EP0661438B1 - Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor - Google Patents

Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor Download PDF

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EP0661438B1
EP0661438B1 EP94118949A EP94118949A EP0661438B1 EP 0661438 B1 EP0661438 B1 EP 0661438B1 EP 94118949 A EP94118949 A EP 94118949A EP 94118949 A EP94118949 A EP 94118949A EP 0661438 B1 EP0661438 B1 EP 0661438B1
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pump
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Technoflow Tube Systems GmbH
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    • F02M37/0076—Details of the fuel feeding system related to the fuel tank

Definitions

  • the invention relates to a fuel supply system for a motor vehicle with a gasoline engine, the one Has fuel injection system with injection bar, with fuel tank, pump, flow line system from Fuel tank to the injection rail, via an overflow valve return line system connected to the injection rail, where the fuel tank, the pump, the Flow line system and the injection bar one Form fuel supply device, the overflow valve for keeping the fuel pressure constant the injection bar is set up, the Provide the fuel tank with a ventilation device and is otherwise separated from the free atmosphere.
  • the characteristic flow pipe system denotes simple, multiple and branched flow lines.
  • return line system is understood. in the Fuel tank can be atmospheric pressure or even one There is overpressure.
  • Fuel supply systems are well established and proven. They are significant mechanical Exposed to stresses and designed accordingly. she are also changing thermal loads exposed and to record the resulting Thermal expansion set up. A heat introduction into that Fuel supply system is accepted. she is disadvantageous and causes environmentally harmful fuel losses and disadvantageous for the operation of the gasoline engine Fuel changes due to fuel evaporation. The easily evaporating components of the fuel distill off.
  • a fuel supply system at the beginning described type, from which the invention is based, is from US-A-4,404,944.
  • part of the fuel is in the range of Injection bar when exceeding a certain Pressure via an overflow valve back to the fuel tank returned.
  • this repatriation only takes place sporadically and in small quantities instead of just the regulate the desired pressure. Measures that a Prevent heat transfer to the fuel or reduce, are not provided.
  • Another Embodiment is exceeded after a certain Temperature in the fuel a valve closed that a Return the fuel to the fuel tank first prevented. There are none for this embodiment either Measures provided to increase the temperature in the Reduce fuel effectively. To that extent are in the well-known fuel supply system polluting Fuel losses and adverse fuel changes through fuel evaporation in purchase too to take.
  • the invention is based on the technical problem that Fuel losses and fuel changes through Evaporation of fuel in fuel supply systems for a motor vehicle with a gasoline engine.
  • the invention takes into account the fact that Fuel supply system for a motor vehicle with Gasoline engine affect a variety of heat sources namely the fuel pump with its engine, which on Engine block arranged injection bar, the heat to the fuel returning via the return line system emits the exhaust system when it is near the Fuel tanks is arranged, and also the gearbox of the Motor vehicle that heats up while driving. in the the rest of the heat is introduced Sun exposure and hot engine exhaust air, which on the Flow line system and the return line system as well act on the fuel tank.
  • the invention starts from realizing that the disturbing influences of described heat sources and others by the Combination of the specified characteristics can be reduced significantly, so that a annoying fuel evaporation with the resulting Disadvantages no longer occurs.
  • in the Flow line system in the injection rail and in Return line system is the residence time of the Fuel so reduced that it is a nuisance Heat input is insufficient.
  • the fuel tank is expediently insulated.
  • the invention teaches that the components fuel tank, flow line system and return line system made of plastic and consequently have poor heat conduction.
  • This Components can have a heat-insulating coating made of heat-insulating plastic, e.g. B. polyurethane.
  • the Coating can be integral with the components be connected. That can be done in manufacturing Respects in a simple manner, e.g. B. by extrusion coating Reach components with the thermal insulation plastic.
  • the Injection bar can be made of plastic.
  • the fuel supply system shown is for a Motor vehicle with petrol engine determines the one Fuel injection system and an injection bar having. The motor vehicle and its petrol engine were not drawn.
  • Fuel tank 1 include Fuel tank 1, a pump 2, a flow line system 3 from the fuel tank 1 to the fuel rail 4 and a Return line system 5 from the injection bar 4 to Fuel tank 1.
  • the fuel tank 1 is with a Ventilation device 6 provided and the rest of the separate atmosphere.
  • Fuel tank 1, pump 2, flow line system 3 and Injection strip 4 form a fuel supply device, whose pump 2 is controlled with the gasoline engine running so that the volume flow of the injection bar Fuel by 5 to 40%, preferably by 10 to 30%, is greater than the fuel consumption.
