DE19541086A1 - Ventilanordnung für eine Einweg-Kraftstoffanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine Einweg-Kraftstoffanlage einer Brennkraftmaschine, ins­ besondere einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.

Eine typische Kraftstoffanlage, wie sie z. B. in der US- 5,044,344 offenbart ist, besitzt ein Kraftstoffpumpenmodul in einem Kraftstofftank, das durch eine Kraftstoffleitung mit dem Kraftstoffverteiler und den Einspritzvorrichtungen der Brennkraftmaschine verbunden ist. Kraftstoffanlagen die­ ser Art haben keine Rückführleitung von dem Kraftstoffver­ teiler bzw. den Einspritzvorrichtungen zum Kraftstofftank und werden daher häufig als Einweg-Kraftstoffanlagen (no­ return fuel systems) bezeichnet.

Bei einer Einweg-Kraftstoffanlage wie auch bei anderen Kraftstoffanlagen ist es wünschenswert, die Anzahl der Kraftstoffkanäle zu verringern, wodurch die Anzahl möglicher Fehlfunktionen bzw. Leckagen verringert wird. Es ist ferner wünschenswert, die Anzahl der Einzelteile einer Kraftstoff­ anlage zu verringern, um den Zusammenbauvorgang zu verein­ fachen, die Herstellungskosten zu verringern und die Größe wie auch das Gewicht der Bauteile zu reduzieren.

Bei einigen Brennkraftmaschinen ist es wünschenswert, den Kraftstoffdruck an den Einspritzvorrichtungen unter ver­ schiedenen Betriebsbedingungen zu ändern. Bei dieser Art von Brennkraftmaschinen erfordern die Einspritzvorrichtungen bei voll geöffnetem Drosselventil einen wesentlich höheren Kraftstoffdruck als im Leerlauf. Wenn eine derartige Brenn­ kraftmaschine rasch von einem Zustand mit vollgeöffnetem Drosselventil in den Leerlauf übergeht, sollte der Kraft­ stoffdruck an der Einspritzvorrichtung schlagartig verrin­ gert werden, um ein zu fettes Kraftstoff-Luftgemisch zu vermeiden, was ein unbefriedigendes Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine und zu hohe Abgasemissionen zur Folge hätte. Bei "hot-soak"-Zuständen ist es üblich, daß der Kraftstoffdruck wesentlich größer ist als derjenige, der bei normalen Betriebsbedingungen erforderlich ist.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Ventilanordnung für eine Einweg-Kraftstoffanlage einer Brennkraftmaschine geschaffen werden, die diese Nachteile vermeidet. Die Erfin­ dung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemäß ausgebildete verbesserte Kraftstoffanla­ ge ist in der Lage, den Kraftstoffdruck an den Einspritzvor­ richtungen, wenn erwünscht, zu verringern und umfaßt ein stromab der Kraftstoffpumpe angeordnetes federbelastetes Rückschlagventil, das durch eine kleine Druckdifferenz betä­ tigbar ist, was ein Rückströmen von der Brennkraftmaschine zugeführtem Kraftstoff verhindert. Ein Ablaßventil (Entlüf­ tungsventil) ist zusammen mit dem Rückschlagventil in dem gleichen Kraftstoffkanal angeordnet und dient als bewegli­ cher Sitz für das Rückschlagventil. Das Ablaßventil wird entgegengerichtet zu dem Rückschlagventil federbelastet und wird durch eine größere Rückdruckdifferenz betätigt, um Kraftstoff zur Auslaßseite der Kraftstoffpumpe durch den­ selben Kraftstoffkanal hindurch abzulassen und dadurch den Kraftstoffdruck an den Einspritzvorrichtungen zu verringern. Dies sorgt dafür, daß die Kraftstoffleitung von der Kraft­ stoffpumpe bis zu den Einspritzvorrichtungen mit Kraftstoff gefüllt bleibt und daß parasitäre Kraftstoffverluste und mangelnde Effektivität der Anlage vermieden werden, wenn die Brennkraftmaschine und die Kraftstoffanlage unter Last ar­ beiten. Dies verhindert ferner einen Überdruck an den Ein­ spritzvorrichtungen, wenn sich die Last der Brennkraftma­ schine von einem Zustand voll geöffneten Drosselventils zu einem Leerlauf- bzw. Niederlast-Zustand ändert und/oder wenn Hot-soak-Zustände herrschen.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Ventilanordnung benötigt nur einen Kraftstoffkanal, verringert die Anzahl der Einzel­ teile, senkt in wünschenswerter Weise den den Einspritzvor­ richtungen zugeführten Kraftstoff in Abhängigkeit von be­ stimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine ab, redu­ ziert parasitäre Kraftstoffverluste, indem sie die Kraft­ stoffleitung und die Kraftstoffpumpe mit Kraftstoff gefüllt hält, ist robust, dauerfest, wartungsfrei, von geringem Ge­ wicht, einfach und kompakt im Aufbau, wirtschaftlich herzu­ stellen und zusammenzubauen und besitzt eine lange Lebens­ dauer.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Er­ findung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kraftstoffpumpenmodul mit einer Ventilanord­ nung, die in einem Kraftstofftank untergebracht und mit einer Kraftstoffverteilerleiste und Ein­ spritzvorrichtungen einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug verbunden sind;

