DE3035535A1

DE3035535A1 - Dampfabscheider im kraftstoffzufuhrsystem einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3035535A1
Application number: DE19803035535
Authority: DE
Inventors: Georg 7141 Beilstein Berkmann; Hans-Georg 7056 Weinstadt Schmitz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE3035535C2

Description

Dampfabscheider im Kraftstoffzufuhrsystem
einer Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft einen Dampfabscheider im Kraftstoffzufuhrsystem einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Eine solche Anordnung geht beispielsweise aus der DE-OS 15 76 624 als bekannt hervor. Sie sieht einen zwischen Kraftstofftank und Vergaser zwischengeschalteten Behälter vor, der drei Leitungsanschlüsse aufweist, und zwar eine Kraftstoffzuleitung in der oberen Hälfte des zylinderförmigen Behälters, eine zum Vergaser führende, an der tiefsten Stelle des Behälters angeordnete Leitung und eine in höchster Lage vorgesehene Rückflußleitung für Kraftstoffdampf bzw. zurückgeförderten Kraftstoff zum Tank. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie nur für einen bestimmten Verdampfungszustand bzw. für eine bestimmte Temperatur funktionssicher ist. Da das Volumen von Kraftstoffdampf etwa das 1300-fache Volumen vom flüssigen Kraftstoff hat, muß der innere Querschnitt der Rückflußleitung entsprechend dimensioniert sein. Wenn die Temperatur ansteigt, fällt mehr Dampf an und es ist ein größerer Querschnitt für die Rückflußleitung erforderlich, um die niedersiedenden Kraftstoffbestandteile in den Kraftstofftank zurückströmen zu lassen. Sinkt hingegen die Temperatur, ist die Rückflußleitung zu groß, d.h. es kann sich im Behälter bzw.
in der zum Vergaser führenden Leitung nicht der erforderliche Überdruck von etwa 0,2 bar aufbauen, der zur einwandfreien Funktion desselben notwendig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Dampfabscheider für den Kraftstoff so auszubilden, daß in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eine einwandfreie Dampfabscheidung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die unterschiedlichen spezifischen Gewichte des in den Behälter einfließenden Kraftstoff-Dampfgemisches wird der flüssige Kraftstoff absinken, während die dampfförmigen Anteile sich im oberen Bereich des Behälters sammeln und durch das niveauabhängig gesteuerte Entlüftungsventil in die Dampfrücklaufleitung abströmen können. Dadurch wird eine Stabilisierung der Kraftstoffversorgung und des Mischungsverhältnisses bei kritischen Zuständen, wie z.B.
bei llolleXn Temperaturen und/o<ier in großer Höhe erreicht.
Durch Trennen des Dampfes vom flüssigen Kraftstoff wird die Kraftstoff-Förderung verbessert und so einem Kraftstoffmangel in den bereits angeführten Situationen vorgebeugt. Die niedersiedenden Kraftstoffbestandteile werden noch vor dem Eintreten in den Kraftstoff-Austrittstutzen ausgeschieden, so daß eine Überfettung des Luft-/Kraftstoffgemisches durch Ansaugen von Kraftstoffdampf verhindert wird. Die Fahreigenschaften in tlen kritischen Situationen werden günstig beeinflußt und es können Umschaltventile für Innen- und Außenbelüftung des Vergasers,.für den Kraftstoffrücklauf und Druckkonstanthalteventile entfallen. Durch Vorschalten eines Dampfabscheiders gemäß der Erfindung vor einen eventuell vorgesehenen volumetrischen Durchflußmesser können ferner die erheblichen Fehler, die hier durch Auftreten von Dampfblasen entstehen, beseitigt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Entlüftungsventil mit einem im Behälterinnern geführten Schwimmer gekoppelt sein.
Bei höherem Dampfanfall im Kraftstoff wird das Niveau des flüssigen Kraftstoffes absinken und das mit dem Schwimmer gekoppelte Ventil öffnen, über das der Dampf dann entweichen kann.
Um die sich zwischen Behälter und Dampfrücklaufleitung ergebenden Druckunterschiede, die das bewegliche Schwimmer-Ventilsystem mit einer Kraft beaufschlagen, auszugleichen, kann das Entlüftungsventil mit einem Druckausgleichkolben gekoppelt sein, dessen von dem Ventilsitz abgekehrte Stirnseite über eine Verbindungsleitung dem Druck im Behälterinnern ausgesetzt ist.
Des weiteren kann der Druckausgleichkolben als Membrankolben ausgebildet oder mit einer Membran abgedichtet sein. Dadurch werden Leckverluste vom in den Tank zurückfließenden Kraftstoff vermieden. Ist auch der Rücklauf von flüssigem Kraftstoff erwünscht, so kann das Ventil für entsprechende Leckagemengen ausgelegt werden.
Darüber hinaus kann das Entlüftungsventil als rohrförmiger, beidseitig druckausgeglichener Schieber ausgebildet sein.
Schließlich kann im Behälter um den Schwimmer herum eine in den Kraftstoffspiegel eintauchende Schürze angeordnet sein. Dadurch wird der in den Behälter einströmende Kraftstoff-Dampfstrahl vom Schwimmer ferngehalten, so daß dieser nicht störend auf den Schwimmer einwirken kann.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Dampfabscheider für den Kraftstoff und Fig. 2 bis 4 Ausschnitte verschiedener Ausführungsbei spiele für druckentlastete Entlüftungsventile.
Nach Fig. 1 besteht der Dampfabscheider aus einem Behälter 1, einem Kraftstoffeintrittstutzen 2, einem zum Vergaser führenden Kraftstoffaustrittstutzen 3 und einer zum Kraftstofftank führenden Dampfrücklaufleitung 4. Zwischen dem Behälterinnern und der Dampfrücklaufleitung 4 ist ein in Abhängigkeit vom Kraftstoffspiegel gesteuertes Entlüftungsventil 5 vorgesehen, das mit einem Schwimmer 6 gekoppelt ist. Bei Dampfanfall wird der Kraftstoffspiegel im Behälter 1 sinken. Dabei wird der Schwimmer 6 ebenfalls absinken und das Entlüftungsventil 5 öffnen, über das der Kraftstoffdampf in die Dampfrücklaufleitung 4 entweichen kann.
Da sich zwischen dem Behälterinnern und er Dampfrücklaufleitung 4 Druckunterschiede einstellen, die das bewegliche System von Schwimmer 6 mit angekoppeltem Entlüftungsventil 5 mit einer Kraft beaufschlagen (Überdruck von etwa 0,2 bar im Behälter), ist es erforderlich, das Entlüftungsventil 5 druckentlastet zu gestalten, und zwar derart, daß das Entlüftungsventil 5 mit einem Druckausgleichkolben 7 versehen ist, der in einer zylindrischen Führung 8 axialbeweglich gelagert ist. Die Querschnittsfläche des Druckausgleichkolbens 7 weist denselben freien Durchgang auf wie der Ventilsitz 9. Durch eine Druckverbindungsleitung 10 wird der Innendruck des Behälters 1 auf die andere Seite des Entlüftungsventiles 5 übertragen und dadurch kompensiert. Dadurch kann das Volumen des Schwimmers 6 reduziert werden. Der Auftrieb des Schwimmers braucht lediglich die Reibung des Druckausgleichkolbens 7 in der Führung 8 zu überwinden, um das Entlüftungsventil 5 zu schließen bzw. durch das Eigengewicht zu öffnen, wenn der Kraftstoffspiegel absinkt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die aus Fig. 1 ersichtliche, als Schlauch ausgebildete Druckverbindungsleitung 10 durch eine Bohrung ersetzt, die parallel zum Entlüftungsventil 5 verläuft.
Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Enflüftungsventil 5 ist der Druckausgleichkolben 7 zur Vermeidung von Leckagen mit einer Membran 11 abgedeckt. In diesem Fall kann der Druckausgleichkolben 7 auch entfallen, weil dann die Membran li die Funktion desselben übernimmt.
In der Fig. 4 ist anstelle des Entlüftungsventiles 5 ein Schieberventil 5' vorgesehen. Der Druckausgleich erfolgt hierbei durch eine axiale Längsbohrung 12 im Schieberventil 5'. Je nach Lage des Kraftstoffspiegels wird die Dampfrücklaufleitung 4 mehr oder weniger zugesteuert. Zum besseren Dampfdurchtritt kann das Schieberventil 5' am behälterseitigen Ende mit seitlichen Bohrungen 13 versehen sein.
Um den in den Behälter eintretenden Kraftstoff bzw. Kraftstoffdampf vom Schwimmer 6 abzuschirmen, ist gemäß Fig. 1 eine Schür5e 14 vorgesehen, welche an der zur Dampfeintrittseite entgegengesetzten Seite einen Öffnungsschlitz 15 für den Dampfeintritt in den von der Schürze 14 abgeschirmten Raum ermöglicht.
Leerseite

