DE4426946B4

DE4426946B4 - Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE4426946B4
Application number: DE4426946A
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl.-Ing. Kleppner; Werner Dipl.-Ing. Schmid (BA)
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2014-07-30
Also published as: FR2723147B1; KR100377895B1; DE4426946A1; ITMI951625A0; ITMI951625A1; IT1277352B1; FR2723147A1

Abstract

Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Vorratsbehälter (10) angeordneten Staubehälter (12), mit einem aus dem Staubehälter (12) ansaugenden und druckseitig mit der Brennkraftmaschine (18) verbundenen Kraftstofförderaggregat (14), mit einer Zweigleitung (26), deren Verbindung mit der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) durch ein Sperrventil (24; 124) steuerbar ist, und mit einer mit der Zweigleitung (26) verbundenen Strahlpumpe (30), die Kraftstoff in den Staubehälter (10) fördert, wobei das Sperrventil (24; 124) ein mit einem der Zweigleitung (26) zugeordneten Sitz (40) zusammenwirkendes, federbelastetes Schließglied (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (42) in der Verbindung (16) der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) mit der Brennkraftmaschine (18) in Förderrichtung zur Brennkraftmaschine (18) hin öffnend angeordnet ist und daß das Sperrventil (24; 124) wenigstens einen zumindest bei geschlossenem Sperrventil (24; 124) die einzige Verbindung der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) mit der Brennkraftmaschine (18) bildenden Durchlaß (56; 58;...

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist durch die DE 42 24 981 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist einen im Vorratsbehälter angeordneten Staubehälter auf, aus dem ein Kraftstofförderaggregat ansaugt, das druckseitig mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. Es ist eine Zweigleitung vorgesehen, deren Verbindung mit der Druckseite des Kraftstofförderaggregats durch ein Sperrventil steuerbar ist, das bei Überschreiten eines bestimmten Druckes auf der Druckseite des Kraftstofförderaggregats die Verbindung der Zweigleitung mit der Druckseite freigibt. Mit der Zweigleitung ist eine Strahlpumpe verbunden, die Kraftstoff in den Staubehälter fördert. Das Sperrventil weist ein mit einem der Zweigleitung zugeordneten Sitz zusammenwirkendes federbelastetes Schließglied auf. Durch das Sperrventil soll sichergestellt werden, daß vor allem beim Starten der Brennkraftmaschine, wenn durch das Kraftstofförderaggregat noch nicht die volle Menge gefördert wird, nicht von der geringen Fördermenge nach ein Teil für die Strahlpumpe abgezweigt wird, was das Starten bzw. den Betrieb der Brennkraftmaschine beeinträchtigen würde, da dann zu dieser zu wenig Kraftstoff gefördert wird. Es gibt jedoch Ausführungen von Vorrichtungen zum Fördern von Kraftstoff, bei denen das Kraftstofförderaggregat bereits vor einer Betätigung des Anlassers des Kraftfahrzeugs Kraftstoff fördert und damit auf dessen Druckseite ein Druck entsteht, der ausreicht, um das Sperrventil zu öffnen. In diesem Fall ist das Sperrventil bei Betätigung des Anlassers der Brennkraftmaschine bereits geöffnet, so daß zur Brennkraftmaschine so lange zu wenig Kraftstoff gefördert wird, bis der Druck auf der Druckseite des Kraftstofförderaggregats wieder so weit abgesunken ist, daß das Sperrventil schließt. Insgesamt werden dabei das Startverhalten der Brennkraftmaschine und deren Betrieb nach dem Starten negativ beeinflußt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Sperrventil erst öffnet, wenn das Kraftstofförderaggregat eine gewisse Menge Kraftstoff fördert, wobei dann durch den Druckabfall am Durchlaß das Schließglied vom Sitz abgehoben wird. Durch gezielte Abstimmung der Größe des wenigstens einen Durchlasses und der Vorspannung der Schließfeder kann ein Abheben des Schließglieds vom Sitz ab einer bestimmten Fördermenge erreicht werden, die groß genug ist, um sowohl einen ordnungsgemäßen Betrieb der Brennkraftmaschine als auch den Betrieb der Strahlpumpe zu ermöglichen.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in einer vereinfachten Prinzipdarstellung, 2 ein Sperrventil der Vorrichtung von 1 in vergößerter Darstellung, 3 einen Schnitt durch das Sperrventil entlang der Linie III-III in 2 und 4 eine Variante des Sperrventils von 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In 1 ist eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 10 dargestellt. Im Vorratsbehälter 10 ist eine Kammer abgetrennt, die einen Staubehälter 12 bildet. Die Vorrichtung weist ein Kraftstofförderaggregat 14 auf, das einen elektrischen Antriebsmotor und einen Pumpenteil umfaßt, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Das Kraftstofförderaggregat 14 saugt aus dem Staubehälter 12 Kraftstoff an und ist im Staubehälter 12 angeordnet. Druckseitig ist das Kraftstofförderaggregat 14 über eine Druckleitung 16 mit der Brennkraftmaschine 18 verbunden. In der Druckleitung 16 ist ein Rückschlagventil 20 angeordnet. Von der Brennkraftmaschine 18 führt eine Rücklaufleitung 22 zum Vorratsbehälter 10 zurück, durch die vom Kraftstofförderaggregat 14 geförderter und von der Brennkraftmaschine 18 nicht verbrauchter Kraftstoff zurückfließt. Die Mündung 23 der Rücklaufleitung 22 ist so angeordnet, daß der aus dieser austretende Kraftstoff in den Staubehälter 12 gelangt.

