DE3710807C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederdruckkraft­ stoffkreislauf mit Kraftstoffvorwärmung für eine luft­ verdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Da Dieselkraftstoffe bei sehr tiefen Temperaturen Paraffinpartikel ausscheiden, die den Feinfilter schnell zusetzen und zu Beeinträchtigungen des Fahrbetriebes führen, sind in Kraftstoffkreisläufen bekanntlich Maß­ nahmen zur Erwärmung des Kraftstoffes vorgesehen. So ist z. B. bei einer bekannten Ausführung (ATZ Automobil­ technische Zeitschrift 85 (1983) 11, S. 671) ein kraft­ stofftemperaturabhängig gesteuertes Umschaltventil in einer zur Förderpumpe hinführenden Vorlaufleitung strom­ ab eines als Vorfilter ausgebildeten Saugfilters ange­ ordnet, das bei tiefen Temperaturen eine Umlenkung des von der Förderpumpe angesaugten Kraftstoffes durch einen Heizungswasser-Kraftstoff-Wärmetauscher ermöglicht, jedoch bei höheren Kraftstofftemperaturen die Umlenkung zum Wärmetauscher aufhebt, so daß der Kraftstoff ohne Umgehung direkt zur Förderpumpe fließen kann. Betriebs­ störungen sind aber kaum zu vermeiden, da bei niedrigen Temperaturen durch Paraffinausscheidungen im Kraftstoff das Vorfilter zu Verstopfungen neigt.

Eine Abhilfemaßnahme ergibt sich durch die Ausführung gemäß der DE-PS 35 38 360, bei der das Umschaltventil und das Vorfilter eine Baueinheit bildend derart ange­ ordnet sind, daß aufgrund des besonderen Strömungs­ verlaufes das Vorfilter vom erwärmten Kraftstoff miter­ faßt wird.

Beiden vorerwähnten Ausführungen haftet jedoch ein ge­ meinsamer Nachteil an, da direkt nach dem Start der Brennkraftmaschine noch keine ausreichende Kühlwasser­ wärmemenge für die Erwärmung des umgeleiteten Kraftstoffes zur Verfügung steht. Verstopfungsgefahren sind somit nicht auszuschließen.

Auch die aus der DE-OS 30 34 730 vorbekannte Anwendung elektrischer Vorheizungen ist insofern nachteilig, als die Batteriekapazität des Fahrzeugs über Gebühr bean­ sprucht wird.

Ferner ist aus der DE 32 01 149 A1 ein Niederdruckkraftstoff­ kreislauf mit einem Wärmetauscher bekannt, durch den nicht nur der Einspritzpumpe zugeführter Kraftstoff, sondern auch zum Tank rückgeführter überschüssiger Kraftstoff erwärmt werden kann. Der rückgeführte Kraftstoff wird dabei durch eine Wegesteuerung entweder durch den Wärmetauscher oder durch einen Bypass ständig zum Tank geleitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen in dem Niederdruckkraftstoffkreislauf gemäß der DE 32 01 149 A1 vor­ zusehen, durch die eine schnellere Erwärmung des Kraftstoffes in der zur Einspritzpumpe führenden Vorlaufleitung erreichbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die vollständige Absperrung des zum Tank führenden Kraftstoffrücklaufs und durch die stromauf des Wärmetauschers vorgesehenen Maßnahmen ergibt sich eine raschere Kraftstofferwärmung, da nur die zur Verbrennung in der Brenn­ kraftmaschine benötigte Kraftstoffmenge, die dem momentan vor­ liegenden Kraftstoffverbrauch entspricht, durch das Filter ge­ leitet wird. Betriebsstörungen durch Zusetzen des Filters wer­ den vermieden. Die Filtrierbarkeit ist sichergestellt. Die Ab­ sperrung der Rücklaufleitung ist dabei auf einfache Weise durch die Anordnung eines Thermoschalters in der Vorlaufleitung gelöst, der das Absperrventil temperaturabhängig ansteuert.

Als bevorzugte Maßnahme der Erfindung ist anzusehen, daß ein in der Vorlaufleitung eingesetztes Dehnstoffarbeitselement das Absperrventil stufenlos steuert.

Eine förderliche Weiterbildung der Erfindung ist noch dadurch gegeben, daß in der Rücklaufleitung stromab des stufenlos ar­ beitenden Absperrventiles ein Überströmventil vorgesehen ist. Durch die besondere Lage dieses Überströmventiles wird auf seiner Kraftstoffzuführseite und seiner Kraftstoffrücklaufseite ein Druckgleichgewicht erreicht und somit das Dehnstoffar­ beitselement entlastet.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Kraftstoffkreislauf mit in der Rücklauflei­ tung vorgesehenem Absperrventil

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dieses Absperrventil.

