DE3740804C1

DE3740804C1 - Fuel supply device for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3740804C1
Application number: DE3740804A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Dr Polach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1989-07-06
Also published as: FR2624206A1; JPH01190959A; FR2624206B1; IT8822814A0; IT1227662B

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Dieselbrennkraft maschine für Fahrzeuge, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei solchen durch die DE-OS 37 09 883 bekannten Kraftstoff versorgungseinrichtungen hat der Kraftstoffilter die Aufgabe, Schmutzteilchen und Wasser, das in mehr oder weniger großen Mengen insbesondere in Dieselkraftstoff enthalten ist, zurückzuhalten. Das Wasser wird dabei vom Filter abgeschieden und tropft in den an der Unterseite des Filters vorgesehenen Wasserauffangbehälter. Wenn der Wasserstand im Wasserauffangbehälter seinen zulässigen Höchststand erreicht hat, spricht die Warneinrichtung an und schaltet eine Warnlampe ein. Der Fahrer muß dann umgehend, meist innerhalb von ca. 20 min das Wasser beseitigen und hierzu unmittelbar eine Werkstatt anfahren. Tut er dies nicht, so kann der Filter bei weiterem Wasser anfall das Wasser nicht mehr zurückhalten, und Wasser gelangt in die Kraftstoffeinspritzpumpe. Kraftstoffeinspritzpumpen der Verteiler bauart mit elektrischem Stellwerk sind so ausgelegt, daß Wasser anfall im Pumpeninnenraum zur Abschaltung der Verteilereinspritz pumpe führt. Damit bleibt das Fahrzeug liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Kraftstoff versorgungseinrichtung so weiterzubilden, daß das sich im Filter sammelnde Wasser nach Überschreiten des höchstzulässigen Wasser- Pegels und des damit verbundenen Ansprechens der Warneinrichtung automatisch abgesaugt und in den Kraftstofftank zurückgeführt wird und somit der Fahrer vor dem Liegenbleiben des Fahrzeugs bewahrt wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die mit den Merkmalen des Kennzeichens von Patentanspruch 1 weitergebildete gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe gelöst.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungseinrichtung hat den Vorteil, daß das Fahrzeug nach Ansprechen der Warneinrichtung noch eine größere Fahrstrecke bis zum Aufsuchen einer geeigneten Werk statt zurücklegen kann. Die noch zulässige Fahrstrecke wird zusätz lich dadurch vergrößert, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Ansaugstutzen der Förderleitung schwimmend auf der Wasseroberfläche im Kraftfahrzeugtank angeordnet ist, so daß das Ansaugen von Wasser bei vermehrtem Wasseranfall im Kraftstofftank weitgehend vermieden wird. Durch diese Anordnung ist ein Betreiben der Brennkraftmaschine noch bei einer Füllung des Kraftstofftanks mit 75% Wasser möglich.

Die Saugpumpe kann mit dem Ansprechen der Warneinrichtung einge schaltet werden. Zweckmäßigerweise ist sie jedoch ständig im Betrieb und saugt einen kleinen Volumenstrom aus dem Kraftstoffilter ab, der - solange der zulässige Wasserpegel im Wasserauffangbehälter noch nicht erreicht ist und damit das Wasser das Tauchrohrende noch nicht umspült - aus gefiltertem Kraftstoff besteht und dann, wenn das Wasser den zulässigen Höchststand überschreitet und die Mündung des Tauchrohres einschließt, nur Wasser enthält.

Um Hilfsenergie für den Saugpumpenantrieb einzusparen, ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Saugpumpe als Venturirohr oder Venturidüse ausgebildet, die an die Überlauföffnung des Pumpeninnenraums der Kraftstoffeinspritzpumpe unmittelbar angeschlossen ist. Die Überlauföffnung selbst kann dabei als Venturidüse ausgebildet sein. Die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Pumpeninnenraum kontinuierlich über die Überlauföffnung ausströmenden Kraftstoffes, der im Pumpenraum durch ein mit der Überlauföffnung verbundenes Überströmventil auf 6-8 bar gehalten wird, ist ausreichend, um den Saugeffekt am Tauchrohr herbeizuführen und über das Rückschlagventil ständig einen kleinen Volumenstrom aus dem Kraftstoffilter abzusaugen, der laufend dem Kraftstofftank wieder zugeführt wird.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung ein Blockschaltbild einer Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine eines Fahrzeugs.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine eines Fahrzeugs weist eine Kraftstoffeinspritzpumpe 10 bekannter Bauart, z.B. eine Kraftstoffverteilereinspritzpumpe, zur Kraftstoffzumessung für die einzelnen Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine auf. In der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 ist eine Förderpumpe 11 integriert, die synchron mit dem Pumpenkolben der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 über eine gemeinsame Antriebswelle 12 angetrieben wird. Die Förderpumpe 11 ist über eine Förderleitung 13 mit einem Kraftstofftank 14 verbunden und fördert Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 14 in einen Pumpeninnenraum 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 10, aus welchem dann deren Pumpenkolben die zuzumessende Kraftstoffeinspritzmenge entnimmt. Der Pumpeninnenraum 15 ist über eine Überlauföffnung 16 an einer Kraftstoff-Rücklaufleitung 17 angeschlossen, die in dem Kraftstofftank 14 nahe dem an der Oberseite des Kraftstofftanks 14 angeordneten Kraftstoff-Einfüllstutzen 18 mündet. Die Förderleitung 13 ragt mit einem Ansaugstutzen 19 in den Kraftstofftank 14 hinein. Der Ansaugstutzen 19 ist in vorteilhafter Weise schwimmend ausgebildet, und zwar derart, daß er immer auf der Oberfläche einer am Boden des Kraftstofftanks 14 sich niederschlagenden Wassermenge schwimmt und dabei mit seiner Ansaugöffnung von Kraftstoff umgeben ist. Das Wasservolumen im Kraftstofftank 14 ist mit 20 und die darauf schwimmende Kraftstoffmenge, insbesondere Dieselkraftstoffmenge, mit 21 bezeichnet.

