DE4438094C2 - Schwalltopf für einen Kraftstofftank - Google Patents
Schwalltopf für einen KraftstofftankInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwalltopf für
einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Schwalltöpfe haben allgemein die Aufgabe, auch bei nahezu
entleertem Kraftstofftank und entsprechend geringem Rest
volumen an Kraftstoff sicherzustellen, daß das Ansaugsieb
der Kraftstoff-Förderpumpe bei den verschiedensten Be
triebsbedingungen des Kraftfahrzeugs (z. B. beim Befahren
längerer Steigungen) noch in den Kraftstoff eintaucht. Zu
diesem Zweck wird Kraftstoff im Schwalltopf gesammelt,
was beispielsweise durch eine oder mehrere bodennahe Zu
lauföffnungen mit Rückschlagventilen erfolgen kann. Eine
andere Lösung hierzu ist z. B. aus der WO 93/25403 A1 be
kannt, nach der der Schwalltopf über bodennahe Sauglei
tungen und Strahlpumpen befüllt wird.
Durch den in den Schwalltopf einströmenden Kraftstoff
sammeln sich im Schwalltopf über die gesamte Fahrzeugle
bensdauer Schmutzpartikel an. Diese entstammem entweder
dem sogenannten Urschmutz, der sich von Anfang an im
Kraftstofftank befindet oder werden beim Betanken mit dem
Kraftstoff zugeführt. Dies führt im Lauf der Zeit zu
einer Belegung des Ansaugsiebes der Kraftstoff-Förder
pumpe und damit zu einer Verkleinerung des wirksamen
Saugquerschnitts. Aus diesem Grund muß die Siebfläche so
groß ausgelegt werden, daß auch bei fortgeschrittener
Oberflächenverschmutzung des Ansaugsiebes noch eine aus
reichende Menge an Kraftstoff zur Brennkraftmaschine ge
fördert wird. Insbesondere bei höheren Außentemperaturen
und damit entsprechend hohen Kraftstoff-Temperaturen kann
es bei entsprechend reduziertem Ansaugquerschnitt zu Stö
rungen in der Kraftstoffversorgung kommen. Darüber hinaus
können Partikel, die sich unterhalb des Ansaugsiebes an
sammeln, zu einer Beschädigung der Sieboberfläche auf
grund von Scheuerbewegungen führen, da die Kraftstoff-
Förderpumpe in der Regel elastisch gelagert ist und wäh
rend des Betriebs des Kraftfahrzeuges fortwährend
Schwingbewegungen ausführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den bekannten Schwalltopf
weiterzubilden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Durch die gezielte Ablagerung der partikelförmigen Verun
reinigungen werden diese vom Ansaugsieb ferngehalten. Da
mit ist eine sichere Kraftstoffversorgung über die ge
samte Fahrzeuglebensdauer möglich. Durch die Ablagerung
der Verunreinigungen setzt sich das Ansaugsieb nicht mit
den Partikeln zu, so daß das Ansaugsieb kleiner dimensio
niert werden kann. Besonders wirkungsvoll ist die Anbrin
gung der Ablagerungseinrichtung im Bereich der Strecke
zwischen der Zulauföffnung und dem Ansaugsieb, da über
diesem Bereich permanent Kraftstoff hinwegströmt und sich
hierbei die Partikel mit höherem spezifischem Gewicht als
Kraftstoff ablagern können. Die Ablagerungseinrichtung
kann sich aber auch über den gesamten Boden des Schwall
topfes erstrecken.
Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2
werden im Boden des Schwalltopfes quasi Vertiefungen ge
schaffen, in denen sich die Partikel ablagern können. Die
Tiefe der Taschen richtet sich nach der Strömungsge
schwindigkeit des Kraftstoffs in diesem Bereich sowie
nach den Erschütterungen, denen der Schwalltopf ausge
setzt ist. Bei entsprechender Dimensionierung der
Schmutzsammeltaschen nehmen diese über die Gesamtlebens
dauer des Fahrzeuges die Schmutzpartikel auf, die sich
aus dem Kraftstoff absetzen. Die Trennwände verhindern,
daß die Schmutzpartikel wieder weggeschwemmt werden. Be
sonders vorteilhaft ist es dabei, die Schmutzsammelta
schen in solchen Bereichen anzuordnen, in denen der
Kraftstoff mit geringer Geschwindigkeit vorbeiströmt. In
besonderer Weise bietet sich eine gitterförmige Untertei
lung der Ablagerungseinrichtung an.
