DE4332717A1 - Druckbegrenzungsventil zur Anordnung innerhalb eines Kraftstofftanks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil zur Anord­ nung innerhalb eines Kraftstofftankes in eine zu einer Saugstrahlpumpe einer Tankkammer führenden Treibmittelleitung, welche einen von einer Ventilfeder in Schließrichtung vorge­ spannten Ventilkörper aufweist, der eine unmittelbare Verbin­ dung von der Treibmittelleitung in das Innere des Kraft­ stofftankes versperrt.

Kraftstofftanks heutiger Personenkraftwagen weisen oftmals Tankkammern auf, welche nicht an der jeweils tiefsten Stelle miteinander verbunden werden können. In solchen Fällen fördert man den Kraftstoff aus einer Tankkammer ohne Kraftstoffpumpe mittels einer Saugstrahlpumpe in die Tankkammer mit der Kraft­ stoffpumpe. Als Treibmittel für die Saugstrahlpumpe verwendet man den vom Motor zurücklaufenden Kraftstoff. Das Druckbegren­ zungsventil sorgt dafür, daß das Treibmittel einen konstanten Druck hat.

Bei steigender Außentemperatur kommt es zu einem verstärkten Ausgasen des Kraftstoffs im Kraftstofftank. Das führt zu einem Druckanstieg in ihm. Durch einen höheren Druck im Kraft­ stofftank steigt auch der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungs­ ventils, wodurch sich die Treibstrahlmenge und dadurch die Förderleistung der Saugstrahlpumpe verändert. Dabei kommt es durch die stärkere Expansion des Kraftstoffes aufgrund des hö­ heren Druckes beim Austritt aus der Düse der Saugstrahlpumpe zu einer erhöhten Ausgasung des Mediums. Dadurch platzt der Treibstrahl auf und die Strömungsgeschwindigkeit und demzu­ folge auch die Pumpenleistung verringern sich. In Extremfällen kann es sogar zu einem völligen Ausfall der Saugstrahlpumpe kommen.

Wenn man diese Probleme vermeiden will, dann hat man bislang in jeder Tankkammer eine elektrische Bezinpumpe angeordnet, was natürlich aufwendig und teuer ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Druckbegren­ zungsventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß der Einfluß des Druckes im Kraftstofftank auf die Förderlei­ stung der Saugstrahlpumpe auf möglichst einfache Weise vom Druckbegrenzungsventil kompensiert wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch ein auf Tem­ peratur ansprechendes Element zur Veränderung des Schaltpunk­ tes des Ventilkörpers in Abhängigkeit von der Temperatur im Kraftstofftank.

Da der Druck im Kraftstofftank von der Temperatur in ihm ab­ hängig ist, vermag das erfindungsgemäße Element den Schalt­ punkt des Druckbegrenzungsventils so zu verändern, daß bei hö­ herem Druck im Kraftstofftank das Druckbegrenzungsventil frü­ her öffnet, wodurch sich der Vordruck und die Expansion hinter der Düse der Saugstrahlpumpe reduziert. Ein Ausfall der Saugstrahlpumpe wird somit vermieden.

Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das auf Temperatur ansprechende Element ein die Spannkraft der Ventilfeder veränderndes Bauteil ist.

Ein solches Bauteil kann sehr unterschiedlich gestaltet werden. Besonders einfach ist es ausgebildet, wenn das auf Temperatur ansprechende Element eine im Gehäuse des Druckbegrenzungsventils eingesetzte, sich in Abhängigkeit von der Temperatur in ihrer Wölbung verändernde Abstütz­ scheibe ist, gegen die die Ventilfeder auf ihrer dem Ven­ tilkörper abgewandten Seite abgestützt ist.

Als Abstützscheibe kann man ein allgemein erhältliches, sehr kostengünstiges Bauteil benutzen, wenn man hierzu eine Bimetallscheibe verwendet.

Eine alternative Ausführungsform besteht darin, daß die Ventilfeder selbst als Bimetall-Druckfeder ausgebildet ist.

Ein Verändern des Öffnungsdruckes des Druckbegrenzungs­ ventils ist auch dadurch möglich, daß das auf Temperatur ansprechende Element ein den vom Druck in der Treibmit­ telleitung beaufschlagten Querschnitt des Ventilkörpers veränderndes Bauteil ist. Wenn man beispielsweise dafür sorgt, daß bei höherer Temperatur der vom Druck in der Treibmittelleitung beaufschlagter Querschnitt des Ventil­ körpers größer wird, dann öffnet das Druckbegrenzungs­ ventil entsprechend bei geringerem Druck.

