DE19833932A1 - Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffversorgungssystem für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
In einem Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine ist zwischen einer Kraftstoffleitung zu einer Kraftstofffördereinrichtung und einem Kraftstoffvorratsbehälter eine Absperreinrichtung vorgesehen, die so ausgelegt ist, daß sie beim Unterschreiten eines Mindestfüllstandes im Kraftstoffvorratsbehälter die Kraftstoffleitung selbsttätig absperrt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffversorgungssystem für
eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffvorratsbehälter
und einer über eine Kraftstoffleitung an den Kraftstoffvor
ratsbehälter angeschlossenen Kraftstoffördereinrichtung.
Die Kraftstoffördereinrichtung bei einem Kraftstoffversor
gungssystem für Brennkraftmaschinen weist im allgemeinen eine
mechanisch von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ange
triebene Hochdruckpumpe auf, die von einer vorgeschalteten
Vorförderpumpe aus dem Kraftstoffvorratsbehälter mit Kraft
stoff versorgt wird. Die Vorförderpumpe kann dabei elektrisch
angetrieben oder wie die Hochdruckpumpe auch mechanisch mit
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt sein. Die
mechanisch angetriebene Vorförderpumpe fördert entsprechend
ihrem Hubvolumen einen der Drehzahl der Brennkraftmaschine
entsprechenden Kraftstoffvolumenstrom. Vorteilhaft bei der
mechanischen Vorförderpumpe gegenüber der elektrischen Vor
förderpumpe ist der höhere Gesamtwirkungsgrad sowie die ge
ringeren Herstellungskosten.
Probleme beim Start der Brennkraftmaschine können insbe
sondere dann auftreten, wenn der Kraftstoffvorratsbehälter
leer gefahren wurde. Bei einem solchen Trockenfahren des
Kraftstoffvorratsbehälters wird solange Luft durch die Vor
förderpumpe angesaugt, bis der in die Brennkraftmaschine ein
gespritzte Kraftstoff nicht mehr zum Aufrechterhalten der
Verbrennung ausreicht und die Brennkraftmaschine stehen
bleibt. Wenn der Kraftstoffvorratsbehälter dann mit Kraft
stoff nachgefüllt ist und die Brennkraftmaschine wieder ge
startet wird, muß erst die beim Trockenfahren von der Vorför
derpumpe angesaugte Luft im Kraftstoffversorgungssystem ver
drängt werden, um der Brennkraftmaschine neuen Kraftstoff zu
führen zu können. Dieses notwendige Entlüften des Kraftstoff
versorgungssystems führt bei der mechanischen Vorförderpumpe,
die wegen ihres hohen Gesamtwirkungsgrad sowie der geringen
Herstellungskosten bevorzugt eingesetzt wird zu einem stark
verzögerten Anspringen der Brennkraftmaschine, da die mecha
nische Vorförderpumpe aufgrund der geringen Drehzahl der
Brennkraftmaschine in der Startphase nur einen niedrigen För
dervolumenstrom erzeugt, so daß die Verdrängung der angesaug
ten Luft aus dem Kraftstoffversorgungssystem sehr lange dau
ert.
Um beim Einsatz der mechanischen Vorförderpumpe die not
wendige Zeit zum Entlüften des Kraftstoffversorgungssystems
zu verkürzen, besteht die Möglichkeit, das Hubvolumen der
Vorförderpumpe zu vergrößern, um einen höheren Kraftstoffvo
lumenstrom zu fördern. Eine solche vergrößerte Vorförderpumpe
kann jedoch dann für den normalen Betrieb der Brennkraftma
schine überdimensioniert sein, so daß der überschüssige
Kraftstoffvolumenstrom der Vorförderpumpe abgeregelt werden
muß, was zu einer ungewünschten Verschlechterung des System
wirkungsgrads und einer verstärkten Kraftstofferwärmung
führt.
Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die Brennkraftma
schine sowie die Vorförderpumpe und die Hochdruckpumpe recht
zeitig vor einem Trockenfahren des Kraftstoffvorratsbehälters
abzuschalten, um so ein Einströmen von Luft in das Kraft
stoffversorgungssystem zu verhindern. Dies hat jedoch den
Nachteil, daß ein zusätzliches Überwachungs- und Steuersystem
notwendig ist, das darüber hinaus aufgrund seines Energie
verbrauches auch den Systemwirkungsgrad beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoff
versorgungssystem mit einer verbesserten Startfunktion nach
einem Trockenfahren des Kraftstoffvorratsbehälters bereitzu
stellen, das sich durch eine kostengünstige Herstellung und
hohe Wartungsfreundlichkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge
löst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen An
sprüchen offenbart.
Das Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 1 weist ei
ne Absperreinrichtung auf, die zwischen der Kraftstoffleitung
und dem Kraftstoffvorratsbehälter angeordnet und so ausgelegt
ist, daß sie beim Unterschreiten eines Mindestfüllstandes im
Kraftstoffvorratsbehälter die Kraftstoffleitung selbsttätig
absperrt. Diese Absperreinrichtung ermöglicht die Kraft
stoffleitung rechtzeitig vor dem Trockenfahren des Kraft
stoffvorratsbehälters zu unterbrechen und so zu verhindern,
daß Luft in das Kraftstoffversorgungssystem gelangt. Wenn der
Kraftstoffvorratsbehälter dann wieder befüllt ist und sich
die Absperreinrichtung öffnet, kann die Brennkraftmaschine
ohne langdauernden Entlüftungsvorgang gestartet werden.
Die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung ermöglicht darüber
hinaus auch, eine mechanische Vorförderpumpe einzusetzen, die
im Vergleich zu einer elektrischen Vorförderpumpe einen höhe
ren Gesamtwirkungsgrad und geringere Herstellungskosten hat.
Bei einer solchen mechanischen Vorförderpumpe ist dann keine
Vergrößerung des Hubvolumens für eine schnelle Luftverdrän
gung notwendig. Die selbsttätige Auslegung der Absperrein
richtung hat weiterhin gegenüber einer Abschaltung der Brenn
kraftmaschine durch ein aktives Auswerten des Füllstands im
Kraftstoffvorratsbehälter den Vorteil, daß kein zusätzliches
Steuergerät und damit keine zusätzliche Stromversorgung not
wendig ist.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Kraftstoffversorgungssystem gemäß der Erfin
dung;
Fig. 2A und 2B ein Absperrventil gemäß einer ersten Aus
führungsform in geöffnetem und geschlossenem Ventilzu
stand;
Fig. 3 ein Absperrventil gemäß einer zweiten Ausführungs
form;
Fig. 4 ein Absperrventil gemäß einer dritten Ausführungs
form und
Fig. 5 ein Absperrventil gemäß einer vierten Ausführungs
form.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemä
ßen Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine,
das sich insbesondere zum Einsatz bei einem Dieselmotor eig
net. Das Kraftstoffversorgungssystem weist im wesentlichen
einen Kraftstoffvorratsbehälter 1, eine mechanische Vorför
derpumpe 5 und eine mechanische Hochdruckpumpe 7, die beide
mit der Brennkraftmaschine gekoppelt sind und von ihr ange
trieben werden, auf. Die mechanische Vorförderpumpe 5 saugt
über einen in einer Kraftstoffleitung 3 angeordneten Kraft
stoffilter 4 Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 1
an und fördert den Kraftstoff weiter zur Hochdruckpumpe 7.
Die Hochdruckpumpe 7 verdichtet den Kraftstoff und speist ihn
dann unter hohem Druck zum Beispiel in einen Hochdruckspei
cher ein, aus dem der Kraftstoff über Injektoren in die
Brennkammern der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann.
Der Kraftstoff kann von der Hochdruckpumpe 7 jedoch auch di
rekt an Injektoren angelegt oder in eine andere bekannte
Kraftstoffverteilereinrichtung eingespeist werden.
Die mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe 7 muß während
ihres Betriebes laufend gekühlt und geschmiert werden. Hierzu
wird Kraftstoff aus der Kraftstoffleitung 3 über eine
Spülleitung 8 im Bereich zwischen der Vorförderpumpe 5 und
der Hochdruckpumpe 7 abgezweigt und zur Schmierung und Küh
lung durch die Hochdruckpumpe geleitet, um dann in den Kraft
stoffvorratsbehälter 1 zurückgeführt zu werden. Um den Druck
vor der Hochdruckpumpe 7 konstant zu halten, ist nach der
Vorförderpumpe 5 ein Druckregler 6 angeordnet, der den Druck
im Kraftstoffzulauf zur Hochdruckpumpe 7 einstellt und über
schüssigen Kraftstoff absteuert.
