DE19629627A1 - Sicherheitsvorrichtung zur Vermeidung des Kraftstoffaustritts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung in einer Kraftstoffanlage für Brennkraftmaschinen zur Vermeidung des Kraftstoffaustritts nach der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 näher definierten Art.

Bei modernen Brennkraftmaschinen ist es durch das Ver­ wenden von elektromagnetischen Einspritzventilen mög­ lich, nur eine unter Systemdruck stehende Stichleitung vom Kraftstoffbehälter zum Motor zu legen. Dadurch wird das normalerweise verwendete Fuel-Rail-System und somit auch eine Rücklaufleitung nicht mehr benötigt und die beim Durchlauf durch den Motor entstehende Er­ wärmung des Kraftstoffs wird vermieden. Es kann bei den neuen Systemen daher ein verkürzter Rücklauf, der nicht mehr durch den Motor führt, eingesetzt werden, wie dies in ähnlicher Form in der DE 44 25 252 A1 beschrieben ist.

Bei den neuen Systemen wird der Systemdruck durch ei­ nen im Kraftstoffilter integrierten Druckregler gere­ gelt. Ein solcher Druckregler ist beispielsweise aus der DE 43 12 857 A1 oder der DE 43 02 382 A1 bekannt.

Er weist eine Federkammer auf, die zur Atmosphäre hin belüftet sein muß, weil ansonsten auftretende Druck­ schwankungen durch Höhen- bzw. Temperaturänderungen die Folge wären. Im Druckregler ist eine Membran vor­ gesehen, die durch Druckaufbau ausgebeult wird und so eine Feder in der Federkammer zusammendrückt, wodurch sich letztendlich die Druckregelung vollzieht. Diese Membran hindert gleichzeitig den Kraftstoff in dem Kraftstoff-Luft-Gemisch, das den Druckregler durch­ strömt, an einem Entweichen in die Atmosphäre.

Die Membran ist als Schutz vor dem Entweichen von Kraftstoff in die Atmosphäre jedoch nicht ausreichend, da sie reißen könnte und dadurch Kraftstoff austreten würde. Dies wiederum würde zu einer Brand- bzw. Explo­ sionsgefahr durch heiße Teile des Fahrzeugs, wie z. B. der Auspuffanlage, führen. Gemäß dem Stand der Technik ist es aus der Praxis deshalb bekannt, zur Vermeidung dieses Problems eine Sicherheitsleitung aus dem Kraft­ stoffilter zu legen, die beispielsweise in einem Ak­ tivkohlefilter enden kann. Dies stellt jedoch schon allein aufgrund der zusätzlichen Teile sowie der Befe­ stigung dieser Leitung eine problematische und aufwen­ dige und somit technisch sehr unbefriedigende Lösung dar.

In der DE 43 21 927 A1 ist eine mit Druck beaufschlag­ bare Filtereinheit mit einem Entgasungsstutzen be­ schrieben, bei der der Entgasungsstutzen vom Gehäuse­ raum durch ein gasdurchlässiges Filter getrennt ist.

Diese Filtereinheit ist jedoch zur Verwendung bei Brennkraftmaschinen keinesfalls geeignet, da sie den dort gegebenenfalls auftretenden hohen Drücken nicht standhalten würde. Des weiteren sind bei der in dieser Druckschrift beschriebenen Filtereinheit das patronen­ artige Filterelement sowie die Entgasungsöffnung auf­ grund ihres komplizierten Aufbaus bzw. ihrer schwieri­ gen Bedienung sehr nachteilig.

Weiterhin ist aus der DE 37 31 206 C2 eine Entlüf­ tungsvorrichtung in einer Kraftstoffanlage bekannt, die eine dauerhaft wirkende Entlüftung ohne gleich­ zeitigen Kraftstoffübertritt während des Betriebs der Brennkraftmaschine sicherstellen soll. Dies wird durch die besondere Ausbildung eines Ventilsitzes erreicht, der zwar gasdurchlässig, jedoch weitgehend flüssig­ keitsdicht sein soll.

Nachteilig dabei ist jedoch, daß das beschriebene Rückschlagventil bei geringen Drücken nicht arbeitet und deshalb an der Entlüftungsvorrichtung ein hoher Druck anliegen muß. Somit ist die beschriebene Ent­ lüftungsvorrichtung für niedrige Drücke nicht geeig­ net.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine aus technischer Sicht im Vergleich zur bisher verwendeten Sicherheitsleitung zufriedenstellende Lösung darstellt und die gleichzeitig soviel Sicherheit bietet, daß ein Kraftstoffaustritt am Entlüftungsstutzen des Kraft­ stoffilters und die damit verbundene Brand- bzw. Ex­ plosionsgefahr vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Kombination einer semiper­ meablen Folie, die zwar gas-, jedoch nicht flüssig­ keitsdurchlässig ist, und eines Rückschlagventils in einem Gehäuse ergibt sich eine Sicherheitsvorrichtung, die dazu geeignet ist, den Kraftstoffaustritt am Ent­ lüftungsstutzen des Kraftstoffilters zuverlässig zu vermeiden und die darüber hinaus sehr leicht, bei Be­ darf auch nachträglich, an vorhandenen Einrichtungen angebracht werden kann.

