DE3510890C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Fördersystem gemäß den Merkmalen des Oberbe­ griffs des Anspruchs 1.

Beim Einsatz von elektrischen Kraftstoffpumpen, insbesondere zur Kraftstoffversor­ gung von Einspritzanlagen, wird zur Aufrechterhaltung des Kraftstoffeinspritzdruckes in jedem Betriebs- und Fahrzustand eine kontinuierliche Kraftstoff-Förderung benötigt. Ein besonderes Problem stellt hier die Kurvenfahrt mit relativ leerem Kraftstofftank dar, da in diesem Fall sichergestellt werden muß, daß im Bereich des Ansaugpunktes der elektrischen Kraftstoffpumpe während der Zeit der Kurvenfahrt mit hohen Querbe­ schleunigungen Kraftstoff der Pumpe angeboten werden kann.

Zur Sicherstellung der benötigten Kraftstoff-Förderung sind Versuche unternommen worden, in den Kraftstofftank einen Topf einzubauen, der über möglichst klein dimen­ sionierte Bohrungen auf dem gegenwärtigen Tankniveau gehalten wird.

Aus der US-PS 43 09 155 ist beispielsweise ein die Brennstoffpumpe beinhaltender Topf bekannt, wobei die Pumpe den Brennstoff aus einer im Topf durch einen Filter­ einsatz gebildeten Kammer abgesaugt und der von der Brennkraftmaschine nicht benö­ tigte Brennstoff über eine Rückaufteilung in den Topf außerhalb der Filterkammer zu­ rückfließt. Um sicherzustellen, daß bei Kurvenfahrt genügend Brennstoff in der Filter­ kammer vorhanden ist, ist die außerhalb der Filterkammer bestehende Kammer mit Öffnungen versehen, durch die Brennstoff eintreten, jedoch durch Rückschlagklappen nicht mehr austreten kann. Die in Richtung der Querbeschleunigung hintereinander lie­ genden Klappen werden einmal in Schließ- und zum anderen in Öffnungsrichtung bela­ stet, so daß die beschriebene Wirkung eintritt. Nachteilig dabei ist der hohe Bau- und Kostenaufwand.

Um Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoff-Fördersystem anzugeben, das eine möglichst große Kraftstoff­ vorlage sicherstellt und sich bau- und kostengünstig herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Merkmale vorteilhafter Ausführungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Mit der Erfindung sind die folgenden Vorteile erzielbar:

• - Vermeidung von zweistufigen Förderpumpen für die Kraftstoff-Förderung vom Kraft­ stofftank in den Behälter und zum Motor;
• - gesamte Wirkungsgradverbesserung;
• - Kostenreduzierung;
• - keine große Kraftstofftankaufheizung;
• - Abscheidung von Gasblasen vom flüssigen Kraftstoff.

Weitere Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gegenstandes werden nachstehend an­ hand der Figuren geschildert, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung als nicht beschränkende Beispiele dargestellt sind, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Kraftstoff-Fördersystems nach der Erfindung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Kraftstoff-Fördersystems nach der Erfindung,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt der Ausführungsform nach Fig. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte Kraftstoff-Fördersystem besteht aus einem Behälter 1, der vorzugsweise durch einen Deckel 2 und ein Gehäuse 3 gebildet ist, das durch eine oben in einem nicht vollständig dargestellten Kraftstofftank 20 liegende Öffnung eingebaut wird und bis zum Kraftstoff­ tankboden 21 reicht. Die beiden Teile 2 und 3 des Behäl­ ters 1 sind schiebbar ineinander gesteckt, wobei am oberen Rand des Gehäuses 3 vorgesehene Rastnasen 13 in Ausnehmun­ gen 14 des Deckels 2 einrasten. In seinem unteren Bereich weist das Gehäuse 3 einen festen Boden 5 auf, auf dem in einem dafür vorgesehenen Halter 22 eine elektrische Kraft­ stoffpumpe 7 befestigt ist.

