DE4410367A1 - Niederdruck-Kraftstoff-Einspritzanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederdruck-Kraftstoff-Ein­ spritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer zumin­ dest ein Einspritzventil versorgenden Vorlaufleitung, die mit einem geodätisch oberhalb des das Einspritzventil versorgenden Abschnittes liegenden Dampfblasen-Sammelraum verbunden ist. Zum Stand der Technik wird auf die DE 31 41 154 C2 oder auf die DE 39 14 939 C2 verwiesen.

Insbesondere bei in Fahrzeugen verbauten Brennkraftma­ schinen tritt das Problem auf, daß nach einem Abstellen der Brennkraftmaschine der in der Vorlaufleitung befind­ liche Kraftstoff u. a. durch die Strahlungs-Restwärme der Brennkraftmaschine erwärmt wird und hierdurch teilweise in den dampfförmigen Zustand übergeht. Hierbei bilden sich die aus mehreren Gründen unerwünschten Dampfblasen. Zum einen erschweren nämlich diese Dampfblasen, wenn sie in der Vorlaufleitung verbleiben und bei einem späteren Start der Brennkraftmaschine zum Einspritzventil ge­ langen, den Startvorgang, da eine ausreichende Kraft­ stoffversorgung dann nicht mehr sichergestellt ist. Zum anderen können dampfförmige Kraftstoff-Bestandteile aus der Vorlaufleitung in die Umgebung hinausdiffundieren und stellen dann eine wünschenswerterweise zu unterbindende Umweltbelastung dar.

Beim bekannten, eingangs zitierten Stand der Technik wer­ den die Dampfblasen in einem geodätisch oberhalb der Vor­ laufleitung angeordneten Dampfblasen-Sammelraum gesammelt und können von dort aus nach einem Neustart der Brenn­ kraftmaschine über die Rücklaufleitung, mit der eine Aus­ trittsöffnung des Sammelraumes verbunden ist, wieder zu­ rück in den Kraftstofftank gefördert werden. Dieser be­ kannte Stand der Technik ist somit auf eine Kraftstoff- Rücklaufleitung angewiesen. Jedoch sind auch Anordnungen zur Kraftstoff-Versorgung von Brennkraftmaschinen mög­ lich, die keine Kraftstoff-Rücklaufleitung benötigen bzw. bei denen die Rücklaufleitung weit entfernt von der Brennkraftmaschine von der Vorlaufleitung abzweigt. Für diese Anordnungen - ein Beispiel zeigt die DE 41 36 833 A1 - können die bekannten Lösungen nach der DE 31 41 154 C2 oder der DE 39 14 939 C2 somit nicht zum Einsatz kom­ men.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, an einer Einspritzan­ lage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen auf­ zuzeigen, mit Hilfe derer Dampfblasen aus dem Sammelraum abgeführt werden können, ohne daß hierfür eine Kraft­ stoff-Rückführleitung benötigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß eine Aus­ trittsöffnung des Sammelraumes mit einer für Kraftstoff­ dämpfe durchlässigen, für flüssigen Kraftstoff jedoch un­ durchlässigen Membran versehen ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß werden aus dem Dampfblasen-Sammelraum le­ diglich die Dampfblasen abgeführt, während flüssiger Kraftstoff durch die semipermeable Membran zurückgehalten wird. Eine Kraftstoff-Rücklaufleitung ist somit nicht er­ forderlich. Jedoch kann es dennoch empfehlenswert sein, von der mit der Membran versehenen Austrittsöffnung die austretenden Dampfblasen in einer Leitung gezielt abzu­ führen, um zu verhindern, daß diese Kraftstoffdämpfe in die Umgebung gelangen. Bevorzugt führt diese sich an die Austrittsöffnung anschließende Leitung zu einem Sammel- und Reinigungssystem eines ohnehin vorhandenen Tankent­ lüftungssystemes. Diese Tankentlüftungssysteme sind an Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen bekannt und wer­ den daher nicht eingehend erläutert. Ein wesentlicher Be­ standteil eines derartigen Tankentlüftungssystems kann jedoch insbesondere ein Aktivkohlefilter sein, in dem von den hindurchgeführten Kraftstoffdämpfen die Kraftstoffan­ teile zurückgehalten werden. In ein derartiges Aktivkoh­ lefilter kann bevorzugt auch die sich an die Austritts­ öffnung des Dampfblasen-Sammelraumes anschließende sog. Kraftstoffdampf-Leitung münden.

