DE3942312C2 - Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Fördervorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Fördervorrichtung durch die DE 35 00 718 A1 und die DE 36 12 194 C1 bekannt und in der Praxis benutzt, bei welcher der über den Ejektor zurückfließende Kraftstoff über die Zweigleitung zusätzlichen Kraftstoff aus dem Vorratstank mitreißt. Dadurch wird die Rückflußmenge derart ver­ größert, daß dem Staubehälter mehr Kraftstoff zugeführt als ent­ nommen wird. Es ist somit sichergestellt, daß der Staubehälter so lange gefüllt ist, als die tankseitige Mündung der Zweigleitung Kraftstoff faßt. Dies funktioniert auch dann, wenn bei der Erst­ befüllung des Vorratstanks die zu tankende Kraftstoffmenge so groß ist, daß der topfförmige Staubehälter durch über den Topfrand fließenden Kraftstoff gefüllt wird. In diesem Fall kann das Förder­ aggregat die Brennkraftmaschine sofort mit Kraftstoff versorgen. Beim Tanken einer zu kleinen Kraftstoffmenge muß aber darauf geachtet werden, daß Kraftstoff aus dem Zapfhahn direkt in den Staubehälter gelangt, was für den Nichtfachmann aber mit Schwierig­ keiten verbunden ist. Die gleichen Probleme treten auch dann auf, wenn der Vorratstank und der Staubehälter leergefahren sind und nur eine geringe Menge Kraftstoff, beispielsweise aus einem Ersatz­ kanister, zur Verfügung steht.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch dann, wenn sowohl der Vorratstank als auch der Staubehälter völlig leer sind, eine geringe Kraftstoffmenge genügt um die Brennkraft­ maschine zuverlässig mit Kraftstoff zu versorgen. Dabei soll es belanglos sein, ob der Staubehälter direkt mit Kraftstoff gefüllt wird oder nicht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Fördervorrichtung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung nähe erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Fördervorrichtung für Kraftstoff, mit einem im Kraftstoffvorratstank eines Kraftfahrzeuges angeordneten Staubehälter im Schnitt gezeichnet, in dem ein Kraft­ stofförderaggregat gehalten ist, Fig. 2 eine in Fig. 1 mit II bezeichnete Einzelheit, mit einer in einer ersten Betriebstellung befindlichen Schaltmembran, vergrößert dargestellt und Fig. 3 die Einzelheit gemäß Fig. 2, mit der in einer zweiten Betriebsstellung befindlichen Schaltmembran.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Teilausschnitt aus einem Kraftstoffvorratstank 10, in dem ein Staubehälter 12 angeordnet ist. In dem topfförmigen Staubehälter 12 ist ein Kraftstofförderaggregat 14 untergebracht, das einen elektrischen Antriebsmotor und eine von diesem ange­ triebene Förderpumpe aufweist. Das Kraftstofförderaggregat 14 ist auf der Druckseite der Förderpumpe über eine Versorgungsleitung 16 mit einer Brennkraftmaschine 18 eines nicht dargestellten Kraft­ fahrzeuges leitungsverbunden. Der Staubehälter 12 ist über elastische Dämpfmittel 20 in einem Haltetopf 22 befestigt, der seinerseits an dem Boden 23 des Vorratstanks 10 verankert ist. Von der Brennkraftmaschine 18 führt eine Rückführleitung 24 zum Stau­ behälter 12, von der in Fig. 1 lediglich der staubehälternahe Bereich dargestellt ist. Da das Förderaggregat 14 während des Betriebs der Brennkraftmaschine 18 mehr Kraftstoff als diese benötigt zuführt, wird der Überschuß an Kraftstoff über die Rück­ führleitung 24 in den Staubehälter 12 zurückgeleitet (siehe dazu die Pfeile 25). In einem Abschnitt 26 der Rückführleitung 24 ist diese als sogenanntes Venturirohr ausgebildet; d. h., daß die Rückführ­ leitung 24 in diesem Abschnitt düsenartig verengt ist. Im Bereich dieser Verengung mündet in die Rückführleitung eine Zweigleitung 28, deren andere Mündung sich nahe dem Boden einer Vertiefung 30 befindet, welche in dem Boden 22 des Vorratstanks 10 vorgesehen ist. In der Vertiefung 30 sammelt sich der Kraftstoff, wenn sich in dem Vorratstank 10 nur noch eine kleine Kraftstoffmenge befindet. Wenn der Überschuß an Kraftstoff von der Brennkraftmaschine 18 kommend in Richtung der Pfeile 25 durch die als Ejektor 32 zu bezeichnete Venturidüse tritt, erhöht sich die Durchflußgeschwindigkeit des Kraftstoffes, wobei der Druck geringer wird. Dadurch wird eine zusätzliche Menge Kraftstoff in Richtung des Pfeiles 34 aus der Vertiefung 30 des Vorratstanks 10 mitgerissen, so daß die in den Staubehälter 12 gelangende Rückflußmenge größer ist als die Kraft­ stoffmenge, welche das Förderaggregat 14 aus dem Staubehälter 12 entnimmt und der Brennkraftmaschine 18 zuführt. Dadurch bleibt der Staubehälter 12 zuverlässig gefüllt, solange über die Zweigleitung 28 der Rückführleitung 24 eine zusätzliche Menge an Kraftstoff zugeführt werden kann.

