DE2804550A1

DE2804550A1 - Kraftstoffanlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2804550A1
Application number: DE19782804550
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Jaeggle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-03
Filing date: 1978-02-03
Publication date: 1979-08-09
Also published as: JPS54120312A; GB1581978A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffanlage nach der Gcitt UTig des Hauptanspruchs. Die zum Kraftstofftank zurückströmende Uberschußmenge kann durch Außentemperaturen oder aber auch Gerätetemperaturen verhältnismäßig stark erhitzt .sein, was zu einer Zersetzung des Kraftstoffes bzw. Gasblasen innerhalb des Kraftstoffes führt. Derartige Gasblasen können zu einem Ausfall der Kraftstofförderpumpe führen, da sie einerseits den Saugstrom unterbrechen und die Pumpe leer drehen lassen, auf der anderen Seite jedoch auch Kavitation erzeugen können mit der damit verbundenen Zerstörung der Pumpenel erneute. Derartige Ileißförderschwieri gkei ten stellen heute die Entwickler von 'Benzinkraftstoffanlagen, also Vergaseranlagen so\v"ie Einspritzaulagen vor erhebliche Probleme.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anlagen besteht darin, daß die Kraftstofförderpumpen etwa das 2- bis 2 1/2-Fache an Kraftstoff fördern η Is bei Höchstdrehzahl und Vollast von der Brennkraftmaschine verbraucht wird. Eine Brennkraftmaschine verbraucht bei 100 PS Leistung ca. 33 Liter Benzin in der Stunde. Eine Kraftstofförderpumpe für eine I50 PS-Brennkraftmaschine liefert demnach ca. 120 Liter pro Stunde und dies unabhängig von der Drehzahl des Motors. Bei Leerlauf, also bei niederen Drehzahlen, strömt soniit nahezu die gesamte von der Pumpe geförderte Kraftstoffmenge zurück in den Tank. Die von der Förderpumpe aufgebrachte Energie wird nur zum kleinsten Teil für die Brennkraftmaschine genutzt, was als Verlustleistung zu betrachten ist.

VorteiIe der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß aufgrund des erhöhten Drucks c.uf der Saugseite der Förderpumpe auch heiße Kraftstoffe gefördert werden können und daß außerdem

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die Strömungsenergie des rückströmenden Kraftstoffes als Vorförderenergie für die Kraftstofforderpumpe ausgenützt wird, was zu einem erheblichen Abbau der Verlustleistung führt. Derartige Strahlapparate lassen sich auf einen Wirkungsgrad von ν? - 33 % optimieren.

Durch die in den Unteransprüchen enthaltenden ergänzenden Merkmale werden die beschriebenen Vorteile noch verstärkt.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 die Strahlpumpe unmittelbar zwischen Rücklaufleitung

und Saugleitung,
Figur 2 die Strahlpumpe im Schnitt in vereinfachter Darstellung

und
Figur 3 das zweite Ausführungsbeispiel mit einem erhöhten Zwischenbehälter in der Saugleitung.

Beschreibung

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 1 über eine Saugleitung von einer Kraftstofforderpumpe 3 angesaugt und über eine Druckleitung Ί,ϊη der ein Rraftstoffilter 5 angeordnet ist, zu einer Kraftstoffzumeßanlage 6 gefördert. Von dieser Kraftstoffzumeßanlage 6 zweigen Leitungen 7 ab, über die zugemessener Kraftstoff zu dem Saugrohr der Brennkraftmaschine geleitet wird. Die nicht zur Verbrennung gelangende Kraftstoffmenge wird über eine Rücklaufleitung 8 zurück zum Kraftstoffbehälter 1 geführt. Die Kraftstoffzumeßanlage arbeitet meistens mit einem Druckbegrenzungsventil 9· In der Rücklaufleitung ist ein Rückschlagventil 10 sowie ein Maximaldruckventil 11 angeordnet. Erfindungsgeniäll ist am Ende der Rücklauf leitung 8 eine Düse 12 angeordnet,

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deren Strahlrichtung in die Eingangsöffnung 13 der Saugleitung 2 gerichtet ist.

Die Strahlenergie der Rücklaufleitung 8 bzw. der Düse 12 wird somit saugseitig für die Kraftstofförderpumpe 3 ge-HUtZt₁ was eine erhebliche Steigerung deren Wirkungsgrads zur Folge hat. Um beispielsweise für ein Verhältnis von Rücklaufkraftstoff zu eingesaugtem Kraftstoff von 1 : 1 einen Druck nach der Strahlpumpe, also vor der Kraftstofförderpumpe 3» von 0,1 bis 0,3 bar zu erreichen, muß der Rücklaufdruck an der Düse 12 0,59 bis 1,43 bar haben. Durch diese Rücklaufmenge ändert sich auch der Druck an der Düse 12, was natürlich zu erheblichen Unterschieden in der Wirkung der Strahlpumpe 12,13 führt. Um bei sehr großen Rückströmmengen, also beispielsweise im Leerlauf, zu vermeiden, daß der Stau an der Düse 12 und das damit Ansteigen des Drucks im Rücklauf 8 einen Einfluß auf die Kraftstoffzumeßanlage 6 nimmt, ist das Maximaldruckventil· 11 an den Rücklauf angeschlossen. Immerhin ist das Kraftstoffverbrauchsverhältnis zwischen Leerlauf und VoIllasthöchstdrehzahl ca. 1 : 25·

