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

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

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Abstract

The invention relates to a low-pressure fuel circuit for injection-type internal combustion engines with air compression, this fuel circuit having a return line which leads into the fuel tank and has two shutoff valves, which can be actuated depending on temperature, to control a first short-circuit, which connects the return line to the supply line, while bypassing a filter, and to control a second short-circuit while incorporating the filter.

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.The invention relates to a low pressure force material cycle for an air-compressing injection Internal combustion engine, with one on a fuel connected and via a filter and a container Feed pump leading to a high pressure injection pump Supply line and one the excess fuel returning return line between the high pressure injection pump and the fuel tank, further with a bypassing the return line and the supply line the short-circuit line connecting the filter with a Shut-off valve that can be operated depending on the temperature Short circuit position the fuel return in the force fabric container below a certain limit temperature keeps closed.

Ein derartiger Niederdruckkraftstoffkreislauf ist aus der DE-OS 27 15 587 bekannt.Such a low pressure fuel cycle is off DE-OS 27 15 587 known.

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.The cool fuel becomes high due to the feed pump pressure injection pump promoted. The one not used  Fuel initially leaves the tank at the same temperature still cold high pressure injection pump and is over the Short circuit line fed back to the suction side. While during further operation, the high-pressure injection heats up pump and thus also the fuel, its excess Share is directed directly to the suction side until the fuel has warmed to the desired value. By this temperature influencing the shut-off valve the short circuit is canceled and the return in released the fuel tank.

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.However, it has been shown that at low fuel temperatures despite the effective short circuit and a sucked out of the fuel tank through the filter Reduced fuel quantity Risk of clogging were to be avoided.

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.The invention is therefore based on the object for an air compressing injection engine in to provide measures for a low-pressure fuel circuit, by the force at low fuel temperatures material supply is made more trouble-free.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.To solve this problem, the in the characteristics of Claim 1 specified features.

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.By arranging two short circuits, it is possible Counter the risk of clogging in the filter. The first Short circuit is at low temperatures during the cold starts and is only effective for a short time in the warm-up phase and is already when the fuel is heated by the  Operating heat of the high pressure injection pump removed, see above that the heated fuel over the second short Filters can be fed directly. Already eliminated Paraffin crystals are dissolved immediately.

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.To be in countries with particularly low temperatures ensure proper operation of the internal combustion engine, there is an advantageous embodiment of the invention in that upstream of the filter with the second Ab blocking valve interacting heat exchanger, e.g. with electri shear heating, is arranged.

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.With an electrically heated heat exchanger the electrical system does not work during the cold start phase unnecessarily burdened, but only after the cold start The second short circuit takes effect.

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.To empty the fuel lines in the over cutting area between the openings of the return and short circuit due to the different Avoiding liquid columns can be between the second shut-off valve and the fuel tank Section of the return line to a check valve point.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veran­ schaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.The invention is based on one in the drawing descriptive embodiment described in more detail.

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.In the low-pressure fuel circuit 1 shown for an air-compressing injection internal combustion engine, an outgoing from a fuel tank 2 and connected to a high-pressure injection pump 3 before run line 4 and a return line leading from the high-pressure injection pump 3 into the fuel tank 2 are designated by 5 . In the flow line 4 there is a filter 6 and a feed pump 7 connected downstream. The return line 5 and the flow line 4 are connected to one another by two short-circuit lines 8 and 9 , which are controlled by shut-off valves 10 , 11 which can be actuated as a function of the fuel temperature.

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.The short-circuit line 8 bypasses the filter 6 and opens into a section 4 a of the feed line 4 lying between the filter 6 and the feed pump 7 , while the short-circuit line 9 opens into the section 4 b of the feed line 4 located upstream of the filter 6 .

Der Abschnitt 4 b weist einen mit dem Absperrventil 11 zu­ sammenwirkenden elektrisch beheizbaren Wärmetauscher 12 auf.Section 4 b has an electrically heatable heat exchanger 12 to be cooperated with the shut-off valve 11 .

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.The feed pump 7 sucks fuel from the fuel tank 2 through the filter 6 and delivers it to the high-pressure injection pump 3rd Unused fuel flows back into the fuel tank 2 via the open shut-off valves 10 , 11 .

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.The shut-off valves 10 , 11 are closed at low temperatures which are below a certain limit temperature. Recirculated fuel is fed back via the first short circuit bypassing the filter 6 on the suction side. After the cold start, as soon as the high-pressure injection pump is warm and transfers its heat to the fuel, when the limit temperature is reached, the shut-off valve 10 opens - the first short circuit is released - and the refluxing fuel passes through the second short circuit into the flow, including the Filters 6 . With the switching of the shut-off valve 11 , the heat exchanger 12 also becomes effective, which considerably supports fuel heating before entering the filter 6 . Only at a certain upper temperature, which corresponds to the warm fuel temperature at which the flocculation of paraffin crystals is excluded, does the shut-off valve 11 open when the second short circuit 9 is canceled at the same time. Excess fuel then flows back directly into the fuel tank 2 .

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.For venting the low-pressure fuel circuit provided with two short-circuits 8 , 9 , an air separator 13 is arranged downstream of the feed pump 7 , through which air can flow out via a vent line 14 .

Um ein Leerlaufen des Kraftstoffsystems bei tiefen Temperaturen und Undichtheiten im System zu verhindern, ist stromab des Absperrventiles 11 ein Rückschlagventil 15 vorgesehen.In order to prevent the fuel system from running dry at low temperatures and leaks in the system, a check valve 15 is provided downstream of the shut-off valve 11 .

Mit 16 ist noch ein Überströmventil in einer Überström­ leitung 17 bezeichnet.At 16 , an overflow valve in an overflow line 17 is designated.

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. 1.Low-pressure fuel circuit for an air-compressing injection internal combustion engine, with a supply line connected to a fuel tank and via a filter and a feed pump to a high-pressure injection pump leading flow line and a return line returning the excess fuel between the high-pressure injection pump and the fuel tank, further with a the return line and the Flow line bypassing the filter connecting short-circuit line with a temperature-dependent actuable shut-off valve, which keeps the fuel return to the fuel tank closed below a certain limit temperature in the short-circuit position, characterized in that a second short-circuit line ( 9 ) with a further depending on the temperature working speed Shut-off valve ( 11 ) is provided, through which when the first short circuit is removed, the second short circuit including the filter ( 6 ) until it reaches a level above de r limit temperature lying certain upper temperature is effective. 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.2. Low-pressure fuel circuit according to claim 1, characterized in that upstream of the filter ( 6 ) with the second shut-off valve ( 11 ) cooperating heat exchanger ( 12 ), for example with electrical heating, is arranged. 3. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (12) in der Vorlaufleitung (4 a) eingesetzt ist.3. Low pressure fuel circuit according to claim 2, characterized in that the heat exchanger ( 12 ) in the feed line ( 4 a ) is used. 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.4. Low-pressure fuel circuit according to one of the preceding claims, characterized in that between the second shut-off valve ( 11 ) and the fuel tank ( 2 ) lying section ( 5 a ) of the return line ( 5 ) has a check valve ( 15 ).
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