DE4344775A1 - Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor - Google Patents
Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit OttomotorInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoff-Ver
sorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor, der ein
Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzleiste aufweist, mit
Kraftstofftank, Pumpe, Vorlaufleitungssystem vom Kraft
stofftank zur Einspritzleiste und Rücklaufleitungssystem
von der Einspritzleiste zum Kraftstofftank, wobei der
Kraftstofftank mit einer Entlüftungseinrichtung versehen
und im übrigen von der freien Atmosphäre getrennt ist.
- Das Merkmal Vorlaufleitungssystem bezeichnet einfache,
mehrfache und verzweigte Vorlaufleitungen. Entsprechend
versteht sich der Begriff Rücklaufleitungssystem. Im
Kraftstofftank kann Atmosphärendruck oder auch ein
Überdruck herrschen.
Kraftstoff-Versorgungssysteme des beschriebenen grundsätz
lichen Aufbaus sind allgemein eingeführt und bewährt. Sie
sind erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt
und entsprechend ausgelegt. Sie sind auch wechselnden
thermischen Beanspruchungen ausgesetzt und zur Aufnahme der
daraus resultierenden Wärmedehnungen eingerichtet. Eine
Wärmeeinleitung in das Kraftstoff-Versorgungssystem wird in
Kauf genommen. Sie ist nachteilig und bewirkt umwelt
belastende Kraftstoffverluste sowie für den Betrieb des
Ottomotors nachteilige Kraftstoffveränderungen durch
Kraftstoffverdampfung. Die leicht verdampfenden Komponenten
des Kraftstoffs destillieren sich ab.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die
Kraftstoffverluste und Kraftstoffveränderungen durch
Kraftstoffverdampfungen bei Kraftstoff-Versorgungssystemen
für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor zu reduzieren.
Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der
Erfindung ein Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraft
fahrzeug mit Ottomotor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem
mit Einspritzleiste aufweist, - mit Kraftstofftank, Pumpe,
Vorlaufleitungssystem vom Kraftstofftank zur Einspritz
leiste, Rücklaufleitungssystem von der Einspritzleiste zum
Kraftstofftank, wobei der Kraftstofftank mit einer Ent
lüftungseinrichtung versehen und im übrigen von der freien
Atmosphäre getrennt ist und wobei die Kombination der
folgenden Merkmale verwirklicht ist:
- a) Kraftstofftank, Pumpe, Vorlaufleitungssystem und Einspritzleiste bilden eine Kraftstoff zuführeinrichtung, deren Pumpe bei laufendem Ottomotor so gesteuert ist, daß der der Einspritzleiste zugeführte Mengenstrom des Kraftstoffes um 5 bis 40%, vorzugsweise um 10 bis 30%, größer ist, als es dem Kraftstoffverbrauch entspricht.
- b) Das Rücklaufleitungssystem ist über ein Überströmventil an die Einspritzleiste angeschlossen, welches Überströmventil den Über schußmengenstrom in das Rücklaufleitungssystem einführt,
wobei das Überströmventil im übrigen für die Konstanthal
tung des Kraftstoffdruckes in der Einspritzleiste einge
richtet ist.
Im Rahmen der Erfindung kann das Überströmventil zusätzlich
über eine Anlaß-Steuereinrichtung für den Ottomotor
und/oder über den Druck der Pumpe bei Inbetriebnahme des
Ottomotors in Offenstellung steuerbar sein. Wird das
Überströmventil über den Druck der Pumpe bei Inbetriebnahme
des Ottomotors in die Offenstellung gesteuert, so wird man
die Pumpe so steuern oder regeln, daß bei Inbetriebnahme
des Ottomotors ein Druckimpuls entsteht, während im übrigen
die Pumpe bei dem laufenden Ottomotor und allen
Betriebsbedingungen in der Einspritzleiste einen konstanten
statischen Kraftstoffdruck in der Einspritzleiste
aufrechterhält.
