DE19619992A1 - Kraftstoff-Fördermodul mit integriertem Kraftstoff-Feinfilter - Google Patents

Kraftstoff-Fördermodul mit integriertem Kraftstoff-Feinfilter

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem in einem Kraftstofftank angeord­ neten Kraftstoff-Fördermodul nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 aus.
In Kraftfahrzeugen werden teilweise Kraftstoffpumpen einge­ setzt, die im Inneren des Kraftstofftanks installiert sind. Um die meist auf dem Kraftstofftankboden sitzende Kraftstoffpumpe auch bei teilweise schon leergepumptem Kraftstofftank bei Kur­ ven- und/oder Hangfahrt sicher mit Kraftstoff versorgen zu können, ist die Kraftstoffpumpe in einen sog. Speichertopf eingebaut, mit dessen Hilfe der Kraftstoffspiegel unmittelbar um die Kraftstoffpumpe herum auf einem vorgegebenen Niveau ge­ halten wird. Der Speichertopf wird beispielsweise mittels ei­ ner Saugstrahlpumpe vom Kraftstofftankboden aus befüllt. Als Treibmittel wird der von der Verbrennungskraftmaschine zurück­ geförderte Kraftstoff benutzt. Der zurückgeförderte Kraftstoff kann aber auch direkt in den Speichertopf zurückfließen.
Der Kraftstoff durchströmt auf dem Weg zur Verbrennungskraft­ maschine in der Regel zwei verschiedene Kraftstoff-Filter. Der erste, grobporige Filter sitzt saugseitig an der im Speicher­ topf integrierten Kraftstoffpumpe. Der zweite, feinporige Fil­ ter ist der Kraftstoffpumpe nachgeordnet und befindet sich au­ ßerhalb des Kraftstofftanks, vgl. Jürgen Kasedorf; Benzinein­ spritzung und Katalysatortechnik; Vogel Buchverlag; 1. Aufl. 1995; Seite 115 in Verbindung mit Seite 116.
Vorteile der Erfindung
Bei dem Gegenstand der Erfindung ist der Kraftstoff-Feinfilter im Kraftstoff-Fördermodul integriert. Dazu ist der Speicher­ topf im Bezug auf die Höhe und den Umfang zumindest bereichs­ weise doppelwandig ausgebildet. In dem von einer Doppelwandung vollständig umschlossenen Zwischenraum sitzt der Kraftstoff- Feinfilter. Hydraulisch ist er hierbei der Kraftstoffpumpe nachgeschaltet.
Durch die Verlagerung des Kraftstoff-Feinfilters in den Spei­ chertopf wird die Herstellung eines separaten Feinfiltergehäu­ ses samt seiner Schraubanschlüsse eingespart. Ebenso entfällt die separate Montage des Feinfiltergehäuses an der Kraftfahr­ zeugkarosserie. Zudem wird die Anzahl der außerhalb des Kraft­ stofftanks liegenden hydraulischen Anschlüsse bzw. Verbin­ dungsstellen reduziert, wodurch die Kraftstoffleckagegefahr verringert wird.
Des weiteren kann im Speichertopf, dessen Außenabmessungen größer sind als die eines herkömmlichen Feinfiltergehäuses ein Kraftstoff-Feinfilter mit erheblich größerer Filterfläche be­ nutzt werden. U.a. wird hierdurch die Standzeit des Feinfil­ ters so weit erhöht, daß ein derartiger Feinfilter für eine durchschnittliche Fahrzeuglebensdauer ausreicht.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördermoduls werden also die Teile- und Montagekosten reduziert und zusätzlich Bauraum außerhalb des Kraftstofftanks eingespart.
Eine Möglichkeit der Gestaltung des Kraftstoff-Fördermoduls im Bezug auf den Speichertopf, den Feinfilter und die Aufhängung und Fixierung der Kraftstoffpumpe ist u. a. den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zeichnungen
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsform:
Fig. 1 Kraftstoff-Fördermodul mit geschnittenem Speicher­ topf,
Fig. 2 Aufhängungselement in der Draufsicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das Kraftstoff-Fördermodul nach Fig. 1 besteht aus einem auf dem Boden (1) eines Kraftstofftanks angeordneten Speicher­ topf (30) mit einer integrierten Elektrokraftstoffpumpe (10) und zwei Kraftstoffiltern (21, 22). Die Elektrokraftstoff­ pumpe (10) saugt Kraftstoff aus dem Innenraum (51, 53) des Speichertopfs (30) über einen Kraftstoff-Grobfilter (21) an und fördert ihn über einen Kraftstoff-Feinfilter (22) in eine zu einer Verbrennungskraftmaschine führende Kraftstoffleitung.