Zur Zurückhaltung von Schmutzteilchen und Wasseranteilen ist in der Förderleitung 13 ein Kraftstoffilter 22 angeordnet, durch welchen der von der Förderpumpe 11 geförderte Kraftstoff hindurchgeführt und gereinigt wird. Das Wasser scheidet sich dabei an den Filterflächen ab und tropft in einen am Boden des Kraftstoffilters 22 angeordneten Wasserauffangbehälter 23 ab. Das sich hier ansammelnde Wasser ist mit 24 bezeichnet. Der restliche Filterraum ist mit Kraftstoff gefüllt. Die Strömungsrichtung des Kraftstoffes in der Förderleitung 13 und im Innern des Kraftstoffilters 22 ist durch Pfeile angedeutet.

Im Wasserauffangbehälter 23 ist eine Warneinrichtung 25 angeordnet, die ein Warnsignal auslöst, sobald der Wasserpegel im Wasserauffangbehälter 23 einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet. Im einfachsten Fall besteht die Warneinrichtung 25 aus einem elektrischen Kontakt 26, der am Ort des zulässigen Höchststandes des Wasser 24 angeordnet ist. Der elektrische Kontakt 26 ist über eine durch den Wasserauffangbehälter 23 isoliert hindurchgeführte Anschlußleitung 35 und über eine Signallampe 27 mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle 28 verbunden. Der andere Pol der Gleichspannungsquelle 28 ist ebenso wie das Gehäuse des Wasserauffangbehälters 23 geerdet. Umspült das Wasser 24 den elektrischen Kontakt 26, so wird über das Wasser der Stromkreis geschlossen und die Signallampe 27 eingeschaltet. Andere Ausführungsformen der Warneinrichtung 25 sind möglich.

In den Kraftstoffilter 22 ist von oben her ein Tauchrohr 29 eingeführt, das bis in den Wasserauffangbehälter 23 hineinragt und dort frei mündet, wobei seine Mündung oberhalb des höchstzulässigen Wasserstandes im Wasserauffangehälter 23, also oberhalb der Ebene, in welcher der elektrische Kontakt 26 angeordnet ist, liegt. Das aus dem Kraftstoffilter 22 herausragende Ende des Tauchrohrs 29 ist über ein Rückschlagventil 30 an einer Saugpumpe 31 angeschlossen, deren Ausgang mit der Kraftstoff-Rücklaufleitung 17 verbunden ist. Die Saugpumpe 31 ist als Venturirohr 32 ausgebildet, das in der Kraftstoff-Rücklaufleitung 17 sehr dicht an der Überlauföffnung 16 angeordnet ist und dessen Sauganschluß 33 mit dem Tauchrohr 29 verbunden ist. In vorteilhafter Weise wird die Überlauföffnung 16, die von einer Bohrung in der Gehäusewand der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 gebildet wird, selbst als Venturirohr 32 oder Venturidüse ausgebildet.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Kraftstoffversorgungseinrichtung ist wie folgt:

Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Pumpeninnenraum 15 von der Förderpumpe 11 ständig mit Kraftstoff versorgt, der über die Förderleitung 13 aus dem Kraftstofftank 14 abgesaugt wird. Durch ein mit der Überlauföffnung 16 verbundenes Überströmventil 34 wird der Druck im Pumpeninnenraum auf 6-8 bar gehalten. Überflüssige Kraftstoffmenge fließt kontinuierlich über die Überlauföffnung 16 in die Kraftstoff-Rücklaufleitung 17 und wird in den Kraftstofftank 14 zurückgeführt. Die das Venturirohr 32 durchströmende Kraftstoffmenge erzeugt in bekannter Weise am Sauganschluß 33 des Venturirohrs 32 einen Unterdruck, wodurch über das Tauchrohr 29 und das Rückschlagventil 30 ständig ein kleiner Volumenstrom aus dem Kraftstoffilter 22 abgesaugt und über die Kraftstoff-Rücklaufleitung 17 dem Kraftstofftank 14 wieder zugeführt wird. Solange die Kraftstoffversorgungseinrichtung ordnungsgemäß arbeitet, besteht dieser kleine Volumenstrom aus Kraftstoff.