Am Auslaufstutzen 24 der Kraftstoffpumpe 7 ist mittels eines Zwischenstückes 25, das mit einem Dämpfer 16 versehen sein kann, eine Druckleitung 10 angeschlossen, über die der durch die Kraftstoffpumpe 7 geförderte Kraftstoff weiter geleitet wird, und die ein Rückschlagventil 17 enthalten kann. Das Zwischenstück 25 dient gleichzeitig als Abstütz­ anschlag für eine Druckfeder 15, die sich mit ihrem oberen Ende von unten am Deckel 2 abstützt. Diese Druckfeder 15 drückt über die Kraftstoffpumpe 7 das Gehäuse 3 gegen den Kraftstofftankboden 21, bis seine Abstützfüße 23 darauf zur Anlage kommen. Damit werden die Toleranzen, die bei der Herstellung des Kraftstofftanks (vor allem aus Kunst­ stoff) auftreten, ausgeglichen.

Innerhalb des Gehäuses 3 ist eine getrennte Kammer 12 vor­ gesehen, in der eine Rücklaufleitung 11 des Kraftstoff- Fördersystems mündet. Diese Kammer 12 ist in ihrer gesamten Höhe mit einem Schlitz versehen, der die Trennung von Gas­ blasen vom flüssigen Kraftstoff ermöglicht, so daß die Gas­ blasen nicht in der Nähe einer Ablaufbohrung 9 auftreten können, die im festen Boden 5 vorgesehen ist. Diese Ab­ laufbohrung 9, deren Aufgabe in der Beschreibung der Funk­ tion des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Fördersystems näher erläutert wird, kann mittels eines Ventils 27 geöffnet und geschlossen werden, das von einem Schwimmer 26 gesteuert wird.

Die Einführung der Rücklaufleitung 11 in die innerhalb des Behälters 1 vorgesehene Kammer 12 bringt den Vorteil mit sich, daß der Kraftstoff im Kraftstofftank 20 durch die vom Motor nicht verbrauchte Überschußmenge nicht auf­ geheizt wird, da sie im Behälter 1 bleibt und ihre Wärme an den sich im Kraftstofftank 20 befindlichen Kraftstoff nicht abgeben kann.

Unter dem festen Boden 5 befindet sich ein Zwischenraum 4, der von unten durch eine Trennwand 6 begrenzt ist. Die Trennwand 6 wird durch ein engmaschiges Filter gebildet, das eine Filterfeinheit von 40 bis 100 µm, vorzugsweise von 50 bis 80 µm aufweist. In dem Zwischenraum 6 endet der Ansaugstutzen 8 der Kraftstoffpumpe 7, der durch eine in der Nähe der Ablaufbohrung 9 im Boden 5 vorgesehene Bohrung hindurchgeht.

Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäß ausge­ bildeten Kraftstoff-Fördersystems arbeitet folgendermaßen:

Wenn an dem die Trennwand 6 bildenden Filter Kraftstoff vorliegt, saugt die Kraftstoffpumpe 7 über das Filter den im Kraftstofftank 20 vorhandenen Kraftstoff an. Die Ablaufbohrung 9 wird dabei durch das Ventil 27 unter Wirkung des von unten auf den Schwimmer 26 einwirkenden Kraftstoffdruckes geschlossen gehalten. Diese Ablauf­ bohrung 9 ist so dimensioniert, daß die dadurch in den Zwischenraum 4 auslaufende Kraftstoffmenge kleiner ist als die Überschußmenge, die durch die Rücklaufleitung 11 in den Behälter 1 zuläuft. Somit wird gewährleistet, daß im Behälter 1 immer ausreichend Kraftstoff vorgelagert wird.

Taucht das Filter bei einer durch die Kurvenfahrt bewirk­ ten Querbeschleunigung aus der Flüssigkeit aus, sinkt der von unten auf den Schwimmer 26 einwirkende Kraftstoffdruck. Gleichzeitig bewegt sich das Ventil 27 nach unten und öffnet die Ablaufbohrung 9, so daß dadurch Kraftstoff aus dem ober­ halb des Bodens 5 liegenden Raum in den Zwischenraum 4 fließen kann. Das Filter wirkt dabei aufgrund der Oberflä­ chenspannung seines feinen durch den Kraftstoff benetzten Filtermaterials wie eine geschlossene, luftundurchlässige Wand, durch die keine Luft vom Kraftstofftank 20 in den Zwischenraum 4 hineindringen kann. Unter der Wirkung des von der Kraftstoffpumpe 7 erzeugten Unterdruckes wird der Kraftstoff aus dem Zwischenraum 4 zur Kraftstoffpumpe 7 geleitet und läuft nicht über das Filter in den Kraftstoff­ tank 20 zurück.