Die Erfindung berücksichtigt die Tatsache, daß auf das
Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit
Ottomotor eine Mehrzahl von Wärmequellen einwirken, nämlich
die Kraftstoffpumpe mit ihrem Motor, die am Motorblock
angeordnete Einspritzleiste, die Wärme an den über das
Rücklaufleitungssystem rücklaufenden Kraftstoff abgibt, die
Auspuffanlage, wenn sie in der Nähe des Kraftstofftanks
angeordnet ist, und auch das Getriebe des Kraftfahrzeuges,
welches sich im Fahrbetrieb erwärmt. Im übrigen erfolgt
eine Wärmeeinleitung durch Sonneneinstrahlung und heiße
Motorabluft, die auf das Vorlaufleitungssystem und das
Rücklaufleitungssystem sowie auf den Kraftstofftank
einwirken. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß
die störenden Einflüsse der beschriebenen Wärmequellen und
weiterer durch die Kombination der angegebenen Merkmale
erheblich reduziert werden können, und zwar so, daß eine
störende Kraftstoffverdunstung mit den daraus resultie
renden Nachteilen nicht mehr eintritt. Im
Vorlaufleitungssystem, in der Einspritzleiste und im
Rücklaufleitungssystem wird die Aufenthaltszeit des
Kraftstoffes so reduziert, daß sie für eine störende
Wärmeeintragung nicht ausreicht. Der Kraftstofftank ist
zweckmäßigerweise wärmedämmend isoliert.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere
Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Stets
empfiehlt es sich, mit einer Pumpe zu arbeiten, die einen
Wirkungsgrad von über 80% aufweist und folglich nur in
geringem Maße Verlustwärme produziert. Sie kann im
Kraftstofftank angeordnet sein. Es empfiehlt sich jedoch,
die durch die laufende Pumpe entstehende Wärme von dem
Kraftstofftank abzukoppeln. Das kann durch entsprechende
Maßnahmen zur Unterbrechung der Wärmeleitung bzw. Maßnahmen
zur Wärmedämmung erfolgen, das kann aber auch dadurch
geschehen, daß die Pumpe außerhalb des Kraftstofftanks
angeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Versorgungssystem
empfiehlt es sich, weitgehend auch die Wärmeleitung zum
Kraftstofftank hin zu unterdrücken. Dazu lehrt die Erfin
dung, daß die Bauteile Kraftstofftank, Vorlaufleitungs
system und Rücklaufleitungssystem aus Kunststoff bestehen
und folglich eine schlechte Wärmeleitung aufweisen. Diese
Bauteile können eine wärmedämmende Beschichtung aus Wärme
dämm-Kunststoff, z. B. Polyurethan, aufweisen. Die
Beschichtung kann stoffschlüssig mit den Bauteilen
verbunden sein. Das läßt sich in fertigungstechnischer
Hinsicht auf einfache Weise, z. B. durch Umspritzen der
Bauteile mit dem Wärmedämm-Kunststoff, erreichen. Auch die
Einspritzleiste kann aus Kunststoff bestehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher
erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer
Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftstoff-Versorgungs
system.
Das dargestellte Kraftstoff-Versorgungssystem ist für ein
Kraftfahrzeug mit Ottomotor bestimmt, der ein
Kraftstoffeinspritzsystem und eine Einspritzleiste
aufweist. Das Kraftfahrzeug und sein Ottomotor wurden nicht
gezeichnet.
Zu dem Kraftstoff-Versorgungssystem nach Fig. 1 gehören ein
Kraftstofftank 1, eine Pumpe 2, ein Vorlaufleitungssystem 3
vom Kraftstofftank 1 zur Einspritzleiste 4 und ein
Rücklaufleitungssystem 5 von der Einspritzleiste 4 zum
Kraftstofftank 1. Der Kraftstofftank 1 ist mit einer
Entlüftungseinrichtung 6 versehen und im übrigen von der
freien Atmosphäre getrennt.
Kraftstofftank 1, Pumpe 2, Vorlaufleitungssystem 3 und
Einspritzleiste 4 bilden eine Kraftstoffzuführeinrichtung,
deren Pumpe 2 bei laufendem Ottomotor so gesteuert ist, daß
der der Einspritzleiste zugeführte Mengenstrom des
Kraftstoffes um 5 bis 40%, vorzugsweise um 10 bis 30%,
größer ist, als es dem Kraftstoffverbrauch entspricht. Das
Rücklaufleitungssystem 5 ist über ein Überströmventil 7 an
die Einspritzleiste 4 angeschlossen, welches
Überströmventil 7 den Überschußmengenstrom in das
Rücklaufleitungssystem einführt. Das Überströmventil ist im
übrigen für die Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes in
der Einspritzleiste 4 eingerichtet.
