DE3717342C1 - Low-pressure fuel circuit for an injection-type internal combustion engine with air compression - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederdruckkraft­ stoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritz­ brennkraftmaschine, mit einer an einem Kraftstoff­ behälter angeschlossenen und über ein Filter und eine Förderpumpe zu einer Hochdruckeinspritzpumpe führenden Vorlaufleitung und einer den überschüssigen Kraftstoff rückführenden Rücklaufleitung zwischen der Hochdruckein­ spritzpumpe und dem Kraftstoffbehälter, ferner mit einer die Rücklaufleitung und die Vorlaufleitung unter Umgehung des Filters verbindenden Kurzschlußleitung mit einem temperaturabhängig betätigbaren Absperrventil, das in Kurzschlußstellung den Kraftstoffrücklauf in den Kraft­ stoffbehälter unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur geschlossen hält.

Ein derartiger Niederdruckkraftstoffkreislauf ist aus der DE-OS 27 15 587 bekannt.

Der kühle Kraftstoff wird durch die Förderpumpe zur Hoch­ druckeinspritzpumpe gefördert. Der nicht verbrauchte Kraftstoff verläßt zunächst mit gleicher Temperatur die noch kalte Hochdruckeinspritzpumpe und wird über die Kurzschlußleitung der Saugseite wieder zugeführt. Während des weiteren Betriebes erwärmt sich die Hochdruckeinspritz­ pumpe und somit auch der Kraftstoff, dessen überschüssiger Anteil so lange direkt zur Saugseite geleitet wird, bis sich der Kraftstoff auf den gewünschten Wert erwärmt hat. Durch diesen das Absperrventil beeinflussenden Temperatur­ wert wird der Kurzschluß aufgehoben und der Rücklauf in den Kraftstoffbehälter freigegeben.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei tiefen Kraftstoff­ temperaturen trotz des wirksamen Kurzschlusses und einer aus dem Kraftstoffbehälter über das Filter angesaugten Kraftstoffmindermenge Verstopfungsgefahren nicht zu vermeiden waren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine in einem Niederdruckkraftstoffkreis Maßnahmen vorzusehen, durch die bei tiefen Kraftstofftemperaturen die Kraft­ stoffversorgung störungsfreier gemacht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Anordnung zweier Kurzschlüsse ist es möglich, Verstopfungsgefahren im Filter zu begegnen. Der erste Kurzschluß ist bei tiefen Temperaturen während des Kalt­ starts und in der Warmlaufphase nur kurzzeitig wirksam und wird bereits bei Erwärmung des Kraftstoffes durch die Betriebswärme der Hochdruckeinspritzpumpe aufgehoben, so daß erwärmter Kraftstoff über den zweiten Kurzschluß dem Filter direkt zugeführt werden kann. Bereits ausgeschiedene Paraffinkristalle werden umgehend aufgelöst.

Um in Ländern mit besonders niedrigen Temperaturen einen einwandfreien Betrieb der Brennkraftmaschine sicherzustellen, ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß stromauf des Filters ein mit dem zweiten Ab­ sperrventil zusammenwirkender Wärmetauscher, z.B. mit elektri­ scher Beheizung, angeordnet ist.

Bei einem elektrisch beheizten Wärmetauscher wird somit während der Kaltstartphase das elektrische Bordnetz nicht unnötig belastet, sondern erst nach dem Kaltstart bei Wirksamwerden des zweiten Kurzschlusses.

Um ein Leerlaufen der Kraftstoffleitungen im Über­ schneidungsbereich zwischen den Öffnungen der Rücklauf- und Kurzschlußleitung infolge der unterschiedlichen Flüssigkeitssäulen zu vermeiden, kann das zwischen dem zweiten Absperrventil und dem Kraftstoffbehälter liegende Abschnitt der Rücklaufleitung ein Rückschlagventil auf­ weisen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veran­ schaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

In dem dargestellten Niederdruckkraftstoffkreislauf 1 für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine sind eine von einem Kraftstoffbehälter 2 ausgehende und an einer Hochdruckeinspritzpumpe 3 angeschlossene Vor­ laufleitung mit 4 und eine von der Hochdruckeinspritz­ pumpe 3 in den Kraftstoffbehälter 2 führende Rücklauf­ leitung mit 5 bezeichnet. In der Vorlaufleitung 4 be­ findet sich ein Filter 6 sowie eine diesem nachge­ schaltete Förderpumpe 7. Die Rücklaufleitung 5 und die Vorlaufleitung 4 sind durch zwei Kurzschlußleitungen 8 und 9 miteinander verbunden, welche durch in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatür betätigbare Absperrventile 10, 11 gesteuert werden.

