EP0307739A2 - Entlüftungsvorrichtung für eine Kraftstoffanlage von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Entlüftungsvorrichtung für eine Kraftstoffanlage von Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0307739A2 EP88114398A EP88114398A EP0307739A2 EP 0307739 A2 EP0307739 A2 EP 0307739A2 EP 88114398 A EP88114398 A EP 88114398A EP 88114398 A EP88114398 A EP 88114398A EP 0307739 A2 EP0307739 A2 EP 0307739A2
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    • F02M37/0023—Valves in the fuel supply and return system
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    • F02M37/20—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by means for preventing vapour lock

Definitions

  • the invention relates to a ventilation device for a fuel system of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.
  • a ventilation device which is designed as a ventilation hole and is arranged downstream of a fuel filter in a cross-connection between the supply line and the return line. That from the fuel filter The venting quantity escapes through the ventilation bore and finally back into the fuel tank together with the flushing quantity pressed by the injection pump.
  • the throttling passage In order to exclude the risk of clogging with such a venting or throttling bore, the throttling passage must have a certain minimum cross section reduces the delivery pressure, there is an impairment of the engine performance and the reduced flushing volume returned by the high-pressure injection pump has an adverse effect on the pump cooling.
  • the invention has for its object to eliminate the disadvantages described and to provide an improved ventilation device in a fuel system of the type described, which ensures permanent ventilation during operation of the internal combustion engine, but also allows that while the engine is at a standstill Leakages in the pipe system can prevent flow from the return pipe or flow pipe.
  • the measure according to the invention results in a valve-like function.
  • a pressure builds up in the feed line, which lifts the closing element from the valve seat on the input side, such that air already in the fuel system, due to the low flow resistance, allows this closing element to flow freely around the connected return line and thus into the tank .
  • the closing element raises it further due to the higher flow resistance and presses it largely sealingly against the valve seat on the outlet side.
  • the gases continuously escaping from the fuel in normal driving operation and collected in the filter upper part can continue to escape in this position of the closing member without significant amounts of fuel passing through.
  • the closing element comes against by gravity Overlying valve seat to the system and creates a seal in the opposite direction, so that the previous connection between the flow and return line is reliably interrupted and the backflow is prevented.
  • a designated with 1 fuel system for an air-compressing internal combustion engine 2 contains a ventilation device, which is designed as a double-acting changeover valve 3 and is inserted into a fuel filter 4 so that a supply line 6 starting from a feed pump 5 and connected to the fuel filter 4 and containing unfiltered fuel contains Return line 7 can be connected, which leads from a high-pressure injection pump 8 to a fuel tank 9.
  • the changeover valve 3 consists of a hollow screw body screwed into the fuel filter 4 with a centrally running stepped blind bore 10, the stepping of which forms an overhead valve seat 11.
  • An underlying valve seat 12 is formed by a ring 13 pressed into the blind bore 10.
  • a closing member 14 is arranged such that it can move freely, depending on the operating state of the internal combustion engine 2, on one of the two valve seats 11, 12.
  • 2 is a ball, but it can also be a plate-shaped part.
  • the ball has a defined surface roughness, through which vent gases can in principle pass over the hollow screw body via the blind bore 10 and a continuous transverse bore 15.
  • a ring piece 16 connects the transverse bore 15 to the return line 7.
  • the valve seat 11 can have a defined surface roughness or one or more small notches without significant amounts of fuel being removed.
  • the ventilation is permanently ensured.
  • the valve seat 13 below and the ball have the function of a check valve.