Da der von der Kraftstoffpumpe 7 erzeugte Unterdruck im Zwischenraum 4 vom Strömungswiderstand der Ablaufbohrung 9 abhängig ist, muß bei ihrer Dimensionierung berücksichtigt werden, daß der Unterdruck nicht größer sein darf als die Oberflächenspannung des Kraftstoffes im Filter. Die Feinheit des verwendeten Filtermaterials wird sowohl in Abhängigkeit von der Größe der Filterfläche als auch von den Druckver­ hältnissen im Zwischenraum 4 gewählt.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Kraftstoff- Fördersystems nach der Erfindung. Diese Ausführung weist anstelle der geschlitzten Kammer 12 eine im Zwischenraum 4 angeordnete Injektorpumpe 18 auf, wie in Fig. 3 gezeigt, deren Eintrittsöffnung mittels eines Verbindungsstückes 19 an die Rücklaufleitung 11 des Kraftstoff-För­ dersystems angeschlossen ist. Die Injektorpumpe 18 saugt unter der Wirkung der durch die Injektordüse strömenden Rücklaufmenge Kraftstoff aus dem Zwischenraum 4 an und fördert ihn in die oberhalb des festen Bodens 5 liegende Kammer 12, wo­ durch die Füllmenge des Behälters 1 erhöht wird.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftstoff-Fördersystems zeichnen sich durch eine besonders einfache Konstruktion aus und sind leicht in einen Kraftstofftank einsetzbar. Der Abstand zwischen dem die untere Trennwand bildenden Filter und dem Kraftstofftankboden ist unabhängig von Höhentoleranzen des Kraftstofftanks und bleibt auch dann erhalten, wenn sich die Lage des Kraftstofftankbodens verändert.

Claims (4)

1. Kraftstoff-Fördersystem, bestehend aus einem durch einen Deckel und einem Ge­ häuse gebildeten Behälter, der von oben durch eine Kraftstofftank-Öffnung eingebaut wird und bis zum Tankboden reicht und eine elektrische Kraftstoffpumpe aufnimmt, deren Anschlußstutzen in einen durch einen festen Boden und einen da­ runterliegenden Filter gebildeten Zwischenraum hineinragt, einer mit der Kraft­ stoffpumpe verbundene, aus dem Behälter herausführende Druckleitung und einer Rückführleitung, die in eine oberhalb des Zwischenraums bestehende Kammer des Behälters einmündet, wobei die Kammer über eine Ablaufbohrung im Boden mit dem Zwischenraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufbohrung (9) so dimensioniert ist, daß die dadurch auslaufende Kraftstoffmenge kleiner ist als die, die durch die Rücklaufleitung (11) zuläuft und daß das Filter (6) eine Filterfeinheit von 40 bis 100 µm, vorzugsweise 50 bis 80 µm aufweist, so daß der durch die Kraftstoffpumpe (7) erzeugte Unterdruck im Zwischenraum (4) kleiner als die Ober­ flächenspannung des Kraftstoffs im Filter (6) ist.

2. Kraftstoff-Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauf­ bohrung (9) im Boden (5) durch ein schwimmergesteuertes Ventil (27) geöffnet bzw. geschlossen wird.

3. Kraftstoff-Fördersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) oberhalb des Zwischenraums (4 ) durch eine Wandung mit einem senk­ rechten Schlitz in einen Teil, in den die Rückführleitung (11) einmündet, und einen Teil, in dem die Ablaufbohrung (9) enthalten ist, geteilt ist, so daß Gasblasen vom flüssigen Kraftstoff getrennt werden.

4. Kraftstoff-Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (11) in eine Injektordüse einmündet, die zwischen dem Zwi­ schenraum (4) und der Kammer (12) angeordnet ist und eine Injektorpumpe (18) bil­ det.