DE3213210A1

DE3213210A1 - Kraftstoffversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE3213210A1
Application number: DE19823213210
Authority: DE
Inventors: Dieter Heil
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1983-10-13
Also published as: EP0091506A1

Description

Kraftstoffversorgungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine KraftstoffVersorgungseinrichtung eines Verbrennungsmotors mit einem Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere eines Dieselmotors, mit einer Zuführleitung, die von einem Kraftstofftank gegebenenfalls über einen Durchflußmesser und anschließend eine Pumpe zu dem Kraftstoffeinspritzsystem führt, sowie mit einer vom Kraftstoffeinspritzsystem ausgehenden Rücklaufleitung, die über ein Rücklaufventil in Strömungsrichtung vor der Pumpe in die Zuführleitung mündet, wobei das Rücklaufventil bei Vorhandensein einer bestimmten Kraftstoffmenge in der Rücklaufleitung offenbar ist.

Bei einer derartigen bekannten Einrichtung uird das Schließglied des Rücklaufventils entgegen einer Federkraft von dem Gewicht des in der Rücklaufleitung stehenden Kraftstoffs in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Weiterhin erfolgt eine Beaufschlagung des Schließglieds

in Dffnungsrichtung sowohl durch den Förderdruck in der Rücklaufleitung als auch durch in dem Kraftstoff enthaltenen Gase sowie durch Schaumbildung in der Rücklaufleitung .
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Da das Rücklaufventil grundsätzlich hei Anliegen eines bestimmten Drucks in der Rücklaufleitung öffnet unabhängig davon, wodurch der Druck erzeugt wird, und da die Druckerzeugung durch den Förderdruck, die Gase sowie die Schaumbildung völlig unkontrollierbar erfolgt, kann es zu einem Öffnen des Rücklaufventils kommen, obwohl sich keine ausreichende Menge Kraftstoff in der Rücklaufleitung befindet. Dies führt dazu, daß außer dem Kraftstoff Gas und Schaum in die Zuführleitung eingeleitet werden. Dadurch kommt es aber zu Störungen beim Betrieb des Werbrennungsmotors.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die einen einwandfreien Betrieb des Verbrennungsmotors gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rücklaufleitung in einen Entgasungsbehälter mündet, dessen Auslaß über das Rücklaufventil mit der Zuführleitung verbunden ist, mit einem im Entgasungsbehälter angeordneten IMiveaugeber, durch den das in Normalstellung geschlossene Rücklaufventil oberhalb eines bestimmten Füllstandes im Entgasungsbehälter in Öffnungsrichtung ansteuerbar ist. Durch diese Ausbildung wird sichergestellt, daß nur dann Kraftstoff aus der Rücklaufleitung in die Zuführleitung eingespeist wird, wenn tatsächlich eine so große Menge Kraftstoff vorhanden ist, daß keine Luft oder Gase mit in die Zuführleitung gelangen kann.

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Gase, die sich im Kraftstoff befinden,werden v/on dem Kraftstoff getrennt.

Ist oberhalb des bestimmten Füllstandes vom Niveaugeber ein elektrisches Signal erzeugbar, und damit das Rücklaufventil in Dffnungsrichtung ansteuerbar, so Luird auf sichere Weise nur der Füllstand als Kriterium zum Öffnen des Rücklaufventils herangezogen. Dabei kann der Niveaugeber ein von einem Schwimmer gesteuerter Geber sein, der ein Schalter sein kann. Ein solcher Schwimmer arbeitet vollkommen unabhängig von den Druckverhältnissen in dem Entgasungsbehälter.

Um eine Störanfälligkeit aufgrund von mechanischem \lerschleiß weitgehend zu vermeiden, kann der Schalter ein berührungslos schaltbarer Schalter wie z.B. ein Reed-Kontakt sein, der mit einem an dem Schwimmer angeordneten Magnet zusammenwirkt.

2D Ist der Schwimmer an einer senkrecht im Entgasungsbehälter angeordneten Zwangsführung geführt, so kann keine Beeinflussung der IMiveaumessung aufgrund von dynamischen Beaufschlagungen des Schwimmers bei z.B. Kurvenfahrt, Bremsungen und Beschleunigungen auftreten. Dabei kann in einfacher Ausgestaltung der Schwimmer ringförmig ausgebildet sein und eine senkrecht im Entgasungsbehälter angeordnete Führungsstange mit Bewegungsspiel umschließen .