In der Druckleitung 16 ist stromaufwärts des Rückschlagventils 20 ein Sperrventil 24 angeordnet, von dem eine Zweigleitung 26 abführt. Die Zweigleitung 26 weist einen nahe dem Boden 11 des Vorratsbehälters 10 verlaufenden Abschnitt 28 auf, in dem eine Strahlpumpe 30 angeordnet ist. Die Strahlpumpe 30 ist beim Ausführungsbeispiel liegend angeordnet und deren Druckrohr 32 durchdringt eine seitliche Wandung 13 des Staubehälters 12, so daß es in den Staubehälter 12 mündet und die Strahlpumpe 30 Kraftstoff in den Staubehälter 12 fördert.

Das Sperrventil 24 weist, wie in 2 dargestellt, ein Ventilgehäuse 34 auf, an dem ein Abschnitt 16a der Druckleitung 16 zum Kraftstofförderaggregat 14 hin und ein Abschnitt 16b der Druckleitung 16 zur Brennkraftmaschine hin angeschlossen sind. Das Ventilgehäuse 34 weist außerdem eine Zylinderbohrung 36 auf, in die ein Stutzen 38 mündet, der etwa radial zur Längsachse 35 des Ventilgehäuses 34 angeordnet und an dessen aus dem Ventilgehäuse 34 ragendem Ende die Zweigleitung 26 angeschlossen ist. Der Stutzen 38 ist in der Zylinderbohrung 36 abgewinkelt, so daß er einen sich etwa parallel zur Längsachse 35 des Ventilgehäuses 34 in Richtung des zur Brennkraftmaschine 18 hin geförderten Kraftstoffs erstreckenden Abschnitt 39 aufweist. Das Stirnende des Abschnitts 39 des Stutzens 38 ist als ein Ventilsitz 40 ausgebildet. In die Zylinderbohrung 36 taucht in der Schließstellung des Sperrventils 24 ein Schließglied 42 ein, das kolbenartig ausgebildet ist. Das Schließglied 42 ist hohl ausgebildet und weist einen mit dem Sitz 40 zusammenwirkenden Boden 44 und eine an diesen vom Sitz 40 wegweisend anschließende Zylinderwandung 46 auf, über die es in der Zylinderbohrung 36 geführt ist. Die Zylinderbohrung 36 erstreckt sich entlang des Abschnitts 39 des Stutzens 38 bis über den Sitz 40 hinaus. An die Zylinderbohrung 36 vom Sitz 40 weg weisend anschließend ist koaxial zu dieser im Ventilgehäuse 34 ein Führungsabschnitt 48 vorhanden, in dem das Schließglied 42 verschiebbar geführt ist. Der Führungsabschnitt 48 weist mehrere über den Umfang des Schließglieds 42 mit Abstand zueinander angeordnete, sich etwa parallel zur Längsachse 35 erstreckende Stege 50 auf. Die zur Längsachse 35 weisenden Enden der Stege sind, wie in 3 dargestellt, etwa auf dem gleichen Durchmesser angeordnet wie die Zylinderbohrung 36, so daß zwischen diesen das Schließglied 42 verschiebbar geführt ist. Zwischen den Stegen 50 sind Zwischenräume 52 vorhanden, die ausgehend von der Zylinderbohrung 36 eine Querschnittserweiterung darstellen. Der Führungsabschnitt 48 kann beispielsweise erzeugt werden, indem im entsprechenden Abschnitt der Zylinderbohrung 36 die Zwischenräume 52 bildende Nuten eingebracht werden.

In das Schließglied 42 taucht eine Schließfeder 54 ein, die als eine Schraubendruckfeder ausgebildet ist und die zwischen der dem Sitz 40 abgewandten Seite des Bodens 94 und einer Stirnwand des Ventilgehäuses 34 eingespannt ist und das Schließglied 42 gegen den Sitz 40 drückt. Das Schließglied 42 ist somit in der die Verbindung der Druckseite des Kraftstofförderaggregats 14 mit der Brennkraftmaschine 18 bildenden Druckleitung 16 in Förderrichtung zur Brennkraftmaschine 18 hin öffnend angeordnet.