In Figur 2 ist eine Strahlpumpe in vergrößertem Maßstab dargestellt. Die Düse 12 ragt hierbei in die Öffnung 13 der sogenannten Fangdüse Ik der Strahlpumpe. Die Fangdüse 1Ί setzt sich aus einem trichterförmigen Einlauf 15 und einem sich daran anschließenden Hals 16 zusammen, wobei der Hals einen annähernd konstanten Querschnitt aufweist. An diese Fangdüse Ik schließt sich in Strömungsrichtung ein Diffusor 17 an, der dann in die Saugleitung 2 konstanten Querschnitts übergeht. Um an der Öffining 13 der Strahlpumpe einen weitgehend konstanten Saugdruck zu erhalten, sind Düse 12 und Einlauf 15 von einem Käfig 18 umschlossen, der eine Eingangsöffnung 19 aufweist, welcher eine leichte Drosselung und damit Ahkoppelung zum Kraftstoffbehälter bewirkt.

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Wenn für die Kraftstofförderpiinipe 3 der Vordruck in der Saugleitung 2 konstant sein muß, kann, wie in Figur 3 dargestellt, dieser Vordruck als geodätische Höhe h in der Saugleitung durch einen überlaufbehälter 20 erreicht werden. Wenn beispielsweise die Höhe h 'lOO bis 500 mm beträgt, so entspricht diese Benzinsäule einem Druck von 0,035 bar. Normalerweise wäre mit einem so niederen Druck bezüglich der Heißförderschwierigkeiten nicht viel erreicht, wenn nicht gleichzeitig durch den Überlaufbehälter 20 eine Entgasung des Kraftstoffes ciuf der Saugseite der Kraftstofförderpumpe 3 gegeben wäre. Sobald eine derartige Entgasung vorgenommen ist, kann der Druck auf der Saugseite der Förderpumpe auch bei heißem Kraftstoff gesenkt werden.

Der Behälter 20 ist an der Deckwand 21 des Kraftstofftanks 1 befestigt und wird von der Strahlpumpe 12,13 her mit Kraftstoff gefüllt. Um ein Leerlaufen des Behälters 20 zu vermeiden, ist in der Saugleitung 2 zwischen Strahlpumpe und Behälter ein Rückschlagventil 22 angeordnet. Bei niederen Drehzahlen, also bei großen Rückströmmengen, strömt die nicht von der Kraftstoffförderpumpe 3 aus dem Behälter 20 abgesaugte Kraftstoffmenge an der Stelle 23 über und zurück in den Tank 1. Die Förderleistung der Strahlpumpe 12,13 ist dabei so ausgelegt, daß auch bei Maximaldrehzahl und Vollast, also bei verhältnismäßig geringer Rückströmmenge, der Behälter 20 noch gefüllt bleibt. Vorzugsweise tritt der Kraftstoff in den Behälter 20 tangential zur Außenwand ein (nicht näher dargestellt), um dadurch eine Verwirbelung und gute Entgasung zu bewirken. Zusätzlich ist stromauf des Ablaufs 2'i des Behälters ein Sieb 25 angeordnet, mit dem zusätzlich Gasblasen aus dem Kraftstoff gefiltert werden.

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Claims

Su/Kb 1.2.1978

Robert Bosch. GmbH, Stuttgart

Ansprüche

(j). Kraftstoffanlage für Brennkraftmaschinen mit einen Kraftstofftank, aus dem Kraftstoff über eine Saugleitung zu
einer im wesentlichen eine konstante Menge fördernden Kraftstoffpumpe und von dieser über eine Druckleitung zu einer die zur Verbrennung gelangende Kraftstoffmenge abzweigende Kraf tstof fzuiaeßanlage geleitet wird, von der die Überschußmenge über eine Rücklaufleitung zurück zum Kraftstofftank strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Rücklaufleitung (8) düsenartig (12) ausgebildet und so gerichtet ist, daß die Überschußmenge in die Eingangsöffnung (13) der Saugleitung (2) strömt, wobei die Querschnitte von Düse
(12) und Eingang (13) insbesondere im Sinne einer Strahlpumpe aufeinander abgestimmt sind.
2. Kraftstoffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt der Saugleitung (2) wie bei einer Strahlpumpe einen trichterförmigen Einlauf (15) ₅ einen
Hals (16) mit weitgehend konstantem Durchmesser und einen sich anschließenden Diffusor (17) sich erweiternden Querschnitts aufweist.

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3· Kraftstoffanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um die Strahlpumpe (12,13) zur Bestimmung des Drucks auf ihrer Saugsed te ein Käfig (l8) angeordnet ist.

¹I. Kraft.stoffanl.age nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Druck in der Rücklaufleittmg (B) stromauf der Strahlpumpe (12,13) durch ein Druckbegrenzungsventil (11) bestimmbar ist.

5· Kraftstoffanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer geodätisch gegenüber der Kraftstoffpumpe (3) erhöhten (h) Stelle in der Saugleitung (2) ein Überlaufbehälter (20) angeordnet ist.

(i. Kraftstoffanlage nach Anspruch [> , dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufbehälter (2ü) im Tank (l) unter dessen Deckwand angeordnet ist.

7- Kraftstoffanlage nach einem der Ansprüche 5 oder d, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf des Ablaufs (2(0 des Behälters (20) ein Gasabscheidesieb (25) angeordnet ist.

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