An der Verbindungsstelle zwischen der Kraftstoffleitung 3
und dem Kraftstoffvorratsbehälter 1, die sich vorzugsweise an
der tiefsten Stelle im Kraftstoffvorratsbehälter oder in ei
nem Schlingertopf des Kraftstoffvorratsbehälters befindet,
ist ein Absperrventil 2 angeordnet. Dieses Absperrventil 2
ist so ausgelegt, daß es sich selbsttätig bei einem Trocken
fahren des Kraftstoffvorratsbehälters 1, d. h. dessen voll
ständigem Entleeren, oder alternativ bei einem Unterschreiten
eines Mindestfüllstandes im Kraftstoffvorratsbehälter
schließt und so die Kraftstoffleitung 3 absperrt. Dieses Ab
sperren verhindert, daß nach dem Absaugen des letzten Kraft
stoffs aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 1 durch die Vorför
derpumpe 5 Luft in die Kraftstoffleitung 3 nachströmt. Durch
das weitere Ansaugen der Vorförderpumpe 5 nach dem Absperren
der Kraftstoffleitung 3 baut sich dann aber in der Kraft
stoffleitung 3 und im Kraftstoffilter 4 ein Unterdruck auf,
der zu einer Dampfblasenbildung des Kraftstoffs führt. Der
Strömungswiderstand in der Kraftstoffleitung 3 und in dem
Kraftstoffilter 4 sorgen dabei dafür, daß, wenn der Kraft
stoffvorratsbehälter 1 nicht wesentlich höher liegt als die
Vorförderpumpe 5 sich der niedrigste Druck im Kraftstoffver
sorgungssystem unmittelbar vor der Vorförderpumpe 5 ein
stellt, so daß sich die Gasblase an dieser Stelle bildet.
Nach Entstehen der Gasblase gelangt kein Kraftstoff mehr von
der Vorförderpumpe 5 zur Hochdruckpumpe 7, so daß die Versor
gung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff unterbrochen wird
und diese dann abstirbt.
Das Absperrventil 2 ist weiterhin so ausgelegt, daß es
sich nach dem Wiederbefüllen des Kraftstoffvorratsbehälters 1
selbsttätig öffnet. Da beim Trockenfahren des Kraftstoffvor
ratsbehälters 1 durch das Absperren der Kraftstoffleitung 3
keine Luft in das Kraftstoffsystem gelangt ist, kann die
Brennkraftmaschine dann sofort wieder gestartet werden, ohne
einen langdauernden Entlüftungsvorgang ausführen zu müssen.
Die selbsttätige Ausführung des Absperrventils ermöglicht
weiterhin eine kostengünstige Herstellung, da keine zusätzli
chen energieverbrauchenden Steuereinrichtungen vorgesehen
werden müssen.
Fig. 2A und 2B zeigt eine erste Ausführungsform eines
solchen selbsttätigen Absperrventils, wie es im Kraftstoff
versorgungssystem gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann. Das
Absperrventil weist einen Schwimmerraum 20 mit einem Schwim
mer 21 auf, der an der tiefsten Stelle im Kraftstoffvorrats
behälter 1 oder alternativ auch in einem Schlingertopf dieses
Kraftstoffvorratsbehälters 1 angeordnet ist und den Kraft
stoffvorratsbehälter 1 mit der Kraftstoffleitung 3 verbindet.
Zwischen dem Schwimmerraum 20 und der Kraftstoffleitung 3 ist
weiter ein Ventilsitz 23 ausgebildet, wobei der Schwimmer 21
und der Ventilsitz 23 in ihren Außenflächen so ausgestaltet
sind, daß beim Aufsetzen des Schwimmers 21 auf dem Ventilsitz
23 der Zulauf zur Kraftstoffleitung 3 vollkommen abgedichtet
wird. Hierbei können in bezug auf die Geometrie des Schwim
mers 21 und des Ventilsitzes 23 im Prinzip alle bekannten
Ausführungsformen eingesetzt werden.