Der Speichertopf (30) ist im Prinzip ein rohrförmiges Bauteil, das beispielsweise aus einem kraftstoffresistenten Kunststoff besteht. Sein oberer Bereich umfaßt eine zylindrische Außen­ wandung (31) und eine hierzu konzentrisch angeordnete Innen­ wandung (32). Die Außen- und die Innenwandung sind über einen Boden (33) und einen Filtergehäusedeckel (61) kraftstoffdicht miteinander verbunden. Alle vier Teile umschließen einen Fein­ filterraum (52).
Der Filtergehäusedeckel (61) ist an der Außen- und Innenwan­ dung (31, 32) beispielsweise unlösbar durch Kleben oder Ultra­ schallschweißen fixiert. Dabei umgreift er mit seinen Rändern die beiden Wandungen (31, 32). Im Raum (52) zwischen den Wan­ dungen (31, 32) ist der Kraftstoff-Feinfilter (22) unterge­ bracht.
Der Kraftstoff-Feinfilter (22) ist z. B. ein sternförmig gefal­ teter Oberflächenfilter mit einer mittleren Porenweite von 10 µm. Seine Stirnflächen sind durch Kappen (23, 24) begrenzt, die die Eingangseite von der Ausgangsseite trennen. Die Kap­ pen (23, 24) haben im Feinfilterraum (52) ein seitliches Spiel von mehreren Zehntelmillimetern.
Der Kraftstoff-Feinfilter (22) sitzt mit der unteren Kappe (24) auf dem Boden (33) auf. Die obere Kappe (23) stützt sich über eine elastische Trenndichtung (64) am Filtergehäuse­ deckel (61) ab. Gegebenenfalls kann auch unten eine Trenndich­ tung eingebaut sein. Die obere Trenndichtung (64) sitzt exzen­ trisch zum Kraftstoff-Feinfilter (22) im Filtergehäuse­ deckel (61). Am Filtergehäusedeckel (61) ist im Bereich zwi­ schen der Trenndichtung (64) und der Außenwandung (31) ein Zu­ flußanschluß (62) angeformt. Im Bereich zwischen der Trenn­ dichtung (64) und der Innenwandung (32) ist ein Abfluß­ anschluß (63) angeordnet.
An der Innenwandung (32) ist eine Halterung (40) über minde­ stens zwei Aufhängungselemente (35) gelagert. Im Ausführungs­ beispiel werden drei Aufhängeelemente (35) verwendet. In der Halterung (40) sitzt die Elektrokraftstoffpumpe (10). Dazu ist die Halterung (40) zumindest abschnittsweise topfförmig ausge­ bildet. Sie hat in ihrem unteren Bereich einen Umgriff (41) und in der Darstellung von Fig. 1 auf der linken Seite einen mit einem Steg (43) versteiften Kragarm (42) mit mindestens einer Rastnase (44). Auf dem Umgriff (41) liegt die von oben in die Halterung (40) gesteckte Elektrokraftstoffpumpe (10) auf. Die Rastnase (44) am Kragarm (42) greift in eine von meh­ reren Rastausnehmungen (16) ein, die an einem Druckanschluß­ stück (13) vorhanden sind. Das Druckanschlußstück (13) sitzt, mit einem Dichtring (17) abgedichtet, auf dem Druckan­ schluß (11) der Elektrokraftstoffpumpe (10). Die Rastausneh­ mungen (16) sind in einem zur Pumpe hin orientierten Arm (14) angeordnet. Gegenüber den Rastausnehmungen (16) befindet sich an dem Arm (14) ein elastischer Winkel (15) der mit dem Arm (14) zusammen eine Führung und eine Rastsicherung für den Kragarm (42) der Halterung (40) bildet. Der Winkel (15) kann auch als Doppelwinkel oder Bügel ausgebildet sein, der im Be­ reich der Rastausnehmungen (16) den Kragarm (42) vollständig umgreift. Somit wird durch das Aufstecken des Druckanschluß­ stücks (13) die Elektrokraftstoffpumpe (10) in der Halte­ rung (40) fixiert.
Das Druckanschlußstück (13) ist mit dem Zuflußanschluß (62) im Filtergehäusedeckel (61) über ein flexibles Leitungsstück - hier nicht dargestellt - hydraulisch verbunden.
Eines der Aufhängungselemente (35), die die Halterung (40) in der Innenwandung (32) federnd lagern, ist in Fig. 2 abgebil­ det. Das einzelne Aufhängungselement (35) besteht aus zwei einander gegenüberliegenden, annähernd u-förmigen Bügeln (36, 37). Je ein Schenkel eines Bügels ist an der Halterung (40) und an der Innenwandung (32) befestigt bzw. angeformt. Die Be­ festigungsstellen beider Bügel (36, 37) liegen nahe beieinan­ der. Die Bügel (36, 37) arbeiten als Biegefedern, wenn sich die Halterung (40) entweder direkt auf die Innenwandung (32) zubewegt oder gegenüber der Innenwandung (32) geringfügig ver­ schwenkt. Ferner funktionieren sie als Torsionsfedern, wenn die Halterung (40) bzw. die Elektrokraftstoffpumpe (10) um ihre Längsachse pendelt. Die Aufhängungselemente (35) haben aufgrund ihrer Bauform eine geräuschdämpfende Wirkung.