Claims

Ansprüche S Dampfabscheider im Kraftstoffzufuhrsystem einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Behälter mit Eintrittstutzen, Austrittstutzen und mit Dampfaustrittstutzen mit Dampfrücklaufleitung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß zwischen dem Behälterinnern und der Dampfrücklaufleitung (4) ein vom Kraftstoffniveau abhängig gesteuertes Entlüftungsventil (5) angeordnet ist, das bei fallendem Kraftstoffspiegel geöffnet und bei steigendem Kraftstoffspiegel geschlossen ist.
2. Dampfabscheider nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Entlüftungsventil (5) mit einem im Behälterinnern geführten Schwimmer (6) gekoppelt ist.
3. Dampfabscheider nach den Ansprüchen 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Entlüftungsventil (5) mit einem Druckausgleichkolben (7) gekoppelt ist, dessen von dem Ventilsitz abgekehrte Stirnseite über eine Verbindungsleitung (10) ebenfalls dem Druck im Behälterinnern ausgesetzt ist.
4. Dampfabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Druckausgleichkolben (7) als Membrankolben ausgebildet oder mit einer Membran (ii) abgedichtet ist.
5. Dampfabscheider nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Entlüftungsventil (5) als rohrförmiger, beidseitig druckausgeglichener Schieber (5') ausgebildet ist.
6. Dampfabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Behälter (1) um den Schwimmer (6) herum eine in den Kraftstoffspiegel eintauchende Schürze (14) angeordnet ist.