DE19526260C2

DE19526260C2 - Kraftstoffbehälter

Info

Publication number: DE19526260C2
Application number: DE19526260A
Authority: DE
Inventors: Joachim Guenther; Michael Herynek
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2015-07-20
Also published as: DE19526260A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffbehälter mit einer Kraftstoffentnahmevorrichtung, die mit einem Schwallbehälter ausgerüstet ist, der über eine Saugstrahlpumpe aus dem Kraftstoffbehälter mit Kraft stoff befüllt wird.

Es ist bereits eine Kraftstoffbehälter der eingangs aufgeführten Art allgemein bekannt, der einem Verbren nungsmotor über Leitungen und eine Kraftstoffpumpe Kraftstoff zur Verfügung stellt. Die Kraftstoffpumpe ist in einem unteren, an seiner Unterseite geschlosse nen und deshalb nicht leerlaufenden Schwallraum ange ordnet, in den eine Saugstrahlpumpe hineinreicht, die mit einer Kraftstoffeinspritzanlage in Verbindung steht. In dem Schwallraum ist ein Steigrohr vorgesehen, in das die Saugstrahlpumpe hineinragt. Durch die geschlossene Ausführung des Schwallraums ist es möglich, daß die Kraftstoffpumpe aus einem noch nicht mit Kraftstoff ge füllten Schwallraum Luft herausbefördert und dadurch im Schwallraum einen Unterdruck erzeugt, der so stark ist, daß Kraftstoff über das Steigrohr in den Schwallraum fließt. Der Schwallraum und die zugehörige Kraftfahr zeugpumpe sind bei den bekannten Anordnungen auf dem Boden des Kraftstoffbehälters angeordnet. Hierdurch wird die Montage bzw. die elektrische und hydrauliche Verbindung zwischen der Kraftfahrzeugpumpe und dem Schwallbehälter sowie dem Aggregaten der Verbrennungs kraftmaschine aufwendig, da relativ große Abstände zu überwinden sind. Außerdem werden die von der Kraftfahr zeugpumpe ausgehenden Schwingungen direkt auf den Kraftfahrzeugtank übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrich tung der eingangs aufgeführten Art derart zu verbes sern, daß eine leichte und kostengünstige Montage des Schwallbehälters und der Kraftstoffpumpe sowie der zu gehörigen Teile möglich ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Schwallbehälter mit der zugehörigen Kraftstoffpumpe im oberen Bereich des Kraftstoffbehälters angeordnet ist. Hierdurch wird die Montage des Kraftstoffbehälters und des Schwallbehälters mit den zugehörigen Leitungen, Durchgängen und Dichtungselementen wesentlich verbes sert, so daß die gesamte Anlage kostengünstiger herge stellt und relativ leicht montiert werden kann. Ferner besteht auch die Möglichkeit, die hydraulischen und elektrischen Anschlüsse zwischen Schwallbehälter, Kraftstoffpumpe und den Anschlüssen an der Motorseite durch Schnellverschlüsse vorzunehmen.