Im nachfolgenden wird die Ausgestaltung des Bodenbereiches des Staubehälters 12 näher beschrieben. In dem Boden des Staubehälters 12 ist ein Saugkanal 36 untergebracht, der, wie die Fig. 2 und 3 besonders deutlich zeigen, eine im wesentlichen U-förmige Erstreckung aufweist. Der Saugkanal 36 weist somit zwei Kanalab­ schnitte 40, 42 auf, welche die beiden U-Schenkel darstellen. Die beiden U-Schenkel sind über einen Verbindungskanal 38 miteinander verbunden. Der eine Kanalabschnitt 40 geht also über den Kanal 38 in den anderen Kanalabschnitt 42 über. An diesem anderen Kanalabschnitt 42 ist ein die Saugöffnung 44 der Förderpumpe bildender Anschluß­ stutzen angeschlossen. Zwischen den beiden Kanalabschnitten 40 und 42 des Saugkanals 36 befindet sich eine Kammer 46, die über eine Zulauföffnung 48 mit dem Innenraum 50 des Staubehälters 12 verbunden ist. Die Kammer 46 ist über eine Öffnung 52 mit dem einen Kanal­ abschnitt 40 verbunden, während der andere Kanalabschnitt 42 über einen Durchbruch 54 mit der Kammer 46 in Verbindung steht. Die Öffnung 52 und der Durchbruch 54 sind zueinander koaxial angeordnet und fluchten mit der Saugöffnung 44 des Förderaggregats 14. Die Kammer 46 ist in Richtung des Verlaufs der beiden U-Schenkel 40 und 42 des Saugkanals 36 durch ein als Membran ausgebildetes Sperrglied 56 in eine erste Teilkammer 58 und eine zweite Teilkammer 60 getrennt. In die eine Teilkammer 58 mündet die Öffnung 52 des einen Kanalabschnitts 40. Die andere Teilkammer 60 ist über dem Durchbruch 54 mit dem anderen Kanalabschnitt 42 des Saugkanals 36 verbunden. Somit steht die Teilkammer 60 in leitender Verbindung mit der Saugöffnung 44 des Förderaggregats 40. Auch ist die Teilkammer 60 über die Zulauföffnung 48 mit dem Innenraum 50 des Staubehälters 12 verbunden. Die eine Teilkammer 58 weist weiter einen Saugstutzen 62 auf, der nahe an den Boden 64 der Vertiefung 30 des Vorratstanks heranführt. Die Membran 56 ist in einer umlaufenden Seitenwand 66 der Kammer 46 verankert. Weiter weist die Membran 56 in ihrem der Öffnung 52 und dem Durchbruch 54 gegenüberliegenden Bereich eine Verdickung 68 auf, die beim Auslenken der Membran 56 entweder die Öffnung 52 oder den Durchbruch 54 verschließt.

Während des Betriebs der Fördervorrichtung ergeben sich folgende Verhältnisse:

Wenn der Kraftstofftank gefüllt ist, ist zwangsläufig auch der Innenraum 50 des Staubehälters 12 gefüllt, weil der Kraftstoff über den oberen Rand des Staubehälters 12 in dessen Innenraum 50 gelangt. Das Gewicht der auf der Membran 56 liegenden Flüssigkeitssäule drückt diese in eine Position, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Verdickung 68 der Membran verschließt also die Öffnung 52, dadurch saugt die Pumpe des Förderaggregats 14 Kraftstoff über die Teilkammer 60 und die Zulauföffnung 48 aus dem Innenraum 50 des Staubehälters 12 an. Dieser Zustand bleibt so lange erhalten, als über die Rückführleitung 24 mehr Kraftstoff in den Staubehälter 12 gelangt als das Förderaggregat 14 über die Versorgungsleitung 16 der Brennkraftmaschine 18 zuführt. Dieser Betriebszustand der Membran 56 bleibt auch dann noch erhalten, wenn der Vorratstank 10 über die Zweigleitung 28 völlig leergesaugt worden ist, weil dann immer noch die im Staubehälter 12 vorhandene Kraftstoffmenge zur Verfügung steht.