Der Schwimmer 21 ist weiterhin aus einem Material geformt,
das eine geringere Dichte als der verwendete Kraftstoff auf
weist, so daß der Schwimmer 21 aufgrund seines Auftriebs im
Kraftstoff aufschwimmt. Um zu verhindern, daß der Schwimmer
21 dabei aus dem Schwimmerraum 20 entweicht, ist der Schwim
merraum 20 nach oben zum Kraftstoffvorratsbehälter 1 hin
durch einen kraftstoffdurchlässigen Käfig 22 begrenzt. Paral
lel zum Schwimmerraum 20 weist das Absperrventil weiter einen
Kraftstoffspeicher 24 auf, dessen tiefste Stelle unterhalb
des Ventilsitzes 23 liegt. Dieser Kraftstoffspeicher 24 ist
über eine Drosselstelle 25 mit der Kraftstoffleitung 3 ver
bunden.
Fig. 2A zeigt eine Stellung des Absperrventils, wenn sich
ausreichend Kraftstoff im Kraftstoffvorratsbehälter 1 befin
det. Der Schwimmer 21 wird dabei durch die auf ihn wirkenden
Auftriebskräfte im Kraftstoff gegen den Käfig 22 gedrückt.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine kann dann von der Vorför
derpumpe 5 Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 1
durch den Käfig 22 über den Schwimmerraum 20 und die Kraft
stoffleitung 3 angesaugt und zur Hochdruckpumpe 7 gefördert
werden. Kraftstoff strömt außerdem auch aus dem Kraftstoff
vorratsbehälter 1 über den Kraftstoffspeicher 24 und die
Drosselstelle 25 in die Kraftstoffleitung 3 ein. Wenn der
Kraftstoffvorratsbehälter 1 sich leert, bewegt sich der auf
dem Kraftstoff aufschwimmende Schwimmer 21 aufgrund seiner
Schwerkraft im Schwimmerraum 20 nach unten in Richtung auf
den Ventilsitz 23.
Wenn der Kraftstoffpegel im Kraftstoffvorratsbehälter 1
wie in Fig. 2B gezeigt, bis zum Ventilsitz 23 im Schwimmer
raum 20 abgesunken ist, sitzt der Schwimmer 21 auf den Ven
tilsitz 23 auf und dichtet den Schwimmerraum 20 und damit den
Kraftstoffvorratsbehälter 1 gegen die Kraftstoffleitung 3 ab.
Aus dem Kraftstoffspeicher 24, dessen Boden tiefer als der
Ventilsitz 23 liegt, strömt jedoch weiterhin über die Dros
selstelle 25 Kraftstoff in die Kraftstoffleitung 3 nach. Die
Drosselstelle 25 ist jedoch so bemessen, daß nur ein sehr ge
ringer Kraftstoffvolumenstrom durchfließt, der wesentlich un
terhalb des Fördervolumens der Vorförderpumpe 5 liegt. Da die
mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebene Vorförder
pumpe 5 jedoch weiter voll ansaugt, baut sich ein Unterdruck
in der Kraftstoffleitung 3 und im Kraftstoffilter 4 auf, der
zum Entstehen einer Gasblase aus dem Kraftstoff vor der Vor
förderpumpe 5 führt. Diese Gasblase verhindert dann, daß wei
ter Kraftstoff zur Hochdruckpumpe 4 gelangt, wodurch die Ein
spritzung von Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftma
schine unterbrochen wird. Die Brennkraftmaschine und die da
mit gekoppelte Vorförderpumpe 5 bleibt dann stehen. Wegen des
in der Kraftstoffleitung 3 herrschenden Unterdrucks fließt
jedoch Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher 24 über die
Drosselstelle 25 in die Kraftstoffleitung 3 nach, bis dieser
Unterdruck vollständig abgebaut ist. Das Volumen des Kraft
stoffspeicherraums ist dabei so bemessen, daß nach dem Still
stand der Brennkraftmaschine ausreichend Kraftstoff zum
Druckabbau vorhanden ist, so daß keine Luft über den Kraft
stoffspeicher 24 in die Kraftstoffleitung 3 einströmt.
