DE112014002269B4 - fuel system - Google Patents
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Abstract
Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor (1), wobei das System Folgendes umfasst:
einen Kraftstofftank (2),
eine Kraftstoffleitung (3) zum Fördern von Kraftstoff von dem Kraftstofftank (2) zu dem Motor (1),
ein Filtergehäuse (5, 7), welches ein entfernbares Filterelement (5a, 7a) enthält, welches zum Filtern des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung (3) angepasst ist, und
eine Rücklaufleitung (11), die einen Einlass (11a1, 11a2) in dem Filtergehäuse (5, 7) und einen Auslass (11b) in dem Kraftstofftank (2) aufweist, wobei der Einlass (11a1, 11a2) auf einer höheren Ebene als einem oberen Abschnitt des Kraftstofftanks (2) positioniert ist, wobei die Rücklaufleitung (11) angepasst ist, um in dem Filtergehäuse (5, 7) verbleibenden Kraftstoff zu dem Kraftstofftank (2) zu Zeiten zurückzuführen, zu denen das Filterelement (5a, 7a) entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufleitung (11) eine Entlüftungsvorrichtung (12) umfasst, die angepasst ist, um Luft aus der Rücklaufleitung (11) auszuleiten.
Fuel system for an internal combustion engine (1), the system comprising:
a fuel tank (2),
a fuel line (3) for delivering fuel from the fuel tank (2) to the engine (1),
a filter housing (5, 7) containing a removable filter element (5a, 7a) adapted for filtering the fuel in the fuel line (3), and
a return line (11) having an inlet (11a 1 , 11a 2 ) in the filter housing (5, 7) and an outlet (11b) in the fuel tank (2), wherein the inlet (11a 1 , 11a 2 ) on a positioned at a higher level than an upper portion of the fuel tank (2), the return line (11) being adapted to return fuel remaining in the filter housing (5, 7) to the fuel tank (2) at times when the filter element (5a , 7a) is removed,
characterized in that the return line (11) comprises a venting device (12) adapted to discharge air from the return line (11).
Description
Hintergrund der Erfindung und Stand der TechnikBackground of the invention and prior art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a fuel system according to the preamble of
Der an Tankstellen verfügbare Kraftstoff zum Betrieb von Verbrennungsmotoren ist nicht völlig rein, da er im Wesentlichen immer eine kleine Menge an Verunreinigungen in Form von Wasser, Sand, Staub und anderen Arten von Partikeln enthält. Systeme zum Fördern von Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor umfassen mindestens einen Kraftstofffilter zum Entfernen von Verunreinigungen von dem Kraftstoff, um Schäden an Komponenten des Kraftstoffsystems zu vermeiden.The fuel available at service stations for the operation of internal combustion engines is not completely pure, since it essentially always contains a small amount of impurities in the form of water, sand, dust and other types of particles. Systems for delivering fuel to an internal combustion engine include at least one fuel filter for removing contaminants from the fuel to prevent damage to fuel system components.