  • the Return line system 5 is connected via an overflow valve 7 the injection bar 4 connected, which Overflow valve 7 the excess flow into Return line system introduces.
  • the overflow valve is in the remaining for keeping the fuel pressure constant in the injection bar 4 set up.
  • the fuel tank 1, the flow line system 3, the Injection bar 4 and the return line system 5, preferably including the overflow valve 7 be insulated, in the exemplary embodiment through a coating 8. But you could also do vacuum insulation or the like. Apply.
  • the overflow valve 7 is via a starter control device 9 for the gasoline engine and / or the pressure of the pump 2 when the Gasoline engine controllable in open position.
  • the pump 2 has a very high efficiency of over 80%, so that Power loss is low and with it the amount of heat is low, which is generated by the pump 2 and its drive becomes.
  • thermal insulation measures are carried out, and indeed then when the pump 2 with its drive in the Fuel tank 1 is located.
  • the pump 2 with their drive however, outside the fuel tank 1 arranged and consequently the pump 2 heat generated in this way from the fuel tank 1 uncoupled.
  • the components fuel tank 1, flow line system 3, Return line system 5 advantageously consist of Plastic.
  • a thermally insulating coating 8 made of thermally insulating plastic to provide the cohesive with the components is connected, as the embodiment suggests.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzleiste aufweist, - mit Kraftstofftank, Pumpe, Vorlaufleitungssystem vom Kraftstofftank zur Einspritzleiste, über ein Überströmventil an die Einspritzleiste angeschlossenes Rücklaufleitungssystem, wobei der Kraftstofftank, die Pumpe, das Vorlaufleitungssystem und die Einspritzleiste eine Kraftstoffzuführeinrichtung bilden, wobei das Überströmventil für die Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes in der Einspritzleiste eingerichtet ist, wobei der Kraftstoffstank mit einer Entlüftungseinrichtung versehen und im übrigen von der freien Atmosphäre getrennt ist. - Das Merkmal Vorlaufleitungssystem bezeichnet einfache, mehrfache und verzweigte Vorlaufleitungen. Entsprechend versteht sich der Begriff Rücklaufleitungssystem. Im Kraftstofftank kann Atmosphärendruck oder auch ein Überdruck herrschen.
Kraftstoff-Versorgungssysteme sind allgemein eingeführt und bewährt. Sie sind erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt und entsprechend ausgelegt. Sie sind auch wechselnden thermischen Beanspruchungen ausgesetzt und zur Aufnahme der daraus resultierenden Wärmedehnungen eingerichtet. Eine Wärmeeinleitung in das Kraftstoff-Versorgungssystem wird in Kauf genommen. Sie ist nachteilig und bewirkt umweltbelastende Kraftstoffverluste sowie für den Betrieb des Ottomotors nachteilige Kraftstoffveränderungen durch Kraftstoffverdampfung. Die leicht verdampfenden Komponenten des Kraftstoffs destillieren sich ab.
Ein Kraftstoff-Versorgungssystem der eingangs beschriebenen Art, von dem die Erfindung ausgeht, ist aus US-A-4,404,944 bekannt. Bei einer ersten Ausführungsform wird ein Teil des Kraftstoffes im Bereich der Einspritzleiste beim Überschreiten eines bestimmten Druckes über ein Überströmventil wieder zum Kraftstofftank zurückgeführt. Diese Rückführung findet jedoch nur sporadisch und in geringen Mengen statt, um lediglich den gewünschten Druck einzuregulieren. Maßnahmen, die eine Wärmeübertragung auf den Kraftstoff verhindern oder reduzieren, sind nicht vorgesehen. Bei einer weiteren Ausführungsform wird nach Überschreitung einer bestimmten Temperatur im Kraftstoff ein Ventil geschlossen, daß eine Rückführung des Kraftstoffes zum Kraftstofftank zunächst verhindert. Auch zu dieser Ausführungsform sind keine Maßnahmen vorgesehen, um die Temperaturerhöhung in dem Kraftstoff wirksam zu reduzieren. Insoweit sind in dem bekannten Kraftstoff-Versorgungssystem umweltbelastende Kraftstoffverluste sowie nachteilige Kraftstoffveränderungen durch Kraftstoffverdampfung in Kauf zu nehmen.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Kraftstoffverluste und Kraftstoffveränderungen durch Kraftstoffverdampfungen bei Kraftstoff-Versorgungssystemen für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor zu reduzieren.