Es ist vorteilhaft, daß der Schwallbehälter mit der zu gehörigen Kraftstoffpumpe am oberen Ende des Kraft stoffbehälters befestigt ist, denn hierdurch kann auf die aufwendige Abstützung des Schwallbehälters auf dem Boden des Kraftstoffbehälters und gleichzeitig auf die hydraulische Verbindung zwischen Kraftstoffpumpe und Flansch sowie auf die elektrische Verbindung zwischen Tank und Schwallbehälter weitgehend verzichtet werden. So können insgesamt Bauteile eingespart werden.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbil dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß der Schwallbehälter und/oder die Kraftstoffpumpe über ein Tragteil und/oder einen Flansch mit dem oberen Ende des Kraftstoffbehälters verbunden sind. Hierdurch kann bei speilsweise die Pumpe in den Flansch hineingedrückt und dadurch automatisch mit den Schnellverschlüssen motor seitig verbunden werden. Anschließend braucht nur noch die Saugstrahlpumpe am Kraftstoffbehälter befestigt zu werden. Durch die vorteilhafte Ausbildung kann die Mon tagezeit reduziert und Teile eingespart werden. Durch den großen Abstand zwischen der Kraftstoffpumpe und dem Boden des Kraftstoffbehälters wird auch der Schallüber gang zwischen Pumpe und Kraftstoffbehälter klein gehal ten und Resonanzschwingungen werden vermieden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteil haft, daß das obere Ende des Schwallbehälters und/oder die Kraftstoffpumpe im Flansch des Kraftstoffbehälters integriert sind. Da der Schwallbehälter mit der zuge hörigen Kraftstoffpumpe im Flansch des den Schwall behälter aufnehmenden Kraftstoffbehälters integriert ist, sind die Distanzen zwischen den einzelnen Kupp lungsstellen relativ kurz, so daß die einzelnen hydrau lischen und elektrischen Verbindungen mit wesentlich geringerem Kostenaufwand hergestellt werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß das obere Ende des Schwallbehälters mit dem Flansch des Kraftstoffbehälters und das untere Teil des Schwall behälters sich mittel- oder unmittelbar auf dem Boden bzw. an Wandteilen des Kraftstoffbehälters abstützen.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfin dung, daß die Saugstrahlpumpe als Abstützelement für den Schwallbehälter ausgebildet ist. Durch die vorteil hafte Ausbildung der Saugstrahlpumpe bzw. des zugehöri gen Gehäuses als Abstützelement kann eine fast reso nanzfreie Verbindung von Saugstrahlpumpe bzw. Schwall behälter zu den Anschlußelementen im Kraftfahrzeug behälter bzw. dem Verbrennungsmotor hergestellt werden.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, daß die Saugstrahl pumpe an einer Außenseite des Schwallbehälters entlang geführt und mit dieser fest verbunden ist, und daß die Längsmittelachse der Saugstrahlpumpe parallel zur Außenseite des Schwallbehälters verläuft.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Längsmittelachse der Saugstrahlpumpe parallel zur Längsmittelachse der Kraftstoffpumpe und/oder des Schwallbehälters verläuft. Durch den parallelen Verlauf von Kraftstoffpumpe, Schwallbehälter und Saugstrahlpumpe lassen sich alle Teile auf kleinstem Raum im Kraftstoffbehälter unter bringen und auch die Verbindungen zwischen den einzel nen Teilen und dem Kraftstoffbehälter einfacher gestal ten als bisher.

Hierzu ist es vorteilhaft, daß die Treibdüse der Saugstrahlpumpe mit kurzem Abstand bzw. mit einem Ab stand kleiner als 15 mm zum Boden des Kraftstoffbehäl ters angeordnet ist. Da die Treibdüse der Saugstrahl pumpe dicht über dem Boden des Kraftstoffbehälters an geordnet ist, läßt sich der Wirkungsgrad der Saugstrahlpumpe verbessern, da aufgrund des kurzen An saugstutzens der Saugstrahlpumpe auch bei sehr geringem Kraftstoffpegel ausreichend Flüssigkeit angesaugt und in den Schwallbehälter befördert werden kann.

Ferner ist es vorteilhaft, daß die Saugstrahlpumpe teilweise im Schwallbehälter und teilweise im Kraft stoffbehälter angeordnet und mit beiden Behältern ver bunden ist.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbil dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß die Saugstrahlpumpe mit der Treibdüse und dem zugehörigen Mischrohr koaxial im Steigrohr angeordnet ist, das am Schwallbehälter befestigt ist, und daß die Treibdüse 3 mm bis 15 mm über dem Boden des Kraftstoffbehälters angeordnet ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß auch bei Startbeginn des Motors und entleertem Schwallbehälter Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in den Schwallbehälter ge langt, zumal die Kraftstoffpumpe so stark ausgelegt sein kann, daß sie auch ein gasförmiges Medium ansaugen kann. Ist also der Schwallbehälter aus irgendeinem Grund leergelaufen, so kann die Kraftstoffpumpe in Ver bindung mit der Saugstrahlpumpe Restmengenkraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in den Schwallbehälter be fördern und auf diese Weise der Kraftstoffeinspritz anlage sehr schnell ausreichend Kraftstoff zur Verfü gung stellen. Hierzu ist es, wie bereits erwähnt, von Vorteil, daß die Mischdüse nur 3 mm bis 15 mm über dem Boden des Kraftstoffbehälters angeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich die gesamte Anlage auch dann in Betrieb setzen, wenn sich nur wenig Kraftstoff im Kraftstoff behälter befindet.

