DE3214874A1

DE3214874A1 - Kraftstoffanlage mit einem kraftstoffvorratsbehaelter fuer eine otto-brennkraftmaschine von kraftfahrzeugen, die mit einer kaelteanlage ausgestattet ist

Info

Publication number: DE3214874A1
Application number: DE19823214874
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 2724 Sottrum Bräutigam; Oswin 2807 Achim Klose; Gerhard 2800 Bremen Lüders
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1983-11-03
Also published as: DE3214874C2

Description

Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffvorrats-
behälter für eine Otto-Brewnkr2ftmaschine von Kraftfahrzeugen, die mit einer Kälteanlage ausgestattet sind Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffvorratsbehälter für eine Otto-Brenikraftmaschine von Kraftfahrzeugen, die mit einer Kälteanlage ausgestattet sind, die unter anderem einen Verdampfer und mindestens einen Wärmetauscher zum Kühlen von Kraftstoff aufweist.
Es ist bereits bekannt, bei Kraftfahrzeugen mit einer Otto-Brennkraftmaschine die Temperatur des durch heiße Bereiche des Fahrzeuges geleiteten und dabei erwärmten Kraftstoffes, die besonders bei sommerlichen Außentemperaturen stark ansteigt, mittels eines Wärmetauschers einer im Fahrzeug installlertenKälteanlage zu senken Es wird dadurch ein Aufheizen über ein kritisches Temperaturniveau vermieden. Zu diesem Zweck ist bei einem mit einer Absorptions-Kälteanlage ausgestatteten Kraftfahrzeug ein von rückstrbmendem Kraftstoff durchflossener und zur Kraftstoffkühlung dienender Wärmetauscher in Strömungsrichtung hinter dem Kältemittelverdampfer vorgesehen und wird rineaufnahmeseitig von dem verdampften Kältemittel durchströmt (DE-OS 27 56 348).
Durch diese Maßnahme wird vermieden, daß die Temperatur im Kraftstoffvorratsbehälter durch nicht verbrauchten, rückfließenden Kraftstoff wesentlich angehoben wird. Es läßt sich durch sie aber eine Erwärmung des Kraftstoffvorrats bei entsprechend hohen Außentemperaturen nicht in solchem Maße verhindern, daß dadurch der Dampfdruck im Kraftstoffvorratsbehälter mit allen sich daraus ergebenden Nachteilen und eine Ausdehnung des Tankinhaltes entscheidend verringern wird.
Dies ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Sie wird bei einer Kraftstoffanlage für Kraftfahrzeuge der eingangs erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher im Kraftstoffvorratsbehälter installiert ist. Es ist dadurch eine Kühlung des Kraftstoffvorrates möglich, die ein Verdampfen von Kraftstoff in die Atmosphäre wesentlich verringert, was sonst neben einer Belastung der Umwelt durch Schadstoffe auch zu einem Energieverlust führt.
Es wird also Kraftstoff eingespart. Außerdem ermöglicht der gekühlte Kraftstoff eine Reduzierung der Gemischtemperatur und damit eine Erhöhung der Gemischdichte, woraus sich eine Verbesserung des Füllungsgrades bzw. eine Erhöhung der Leistung der Otto-Brennkraftmaschine ergibt.
Die Kraftstoffkuhlung läßt sich dabei optimal gestalten, wenn zugleich eine vom Kraftstoffvorratsbehälter zur Otte-Brennkraftmaschine führende Kraftstoffzuführleitung gekühlt wird. Dies kann durch den gleichen oder einen weiteren Wärmetauscher geschehen.
Der Wärmetauscher kann ein Kühler sein, der wärmeaufnahmeseitig von verdampftem Kältemittel der Kälteanlage durch- strömt wird,mit dem er über eine vom EältemittelverO dampfer wegführende und den Kraftstoffvorratsbehälter durchsetzende Leitung versorgt wird Dies bietet sich insbesondere an, wenn die Kälteanlage im Kraftfahrzeug noch zu anderen Zwecken, beispielsweise zur Elimatisierung eines Fahrerhauses, eingesetzt wird, Die Kälteanlage kann ebenso t ausschließlich zur Kraftstoffkühlung eingesetzt werden. In diesem Falle kann der Verdampfer der Kälteanlage den Wärmetauscher bilden.
Um den Energiebedarf zur Kraftstoffkühlung möglichst klein zu halten, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung der Kraftstoffbehälter und gegebenenfalls die von diesem zur Otto-Brennkraftmaschine führende Kraftstoffversorgungsleitung wärmeisoliert.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der sich anschließenden Beschreibung eines in der Zeichnung lediglich schematisiert dargestellten Ausführungsbeispieles einer in Verbindung mit einer Otto-3rennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gezeigten erfindungsgemäßen Kfz-Kraftstoffanlage erläutert.
