DE19639283A1 - Kraftstoffilter, insbesondere Dieselkraftstoffilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffilter, insbesondere Dieselkraftstoffilter nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1

Aus DE 43 30 840 C1 ist ein Filter bekannt, bei dem rohsei­ tig in dem Filter angesammeltes Gas durch einen Bypass aus der zu dem Motor führenden Kraftstoffleitung abgezweigt und in den Tank zurückgeführt wird. Bei jenem Filter wird die Flüssigkeit durch den Filterkörper unter rohseitig aufge­ brachtem Druck durch das Filter hindurch gefördert. Derarti­ ge Filter benötigen eine zusätzliche Rücklaufleitung. Sie sind daher aufwendig und bei Filtern, bei denen der Kraft­ stoff durch diese gesaugt wird, auch funktionell praktisch nicht einsetzbar.

Bei Kraftstoffiltern ohne einen Entgasungs-Bypass sind die Verhältnisse gewöhnlich wie folgt. Insbesondere, wenn Kraft­ stoff durch ein solches Filter, ohne Bypass angesaugt wird, entsteht rohseitig des ersten Filterkörpers ein Unterdruck, der zu einem Ausscheiden von Gas direkt an der Rohseite des ersten Filterkörpers führen kann. Bei diesem Gas handelt es sich im wesentlichen um ausgeschiedene Luft. Ein solches Ausgasen tritt insbesondere dann häufig auf, wenn der Kraft­ stoff direkt vor dem Filter in einem Wärmetauscher erwärmt wird.

Das ausgeschiedene Gas bzw. die Luft sammelt sich in einem lotrecht oberen Bereich bei in Betrieb befindlichem Kraft­ stoffilter an. Wegen einer gegenüber dem flüssigen Kraft­ stoff schlechteren Durchlässigkeit des ersten Filterkörpers für abgeschiedenes Gas steigt das angesammelte Gasvolumen auf relativ große Werte an, wodurch nur noch ein Teilbereich des ersten Filterkörpers von zu filterndem Kraftstoff durch­ strömt wird. Bei Überschreiten eines bestimmten angesammel­ ten Gasvolumens stellt sich an dem ersten Filterkörper eine derart hohe Druckdifferenz ein, daß außer flüssigem Kraft­ stoff auch das angesammelte ausgeschiedene Gas durch den Filterkörper hindurchtritt. Erfolgt ein solcher Gasdurch­ tritt, kommt es relativ schlagartig zu einem hohen Gasstrom. Dies ist unerwünscht, da hohe Gasanteile in dem gereinigten Kraftstoff die Motorfunktion negativ beeinflußt.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, eine übermäßige Ansammlung von ausgeschiedenem Gas rohseitig des ersten Filterkörpers möglichst weitgehend zu vermeiden, um dadurch Gasdurchtrittsschwankungen bei dem er­ sten Filterkörper ausschließen zu können, ohne dabei eine aus der Kraftstoffversorgungsleitung herausführende Bypass­ leitung als spezielle Gasabfuhrleitung verwenden zu müssen.

Eine Lösung mit Bezug auf dieses Problem zeigt das kenn­ zeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1 auf.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dem sich stromauf des ersten Filterkörpers ansammelnden Gas ein von dem Durchfluß­ widerstand des ersten Filterkörpers unabhängiges Übertreten auf die stromab liegende Reinseite des ersten Filterkörpers über einen zweiten Filterkörper, der lotrecht oberhalb der Sammelstelle stromauf des ersten Filterkörpers angeordnet ist, zu ermöglichen. Hierdurch ist es möglich, daß der zwei­ te Filterkörper bei stromauf des ersten Filterkörpers ange­ sammeltem Gas praktisch ausschließlich von Gas bzw. zumin­ dest mit einem wesentlich höheren Gas- als Flüssigkeitsan­ teil beaufschlagt wird. Dadurch kann selbst bei einem zwei­ ten Filterkörper aus gegenüber dem ersten Filterkörper glei­ chem Material eine bessere Gasdurchlässigkeit als bei dem ersten Filterkörper erreicht werden. Die Strömungsgeometrie des Bypasses ist so auszulegen, daß lediglich ein Bruchteil des angesaugten Kraftstoffes über diesen Bypass strömen kann.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung kann der zweite Filterkörper für Gas einen gegenüber dem ersten Fil­ terkörper kleineren Durchflußwiderstand aufweisen.

Um ein verstärktes Absaugen von stromauf des ersten Filter­ körpers angesammelten Gases durch den Bypass erreichen zu können, kann die Bypass-Leitung reinseitig des ersten Fil­ terkörpers in den Saugkanal einer Saugstrahlpumpe einmünden, die von dem reinseitig des ersten Filterkörpers abströmenden Kraftstoff betätigt wird.

An derjenigen Stelle, an der sich bei einem erstmaligen oder Wiederauffüllen des Filters mit Kraftstoff Luft ansammelt, ist gewöhnlich ein Entlüftungsventil vorgesehen. Erfindungs­ gemäß kann dieses Entlüftungsventil stromab des zweiten Fil­ terkörpers angeordnet sein. Voraussetzung ist dabei aller­ dings, daß die Stelle, an der das Entlüftungsventil in dem Bypass stromab des zweiten Filterkörpers angeordnet ist, lotrecht oberhalb der Luftsammelstelle vor dem ersten Fil­ terkörper liegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Diese zeigt ein Dieselkraftstoffilter mit einer Entlüftungs-By­ passleitung in Ansicht mit teilweise aufgeschnittenem Fil­ tergehäuse.