Fig. 2 eine vergrößerte fragmentarische Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Ventilanordnung, bei der das Rückschlagventil und das Ablaßventil ge­ schlossen sind;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine fragmentarische Querschnittsansicht der in Fig. 2 gezeigten Ventilanordnung, bei der das Ablaßventil geöffnet ist;

Fig. 6 eine fragmentarische Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Ventilanordnung, bei der das Rück­ schlagventil geöffnet ist;

Fig. 7 eine fragmentarische Schnittansicht eines Kraft­ stoffpumpen-Leitungsteils mit der in Fig. 2 ge­ zeigten Ventilanordnung, bei der das Rückschlag­ ventil und das Ablaßventil geschlossen darge­ stellt sind;

Fig. 8 eine Seitenansicht des in Fig. 7 gezeigten Lei­ tungsteils, das in einem Deckel eines Kraftstoff­ pumpenmoduls eingekapselt ist.

Fig. 1 zeigt ein integriertes Kraftstoffpumpenmodul 10 mit einer Doppelventilanordnung 12. Die Ventilanordnung 12 ist durch eine Kraftstoffleitung 14 mit einer Kraftstoffvertei­ lerleiste 16 und zugehörigen Einspritzvorrichtungen 18 einer Brennkraftmaschine 20 für ein Kraftfahrzeug verbunden, wel­ che mit einem Ansaugrohr 22 und einem Abgasrohr 24 versehen ist. Im eingebauten Zustand befindet sich das Pumpenmodul 10 in einem Kraftstofftank 26, und es besitzt einen Kraftstoff­ niveaufühler 28 sowie eine Kraftstoffpumpe 30, deren Auslaß mit der Ventilanordnung 12 und deren Einlaß mit dem Boden des Kraftstofftanks 26 über ein Kraftstoffilter 32 verbunden ist. Die Kraftstoffpumpe 30 wird von einem elektrischen Mo­ tor 34 angetrieben, dessen Drehzahl veränderlich ist, um den Druck des von der Pumpe an die Brennkraftmaschine abzuge­ benden Kraftstoffes zu steuern. Die Kraftstoffanlage besitzt keine Rückführleitung von der Brennkraftmaschine zu dem Kraftstofftank und kann daher als Einweg-Kraftstoffanlage bzw. als rückführlose Kraftstoffanlage bezeichnet werden.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, besitzt die Ventilanordnung 12 ein Gehäuse 40, das vorzugsweise aus Kunstharz gegossen ist. Das Gehäuse 40 hat eine zylindrische, abgestufte Form mit einer Bohrung 41, die an einer Schulter 42 auf eine Gegen­ bohrung 41a trifft. Ein Kraftstoffkanal 43 verläuft axial durch das Gehäuse 40 über dessen gesamte Länge. Ein Einlaß 44 des Gehäuses 40 ist im zusammengebauten Zustand mit dem Auslaß der Kraftstoffpumpe 30 verbunden. Das Gehäuse 40 be­ sitzt ferner einen Auslaß 46, der durch den Kraftstoffkanal 43 mit dem Einlaß 44 verbunden ist, sowie einen Auslaßan­ schluß 48, der mit der Kraftstoffleitung 14 verbunden ist. Wenn die Brennkraftmaschine 20 und die Kraftstoffpumpe 30 abgeschaltet sind, wird der Druck des Kraftstoffes an dem Auslaß 46 des Kraftstoffkanals 43 und in der Kraftstoff­ leitung 14 durch ein normalerweise geschlossenes Rück­ schlagventil 50 aufrechterhalten, die einen Teil der Ventil­ anordnung 12 bildet und die bei Erregung der Kraftstoffpumpe normalerweise öffnet und Kraftstoff durch den Kraftstoffka­ nal 43 zu dem Auslaß 46 strömen läßt.