In der Zeichnung bezeichnet 10 als Ganzes einen Otto-Motor eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges, der mit Otto-Kraftstoff und äußerer Gemischbildung betrieben wird. Zur Bildung bzw. Aufbereitung des Kraftstoff-Luft -Gemisches dient ein über eine Saugleitung 12 am Otto-Motor 10 angeschlossener Vergaser 14. Eine vom Otto-Motor 10 vegführende Auspuffanlage ist als Ganzes mit 16 bezeichnet.
Der Otto-Kraftstoff zum Betrieb des Otto-Motors 10 wird aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 18 einer Kraftstoffanlage 20 des Kraftfahrzeuges bezogen, der über eine Kraftstoffversorgungsleitung 22 mit dem Vergaser 14 verbunden ist.
Die Kraftstoffanlage 20 ist so ausgelegt, daß zumindest der sich im Kraftstoffvorratsbehälter 18 befindende Kraftstoff nieder temperiert werden kann, um das Verdampfen leicht siedender Kraftstoffbestandteile zu unterdrücken und den Dampfdruck über dem flüssigen Kraftstoff, bzw.
die Kraftstoffverdunstung und -ausdehnung bei höheren Außentemperaturen so gering wie möglich zu halten.
Zu diesem Zweck ist im Kraftstoffvorratsbehälter 18 ein durch eine Kälteanlage 24 des betreffenden Kraftfahrzeuges zu betreibender und von Kraftstoff umgebener Wärmetauscher 26 angeordnet. Am gezeigten Ausführungsbeispiel bildet der Wärmetauscher 26 selbst einen funktionswesentlichen Teil dieser Kälteanlage 24, nämlich deren Verdampfer, mit dessen Hilfe der Kraftstoff auch bei verhältnismäßig hohen Außentemperaturen vorzugsweise auf einer Temperatur von # 5°C gehalten werden kann. Der Verdampfer 26 könnte auch zur Kühlung des innerhalb der Kraftstoffversorgungsleitung 22 fließenden Kraftstoffes herangezogen werden.
Des weiteren könnte hierzu ein externer Kraftstoffkühler eingesetzt werden, der in Reihe zum Wärmetauscher 26 liegen könnte. Hierauf kann gegebenenfalls verzichtet werden, wenn zumindest die Kraftstoffversorgungsleitung 22 und vorzugsweise auch der Kraftstoffvorratsbehälter 18 mit einer Wärmeisolierung 28 ausgestattet sind.
Die Kälteanlage 24 kann als Kompressor- oder Absorptionskältemaschine ausgelegt sein, wobei sich eine Absorptions- kältemaschine, die im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel auch vorgesehen ist, insbesondere deshalb anbietet, weil zu deren Betrieb keine mechanische9 sondern thermische Energie aufzuwenden ist, die in Form der in einem Kraftfahrzeug vielfältig zur Verfügung stehenden Abwärmequellen in ausreichendem Maße und ohne zusätzlichen Kraftstoffbedarf zur Verfügung steht.
Als Abwärmespender kommen neben der Otto-Brennkraftmaschine selbst auch diverse, an diese angeschlossene Aggregate in Frage, wie beispielsweise der Motorkühler oder die Auspuffanlage 16.
Die Absorptionskältemaschine mit einem zirkulierenden Zweistoffgemisch aus Lösungs- und Kältemittel umfaßt in bekannter Weise die folgenden Aggregate: Einen vorzugsweise durch die Auspuffanlage 16 beheizbaren Austreiber 30, einen über eine Rohrleitung 31 diesem nachgeschalteten und dem Verdampfer 26 vorgeschalteten Kondensator 32 mit einen Regelventil 34 zum Entspannen des im Kondensator 32 unter Wärmeabgabe verflüssigten und in einer Rohrleitung 36 austretenden Kältemittels. Das im Verdampfer 26 unter Entzug von Wärme aus dem Kraftstoff wieder verdampfte Kältemittel wird über eine wd tere Rohrleitung 38 einem unter niedrigerem Druck und niedriger Temperatur stehenden Absorber 40 zugeführt, in welchen über eine Rohrleitung 42 die noch im Austreiber 30 verbliebene arme Lösung zurückfließt, wo sie durch Absorption das aus dem Verdampfer 26 kommende gas° förmige Kältemittel ansaugt und verflüssigt. Dabei wird die aus dem Kraftstoff aufgenommene Wärme als Kondensations wärme an Kühlwasser abgeführt.
Eine Pumpe 46 bringt die angereicherte Lösung auf höheren Druck und fördert sie über eine Rohrleitung 48 zum Austreiber 30 zurück.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Kraftstoffanlage mit einem Kraftstoffvorratsbehälter für eine Otto-Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, die mit einer Kälteanlage ausgestattet sind, die unter anderem einen Verdampfer und mindestens einen Wärme tauscher zum Kühlen von Kraftstoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (26) im Kraftstoffvorratsbehälter (18) installiert ist.
2. Kraftstoffanlage 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 der Wärmetauscher (26) der Verdampfer der Kälteanlage ist.
3. Kraftstoffanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der graftstoffbehäliar (18) und- gegebenenfalls eine von diesem zur Otto-Brennkraftmaschine (10) führende Kraftstoffversorgungsleitung (22) wärmeisoliert sind.