Der Kraftstofftank 1, das Vorlaufleitungssystem 3, die
Einspritzleiste 4 und das Rücklaufleitungssystem 5,
vorzugsweise einschließlich des Überströmventils 7, können
wärmedämmend isoliert sein, und zwar im Ausführungsbeispiel
durch eine Beschichtung 8. Man könnte aber auch Vakuum
isolierungen oder dgl. anwenden. Das Überströmventil 7 kann
über eine Anlaß-Steuereinrichtung 9 für den Ottomotor
und/oder über den Druck der Pumpe 2 bei Inbetriebnahme des
Ottomotors in Offenstellung steuerbar sein. Die Pumpe 2 hat
einen sehr hohen Wirkungsgrad von über 80%, so daß die
Verlustleistung gering ist und damit auch die Wärmemenge
gering ist, die von der Pumpe 2 und ihrem Antrieb erzeugt
wird. Im Ausführungsbeispiel ist die durch die laufende
Pumpe 2 entstehende Wärme durch geeignete Maßnahmen von dem
Kraftstofftank 1 abgekoppelt. Dazu könnten entsprechende
wärmedämmende Maßnahmen durchgeführt werden, und zwar auch
dann, wenn sich die Pumpe 2 mit ihrem Antrieb in dem
Kraftstofftank 1 befindet. Nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung und im Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 2
mit ihrem Antrieb jedoch außerhalb des Kraftstofftanks 1
angeordnet und folglich ist die durch die laufende Pumpe 2
entstehende Wärme auf diese Weise von dem Kraftstofftank 1
abgekoppelt.
Die Bauteile Kraftstofftank 1, Vorlaufleitungssystem 3,
Rücklaufleitungssystem 5 bestehen zweckmäßigerweise aus
Kunststoff. Hier besteht die Möglichkeit, die Bauteile mit
einer wärmedämmenden Beschichtung 8 aus Wärmedämm-Kunst
stoff zu versehen, die stoffschlüssig mit den Bauteilen
verbunden ist, wie es das Ausführungsbeispiel andeutet.
Claims (8)
1. Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit
Ottomotor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem mit
Einspritzleiste aufweist, - mit
Kraftstofftank,
Pumpe,
Vorlaufleitungssystem vom Kraftstofftank zur Einspritzleiste,
Rücklaufleitungssystem von der Einspritzleiste zum Kraftstofftank,
wobei der Kraftstofftank mit einer Entlüftungseinrichtung versehen und im übrigen von der freien Atmosphäre getrennt ist und wobei die Kombination der folgenden Merkmale verwirklicht ist:
Kraftstofftank,
Pumpe,
Vorlaufleitungssystem vom Kraftstofftank zur Einspritzleiste,
Rücklaufleitungssystem von der Einspritzleiste zum Kraftstofftank,
wobei der Kraftstofftank mit einer Entlüftungseinrichtung versehen und im übrigen von der freien Atmosphäre getrennt ist und wobei die Kombination der folgenden Merkmale verwirklicht ist:
- a) Kraftstofftank, Pumpe, Vorlaufleitungssystem und Einspritzleiste bilden eine Kraftstoff zuführeinrichtung, deren Pumpe bei laufendem Ottomotor so gesteuert ist, daß der der Einspritzleiste zugeführte Mengenstrom des Kraftstoffes um 5 bis 40%, vorzugsweise um 10 bis 30%, größer ist, als es dem Kraftstoffverbrauch entspricht,
- b) das Rücklaufleitungssystem ist über ein Überströmventil an die Einspritzleiste angeschlossen, welches Überströmventil den Überschußmengenstrom in das Rücklaufleitungssystem einführt,
wobei das Überströmventil im übrigen für die
Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes in der
Einspritzleiste eingerichtet ist.
2. Kraftstoff-Versorgungssystem nach Anspruch 1, wobei das
Überströmventil über eine Anlaß-Steuereinrichtung für den
Ottomotor und/oder über den Druck der Pumpe bei Inbetrieb
nahme des Ottomotors in Offenstellung steuerbar ist.
3. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1
oder 2, wobei die Pumpe einen Wirkungsgrad von über 80%
und dadurch eine reduzierte Verlustleistung aufweist.
4. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 3, wobei die Pumpe in dem Kraftstofftank angeordnet
ist.
5. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 3, wobei die Pumpe außerhalb des Kraftstofftanks
angeordnet ist.
6. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 5, wobei die Bauteile Kraftstofftank, Vorlauf
leitungssystem und Rücklaufleitungssystem aus Kunststoff
bestehen.
7. Kraftstoff-Versorgungssystem nach Anspruch 7, wobei die
Bauteile eine wärmedämmende Beschichtung aus
Wärmedämm-Kunststoff aufweisen.
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