Für den Fall, daß die Brennkraftmaschine als Motor in ei
nem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, ist bei der Dimensionie
rung des Kraftstoffspeichers 24 weiterhin berücksichtigt, daß
auch nach dem Absterben des Motors das Kraftfahrzeug im all
gemeinen einen Ausrollvorgang ausführt, bei dem sich der Mo
tor mitdreht und damit auch die Vorförderpumpe weiterhin
Kraftstoff ansaugt. Das Kraftstoffvolumen im Kraftstoffspei
cher 24 ist dann so bemessen, daß Kraftstoff während dieses
Ausrollvorgangs nachfließen kann und auch ausreichend Kraft
stoff nach dem vollständigen Stillstand der Vorförderpumpe
verbleibt, um den Unterdruck in der Kraftstoffleitung 3 ab
bauen zu können.
Dadurch daß der Unterdruck in der Kraftstoffleitung 3 nach
dem Stillstand der Brennkraftmaschine durch den Kraftstoff
aus dem Kraftstoffspeicher 24 abgebaut wird, kann der auf dem
Ventilsitz 23 aufsitzende Schwimmer 21 nach dem Wiederbefül
len des Kraftstoffvorratsbehälters 1 aufgrund seines Auf
triebs ohne jeden Widerstand aufschwimmen und die Verbindung
zwischen Kraftstoffvorratsbehälter 1 und Kraftstoffleitung 3
über den Schwimmerraum 20 wieder freigeben. Die Brennkraftma
schine kann dann sofort gestartet werden. Die in Fig. 2A und
2B gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absperrven
tils sorgt also zuverlässig dafür, daß keine Luft beim Troc
kenfahren des Kraftstoffvorratsbehälters in das Kraftstoff
versorgungssystem gelangt und die Brennkraftmaschine auch
schnell wieder anspringt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Absperrventils. Bei dieser Ausführungsform ist im Ge
gensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform kein zu
sätzlicher Kraftstoffspeicher vorgesehen, sondern zwischen
der Kraftstoffleitung 3 und dem Kraftstoffvorratsbehälter 1
nur ein Schwimmerraum 120 ausgebildet, der zur Kraftstofflei
tung 3 hin einen Ventilsitz 123 aufweist. Im Schwimmerraum
120 ist weiterhin ein kraftstoffdurchlässiger Käfig 122 ange
ordnet, der den Schwimmerraum nach oben zum Kraftstoffvor
ratsbehälter 1 hin begrenzt und in dem der Schwimmer 121 ge
führt wird. In Fig. 3 ist der Schwimmer 121 mit einer ebenen
Bodenfläche versehen, die auf dem Ventilsitz 123 bei Berüh
rung für eine Abdichtung der Kraftstoffleitung 3 sorgt. In
bezug auf den Ventilsitz 123 und die Schwimmerform 121 können
aber beliebige Geometrien verwendet werden.
Wenn beim Trockenfahren des Kraftstoffvorratsbehälters 1
der Schwimmer 121 auf dem Ventilsitz 123 aufsitzt, wird die
Kraftstoffleitung 3 gegen den Schwimmerraum 120 abgedichtet,
so daß keine Luft nachströmen kann. Da sich jedoch, wie be
reits im Zusammenhang mit der Ausführungsform in Fig. 1 dar
gestellt, die Kraftstoffördereinrichtung im Kraftstoffversor
gungssystem nach dem Absperren der Kraftstoffzufuhr nach
läuft, bis die Brennkraftmaschine abgestorben ist und das die
Brennkraftmaschine enthaltende Fahrzeug zum Stillstand kommt,
baut sich in der Kraftstoffleitung 3 ein Unterdruck auf, der
den Schwimmer 121 auf dem Ventilsitz 123 festhält. Damit der
Schwimmer 121 dann nach dem Wiederbefüllen des Kraftstoffvor
ratsbehälters gegen die Ansaugung durch den Unterdruck in der
Kraftstoffleitung 3 selbsttätig freigegeben wird, ist das
Schwimmervolumen 121 so dimensioniert, daß die an ihm angrei
fende Auftriebskraft die Kraft, die aufgrund des Unterdrucks
auf den Schwimmer wirkt, übersteigt. Die in Fig. 3 gezeigte
Ausführungsform zeichnet sich durch einen besonders einfachen
Aufbau aus, da nur wenige Bauteile benötigt werden.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Absperrventils, das im Vergleich zu der in Fig.
