DE69001758T2

DE69001758T2 - DEVICE BUILT IN A FUEL SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: DE69001758T2
Application number: DE1990601758
Authority: DE
Inventors: Bo Harde
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1989-09-27
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2010-09-18
Also published as: DE69001758D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in einem Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, wobei das Kraftstoffsystem einen Kraftstofftank, eine Versorgungsleitung zum Versorgen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Kraftstoff von dem Kraftstofftank und eine Rückführungsleitung zum Zurückführen von Restkraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung an den Kraftstofftank umfaßt.The invention relates to a device in a fuel system for an internal combustion engine with a fuel injection device, the fuel system comprising a fuel tank, a supply line for supplying the fuel injection device with fuel from the fuel tank and a return line for returning residual fuel from the fuel injection device to the fuel tank.

Mehr und mehr sind Brennkraftmaschinen ausgestattet mit Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, welche mit Hilfe verschiedener mechanischer und/oder elektronischer Steuereinrichtungen eine exakte Regulierung der Kraftstof fzuführung an den Motor ansprechend auf verschiedene Betriebsparameter ermöglichen. Die Kraftstoffsysteme zum Zuführen von Kraftstoff an die Motoren sind üblicherweise als Zirkulationssysteme entworfen, wobei es eine Versorgungsleitung mit einer Pumpe zum Versorgen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit Kraftstoff und eine Rückführungsleitung zum Zurückführen von Restkraftstoff an den Kraftstofftank gibt. Die Pumpe hat eine ausreichende Kapazität, einen Kraftstofffluß entsprechend einem maximalen Kraftstoffverbrauch zu schaffen. Bei geringerem Kraftstoffverbrauch wird der Restkraftstoff an den Kraftstofftank zurückgeführt.More and more internal combustion engines are equipped with fuel injection devices which, by means of various mechanical and/or electronic control devices, enable precise regulation of the fuel supply to the engine in response to various operating parameters. The fuel systems for supplying fuel to the engines are usually designed as circulation systems, where there is a supply line with a pump for supplying the fuel injection device with fuel and a return line for returning residual fuel to the fuel tank. The pump has sufficient capacity to To create fuel flow corresponding to maximum fuel consumption. If fuel consumption is lower, the remaining fuel is returned to the fuel tank.

Beim Warten der Komponenten des Kraftstoffsystems oder Ersetzen solcher Komponenten ist es notwendig, zumindest teilweise das Kraftstoffsystem auseinander zu bauen. Aufgrund der Tatsache, daß das Kraftstoffsystem eine relativ große Anzahl Komponenten enthält, enthält es ebenfalls eine relativ große Menge Kraftstoff, der ausfließen wird, wenn das Kraftstoffsystem auseinandergebaut wird. Das kann Anlaß von Problemen sein, da der Kraftstoff gewöhnlicherweise umweltschädliche Komponenten enthält, welche beispielsweise toxisch, entzündlich und/oder allergen sind. Deshalb gibt es ein deutliches Bedürfnis, das Verschütten von Kraftstoff in Werkstätten und ähnlichen Orten zu reduzieren.When servicing the components of the fuel system or replacing such components, it is necessary to at least partially disassemble the fuel system. Due to the fact that the fuel system contains a relatively large number of components, it also contains a relatively large amount of fuel that will leak out when the fuel system is disassembled. This can cause problems since fuel usually contains environmentally harmful components which are, for example, toxic, flammable and/or allergenic. Therefore, there is a clear need to reduce fuel spillage in workshops and similar locations.

Die Erfindung beabsichtigt, das oben erwähnte Problem zu lösen, und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es ermöglicht, das Verschütten von Kraftstoff auf eine vernachlässigbare Menge zu reduzieren beim Warten oder Reparieren des Kraftstoffsystems.The invention aims to solve the above-mentioned problem and to provide a device of the type mentioned in the introduction which makes it possible to reduce the spillage of fuel to a negligible amount when servicing or repairing the fuel system.

Das wird erreicht durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.This is achieved by a device having the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erf indungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the device according to the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird detaillierter beschrieben werden im folgenden mit Bezug auf die begleitende Zeichnung.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Die Figuren zeigen im einzelnen:The figures show in detail:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Kraftstoff systems mit einer Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 is a schematic view of a fuel system with a device according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Kraftstoffsystems mit der Vorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung; undFig. 2 is a schematic view of a second fuel system with the device according to an embodiment of the invention; and

Fig. 3 eine teilweise Aufrißansicht einer Koppeleinrichtung, welche in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet ist.Fig. 3 is a partial elevational view of a coupling device included in a device according to the invention.