  • the ball can be loaded by a spring 17. The spring force is low, so that the opening pressure during fuel delivery is lower than that of the overflow valve (not shown) on the injection pump 8.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung in einer für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen bestimmten Kraftstoffanlage (1) mit einem für die Entlüftungsmenge vorgesehenen Durchlaß, der die Vorlaufleitung (6) mit der Rücklaufleitung (7) verbindet. Die Entlüftungsvorrichtung ist als doppeltwirkendes Umschaltventil (3) mit einem zwischen zwei Ventilsitzen (11,12) beweglichen Schließglied (14) ausgebildet, das einerseits bei Förderdruck im wesentlichen Entlüftungsgase durchläßt, ohne daß nennenswerte Kraftstoffmengen mit abgeführt werden, und andererseits bei druckloser Vorlaufleitung die Verbindung zwischen der Vorlauf- (6) und der Rücklaufleitung (7) aufhebt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für eine Kraftstoffanlage von Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der auf die Anmelderin zurückgehenden Einführungs­schrift für den Kundendienst "Neue Lastkraftwagen, leichte Klasse, März 1984, Seite 28 ist eine Entlüftungsvor­richtung bekannt, die als Entlüftungsbohrung ausgebildet stromab eines Kraftstoffilters in einer Querverbindung zwischen der Vorlaufleitung und der Rücklaufleitung ange­ordnet ist. Die aus dem Kraftstoffilter austretende Ent­lüftungsmenge fließt somit über die Entlüftungsbohrung und schließlich gemeinsam mit der durch due Einspritz­pumpe gedrückten Spülmenge in den Kraftstofftank zurück. Um bei einer derartigen Entlüftungs- bzw. Drosselbohrung Verstopfungsgefahren auszuschließen, muß der drosselnde Durchgang einen bestimmten Mindestquerschnitt aufweisen. Die hierbei dauernd übertretende Kraftstoffmenge ver­ mindert den Förderdruck, es tritt eine Beeinträchtigung der Motorleistung auf und die von der Hochdruckeinspritzpumpe rückgeführte verminderte Spülmenge wirkt sich nachteilig auf die Pumpenkühlung aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und eine verbesserte Entlüftungs­vorrichtung in einer Kraftstoffanlage der eingangs be­schriebenen Art vorzusehen, die während des Betriebes der Brennkraftmaschine eine dauerhaft wirkende Entlüftung sicherstellt, darüber hinaus aber auch ermöglicht, daß während des Stillstandes der Brennkraftmaschine bei Undicht­heiten im Leitungssystem Rüchströmungen aus der Rücklauf­leitung oder Vorlaufleitung verhindert werden.
  • Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patent­anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
  • Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich eine ventil­artige Funktion. Sobald die Förderpumpe pumpt, baut sich in der Vorlaufleitung ein Druck auf, der das Schließglied vom eingangsseitigen Ventilsitz abhebt, derart, daß bereits im Kraftstoffsystem befindliche Luft aufgrund des geringen Strömungswiderstandes dieses Schließglied ungehindert um­strömend sehr schnell in den angeschlossenen Rücklauf und somit in den Tank entweicht. Bevor Kraftstoff übertreten kann, wird aufgrund des höheren Strömungswiderstandes zum Schließglied dieses weiter angehoben und weitgehend dichtend gegen den ausgangsseitigen Ventilsitz gepreßt. Die im normalen Fahrbetrieb aus dem Kraftstoff kontinuierlich aus­tretenden, im Filteroberteil gesammelten Gase können in dieser Stellung des Schließgliedes weiterhin entweichen, ohne daß nennenswerte Kraftstoffmengen durchtreten. Sobald die Kraftstoffanlage drucklos ist, kommt das Schließglied durch die Schwerkraft auf dem gegen­ überliegenden Ventilsitz zur Anlage und bewirkt eine Ab­dichtung in Gegenrichtung, so daß die vorherige Verbindung zwischen Vorlauf- und Rücklaufleitung zuverlässig unter­brochen und die Rückströmung unterbunden ist.
  • In den Unteransprüchen sind noch förderliche Weiterbildungen beansprucht.
  • Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen näher er­läutert. Es zeigen
    • Fig. 1 eine Kraftstoffanlage mit integrierter Entlüftungsvorrichtung als doppeltwirkendes Umschaltventil
    • Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dieses Umschaltventil und
    • Fig. 3 das Umschaltventil mit federbelastetem Schließ­glied.
  • Eine mit 1 bezeichnete Kraftstoffanlage für eine luftver­dichtende Einspritzbrennkraftmaschine 2 enthält eine Ent­lüftungsvorrichtung, die als doppeltwirkendes Umschalt­ventil 3 ausgebildet und in ein Kraftstoffilter 4 so einge­setzt ist, daß eine von einer Förderpumpe 5 ausgehende und an dem Kraftstoffilter 4 angeschlossene und ungefilterten Kraftstoff enthaltende Vorlaufleitung 6 mit einer Rücklauf­leitung 7 verbindbar ist, die von einer Hochdruckeinspritz­pumpe 8 zu einem Kraftstofftank 9 führt. Das Umschaltventil 3 besteht aus einem in das Kraftstoffilter 4 eingeschraubten Hohlschraubenkörper mit einer zentral verlaufenden abge­stuften Sackbohrung 10, deren Abstufung einen obenliegenden Ventilsitz 11 bildet. Ein unterliegender Ventilsitz 12 ist durch einen in die Sackbohrung 10 eingepreßten Ring 13 ge­bildet.