3 gezeigten Ausführungsform eine Reduzierung des Schwimmervo
lumens und damit des erforderlichen Bauraums für das Absperr
ventil ermöglicht. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungs
form hängt das Schwimmervolumen 121 wesentlich vom Öffnungs
querschnitt der Kraftstoffleitung 3 zum Schwimmerraum 120 ab,
da dieser Öffnungsquerschnitt die Kraft, die aufgrund des Un
terdrucks in der Kraftstoffleitung 3 auf den Schwimmer 121
wirkt, bestimmt. Da der Öffnungsquerschnitt der Kraft
stoffleitung 3 weiterhin einen ausreichenden Kraftstoffvolu
menstrom für eine bedarfsgerechte Versorgung der Brennkraft
maschine zulassen muß, ist im allgemeinen ein großes Schwim
mervolumen 121 bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform
notwendig, die zu einem großen Platzbedarf führt.
Um das Schwimmervolumen zu reduzieren, ist bei der in Fig. 4
gezeigten Ausführungsform die Kraftstoffleitung 3 durch
eine zusätzliche Nebenleitung 227 mit einem Schwimmerraum 220
des Absperrventils verbunden, wobei der Öffnungsquerschnitt
der Nebenleitung relativ klein im Vergleich zum Öffnungsquer
schnitt der Kraftstoffleitung 3 ausgelegt ist. Die Öffnung
der Kraftstoffleitung 3 und die Öffnung der Nebenleitung 227
zum Schwimmerraum 220 werden beim Leerfahren des Kraftstoff
vorratsbehälters 1 jeweils durch einen eigenen Schwimmer 221,
222 verschlossen, die auf getrennten Ventilsitzen 225, 226 um
die jeweiligen Öffnungen aufsitzen und vorzugsweise in ge
trennten kraftstoffdurchlässigen Käfigen 223, 224 im Schwim
merraum 220 geführt werden.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine, wenn ausreichend
Kraftstoff im Kraftstoffvorratsbehälter 1 vorhanden ist, wird
der Kraftstoff durch die Vorförderpumpe 5 vorwiegend über den
großen Öffnungsquerschnitt der Kraftstoffleitung 3 angesaugt.
Auch die Nebenleitung 227 ist zwar geöffnet; jedoch aufgrund
des kleinen Öffnungsquerschnittes und der hohen Strömungsver
luste in der Nebenleitung wird der Kraftstoffleitung 3 kaum
Kraftstoff zugeführt. Wenn dann beim Leerfahren des Kraft
stoffvorratsbehälters beide Schwimmer 221, 222 auf ihren je
weiligen Ventilsitzen 225, 226 aufsitzen, werden diese durch
den von der Vorförderpumpe 5 erzeugten Unterdruck festgehal
ten. Da die den Schwimmer 221 festhaltende Kraft jedoch auf
grund des kleinen Öffnungsquerschnittes der Nebenleitung 227
relativ gering ist, ist bereits ein kleines Schwimmervolumen
ausreichend, um die Nebenleitung 227 nach dem Wiederbefüllen
des Kraftstoffvorratsbehälters 1 durch die auf den Schwimmer
221 wirkenden Auftriebskräfte zu öffnen.
Der Schwimmer 222, der vorzugsweise ebenfalls nur ein
kleines Schwimmervolumen besitzt, wird dagegen durch den Un
terdruck auf seinem Ventilsitz 226 festgehalten. Durch das
Öffnen der Nebenleitung 227 kann jedoch Kraftstoff in die
Kraftstoffleitung 3 einströmen, so daß sich der Unterdruck in
der Kraftstoffleitung sehr schnell abbaut und auch der
Schwimmer 222 sich von seinem Ventilsitz 226 löst, so daß der
volle für einen Neustart der Brennkraftmaschine erforderliche
Kraftstoffvolumenstrom der Vorförderpumpe 5 zugeführt wird.
Da beide Schwimmer 221, 222, wie dargestellt, nur ein kleines
Volumen aufweisen müssen, kann der für das Absperrventil er
forderliche Raumbedarf wesentlich reduziert werden.