Ist das Rücklaufventil ein stromlos geschlossenes Magnetventil, so ist bei einem Ausfall der Niveauabtastung das Rücklaufventil geschlossen. Ein Ansaugen von Kraftstoff erfolgt nur vom Kraftstofftank, so daß ein mögliches Einleiten von Gas und Luft aus dem Entgasungsbe-

• · · · η λ λ

hälter in die Zuführleitung ausgeschlossen ist. Mündet dabei in den oberen Bereich des Entgasungsbehälters ein Entgasungsanschluß und ist der Entgasungsanschluß mit dem Kraftstofftank verbunden, so kann die über den Rücklauf in den Entgasungsbehälter geförderte Kraftstoffmenge bei Ausfall des IMi veaugebers und somit geschlossenem Rücklauf ventil in den Kraftstofftank abgeleitet ujerden. Desgleichen werden die von dem Kraftstofftank getrennten Gase über den Entgasungsanschluß abgeleitet.

Die Rücklaufleitung mündet vorzugsweise über ein Verteilerstück in den Entgasungsbehälter, das dafür sorgt, daß der über die Rücklaufleitung in den Entgasungsbehälter eintretende Kraftstoff weitflächig in den Entgasungsbehälter eintritt, so daß die im Kraftstoff enthaltenen Gasegut abgetrennt werden. Dabei kann das Verteiler· stück ein in den Entgasungsbehälter ragender Rohrstutzen mit einer Mehrzahl radial durchgehender Austrittsbohrungen sein. Vorzugsweise ragt dabei der Rohrstutzen senkrecht in den Entgasungsbehälter und ist an seinem der Rücklaufleitung entgegengesetzten Ende geschlossen. Der Kraftstoff läuft dabei an der äußeren Rohrwand entlang in den Entgasungsbehälter.

Eine noch bessere Entgasung wird erreicht, wenn das Verteilerstück ein zumindest teilweise radial umlaufend an der Innenwand des Entgasungsbehälters in dessen oberen Bereich angeordneter Verteilerkanal ist, der mit einer Mehrzahl zur Innenwand gerichteten Austrittsöffnungen ausgebildet ist. Dabei kann der Verteilerkanal ein ring- bzw. teilringförmiges Rohr mit geschlossenen Enden sein.

Eine weitere Entgasung des Kraftstoffs kann dadurch erfolgen, daß der Kraftstoffbehälter oberhalb des bestimm-

ten Füllstandes durch ein Entgasungssieb in einen Einlaßraum und einen Flüssigkei tsrauin unterteilt ist, wobei das Entgasungssieb auf einfache Weise am in den Entgasungsbehälter hineinragenden Ende des Rohrstutzens befestigt ist.

Um den Betrieb des Verbrennungsmotors noch zu optimieren, kann im Entgasungsbehälter eine Hraftstofftemperiervorrichtung angeordnet sein. Dazu kann die Kraftstofftem-1G periervorrichtung eine von einem Temperiermedium durchströmbare Rohrschlange besitzen, die zum Kühlen des Kraftstoffs von aus dem Kraftstofftank angesaugten Kraftstoff durchströmbar sein kann.

Noch optimalere Betriebswerte sind zu erreichen, uenn durch Heizen bzw. Kühlen der Kraftstoff im Entgasungsbehälter von der Kraftstofftemperiervorrichtung auf eine Konstanttemperatur temperierbar ist, die zwischen 26°C und 30⁰C vorzugsweise 28°C betragen kann.

Ist zwischen der Einmündung der Rücklaufleitung und dem Kraftstofftank in der Zuführleitung ein Durchflußmesser angeordnet, so wird die einwandfreie Messung des aus dem Kraftstafftank angesaugten Kraftstoffs bei normalem einwandfreiem Betrieb der Kraftstoffversorgungseinrichtung nicht durch die wieder in die Zuführleitung eingeleitete Rücklaufmenge verfälscht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden'näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen KraftstoffuETSGrgungseinrichtung

Figur 2 einen Entgasungsbehälter im Schnitt

Die dargestellte KraftstoffwersDrgungseinrichtung besteht aus einem Einspritzsystem 1 mit Einspritzpumpe 2 und Einspritzdüse 3 sowie einem Überströmventil k. Weiterhin besitzt die Einrichtung eine Zuführleitung 5, die von einem Kraftstofftank 6 über einen Durchflußmesser 7, einem in die Zuführleitung 5 mündenden Auslaß 8 eines Entgasungsbehälters 9, eine Pumpe 10 und einen Kraftstofffilter 11 zu dem Einspritzsystem 1 führt.