Das Rückschlagventil 50 wird in seiner Schließstellung gegen einen beweglichen Ventilsitz 52 elastisch angedrückt und weist ein tellerventilartig ausgebildetes Ventilglied 54 auf, das mit Spiel in der Bohrung 41 gleitend gelagert ist. Das Ventilglied 54 wird in seine Schließstellung von einer Schraubendruckfeder 56 gedrückt, die an ihrem oberen Ende von einer sternförmig ausgebildeten Scheibe 58 gehalten wird, welche mit Preßsitz in der zylindrischen Bohrung 41 des Gehäuses 40 stromauf des Auslasses 46 des Kraftstoffka­ nals 43 angeordnet ist. Das Ventilglied 54 hat eine kegel­ stumpfförmige Oberfläche 60, die sich in Richtung auf den Einlaß 44 der Ventilanordnung 12 verjüngt. Der Ventilsitz 52 hat die gleiche Kegelstumpfform wie die Fläche 60, um eine passende Anlagefläche zu bilden. Das untere Ende der Feder 56 greift an dem Ventilglied 54 an und wird von einer Schulter 62 des Ventilgliedes 54 radial gehalten. Wenn das Rückschlagventil 50 geschlossen ist (Fig. 2 und 5), liegt die Fläche 60 des Ventilgliedes 54 an dem Ventilsitz 52 an, um eine Dichtung zu bilden, und wenn das Rückschlagventil 50 offen ist (Fig. 6), strömt Kraftstoff durch den Kraftstoff­ kanal 43 über den Zwischenraum zwischen der Bohrung 41 und dem Ventilglied 54 und dann durch Umfangsnuten 63 in der Scheibe 58, welche ständig offene Durchlässe 64 zu dem Aus­ laß 46 bilden.

Die von der Feder 56 erzeugte Vorspannkraft sowie die Feder­ rate werden so bestimmt und ausgewählt, daß sich das Rück­ schlagventil 50 bei einer niedrigen Druckdifferenz von z. B. 0,138 bis 0,345 bar (2 bis 5 psi) öffnet, welcher deutlich unterhalb des Minimalbetriebsdrucks der Kraftstoff-Einspritz­ vorrichtung liegt; dieser Minimaldruck liegt üblicherweise in der Größenordnung von 1,38 bis 2,76 bar (20 bis 40 psig). Ein Ventilschaft 66 erstreckt sich von dem Ventilglied 54 innerhalb der Gehäusebohrung 41 axial weg und verläuft glei­ tend durch eine zentrale Öffnung 68 in der Scheibe 58, um das Ventilglied innerhalb der Gehäusebohrung 41 axial aus zu­ richten und zu führen. Vorzugsweise besteht der Ventilschaft 66 aus Messing und das Ventilglied 54 aus gegossenem Fluor­ silikonharz oder einem anderen Kunstharz, welche beide hoch­ resistent bezüglich Benzin, Alkohol, Dieselkraftstoffe und ihre Schadstoffe sind.