Dies gilt insbesondere auch für die in Fig. 5 gezeigte
weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Absperrventils,
das nach dem selben Prinzip arbeitet wie die Ausführungsform
gemäß Fig. 4, jedoch eine weitere Reduzierung des Raumbe
darfs ermöglicht. Bei diesem Absperrventil sitzt ein im Pro
fil vorzugsweise topfförmiger Schwimmer 322 beim Trockenfah
ren des Kraftstoffvorratsbehälters 1 auf einem Ventilsitz
324, der um die Öffnung der Kraftstoffleitung 3 zu einem
Schwimmerraum 320 hin ausgebildet ist, auf. Der Schwimmer 322
wird dabei in einem den Schwimmerraum 320 begrenzenden kraft
stoffdurchlässigen Käfig 323 geführt. Innerhalb des Schwim
mers 322 ist weiterhin mittig über der Öffnung der Kraft
stoffleitung 3 eine durchgehende Bohrung 326 mit einem klei
nen Öffnungsquerschnitt vorgesehen. Diese Bohrung wird durch
einen innerhalb des Schwimmers 322 vorgesehenen kleinvolumi
gen weiteren Schwimmer 321, der an einem Ventilsitz 327 um
die Öffnung der Bohrung 326 aufsitzt, verschlossen.
Wenn der Kraftstoffvorratsbehälter 1 mit Kraftstoff ge
füllt ist und die Brennkraftmaschine sich in Betrieb befin
det, schwimmen die beiden Schwimmer 321 und 322 im Käfig 323
auf. Beim Trockenfahren legt sich dann der Schwimmer 322 an
den Ventilsitz 324 an und der Schwimmer 321 an den Ventilsitz
327. Wenn der Kraftstoffvorratsbehälter 1 wieder mit Kraft
stoff gefüllt ist, hebt der Schwimmer 321 vom Ventilsitz 327
im Schwimmer 322 aufgrund der Auftriebskräfte sofort ab, so
daß sich der in der Kraftstoffleitung 3 herrschende Unter
druck durch einen Kraftstoffstrom über die Bohrung 326 abbaut
und auch der Schwimmer 322 seinen Ventilsitz 324 verläßt, so
daß der Vorförderpumpe 5 zum Ansaugen von Kraftstoff dann
wieder der volle Öffnungsquerschnitt der Kraftstoffleitung 3
zur Verfügung steht. Damit nach dem Wiederbefüllen des Kraft
stoffvorratsbehälters 1 eine ausreichende Angriffsfläche für
den Kraftstoff an dem Schwimmer 321 zum Ausüben von Auf
triebskräften vorliegt, ist zwischen der Innenseite des
Schwimmers 322 und der Außenseite des Schwimmers 321 ein aus
reichendes Spiel vorgesehen. Alternativ können auch seitliche
Bohrungen im Schwimmer 322 oder Nuten an der Außenseite des
Schwimmers 321 und/oder der Innenseite des Schwimmers 322 an
geordnet sein.
Claims (7)
1. Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine
mit einem Kraftstoffvorratsbehälter (1) und einer über eine
Kraftstoffleitung (3) an den Kraftstoffvorratsbehälter ange
schlossenen Kraftstoffördereinrichtung (5 bis 8),
gekennzeichnet durch
eine Absperreinrichtung (2), die zwischen der Kraft
stoffleitung (3) und dem Kraftstoffvorratsbehälter (1) ange
ordnet und so ausgelegt ist, daß sie beim Unterschreiten ei
nes Mindestfüllstandes im Kraftstoffvorratsbehälter die
Kraftstoffleitung selbsttätig absperrt.
2. Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kraftstoffördereinrichtung eine mecha
nisch von der Brennkraftmaschine angetriebene Vorförderpumpe
(5) und eine Hochdruckpumpe (7) aufweist, wobei die Absperr
einrichtung (2) so ausgelegt ist, daß sie die Kraftstofflei
tung (3) selbsttätig verschließt, wenn die Kraftstoffmenge im
Kraftstoffvorratsbehälter den Mindestfüllstand unterschrei
tet, und sie die Kraftstoffleitung selbsttätig freigibt, wenn
die Kraftstoffmenge im Kraftstoffvorratsbehälter den Mindest
füllstand wieder übersteigt.
3. Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung ein Schwim
mervolumen (20, 22), das zwischen dem Kraftstoffvorratsbehäl
ter (1) und der Kraftstoffleitung (3) angeordnet ist und eine
Schwimmereinrichtung (21) zum Absperren der Kraftstoffleitung
enthält, und eine Drosselstelle (25), die den Kraftstoffvor
ratsbehälter (1) mit der Kraftstoffleitung (3) verbindet,
aufweist.
4. Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung ein Schwim
mervolumen (120, 122) aufweist, das zwischen dem Kraftstoff
vorratsbehälter (1) und der Kraftstoffleitung (3) angeordnet
ist und eine Schwimmereinrichtung (121) zum Absperren der
Kraftstoffleitung enthält, wobei die Schwimmereinrichtung so
ausgelegt ist, daß die an der Schwimmereinrichtung angreifen
de Auftriebskraft des Kraftstoffs die durch die Kraftstofför
dereinrichtung (5 bis 8) erzeugte Ansaugkraft auf die Schwim
mereinrichtung über die Kraftstoffleitung übersteigt.
5. Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Schwimmervolumen (220, 223, 224) mit
der Kraftstoffleitung (3) über zwei Einströmöffnungen verbun
den ist und die Schwimmereinrichtung zwei Schwimmerkörper
(221, 222) aufweist, wobei die beiden Einströmöffnungen un
terschiedliche Querschnitte aufweisen und getrennt voneinan
der von jeweils einem Schwimmerkörper abgesperrt werden.
6. Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schwimmereinrichtung einen ersten und
einen zweiten Schwimmerkörper (321, 322) aufweist, wobei der
erste Schwimmerkörper (322) mit einer Aussparung (326) verse
hen und zum Absperren der Kraftstoffleitung (3) bis auf die
se Aussparung ausgelegt ist, und wobei der zweite Schwimmer
körper (321) zum Absperren der Aussparung (326) im ersten
Schwimmerkörper (322) ausgelegt ist.
7. Kraftstoffversorgungssystem gemäß Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der erste Schwimmerkörper (322) topfförmig
ausgeführt ist und die Aussparung eine Zentralbohrung (326)
ist, die beim Aufsitzen des ersten Schwimmerkörpers auf sei
nem Ventilsitz (324) um die Öffnung der Kraftstoffleitung (3)
über dieser Öffnung zu liegen kommt.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1538330A1 (de) * | 2003-05-30 | 2005-06-08 | Mahindra & Mahindra Ltd. | Selbstentlüftendes Kraftstoffversorgungssystem für einen Dieselmotor mit einer durch Schwerkraft erstbefüllten Förderpumpe |
EP1566304A1 (de) * | 2004-02-23 | 2005-08-24 | SAME DEUTZ-FAHR GROUP S.p.A. | Kraftstoffversorgungssystem für ein Motorfahrzeug |
DE102014213776A1 (de) | 2014-07-16 | 2016-01-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Betriebsverfahren für Hybridfahrzeug |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (1)
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1998
- 1998-07-28 DE DE19833932A patent/DE19833932C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1538330A1 (de) * | 2003-05-30 | 2005-06-08 | Mahindra & Mahindra Ltd. | Selbstentlüftendes Kraftstoffversorgungssystem für einen Dieselmotor mit einer durch Schwerkraft erstbefüllten Förderpumpe |
EP1566304A1 (de) * | 2004-02-23 | 2005-08-24 | SAME DEUTZ-FAHR GROUP S.p.A. | Kraftstoffversorgungssystem für ein Motorfahrzeug |
DE102014213776A1 (de) | 2014-07-16 | 2016-01-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Betriebsverfahren für Hybridfahrzeug |
WO2016008688A1 (de) | 2014-07-16 | 2016-01-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Betriebsverfahren für hybridfahrzeug |
US11117568B2 (en) | 2014-07-16 | 2021-09-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Operating method for a hybrid vehicle |
WO2017220441A1 (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Volvo Truck Corporation | Valve assembly |
CN109311392A (zh) * | 2016-06-20 | 2019-02-05 | 沃尔沃卡车集团 | 阀组件 |
US20190136770A1 (en) * | 2016-06-20 | 2019-05-09 | Volvo Truck Corporation | Valve assembly |
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