Vorteilhaft ist es auch, daß gegen das obere Ende des Schwallbehälters und/oder die Saugstrahlpumpe ein Druckelement bzw. Federelement anliegt, das den Schwallbehälter und/oder die Saugstrahlpumpe gegen das untere Ende des Kraftstoffbehälters drückt, und daß zwischen dem unteren Ende der Saugstrahlpumpe und der Oberfläche des Bodens des Kraftstoffbehälters minde stens ein Schwingungsisolierungselement vorgesehen ist.

In der Figur ist die Erfindung an einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese Ausführungs form beschränkt zu sein. Die einzige Figur zeigt einen Kraftstoffbehälter 20 mit einem Schwallbehälter 4 und einer Saugstrahlpumpe 6 im Schnitt. Der Kraftstoff behälter 20 dient zur Aufnahme von Kraftstoff für ein Kraftfahrzeug. In dem Kraftstoffbehälter 20 befindet sich auf einem niedrigen Niveau eine Restkraftstoff menge, die durch den Kraftstoffspiegel 2 angedeutet ist.

Der Kraftstoffbehälter 20 ist mit dem im Querschnitt rechteckförmigen Schwallbehälter 4 ausgestattet, der aus Seitenwänden 5 und einem Boden 7 besteht, der einen relativ großen Abstand a zum Boden 15 des Kraftstoff behälters 20 aufweist. Hierdurch erhält man die Mög lichkeit, ein oberes Ende 8 des Kraftstoffbehälters 20 direkt mit einem Flansch 3 des Kraftstoffbehälters 20 zu verbinden bzw. das obere Ende des Schwallbehälters 4 in den Flansch zu integrieren. Der Schwallbehälter 4 kann mit dem Flansch 3 über in der Zeichnung nicht dar gestellte lösbare Verbindungselemente bzw. Schnell schlußelemente verbunden sein.

Der in der Zeichnung dargestellte Schwallbehälter 4 ist allseitig geschlossen und steht lediglich über eine Öffnung 9 und über die Saugstrahlpumpe 6 mit dem Kraft stoffbehälter 20 in Verbindung, so daß der Schwall behälter 4 über die Saugstrahlpumpe 6 ständig mit Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 20 versorgt wer den kann. Der im Schwallbehälter 4 aufgenommene Kraft stoff, der durch den Flüssigkeitspegel 34 gekennzeich net ist, wird über einen Filter 17, der am unteren Ende einer Kraftstoffpumpe 1 vorgesehen ist, angesaugt und über eine in der Zeichnung nur schematisch angedeutete Leitung 10 der in der Zeichnung nicht dargestellten Einspritzanlage eines Verbrennungsmotors zugeführt. Ein Teil des Kraftstoffs, der über die Kraftstoffpumpe 1 befördert wird, gelangt über eine mit der Leitung 10 verbundene abzweigende Leitung 11 in einen Kanal 12 der Saugstrahlpumpe 6. Der Kanal 12 umgibt koaxial ein Mischrohr 14 der Saugstrahlpumpe 6 und endet im Ansaug bereich einer Treibdüse 16 der Saugstrahlpumpe 6. Auf diese Weise kann ein Teilvolumen des Kraftstoffs aus der Kraftstoffpumpe 1 als Fördermittel für die Saugstrahlpumpe 6 eingesetzt werden, da über die Treib düse 16 Kraftstoffmittel aus dem Kraftstoffbehälter 20 angesaugt und über das Mischrohr 14 und ein sich ko axial anschließendes Steigrohr 13 in den Schwallbehäl ter 4 befördert werden kann. Hierzu erstreckt sich ein Teil eines Gehäuses 18 der Saugstrahlpumpe 6 durch die Öffnung 9 in das Gehäuseinnere des Kraftstoffbehäl ters 20 und ein Teil des Gehäuses 18 in den Innenraum des Schwallbehälters 4. Hierzu ist der Schwallbehäl ter 4 mit einem rohrförmigen Gehäuse 21 versehen, in dem das obere Ende des Gehäuses 18 der Saugstrahl pumpe 6 koaxial aufgenommen ist.

Am oberen Ende des Gehäuses 18 der Saugstrahlpumpe 6 befindet sich eine Einlaßöffnung 22, an die die Lei tung 11 der Kraftstoffpumpe 1 und eine Rücklauflei tung 28 angeschlossen ist. Die von der Kraftstoff pumpe 1 zur Einspritzanlage beförderte, dort jedoch nicht benötigte Kraftstoffmenge wird über die Rücklauf leitung 28 und die Saugstrahlpumpe 6 in den Schwall raum 4 zurückgeführt.