Das Kraftstoffilter 22 filtert aus dem ihn durchströmenden Kraftstoff Schmutzteilchen und Wasseranteile heraus. Die Wasseranteile scheiden sich an den Filterflächen ab und tropfen von dort in den Wasserauffangbehälter 23 ab. Mit zunehmenden Betriebsstunden wächst die am Boden des Wasserauffangbehälters 23 sich ansammelnde Wassermenge 24. Hat diese das Niveau des Kontaktes 26 der Warneinrichtung 25 erreicht, so wird die Signallampe 27 eingeschaltet, die dem Fahrer signalisiert, daß der Wasserauffangbehälter 23 entleert werden muß und er hierzu eine Werkstatt anzufahren hat.

Hat der Fahrer noch eine größere Fahrstrecke zurückzulegen, so wird bei weiterem Wasseranfall aus dem Kraftstoff der Pegel des Wassers 24 im Wasserauffangbehälter 23 weiter ansteigen und schließlich die Mündung des Tauchrohres 29 erreichen. Von diesem Zeitpunkt an wird über das Tauchrohr 29 durch die Saugwirkung des Venturirohrs 32 nicht mehr Kraftstoff sondern Wasser angesaugt und dem Kraftstofftank 14 zugeführt. Je nach Größe des Wasseranfalls wird der Wasserstand im Wasserauffangbehälter 23 nicht mehr oder nur noch stark verlangsamt steigen, so daß dem Fahrer ausreichend Zeit bleibt, zum Entleeren des Wasserauffangbehälters 23 eine geeignete Werkstatt aufzusuchen. Die Fahrstrecke, die zurückgelegt werden kann vom Zeitpunkt des Aufleuchtens der Signallampe 27 bis zum völligen Auffüllen des Wasserauffangbehälters 23 mit Wasser, in einem solchen Maß, daß nunmehr auch Wasseranteile in den Pumpeninnenraum 15 der Kraftstoffeinspritzpumpe 10 gelangen und dort zu einer Abschaltung der Kraftstoffeinspritzpumpe führen, ist relativ groß und kann mehrere 100 km betragen. Ein Nachtanken des Fahrzeugs mit Kraftstoff ist dabei möglich. Damit das in den Kraftstofftank 14 zurückgeführte Wasser nicht sofort wieder in den Kraftstoffilter 22 gelangt, ist der Ansaugstutzen 19 der Förderleitung 13 als Schwimmer ausgebildet, der aufgrund seines spezifischen Gewichtes auf der Oberfläche des am Boden des Kraftstofftanks 14 sich ansammelnden Wasservolumens 20 schwimmt, aber völlig in die Kraftstoffmenge 21 eintaucht. Zweckmäßigerweise ist die Ansaugöffnung des Ansaugstutzens 19 nach oben gerichtet und kommt nicht mit Wasser in Berührung. Bei dieser Ausbildung des Ansaugstutzens 19 der Förderleitung 13 kann selbst bei einem Wasseranteil von 75% des Tankinhalts die ordnungsgemäße Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine noch aufrecht erhalten werden.

Claims

1. Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselbrennkraftmaschine für Fahrzeuge, mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe zur Kraftstoffzumessung aus ihrem Pumpeninnenraum, mit einem Kraftstofftank, mit einer Kraftstoff-Förderpumpe, die an einer mit einem Ansaugstutzen im Kraftstofftank mündenden Kraftstoff- Förderleitung angeschlossen ist und Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in den Pumpeninnenraum der Kraftstoffeinspritzpumpe fördert, mit einer an einer Überlauföffnung des Pumpeninnenraums angeschlossenen Kraftstoff-Rücklaufleitung, mit einem in der Förderleitung angeordneten Kraftstoffilter, der auf seiner Unterseite einen Wasserauffangbehälter trägt, und mit einer Warnvorrichtung, die bei Erreichen eines vorgegebenen Wasserpegels im Wasserauffangbehälter ein Warnsignal ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wasserauffangbehälter (23) ein Tauchrohr (29) mit oberhalb des vorgegebenen Wasserpegels liegender Mündung hineinragt und daß das Tauchrohr (29) an einer Saugpumpe (31) kleiner Leistung angeschlossen ist, deren Ausgang mit der Kraftstoff-Rücklaufleitung (17) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugpumpe (31) als Venturirohr (32) ausgebildet ist, das in der Kraftstoff-Rücklaufleitung (17) nahe der Überlauföffnung (16) des Pumpeninnenraums (15) der Kraftstoffeinspritzpumpe (10) angeordnet ist und mit seinem Sauganschluß (33) über ein Rückschlagventil (30) mit dem Tauchrohr (29) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnung (16) selbst als Venturirohr (32) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (19) der Kraftstoff-Förderleitung (13) als auf der Oberfläche einer Wasseransammlung im Kraftstofftank (14) schwimmend ausgebildet ist.