DE19736283A1 - Kraftstoffversorgung für eine dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffversorgung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In der DE-OS 44 03 015 ist eine Kraftstoffversorgung beschrieben, die insbe­ sondere die speziellen Anforderungen bei der Verwendung von Pflanzenöl berück­ sichtigt. Durch die große Temperaturabhängigkeit der Viskosität dieses Kraftstoffes müssen bestimmte Vorkehrungen getroffen werden, um sicherstellen zu können, daß das Pflanzenöl immer mit einem Druck an der Einspritzpumpe ansteht, der eine schnelle Füllung der Einspritzpumpe gewährleistet. Mit der beschriebenen Kraftstoffversorgung konnte dies für Systeme erfüllt werden, die mit einer Reihen­ einspritzpumpe arbeiten.

Ganz anders sind die Gegebenheiten jedoch, wenn eine Verteilerpumpe vor­ gesehen ist. Hier wird der Kraftstoff von einer integrierten Pumpe aus dem Tank angesaugt und hoch verdichtet. Dieser hoch verdichtete Kraftstoff wird dann an die einzelnen Zylinder verteilt. Auch bei diesem System ist eine Rückführleitung in den Tank vorgesehen, die überschüssigen Kraftstoff zurückführt, wobei auch hier die Rückführung und der Tank bei hoher Last zur Kühlung des Kraftstoffs genutzt wer­ den.

Es war die Aufgabe der Erfindung, eine mit Verteilerpumpe arbeitende Kraft­ stoffversorgung so auszubilden, daß eine sichere Füllung der Verteilerpumpe auch bei der Verwendung von Kraftstoffen, deren Zähigkeit sich bei sinkender Tempe­ ratur stark erhöht, in jedem Betriebszustand gewährleistet ist. Weiterhin sollte aber eine Überhitzung des Kraftstoffs bei einem längeren Betrieb der Brennkraftmaschi­ ne unter Last sicher vermieden werden.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Kraftstoffversorgung mit den kennzeich­ nenden Merkmalen von Anspruch 1. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau steht bereits angewärmter Kraftstoff, der die Pumpe schon einmal passiert hat, sehr schnell wieder am Einlauf zur Pumpe bereit, ohne den Umweg über den Tank mit der damit verbundenen Abkühlung nehmen zu müssen. Direkt nach der Abzwei­ gung dieser Zirkulationsleitung ist in der Rückflußleitung in den Tank eine Drossel vorgesehen, die dafür sorgt, daß zwischen Verteilerpumpe und Drossel bei zähem Kraftstoff ein hoher Druck aufgebaut wird. Dadurch öffnet sich ein in der Zirkulati­ onsleitung vorgesehenes Überdruckventil, so daß praktisch der gesamte Über­ schuß durch die Zirkulationsleitung geht und nur sehr wenig Kraftstoff in den Tank rückgeführt wird.

Je weiter sich der Kraftstoff bei der Zirkulation durch die Pumpe erwärmt, de­ sto mehr Kraftstoff kann durch die Drossel passieren und wird in den Tank rück­ geführt. Bei Erreichen einer bestimmten Temperatur nimmt der Kraftstoff eine Vis­ kosität an, bei der die Drossel kein großes Hindernis mehr bildet. In diesem Fall reicht der aufgebaute Druck vor der Drossel nicht mehr aus, um das Überdruck­ ventil zu öffnen und der gesamte überschüssige Kraftstoff wird in den Tank zurück geführt.

Da das System nicht über die Temperatur reguliert wird, sondern sich ent­ sprechend der Viskosität des Kraftstoffs anpaßt, ist auch ein Betrieb mit üblichem Dieselkraftstoff möglich. Hier bleibt das Überdruckventil immer geschlossen, da normalerweise der für die Öffnung notwendige Druck nicht aufgebaut werden kann.

Vorteilhafterweise ist in der Rückflußleitung in den Tank eine kleine Entlüf­ tungskammer vorgesehen, von der auch die weitere Rückflußleitung zum Zirkulie­ ren des Kraftstoffs durch die Pumpe abzweigt. Die Anschlüsse der beiden Rück­ flußleitungen sind so vorgesehen, daß eventuell im Kraftstoff auftretende Luftbla­ sen im oberen Teil der Kammer gesammelt und in die Rückflußleitung in den Tank gedrückt werden.

Um in der Verteilerpumpe den notwendigen Innendruck aufbauen zu können, ist zwischen der Pumpe und der Entlüftungskammer eine zweite Drossel vorgese­ hen, deren Querschnitt jedoch etwas größer ist, als der Querschnitt der Drossel am Ausgang der Entlüftungskammer. Um den vom Tank angesaugten Kraftstoff soweit erwärmen zu können, daß er problemlos einen Kraftstoffilter passieren kann, der zwischen Tank und Pumpe angeordnet ist, ist in Flußrichtung vor dem Filter eine Vorwärmeinrichtung vorgesehen. Da die Verteilerpumpe durch die starke Kom­ pression den Kraftstoff jedoch wesentlich schneller erwärmt als die Vorwärmein­ richtung und der Kraftstoff, der die Pumpe passiert hat auch bereits gefiltert ist, mündet die Zirkulationsleitung direkt vor der Verteilerpumpe.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden durch eine Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung eingehend erläu­ tert.

Die einzige Figur zeigt eine Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Kraft­ stoffversorgung.