Das Sperrventil 24 weist wenigstens einen in dessen geschlossener Stellung die einzige Verbindung der Druckseite des Kraftstofförderaggregats mit der Brennkraftmaschine 18 bildenden Durchlaß auf, der eine Drosselstelle für den zur Brennkraftmaschine 18 geförderten Kraftstoff bildet. Der wenigstens eine Durchlaß kann durch wenigstens eine Öffnung 56 im Boden 44 des Schließglieds 42 und/oder durch wenigstens eine Aussparung 52 im Außenumfang des Schließglieds 42 und/oder durch wenigstens eine Querschnittserweiterung 60 der Zylin derbohrung 36 gebildet sein. Die Querschnittserweiterung 60 kann in Form einer Nut oder Rinne ausgebildet sein.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise der wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Vorrichtung erläutert. Beim Starten der Brennkraftmaschine 18 wird vom Kraftstofförderaggregat 14 zunächst nur eine geringe Menge Kraftstoff gefördert, die zur Brennkraftmaschine 18 gelangen soll. Dabei ist das Sperrventil 24 geschlossen und dessen Schließglied 42 taucht in die Zylinderbohrung 36 ein und liegt am Sitz 40 diesen verschließend an. Die geringe durch den wenigstens einen Durchlaß 56 bzw. 58 bzw. 60 strömende Kraftstoffmenge erzeugt nur einen geringen Druckabfall, der nicht ausreicht, um das Schließglied 42 gegen die Kraft der Schließfeder 54 aus der Zylinderbohrung 36 zu verschieben und damit den Sitz 40 freizugeben. Bei geschlossenem Sperrventil 24 gelangt durch den wenigstens einen Durchlaß 56 bzw. 58 bzw. 60 die gesamte vom Kraftstofförderaggregat 14 geförderte Kraftstoffmenge zur Brennkraftmaschine 18.

Während des Betriebs des Kraftstofförderaggregats 14 nimmt die von diesem geförderte Kraftstoffmenge zu, die schließlich so groß wird, daß von. dieser eine Teilmenge zum Betrieb der Strahlpumpe 30 abgezweigt werden kann, ohne daß der Betrieb der Brennkraftmaschine 18 hierdurch beeinträchtigt wird. Wenn der am wenigstens einen Durchlaß 56 bzw. 58 bzw. 60 durch den hindurchströmenden Kraftstoff verursachte Druckabfall ausreicht, um die Vorspannung der Schließfeder 54 zu überwinden, so hebt das Schließglied 42 vom Sitz 40 ab und es kann Kraftstoff von der Druckseite des Kraftstofförderaggregats 14 durch die Zweigleitung 26 zur Strahlpumpe 30 strömen. Die Größe des wenigstens einen Durchlasses 56 bzw. 58 bzw. 60 und die Vorspannung der Schließfeder 54 sind innerhalb eines relativ großen Toleranzbereichs so aufeinander abgestimmt, daß das Schließglied 42 vom Sitz 40 abhebe, wenn die vom Kraftstofförderaggregat 14 geförderte Kraftstoffmenge ausreichend groß ist, um auch bei Abzweigung einer Menge für den Betrieb der Strahlpumpe 30 einen einwandfreien Betrieb der Brennkraftmaschine 18 sicherzustellen. Beim Öffnen des Sperrventils 24 taucht das Schließglied 42 aus der Zylinderbohrung 36 aus und ist nur noch im Führungsabschnitt 48 angeordnet. Hierbei wird vom Schließglied 42 ein zusätzlicher Durchlaß für den zur Brennkraftmaschine 18 geförderten Kraftstoff freigegeben, der durch die Zwischenräume 52 zwischen den Stegen 50 gebildet ist.

In 4 ist eine Variante des Sperrventils 124 dargestellt, das im wesentlichen gleich aufgebaut ist wie vorstehend beschrieben und zu dem nachfolgend nur die abweichenden Merkmale beschrieben werden. Beim Sperrventil 124 gemäß der Variante gleich wie vorstehend beschrieben ausgebildete Teile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. Anstelle des Führungsabschnitts 48 ist im Ventilgehäuse 134 ein Abschnitt 148 einer Zylinderbohrung vorgesehen, der einen größeren Durchmesser aufweist als die Zylinderbohrung 36. Beim Öffnen des Sperrventils 124 taucht das Schließglied 42 aus der Zylinderbohrung 36 aus und gibt einen zusätzlichen Durchlaß für den zur Brennkraftmaschine 18 geförderten Kraftstoff frei, der vom zwischen dem Außenumfang des Schließglieds 42 und dem Zylinderbohrungsabschnitt 148 vorhandenen Ringraum 152 gebildet ist. Die Wirkungsweise des Sperrventils 124 gemäß der Variante ist gleich wie vorstehend beschrieben.