Die Ventilanordnung 12 umfaßt ferner ein normalerweise ge­ schlossenes Ablaßventil 70 (Entlüftungs- bzw. Entlastungs­ ventil), das in dem Kraftstoffkanal 43 stromauf des Rück­ schlagventils 50 angeordnet ist. Das Ablaßventil 70 besitzt einen festliegenden Ventilsitz 72, welcher vorzugsweise als ringförmige Rippe einstückig mit der Schulter 42 des Gehäu­ ses 40 gegossen ist, sowie ein Ventilglied 74, das ebenfalls aus Kunstharz gegossen ist. Das Ventilglied 74 ist in der Gegenbohrung 41a des Gehäuses 40 gleitend gelagert und wird von einer Schraubendruckfeder 76 in seine Schließstellung vorgespannt. Die Feder 76 wird von einer Scheibe 78 gehal­ ten, die mit Preßsitz in der Gegenbohrung 41a in der Nähe des Einlasses 44 des Gehäuses 40 angeordnet ist. Das Ven­ tilglied 74 ist vorzugsweise ein hohler, zylindrischer topf­ förmiger Körper mit einem Außendurchmesser, der für einen Gleitsitz in der den Einlaß 44 bildenden Gegenbohrung 41a sorgt. Das stromaufwärtige Ende 80 des Ventilgliedes 74 ist offen, und das stromabwärtige Ende 82 wird von einer Stirn­ wand 83 verschlossen, die mit dem übrigen Ventilglied ein­ stückig gegossen ist und eine ebene Außenfläche 84 aufweist, die sich an den rippenförmigen Ventilsitz 72 strömungsmit­ teldicht anlegen kann. Die Wand 83 besitzt eine ringförmige Versteifungsrippe 85, welche eine in der Wand 84 zentral angeordnete, sich verjüngende Bohrung 86 bildet. Die Bohrung 86 bildet die passende Fläche, die den Ventilsitz 52 zur An­ lage an der Fläche 60 des Ventilgliedes 54 des Rückschlag­ ventils bildet.

Längsverlaufende Nuten 87 sind an der Außenfläche 88 des Ventilgliedes 74 vorgesehen, welche sich über dessen gesamte Länge erstrecken und Kraftstoffdurchlässe 90 zwischen der Gegenbohrung 41a und dem Ventilglied 74 bilden, so daß Kraftstoff an dem Rückschlagventil 50 vorbei zurückströmen kann, wenn das Ablaßventil 70 offen ist (Fig. 5). Wenn das Rückschlagventil 50 offen ist (Fig. 6), strömt Kraftstoff in dem Kraftstoffkanal 43 von dem Einlaß 44 durch eine Abgabe­ öffnung 92, die zentral in der Scheibe 78 angeordnet ist, durch die Bohrung 86 und um das Ventilglied 54 des Rück­ schlagventils herum zu dem Auslaß 46.

Der Ventilsitz 72 des Ablaßventils 70 ist einstückig mit der Gehäuseschulter 72 als ringförmige Rippe innerhalb des Kraftstoffkanals 43 ausgebildet. Der Ventilsitz 72 liegt an der Fläche 84 radial innerhalb der Nuten 87 an, um die Kraftstoffdurchlässe 90 vollständig zu verschließen, wenn sich das Ablaßventil 70 in der Schließstellung befindet, in der das Ventilglied 74 an dem Ventilsitz 72 anliegt, wie dies in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist. Die Feder 76 liegt mit ihrem stromaufwärtigen Ende an der Scheibe 78 und mit ihrem stromabwärtigen Ende an der Innenfläche der Wand 83 an, wo­ durch das Ventilglied 74 normalerweise gegen den Ventilsitz 72 angedrückt wird. Die Vorspannkraft, die von der Feder 76 erzeugt wird, sowie ihre Federrate werden so bestimmt und ausgewählt, daß das Ablaßventil 70 normalerweise geschlossen ist und bei einer vorgegebenen Druckdifferenz öffnet, die ungefähr gleich dem Sollminimaldruck des Kraftstoffs im Leerlauf der Brennkraftmaschine ist, welche üblicherweise ungefähr 1,72 bar (25 psig) beträgt. Hierdurch soll ein Min­ destleerlaufdruck an den Einspritzvorrichtungen aufrechter­ halten werden und gleichzeitig ein zu fettes Kraftstoff- Luftgemisch für den nächsten Start der Brennkraftmaschine bzw. ein Zustand, bei dem das Drosselventil weiter geöffnet wird, vermieden werden; außerdem soll ein kurzfristiges zu fettes Kraftstoff-Luftgemisch vermieden werden, wenn der Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine sich von einem Wert bei vollgeöffnetem Drosselventil sehr rasch zu einem Wert für den Leerlauf ändert.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 7 und 8 ein Kraftstoffpumpen-Leitungsteil 100 mit einem Gehäuse 102, das vorzugsweise aus Kunstharz gegossen ist. Eine darin vorgesehene elektronische Schaltung (nicht gezeigt) steuert die Drehzahl des elektrischen Motors 34 und somit den Durch­ satz der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffpumpe 30. Vorzugs­ weise ist das Leitungsteil 100 eingekapselt, indem ein Deckel 104 des Kraftstoffpumpenmoduls, ebenfalls aus Kunst­ harz, um es herum spritzgegossen wird.

