DE2849461C2

DE2849461C2 - Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2849461C2
Application number: DE19782849461
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 7302 Kemnat Bartel; Einhard Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Kleinschmit; Dieter 7302 Ostfildern Scheurenbrand
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1987-02-19
Also published as: DE2849461A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge, mit einem darin angeordneten Sammeltopf nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine solche Anordnung geht beispielsweise aus der DE-OS 24 01 728 als bekannt hervor.
Derartige Sammeltöpfe mit einer Befüllung aus dem Tank mittels einer vom Kraftstoffrücklauf gespeisten Injektorpumpe haben den Zweck, auch bei nahezu entleertem Kraftstofftank einen stets blasenfreien Kraftstoffabfluß sicherzustellen. Dieses ist bei Einspritzmotoren besonders wichtig, weil die Einspritzsysteme blasenempfindlich sind. Hierbei spielt es keine Rolle, ob es sich bei den Einspritzmotoren um Dieselmotoren oder um Ottomotoren handelt.
Es hat sich nun gezeigt, daß trotz eines solchen Sammeltopfes und auch bei noch ausreichend gefülltem Kraftstofftank Blaseneinschlüsse in die Kraftstoffvorlaufleitung gelangten. Und zwar wurde dies immer dann beobachtet, wenn die Außentemperaturen besonders hoch waren. Es kam dann in der Kraftstoffsaugleitung bei den herrschenden hohen Temperaturen zu Dampfdruckunterschreitungen, die zu Dampfblasenbildungen führte.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die derartige Blasenbildung vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der geschlossenen druckfesten Ausbildung des Sammeltopfes kann ein kleines Kraftstoffvolumen unmittelbar vor dem Vorlauf unter Druck gespeichert werden, so daß in diesem Teil des Kraftstoffes selbst bei extremen Außentemperaturen die Gefahr von Dampfblasenbildungen gebannt ist. Es wird während der gesamten Entleerungszeit des Kraftstofftankes in dem kleinen Druckbehälter etwa ein halber bis ein ganzer Liter Kraftstoff unter einen Druck von beispielsweise 0,5 bar bevorratet.
Zum Aufbau des Druckes darin wird eine besonders hohe Rücklaufmenge an Kraftstoff vorzusehen sein. Außerdem wird die Injektorpumpe besonders wirkungsvoll ausgebildet. Im Anschluß an den Injektortrichter kann ein schlanker wirkungsvoller Strömungsdiffusor angeordnet sein, der die Strömungsenergie der eingeförderten Menge möglichst verlustarm in einen entsprechenden statischen Druck umsetzt.
Die Erfindung ist anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigt
Fig. 1 eine Gesamtanordnung von Kraftstofftank und Brennkraftmaschine und
Fig. 2 und 3 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele eines im Tank angeordneten Druck- und Sammeltopfes für Kraftstoff nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine 2 mit Saugrohr 3, Kraftstoffdosiereinrichtung 5 und Einspritzventilen 4 dargestellt. Der im Kraftstoffbehälter 1 bevorratete Kraftstoff gelangt über die Vorlaufleitung 7 zur Kraftstoffpumpe 6, die unter einem bestimmten Druck den Kraftstoff in die Kraftstoffdosierung 5 einspeist. Der nicht benötigte Kraftstoff wird über die Rücklaufleitung 8 in den im Innern des Tankes 1 angeordneten Druckbehälter 9 zurückgeleitet.
Der Druckbehälter 9 ist allseits geschlossen bzw. dichtend verschließbar. Insbesondere an seiner Oberseite ist er durch eine Abschlußwand 10 verschlossen. Der Druckbehälter 9 ist über Distanzfüßchen 27 in geringem Abstand zum Boden des Tankes 1 an dessen tiefster Stelle an einer kleinen Bodenmulde fest gehaltert, was jedoch nicht dargestellt ist. In einem Abstand A von der oberen Abschlußwand 10 ist ein als Schwimmerventil 13 ausgebildetes Rückschlagventil an einer oberen Entlüftungsöffnung 23 angeordnet. Die Entlüftungsöffnung 23 ist am unteren Ende eines Distanzrohres 14 angeordnet. Eine schwimmfähige Ventilkugel 16 ist von einem Kugelkäfig 15 im Bereich der Öffnung 23 gehaltert und verschließt diese von innen her, sobald der Flüssigkeitsspiegel 19 im Innern des Druckbehälters oberhalb der Entlüftungsöffnung 23 ansteigt.
Die in eine Düse 11 ausmündende Kraftstoffrücklaufleitung mündet zentrisch in den Druckbehälter an einem Injektortrichter 12 ein. Dank der Distanzfüßchen 27 ist der Zulauf des Injektortrichters mit dem Innern des Tankes verbunden. Durch die Strömungsenergie der aus der Düse 11 in den Injektortrichter 12 mit hoher Geschwindigkeit übertretenden Strömung wird aus dem Bodenbereich des Tankes ständig Kraftstoff in den Injektortrichter 12 mit hineingerissen. Im Anschluß an den Injektortrichter 12 ist ein schlanker Diffusor 22 angeordnet, der die hohe Strömungsenergie möglichst verlustarm in einen entsprechenden statischen Druck umsetzt. Es liegt also im Innern des Druckbehälters 9 ständig ein höherer Druck als der Umgebungsdruck vor. Dieser Druck wird in dem Druckbehälter 9 in Form eines oberhalb des Schwimmerventils 13 sich sammelnden Luftpolsters 30 gespeichert.
Dank des relativ hohen gespeicherten Druckes kann selbst bei sehr hohen Außen- und Kraftstofftemperaturen der Kraftstoff in der Saugleitung 7 blasenfrei entnommen werden. Durch den überlagerten Druck wird eine Dampfblasenbildung verhindert.
Das Schwimmerventil 23, welches in einem definierten Abstand A von der Oberseite des Druckbehälters 9 angeordnet ist, hat den Zweck, ein definiertes Luftvolumen innerhalb des Druckbehälters sicherzustellen. Außerdem kann nach einer völligen Entleerung des Tanks und des Druckbehälters von Kraftstoff über das Schwimmerventil 13 eine Befüllung des Druckbehälters 9 von oben her erfolgen. Damit nach einer völligen Tankentleerung und einem lediglich teilweisen Betanken des Kraftfahrzeuges der Druckbehälter sich auch von unten her selbsttätig füllen kann, ist im Boden 25 des Druckbehälters eine Öffnung 18 vorgesehen, die durch eine Rückschlagklappe 17 von innen her verschließbar ist.
Die etwas mehr ins einzelne gehende Darstellung der Fig. 3 zeigt eine Bodenöffnung im Tankboden, welche durch einen Gewindering 24 am Rand ausgesteift ist, welcher dichtend am Lochrand befestigt ist. Der Druckbehälter hat gleichfalls eine Bodenöffnung, die gleichachsig zur Bodenöffnung des Tankes liegt. Der Innenrand der Bodenöffnung im Druckbehälter weist eine radial nach innen sich erstreckende umlaufende Dichtlippe 26 auf. Durch die beiden Bodenöffnungen ragt von außen dichtend in das Innere des Druckbehälters eine Baueinheit hinein, die einen einschraubbaren Verschlußstopfen 31, die Vor- und Rücklaufleitungen 7 und 8, die Injektorpumpe 11/12, den Diffusor 22, das rohrförmig ausgebildete Kraftstoffsieb 20 sowie eine entsprechende Stützkonstruktion 21 dafür vereinigt. Im Innern des Verschlußstopfens ist ein Ringraum 28 angeordnet, der mit der exzentrisch angeordneten Kraftstoffvorlaufleitung 7 verbunden ist. Dieser Ringraum steht mit dem vom stehend angeordneten rohrförmigen Kraftstoffsieb 20 eingeschlossenen Raum in Verbindung. Zwischen dem Siebraum und dem Ringraum sind mehrere radial verlaufende Kanäle 29 angeordnet, die gegenüber dem Ringraum abgedichtet sind und die in den Zulaufbereich des Injektortrichters 12 ausmünden. Die radialen Kanäle 29 sind zum Innern des Tankinnenraumes 1 hin offen. Dank dieser Anordnung können die im Innern des Tankes und des Druckbehälters angeordneten Teile wie Injektorpumpe oder Kraftstoffsieb leicht ausgetauscht werden. Außerdem ist nur eine einzige Öffnung für den Durchtritt der beiden Leitungen erforderlich. Lötungen am Bereich der Tankwandung, die einen Korrosionsschutz verletzen könnten, und die zu Rißbildungen führen könnten, sind dadurch vermieden.