Im Falle von Motoren, die mit Hochdruckeinspritzung von Kraftstoff versehen sind, ist es sehr wichtig, eine gute Filtrierung des Kraftstoffs zu erreichen, um beispielsweise eine Hochdruckpumpe und Einspritzeinrichtungen vor Verunreinigungen zu schützen. In der Regel wird der Kraftstoff, bei dem es sich gewöhnlich um Dieselöl handelt, in zwei Stufen gefiltert, bevor er mit hohem Druck in die Verbrennungsräume eines Dieselmotors von einem Speichertank (einer „Common Rail“) eingespritzt wird. Das Filtern des Kraftstoffs umfasst gewöhnlich das Verwenden eines ersten Filtergehäuses mit einem ersten Filterelement, welches stromaufwärts einer Förderpumpe positioniert ist, die Kraftstoff von einem Kraftstofftank ansaugt. Der Zweck des ersten Filterelements besteht darin, grobe Partikel von dem Kraftstoff zu entfernen, sodass sie nicht die Förderpumpe beschädigen. Wasser wird ebenfalls in dem ersten Filtergehäuse von dem Kraftstoff abgeschieden. Ein zweites Filtergehäuse mit einem zweiten Filterelement ist stromabwärts der Förderpumpe vorgesehen, um feinere Partikel von dem Kraftstoff zu entfernen, sodass sie die Hochdruckpumpe und die Einspritzeinrichtungen nicht erreichen und beschädigen.In the case of engines provided with high-pressure fuel injection, it is very important to achieve good filtration of the fuel, for example to protect a high-pressure pump and injectors from impurities. Typically, the fuel, which is usually diesel oil, is filtered in two stages before being injected at high pressure into a diesel engine's combustion chambers from a storage tank (a 'common rail'). Filtering the fuel typically includes using a first filter housing having a first filter element positioned upstream of a feed pump that draws fuel from a fuel tank. The purpose of the first filter element is to remove coarse particles from the fuel so that they do not damage the feed pump. Water is also separated from the fuel in the first filter housing. A second filter housing with a second filter element is provided downstream of the feed pump to remove finer particles from the fuel so that they do not reach and damage the high pressure pump and injectors.
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Filterelemente müssen häufig gewechselt werden, vorzugsweise bei jeder Wartung, da es im Laufe der Zeit für den Kraftstoff immer schwieriger wird, die Filterelemente zu passieren, wenn sie sich fortschreitend absetzen. Durch das Herausheben eines Filters aus einem Filtergehäuse wird eine Öffnung zu einer Rücklaufleitung an einem unteren Teil des Filtergehäuses freigegeben. Der in dem Filtergehäuse verbleibende Kraftstoff wird deshalb über die Rücklaufleitung zu dem Kraftstofftank zurücklaufen. Dieses Entleeren des Kraftstoffs aus dem Filtergehäuse funktioniert jedoch nicht immer, und in solchen Fällen bleibt immer noch Kraftstoff in dem Filtergehäuse zurück, wenn ein neues Filterelement eingebaut wird. Mindestens ein Teil des in dem Filtergehäuse verbleibenden Kraftstoffs bleibt ungefiltert. Wenn das Entleeren nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann der ungefilterte Kraftstoff gut weiter in das Kraftstoffsystem laufen und empfindliche Komponenten beschädigen, die stromabwärts des Filtergehäuses in der Kraftstoffleitung angeordnet sind, wenn der Motor nachfolgend gestartet wird.Filter elements must be changed frequently, preferably at every service, as over time it becomes more and more difficult for fuel to pass through the filter elements as it progressively settles. Lifting a filter out of a filter housing uncovers an opening to a return line at a lower part of the filter housing. The fuel remaining in the filter housing will therefore flow back to the fuel tank via the return line. However, this draining of fuel from the filter housing does not always work, and in such cases fuel will still remain in the filter housing when a new filter element is installed. At least a portion of the fuel remaining in the filter housing remains unfiltered. If the purge does not work properly, the unfiltered fuel may well continue into the fuel system and damage sensitive components located downstream of the filter housing in the fuel line when the engine is subsequently started.
Kurzdarstellung der ErfindungSummary of the Invention
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kraftstoffsystem vorzuschlagen, bei dem das Risiko, dass ein Filtergehäuse nicht von Kraftstoff entleert wird, wenn ein Filterelement daraus herausgehoben wird, im Wesentlichen beseitigt ist.The object of the present invention is to propose a fuel system in which the risk of a filter housing not being emptied of fuel when lifting a filter element therefrom is substantially eliminated.