Wie in Fig. 7 gezeigt, besitzt das Gehäuse 102 einen Kraft­ stoffeinal 106 und einen Anschluß 108, der mit dem Auslaß der Kraftstoffpumpe verbunden ist. Das Leitungsteil 100 be­ sitzt ferner einen Kraftstoffauslaß 110, der mit dem Einlaß 106 durch einen Kraftstoffkanal 112 verbunden ist, sowie einen Auslaßanschluß 114, der mit der Kraftstoffleitung 14 verbunden ist. Innerhalb des Kraftstoffkanals 112 befindet sich eine Ventilanordnung 12, wie sie oben offenbart wurde, abgesehen davon, daß das Gehäuse 102 das Gehäuse 40 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ersetzt.

Zusätzlich zu der Ventilanordnung 12 ist zum Schutz der Kraftstoffanlage gegen Überdruck ein normalerweise geschlos­ senes Entlastungsventil 120 innerhalb des Gehäuses 102 in einem Kanal 121 angeordnet, der mit dem Kanal 112 stromab der Ventilanordnung 12 und mit dem Pumpenmodul 10 und somit dem Kraftstofftank 26 dadurch in Verbindung steht, daß er zur Außenseite des Gehäuses 102 hin offen ist. Das Entla­ stungsventil 120 besitzt ein Ventilglied 122 mit einem halb­ kugelförmigen Ventilkopf 124, der von einer Druckfeder 126 in Anlage mit einem komplementären Ventilsitz 128 gedrückt wird, welcher vorzugsweise sphärisch ausgebildet und in das Gehäuse 102 eingegossen ist. Um den Ventilkopf 124 bezüglich des Ventilsitzes 128 axial auszurichten und zu führen, be­ sitzt das Ventilglied 122 einen Schaft 130, der in einer Bohrung 132 eines rohrförmigen Ansatzes 134 einer Haltekappe 136 gleitend gelagert ist, welche mit Preßsitz in einer Ge­ genbohrung 138 des Gehäuses angeordnet ist. Um Kraftstoff durch die Bohrung 132 abgeben zu können, steht sie über Durchlässe 140 mit der Gegenbohrung 138 in dem Gehäuse in Verbindung. Der rohrförmige Ansatz 134 ragt vorzugsweise in die Feder 126, um die Feder zu stabilisieren und das Ausmaß, um das die Feder bezüglich ihrer Achse seitlich aus lenken kann, zu begrenzen, und hat einen Außendurchmesser, der nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Feder 126 ist.

Der Öffnungsgrad des Entlastungsventils 120 ist dadurch be­ grenzt, daß das Ventilglied 122 an dem freien Ende des rohr­ förmigen Ansatzes 134 anschlägt. Vorzugsweise besteht der Schaft 130 des Ventilgliedes 122 aus Messung und sein halb­ kugelförmiger Kopf 124 aus gegossenem Fluorsilikonharz oder einem anderen Kunstharz, das hochresistent gegenüber Benzin, Alkohol, Dieselkraftstoffen und deren Schadstoffen ist.