Zur Entlüftung des in der Zeichnung nicht dargestellten Druckraums der Kraftstoffpumpe 1 dient ein Entlüftungs ventil 23, das aus einer Ventilkugel 29 und einer mit dieser zusammenwirkenden Feder 30 besteht. Kommt es nach Absaugen von Luft aus dem Schwallraum 4 zu einer Kraft stoffförderung, so wird über die Ventilkugel 29 das Entlüftungsventil 23 geschlossen.

Wie aus der Figur hervorgeht, ist das obere Ende 8 des Schwallbehälters 4 in dem Flansch 3 integriert bzw. mit diesem fest oder auch lösbar verbunden. Dadurch können die von der Kraftstoffpumpe 1 ausgehenden Schwingungen weitgehend gedämpft werden, da sie sich nicht mehr auf den leicht in Schwingung versetzbaren Boden des Schwallbehälters 4 und auf den Boden 15 des Kraftstoff behälters 20 übertragen.

Das Gehäuse 18 der Saugstrahlpumpe 6 kann mit seiner Längsmittelachse 19 parallel zur Längsmittelachse 31 der Kraftstoffpumpe 1 angeordnet sein. Auf diese Weise verläuft die Außenwand des Gehäuses 18 der Saugstrahl pumpe 6 parallel zur Seitenwand 5 des Schwallbehäl ters 4. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Seiten wand 5 durch in der Zeichnung nicht dargestellte Ver bindungselemente fest mit dem Gehäuse 18 der Saugstrahlpumpe 6 zu verbinden, so daß das Gehäuse 18 auch als Stützvorrichtung oder zusätzliche Befestigung für den Schwallbehälter 4 eingesetzt werden kann.

Hierzu ist das Gehäuse 18 bis an den Boden 15 des Kraftstoffbehälters 20 herangeführt und stützt sich mittel- oder unmittelbar auf diesem ab. Es ist auch möglich, daß zwischen einem unteren Ende 32 des Gehäu ses 18 und der Oberfläche des Bodens 15 des Kraftstoff behälters 20 Schwingungsisolierungselemente vorgesehen sind. Am oberen Ende des Kraftstoffbehälters 20 im Bereich des Flansches 3 befindet sich ein Federele ment 33, das die Aufgabe hat, den Schwallbehälter 4 mit der zugehörigen Saugstrahlpumpe 6 über die Schwingungs isolierungselemente fest auf den Boden 15 des Kraft stoffbehälters 20 zu drücken, um somit eine vibrations freie Verbindung zwischen dem Gehäuse 18 der Saugstrahlpumpe 6 und dem Kraftstoffbehälter 20 herzu stellen.

Durch die vorteilhafte Ausführung und Anordnung der Saugstrahlpumpe 4 und des zugehörigen Kraftstoffbehäl ters 20 erhält man eine sehr kompakte Ausbildung beider Teile, die sich auf kleinstem Raum platzsparend unter bringen lassen, wobei sichergestellt wird, daß Körper schall, der von dem Schwallbehälter 4 bzw. der Saugstrahlpumpe 6 ausgeht, weitgehend absorbiert werden kann. Da das obere Ende 8 des Kraftstoffbehälters 20 in dem Flansch 3 integriert ist, werden die einzelnen elektrischen und hydraulischen Anschlüsse zwischen Kraftstoffpumpe 1 und Saugstrahlpumpe 6 sowie der zuge hörigen Einspritzanlage auf ein Minimum reduziert.

Ferner ist es durch die vorteilhafte Anordnung der Rückführleitung 28 und der abgezweigten Leitung 11 mög lich, die Saugstrahlpumpe 6 über den Vor- und Rücklauf zu betreiben, so daß auch bei leergelaufenem Schwallbe hälter 4 die Kraftstoffpumpe 1 relativ schnell mit Kraftstoff versorgt werden kann, wenn die Verbrennungs kraftmaschine in Betrieb genommen wird. Hierzu kann die Kraftstoffpumpe 1 verhältnismäßig leistungsstark ausge legt werden, so daß sie auch gasförmiges Medium ansaugt und aus dem Schwallbehälter abführt, um auf diese Weise über die Rücklaufleitung 28 oder über das Mischrohr 14 Kraftstoffmittel anzusaugen.