In dem in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine saugt eine Förderpumpe 1 Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 2 durch eine Vorlaufleitung 3 über ein als Vorfilter 4 dienendes Saug­ filter und fördert den Kraftstoff über einen Wärmetauscher 5, einen Hauptfilter 6 und einen Thermostatschalter 7 zu einer Hochdruckeinspritzpumpe 8. Von dieser Hochdruckeinspritzpumpe 8 gelangt überschüssiger Kraftstoff in eine zum Kraftstoffbehäl­ ter 2 führende Rücklaufleitung 9, die ein Überströmventil 10 und ein in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur arbeiten­ des und stromauf von dem Überströmventil 10 angeordnetes Ab­ sperrventil 11 aufweist.

In dem Kraftstoffkreislauf ist das Absperrventil 11 mit einem Dehnstoffarbeitselement 14 versehen und wird durch den in der Vorlaufleitung 3 zwischengeschalteten Thermoschalter 7 ange­ steuert. Sobald die Kraftstoffmenge bis zu einem be­ stimmten Minusgrad absinkt, bewirkt der Thermoschalter 7 eine Unterbrechung des Kraftstoffrücklaufs durch das in die Schließstellung einrückende Absperrventil 11. Bei dieser Schaltstellung gelangt lediglich die dem momentan vorliegenden Kraftstoffverbrauch entsprechende Kraftstoffmenge zur Hoch­ druckeinspritzpumpe 8, während der überschüssige Teil des von der Förderpumpe 1 geförderten Kraftstoffes über eine stromauf des mit dem Kühlwasserkreislauf in Verbindung stehenden Wärmetauschers 5 abzweigende Rückführleitung 12 mit Druckbe­ grenzungsventil 13 abfließt und schließlich in die Vorlauflei­ tung 3 zwischen Vorfilter 4 und Förderpumpe 1 einmündet. Das Absperrventil 11 weist in seinem Reglergehäuse 15 neben den ein- und auslaßseitigen Anschlüssen 18, 19 für den Kraftstoff­ rücklauf auch ein- und auslaßseitige Anschlüsse 16, 17 für den Kraftstoffvorlauf auf (Fig. 2). Der fühlerseitige Teil des Reg­ lergehäuses 15 befindet sich in dem Vorlaufleitungsabschnitt zwischen dem Thermoschalter 7 und der Hochdruckeinspritzpumpe 8. Vorlaufdruckraum 20 und Rücklaufdruckraum 21 sind durch einen Regelkolben 22 voneinander getrennt. Die in Fig. 2 darge­ stellte Lage des Regelkolbens 22 gibt die bei warmen Kraft­ stofftemperaturen eingenommene Ausgangslage an.

Der strichpunktiert angedeutete Regelkolben 22 befindet sich in der bei niedrigen Kraftstofftemperaturen vor­ liegenden Arbeitsstellung, in der der auslaßseitige An­ schluß 19 des Rücklaufs verschlossen ist. Bei Erwärmung des Kraftstoffes dehnt sich das Dehnstoffarbeitselement 14 aus, wodurch der Regelkolben 22 über seine sich an der Gehäusestirnwand 15a abstützende Hubstange 23 ent­ gegen der Kraft einer Druckfeder 24 in Richtung Fühler­ seite verschoben wird. Gleichzeitig vergrößert sich die Durchlaßöffnung 25 des auslaßseitigen Anschlusses 19.

Das Überströmventil 10 stromab des Absperrventiles 11 bewirkt in dem Vorlaufdruckraum 20 und dem Rücklaufdruckraum 21 ein Druckgleichgewicht, um das Dehnstoffarbeitselement zu entlasten.

Der Thermoschalter 7 steuert den als elektrische Kraftstoffheizung ausgebildeten Wärmetauscher 5.

Die elektrische Beheizung benötigt aufgrund der kleineren Kraftstoffmengen bei Abschaltung des Rücklaufs eine er­ heblich niedrigere elektrische Leistung. Somit wird der Stromhaushalt des Fahrzeuges nicht unzulässig hoch bean­ sprucht.

Claims (3)

1. Niederdruckkraftstoffkreislauf mit Kraftstoffvorwärmung für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer an einem Kraftstoffbehälter angeschlossenen und über eine Förderpumpe zu einer Hochdruckeinspritzpumpe führenden Vor­ laufleitung, in der ein Vorfilter und ein Feinfilter sowie ein bei niedriger Kraftstofftemperatur wirksamer Wärmetauscher vorgesehen sind, ferner mit einer den überschüssigen Kraftstoff rückführenden Rücklaufleitung zwischen der Hochdruckeinspritz­ pumpe und dem Kraftstoffbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorlaufleitung (3) zwischen dem Vorfilter (4) und der Hochdruckeinspritzpumpe (8) ein Thermoschalter (7) vorge­ sehen ist, der ein bei niedrigen Kraftstofftemperaturen den Rücklauf des Kraftstoffes unterbrechendes Absperrventil (11) ansteuert, das als Magnetventil ausgebildet in der Rücklauf­ leitung (9) angeordnet ist.

2. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) ein mit dem Kraftstoff in der Vor­ laufleitung (3) zusammenwirkendes Dehnstoffarbeitselement (14) aufweist, dessen Regelkolben (22) den Kraftstofffluß in der Rücklaufleitung (9) stufenlos steuert.

3. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklaufleitung (9) stromab des Absperrventiles (11) ein Überströmventil (10) vorgesehen ist.