Figur 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine 1 versehen mit einem Kraftstoffsystem mit einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Das Kraftstoffsystem umfaßt einen Kraftstofftank 2, eine Versorgungsleitung 3 zum Zuführen von Kraftstoff von dem Kraftstofftank 2 an eine Kraftstoffverteilungsleitung 4 in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Rückführungsleitung 5 zum Zurückführen von Restkraftstoff an den Kraftstofftank 2. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung umf aßt zusätzlich zur Verteilungsleitung 4 eine Anzahl von Einspritzleitungen 6, die von der Verteilungsleitung 4 an verschiedene Einspritzventile 7 ausgehen, über die Kraftstoff eingespritzt wird in die Motorenansaugleitungen (nicht gezeigt)Figure 1 shows schematically an internal combustion engine 1 provided with a fuel system with a device according to the present invention. The fuel system comprises a fuel tank 2, a supply line 3 for supplying fuel from the fuel tank 2 to a fuel distribution line 4 in a fuel injection device and a return line 5 for returning residual fuel to the fuel tank 2. The fuel injection device comprises, in addition to the distribution line 4, a number of injection lines 6 which lead from the distribution line 4 to various Injectors 7 through which fuel is injected into the engine intake lines (not shown)

Im Kraftstofftank 2 gibt es eine Kraftstoffpumpe 8 verbunden mit der Versorgungsleitung 3 zum Zuführen von Kraftstoff an die Verteilungsleitung 4 in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Die Kraftstoffpumpe 8 ist versehen mit einem Sperrventil, um Rückfluß von Kraftstoff durch die Versorgungsleitung 3 zu verhindern, wenn die Kraftstoffpumpe 8 nicht in Betrieb ist. In der Versorgungsleitung 3 gibt es ebenfalls einen Kraftstoffilter 9. Die Rückführungsleitung 5 enthält einen Druckregler 10, um einen vorbestimmten Druck in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufrechtzuerhalten, e.g. in der Verteilungsleitung 4 und der Einspritzleitung 6 sowie in der Versorgungsleitung 3.In the fuel tank 2 there is a fuel pump 8 connected to the supply line 3 for supplying fuel to the distribution line 4 in the fuel injection device. The fuel pump 8 is provided with a check valve to prevent backflow of fuel through the supply line 3 when the fuel pump 8 is not in operation. In the supply line 3 there is also a fuel filter 9. The return line 5 contains a pressure regulator 10 to maintain a predetermined pressure in the fuel injection device, e.g. in the distribution line 4 and the injection line 6 as well as in the supply line 3.

In der Versorgungsleitung 3 gibt es ebenfalls eine Koppeleinrichtung 11, welche detaillierter gezeigt ist in Figur 3 und im folgenden detaillierter beschrieben werden wird.In the supply line 3 there is also a coupling device 11, which is shown in more detail in Figure 3 and will be described in more detail below.

Figur 2 zeigt eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Kraftstoffsystem, das etwas modifiziert im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten ist. Die Komponenten, welche direkte Gegenstücke in Figur 1, wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform ist die Kraftstoffpumpe 8 im Kraftstof ftank 2 eine Vorpumpe ohne irgendein Sperrventil. Weiterhin gibt es ein separates Sperrventil 12 in der Versorgungsleitung 3. Es gibt ebenfalls eine Hauptkraftstoffpumpe 13 in der Versorgungsleitung 3. Die Koppeleinrichtung 11 ist eingegliedert in die Versorgungsleitung 3 zwischen dem Sperrventil 12 und der Hauptkraftstoffpumpe 13.Figure 2 shows an internal combustion engine 1 with a fuel system which is somewhat modified compared to that shown in Figure 1. The components which are direct counterparts in Figure 1 have been given the same reference numerals. In the embodiment shown in Figure 2, the fuel pump 8 in the fuel tank 2 is a pre-pump without any shut-off valve. Furthermore, there is a separate shut-off valve 12 in the supply line 3. There is also a Main fuel pump 13 in the supply line 3. The coupling device 11 is integrated in the supply line 3 between the shut-off valve 12 and the main fuel pump 13.