Wenn jedoch der Tank und der Staubehälter 12 völlig entleert sind und der Tank neu befüllt wird, kann es passieren, daß aus den eingangs erläuterten Gründen nur wenig Kraftstoff zur Verfügung steht, der dann im Vorratstank 10 diesen lediglich bis zu der in Fig. 3 mit 72 bezeichneten Höhe füllt. In dieser Situation saugt das Förderaggregat 14 den Kraftstoff über den Saugstutzen 62, die Teilkammer 58, die Öffnung 52 und den Saugkanal 36 an. Die Kraft­ stoffströmung ist in diesem Falle durch die Pfeile 74 gekennzeich­ net. In dieser Situation verschließt die Verdickung 68 der Membran 56 den Durchbruch 54, so wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Auslenkung der Membran erfolgt unter dem von der Pumpe des Förder­ aggregats 14 erzeugten Unterdruck in der Kammer 46. Dabei gelangt der der Brennkraftmaschine zuviel zugeführte Überschuß an Kraftstoff ebenfalls über die Rückführleitung 24 in den Innenraum 50 des Stau­ behälters 12 und füllt diesen, bis die Membran 56 durch die im Innenraum 50 des Staubehälters 12 sich aufbauende Flüssigkeitssäule wieder in die in Fig. 2 dargestellte Betriebsstellung gelangt, wo die Öffnung 52 verschlossen wird. Nun erfolgt die Entnahme des Kraftstoffs aus dem Vorratstank 10 wieder über die Zweigleitung 28, so daß die Rückströmmenge wieder dermaßen erhöht wird, daß der Staubehälter 12 gefüllt wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem in dem Vorrats­ tank angeordneten Staubehälter, in welchem ein elektromotorisch betriebenes Förderaggregat befestigt, das den im Staubehälter befindlichen Kraftstoff über eine Versorgungsleitung der Brennkraft­ maschine zuführt und ein von dieser nicht benötigte Kraftstoffüber­ schuß über eine mit einem Ejektor ausgestattete Rückführleitung in den Staubehälter geleitet wird, wobei die Rückführleitung über eine Zweigleitung mit dem Vorratstank leitungsverbunden ist, die im Bereich des Ejektors in die Rückführleitung mündet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Staubehälter (12) einen an einer Saugöffnung (44) des Förderaggregats (14) angeschlossenen, nahe dem Boden (22, 30, 64) des Vorratstanks (10) mündenden Saugkanal (36) aufweist, der zwei zueinander wenigstens annähernd parallele Kanalabschnitte (40, 42) aufweist, zwischen denen sich eine mit dem Innenraum (50) des Staubehälters (12) leitungsverbundene Kammer (46) befindet, daß die Kammer (46) über eine Öffnung (52) mit dem einen Kanalabschnitt (40) und über einen Durchbruch (54) mit dem anderen Kanalabschnitt (42) verbunden ist und daß in der Kammer (46) ein Sperrglied (56) angeordnet ist, das in Abhängigkeit von dem auf ihm lastenden Druck der Flüssigkeitssäule entweder die Öffnung (52) oder den Durchbruch (54) verschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied als Membran (56) ausgebildet ist, welches die Kammer (46) in zwei Teilkammern (58, 60) teilt, wobei in die eine Teilkammer (58) die Öffnung (52) und in die andere Teilkammer (60) der Durch­ bruch (54) münden.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Saugkanal (36) U-förmig ausgebildet und derart angeordnet ist, daß der eine U-Schenkel (40) sich nahe dem Tankboden (22) befindet und der andere U-Schenkel (42) sich nahe dem Förder­ aggregat (14) erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine U-Schenkel (40) des Saugkanals (36) sich über die Öffnung (52) mit der einen Teilkammer (58) und der andere U-Schenkel (42) des Saug­ kanals (36) über den Durchbruch (54) mit der anderen Teilkammer (60) der zumindest teilweise zwischen den beiden U-Schenkeln (40, 42) befindlichen Kammer (46) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Teilkammer (40) einen nahe dem Boden (22, 64) des Vorratstanks (10) mündenden Saugstutzen (62) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die andere Teilkammer (60) über eine Zulauföffnung (48) mit dem Innenraum (50) des Staubehälters (12) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der andere U-Schenkel (42) des Saugkanals (36) an der Saugöffnung (44) des Förderaggregats (14) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (56) in einer Seitenwand (66) der Kammer (46) gehalten ist.