Es ist auch möglich, das Sperrventil 24 so auszubilden, daß die Zylinderbohrung 36 durchgehend ausgebildet ist und daß der wenigstens eine Durchlaß 56 bzw. 58 bzw. 60 auch bei geöffnetem Sperrventil 24, das heißt bei vom Sitz 40 abgehobenem Schließglied 42 die einzige Verbindung der Druckseite des Kraftstofförderaggregats 14 mit der Brennkraftmaschine 18 darstellt.

Durch die vorstehend erläuterte Ausbildung des Sperrventils 24 bzw. 124 ist die Wirkung der Vorrichtung auch dann sichergestellt, wenn das Kraftstofförderaggregat 14 bereits vor dem Starten der Brennkraftmaschine 18 Kraftstoff fördert und somit in der Druckleitung 16 ein Druckaufbau erfolgt. Dabei strömt jedoch durch die Druckleitung 16 noch kein Kraftstoff bzw. nur eine geringe Kraftstoffmenge, so daß das Sperrventil 24 bzw. 124 geschlossen bleibt, bis von Kraftstofförderaggregat eine ausreichende Menge gefördert wird.

Claims

Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem im Vorratsbehälter (10) angeordneten Staubehälter (12), mit einem aus dem Staubehälter (12) ansaugenden und druckseitig mit der Brennkraftmaschine (18) verbundenen Kraftstofförderaggregat (14), mit einer Zweigleitung (26), deren Verbindung mit der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) durch ein Sperrventil (24; 124) steuerbar ist, und mit einer mit der Zweigleitung (26) verbundenen Strahlpumpe (30), die Kraftstoff in den Staubehälter (10) fördert, wobei das Sperrventil (24; 124) ein mit einem der Zweigleitung (26) zugeordneten Sitz (40) zusammenwirkendes, federbelastetes Schließglied (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (42) in der Verbindung (16) der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) mit der Brennkraftmaschine (18) in Förderrichtung zur Brennkraftmaschine (18) hin öffnend angeordnet ist und daß das Sperrventil (24; 124) wenigstens einen zumindest bei geschlossenem Sperrventil (24; 124) die einzige Verbindung der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) mit der Brennkraftmaschine (18) bildenden Durchlaß (56; 58; 60) aufweist, der eine Drosselstelle für den zur Brennkraftmaschine (18) geförderten Kraftstoff bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Schließglied (42) bei geöffnetem Sperrventil (24; 124) ein zusätzlicher Durchlaß (52; 152) zur Verbindung der Druckseite des Kraftstofförderaggregats (14) mit der Brennkraftmaschine (18) aufgesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (124) ein Ventilgehäuse (134) mit einer gestuften Zylinderbohrung (36 ,148) aufweist, daß das Schließglied (42) bei geschlossenem Sperrventil (124) in den Abschnitt (36) der Zylinderbohrung mit kleinerem Durchmesser eintaucht und bei geöffnetem Sperrventil (124) i dem Abschnitt (148) der Zylinderbohrung mit größerem Durchmesser angeordnet ist und daß zwischen dem Umfang des Schließglieds (42) und dem Abschnitt (148) der Zylinderbohrung mit größerem Durchmesser ein den zusätzlichen Durchlaß bildender Ringraum (152) vorhanden ist. (4)
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (24) ein Ventilgehäuse (34) mit einer Zylinderbohrung (36) aufweist, in der das Schließglied (42) verschiebbar geführt ist, daß an die Zylinderbohrung (36) anschließend ein Führungsabschnitt (48) für das Schließglied (42) mit einer Querschnittserweiterung (52) gegenüber der Zylinderbohrung (36) aufweist, daß das Schließglied (42) bei geschlossenem Sperrventil (24) in die Zylinderbohrung (36) eintaucht und bei geöffnetem Sperrventil (24) nur im Führungsabschnitt (48) angeordnet ist und daß zwischen dem Umfang des Schließglieds (42) und dem Führungsabschnitt (48) ein den zusätzlichen Durchlaß bildender Zwischenraum (52) verbleibt. (2, 3)
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (42) den wenigstens einen Durchlaß (56; 58) aufweist. (2, 3)
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (42) in einer Bohrung (36) des Sperrventils (24; 124) verschiebbar ist und daß der wenigstens eine Durchlaß durch eine Erweiterung (60) der Bohrung (36) gebildet ist. (4)
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Durchlaß durch eine Erweiterung (60) der Zylinderbohrung (36) gebildet ist. (4)