Die Koppeleinrichtung 11 in dem Kraftstoffsystem nach Figuren 1 und 2 ist in Figur 3 auf größerer Skala und teilweise aufgerissen gezeigt. Die Koppeleinrichtung 2 hat zwei offene Verbindungen 14 und 15, welche mit der Versorgungsleitung 3 verbunden sind, und eine Druckmedium-Verbindung 16, welche geschlossen ist, wenn der Motor und das Kraftstoffsystem normal funktionieren. Die Druckmedium-Verbindung ist geschlossen mittels einer Abdeckung 17, welche auf ein Außengewinde 18 auf der Druckmedium-Verbindung 16 geschraubt ist und einen Stopfen 19 hat, der sich erstreckt in die Öffnung in der Druckmedium-Verbindung und abgedichtet ist mittels eines Dichtringes 20.The coupling device 11 in the fuel system according to Figures 1 and 2 is shown in Figure 3 on a larger scale and partially broken away. The coupling device 2 has two open connections 14 and 15 which are connected to the supply line 3 and a pressure medium connection 16 which is closed when the engine and the fuel system are functioning normally. The pressure medium connection is closed by means of a cover 17 which is screwed onto an external thread 18 on the pressure medium connection 16 and has a plug 19 which extends into the opening in the pressure medium connection and is sealed by means of a sealing ring 20.

Innerhalb der Koppeleinrichtung 11 ist eine zylindrische Kammer 21 kommunizierend mit den Verbindungen 14 und 15 und der Druckmedium-Verbindung 16. Die Kammer 21 ist an ihrem Ende, das abgelegen ist von der Druckmedium-Verbindung 16, geschlossen mittels einer Abdeckung 22 mit einem Dichtring 23.Within the coupling device 11 there is a cylindrical chamber 21 communicating with the connections 14 and 15 and the pressure medium connection 16. The chamber 21 is closed at its end remote from the pressure medium connection 16 by means of a cover 22 with a sealing ring 23.

Die Druckmedium-Verbindung 16 kommuniziert mit der Kammer 21 über ein Sperrventil 24, welches dazu dient, zu verhindern, daß Kraftstoff aus läuft durch die Druckmedium-Verbindung 16, wenn die Abdeckung 17 entfernt ist. Das Sperrventil 24 besteht aus einem Einsatz 25, welcher den gesamten Querschnitt der Kammer 21 bedeckt und versehen ist mit einer Anzahl Durchgangslöcher 26 und einem elastischen Element 27 in Form eines hohlen abgeschnittenen Konus, wobei das Element normalerweise so angeordnet ist, die Löcher 26 in dem Einsatz 25 zu schließen, um zu verhindern, daß Kraftstoff von der Kammer 21 in die Druckmedium-Verbindung 16 kommt. Das Element 27 ist ebenfalls so hergestellt, daß ein äußerer Umfang in Kontakt mit der inneren Wand der Kammer 21 ist, um seine Dichtfunktion zu verbessern. Das Element 27 wird gehalten an dem Einsatz 25 durch eine Befestigungseinrichtung 28 angebracht an dem Einsatz 25, welches sich über einen Abschnitt des Elements 27 erstreckt.The pressure medium connection 16 communicates with the chamber 21 via a check valve 24 which serves to prevent fuel from leaking through the pressure medium connection 16 when the cover 17 is removed. The check valve 24 consists of an insert 25 which covers the entire cross section of the chamber 21. and is provided with a number of through holes 26 and an elastic element 27 in the form of a hollow truncated cone, which element is normally arranged to close the holes 26 in the insert 25 to prevent fuel from coming from the chamber 21 into the pressure medium connection 16. The element 27 is also manufactured so that an outer periphery is in contact with the inner wall of the chamber 21 to improve its sealing function. The element 27 is held on the insert 25 by a fastening device 28 attached to the insert 25 which extends over a portion of the element 27.