  • Zwischen beiden Ventilsitzen 11 und 12 ist ein Schließglied 14 frei bewegbar angeordnet, das je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 an einem der beiden Ventilsitze 11, 12 anliegt. Das Schließglied 14 ist gemäß Fig. 2 eine Kugel, es kann aber auch ein plattenförmiges Teil sein. Die Kugel weist eine definierte Oberflächenrauhigkeit auf, durch die grundsätzlich Entlüftungsgase über die Sackbohrung 10 und eine durchgehende Querbohrung 15 dem Hohlschrauben­körper übertreten können. Ein Ringstück 16 stellt die Ver­bindung der Querbohrung 15 zur Rücklaufleitung 7 her.
  • Anstelle einer aufgerauhten Kugel für den Durchlaß der Ent­lüftungsgase kann der Ventilsitz 11 eine definierte Ober­flächenrauhigkeit oder eine oder mehrere kleine Kerben aufweisen, ohne daß nennenswerte Kraftstoffmengen mit abge­führt werden. Durch selbstreinigende Wirkung der feinen Durchgänge beim Öffnen der Kugel - die Brennkraftmaschine ist stillgesetzt und der Kraftstoffdruck zusammengefallen -­werden Verstopfungsgefahren vermieden. Die Entlüftung ist dauerhaft sichergestellt. Der untenliegende Ventilsitz 13 sowie die Kugel haben die Funktion eines Rückschlagventiles. Um hierbei eine zuverlässige Trennung zwischen der Rück­laufleitung 7 und der Vorlaufleitung 6 zu ermöglichen, kann die Kugel durch eine Feder 17 belastet sein. Die Feder­kraft ist hierbei gering, so daß der Öffnungsdruck während der Kraftstofförderung kleiner ist als derjenige des Über­strömventils (nicht dargestellt) an der Einspritzpumpe 8.

Claims (8)

1. Entlüftungsvorrichtung für eine Kraftstoffanlage von luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschinen, mit einem für die Entlüftungsmenge vorgesehenen und stromauf eines Kraftstoffilters angeordneten Durchlaß, der ein­gangsseitig mit einer von einer Förderpumpe ausgehenden und über den Kraftstoffilter zu einer Hochdruckeinspritz­pumpe führenden Vorlaufleitung und der ausgangsseitig mit einer von der Hochdruckeinspritzpumpe zu einem Kraftstoff­tank führenden Rücklaufleitung in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entlüftungsvorrichtung als doppeltwirkendes Um­schaltventil (3) mit einem zwischen zwei Ventilsitzen (11, 12) beweglichen Schließglied (14) ausgebildet ist, das einerseits bei Förderdruck an den dem Ausgang des Durch­lasses zugewandten Ventilsitz (11) gasdurchlässig, jedoch weitgehend flüssigkeitsdicht und andererseits bei druck­loser Vorlaufleitung (6) an den dem Eingang des Durchlasses zugewandten Ventilsitz (12) die Verbindung zwischen der Vor­lauf- und der Rücklaufleitung (6, 7) trennend zur Anlage kommt.
2. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließglied (14) oder der dem Ausgang des Durch­lasses zugewandte Ventilsitz (11) eine aufgerauhte Anlage­fläche aufweist.
3. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließglied (14) durch eine Kugel gebildet ist.
4. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem Ausgang des Durchlasses zugewandte Ventilsitz (11) mit mindestens einer Kerbe versehen ist.
5. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Umschaltventil (3) als ein in das Kraftstoffilter(4) fest eingesetzter und im ungefilterten Strömungsweg der Vorlaufleitung(6)liegender Hohlschraubenkörper ausgebildet ist.
6. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 5 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlschraubenkörper eine zentral verlaufende und abgestufte Sackbohrung (10) aufweist, die über eine durch­gehende Querbohrung(15) im Hohlschraubenkörper mit der Rücklaufleitung(7) verbunden ist.
7. Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Ventilsitz (11) durch die Stufe der Sack­bohrung (10) und der andere Ventilsitz (12) durch einen in die Sackbohrung (10) eingepreßten Ring (13) gebildet ist.
8. Entlüftungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schließglied (14) auf dem dem Eingang des Durch­lasses zugewandten Ventilsitz federkraftunterstützt auf­liegt.
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