Eine erfindungsgemäß vorgesehene, für Kraftstoffdämpfe durchlässige, für flüssigen Kraftstoff jedoch undurchläs­ sige Membran ist aus der DE 40 06 465 A1 in Verbindung mit einem Entlüftungssystem eines Treibstofftankes be­ reits bekannt. Die bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommende Membran kann im wesentlichen gleich sein der dort verwendeten, an einer Tanköffnung eingesetzten Membran.

Bevorzugt kann der Sammelraum Bestandteil einer sog. Ein­ spritzleiste sein, die eine Vorlaufleitung für mehrere parallel angeordnete Einspritzventile ist. Hierzu kann insbesondere ein Endbereich der Einspritzleiste mit einer geodätisch höher liegenden Ausbuchtung versehen sein, wie auch die im folgenden erläuterte Prinzipskizze eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.

Die beschriebene Niederdruck-Kraftstoff-Einspritzanlage für die Brennkraftmaschine 1 besteht u. a. aus einer im Kraftstoff-Tank 2 angeordneten Kraftstoffpumpe 3, an die sich eine Vorlaufleitung 4 anschließt. Über diese Vor­ laufleitung 4, in der auch ein Kraftstoffilter 5 angeord­ net ist, gelangt der Kraftstoff in eine an der Brenn­ kraftmaschine 1 angeordnete Einspritzleiste 4′, die als Bestandteil der Vorlaufleitung 4 bezeichnet werden kann, und von der aus die den einzelnen Zylindern der Brenn­ kraftmaschine 1 zugeordneten Einspritzventile 6 mit Kraftstoff versorgt werden. Stromauf des Kraftstoffilters 5 ist in der Vorlaufleitung 4 ein Druckregler 7 angeord­ net, von dem eine Kraftstoff-Rücklaufleitung 8 in den Kraftstoff-Tank 2 zurückführt.

Die Einspritzleiste 4′ weist am der Mündung der Vorlauf­ leitung 4 gegenüberliegenden Ende einen geodätisch ober­ halb des die Einspritzventile 6 versorgenden Einspritz­ leistenbereiches liegenden Sammelraum 9 für Dampfblasen auf. Dieser Sammelraum 9 ist Bestandteil der Einspritz­ leiste 4′ und kann aus dieser beispielsweise in Form einer Ausbuchtung herausgearbeitet sein. Wesentlich ist, daß der Sammelraum 9 geodätisch oberhalb desjenigen Ab­ schnittes der Vorlaufleitung 4 bzw. der Einspritzleiste 4′ liegt, der die Einspritzventile 6 versorgt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß Dampfblasen, die sich in der Vorlaufleitung 4 oder in der Einspritzleiste 4′ bil­ den, durch die Einspritzleiste 4′ hindurch und an den Einspritzventilen 6 vorbei in den Sammelraum 9 gelangen. Wie eingangs erläutert, bilden sich diese Dampfblasen nur bei stillgesetzter Brennkraftmaschine. Indem sich nun diese Dampfblasen im Sammelraum 9 sammeln ist sicherge­ stellt, daß vor den Einspritzventilen 6 selbst stets flüssiger Kraftstoff vorhanden ist, so daß bei einem nachfolgenden Start der Brennkraftmaschine 1 die Ein­ spritzventile 6 sicher mit flüssigem Kraftstoff versorgt werden und keine Startprobleme zu befürchten sind.