Zur Sicherstellung eines ausreichend hohen Kraftstoff
niveaus im Schwalltopf werden statt der einfachen Zulauf
öffnung häufig Strahlpumpen eingesetzt, um Restvolumina
von Kraftstoff in den Schwalltopf zu fördern. Eine derar
tige Anordnung zeigt die eingangs bereits genannte
WO 93/25403 A1. Durch den Einsatz von Strahlpumpen ent
stehen in der Regel Gasblasen, so daß die Strahlpumpe ge
mäß Anspruch 3 vorteilhafterweise zunächst in einen Gas
abscheideraum fördert, der vom Ansaugbereich des Siebes
der Kraftstoff-Förderpumpe räumlich getrennt ist.
Eine derartige Aufteilung des Innenraums des Schwall
topfes ist an sich beispielsweise aus der EP 0 295 428 B1
bekannt. Gemäß dieser Patentschrift ist der Gasabscheide
raum ringförmig um den Innenbereich des Schwalltopfes an
geordnet. Gemäß der Weiterbildung der Erfindung nach An
spruch 3 läßt sich ein solcher Gasabscheideraum in beson
ders vorteilhafter Weise dazu einsetzen, aus dem von der
Strahlpumpe geförderten Kraftstoff die Verunreinigungs
partikel zu entfernen, indem der Boden des Gasabscheide
raumes zumindest in Teilbereichen mit einer Einrichtung
zur Ablagerung der Schmutzpartikel versehen wird. Hierfür
bietet sich insbesondere der von der Strahlpumpe weiter
entfernte Bereich an, da hier die Strömungsgeschwindig
keit des Kraftstoffes entsprechend geringer ist, wodurch
die Ablagerung der Schmutzpartikel erleichtert wird.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
der Zeichnung nachfolgend näher dargestellt und erläu
tert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs mit
einem Schwalltopf im Querschnitt (Kraftstoff-
Förderpumpe mit Ansaugsieb nicht im Schnitt
dargestellt) und
Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie II-II
in Fig. 1 (ohne Kraftstoff-Förderpumpe darge
stellt).
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schwalltopf 1 im Verti
kal- bzw. Horizontalschnitt. Der Schwalltopf 1 ist gemäß
Fig. 1 über eine Befestigungsplatte 2 mit dem Boden 3
eines Kraftstofftanks 4 verbunden. Fig. 2 zeigt den
Schwalltopf 1 ohne benachbarte Komponenten. Der Schwall
topf 1 besteht aus einer zylinderähnlichen Außenwand 5
und einer kreisähnlichen Bodenplatte 6, die zusammen die
Topfform bilden. Das Innere des Schwalltopfes 1 ist durch
eine Wand 7 in einen äußeren ringähnlichen Gasabscheide
raum 8 und in einen inneren Pumpenraum 9 unterteilt. Der
Pumpenraum 9 nimmt über Befestigungselemente 10 und 11
eine Kraftstoff-Förderpumpe 12 auf. Die Kraftstoff-För
derpumpe 12 ist über Kraftstoffleitungen 13 mit der nicht
dargestellten Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges ver
bunden. Die Ansaugung des Kraftstoffes erfolgt über ein
dem der Bodenplatte 6 des Schwalltopfes 1 zugewandtes An
saugsieb 14 an der Unterseite der Kraftstoff-Förderpumpe
12.
Der Zulauf von Kraftstoff erfolgt über eine Zulauföffnung
22, in die in vorliegenden Ausführungsbeispiel eine nur
andeutungsweise dargestellte Strahlpumpe 15 eingesetzt
ist. Die Strahlpumpe 15 fördert unter Ausnutzung der
Energie des unter Druck stehenden überschüssigen Kraft
stoffes, der von der Brennkraftmaschine zurückfließt, den
Kraftstoff aus dem Bodenbereich des Kraftstofftankes 4 in
das Innere des Schwalltopfes 1, so daß bei allen Be
triebszuständen des Kraftfahrzeuges das Ansaugsieb 14 von
Kraftstoff bedeckt ist, solange ein Restvolumen an Kraft
stoff im Kraftstofftank 4 vorhanden ist. Der von der
Strahlpumpe 15 geförderte Kraftstoff gelangt zunächst in
den Gasabscheideraum 8, der sich aus einem geraden Ein
laufbereich 16 und einem daran anschließenden Ringkanal
17 zusammensetzt. Während im Einlaufbereich 16 der geför
derte Kraftstoff noch eine beträchtliche Strömungsge
schwindigkeit besitzt, reduziert sich die Strömungsge
schwindigkeit im Verlauf des Ringkanals 17 zusehends, wo
bei die gasförmigen Bestandteile vom Kraftstoff getrennt
werden. Der Ringkanal 17 geht an seinem Ende in den Pum
penraum 9 über. In der zweiten Hälfte des Ringkanals 17,
also in dem Bereich mit geringerer Strömungsgeschwindig
keit, ist eine Einrichtung 18 zur Ablagerung von parti
kelförmigen Verunreinigungen aus dem Kraftstoff vorgese
hen, die aus einer Vielzahl von Schmutzsammeltaschen 19
besteht, die von Trennwänden 20a und 20b begrenzt werden.
