DE4328198A1 - In einem Kraftstoffbehälter einzusetzende Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in einen Kraftstoffbehälter einzusetzende Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung, welche eine Kraftstoffpumpe hat, die in einem an seiner Unterseite geschlossenen und deshalb nicht leerlaufenden Schwallraum angeordnet ist, der zum Zuführen von Kraftstoff aus dem ihn umgebenden Kraftstoffbehälter eine Saugstrahlpumpe aufweist und der mit einer von einer Kraftstoffeinspritz­ anlage kommenden Rückflußleitung Verbindung hat.

Kraftstoff-Entnahmeeinrichtungen der vorstehenden Art sind in heutigen Kraftfahrzeugen mit Kraftstoffeinsprit­ zung vorhanden und deshalb allgemein bekannt. Der Schwallraum besteht bei den bekannten Einrichtungen aus einem nach oben hin offenen Topf, in den von oben her die Rückflußleitung und zusätzlich eine Saugstrahlpumpe aus dem die Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung umgebenden Kraft­ stoffbehälter Kraftstoff fördert. Schwierigkeiten berei­ tet bei solchen Kraftstoff-Entnahmeeinrichtungen das erstmalige Befüllen mit Kraftstoff. Da im Automobilwerk nur eine geringe Kraftstoffmenge in den Kraftstoffbehäl­ ter eingefüllt wird, reicht diese meist nicht aus, um über den oberen Rand des Schwallraumes in den Schwallraum zu fließen. Auch die laufende Kraftstoffpumpe im Schwall­ raum vermag dann zu keiner Füllung des Schwallraumes zu führen, weil sie keinen Kraftstoff anzusaugen vermag und deshalb die Saugstrahlpumpe keinen Kraftstoff als Treib­ strahl hat, so daß sie keinen Kraftstoff aus dem Kraft­ stoffbehälter in den Schwallraum fördern kann.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraft­ stoff-Entnahmeeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei einer geringen, erstmaligen Be­ füllung eines Kraftstoffbehälters von ihrer Kraftstoff­ pumpe Kraftstoff in den Schwallraum gefördert werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwallraum durch eine obere Abschlußwand einen ge­ schlossenen Behälter bildet, in dem die Saugstrahlpumpe in einem von unten her in den Schwallraum führendes Steigrohr angeordnet ist, und daß die Kraftstoffpumpe zum Erzeugen von ein Ansaugen von Kraftstoff über das Steig­ rohr ermöglichenden Unterdruck bei noch nicht befülltem Schwallraum ausgebildet ist.

Durch diese geschlossene Ausführung des Schwallraumes sind einfach gestaltete und im Handel erhältliche Kraft­ stoffpumpen in der Lage, bei einem noch nicht mit Kraft­ stoff gefüllten Schwallraum aus diesem Luft herauszuför­ dern und dadurch in ihm einen Unterdruck zu erzeugen, der so stark ist, daß Kraftstoff über das Steigrohr in den Schwallraum fließt. Ist das geschehen, dann wird Kraft­ stoff gefördert, wodurch die Saugstrahlpumpe funktions­ tüchtig wird und Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter in den Schwallraum zu fördern vermag, so daß dieser trotz des Förderns der Kraftstoffpumpe gefüllt bleibt. Dank der Erfindung wird es möglich, mit der Kraftstoff-Entnahme­ einrichtung auch dann aus einem Kraftstoffbehälter Kraft­ stoff zu fördern, wenn bei seiner erstmaligen Befüllung in diesen nur so wenig Kraftstoff eingefüllt wurde, daß der Füllstand nicht bis über den oberen Rand des Schwall­ raumes reicht. Zugleich wird durch die geschlossene Bau­ weise des Schwallraumes gegenüber einem nach oben hin of­ fenen Schwallraum sichergestellt, daß auch bei starken Schüttelbewegungen des Kraftfahrzeugs bei weitgehend lee­ rem Kraftstoffbehälter während des Fahrens kein Kraft­ stoff aus dem Schwallraum herausgelangen und es zu einem Ansaugen von Luft kommen kann.

Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfin­ dung führt die Rückflußleitung unmittelbar in den ge­ schlossenen Schwallraum hinein.

Nachteilig bei einer solchen, einfachen Ausführungsform ist allerdings, daß die von der Rückflußleitung und der Saugstrahlpumpe in den Schwallraum geförderte und nicht von der Kraftstoffpumpe abgepumpte Kraftstoffmenge nur über das die Saugstrahlpumpe aufweisende Steigrohr aus dem Schwallraum abfließen kann. Ein solcher Kraftstoff­ strom macht die Saugstrahlpumpe wirkungslos, so daß der Anteil frisch zugeführten Kraftstoffs zum von der Rück­ flußleitung zugeführten Kraftstoff geringer wird. Da der vom Motor zurückfließende Kraftstoff relativ heiß ist, kann es zu einer Überhitzung der Kraftstoffpumpe kommen. Das kann ausgeschlossen werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Rückflußleitung in einem oberhalb des Schwallraumes angeordneten, eine Überlauf­ öffnung zum Kraftstoffbehälter aufweisenden Einlaufbehäl­ ter vorgesehen ist und wenn der Einlaufbehälter in einem zum Schwallraum führenden Durchlaß ein in Richtung des Einlaufbehälters öffnendes Schwimmerventil hat. Ein sol­ cher Einlaufbehälter hat zusätzlich die Funktion eines Beruhigungsraumes und fördert die Abscheidung von Gasein­ schlüssen aus dem zurückfließenden Kraftstoff.