Die Leckölleitung 12, die von der Einspritzdüse 3 ausgeht und eine Überströmleitung 13, die vom Überströmventil k ausgeht, werden zusammengefaßt als Rücklaufleitung 1^ von oben her zu dem Entgasungsbehälter 9 geführt.

Ein den Durchflußmesser 7 umgehender Bypass 15 mit einem Absperrventil 16 kann geöffnet werden, wenn es zu Störungen an der KraftstoffVersorgung durch den Durchflußmesser 7 kommen sollte.

Der in Figur 2 dargestellte Entgasungsbehälter 9 besitzt einen an seinem Deckelteil 17 einmündenden Rohrstutzen 18- An diesem Rohrstutzen 18 ist die Rücklaufleitung ^k anschließbar.-

Das in den Entgasungsbehälter 9 ragende Ende des Rohrstutzens 18 ist verschlossen und trägt ein Entgasungssieb 19, welches den Entgasungsbehälter 9 in einen Einlaßraum 20 und einen Flüssigkeitsraum 21 unterteilt. An sei-,ner zylindrischen Mantelfläche ist der Rohrstutzen 18 mit einer Mehrzahl radial durchgehender Austrittsöffnungen 22 versehen, durch die der von der Rücklaufleitung

14 ankommende Kraftstoff in den Einlaßraum 20 eintreten kann .

Ein ebenfalls am Deckelteil 17 in den Entgasungsbehälter 9 einmündender Entgasungsanschluß 23 ist mit dem Kraftstofftank 6 verbindbar.

An seiner senkrecht in den Entgasungsbehälter 9 hineinragenden Führungsstange 24 ist zwischen zwei Anschlägen

1G 25 und 26 ein ringförmiger Schwimmer 27 senkrecht bewegbar geführt. In seiner oberen Anschlagposition kommt ein nicht dargestellter/am Schwimmer 27 befestigter Dauermagnet mit einem ebenfalls nicht dargestellten^ an der Führungsstange 24 angeordneten Reed-Kontakt in Überdeckung, so daß won dem Reed-Kontakt über eine Leitung 2fl ein Relais 29 geschaltet wird.Erhält dieses Relais 29 von dem Reed-Kontakt ein Signal, so schließt es einen zu einem Magnetventil 3G führenden Stromkreis 31. Damit wird das in stromlosem Zustand geschlossene Magnetventil 3G, das

2G im Auslaß 8 des Entgasungsbehälters 9 angeordnet ist,geöffnet. Im Entgasungsbehälter 9 befindlicher Kraftstoff kann dann so lange in die Zuführleitung 5 fließen, bis

die·

der Schwimmer 27 sich wieder in Position absenkt, in der der Reed-Kontakt vom Magnet nicht mehr beaufschlagt wird.

Im Flüssigkeitsraum 21 des Entgasungsbehälters 9 ist eine Rohrschlange 32 einer Kraftstofftemperiervorrichtung angeordnet. Über die Anschlüsse 33 der Rohrschlange 32 kann zum Kühlen des im Entgasungsbehälter 9 befindlichen Kraftstoffs Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 6 durch die Rohrschlange 32 geleitet werden.

Es ist aber auch möglich, ein anderes Temperiermedium durch die Rohrschlange 32 strömen zu lassen, das entspre-

chend der Temperatur des im Entgasungsbehälter 9 befindlichen Kraftstoffs diesen entweder kühlt oder aufheizt, so daß dieser Kraftstoff immer eine konstante Temperatur besitzt.