Die Trennwände 20a und 20b sind senkrecht zueinander aus
gerichtet, wodurch quadratische oder rechteckförmige
Schmutzsammeltaschen 19 entstehen.
Die Zusatzdarstellung in Fig. 2 ist als ein in die Zei
chenebene gelegter Horizontalschnitt entlang der Mittel
linie des Ringkanals 17 zu verstehen. Aus dieser Schnitt
darstellung erkennt man, daß die Einrichtung 18 zur Abla
gerung der Schmutzpartikel über eine Einlauframpe 21 aus
dem Boden des Ringkanals 17 hervorgeht und am anderen
Ende über eine Auslauframpe 23 (nicht eigens dargestellt)
in den Pumpenraum 9 übergeht.
Die Funktionsweise der Ablagerungseinrichtung 18 ist im
folgenden kurz erläutert: Der Kraftstoff strömt im hinte
ren Bereich des Ringkanals 17 mit nur mehr geringer Ge
schwindigkeit über die Schmutzsammeltaschen 19 hinweg, so
daß sich die partikelförmigen Verunreinigungen mit höhe
rem spezifischem Gewicht als der Kraftstoff in den
Schmutzsammeltaschen 19 ablagern können. Die gitterförmi
gen Trennwände 20 verhindern einen Weitertransport der
Schmutzpartikel in Richtung des Pumpenraumes 9.
Mit der einfach aufgebauten, kostengünstigen und mit nur
geringem Aufwand einzubringenden Ablagerungseinrichtung
18 können in wirkungsvoller Weise partikelförmige Verun
reinigungen aus dem Kraftstoff entfernt werden.
Claims (3)
1. Schwalltopf für einen Kraftstofftank eines Kraft
fahrzeugs, der in seinem Inneren eine Kraftstoff-
Förderpumpe mit einem Ansaugsieb aufnimmt, am Boden
des Kraftstofftanks angeordnet ist und eine boden
nahe Zulauföffnung für den Kraftstoff aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Schwall
topfs (1) zumindest im Bereich zwischen der Zulauf
öffnung (22) und dem Ansaugsieb (14) eine Einrich
tung (18) zur Ablagerung von im Kraftstoff vorhan
denen partikelförmigen Verunreinigungen vorgesehen
ist.
2. Schwalltopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (18) von
mehreren Schmutzsammeltaschen (19) gebildet wird,
die durch etwa senkrecht zum Boden des Schwalltopfs
(1) verlaufende Trennwände (20a, 20b) voneinander
getrennt sind.
3. Schwalltopf nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2 mit
einer Strahlpumpe, die Kraftstoff aus dem Kraft
stofftank in das Innere des Schwalltopfs fördert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (15) in
einen Gasabscheideraum (8) fördert, der vom Ansaug
bereich des Ansaugsiebes (14) durch eine Wand (7)
getrennt ist und daß sich die Ablagerungseinrichtung
(18) am Boden des Gasabscheideraums (8) befindet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4438094A DE4438094C2 (de) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | Schwalltopf für einen Kraftstofftank |
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DE4438094A DE4438094C2 (de) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | Schwalltopf für einen Kraftstofftank |
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DE4438094A1 DE4438094A1 (de) | 1996-05-02 |
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ID=6531644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4438094A Expired - Lifetime DE4438094C2 (de) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | Schwalltopf für einen Kraftstofftank |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4438094C2 (de) |
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DE102018202211A1 (de) | 2018-02-13 | 2019-08-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Versorgungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie Kraftfahrzeug |
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