Besonders gut werden vom Kraftstoff mitgeführte Gasein­ schlüsse abgeschieden, wenn der Einlaufbehälter als nach oben hin offener Topf ausgebildet ist.

Eine andere Möglichkeit, überschüssigen Kraftstoff aus dem Schwallraum herausfließen zu lassen, besteht darin, daß im Schwallraum von seinem Boden her ein zweites Steigrohr bis nahe seiner Oberseite hineinführt und die­ ses Steigrohr eine Drossel aufweist. Eine solche Drossel sorgt für einen geringfügigen Überdruck im Schwallraum, was der Entstehung von Ausgasungen entgegenwirkt.

Die Saugstrahlpumpe könnte mit dem von der Einspritzan­ lage zurücklaufenden Kraftstoff betrieben werden. Beson­ ders einfach ist die Gesamtanordnung jedoch gestaltet, wenn die Saugstrahlpumpe zur Erzeugung des Treibstrahls mit einem Teilstrom des von der Kraftstoffpumpe geförder­ ten Kraftstoffes verbunden ist.

Das Absaugen der Luft aus dem gemäß der Erfindung ge­ schlossen ausgebildeten Schwallraum kann mit einer übli­ chen, einstufigen Kraftstoffpumpe erfolgen, wenn der Druckraum der Kraftstoffpumpe ein durch eine Feder in Of­ fenstellung vorgespanntes, bei Kraftstofförderung zu­ nächst durch die Strömung und dann den Druck des Kraft­ stoffes schließendes Entlüftungsventil hat.

Das Verschließen des Schwallraumes braucht nicht absolut dicht erfolgen, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schwallraum durch einen Überkopf ange­ ordneten Topf gebildet ist, dessen Boden die obere Ab­ schlußwand bildet und der an seiner dem Boden des Kraft­ stoffbehälters zugewandten Seite durch einen Deckel ver­ schlossen ist. Bei einer solchen Ausführungsform führen Undichtigkeiten des Deckels nicht dazu, daß Luft ange­ saugt wird, weil die Verbindung zwischen Deckel und der Mantelfläche des Schwallraumes nach dem ersten, geringfü­ gigen Befüllen des Kraftstoffbehälters im Kraftstoff ein­ getaucht ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind vier da­ von in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigen in den Fig. 1 bis 4 jeweils einen senkrechten Schnitt durch eine Aus­ führungsform der in einen Kraftstoffbehälter eingebauten Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen Boden 1 eines Kraftstoffbehälters 2, der bis zu einem niedrigen Kraftstoffspiegel 3 mit Kraftstoff gefüllt ist. Mit geringem Abstand zum Boden 1 ist auf ihm ein Schwallraum 4 angeordnet, der allseitig und nach oben hin von einer Abschlußwand 5 verschlossen ist. Im Inneren des Schwallraumes 4 ist eine Kraftstoff­ pumpe 6 angeordnet, welche beim Laufen Kraftstoff über ein im unteren Bereich des Schwallraumes 4 angeordnetes Filter 7 ansaugt und aus einem Auslaßstutzen 8 heraus zu einer nicht gezeigten Einspritzanlage eines Kraftfahr­ zeugmotors fördert.

Von unten her führt ein Steigrohr 9 in den Schwallraum 4 und reicht bis fast zu seiner oberen Abschlußwand 5. In diesem Steigrohr 9 ist eine Saugstrahlpumpe 10 angeord­ net, welche als Treibstrahl mit einem Teilstrom der Kraftstoffpumpe 6 beaufschlagt wird. Die von der Kraft­ stoffpumpe 6 zur Einspritzanlage geförderte, dort jedoch nicht benötigte Kraftstoffmenge fließt über eine Rück­ flußleitung 11 unmittelbar zurück in den Schwallraum 4. Zur Entlüftung des nicht gezeigten Druckraumes der Kraft­ stoffpumpe 6 dient ein Entlüftungsventil 12, dessen Ven­ tilkugel 13 von einer Feder 14 mit geringer Kraft in Of­ fenstellung vorgespannt ist. Kommt es nach einem Absaugen von Luft aus dem Schwallraum 4 zu einer Kraftstofförde­ rung, dann schließt dieses Entlüftungsventil 12.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist auf dem Schwall­ raum 4 ein nach oben hin offener Einlaufbehälter 15 ange­ ordnet, dessen oberer Rand über seine gesamte umlaufende Länge einen Überlauf 16 bildet. Die Rückflußleitung 11 führt bei dieser Ausführungsform nicht in den Schwallraum 4, sondern nur in den Einlaufbehälter 15. Von dort kann der zurückfließende Kraftstoff über einen von einem Schwimmerventil 17 gesteuerten Durchlaß in der oberen Ab­ schlußwand 5 des Schwallraumes 4 in diesen hineinfließen, solange dort noch Raum frei ist. Im übrigen fließt der Kraftstoff über den Überlauf 16 in den Kraftstoffbehälter 2.