Claims

WDG Adolf Schindling AG --4-^- GräfstraBe 103

600D Frankfurt/Main

G-S Kl-dD

V 1936

30.März 1982

Patentansprüche

/ 1 .) KraftstoffVersorgungseinrichtung eines Verbrennungsmotors mit einem Hraftstoffeinspritzsystem, insbesondere eines Dieselmotors, mit einer Zuführleitung, die von einem Kraftstofftank gegebenenfalls über einen Durchflußmesser und anschließend einer Pumpe zu dem Kraftstoffeinspritzsystem führt, sowie mit einer vom Kraftstoffeinspritzsystem ausgehenden Rücklaufleitung, die über ein Rücklaufventil in Strömungsrichtung vor der Pumpe in die Zuführleitung mündet, uiobei das Rücklaufventil bei Vorhandensein einer bestimmten Kraftstoffmenge in der Rücklaufleitung offenbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (1*+) in einen Entgasungsbehälter (9) mündet, dessen Auslaß (8) über das Rücklaufventi1 mit der Zuführleitung (5) verbunden ist, mit einem im Entgasungsbehälter (9) angeordneten Niveaugeber, durch den das in Normalstellung geschlossene Rücklaufventil oberhalb eines bestimmten Füllstandes im Entgasungsbehälter (9) in Öffnungsrichtung ansteuerbar ist.
2. KraftstoffVersorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des bestimmten Füllstandes vom IMiveaugeber ein elektrisches Signal erzeugbar und damit das Rücklaufventil in Öffnungsrichtung ansteuerbar ist.
3. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveaugeber ein von einem Schwimmer gesteuerter Geber ist.
k. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vom Schwimmer (27) ein Schalter betätigbar ist.
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5. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein berührungslos schaltbarer Schalter ist.
2D 6. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (27) an einer senkrecht im Entgasungsbehälter (9) angeordneten Zwangsführung geführt ist.
7. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (27) ringförmig ausgebildet ist und eine senkrecht im Entgasungsbehälter angeordnete Führungsstange (2^) mit Bewegungsspiel umschließt.
S. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufventil ein stromlos geschlossenes Magnetventil (30) ist.
9. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den oberen Bereich des Entgasungsbehälters (9) ein Entgasungsanschluß (23) mündet. 5
1D. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsanschluß mit dem Kraftstofftank (6) verbunden ist.
1D 11. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (1^) über ein Verteilerstück in den Entgasungsbehälter (9) mündet.
12. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück ein in den Entgasungsbehälter ragender Rohrstutzen (1B) mit einer Mehrzahl radial durchgehender Austrittsöffnungen (22) ist.
13. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (18) senkrecht in den Entgasungsbehälter (9) ragt und an seinem der Rücklauf leitung (1*t) entgegengesetzten Ende geschlossen ist.
1*+. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück ein zumindest teilweise radial umlaufend an der Innen-3Ü ujand des Entgasungsbehälters in dessen oberen Bereich angeordneter Verteilerkanal ist, der mit einer Mehrzahl zur Innenwand gerichteter Austrittsöffnungen ausgebildet ist.
15. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der l/erteilerkanal ein ring- bzui. teilringförmiges Rohr mit geschlossenen Enden ist.
16. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsbehälter (9) oberhalb des bestimmten Füllstandes durch ein Entgasungssieb (19) in einen Einlaßraum (20) und einen Flüssigkeitsraum (21) unterteilt ist.
17. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 12 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Entgasungssieb (19) am in den Entgasungsbehälter (9) hineinragenden Ende des Rohrstutzens (18) befestigt ist.
1ß. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Entgasungsbehälter (9) eine Kraftstofftemperiervorrichtung angeordnet ist.
19. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1Θ, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstüfftemperiervorrichtung eine von einem Temperiermedium durchströmbare Rohrschlange (32) besitzt.
20. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daS die Rohrschlange (32) von aus dem Kraftstofftank (6) angesaugtem Kraftstoff durchströmbar ist.
21. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff im Ent-

gasungsbehälter (9) von der Kraftstofftemperiervorrichtung auf eine Konstanttemperatur temperierbar ist.
22. Kraftstaffversorgunsgeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanttemperatur etwa 26°C bis 30⁰C beträgt.
23. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanttemperatur 28^DC beträgt.

Zk. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einmündung der Rücklaufleitung (1if) und dem Kraftstofftank (6) in der Zuführleitung (5) ein Durchlfußmesser (7) angeordnet ist.