Die Vorspannkraft des Entlastungsventils wird so bestimmt und gewählt, daß das Entlastungsventil 120 normalerweise ge­ schlossen ist und bei einem vorgegebenen Druck geöffnet wird, der üblicherweise um ungefähr 0,689 bis 1,033 bar (10 bis 15 psi) größer als der maximale normale Betriebsdruck der Kraftstoffanlage ist, welcher üblicherweise 2,76 bis 4,13 bar (40 bis 60 psig) beträgt. Das Entlastungsventil schützt die Kraftstoffanlage im Falle einer Fehlfunktion, welche die Kraftstoffpumpe kontinuierlich bei maximalem Druck arbeiten läßt oder während sogenannter "Hot soak"- Perioden (bei laufender Brennkraftmaschine), wenn der Kraft­ stoffdruck infolge extrem hoher Temperaturen des Kraft­ stoffes über den maximalen Soll-Betriebsdruck ansteigt. Bei einigen Fahrzeugen ist das Regelmodul der Brennkraftmaschine so programmiert, daß im Falle einer Fehlfunktion der Kraft­ stoffanlage die Kraftstoffpumpe mit maximalem Druck betrie­ ben wird, so daß das Fahrzeug im Stotterbetrieb nach Hause oder zu einer Reparaturwerkstatt gefahren werden kann.

Im Betrieb wird die Drehzahl des die Kraftstoffpumpe 30 treibenden elektrischen Motors 34 und somit der Druck des durch die Ventilanordnung 12 der Brennkraftmaschine zuzu­ führenden Kraftstoffes in herkömmlicher Weise in Abhängig­ keit von der Last der Brennkraftmaschine und anderen Be­ triebsparametern der Brennkraftmaschine geregelt. Unter be­ stimmten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, wenn beispielsweise das Drosselventil aus seiner vollen Öff­ nungsstellung schlagartig in die Leerlaufstellung verstellt wird, ist der der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoff­ druck kurzfristig größer als erwünscht. Ähnliche Bedingungen treten in einem Fahrzeug mit einer manuell bedienbaren Schaltung auf, da es während jedes Schaltvorganges zu ra­ schen "Drosselmodulationen" kommt, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine vom Lastzustand in den Leerlauf und vom Leerlauf in den Lastzustand ändern.

Wenn sich die Last der Brennkraftmaschine von einem Zustand mit vollgeöffnetem Drosselventil zum Leerlauf ändert, läuft der Motor der Kraftstoffpumpe mit voller Drehzahl weiter, bis er ein Signal von der Regeleinheit der Brennkraftmaschi­ ne empfängt und bis er in den Abschaltzustand verzögert wer­ den kann. Diese zeitliche Verzögerung, die mit dem reduzier­ ten Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, hat einen Druckaufbau an den Einspritzvorrichtungen zur Fol­ ge. Um ein zu fettes Gemisch an Einspritzvorrichtungen zu vermeiden, öffnet das Ablaßventil 70, damit Kraftstoff an dem Rückschlagventil 50 vorbei durch die Kraftstoffpumpe hindurch zurückfließen kann. Dies erfolgt, bis die Druck­ differenz an der Ventilanordnung ungefähr 1,72 bar (25 psi) beträgt oder gleich dem minimalen Kraftstoffdruck ist, der für den Leerlauf erforderlich ist. Durch Zurückführen von Kraftstoff durch die Kraftstoffpumpe werden außerdem parasi­ täre Kraftstoffverluste vermieden.

Wenn die Last der Brennkraftmaschine aus dem Leerlauf heraus wieder größer wird, spricht die Kraftstoffpumpe an, indem die Drehzahl des Pumpenmotors erhöht wird, was wiederum den Kraftstoffdruck erhöht. Das Ablaßventil 70 schließt, wenn die Druckdifferenz an der Ventilanordnung 12 auf einen Wert abfällt, der kleiner als 1,72 bar (25 psi) ist. Das Rück­ schlagventil 50 öffnet, so daß Kraftstoff zu der Brennkraft­ maschine strömen kann, wenn der Pumpenauslaßdruck größer als der Kraftstoffdruck stromab der Ventilanordnung 12 ist.