In einer Dieselkraftstoffansaugleitung ist ein Kraftstoffil­ ter 1 eingebaut. Der Kraftstoff wird durch eine reinseitige Leitung 2 durch einen ersten Filterkörper 10 des Kraftstof­ filters 1 gesaugt, in das der angesaugte Kraftstoff über ei­ ne rohseitige Leitung 3 zugeführt wird.

In dem bezeichneten speziellen Ausführungsbeispiel durch­ strömt der aus der rohseitigen Leitung 3 in das Filter 1 eintretende Kraftstoff zunächst einen Wärmetauscher 4. In diesem Wärmetauscher kann unterhalb einer bestimmten Tempe­ ratur eintretender Kraftstoff erwärmt werden, bevor er das Filter 1 durchströmt.

An der lotrecht höchstgelegenen Stelle im Inneren des Fil­ ters 1 bzw. des Wärmetauschers 4, an der sich abgeschiedenes Gas rohseitig des ersten Filterkörpers 10 ansammeln kann, ist eine den Filterkörper 10 zu dessen Reinseite hin über­ brückende Bypassleitung 5 vorgesehen.

In dieser Bypassleitung 5 befindet sich ein zweiter Filter­ körper 6 mit einer erheblich geringeren Filterfläche gegen­ über dem in dem Filter 1 befindlichen ersten Filterkörper 10.

Auf der Rohseite des Filters 1 ausgeschiedenes sich lotrecht oben ansammelndes Gas kann durch den zweiten Filterkörper 6 grundsätzlich leichter zur Reinseite des Filters 1 abgeführt werden als durch den ersten Filterkörper 10. Dies liegt grundsätzlich bereits daran, daß der zweite Filterkörper 6 im wesentlichen dem abzuführenden Gasvolumen ausgesetzt ist, wodurch er durch eine relativ geringe Flüssigkeitsbenetzung dem Gas einen geringeren Durchflußwiderstand entgegensetzt als der im wesentlichen mit flüssigem Kraftstoff beauf­ schlagte erste Filterkörper 10. Eine zusätzliche Verbesse­ rung kann noch dadurch erreicht werden, daß der zweite Fil­ terkörper einen gegenüber dem ersten Filterkörper 10 gerin­ geren Durchflußwiderstand durch ein von dem ersten Filter­ körper 10 abweichendes Material besitzt.

Zu einem Ausdampfen von Gas, das heißt insbesondere Luft auf der Rohseite des Filters 1, kommt es in besonders hohem Maße bei einem Aufwärmen des Kraftstoffes in dem Wärmetauscher 4.

Die Bypassleitung 5 kann über eine Saugstrahlpumpe 7 in die Leitung 2 einmünden. Die Saugstrahlpumpe 7 wird in diesem Fall von dem in der Leitung 2 strömenden Kraftstoff ange­ trieben, wodurch ein zusätzlicher Saugdruck in der Bypass­ leitung 5 erzeugt wird.

Zum Entlüften des Filters 1 bei einem erstmaligen oder einem Wiederbefüllen mit Kraftstoff dient ein an der lotrecht höchsten Stelle angebrachtes Entlüftungsventil 8 stromauf des zweiten Filterkörpers 6.

Das Entlüftungsventil 8 kann alternativ vorteilhafterweise auch stromab des zweiten Filterkörpers 6 angebracht sein, wie dies strichpunktiert in der Zeichnung angedeutet ist. In diesem Fall kann gleichzeitig eine Entlüftung roh- und rein­ seitig des Filters 1 erfolgen.

Die Strömungsmenge innerhalb der Bypassleitung 5 kann durch eine entsprechende geometrische Auslegung dieser Bypasslei­ tung 5 stets äußerst gering im Vergleich zu derjenigen Strö­ mungsmenge gehalten werden, die direkt über den ersten Fil­ terkörper 10 des Filters 1 strömt. In der Bypassleitung 5 kann für eine Mengenstromminimierung gegebenenfalls eine Drossel eingebaut sein.

Mit der erfindungsgemäßen Bypassleitung 5 ist es möglich, rohseitig des ersten Filterkörpers des Filters 1 ausgeschie­ denes Gas kontinuierlich in geringen den Motorbetrieb nicht störenden Mengen in den reinseitigen Kraftstoffstrom einzu­ geben, ohne dabei durch schwankende, momentan übergroße Gas­ volumen den Motorbetrieb zu stören.

Claims (4)

1. Kraftstoffilter, insbesondere Dieselkraftstoffilter, mit einem ersten Filterkörper für Verbrennungsmotoren, durch das Kraftstoff insbesondere gesaugt wird, bei dem rohseitig an einer lotrecht oben gelegenen Stelle, an der sich vor dem ersten Filterkörper (10) aus dem Kraftstoff austretendes Gas ansammelt, ein den Filterkörper (10) überbrückender Bypass vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (5) zur Filterreinseite führt und mit einem zweiten Filterkörper (6) versehen ist, wobei ein durch die Geometrie des Bypasses (5) möglicher Bypassmengenstrom er­ heblich geringer als der durch den ersten Filterkörper (10) führbare Mengenstrom ist.

2. Kraftstoffilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußwiderstand für Gas des zweiten (6) gegen­ über dem ersten Filterkörper (10) kleiner ist.

3. Kraftstoffilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (5) in einer, den in dem ersten Filterkörper (10) gereinigten Kraftstoff, abführenden Leitung (2) in eine in diese Leitung (2) integrierte, von dem in dieser Leitung strömenden Kraftstoff angetriebene, Saugstrahlpumpe (7) als Ansaugleitung mündet.

4. Kraftstoffilter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bypass (5) stromab des zweiten Filterkörpers (2) an einer lotrecht oberhalb der rohseitig des ersten Filter­ körpers (10) gelegenen Gassammelstelle ein Entlüftungsventil (8) vorgesehen ist.