Claims

1. Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge, mit einem an der geodätisch tiefsten Stelle des Kraftstofftankes angeordneten Sammeltopf, von dem an dessen tiefster Stelle vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Kraftstoffsiebes eine Kraftstoffvorlaufleitung abgeht und in den ebenfalls im Bereich der tiefsten Stelle eine Kraftstoffrücklaufleitung über eine Injektordüse einmündet, wobei gleichachsig im Bereich der Injektordüse ein Injektortrichter, eine Injektoröffnung od. dgl. angeordnet ist, der oder die zulaufseitig mit dem Innern des Kraftstofftanks und ablaufseitig mit dem Innern des Sammeltopfes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammeltopf als geschlossener druckfester Behälter (9) zur Speicherung eines Luftpolsters (30) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (19) im Druckbehälter (9) ausgebildet ist.

2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch ein im Innern des Druckbehälters (9) befindliches Schwimmerventil (13) verschließbare Entlüftungsöffnung (23) im Abstand von der oberen Abschlußwand (10) nach unten vorgesehen ist.

3. Kraftstofftank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenbereich (25) des Druckbehälters (9) außer dem Injektortrichter (12) noch eine Auffüllöffnung (18) zwischen Tank (1) und Druckbehälter (9) angeordnet ist, die durch eine in Richtung vom Innern des Druckbehälters (9) aus sperrende Rücklaufsperre (17) einseitig selbsttätig verschließbar ist.

4. Kraftstofftank nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftstoffsieb (20) rohrförmig und mit einer Stützkonstruktion (21) für das Sieb (20) ausgebildet und stehend im Druckbehälter angeordnet ist und daß der Injektortrichter (12) gleichachsig im Innern des Siebes (20) angeordnet und als Baueinheit mit der Stützkonstruktion (21) ausgebildet ist.

5. Kraftstofftank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Injektortrichter (12) ein schlanker Diffusor (22) angeordnet ist.