Dieser Gegenstand wird mit dem Kraftstoffsystem der in dem Oberbegriff erwähnten Art erreicht, welches durch die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Durch das Herausheben eines Filters aus einem Filtergehäuse wird eine Einlassöffnung zu einer Rücklaufleitung freigegeben. Da diese Einlassöffnung auf einer höheren Ebene als ein oberer Teil des Kraftstofftanks positioniert ist, läuft in dem Filtergehäuse verbleibender Kraftstoff normalerweise über die Rücklaufleitung zu dem Tank zurück, wenn das Filterelement herausgehoben wird. Es wurde jedoch herausgefunden, dass das Filtergehäuse nicht immer von Kraftstoff entleert wird, wenn das Filterelement herausgehoben wird, und dass der Grund dafür darin besteht, dass sich diese Luft in der Rücklaufleitung ansammelt und den Kraftstoffstrom blockiert. Damit ein Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung erfolgt, muss der Kraftstoff darin in der Lage sein, in den Tank auszulaufen. Eine Voraussetzung dafür besteht darin, dass sich in der Rücklaufleitung in nächster Nähe zu dem Kraftstofftank eine ununterbrochene Kraftstoffsäule befindet, deren oberes Ende auf einer höheren Ebene als der Oberfläche des Kraftstoffs in dem Tank positioniert ist. Wenn sich Luft in der Rücklaufleitung ansammelt, ist dort nicht immer solch eine Kraftstoffsäule vorhanden, insbesondere dann, wenn der Kraftstoffpegel in dem Tank hoch ist. Das Problem wird gemäß der Erfindung durch Bereitstellen einer Entlüftungsvorrichtung in der Rücklaufleitung gelöst. Alle Ansammlungen von Luft, die einen Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung verhindern, können leicht und effektiv durch eine passend positionierte Entlüftungsvorrichtung beseitigt werden. Dadurch wird es möglich, dass im Wesentlichen immer eine Kraftstoffsäule in der Rücklaufleitung in der Nähe des Tanks vorhanden ist, die in der Lage ist, in der Rücklaufleitung einen Kraftstoffstrom zu veranlassen, der den in dem Filtergehäuse verbleibenden Kraftstoff beseitigt, wenn das Filterelement herausgenommen wird. Das Risiko, dass ungefilterter Kraftstoff weiter in die Kraftstoffleitung läuft und Schäden an empfindlichen Komponenten während eines nachfolgenden Betriebs verursacht, ist somit im Wesentlichen beseitigt.This object is achieved with the fuel system of the kind mentioned in the preamble, which is characterized by the features indicated in the characterizing part of
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Entlüftungsvorrichtung innerhalb des Kraftstofftanks positioniert. Wenn eine Ansammlung von Luft in der Rücklaufleitung auftritt, ist die Ebene nicht mehr mit der Oberfläche des Kraftstoffs in dem Tank identisch, der den Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung stoppt. Die Ansammlung von Luft, die den Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung verhindert, befindet sich somit innerhalb des Tanks. Um diese Ansammlung von Luft zu beseitigen, muss sich die Entlüftungsvorrichtung innerhalb des Tanks befinden. Alternativ kann eine Entlüftungsvorrichtung in der Rücklaufleitung an einem Punkt stromaufwärts des Tanks vorgesehen sein, wobei in diesem Fall Luft in der Rücklaufleitung vorbeugend beseitigt wird, bevor sie nach unten angesaugt wird und sich in der Rücklaufleitung innerhalb des Tanks ansammelt.In one embodiment of the present invention, the venting device is positioned within the fuel tank. When an accumulation of air occurs in the return line, the level is no longer identical to the surface of the fuel in the tank, which stops the flow of fuel in the return line. The accumulation of air that prevents fuel flow in the return line is thus inside the tank. To eliminate this accumulation of air, the venting device must be inside the tank. Alternatively, a venting device may be provided in the return line at a point upstream of the tank, in which case air in the return line is preemptively removed before it is sucked down and accumulates in the return line within the tank.