Zur Lösung dieses technischen Problems ist Gegenstand der Erfindung ein Kraftstoff-Versorgungssystem der eingangs genannten Art, daß durch die Kombination der folgenden Merkmale gekennzeichnet ist:
  • a) die Pumpe der Kraftstoffzuführeinrichtung ist bei laufendem Ottomotor so gesteuert, daß der der Einspritzleiste zugeführte Mengenstrom des Kraftstoffes um 5 bis 40 %, vorzugsweise um 10 bis 30 %, größer ist, als es dem Kraftstoffverbrauch entspricht,
  • b) wobei das Überströmventil über eine Anlaß-Steuereinrichtung für den Ottomotor und/oder über den Druck der Pumpe bei Inbetriebnahme des Ottomotors in Offenstellung steuerbar ist, welches Überströmventil den Überschußmengenstrom in das Rücklaufleitungssystem einführt.
    • Wird das Überströmventil über den Druck der Pumpe bei Inbetriebnahme des Ottomotors in die Offenstellung gesteuert, so wird man die Pumpe so steuern oder regeln, daß bei Inbetriebnahme des Ottomotors ein Druckimpuls entsteht, während im übrigen die Pumpe bei dem laufenden Ottomotor und allen Betriebsbedingungen in der Einspritzleiste einen konstanten statischen Kraftstoffdruck in der Einspritzleiste aufrechterhält.
    Die Erfindung berücksichtigt die Tatsache, daß auf das Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor eine Mehrzahl von Wärmequellen einwirken, nämlich die Kraftstoffpumpe mit ihrem Motor, die am Motorblock angeordnete Einspritzleiste, die Wärme an den über das Rücklaufleitungssystem rücklaufenden Kraftstoff abgibt, die Auspuffanlage, wenn sie in der Nähe des Kraftstofftanks angeordnet ist, und auch das Getriebe des Kraftfahrzeuges, welches sich im Fahrbetrieb erwärmt. Im übrigen erfolgt eine Wärmeeinleitung durch Sonneneinstrahlung und heiße Motorabluft, die auf das Vorlaufleitungssystem und das Rücklaufleitungssystem sowie auf den Kraftstofftank einwirken. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die störenden Einflüsse der beschriebenen Wärmequellen und weiterer durch die Kombination der angegebenen Merkmale erheblich reduziert werden können, und zwar so, daß eine störende Kraftstoffverdunstung mit den daraus resultierenden Nachteilen nicht mehr eintritt. Im Vorlaufleitungssystem, in der Einspritzleiste und im Rücklaufleitungssystem wird die Aufenthaltszeit des Kraftstoffes so reduziert, daß sie für eine störende Wärmeeintragung nicht ausreicht. Der Kraftstofftank ist zweckmäßigerweise wärmedämmend isoliert.
    Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Stets empfiehlt es sich, mit einer Pumpe zu arbeiten, die einen Wirkungsgrad von über 80 % aufweist und folglich nur in geringem Maße Verlustwärme produziert. Sie kann im Kraftstofftank angeordnet sein. Es empfiehlt sich jedoch, die durch die laufende Pumpe entstehende Wärme von dem Kraftstofftank abzukoppeln. Das kann durch entsprechende Maßnahmen zur Unterbrechung der Wärmeleitung bzw. Maßnahmen zur Wärmedämmung erfolgen, das kann aber auch dadurch geschehen, daß die Pumpe außerhalb des Kraftstofftanks angeordnet ist.
    Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Versorgungssystem empfiehlt es sich, weitgehend auch die Wärmeleitung zum Kraftstofftank hin zu unterdrücken. Dazu lehrt die Erfindung, daß die Bauteile Kraftstofftank, Vorlaufleitungssystem und Rücklauf leitungssystem aus Kunststoff bestehen und folglich eine schlechte Wärmeleitung aufweisen. Diese Bauteile können eine wärmedämmende Beschichtung aus Wärmedämm-Kunststoff, z. B. Polyurethan, aufweisen. Die Beschichtung kann stoffschlüssig mit den Bauteilen verbunden sein. Das läßt sich in fertigungstechnischer Hinsicht auf einfache Weise, z. B. durch Umspritzen der Bauteile mit dem Wärmedämm-Kunststoff, erreichen. Auch die Einspritzleiste kann aus Kunststoff bestehen.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftstoff-Versorgungssystem.
    Das dargestellte Kraftstoff-Versorgungssystem ist für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor bestimmt, der ein Kraftstoffeinspritzsystem und eine Einspritzleiste aufweist. Das Kraftfahrzeug und sein Ottomotor wurden nicht gezeichnet.
