DE4425670A1 - Kraftstoff-Versorgungseinheit für ein Kraftfahrzeug mit Dieselmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Versorgungseinheit für ein Kraftfahrzeug mit Dieselmotor mit einer in einem Kraftstofftank angeordneten, einlaßseitig mit einem Grob­ filter versehenen Vorpumpe und einer Hochdruckpumpe, wel­ che mittels eines Pumpenkörpers den ihr von einem Pumpen­ körper der Vorpumpe zugeführten Dieselkraftstoff mit ho­ hem Druck einer Einspritzdüsen des Dieselmotors vorge­ schalteten Verteilerleiste zuführen, und bei der ein Feinfilter zum Abscheiden feiner Feststoffe im Diesel­ kraftstoff vor Erreichen der Einspritzdüsen vorgesehen ist.

Bei Kraftstoff-Versorgungseinheiten für Kraftfahrzeuge mit Ottomotor ist es bekannt, im Kraftstofftank auf einer gemeinsamen Welle hintereinander einen Pumpenkörper für eine Vorpumpe und einen Pumpenkörper für eine Hauptpumpe anzuordnen. Bei Dieselmotoren hat man eine solche Anord­ nung jedoch noch nicht treffen können, weil Dieselmotoren einen wesentlich höheren Einspritzdruck verlangen, den man bislang mittels einer nahe des Dieselmotors angeord­ neten Kolbenpumpe als Hochdruckpumpe erzeugte. Den Ein­ spritzventilen schaltet man bei Dieselmotoren ein Fein­ filter vor, weil im Dieselkraftstoff vorhandene Fest­ stoffe vor dem Erreichen der Einspritzventile entfernt werden müssen, damit die Einspritzventile zuverlässig zu arbeiten vermögen. Diese Feststoffe im Dieselkraftstoff führen auch in der Hochdruckpumpe oftmals zu Schwierig­ keiten. Man könnte deshalb bei einer im Kraftstofftank angeordneten Hochdruckpumpe dieser ebenfalls ein Feinfil­ ter vorschalten, damit sie nicht übermäßig verschleißt. Die Anordnung eines Feinfilters im Kraftstofftank ist je­ doch unvorteilhaft, weil es zusammen mit dem Wasserab­ scheider regelmäßig gewartet werden muß und deshalb mit dem Wasserabscheider eine Wartungseinheit bilden sollte. Weiterhin würde es bei Anordnung des Feinfilters im Kraftstofftank bei niedrigen Temperaturen zu Filterver­ stopfungen durch Ausparaffinieren des Dieselkraftstoffes und in der Pumpe zu Kavitationen kommen. Deshalb ist man bei Dieselmotoren bislang dabei geblieben ist, die Hoch­ druckpumpe, das Feinfilter und gegebenenfalls einen Was­ serabscheider nahe des Motors anzuordnen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraft­ stoff-Versorgungseinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie möglichst kostengünstig und platz­ sparend in einem Kraftstofftank angeordnet werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pumpenkörper der Hochdruckpumpe auf einer gemeinsamen Welle mit dem Pumpenkörper der Vorpumpe sitzt und von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben ist, daß die Vorpumpe einen Kraftstoffauslaßstutzen hat, welcher mit einer aus dem Kraftstofftank heraus zur Einlaßseite des Feinfilters führenden Leitung verbindbar ist und daß die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe ausschließlich über einen mit der Auslaßseite des Feinfilters verbindbaren Kraftstoffeinlaßstutzen erfolgt.

Eine solche Kraftstoff-Versorgungseinheit kann sehr kom­ pakt ausgebildet werden, weil der Pumpenkörper der Vor­ pumpe und der der Hochdruckpumpe hintereinander auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und zum Bereithalten von Dieselkraftstoff für die Hochdruckpumpe kein Schwall­ topf erforderlich wird. Ein übermäßiger Verschleiß der Hochdruckpumpe wird dadurch ausgeschlossen, daß ihr nur der vom ohnehin für die Einspritzventile erforderlichen und nahe des Dieselmotors angeordneten Feinfilter gefil­ terte und vom Wasser befreite Kraftstoff zugeführt wird. Der Pumpenkörper der Vorpumpe ist durch den Grobfilter ausreichend vor Verschleiß geschützt.

Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Versorgungseinheit benö­ tigt infolge ihrer geringen Baugröße aufgrund des Fehlens eines Schwalltopfes nur eine kleine Einbauöffnung im Kraftstofftank. Weiterhin ist die Tankform weniger pro­ blematisch als bei einer Kraftstoff-Versorgungseinheit mit Schwalltopf, weil ein Schwalltopf stets genau senk­ recht stehend angeordnet sein muß, während die erfin­ dungsgemäße Kraftstoff-Versorgungseinheit auch schräg oder sogar Überkopf in einen Kraftstofftank eingebaut werden kann. Abgesehen von diesen funktionellen Vorteilen benötigt die Kraftstoff-Versorgungseinheit nach der Er­ findung weniger Teile als vergleichbare Kraftstoff-Ver­ sorgungseinheiten, so daß sie besonders kostengünstig herstellbar ist.