Selbstverständlich müssen die im Sammelraum 9 befindli­ chen Dampfblasen auch wieder abgeführt werden. Hierzu weist der Sammelraum 9 eine Austrittsöffnung 10 auf, auf der eine für Kraftstoffdämpfe durchlässige, für flüssigen Kraftstoff jedoch undurchlässige Membran 11 aufliegt. Diese Membran 11 verhindert somit, daß über die Aus­ trittsöffnung 10 flüssiger Kraftstoff aus der Ein­ spritzleiste 4′ entweichen kann. Andererseits ermöglicht es diese semipermeable Membran 11, daß Dampfblasen aus der Einspritzleiste 4′ bzw. aus der Vorlaufleitung 4 ab­ geführt werden. Dabei sollte diese gasdurchlässige Mem­ bran 11 zumindest bis zu einem Temperaturbereich von ca. 120°C für flüssigen Kraftstoff undurchlässig sein und da­ bei auch entsprechend den Anforderungen ausreichend druckfest sein, beispielsweise bis zu Kraftstoffdrücken bis zu 4 bar. Hierzu kann die Membran 11 einen entspre­ chenden Träger- oder Stützeinsatz aufweisen.

An die Austrittsöffnung 10 des Sammelraumes 9 schließt sich eine Kraftstoffdampfleitung 12 an, die in einem in seiner Gesamtheit mit 13 bezeichneten Sammel- und Reini­ gungssystem für die Tankentlüftung mündet. Dieses Sammel- und Reinigungssystem 13 ist wie bekannt ausgeführt, d. h. vom Tank 2 führt eine Entlüftungsleitung 13a in ein Ak­ tivkohlefilter 13b, das am gegenüberliegenden Ende zur Umgebung hin offen ist (Leitungsstutzen 13c) und anderer­ seits zur Spülung über eine Spülleitung 13d, in der ein Tankentlüftungsventil 13e angeordnet ist, mit dem An­ saugsystem 14 der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist.

Wie ersichtlich mündet die sich an den Sammelraum 9 an­ schließende Kraftstoff-Dampfleitung 12 in der Spülleitung 13d auf der dem Aktivkohlefilter 13b zugewandten Seite des Tankentlüftungsventiles 13e. Hierdurch ist gewährlei­ stet, daß bei stillstehender Brennkraftmaschine und somit geschlossenem Tankentlüftungsventil 13e Dampfblasen, die über die Austrittsöffnung 10 aus dem Sammelraum 9 austre­ ten, durch die Spülleitung 13d in das Aktivkohlefilter 13b gelangen. In diesem Aktivkohlefilter 13b werden wie bekannt die Kraftstoffanteile zurückbehalten, während die nunmehr gereinigte Kraftstoffdämpfe über den Leitungs­ stutzen 13c in die Umgebung gelangen kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch ohne eine von der Ein­ spritzleiste 4′ abzweigende Kraftstoff-Rücklaufleitung 8 stets Kraftstoff-Dampfblasen, die sich bei stillstehender Brennkraftmaschine 1 in der Vorlaufleitung 4 bzw. der Einspritzleiste 4′ bilden, umweltschonend abgeführt wer­ den, um einen erfolgreichen Start der Brennkraftmaschine sicherzustellen.

Claims (4)

1. Niederdruck-Kraftstoff-Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine (1) mit einer zumindest ein Ein­ spritzventil (6) versorgenden Vorlaufleitung (4), die mit einem geodätisch oberhalb des das Einspritz­ ventil (6) versorgenden Abschnittes liegenden Dampfblasen-Sammelraum (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Austrittsöffnung (10) des Sammelraumes (9) mit einer für Kraftstoff­ dämpfe durchlässigen, für flüssigen Kraftstoff je­ doch undurchlässigen Membran (11) versehen ist.

2. Einspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum (9) Be­ standteil der als Einspritzleiste (4′) für mehrere Einspritzventile (6) ausgebildeten Vorlaufleitung (4) ist.

3. Einspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (10) des Sammelraumes (9) mit einem Kraftstoffdampf- Sammel- und Reinigungssystem (13) für die Tankent­ lüftung verbunden ist.

4. Einspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein stromauf der Ein­ spritzleiste (4′) in der Vorlaufleitung (4) angeord­ neter Druckregler (7) mit einer von diesem abzwei­ genden Rücklaufleitung (8) nahe des Kraftstoff-Tanks (2) angeordnet ist.