Die strichpunktierte Linie (39) stellt eine Schnittebene dar, in der zwei der Aufhängungselemente (35) in Fig. 1 gezeigt sind.
Im unteren Bereich des Speichertopfs (30) befindet sich der Grobfilterraum (53). In ihm ist der von unten auf die Elektro­ kraftstoffpumpe (10) montierte Kraftstoff-Grobfilter (21) an­ geordnet. Der Kraftstoff-Grobfilter (21) hat beispielsweise eine Porenweite von insbesondere ca. 60 µm.
U.a. rechts vom Kraftstoff-Grobfilter (21) ist der Speicher­ topf (10) ebenfalls doppelwandig ausgeführt. Zwischen der Außenwandung (31) und einer inneren Labyrinthwand (45) befin­ det sich hier ein Kraftstoffzulaufkanal (49), der den Kraft­ stofftank mit dem Speichertopf (30) über eine Saugstrahlpumpe verbindet. Die Außenwandung (31) und die Labyrinthwand (45) werden zum Kraftstofftankboden (1) hin über eine Bodendich­ tung (48) abgedichtet. Die Bodendichtung (48) liegt beispiels­ weise zwischen einem ringförmigen Anschlußelement (2), das ge­ gebenenfalls auch nur aus einzelnen Abschnitten besteht. Das Anschlußelement (2) weist mindestens zwei Rastausnehmungen (3) auf, in die die am Speichertopf (30) über Rasthaken (46) sit­ zende Rastnasen (47) eingreifen.
Selbstverständlich kann der Speichertopf (30) anstelle der Verrastung am Kraftstofftankboden (1) auch gegen die obere Tankwandung oder einen darin integrierten Deckel abgestützt werden. Außerdem ist es möglich das Anschlußelement (2) in eine separate Verschlußplatte zu integrieren, so daß die Ver­ schlußplatte beispielsweise zusammen mit der Bodendich­ tung (48) einen montierbaren Boden für den Speichertopf (30) bildet.
Über den am Filtergehäusedeckel (61) angeordneten Abflußan­ schluß (63) wird beispielsweise mittels einer Schlauchleitung der gefilterte Kraftstoff zu einem Druckregelventil gefördert. Der dort nicht benötigte Kraftstoff wird gegebenenfalls zum Antrieb der am Speichertopf (30) angeordneten Saugstrahlpumpe zurückgefördert. Die Schlauchleitung, das Druckregelventil und die Saugstrahlpumpe sind in den Figuren nicht dargestellt.

Claims (7)

1. Kraftstoff-Fördermodul mit einer Kraftstoffpumpe, einem Kraftstoff-Grob- und einem Kraftstoff-Feinfilter, wobei die Kraftstoffpumpe mit dem vorgeschalteten Kraftstoff-Grobfilter von einem auf dem Boden eines Kraftstofftanks angeordneten Speichertopf umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Wandung (31, 32) des Speichertopfs (30) zumindest bereichsweise doppelwandig ausgebildet ist und
  • - daß in dem vollständig umschlossenen Zwischenraum (52) der Wandung (31, 32) der Kraftstoff-Feinfilter (22) angeordnet ist, wobei der Zwischenraum (52) zum einen im Feinfilterein­ gangsbereich einen mit dem Druckanschluß der Kraftstoff­ pumpe (10) verbundenen Zuflußanschluß (62) und zum anderen im Feinfilterausgangsbereich einen Abflußanschluß (63) auf­ weist.
2. Kraftstoff-Fördermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wandungen (31, 32) des Speichertopfs (30) zumindest bereichsweise koaxial zueinander angeordnet sind.
3. Kraftstoff-Fördermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speichertopf (30) keinen angeformten, eige­ nen Boden hat.
4. Kraftstoff-Fördermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich im mittleren Bereich des Speichertopfs (30) eine zumindest bereichsweise an die Außenkontur der Kraft­ stoffpumpe (10) angepaßte und diese teilweise umgreifende Hal­ terung (40) befindet, die im Speichertopf (30) elastisch auf­ gehängt ist.
5. Kraftstoff-Fördermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speichertopf (30), die Halterung (40) für die Kraftstoffpumpe (10) und deren elastische Aufhängungsele­ mente (35) aus einem Stück sind.
6. Kraftstoff-Fördermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftstoffpumpe (10) in der Halterung (40) mit Hilfe eines auf dem Pumpendruckanschluß (11) sitzenden An­ schlußstückes (13) verrastet ist.
7. Kraftstoff-Fördermodul gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im unteren Bereich des Speichertopfs (30) minde­ stens zwei Rastnasen (47) zu seiner Fixierung am Kraft­ stofftankboden (1) angeordnet sind.
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