Unter anderen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine kann die Kraftstoffanlage einem sogenannten Hot-soak-Zustand ausgesetzt sein. Wenn die Brennkraftmaschine und die Kraft­ stoffpumpe abgeschaltet sind oder im Leerlauf arbeiten, kön­ nen die Temperaturen im Motorraum bei heißem Wetter oder aufgrund von heißen Maschinenteilen ansteigen, was eine thermische Expansion des Kraftstroms stromab des Rück­ schlagventils 50 hervorruft. Unter solchen Bedingungen öff­ net das Ablaßventil 70 wiederum wie oben beschrieben, um einen Brennkraftmaschinep-Hot Soak-Überdruckzustand zu ver­ meiden. Der vorgegebene Minimaldruck ist vorzugsweise unge­ fähr gleich dem Kraftstoffdruck, der im Leerlauf der Brenn­ kraftmaschine erforderlich ist. Dieser Minimaldruck wird stromab des Rückschlagventils aufrechterhalten, um eine Ver­ zögerung der Kraftstoffabgabe für den nächsten Startvorgang der Brennkraftmaschine oder einen Zustand-, bei dem das Dros­ selventil zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine weiter geöffnet wird, zu verhindern.

Es versteht sich, daß die Erfindung in einer Vielzahl von Ausführungsbeispielen verwirklicht werden kann. So können beispielsweise die Ventilglieder des Rückschlagventils und/ oder des Entlastungsventils gegossene halbkugelförmige Tei­ le sein, und die dazupassenden Ventilsitzflächen können ent­ sprechend gegossen sein. Der Federanschlag des Rückschlag­ ventils kann einstückig mit dem Gehäuse gegossen sein. Die Kraftstoffabgabebohrung und Kraftstoffdurchlässe können eine Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen annehmen. Schließlich kann der bewegliche Ventilsitz der Ventilsitz des Ablaßventils und der festliegende Ventilsitz der Ventil­ sitz des Rückschlagventils sein, ohne den Rahmen der Erfin­ dung zu verlassen.

Claims (14)

1. Ventilanordnung für eine Einweg-Kraftstoffanlage einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (18) und einer Kraftstoffpumpe (30), deren Einlaß mit einem Speicher flüssigen Kraftstoffs in Verbindung steht, mit:
einem Gehäuse (40), einem durch das Gehäuse verlaufenden Kraftstoffkanal (43) mit einem Einlaß (44), der mit dem Aus­ laß der Kraftstoffpumpe (30) in Verbindung steht, und einem Auslaß (46), der flüssigen Kraftstoff an die Einspritzvor­ richtung (18) der Brennkraftmaschine abgibt, einem in dem Kraftstoffkanal (43) angeordneten Rückschlagventil (50), das bei nicht arbeitender Kraftstoffpumpe normalerweise ge­ schlossen ist und geöffnet wird, wenn der Kraftstoffdruck am Gehäuseeinlaß (44) größer als der Kraftstoffdruck an dem Ge­ häuseauslaß (46) ist, und einem in dem Kraftstoffkanal (43) stromauf des Rückschlagventils (50) angeordneten Ablaßventil (70), das mit dem Gehäuseauslaß (46) und dem Gehäuseeinlaß (44) in Verbindung steht und so ausgebildet und angeordnet ist, daß es normalerweise geschlossen ist und geöffnet wird, wenn der Kraftstoffdruck am Gehäuseauslaß (46) größer als sowohl ein vorgegebener Minimaldruck wie auch der Kraft­ stoffdruck am Pumpenauslaß ist, um Kraftstoff durch den Kraftstoffkanal (43) in dem Gehäuse (40) und durch den Pum­ penauslaß abzulassen und dadurch den Kraftstoffdruck am Ge­ häuseauslaß (46) auf den vorgegebenen Minimaldruck abzusen­ ken.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ablaßventil (70) einen Ventilsitz (72) und ein Ventilglied (74) aufweist, das gegen den Ventilsitz (72) mit einer ersten Vorspannung angedrückt wird, was einen vor­ gegebenen Minimaldruck erzeugt, der im wesentlichen gleich dem erwünschten Minimaldruck am Gehäuseauslaß (46) im Leer­ laufzustand der Brennkraftmaschine ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorgegebene Minimaldruck am Gehäuseauslaß (46) mindestens ungefähr 1,72 bar (25 psi) beträgt.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (70) eine die erste Vor­ spannung liefernde Feder (76) aufweist.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (76) an ihrem einen Ende von dem Ventilglied (74) des Ablaßventils und an ihrem anderen Ende von einem in dem Einlaß (44) des Kraftstoffkanals (43) fest angeordneten Halteteil (78) gehalten wird, das trotz Anlage an dem anderen Ende der Feder (46) einen freien Durchtritt von Kraftstoff durch das Halteteil (78) zuläßt.