Die Kurzschlußleitung 8 umgeht das Filter 6 und mündet in einen zwischen dem Filter 6 und der Förderpumpe 7 liegenden Abschnitt 4 a der Vorlaufleitung 4, während die Kurzschlußleitung 9 in den stromauf des Filters 6 liegenden Abschnitt 4 b der Vorlaufleitung 4 einmündet.

Der Abschnitt 4 b weist einen mit dem Absperrventil 11 zu­ sammenwirkenden elektrisch beheizbaren Wärmetauscher 12 auf.

Die Förderpumpe 7 saugt Kraftstoff aus dem Kraftstoff­ behälter 2 über das Filter 6 und fördert ihn zur Hochdruck­ einspritzpumpe 3. Nichtverbrauchter Kraftstoff fließt über die geöffneten Absperrventile 10, 11 in den Kraftstoff­ behälter 2 zurück.

Bei tiefen Temperaturen, die unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur liegen, sind die Absperrventile 10, 11 geschlossen. Rückgeführter Kraftstoff wird über den ersten Kurzschluß unter Umgehung des Filters 6 der Saugseite wieder zugeführt. Nach dem Kaltstart, sobald die Hochdruck­ einspritzpumpe betriebswarm ist und ihre Wärme auf den Kraftstoff überträgt, öffnet bei Erreichen der Grenz­ temperatur das Absperrventil 10 - der erste Kurzschluß ist aufgehoben - und der rückfließende Kraftstoff gelangt über den zweiten Kurzschluß in den Vorlauf unter Einbe­ ziehung des Filters 6. Mit der Umschaltung des Absperr­ ventiles 11 wird auch der Wärmetauscher 12 wirksam, der die Kraftstofferwärmung vor Eintritt in den Filter 6 erheblich unterstützt. Erst ab einer bestimmten oberen Temperatur, die der betriebswarmen Kraftstofftemperatur entspricht, bei der das Ausflocken von Paraffinkristallen ausgeschlossen ist, öffnet das Absperrventil 11 bei gleich­ zeitiger Aufhebung des zweiten Kurzschlusses 9. Über­ schüssiger Kraftstoff fließt dann direkt in den Kraftstoff­ behälter 2 zurück.

Zur Entlüftung des mit zwei Kurzschlüssen 8, 9 versehenen Niederdruckkraftstoffkreislaufes ist ein Luftabscheider 13 stromab der Förderpumpe 7 angeordnet, durch den Luft über eine Entlüftungsleitung 14 abströmen kann.

Um ein Leerlaufen des Kraftstoffsystems bei tiefen Temperaturen und Undichtheiten im System zu verhindern, ist stromab des Absperrventiles 11 ein Rückschlagventil 15 vorgesehen.

Mit 16 ist noch ein Überströmventil in einer Überström­ leitung 17 bezeichnet.

Claims (4)

1. Niederdruckkraftstoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, mit einer an einem Kraftstoff­ behälter angeschlossenen und über ein Filter und eine Förder­ pumpe zu einer Hochdruckeinspritzpumpe führenden Vorlauf­ leitung und einer den überschüssigen Kraftstoff rückführenden Rücklaufleitung zwischen der Hochdruckeinspritzpumpe und dem Kraftstoffbehälter, ferner mit einer die Rücklaufleitung und die Vorlaufleitung unter Umgehung des Filters verbindenden Kurzschlußleitung mit einem temperaturabhängig betätigbaren Absperrventil, das in Kurzschlußstellung den Kraftstoffrück­ lauf in den Kraftstoffbehälter unterhalb einer bestimmten Grenz­ temperatur geschlossen hält, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Kurzschlußleitung (9) mit einem in Abhängig­ keit von der Temperatur arbeitenden weiteren Absperrventil (11) vorgesehen ist, durch das bei Aufhebung des ersten Kurzschlusses der zweite Kurzschluß unter Einbeziehung des Filters (6) bis zum Erreichen einer über der Grenztemperatur liegenden bestimmten oberen Temperatur wirksam ist.

2. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß stromauf des Filters (6) ein mit dem zweiten Ab­ sperrventil (11) zusammenwirkender Wärmetauscher (12), z.B. mit elektrischer Beheizung, angeordnet ist.

3. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (12) in der Vorlaufleitung (4 a) eingesetzt ist.

4. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem zweiten Absperrventil (11) und dem Kraftstoffbehälter (2) liegende Abschnitt (5 a) der Rück­ laufleitung (5) ein Rückschlagventil (15) aufweist.