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Entlüftungsvorrichtung innerhalb des Kraftstofftanks auf einer höheren Ebene als diejenige des Kraftstoffs in dem Tank positioniert, wenn der letztere zu 80 % mit Kraftstoff gefüllt ist. Das Blockadeproblem in der Rücklaufleitung wird somit nur dann auftreten, wenn der Tank voll oder im Wesentlichen voll ist. Die Rücklaufleitung weist gewöhnlich eine vertikale Verlängerung nach unten in den Tank auf. Da Luft leichter als Kraftstoff ist, sammelt sich die Luft in einem oberen Teil der vertikalen Ausdehnung der Rücklaufleitung innerhalb des Kraftstofftanks an. Solche Ansammlungen von Luft verursachen Blockaden in der Rücklaufleitung, wenn sie sich auf derselben Ebene wie der Kraftstoff in dem Tank befinden. Blockaden in der Rücklaufleitung treten deshalb im Wesentlichen nur dann auf, wenn der Tank voll oder im Wesentlichen voll ist. Durch diesen Hintergrund ist es für eine Entlüftungsvorrichtung angemessen, an einem Punkt in dem Kraftstofftank so positioniert zu sein, dass Luft in der Rücklaufleitung über oder geradewegs unter dem Kraftstoffpegel freigesetzt werden kann, wenn der Tank voll oder nahezu voll ist.In one embodiment of the present invention, the venting device is positioned within the fuel tank at a higher level than that of the fuel in the tank when the latter is 80% full of fuel. The blockage problem in the return line will thus only occur when the tank is full or substantially full. The return line usually has a vertical extension down into the tank. Because air is lighter than fuel, the air accumulates in an upper portion of the vertical extent of the return line within the fuel tank. Such accumulations of air cause blockages in the return line when they are at the same level as the fuel in the tank. Blockages in the return line therefore essentially only occur when the tank is full or substantially full. With this in mind, it is appropriate for a venting device to be positioned at a point in the fuel tank such that air in the return line can be released above or just below the fuel level when the tank is full or nearly full.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Konfiguration der Entlüftungsvorrichtung derart, dass sie das Eintreten von Luft in die Rücklaufleitung verhindert. Es gibt viele Gründe, weshalb die Rücklaufleitung keine Luft enthalten sollte. Deshalb ist es wichtig, dass Luft nicht über die Entlüftungsvorrichtung in die Rücklaufleitung angesaugt wird. Die Entlüftungsvorrichtung kann angepasst sein, um Luft aus der Rücklaufleitung freizusetzen, wenn ein zuvor festgelegter Druck in der Rücklaufleitung vorherrscht. Dieser Druck kann ein Überdruck im Verhältnis zu dem Luftdruck innerhalb des Kraftstofftanks sein. Der Luftdruck in dem Kraftstofftank entspricht gewöhnlich dem Umgebungsluftdruck in Fällen, in denen der Tank gewöhnlich einen Deckel mit einem Ventil aufweist, welches fortschreitend Luft in den Tank hineinlässt, wenn der Kraftstoff in dem Tank verbraucht wird.In one embodiment of the present invention, the configuration of the venting device is such that it prevents air from entering the return line. There are many reasons why the return line should not contain air. It is therefore important that air is not sucked into the return line via the ventilation device. The venting device may be adapted to release air from the return line when a predetermined pressure prevails in the return line. This pressure may be an overpressure relative to the air pressure within the fuel tank. The air pressure in the fuel tank usually equals the ambient air pressure in cases where the tank usually has a lid with a valve that progressively admits air into the tank as the fuel in the tank is consumed.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Entlüftungsvorrichtung ein Rohr, welches ein erstes Ende, welches mit der Rücklaufleitung verbunden ist, und ein zweites Ende aufweist, welches offen ist. Ein solches Rohr ermöglicht es, einen Entlüftungsdurchgang zwischen einem geeigneten Punkt in der Rücklaufleitung und einem geeigneten Punkt innerhalb des Kraftstofftanks einzurichten. Die Entlüftungsvorrichtung kann ein Rohr umfassen, welches konfiguriert ist, um einen lokalen Mindestabschnitt aufzuweisen, der auf einer niedrigeren Ebene als die Enden des Rohrs angeordnet ist, und angepasst ist, um Kraftstoff zu enthalten. Das Herausheben eines Filterelements aus dem Filtergehäuse hat einen Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung zum Ergebnis. Wenn dieser Strom die Entlüftungsvorrichtung erreicht, tritt eine kleine Menge des Kraftstoffs in das Rohr ein, wobei es in dem lokalen Mindestabschnitt eine Flüssigkeitssperre erzeugt, die das Eintreten von Luft in die Rücklaufleitung verhindert. Wenn der Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung blockiert ist, wird die in der Rücklaufleitung angesammelte Luft durch Kraftstoff stromaufwärts der Luft mit Druck beaufschlagt. Die angesammelte Luft erreicht somit einen Überdruck im Verhältnis zu der Luft in dem Kraftstofftank. Diese Druckdifferenz ermöglicht es, dass in der Rücklaufleitung angesammelte Luft zu der Luft in dem Tank über den lokalen Mindestabschnitt ausgestoßen werden kann, der Kraftstoff enthält.In one embodiment of the present invention, the venting device includes a tube having a first end connected to the return line and a second end which is open. Such a tube enables a vent passage to be established between an appropriate point in the return line and an appropriate point within the fuel tank. The venting device may include a tube configured to have a minimum local section located at a lower level than the ends of the tube and adapted to contain fuel. Lifting a filter element out of the filter housing results in fuel flow in the return line. When this flow reaches the venting device, a small amount of the fuel enters the tube, creating a liquid barrier in the local minimum section that prevents air from entering the return line. When fuel flow is blocked in the return line, the air accumulated in the return line is pressurized by fuel upstream of the air. The accumulated air thus reaches an over pressure relative to the air in the fuel tank. This pressure differential allows air accumulated in the return line to be expelled to the air in the tank via the local minimum section containing fuel.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Entlüftungsvorrichtung ein in dem Rohr positioniertes Rückschlagventil. Dieses Ventil kann ein Ventilelement aufweisen, welches durch eine elastische Kraft gegen einen Ventilsitz gepresst wird. Das Ventilelement kann daher nur in einer Richtung, und gegen die Wirkung der Federkraft geöffnet werden. Das Ventil verhindert somit gleichzeitig, dass Umgebungsluft in dem Kraftstofftank in die Rücklaufleitung eindringt. Rückschlagventile ermöglichen auch, dass Ansammlungen von Luft mit einem Überdruck aus der Rücklaufleitung austreten. Das offene Ende des Rohrs ist vorteilhafterweise auf einer höheren Ebene als das erste Rohrende positioniert. Das heißt, dass Luft aus der Rücklaufleitung im Wesentlichen immer über der Oberfläche des Kraftstoffs in dem Tank ausgeleitet werden kann, obwohl es möglich ist, dass in der Rücklaufleitung angesammelte Luft zu einem Punkt gerade unterhalb des Kraftstoffpegels in dem Tank ausgeleitet wird. In der Rücklaufleitung angesammelte Luft kann an einem Punkt darunter aufgenommen werden und an einem Punkt über der Oberfläche des Kraftstoffs in dem Tank freigesetzt werden.In one embodiment of the present invention, the venting device includes a check valve positioned in the tube. This valve may have a valve element which is pressed against a valve seat by an elastic force. The valve element can therefore only be opened in one direction and against the action of the spring force. The valve thus simultaneously prevents ambient air in the fuel tank from penetrating the return line. Check valves also allow accumulations of air to escape from the return line at a positive pressure. The open end of the tube is advantageously positioned at a higher level than the first end of the tube. That is, air can be discharged from the return line essentially always above the surface of the fuel in the tank, although it is possible for air accumulated in the return line to be discharged to a point just below the fuel level in the tank. Air accumulated in the return line can be taken in at a point below and released at a point above the surface of the fuel in the tank.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Rücklaufleitung einen Auslass auf, der sich auf einer niedrigeren Ebene als die Oberfläche des Kraftstoffs befindet, wenn der Tank 10 % mit Kraftstoff gefüllt ist. Um zu verhindern, dass Luft über die Auslassöffnung in die Rücklaufleitung eindringen kann, muss die Öffnung unterhalb der Oberfläche des Kraftstoffs in dem Tank liegen. Deshalb muss die Rücklaufleitung nahe an einer Bodenfläche des Tanks liegen. Das heißt, dass wenn der Tank vollständig gefüllt ist, die Rücklaufleitung eine große Tiefe in dem Tank erreicht, wodurch an dem Auslass der Rücklaufleitung ein relativ großer Druck erzeugt wird, der überwunden werden muss, um den