Durch die an dem Gehäuse angebrachte Entlüftungsöff­ nung wird die notwendige Entlüftung des Kraftstoff­ filters erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel:

Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung im Schnitt; und

Fig. 2 den Anbau dieser Sicherheitsvorrichtung an einen Kraftstoffilter.

Gemäß Fig. 1 ist eine Sicherheitsvorrichtung 1 mit einem Gehäuse 2 dargestellt, die zum Zweck der Entlüf­ tung an einen in Fig. 2 dargestellten Kraftstoffilter 3 angeschlossen ist. Die Sicherheitsvorrichtung 1 ist mit dem Kraftstoffilter 3 durch eine Entlüftungslei­ tung 4 verbunden, die von einem Entlüftungsstutzen 4a am Kraftstoffilter 3 abgeht. Des weiteren befinden sich am Kraftstoffilter 3 eine Pumpleitung 5, eine Förderleitung 6 sowie eine Rücklaufleitung 7.

Das Gehäuse 2 der Sicherheitsvorrichtung 1 weist in seinem Inneren eine semipermeable Folie 8 und ein Rückschlagventil 9 auf, welches wiederum eine Feder 10, eine Kugel 11 sowie einen Ventilsitz 12 aufweist.

Weiterhin ist in dem Gehäuse 2 eine Einrichtung vor­ gesehen, die das Festsetzen von Festkörpern an der Folie 8 verhindert. Diese Einrichtung ist als Laby­ rinth 13 ausgebildet.

In Strömungsrichtung hinter dem Rückschlagventil 9 be­ findet sich in dem Gehäuse 2 eine Entlüftungsöffnung 14, aus der aus dem Kraftstoffilter 3 durch die Ent­ lüftungsleitung 4 in die Sicherheitsvorrichtung 1 strömende Luft in die Atmosphäre austreten kann.

In dem Kraftstoffilter 3 ist ein nicht dargestellter Druckregler integriert. Falls eine Membran (ebenfalls nicht dargestellt) in dem Druckregler reißt bzw. in irgendeiner Form beschädigt wird, so ist der oben ge­ nannte Luftstrom mit Kraftstoff angereichert. Der Kraftstoff in diesem Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch die semipermeable Folie 8, die zwar gasdurchläs­ sig, jedoch nicht flüssigkeitsdurchlässig ist, an ei­ nem Weiterströmen gehindert. Die Luft kann also unge­ hindert weiterströmen und die Sicherheitsvorrichtung 1 über das Rückschlagventil 9 und die Entlüftungsöffnung 14 verlassen.

Sollte auch die semipermeable Folie 8 wider Erwarten eine Beschädigung erfahren, so sorgt das Rückschlag­ ventil 9 dafür, daß kein Kraftstoff bzw. Kraftstoff- Luft-Gemisch aus der Entlüftungsöffnung 14 austreten kann. Der in einem solchen Fall auftretende höhere Druck sorgt nämlich dafür, daß die Kugel 11 gegen die Kraft der Feder 10 an den Ventilsitz 12 gepreßt und somit das Rückschlagventil 9 geschlossen wird. Damit ist auch die Entlüftungsöffnung 14 gegenüber der Atmosphäre verschlossen.

Durch das in der Sicherheitsvorrichtung 1 vorgesehene Labyrinth 13 wird das Eindringen von Festkörpern oder einer anderen Art von Verschmutzung, welche die Funk­ tion derselben beeinträchtigen könnte, von außen in die Sicherheitsvorrichtung 1 verhindert.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird einerseits die Entlüftung des Kraftstoffilters 3 sicherstellt und andererseits eine Brand- bzw. Explosionsgefahr durch austretenden Kraftstoff zuverlässig verhindert.

Claims (4)

1. Sicherheitsvorrichtung in einer Kraftstoffanlage für Brennkraftmaschinen zur Vermeidung des Kraft­ stoffaustritts am Entlüftungsstutzen eines Kraft­ stoffilters, der mit einer Pumpleitung, einer För­ derleitung, einer Rücklaufleitung sowie einer Ent­ lüftungsleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Entlüftungsleitung (4) oder am Entlüf­ tungsstutzen (4a) eine in einem Gehäuse (2) ange­ ordnete Folie (8) befindet, die gasdurchlässig, je­ doch nicht flüssigkeitsdurchlässig ist, wobei das Gehäuse (2) mit einer Entlüftungsöffnung (4) verse­ hen ist und wobei zwischen der Folie (8) und der Entlüftungsöffnung (14) ein in das Gehäuseinnere sich öffnendes Rückschlagventil (9) angeordnet ist.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2) eine Einrichtung (13) zur Ver­ hinderung des Festsetzens von Festkörpern an der Folie (8) vorgesehen ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als Labyrinth (13) ausgebildet ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsöffnung (14) zur Atmosphäre führt.