Konstruktiv besonders vorteilhaft ist die Kraftstoff-Ver­ sorgungseinheit gestaltet, wenn die Vorpumpe, die Hoch­ druckpumpe und der beiden Pumpen gemeinsame Elektromotor zu einer von einem in eine Tanköffnung einsetzbaren Flansch getragenen Baueinheit zusammengefaßt sind.

Zur weiteren Verbilligung trägt es bei, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Pumpenkörper der Vorpumpe in einem Adapter angeordnet ist, welcher eine den Pumpenkörper aufweisende und ausschließlich mit dem Kraftstoffauslaßstutzen und dem Grobfilter in Verbindung stehende Vorpumpenkammer und eine hiervon getrennte, den Kraftstoffeinlaßstutzen aufweisende Hochdruckpumpen- Zu­ laufkammer hat.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist in der Zeichnung eine Kraftstoff-Versorgungseinheit schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen oberen Bereich einer Wand 1 eines Kraftstofftanks 2. Diese Wand 1 hat eine Tanköff­ nung 3, in welche von oben her ein Flansch 4 eingesetzt ist, der eine erfindungsgemäße Kraftstoff-Versorgungsein­ heit 5 trägt.

Diese Kraftstoff-Versorgungseinheit 5 hat in einem Ge­ häuse 6 einen Elektromotor 7, welcher auf einer gemeinsa­ men Welle 8 einen Pumpenkörper 9 einer Hochdruckpumpe 10 und einen Pumpenkörper 11 einer Vorpumpe 12 trägt. Die Pumpenkörper 9, 11 können beispielsweise als Pumpenräder einer Strömungspumpe aber auch als Zahnräder einer Innen­ zahnradpumpe ausgebildet sein. Der Pumpenkörper 11 ist in einer Vorpumpenkammer 13 eines Adapters 14 angeordnet. Diese Vorpumpenkammer 13 hat einen Pumpeneinlaß 15, dem ein Grobfilter 16 vorgeschaltet ist. Der über den Pumpen­ einlaß 15 angesaugte Dieselkraftstoff verläßt die Vorpum­ penkammer 13 ausschließlich über einen Kraftstoffauslaß­ stutzen 17. Von dort führt eine Leitung 18 aus dem Kraft­ stofftank 2 heraus zu einem Wasserabscheider 19 und einem Feinfilter 20. Eine weitere Leitung 21 leitet den Kraft­ stoff zurück in den Kraftstofftank 2 zu einem Kraftstoff­ einlaßstutzen 22 in eine Hochdruckpumpen-Zulaufkammer 24 des Adapters 14, von wo aus der Kraftstoff zum Pumpenkör­ per 9 der Hochdruckpumpe 10 gelangt. Der vom Pumpenkörper 9 unter hohem Druck versetzte Dieselkraftstoff durch­ strömt den Elektromotor 7, wobei er ihn zugleich kühlt, und verläßt das Gehäuse 6 über einen Hochdruckstutzen 23, um zu einer Verteilerleiste und den nicht gezeigten Ein­ spritzventilen des Dieselmotors zu gelangen.

Claims (3)

1. Kraftstoff-Versorgungseinheit für ein Kraftfahrzeug mit Dieselmotor mit einer in einem Kraftstofftank ange­ ordneten, einlaßseitig mit einem Grobfilter versehenen Vorpumpe und einer Hochdruckpumpe, welche mittels eines Pumpenkörpers den ihr von einem Pumpenkörper der Vorpumpe zugeführten Dieselkraftstoff mit hohem Druck einer Ein­ spritzdüsen des Dieselmotors vorgeschalteten Verteiler­ leiste zuführen, und bei der ein Feinfilter zum Abschei­ den feiner Feststoffe im Dieselkraftstoff vor Erreichen der Einspritzdüsen vorgesehen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Pumpenkörper (9) der Hochdruckpumpe (10) auf einer gemeinsamen Welle (8) mit dem Pumpenkörper (11) der Vorpumpe (12) sitzt und von einem gemeinsamen Elektromo­ tor (7) angetrieben ist, daß die Vorpumpe (12) einen Kraftstoffauslaßstutzen (17) hat, welcher mit einer aus dem Kraftstofftank (2) heraus zur Einlaßseite des Fein­ filters (20) führenden Leitung (18) verbindbar ist, und daß die Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckpumpe (10) aus­ schließlich über einen mit der Auslaßseite des Feinfil­ ters (20) verbindbaren Kraftstoffeinlaßstutzen (22) er­ folgt.

2. Kraftstoff-Versorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorpumpe (12), die Hochdruckpumpe (10) und der beiden Pumpen gemeinsame Elektromotor (7) zu einer von einem in eine Tanköffnung (3) einsetzbaren Flansch (4) getragenen Baueinheit zusammengefaßt sind.

3. Kraftstoff-Versorgungseinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper (11) der Vorpumpe (12) in einem Adapter (14) angeordnet ist, welcher eine den Pumpenkörper (11) aufweisende und aus­ schließlich mit dem Kraftstoffauslaßstutzen (17) und dem Grobfilter (16) in Verbindung stehende Vorpumpenkammer (13) und eine hiervon getrennte, den Kraftstoffeinlaß­ stutzen (22) aufweisende Hochdruckpumpen-Zulaufkammer (24) hat.