DE4028253C1 - Additive feed for vehicle fuel tank - has piston controlled by tank float riding in cylinder to dispense additive - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dosierung eines Additivs zu einem Kraftstoff in einem Kraftstoffvorratsbehäl­ ter, wobei die zuzuführende Additivmenge von einer Füllstands­ differenz im Vorratsbehälter abhängig ist und wobei ein Schwim­ mer den Füllstand aufzeigt.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-PS 36 26 419 bekannt. Dabei leitet ein Kraftstoffvorratsgeber vor und nach der Befüllung füllstandsabhängige elektrische Signale an eine elektronische Schaltung weiter, die diese mit einem gespeicherten Referenzsignal vergleicht und mit dem daraus sich ergebenden Signal eine elektrische Dosierpumpe ansteuert. Die Dosierpumpe ist an einen Additiv-Vorratsbehälter angeschlossen und fördert nach Bedarf nach dem Befüllvorgang eine bestimmte Menge an Additiv in den Kraftstoffvorratsbehälter.

Dabei ist jedoch nachteilig, daß erst nach Befüllungsende das Additiv dem Kraftstoff zugeführt wird, so daß sich eine aus­ reichende Durchmischung beider Flüssigkeiten erst nach einer Vielzahl von Schwappbewegungen im Kraftstoffvorratsbehälter einstellen kann. Dies führt zu einer starken anfänglichen lo­ kalen Konzentration des Additiv nach Aufnahme des Fahrbetriebs und dadurch möglicherweise zu ungünstigen motorischen Werten. Ferner sind die elektronischen Komponenten der Vorrichtung und die elektrische Dosierpumpe teuer sowie die Anfälligkeit einer Elektronik groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zu schaffen, durch die mit einfachen baulichen Mitteln bei der Additivzugabe eine gute Durchmischung mit dem Kraft­ stoff erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Dabei wird ein Kolben über einen im Kraftstoffvorratsbehälter befindlichen Schwimmer in einem Zylinder füllstandsabhängig gehoben und gesenkt, wobei bei Senkung des Kolbens eine be­ stimmte Menge an Additiv aus einem Additivvorratsbehälter in das freie Volumen des Zylinders gesaugt wird. Beim Befüllen des Kraftstoffvorratsbehälters wird der Kolben mit Erhöhung des Füllstandes und damit des Schwimmers gehoben und verdrängt da­ bei das in das Zylindervolumen angesaugte Additiv in den Kraft­ stoffvorratsbehälter. Die Zumischungsmenge des Addititvs zum Kraftstoff steht in einem bestimmten konstanten Verhältnis, welches durch die Volumina des Zylinders und des Kraftstoff­ vorratsbehälters bei konstantem Querschnittsverhältnis baulich vorgegeben ist. Auf Grund der kontinuierlichen Zugabe von Ad­ ditiv während des Befüllvorgangs mit Kraftstoff wird eine sehr gute Durchmischung von Additiv und Kraftstoff erzielt. Dies bedeutet für die Verwendung eines Rußfilters eine Verbesserung der Filterregeneration und damit einen niedrigeren Kraftstoff­ verbrauch.

Durch die Verwendung von rein mechanisch arbeitenden Komponen­ ten wird gleichzeitig die Anfälligkeit auf äußere Einflüsse verringert. Ferner werden die Kosten des Vorrichtungebaus durch die wesentlich preiswerteren mechanischen Komponenten gesenkt.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden drei Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Additivvorratsbehälter und einen Kraftstoffvorratsbehälter mit einem Schwimmer und einen an der Decke in einem Zylin­ der befindlichen Kolben und einer Kolbenstange,

Fig. 2 abweichend von Fig. 1 statt einer Kol­ benstange eine Spiralfeder und zusätzlich eine weitere Spiralfeder im Zylinder,

Fig. 3 abweichend von Fig. 1 einen Zylinder mit Kolben am Boden des Kraftstoffvorratsbehäl­ ters und einer mit einem Hebel verbundenen Kol­ benstange.