Kraftstoff in die Lage zu versetzen, sich aus der Rücklaufleitung heraus zu bewegen. In dieser Situation besteht ein offensichtliches Risiko, dass alle Ansammlungen von Luft in der Rücklaufleitung den Kraftstoffstrom blockieren könnten.In one embodiment of the present invention, the return line has an outlet that is at a lower level than the surface of the fuel when the tank is 10% full of fuel. To prevent air from entering the return line via the outlet opening, the opening must be below the surface of the fuel in the tank. Therefore, the return line must be close to a bottom surface of the tank. That is, when the tank is completely full, the return line reaches a great depth in the tank, creating a relatively large pressure at the outlet of the return line, which must be overcome to enable the fuel to flow out to move out of the return line. In this situation there is an obvious risk that any accumulation of air in the return line could block the flow of fuel.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Rücklaufleitung angepasst, um in dem Filtergehäuse mit dem Filterelement verbleibenden Kraftstoff zurückzuführen, und wobei die Kraftstoffleitung eine Hochdruckpumpe und einen Speichertank aufweist. In Kraftstoffsystemen, in denen Kraftstoff zu sehr hohem Druck in einem Speichertank (einer „Common Rail“) verdichtet wird, ist es extrem wichtig, dass der Kraftstoff keine Wasserpartikel enthält, die empfindliche Komponenten wie z. B. Hochdruckpumpen und Einspritzeinrichtungen beschädigen könnten. Das Filtergehäuse kann ein Filterelement umfassen, welches angepasst ist, während des Betriebs den Kraftstoff grob zu filtern, bevor er die Förderpumpe erreicht, die ihn von dem Tank ansaugt. Kraftstoffeinspritzsysteme der oben erwähnten Art weisen gewöhnlich zwei Kraftstofffilter auf, nämlich einen Grobfilter für den Kraftstoff, bevor er eine Förderpumpe erreicht, und einen Feinfilter, der kleinere Partikel von dem Kraftstoff entfernt, bevor er in einer Hochdruckpumpe mit Druck beaufschlagt wird. Da ein Teil des Kraftstoffs in dem Filtergehäuse mit dem Grobfilter vollständig ungefiltert bleibt, ist es extrem wichtig, dass der gesamte Kraftstoff in diesem Filtergehäuse über die Rücklaufleitung beseitigt wird, bevor ein neues Filterelement in das Filtergehäuse eingebaut wird. Die Rücklaufleitung kann vorteilhafterweise Kraftstoff von den beiden Filtergehäusen zurückführen. Wenn die Filterelemente in beiden Filtergehäusen gleichzeitig gewechselt, und durch eine gemeinsame Rücklaufleitung entleert werden, ist es extrem wichtig, dass das Entleeren des Kraftstoffs in der Rücklaufleitung funktioniert, da vollständig ungefilterter Kraftstoff andernfalls an beiden Filtergehäusen vorbeilaufen kann, wenn der Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung blockiert ist.In one embodiment of the present invention, the return line is adapted to return fuel remaining in the filter housing with the filter element, and the fuel line includes a high-pressure pump and a storage tank. In fuel systems, where fuel is compressed to very high pressure in a storage tank (a "common rail"), it is extremely important that the fuel does not contain water particles, which can damage sensitive components such as fuel. B. could damage high-pressure pumps and injectors. The filter housing may comprise a filter element which is adapted, during operation, to coarsely filter the fuel before it reaches the feed pump, which sucks it from the tank. Fuel injection systems of the type mentioned above usually have two fuel filters, namely a coarse filter for the fuel before it reaches a feed pump and a fine filter which removes smaller particles from the fuel before it is pressurized in a high-pressure pump. Since some of the fuel in the filter housing with the coarse filter remains completely unfiltered, it is extremely important that all fuel in this filter housing is removed via the return line before a new filter element is installed in the filter housing. The return line can advantageously return fuel from the two filter housings. If the filter elements in both filter housings are changed at the same time and drained through a common return line, it is extremely important that the draining of the fuel in the return line works properly, otherwise completely unfiltered fuel can bypass both filter housings if the fuel flow in the return line is blocked is.