Wenn die Brennkraftmaschine und das Kraftstoffsystem im normalen Betrieb sind, ist die Druckmedium-Verbindung 16 geschlossen, wobei das Sperrventil 24 geschlossen ist und die Abdeckung 17 an ihrem Platz ist. Die Verbindungen 14 und 15 und die Kammer 21 in der Koppeleinrichtung 11 dienen in diesem Fall als Abschnitt der Versorgungsleitung 3 und beeinflussen die Funktion des Kraftstoffsystems nicht. Wenn das Kraftstoffsystem mit seiner Kraftstoffeinspritzvorrichtung gewartet oder repariert wird, ist es wünschenswert, in der Lage zu sein, das Kraftstoffsystem vom Kraftstoff zu evakuieren, um unnötiges Verschütten von Kraftstoff zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird die Abdeckung 17 entfernt von der Druckmedium-Verbindung 16, und eine Druckmediumquelle, zum Beispiel eine Quelle komprimierter Luft (nicht gezeigt) wird verbunden mit der Druckmedium-Verbindung 16. Komprimierte Luft, welche geblasen wird durch die Druckmedium-Verbindung 16 wirkt auf das Sperrventil 24, und das Element 27 wird weggezwängt von den Löchern 26 zum Öffnen einer Kommunikation mit der Kammer 21. Die komprimierte Luft, die einen Druck größer als der eingestellte Druck des Druckregulators 10 haben muß, wird dann den Kraftstoff von der Versorgungsleitung 3 einschließlich des Kraftstoffilters, der Hauptkraftstoffpumpe 13, falls vorhanden, der Verteilungsleitung 4, dem Druckregulator 10 und der Rückführungsleitung 5 verdrängen, wodurch dieser Kraftstoff an den Kraftstofftank zurückgeführt wird. Wartung und mögliche Reparatur der verschiedenen Komponenten des Kraftstoffsystems können dann ohne irgendein unnötiges Verschütten von Kraftstoff durchgeführt. Nachdem der Kraftstoff aus dem System ausgeblasen worden ist, wird die Zuführung komprimierter Luft durch die Druckmedium-Verbindung 16 abgestellt und das Sperrventil 24 kehrt in seine geschlossene Position zurück, indem das Element 27 die Löcher abdichtet. Die Abdeckung 17 wird darauf auf die Druckmedium-Verbindung 16 aufgeschraubt. Nach Zusammenbau der verschiedenen Komponenten des Kraftstoffsystems kann das System wieder benutzt werden, wobei die Koppeleinrichtung 11 einen Teil der Versorgungsleitung 3 ohne irgendeinen Einfluß auf die Funktion des Systems ist.When the internal combustion engine and the fuel system are in normal operation, the pressure medium connection 16 is closed, the check valve 24 being closed and the cover 17 being in place. The connections 14 and 15 and the chamber 21 in the coupling device 11 serve in this case as a section of the supply line 3 and do not affect the function of the fuel system. When the fuel system with its fuel injection device is serviced or repaired, it is desirable to be able to evacuate the fuel system from fuel in order to avoid unnecessary spillage of fuel. For this purpose, the cover 17 is removed from the pressure medium connection 16, and a pressure medium source, for example a source of compressed air (not shown) is connected to the pressure medium connection 16. Compressed air which is blown through the pressure medium connection 16 acts on the check valve 24, and the element 27 is forced away from the holes 26 to open communication with the chamber 21. The compressed air, which must have a pressure greater than the set pressure of the pressure regulator 10, will then displace the fuel from the supply line 3 including the fuel filter, the main fuel pump 13, if present, the distribution line 4, the pressure regulator 10 and the return line 5, thereby returning this fuel to the fuel tank. Maintenance and possible repair of the various components of the fuel system can then be carried out without any unnecessary spillage of fuel. After the fuel has been blown out of the system, the supply of compressed air through the pressure medium connection 16 is shut off and the shut-off valve 24 returns to its closed position with the element 27 sealing the holes. The cover 17 is then screwed onto the pressure medium connection 16. After reassembly of the various components of the fuel system, the system can be used again, whereby the coupling device 11 is part of the supply line 3 without any influence on the function of the system.

Claims

1. Device in a fuel system of an internal combustion engine (1) with a fuel injection device (4, 6, 7), the fuel system comprising a fuel tank (2), a supply line (3) for supplying the fuel injection device (4, 6, 7) from the fuel tank (2) and a return line (5) for returning residual fuel from the fuel injection device (4, 6, 7) to the fuel tank (2),

characterized in that

a coupling device (11) is arranged in the supply line (3) near its end in the fuel tank (2), the coupling device having two open connections (14, 15) for the supply line (3) with free flow for the fuel and a pressure medium connection (16) which is closed during operation of the machine (1), a pressure medium being introduced through the connection (16) during an evacuation in order to bring the fuel out of the fuel system, and a shut-off valve (8, 12) in the supply line (3) between the coupling device (11) and the end of the supply line (3) located in the fuel tank (2), and the check valve only allows flow in the supply line (3) in the direction away from the fuel tank (2).

2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure medium connection (16) of the coupling device (11) is provided with a check valve (24) for preventing fuel from flowing out through the pressure medium connection (16).

3. Device according to claim 2, characterized in that the check valve (24) in the coupling device (11) has an element (27) made of elastic material in the form of a hollow truncated cone, which in normal operation is arranged to cover at least one opening (26) in an insert (25) in the pressure medium connection (16) and to expose the opening (26) under the influence of the pressure medium when it is introduced through the pressure medium connection (16).