Bezugszeichenliste

1

Kraftstoffpumpe

2

Kraftstoffspiegel (Tank

20

)

3

Flansch

4

Schwallbehälter

5

Seitenwand

6

Saugstrahlpumpe

7

Boden (Schwallbehälter

4

)

8

oberes Ende

9

Öffnung

10

Leitung

11

Leitung

12

Kanal

13

Steigrohr

14

Mischrohr

15

Boden (Kraftstoffbehälter

20

)

16

Treibdüse

17

Filter

18

Gehäuse

19

Längsmittelachse Saugstrahlpumpe

6

20

Kraftstoffbehälter

21

rohrförmiges Gehäuse

22

Einlaßöffnung

23

Entlüftungsventil

28

Rücklaufleitung

29

Ventilkugel

30

Feder

31

Längsmittelachse (Kraftstoffpumpe

1

)

32

Ende

33

Federelement

34

Kraftstoffspiegel (Schwallbehälter

4

)

Claims

1. Kraftstoffbehälter mit einer Kraftstoffentnahme vorrichtung, die mit einem Schwallbehälter (4) ausgerüstet ist, der über eine Saugstrahl pumpe (6) aus dem Kraftstoffbehälter (20) mit Kraftstoff befüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwallbehälter (4) mit der zugehörigen Kraftstoffpumpe (1) im oberen Bereich des Kraft stoffbehälters (20) angeordnet ist.

2. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Schwallbehälter (4) mit der zugehörigen Kraftstoffpumpe (1) am oberen Ende des Kraftstoffbehälters (20) befestigt ist.

3. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der Schwallbehälter (4) und/oder die Kraftstoffpumpe (1) über ein Trag teil und/oder einen Flansch (3) mit dem oberen Ende des Kraftstoffbehälters (20) verbunden sind.

4. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das obere Ende des Schwall behälters (4) und/oder der Kraftstoffpumpe (20) im Flansch (3) des Kraftstoffbehälters integriert sind.

5. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Schwall behälters (4) mit dem Flansch (3) des Kraftstoff behälters (20) und das untere Teil des Schwall behälters (4) sich mittel- oder unmittelbar auf dem Boden bzw. an Wandteilen des Kraftstoffbehäl ters (20) abstützen.

6. Kraftstoffbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (6) als Abstützelement für den Schwallbehälter (4) ausgebildet ist.

7. Kraftstoffbehälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (6) an einer Außenseite des Schwallbehälters (4) entlanggeführt und mit dieser fest verbunden ist.

8. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß eine Längsmittel achse (19) der Saugstrahlpumpe (6) parallel zur Außenseite des Schwallbehälters (4) verläuft und die Saugstrahlpumpe (6) fest mit der Außenseite verbunden ist.

9. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Längsmittel achse (19) der Saugstrahlpumpe (6) parallel zur Längsmittelachse (31) der Kraftstoffpumpe (1) und/oder des Schwallbehälters (4) verläuft.

10. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Treibdüse (16) der Saugstrahlpumpe (6) mit kurzem Abstand bzw. mit einem Abstand kleiner als 15 mm zum Boden (15) des Kraftstoffbehälters (20) angeordnet ist.

11. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (6) teilweise im Schwallbehälter (4) und teilweise im Kraftstoffbehälter (20) angeordnet und mit beiden Behältern verbunden ist.

12. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (6) mit der Treibdüse (16) und dem zugehörigen Misch rohr (14) koaxial im Steigrohr (13) angeordnet ist, das am Schwallbehälters (4) befestigt ist.

13. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Treibdüse (16) 3 mm bis 15 mm oder 3 mm bis 10 mm über dem Boden (15) des Kraftstoffbehälters (20) angeordnet ist.

14. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß gegen das obere Ende des Schwallbehälters (4) und/oder die Saugstrahl pumpe (6) ein Druckelement bzw. Federelement (33) anliegt, das den Schwallbehälter (4) und/oder die Saugstrahlpumpe (6) gegen das untere Ende des Kraftstoffbehälters (20) drückt.

15. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem unteren Ende der Saugstrahlpumpe (6) und der Oberfläche des Bo dens (15) des Kraftstoffbehälters (20) mindestens ein Schwingungsisolierungselement vorgesehen ist.