Figurenlistecharacter list
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der ErfindungDetailed description of preferred embodiments of the invention
Das grobgefilterte Dieselöl erreicht die Förderpumpe 6 über einen zweiten Leitungsabschnitt 3b. Nach dem Grobfiltern ist das Dieselöl genügend frei von Verunreinigungen, um Schäden an der Förderpumpe zu vermeiden. Es passiert danach einen dritten Leitungsabschnitt 3c zu einem zweiten Filtergehäuse 7, in dem es durch ein schematisch dargestelltes zweites Filterelement 7a feingefiltert wird. Das zweite Filtergehäuse weist einen öffnungsfähigen Deckel 7b auf, der geöffnet wird, wenn das Filterelement 7a zu wechseln ist. Das feingefilterte Dieselöl von dem zweiten Filtergehäuse 7 erreicht eine Hochdruckpumpe 8 über einen vierten Leitungsabschnitt 3d. Das Dieselöl ist nun vollkommen frei von Verunreinigungen, welche die Hochdruckpumpe und andere Komponenten des Kraftstoffsystems beschädigen können. Die Hochdruckpumpe ist angepasst, um das Dieselöl so mit Druck zu beaufschlagen, dass es mit hohem Druck in einen Speichertank 9 in Form eines sogenannten Common Rail gefördert wird. Der Hochdruck in dem Speichertank dient als Triebkraft, um zu ermöglichen, dass Dieselöl mit hohem Druck in die jeweiligen Zylinder des Motors durch Einspritzeinrichtungen 10 eingespritzt wird. Eine Rücklaufleitung 11 verläuft von einer Einlassöffnung 11a1 des ersten Filtergehäuses 5 zu dem Kraftstofftank 2, um zu ermöglichen, in dem ersten Filtergehäuse verbleibendes Dieselöl während Reparaturarbeiten und beim Wechseln des Filterelements 5a in dem Filtergehäuse 5 zu entleeren. Die Rücklaufleitung weist auch eine Einlassöffnung 11a2 auf, die es ermöglicht, in dem zweiten Filtergehäuse 7 verbleibendes Dieselöl während Reparaturarbeiten und beim Wechseln des Filterelements 7a in dem Filtergehäuse 7 zu entleeren. Die Rücklaufleitung ist auch mit einem Leitungsabschnitt 11c zum Rückführen von übriggebliebenem Dieselöl verbunden, welches durch die Einspritzeinrichtungen 10 nicht in den Motor eingespritzt wurde. Die Rücklaufleitung weist eine Ausgangsöffnung 11b auf, die in einem Bodenabschnitt des Kraftstofftanks 2 positioniert ist. Die Rücklaufleitung ist mit einer Entlüftungsvorrichtung 12 an einem Punkt innerhalb des Kraftstofftanks versehen.The roughly filtered diesel oil reaches the
Damit sie eine gute Funktion beibehalten, müssen die Filterelemente 5a, 7a relativ häufig gewechselt werden. Wenn sie zu wechseln sind, werden die jeweiligen Deckel 5b, 7b geöffnet, wodurch es möglich wird, die Filterelemente herauszuheben. Wenn sie von den unteren Auflageflächen in den jeweiligen Filtergehäusen 5, 7 angehoben werden, dann werden die Einlassöffnungen 11a1, 11a2 der Rücklaufleitungen in den jeweiligen Filtergehäusen freigegeben. Da sich diese Einlassöffnungen auf einer höheren Ebene als der Kraftstofftank 2 befinden, läuft in den Filtergehäusen verbleibender Kraftstoff normalerweise über die Rücklaufleitungen in den Tank zurück, wenn die Einlassöffnungen freigegeben werden. Neue Filterelemente 5a, 7a werden in die jeweiligen Filtergehäuse eingesetzt, gefolgt von den Deckeln 