Gemäß Fig. 3 führt von unten her ein zweites Steigrohr 19 in den Schwallraum 4 hinein, welches an seinem oberen Ende mit einer Drossel 20 versehen ist. Die Rückflußlei­ tung 11 führt genau wie gemäß Fig. 1 unmittelbar in den Schwallraum 4 hinein. Das zweite Steigrohr 19 ermöglicht es, daß die überschüssige Kraftstoffmenge, welche von der Rückflußleitung 11 und von der Saugstrahlpumpe 10 durch das Steigrohr 9 in den Schwallraum 4 gelangt, abströmen kann.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht von der Funk­ tion her identisch der nach Fig. 1. Der Schwallraum 4 ist jedoch als Überkopf angeordneter Topf ausgeführt, dessen Boden die Abschlußwand 5 bildet. Zur Seite des Bo­ dens 1 des Kraftstoffbehälters 2 hin ist der Schwallraum 4 bei dieser Ausführungsform durch einen Deckel 21 ver­ schlossen, der lediglich eine Öffnung 22 für das Steig­ rohr 9 hat. Eventuelle Undichtigkeiten der Verbindung zwischen dem Deckel 21 und der Wand des Schwallraumes 4 führen bei dieser Ausführungsform nicht dazu, daß bei nur geringfügig gefülltem Kraftstoffbehälter 2 in den Schwall­ raum 4 statt Kraftstoff Luft gesaugt werden kann.

Ist wie in den Fig. 1, 2 und 3 die Abschlußwand 5 als in den zylindrischen Teil des Schwallraumes 4 eingesetztes Deckelteil ausgebildet, so muß dieses dicht mit dem zylin­ drischen Teil verbunden werden, um ein Aufbauen eines Un­ terdruckes sicherzustellen.

Claims (8)

1. In einen Kraftstoffbehälter einzusetzende Kraftstoff- Entnahmeeinrichtung, welche eine Kraftstoffpumpe hat, die in einem an seiner Unterseite geschlossenen und deshalb nicht leerlaufenden Schwallraum angeordnet ist, der zum Zuführen von Kraftstoff aus dem ihn umgebenden Kraft­ stoffbehälter eine Saugstrahlpumpe aufweist und der mit einer von einer Kraftstoffeinspritzanlage kommenden Rück­ flußleitung Verbindung hat, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwallraum (4) durch eine obere Abschlußwand (5) einen geschlossenen Behälter bildet, in dem die Saug­ strahlpumpe (10) in einem von unten her in den Schwall­ raum (4) führendes Steigrohr (9) angeordnet ist, und
daß die Kraftstoffpumpe (6) zum Erzeugen von ein Ansaugen von Kraftstoff über das Steigrohr (9) ermöglichenden Unter­ druck bei noch nicht befülltem Schwallraum (4) ausgebil­ det ist.

2. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung (11) unmit­ telbar in den geschlossenen Schwallraum (4) hineinführt.

3. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitung (11) in einen oberhalb des Schwallraumes (4) angeordneten, einen Überlauf (16) zum Kraftstoffbehälter (2) aufweisenden Einlaufbehälter (15) vorgesehen ist und daß der Einlauf­ behälter (15) in einem zum Schwallraum (4) führenden Durchlaß (18) ein in Richtung des Einlaufbehälters (15) öffnendes Schwimmerventil (17) hat.

4. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Einlaufbehälter (15) als nach oben hin offener Topf ausgebildet ist.

5. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß im Schwallraum (4) von seinem Boden her ein zweites Steigrohr (19) bis nahe seiner Oberseite hineinführt und dieses Steigrohr (19) eine Drossel (20) aufweist.

6. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (10) zur Erzeugung des Treibstrahls mit einem Teilstrom des von der Kraftstoffpumpe (6) ge­ förderten Kraftstoffes verbunden ist.

7. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum der Kraftstoffpumpe (6) ein durch eine Fe­ der (14) in Offenstellung vorgespanntes, bei Kraftstoff­ förderung zunächst durch die Strömung und dann den Druck des Kraftstoffes schließendes Entlüftungsventil (12) hat.

8. Kraftstoff-Entnahmeeinrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwallraum (4) durch einen Überkopf angeordneten Topf gebildet ist, dessen Boden die obere Abschlußwand (5) bildet und der an seiner dem Boden (1) des Kraft­ stoffbehälters (2) zugewandte Seite durch einen Deckel (21) verschlossen ist.