Die Veränderung des vom Druck in der Treibmittelleitung beaufschlagten Querschnitts des Ventilkörpers kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, besonders einfach jedoch dadurch, daß das Bauteil ein im Gehäuse des Druckbegren­ zungsventils eingesetzter, den Ventilsitz bildender Ring ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zwei davon sind in der Zeichnung dargestellt und werden nach­ folgend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Kraftstofftank mit dem erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventil,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erste Aus­ führungsform des Druckbegrenzungsventils.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus­ führungsform des Druckbegrenzungsventils.

Die Fig. 1 zeigt einen Kraftstofftank 1, welcher aus zwei Tankkammern 2, 3 besteht. In der Tankkammer 3 ist innerhalb eines Schwalltopfes 4 eine Kraftstoffpumpe 5 angeordnet. Die Kraftstoffpumpe 5 fördert über eine Vor­ laufleitung 6 Kraftstoff zu einem Motor 7. Die in Abhän­ gigkeit vom Leistungsbedarf des Motors 7 unterschiedli­ che, nicht benötigte Kraftstoffmenge strömt über eine als Treibmittelleitung 8 dienende Rücklaufleitung zu einer Saugstrahlpumpe 9 in der Tankkammer 2. Dadurch wird in ihr Kraftstoff aus der Tankkammer 2 angesaugt und über eine Leitung 10 zur Tankkammer 3 gefördert. Um Druck­ differenzen innerhalb der Treibmittelleitung 8 zu ver­ hindern, ist in der Treibmittelleitung 8 innerhalb der Tankkammer 3 ein Druckbegrenzungsventil 11 vorgesehen, dessen Gestaltung für die Erfindung wichtig ist und sich aus den Fig. 2 und 3 ergibt.

Die Fig. 2 zeigt, daß das Druckventil 11 ein Gehäuse 12 mit einem Einlaß 13 und einem Auslaß 14 hat. Der Einlaß 13 ist mit dem Teil der Treibmittelleitung 8 zu verbin­ den, der vom Motor 7 kommt, während der Auslaß 14 zur Saugstrahlpumpe 9 führt. Ein Ventilkörper 15 wird von einer Ventilfeder 16 gegen einen Ventilsitz 17 vorge­ spannt.

Diese Ventilfeder 16 stützt sich einerseits gegen den Ventilkörper 15, andererseits gegen ein auf Temperatur ansprechendes Element 18 ab. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Element 18 um eine Bimetall­ scheibe, welche zur Ventilfeder 16 hin gewölbt ist und sich im Gehäuse 12 auf einer dem Ventilsitz 17 abgewand­ ten Stirnfläche abstützt. Ändert sich die Temperatur im Kraftstofftank dann verändert das Element 18 seine Wöl­ bung, was zu einer Veränderung der Spannkraft der Ventil­ feder 16 führt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird nicht die Spannkraft der Ventilfeder 16 in Abhängigkeit von der Temperatur verändert. Der Ventilsitz 17 ist im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform als in Abhängig­ keit von der Temperatur veränderliches Element 18 ausge­ bildet. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen Ring 19, welcher in Abhängigkeit von der Temperatur sei­ nen freien Querschnitt verändert. Hierdurch verändert sich der vom Treibmitteldruck beaufschlagte Querschnitt des Ventilkörpers 15 und damit der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 11.

Claims (7)

1. Druckbegrenzungsventil zur Anordnung innerhalb eines Kraftstofftankes in eine zu einer Saugstrahlpumpe einer Tankkammer führenden Treibmittelleitung, welches einen von einer Ventilfeder in Schließrichtung vorgespannten Ventilkörper aufweist, der eine unmittelbare Verbindung von der Treibmittelleitung in das Innere des Kraft­ stofftankes versperrt, gekennzeichnet durch ein auf Tem­ peratur ansprechendes Element (18) zur Veränderung des Schaltpunktes des Ventilkörpers (15) in Abhängigkeit von der Temperatur im Kraftstofftank (1).

2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das auf Temperatur ansprechende Element (18) ein die Spannkraft der Ventilfeder (16) veränderndes Bauteil ist.

3. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das auf Temperatur ansprechende Element (18) eine im Gehäuse (12) des Druckbegrenzungsventils (11) eingesetzte, sich in Abhängigkeit von der Temperatur in ihrer Wölbung verändernde Abstützscheibe ist, gegen die die Ventilfeder (16) auf ihrer dem Ventilkörper (15) abgewandten Seite abgestützt ist.

4. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abstützscheibe eine Bimetallscheibe ist.

5. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilfeder (16) selbst als Bime­ tall-Druckfeder ausgebildet ist.

6. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das auf Temperatur ansprechende Element (18) ein den vom Druck in der Treibmittelleitung (8) be­ aufschlagten Querschnitt des Ventilkörpers (15) verän­ derndes Bauteil ist.

7. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil ein im Gehäuse (12) des Druckbegrenzungsventils (11) eingesetzter, den Ventilsitz (17) bildender Ring (19) ist.