5b, 7b, die an ihrer Position eingesetzt werden. Somit ist es relativ einfach, die Filterelemente in den Filtergehäusen zu wechseln. In bestimmten Situationen können sich Ansammlungen von Luft in der Rücklaufleitung 11 bilden. Solche Ansammlungen können den Strom von verbleibendem Dieselöl von den jeweiligen Filtergehäusen blockieren, wenn die Filterelemente herausgehoben werden. Mindestens ein Teil des in den Filtergehäusen verbleibenden Dieselöls bleibt ungefiltert. Wenn ungefiltertes Dieselöl beim Austauschen von Filterelementen nicht von den Filtergehäusen entfernt wird, können sich Partikel und Verunreinigungen in dem Kraftstoff in der Kraftstoffleitung 3 weiterbewegen, wenn das Fahrzeug nachfolgend gestartet wird, und könnten Schäden an empfindlichen Komponenten wie der Hochdruckpumpe 8 und den Einspritzeinrichtungen 10 verursachen.The
Die Auslassöffnung 11b der Rücklaufleitung befindet sich auf einer Ebene h1 in der Nähe einer Bodenfläche des Kraftstofftanks 2, was bedeutet, dass diese Öffnung im Wesentlichen immer unter der Tankkraftstoffebene hb liegt. Wenn die Öffnung 11b über der Ebene hb positioniert wäre, könnten bestimmte Teile der Kraftstoffleitung 3 von Dieselöl entleert werden, wodurch es schwierig werden würde, den Motor zu starten. Wenn der Tank im Wesentlichen voll ist, dann befindet sich die Öffnung 11b relativ weit unter der Tankebene hb. Durch diese Situation wird ein relativ großer Druck an der Auslassöffnung erzeugt, der gewöhnlich kein Problem darstellt, da die Kraftstoffsäule in der Rücklaufleitung normalerweise groß genug ist, um den Kraftstoff hinaus in den Tank zu drücken. Es ist jedoch möglich, dass sich Luft in der Rücklaufleitung ansammeln kann, mit dem Folgerisiko, dass über der Tankkraftstoffebene keine ununterbrochene Kraftstoffsäule in der Rücklaufleitung nahe der Öffnung 11b vorhanden sein wird. Wenn dies der Fall ist, wird der Kraftstoffstrom in der Rücklaufleitung blockiert, und das in den Filtergehäusen 5, 7 verbleibende Dieselöl wird nicht entleert.The
Das Entlüften der Rücklaufleitung 11 wird mittels der Entlüftungsvorrichtung 12 bewirkt, die innerhalb des Kraftstofftanks 2 auf einer Ebene h2 positioniert ist. Ansammlungen von Luft auf dieser Ebene h2 in der Rücklaufleitung können somit aus der Rücklaufleitung herausgeleitet werden. Es ist somit immer möglich, dass sich in der Rücklaufleitung eine ununterbrochene Kraftstoffsäule befindet, die in der Lage ist, einen Strom in der Rücklaufleitung zu veranlassen, sodass die Filtergehäuse 5, 7 von Dieselöl entleert werden. Das Risiko, dass ungefiltertes Dieselöl weiter in der Kraftstoffleitung 3 läuft und Schäden an empfindlichen Komponenten verursacht, wenn das Fahrzeug nachfolgend gestartet wird, ist somit beseitigt.The venting of the
Die Erfindung ist in keinster Weise auf die Ausführungsformen begrenzt, auf die sich die Zeichnungen beziehen, und kann innerhalb des Umfangs der Ansprüche frei abgeändert werden.The invention is in no way limited to the embodiments referred to in the drawings and can be freely modified within the scope of the claims.
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