In einem Kraftstoffvorratsbehälter 1 in Fig. 1 befindet sich auf der Flüssigkeitsoberfläche eines Kraftstoffs mittig ein Schwimmer 2, an dessen Oberseite 3 eine Kolbenstange 4 ange­ bracht ist. Die Kolbenstange 4 ragt in einen von der Decke 6 des Kraftstoffvorratsbehälters 1 senkrecht abstehenden Zylinder 5, welcher an der Decke 6 eine Eintrittsöffnung 7 besitzt und am anderen Ende 8 geschlossen ist. Im Bereich der Eintritts­ öffnung 7 befindet sich innerhalb des Zylinders 5 eine Führung 9 für die Kolbenstange 4. Am Ende 10 der Kolbenstange 4 ist ein Kolben 11 befestigt, dessen Grundfläche 12 annähernd der Quer­ schnittsfläche 13 des umgebenden Zylinders 5 entspricht. Im Bereich des Endes 8 ist eine Zuleitung 14 an den Zylinder 5 angeschlossen, die mit einem Additivvorratsbehälter 15 verbun­ den ist. Die Zuleitung 14 ist mit einem Rückschlagventil 16 versehen, das zum Zylinder hin geöffnet werden kann. Ferner ist an das Ende 8 des Zylinders eine Leitung 17 angeschlossen, die in den Kraftstoffvorratsbehälter 1 einmündet. In der Leitung 17 ist ein Magnetventil 18 eingebaut, welches mit einem nicht dar­ gestellten Schalter verbunden ist, der seinerseits beispiels­ weise vom Tankdeckel geschaltet wird. Bei Sinken des Füllstandes zieht der Schwimmer über die Kolbenstange den Kol­ ben nach unten, worauf aus dem Additivvorratsbehälter über das Rückschlagventil Additiv in das Kolbenvolumen angesaugt wird. Hebt sich der Schwimmer durch Befüllen des Kraftstoffvorratsbe­ hälters wird der Kolben gehoben und die Additivmenge im Zylin­ der über die vom Magnetventil freigegebene Leitung 17 dem Kraftstoff zudosiert.

