftstoffsystems, und durch Rückführen des Rückführkraftstoffs bei einer niedrigen Temperatur zu dem Förderdurchgang, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist, ist es möglich, das durch Wachs verursachte Verstopfen des Kraftstofffilters zu verhindern.

Da des Weiteren bei der Kraftstofffiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Kraftstofffilter und anderes integral bzw. einstückig ausgebildet sind, ist es möglich, die gesamte Vorrichtung kompakt aufzubauen.

Somit weist die Kraftstoffzufuhrvorrichtung die Kraftstoffdruckförderpumpe auf, die in dem Förderdurchgang zum Fördern von Dieselkraftstoff von dem Kraftstofftank zu der Kraftstoffeinspritzpumpe durch das Filter angeordnet ist. Stromaufwärts gelegen von dem Kraftstofffilter und in der Lage, Dieselkraftstoff unter Druck zu fördern, ist das Thermoventil in dem Verbindungsdurchgang für die Verbindung zwischen dem Rückführdurchgang zum Rückführen von Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe überströmt, zu dem Kraftstofftank und dem Förderdurchgang angeordnet, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist. Das Thermoventil verursacht, dass der Verbindungsdurchgang sich zumindest bei einer niedrigen Temperatur öffnet, bei der sich Wachs aus dem Dieselkraftstoff bildet, und das Abschaltventil schließt den Verbindungsdurchgang während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe. Da das Abschaltventil den Verbindungsdurchgang schließt, wenn die Kraftstoffdruckförderpumpe in Betrieb ist, ist es möglich, zu verhindern, dass eine Mischung aus Kraftstoff und Luft durch das Kraftstoffsystem zirkuliert.

Claims (3)

1. Kraftstoffzufuhrvorrichtung mit:
einer Kraftstoffdruckförderpumpe, die in einem Förderdurchgang zum Fördern von Dieselkraftstoff von einem Kraftstofftank zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe über ein Kraftstofffilter angeordnet ist, wobei die Kraftstoffdruckförderpumpe in der Lage ist, den Dieselkraftstoff zeitweilig unter Druck zu fördern;
einem Thermoventil, das in einem Verbindungsdurchgang für eine Verbindung zwischen einem Rückführdurchgang zum Rückführen von Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe überströmt, zu dem Kraftstofftank und dem Förderdurchgang angeordnet ist, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist, wobei das Thermoventil verursacht, dass sich der Verbindungsdurchgang zumindest bei einer niedrigen Temperatur öffnet, bei der sich Wachs aus dem Dieselkraftstoff bildet, und
einem Abschaltventil, das den Verbindungsdurchgang während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe schließt.

2. Kraftstoffzufuhrvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsdurchgang in Verbindung mit dem Förderdurchgang ist, der zwischen dem Kraftstofffilter und der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter angeordneten Kraftstoffdruckförderpumpe gelegen ist, wobei das Abschaltventil den Verbindungsdurchgang schließt, wenn die Kraftstoffdruckförderpumpe arbeitet und der Innendruck des Förderdurchgangs positiv wird.

3. Kraftstofffiltervorrichtung mit:
einem Kraftstofffilter, das in einem Förderdurchgang zum Fördern von Dieselkraftstoff von einem Kraftstofftank zu einer Kraftstoffeinspritzpumpe durch das Kraftstofffilter zum Filtern des Dieselkraftstoffs stromaufwärts von der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet ist;
einer Kraftstoffdruckförderpumpe, die in dem Förderdurchgang angeordnet und in der Lage ist, den Dieselkraftstoff zeitweilig unter Druck zu fördern;
einem Thermoventil, das in einem Verbindungsdurchgang für eine Verbindung zwischen einem Rückführdurchgang zum Rückführen von Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzpumpe überströmt, zu dem Kraftstofftank, und dem Förderdurchgang angeordnet ist, der stromaufwärts von dem Kraftstofffilter gelegen ist, wobei das Thermoventil verursacht, dass sich der Verbindungsdurchgang zumindest bei einer niedrigen Temperatur öffnet, bei der sich aus dem Dieselkraftstoff Wachs bildet;
einem Abschaltventil, das den Verbindungsdurchgang während des Betriebs der Kraftstoffdruckförderpumpe schließt;
einem zylindrischen, unteren Gehäuse, das einen Boden hat und das Kraftstofffilter aufnimmt, und
einem oberen Gehäuse, das in einer Öffnung des unteren Gehäuses angeordnet ist und mit dem Thermoventil und dem Abschaltventil versehen ist.