6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (70) im geöff­ neten Zustand mindestens einen Kraftstoffdurchlaß (90) zwi­ schen dem Ventilglied (74) des Ablaßventils und der Innen­ wand des Kraftstoffkanals (43) in dem Gehäuse (40) bildet, wobei der Kraftstoffdurchlaß (90) ein Ablassen von Kraft­ stoff durch das Rückschlagventil (50) ermöglicht und im ge­ schlossenen Zustand verhindert, daß Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchlaß (90) strömt bzw. zurückfließt.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventilglied (74) des Ablaßventils (70) zwei oder mehr Kraftstoffdurchlässe (90) aufweist.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdurchlaß (90) eine längs­ verlaufende Nut (87) in der Außenfläche des Ventilgliedes (74) des Ablaßventiles (70) ist, welche sich über die gesam­ te Länge des Ventilgliedes (74) erstreckt.

9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (72) des Ablaß­ ventiles (70) einstückig mit dem Gehäuse (40) ausgebildet ist und aus einer innerhalb des Kraftstoffkanals (43) des Gehäuses gebildeten ringförmigen Rippe besteht, die so aus­ gebildet und angeordnet ist, daß sie an dem Ventilglied (74) des Ablaßventils (70) radial innerhalb des Kraftstoffdurch­ lasses (90) anliegt.

10. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (50) einen Ventilsitz (52), einen Ventilschaft (66) und ein Ventilglied (54) aufweist, das durch eine zweite Vorspannung gegen den Ventilsitz (52) des Rückschlagventils angedrückt wird, der­ art, daß das Rückschlagventil geöffnet wird, wenn der Kraft­ stoffdruck an dem Gehäuseeinlaß (44) größer ist als der Kraftstoffdruck an dem Gehäuseauslaß (46).

11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventilglied (74) des Ablaßventils (70) als Ventilsitz (52) des Rückschlagventils (50) dient, so daß das Rückschlagventil (50) im geöffneten Zustand den Durchtritt von Kraftstoff von dem Gehäuseeinlaß (44) durch eine Bohrung in dem Ventilglied (74) des Ablaßventils (70) zu dem Gehäu­ seauslaß (46) ermöglicht und im geschlossenen Zustand an dem Ventilsitz (52) des Rückschlagventils (50) anliegt, um ein Rückströmen des Kraftstoffes durch die Bohrung hindurch zu verhindern.

12. Ventilanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorspannung für einen vorge­ gebenen Minimaldruck des Rückschlagventils (50) von ungefähr 0,138 bar (2 psi) sorgt.

13. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (50) eine die zweite Vorspannung liefernde Feder (56) aufweist.

14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rückschlagventil (50) einen Federanschlag (58) aufweist, der in dem Auslaß (46) des Kraftstoffkanals (43) fest angeordnet und so ausgebildet ist, daß er ein Ende der Feder (56) des Rückschlagventils (50) hält und den Ven­ tilschaft (66) des Rückschlagventils (50) radial führt, ohne eine lineare Bewegung des Ventilschaftes (66) zu verhindern oder den Kraftstoffstrom innerhalb der Ventilanordnung zu blockieren.