DE19629165C1 - Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffbehälter für eine Brennkraftmaschine.

Aus der DE 37 25 881 A1 ist eine Einrichtung zur Ver­ änderung der Temperatur des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffes bekannt, welche einen Wärme­ tauscher umfaßt. Dabei ist sowohl ein Hohlraum für den Kraftstoff als auch ein Hohlraum für ein Kältemittel einer Kälteanlage vorgesehen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Temperatur des Kraftstoffes in belie­ biger Weise zu verändern, um somit bei hohen Tempera­ turen im Motorraum die Gefahr der Bildung von Dampf­ blocks in den Kraftstoffleitungen zu vermeiden bzw. bei niedrigen Temperaturen ein Ausflocken des Paraf­ fins bei Dieselkraftstoff zu verhindern.

Weiterhin ist aus der DE 32 31 881 A1 eine Brennkraft­ maschine mit einer Vorrichtung zur Kühlung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffes bekannt. Dort ist ein Wärmetauscher vorgesehen, der in den Kühlkreislauf einer Klimaanlage eingeschaltet ist und immer dann kühlt, wenn auch die Klimaanlage zugeschal­ tet ist. Dadurch soll eine Verbesserung der Vollast­ leistung sowie eine Reduzierung der abgegebenen Schad­ stoffe erreicht werden.

Bei diesen Vorrichtungen ist nachteilig, daß die Ab­ wärme aus dem Kraftstoff nicht genutzt wird und auch nicht genutzt werden kann, weil die Abwärme in der Zu­ führleitung des Kraftstoffes zur Brennkraftmaschine viel zu gering für eine Nutzung ist.

In der DE 32 14 874 C2 ist eine Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffvorratsbehälter und eine einen Wärme­ tauscher enthaltende Kälteanlage beschrieben, bei der der als Verdampfer dienende Wärmetauscher zum Kühlen von Kraftstoff im Kraftstoffvorratsbehälter vorgesehen ist. Dadurch wird sichergestellt, daß auch hohe Außen­ temperaturen keinen nachteiligen Einfluß auf den sich innerhalb des Kraftstoffvorratsbehälters befindlichen Kraftstoff haben.

Der Aufbau dieser Kraftstoffanlage ist jedoch sehr kompliziert, u. a. ist eine Kälteanlage mit einem als Zwischenpuffer dienenden Kältekreis notwendig. Die aus dem Kraftstoff entnommene Wärme wird dann nach außen abgegeben.

Verbrauchsoptimierte Verbrennungsmotoren liefern nicht genügend Abwärme über den Motorkühlkreis. Es müssen jedoch die internationalen Vorschriften zur Scheiben­ freihaltung eingehalten werden. Des weiteren spielt in Bezug auf eine angenehme Innenraumtemperatur der Kom­ fort eine wichtige Rolle. Um diese Forderungen erfül­ len zu können, müssen in der Regel Zuheizelemente ein­ gesetzt werden. Diese jedoch erhöhen den Fahrzeug­ preis, obwohl sie nur bei Lehrlaufdrehzahl bzw. nur in der Warmlaufphase notwendig sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Heizanlage eines Kraftfahrzeugs verbessert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil der Ansprüche 1 oder 4 genannten Merkmale gelöst.

Bei den immer häufiger verwendeten Common-Rail-Ein­ spritzsystemen wird beispielsweise der Kraftstoff un­ ter sehr hohen Druck gesetzt und durch die nachfolgen­ de Expansion stark erwärmt. Dabei wird nicht der ge­ samte Kraftstoff, der sich in der Common-Rail-Ein­ spritzanlage befindet, zur Verbrennung benötigt. Der nicht verbrannte und noch immer stark erwärmte Kraft­ stoff wird anschließend durch eine Rückführleitung wieder dem Kraftstoffbehälter zugeführt. Durch das erfindungsgemäße Ausbilden des Kraftstoffbehälters als Wärmetauscher und die Anordnung dieses Wärmetauschers im Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine kann die Kraftstoffabwärme direkt für die Heizung eines Kraft­ fahrzeugs genutzt werden. Statt dessen ist es auch möglich, in der Kraftstoffrücklaufleitung einen Kraft­ stoff-/Wasser-/Wärmetauscher anzuordnen. Auch eine Kombination dieser beiden Möglichkeiten ist für eine optimale Nutzung der Kraftstoffabwärme denkbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 Einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälter nach der Linie I-I der Fig. 2 und

Fig. 2 Einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälter nach der Linie II-II der Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Kraftstoffbehälter 1 dargestellt, der mit einem Zwischenboden 2 versehen ist. Diese beiden Teile können aus Kunststoff oder Metallblech bestehen.

Auf der einen Seite des Zwischenbodens 2 befindet sich Kraftstoff 3. Auf beiden Seiten des Kraftstoffbehäl­ ters i sind Anschlüsse 4 für die Zu- und Abführung des Kraftstoffes 3 angeordnet.

Auf der anderen Seite des Zwischenbodens 2 befindet sich Kühlmittel 5, das durch eine nicht dargestellte, bordeigene Wasserpumpe umgewälzt wird und das in ein übliches Kühlsystem einer Brennkraftmaschine inte­ griert ist. Für die Zu- und Ableitung des Kühlmittels 5 sind auf beiden Seiten des Kraftstoffbehälters ebenfalls Anschlüsse 6 angebracht sind.

Der durch die in einem nicht dargestellten Common- Rail-Einspritzsystem durch erhöhten Druck vor sich gehende Expansion stark erwärmte und nicht für die Verbrennung benötigte Kraftstoff 3 fließt nun in den Kraftstoffbehälter 1 zurück. Dort erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem Kraftstoff 3 und dem Kühlmittel 3 über den Zwischenboden 2.

Der Zwischenboden 2 ist so gestaltet, daß eine mög­ lichst große Oberfläche für den Wärmeaustausch zwi­ schen Kraftstoff 3 und Kühlmittel 5 zu Verfügung steht.

Innerhalb des Kraftstoffbehälters ist eine Kraftstoff­ pumpe 7 angeordnet. Dazu ist der Zwischenboden 2 so ausgebildet, daß die Kraftstoffpumpe 7 an der tiefsten Stelle im Kraftstoffbehälter 1 Platz findet, um ein völliges Entleeren des Kraftstoffbehälters 1 zu ermög­ lichen.

In Fig. 1 ist gestrichelt eine alternative Möglichkeit zur Nutzung der Kraftstoffabwärme dargestellt. Dabei befindet sich vor dem Anschluß 4, durch den dem Kraft­ stoffbehälter i der Kraftstoff 3 zugeführt wird, in der Kraftstoffrücklaufleitung ein Kraftstoff-/Wasser-/ Wärmetauscher 8. Dieser ist in den Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine integriert (nicht dargestellt).

Claims (4)

1. Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffbehälter für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zur direkten Nutzung der Kraftstoffabwärme der Kraftstoffbehälter (1) als Wärmetauscher ausgebil­ det ist und im Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine angeordnet ist.

2. Kraftstoffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kraftstoffbehälter ein Zwischenboden (2) ange­ ordnet ist.

3. Kraftstoffanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (2) als Schwallblech ausgebildet ist.

4. Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffbehälter für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kraftstoffrücklaufleitung ein Kraftstoff-/ Wasser-/Wärmetauscher angeordnet ist.