In Fig. 2 ist die Additivzuführungs-Vorrichtung von Fig. 1 dar­ gestellt mit dem Unterschied, daß die Kolbenstange 4 nun durch eine Spiralfeder 19 ersetzt ist, wobei sich der Kolben 11 an einer Innenseite 20 einer Stirnwand 21 des oberen Endes 8 des Zylinders 5 über eine weitere Spiralfeder 22 abstützt. Beim Füllen des Kraftstoffvorratsbehälters 1 wird durch die entge­ genwirkende Federkraft der Spiralfeder 22 die Spiralfeder 19 in Längsrichtung zusammengedrückt. Dabei wird gleichzeitig der Weg des Kolbens 11 verkürzt. Um das von dem Volumenverhältnis von Zylinder 5 zum Kraftstoffvorratsbehälter 1 abhängige Mischungs­ verhältnis von Additiv zu Kraftstoff konstant zu halten, muß der Querschnitt des Zylinders 5 und entsprechend der Kolben 11 vergrößert werden. Aus dieser Querschnittsänderung wird in vor­ teilhafter Weise eine Einsparung von Bauraum hinsichtlich der Höhe erzielt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Zylinder 5 am Boden 23 des Kraftstoffvorratsbehälters 1 befestigt. An einer Seitenfläche 24 des Schwimmers 2 ist ein Hebelarm 25 ange­ bracht, der sich waagrecht im Bereich der Flüssigkeitsoberflä­ che bis zur Achse 26 des Zylinders 5 erstreckt und dort mit einem Gelenk 27 verbunden ist. An dem Gelenk 27 ist die Kol­ benstange 4 beweglich angebracht, wobei diese am anderen Ende 10 in der Mitte einer Oberseite 28 des Kolbens 11 befestigt ist. In einer zweiten Hälfte 29 ist der Hebelarm 25 mit einer senkrecht zum Boden 23 weisenden Strebe 30 verbunden, die an einem Ende 31 ein drehbares Gelenk 32 aufweist. Das Gelenk 32 wird über zwei weitere Streben 33, 34 an einer Seitenwand 35 des Zylinders 5 gehalten. Bei dieser Vorrichtung kann am Hebelarm 25 ein Übersetzungsverhältnis eingestellt werden, über das die Bauhöhe des Zylinders 5 und damit die Bauhöhe der Dosierungs­ vorrichtung erniedrigt werden kann. Durch die Anordnung des Zylinders 5 am Boden 23 des Kraftstoffvorratsbehälters 1 wird Bauraum gespart, wobei der Zylinder 5 im Kraftstoffvorratsbe­ hälter 1 nahezu beliebig angeordnet werden kann. Beim Sinken des Füllstandes bewegt sich der Schwimmer 2 ebenfalls nach un­ ten, wobei er sich auf einer Kreisbahn um das Gelenk 32, das das fixe Zentrum der Drehbewegung bildet, bewegt. Über die be­ wegliche Aufhängung der Kolbenstange 4 und damit des Kolbens 11 über das Gelenk 27 wird der Kolben 11 dabei gehoben. Durch den Kolbenhub wird Additivmenge aus dem Additivvorratsbehälter 15 in den Zylinder 5 gesaugt. Beim Befüllen bewegt sich der Schwimmer 2 aufwärts und drückt über den Hebelarm 25 den Kolben 11 nach unten, wobei dadurch die bestimmte zuzuführende Addi­ tivmenge in den Kraftstoffvorratsbehälter 1 verdrängt wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Dosierung eines Additivs zu einem Kraftstoff in einem Kraftstoffvorratsbehälter, wobei die zuzuführende Ad­ ditivmenge von einer Füllstanddifferenz im Vorratsbehälter ab­ hängig ist und wobei ein Schwimmer den Füllstand aufzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) einen Kolben (11) steuert, der in einem Zylinder (5) geführt ist und der dabei ein Volumen mit Additiv in Abhängigkeit von der Füllstandsdifferenz verschiebt, wobei die zuzuführende Additivmenge in einem bestimmten konstanten Verhältnis zu der nachgefüllten Kraftstoffmenge steht, welches bei konstantem Querschnittsverhältnis vom Zylinder (5) zum Kraftstoffvorratsbehälter (1) durch das Verhältnis beider Vo­ lumina baulich vorgegeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) über eine Kolbenstange (4) mit dem Schwim­ mer (2) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer einen Additivvorratsbehälter (15) mit einem oberen Ende (8) des Zylinders (5) verbindenden Zuleitung (14) sich ein Rückschlagventil (16) befindet, das sich beim Senken des Kol­ bens (11) öffnet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine weitere Zuleitung (17) für das Additiv zum Kraftstoffvorratsbehälter (1) besitzt, welche von einem Magnetventil (18) geöffnet und geschlossen werden kann.

5.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (2) im Bereich der Längsmittelachse des Kraftstoffvorratsbehälters (1) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) vom Schwimmer (2) über eine Spiralfeder (19) gesteuert wird und sich im Zylinder (5) an einer Innen­ seite (20) einer Stirnwand (21) am oberen Ende (8) des Zylin­ ders (5) über eine weitere Spiralfeder (22) abstützt.

7.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (5) mit dem Kolben (11) innerhalb des Kraft­ stoffvorratsbehälters (1) am Boden (23) angeordnet ist, und daß die Kolbenstange (4) mit dem Kolben (11) über einen Hebel vom Schwimmer (2) betätigt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel aus einem Hebelarm (25) besteht, der über ein drehbares Gelenk (27) beweglich mit der Kolbenstange (4) ver­ bunden ist und wobei am Hebelarm (25) ein bestimmtes Überset­ zungsverhältnis eingestellt werden kann.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel ein drehbares Gelenk (32) besitzt, welches au­ ßerhalb der Achse (26) des Hebelarmes (25) liegt und welches mit dem Hebelarm (25) und einer Seitenwand (35) des Zylinders (5) über Streben (30, 33, 34) verbunden ist.