In die Kraftstoffleitung zwischen dem Tank 1 und der Verteilerpumpe 2 ist ei­ ne Vorwärmeinrichtung 3 und ein Kraftstoffilter 4 eingeschaltet. Durch die Pfeile 5 ist der Weg des hoch verdichteten Kraftstoffes zu den Zylindern der hier nicht ge­ zeigten Brennkraftmaschine angedeutet. Der überschüssige Kraftstoff passiert die Drossel 6, die bei üblichen Verteilerpumpen meist in das Pumpengehäuse inte­ griert ist.

Von der Entlüftungskammer 7 zweigt über die Drossel 8 die Rückflußleitung 9 in den Tank 1 und über das Überdruckventil 10 die Zirkulationsleitung 11 ab. Diese mündet in die Kraftstoffzuführleitung zwischen dem Filter 4 und der Verteilerpum­ pe 2.

In der Kaltstartphase wird von der Verteilerpumpe 2 Kraftstoff aus dem Tank 1 angesaugt. Der in diesem Zustand sehr zähe Kraftstoff kann nur sehr schwer den Kraftstoffilter 4 passieren. Der überschüssige Kraftstoff, der die Ver­ teilerpumpe 2 durch die Drossel 6 verläßt und sich in der Entlüftungskammer 7 sammelt, hat sich zwar schon etwas erwärmt, ist aber noch nicht im Stande, die Drossel 8 zu passieren. Es baut sich daher in der Entlüftungskammer 7 ein Über­ druck auf, der ausreicht, das Überdruckventil 10 zu öffnen. Der Kraftstoff wird da­ durch über die Zirkulationsleitung 11 wieder direkt der Verteilerpumpe 2 zugeführt. Die Verteilerpumpe 2 hat folglich sehr schnell angewärmten Kraftstoff zur Verfü­ gung, der nicht mehr durch den kalten Filter 4 gesaugt werden muß. Durch die Zir­ kulation erwärmt sich der Kraftstoff nun sehr schnell und aus dem Tank 1 muß nur der im Vergleich zu der Gesamtfördermenge geringe Anteil dazu gefördert werden, der an den Motor abgegeben wurde. Die Vorwärmeinrichtung 3 hat die Aufgabe, diesen Anteil soweit zu erwärmen, daß er problemlos den Filter 4 passieren kann.

Erwärmt sich das System während des Betriebs der Brennkraftmaschine langsam, so verflüssigt sich der zähe Kraftstoff zusehends und kann in immer grö­ ßeren Mengen die Drossel 8 passieren. Dadurch sinkt der Druck in der Entlüf­ tungskammer 7 und der Fluß in der Zirkulationsleitung 11 verringert sich entspre­ chend. Es tritt folglich in die Verteilerpumpe 2 bei steigender Temperatur immer weniger Kraftstoff aus der Zirkulationsleitung 11 und immer mehr Kraftstoff aus dem Tank 1 ein.

Läuft die Brennkraftmaschine unter Last, so daß der Kraftstoff durch die ständige Zirkulation über die Verteilerpumpe überhitzt werden würde, schließt das Überdruckventil 10 ganz. Der nun dünnflüssige Kraftstoff läuft vollständig über die Drossel 8 zurück in den Tank. Bei diesem Durchfluß durch den Tank 1 kann sich der Kraftstoff wieder abkühlen.

Wird das System statt mit Pflanzenöl mit Dieselkraftstoff betrieben, reagiert es genauso wie bei dem Betrieb mit warmem Pflanzenöl. Der Dieselkraftstoff ist auch in kaltem Zustand so flüssig, daß er problemlos die Drossel 8 passiert. In der Entlüftungskammer 7 kann sich daher nicht der für die Öffnung des Überdruckven­ tils 10 notwendige Druck aufbauen. Eine Zirkulation über die Leitung 11 findet des­ halb nicht statt.

Claims (7)

1. Kraftstoffversorgung für eine dieselmotorisch betriebene Brennkraftmaschine mit einer Verteilerpumpe, die den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ansaugt und unter hohem Druck den Zylindern der Brennkraftmaschine zuführt, mit ei­ ner Rückflußleitung, die überschüssigen Kraftstoff von der Verteilerpumpe in den Tank zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß von der Rückflußleitung in den Tank eine weitere Rückflußleitung abzweigt, die in die Kraftstoffzuführ­ leitung zwischen Kraftstofftank und Verteilerpumpe mündet.

2. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die weitere Rückflußleitung ein Überdruckventil eingebaut ist.

3. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung in den Tank und die weitere Rückflußleitung aus einer Entlüf­ tungskammer abzweigen.

4. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung in den Tank von einer Drossel am Ausgang der Entlüftungs­ kammer reguliert wird, deren Querschnitt geringer als der Querschnitt einer Drossel zwischen Verteilerpumpe und Entlüftungskammer ist.

5. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitungen so von der Entlüftungskammer abzweigen, daß vorhandene Lufteinschlüsse in dem Kraftstoff über die Rückführleitung in den Tank gelan­ gen.

6. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kraftstoffzuführleitung zwischen Kraftstofftank und Verteilerpumpe eine Vor­ wärmeinrichtung und ein Kraftstoffilter vorgesehen sind und die weitere Rück­ führleitung zwischen der Vorwärmeinrichtung und der Verteilerpumpe in die Kraftstoffzuführleitung mündet.

7. Kraftstoffversorgung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wei­ tere Rückführleitung zwischen dem Filter und der Verteilerpumpe in die Kraft­ stoffzuführleitung mündet.