DE3530970C2 - Kraftstoffanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffanlage mit einem eine Vorförderpumpe aufweisenden Kraftstoffbehälter, einem von der Vorförderpumpe mit Kraftstoff versorgten Pumpenspeicher, von dem aus eine Kraftstoffleitung zu einem Druckregler des Motors und eine Rückströmleitung zurück zum Kraftstoffbehälter führt und in den ein vom Druckregler kommender Rücklauf mündet.

Solche Kraftstoffanlagen sind in heutigen Kraftfahrzeugen mit Benzineinspritzung vorhanden und aus der DD-PS 127 790 bekannt.

Durch den Pumpenspeicher in Verbindung mit der Vorförderpumpe kann man erreichen, daß die Hauptpumpe im Pumpenspeicher unter allen Betriebsbedingungen mit blasenfreiem Kraftstoff versorgt wird und dadurch der Motor von ihr eine stets ausreichende Kraftstoffmenge erhält. Da vom Druckregler der Einspritzanlage je nach Lastzustand des Motors eine mehr oder minder große Menge an Kraftstoff ständig zurück in den Pumpenspeicher fließt und dort infolge des Arbeitens der Vorförderpumpe ein unterschiedlicher Vordruck herrscht, wird über den Rücklauf der Druckregler unterschiedlich beeinflußt. Dadurch wird die Regelgüte des Druckreglers herabgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kraftstoffanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Regelseite des Druckreglers weitgehend unbeeinflußt vom Vordruck im Pumpenspeicher ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oben im Pumpenspeicher ein bei gefülltem Pumpenspeicher den Zufluß durch den Rücklauf absperrendes Schwimmerventil vorgesehen ist, dessen Schwimmer einen in die zum Kraftstoffbehälter führende Rückströmleitung gerichteten, düsenartigen Durchlaß hat und daß der vom Druckregler kommende Rücklauf zur Erzeugung einer Injektionswirkung oberhalb des Schwimmers in die Rückströmleitung mündet.

Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung kann bei geöffnetem Schwimmerventil von der Hauptpumpe über den Druckregler geförderter Kraftstoff am Schwimmer außenseitig vorbei in den Pumpenspeicher gelangen und deshalb ohne wesentlichen Strömungsverlust den Pumpenspeicher rasch auffüllen. Ist der Pumpenspeicher gefüllt, dann spritzt Kraftstoff aus dem düsenartigen Durchlaß im Schwimmer. Durch die Injektorwirkung wird Kraftstoff aus dem vom Druckregler kommenden Rücklauf mitgerissen. Auf diese Weise wird verhindert, daß es über den Rücklauf im Druckregler zu einem Gegendruck kommen kann, der die Regelgüte des Druckreglers verschlechtert.

Eine Befüllung des Pumpenspeichers bei Betriebsbeginn erfolgt sehr rasch und vollständig, so daß sich nach dem Schließen des Schwimmerventils im Pumpenspeicher ein nur von der Vordruckpumpe erzeugter Vordruck aufbaut.

Bei geschlossenem Schwimmerventil wird der über den Rücklauf vom Druckregler her ankommende Kraftstoff über die Rückströmleitung zum Kraftstoffbehälter ge­ führt, so daß dieser am Motor aufgeheizte und Gas­ blasen bildende Kraftstoff nicht in den Pumpenspei­ cher gelangt. Durch Mischung mit dem kalten Kraft­ stoff im Kraftstoffbehälter erfolgt dort eine Kühlung.

Konstruktiv besonders einfach gestaltet sich die Kraftstoffanlage, wenn gemäß einer vorteilhaften Aus­ gestaltung der Erfindung der Schwimmer in einem fla­ schenförmigen Hals des Pumpenspeichers angeordnet und im Durchmesser wesentlich kleiner als der Hals ist, so daß in Offenstellung Kraftstoff durch den Hals außen am Schwimmer vorbei vom Rücklauf in den Pumpenspeicher strömen kann.

Das Rückströmen des Kraftstoffes außenseitig am Schwim­ mer vorbei ist auf besonders einfache Weise zu ermög­ lichen, wenn der Schwimmer selbst flaschenförmig aus­ gebildet und durch Führungsrippen mittig im Hals ge­ halten ist und der Durchlaß mittig durch den Schwimmer hindurchführt.

Zur weiteren Vereinfachung des Pumpenspeichers trägt es bei, wenn der Schwimmer in Offenstellung auf einer quer im Hals des Pumpenspeichers angeordneten Lochscheibe aufsitzt.

Ebenfalls besonders einfach im Aufbau ist eine Aus­ führungsform, bei der die Rückströmleitung zunächst koaxial zum Durchlaß im Schwimmer verläuft und der Rücklauf oberhalb des Schwimmers radial in diesen koaxialen Bereich der Rückströmleitung mündet.

Bildet der Durchlaß eine fest eingestellte Drossel, so baut sich bei geschlossenem Schwimmerventil ein definierter Druck im Pumpenspeicher auf, der sich aus der Differenz der Fördermengen zwischen Vor­ förder- und Hauptpumpe ergibt und den Ladedruck für die Hauptpumpe bildet.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Kraftstoffanlage während einer Phase des Erststartes,

Fig. 2 die gleiche Kraftstoffanlage während der normalen Betriebsphase.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Kraftstoffbehälter 1 dargestellt, aus dem eine Vorförderpumpe 2 Kraftstoff in einen Pumpenspeicher 3 fördert. Im Pumpenspeicher 3 ist eine Hauptpumpe 4 angeordnet, die Kraftstoff über eine Kraftstoffleitung 6 zu einem Druckregler 7 fördert. Die Hauptpumpe 4 kann natürlich auch statt im Pumpen­ speicher 3 außerhalb von ihm angeordnet sein.

Vom Druckregler 7 strömt der Kraftstoff zur Verbrennung zu einem Motor 8. Die Restmenge Kraftstoff gelangt je­ doch über einen Rücklauf 9 drucklos zurück zum Pumpen­ speicher 3. Dieser Rücklauf 9 mündet in einen verti­ kalen Bereich 10 einer Rückströmleitung 11, die vom Pumpenspeicher 3 zurück zum Kraftstoffbehälter 1 führt.

Wichtig für die Erfindung ist, daß der Pumpenspeicher 3 einen flaschenförmigen Hals 12 hat, in dem ein Schwim­ mer 13 angeordnet ist. Dieser Schwimmer 13 ist ebenfalls flaschenförmig und ruht in der dargestellten Position auf einer Lochscheibe 14. Der Schwimmer 13 ist im Durch­ messer wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Halses 12 und wird durch Führungsrippen 15, 16 mittig im Hals 12 gehalten. Koaxial durch den Schwimmer 13 hin­ durch führt ein Durchlaß 17, der in der in Fig. 1 dar­ gestellten Betriebsphase jedoch ohne Bedeutung ist.

Wie durch Pfeile verdeutlicht, strömt die vom Druck­ regler 7 über den Rücklauf 9 in den vertikalen Bereich 10 der Rückströmleitung 11 gelangende Kraftstoffmenge außenseitig am Schwimmer 13 vorbei in den Pumpenspei­ cher 3, so daß dieser nicht nur von der von der Vor­ förderpumpe 2 geförderten Kraftstoffmenge sondern auch von der Rückströmmenge rasch gefüllt wird.

Erreicht der Kraftstoff im Pumpenspeicher 3 den Schwim­ mer 13, so hebt er ihn im Hals 12 an, bis dieser mit seiner konischen Außenmantelfläche gegen die Halsver­ engung anliegt. Diese Schwimmerposition ist in der Fig. 2 gezeigt. Da die Vorförderpumpe 2 weiterhin in den Pumpenspeicher 3 fördert und diese Fördermenge größer ist als die von der Hauptpumpe 4 abgeführte Kraftstoffmenge, fließt anschließend Kraftstoff durch den Durchlaß 17 des Schwimmers 13 und spritzt unter Bildung eines Spritzkegels in den vertikalen Be­ reich 10 der Rückströmleitung 11. Der Durchlaß 17 wirkt bei geschlossenem Schwimmer als fest einge­ stellte Drossel und baut einen definierten Druck im Pumpenspeicher auf, der sich aus der Differenz der Fördermengen zwischen Vorförder- und Hauptpumpe 4 ergibt. Dieser Druck ist Ladedruck für die Haupt­ pumpe 4. Da der Rücklauf 9 radial oberhalb des Schwimmers 13 in den vertikalen Bereich 10 mündet, kommt es zu einer Injektorwirkung, durch die Kraft­ stoff aus dem Rücklauf 9 mitgerissen und über die Rück­ strömleitung 11 zum Kraftstoffbehälter 1 gefördert wird.

Claims (6)

1. Kraftstoffanlage mit einem eine Vorförderpumpe auf­ weisenden Kraftstoffbehälter, einen von der Vorför­ derpumpe mit Kraftstoff versorgten Pumpenspeicher, von dem aus eine Kraftstoffleitung zu einem Druck­ regler des Motors und eine Rückströmleitung zurück zum Kraftstoffbehälter führt und in den ein vom Druckregler kommender Rücklauf mündet, dadurch ge­ kennzeichnet, daß oben im Pumpenspeicher (3) ein bei gefülltem Pumpenspeicher den Zufluß durch den Rücklauf (9) absperrendes Schwimmerventil vorgesehen ist, dessen Schwimmer (13) einen in die zum Kraft­ stoffbehälter (1) führende Rückströmleitung (11) gerichteten, düsenartigen Durchlaß (17) hat und daß der vom Druckregler (7) kommende Rücklauf (9) zur Erzeugung einer Injektorwirkung oberhalb des Schwim­ mers (13) in die Rückströmleitung (11) mündet.

2. Kraftstoffanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwimmer (13) in einem flaschen­ förmigen Hals (12) des Pumpenspeichers (3) angeord­ net und im Durchmesser wesentlich kleiner als der Hals (12) ist, so daß in Offenstellung Kraft­ stoff durch den Hals (12) außen am Schwimmer (13) vorbei vom Rücklauf (9) in den Pumpenspeicher (3) strömen kann.

3. Kraftstoffanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (13) selbst flaschenförmig ausgebildet und durch Führungs­ rippen (15, 16) mittig im Hals (12) gehalten ist und der Durchlaß (17) mittig durch den Schwimmer (13) hin­ durch führt.

4. Kraftstoffanlage nach einem oder mehreren der voran­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (13) in Offenstellung auf einer quer im Hals (12) des Pumpenspeichers (3) angeordneten Loch­ scheibe (14) aufsitzt.

5. Kraftstoffanlage nach einem oder mehreren der voran­ gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmleitung (11) zunächst koaxial zum Durch­ laß (17) im Schwimmer (13) verläuft und der Rück­ lauf (9) oberhalb des Schwimmers (13) radial in die­ sen koaxialen Bereich (10) der Rückströmleitung (11) mündet.

6. Kraftstoffanlage nach einem oder mehreren der voran­ gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (17) eine fest eingestellte Drossel bildet.