    Zu dem Kraftstoff-Versorgungssystem nach Fig. 1 gehören ein Kraftstofftank 1, eine Pumpe 2, ein Vorlaufleitungssystem 3 vom Kraftstofftank 1 zur Einspritzleiste 4 und ein Rücklaufleitungssystem 5 von der Einspritzleiste 4 zum Kraftstofftank 1. Der Kraftstofftank 1 ist mit einer Entlüftungseinrichtung 6 versehen und im übrigen von der freien Atmosphäre getrennt.
    Kraftstofftank 1, Pumpe 2, Vorlaufleitungssystem 3 und Einspritzleiste 4 bilden eine Kraftstoffzuführeinrichtung, deren Pumpe 2 bei laufendem Ottomotor so gesteuert ist, daß der der Einspritzleiste zugeführte Mengenstrom des Kraftstoffes um 5 bis 40%, vorzugsweise um 10 bis 30%, größer ist, als es dem Kraftstoffverbrauch entspricht. Das Rücklaufleitungssystem 5 ist über ein Überströmventil 7 an die Einspritzleiste 4 angeschlossen, welches Überströmventil 7 den Überschußmengenstrom in das Rücklaufleitungssystem einführt. Das Überströmventil ist im übrigen für die Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes in der Einspritzleiste 4 eingerichtet.
    Der Kraftstofftank 1, das Vorlaufleitungssystem 3, die Einspritzleiste 4 und das Rücklaufleitungssystem 5, vorzugsweise einschließlich des Überströmventils 7, können wärmedämmend isoliert sein, und zwar im Ausführungsbeispiel durch eine Beschichtung 8. Man könnte aber auch Vakuumisolierungen oder dgl. anwenden. Das Überströmventil 7 ist über eine Anlaß-Steuereinrichtung 9 für den Ottomotor und/oder über den Druck der Pumpe 2 bei Inbetriebnahme des Ottomotors in Offenstellung steuerbar. Die Pumpe 2 hat einen sehr hohen Wirkungsgrad von über 80%, so daß die Verlustleistung gering ist und damit auch die Wärmemenge gering ist, die von der Pumpe 2 und ihrem Antrieb erzeugt wird. Im Ausführungsbeispiel ist die durch die laufende Pumpe 2 entstehende Wärme durch geeignete Maßnahmen von dem Kraftstofftank 1 abgekoppelt. Dazu könnten entsprechende wärmedämmende Maßnahmen durchgeführt werden, und zwar auch dann, wenn sich die Pumpe 2 mit ihrem Antrieb in dem Kraftstofftank 1 befindet. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung und im Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 2 mit ihrem Antrieb jedoch außerhalb des Kraftstofftanks 1 angeordnet und folglich ist die durch die laufende Pumpe 2 entstehende Wärme auf diese Weise von dem Kraftstofftank 1 abgekoppelt.
    Die Bauteile Kraftstofftank 1, Vorlaufleitungssystem 3, Rücklaufleitungssystem 5 bestehen zweckmäßigerweise aus Kunststoff. Hier besteht die Möglichkeit, die Bauteile mit einer wärmedämmenden Beschichtung 8 aus Wärmedämm-Kunststoff zu versehen, die stoffschlüssig mit den Bauteilen verbunden ist, wie es das Ausführungsbeispiel andeutet.

    Claims (6)

    1. Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor, der ein Kraftstoffeinspritzsystem mit Einspritzleiste (4) aufweist, - mit
      Kraftstofftank (1),
      Pumpe (2),
      Vorlaufleitungssystem (3) vom Kraftstofftank (1) zur Einspritzleiste (4), über ein Überströmventil (7) an die Einspritzleiste (4) angeschlossenes Rücklaufleitungssystem (5),
      wobei der Kraftstofftank (1), die Pumpe (2), das Vorlaufleitungssystem (3) und die Einspritzleiste (4) eine Kraftstoffzuführeinrichtung bilden,
      wobei das Überströmventil (7) für die Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes in der Einspritzleiste (4) eingerichtet ist,
      wobei der Kraftstoffstank (1) mit einer Entlüftungseinrichtung (6) versehen und im übrigen von der freien Atmosphäre getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination der folgenden Merkmale verwirklicht ist:
      a) die Pumpe (2) der Kraftstoffzuführeinrichtung ist bei laufendem Ottomotor so gesteuert, daß der der Einspritzleiste (4) zugeführte Mengenstrom des Kraftstoffes um 5 bis 40 %, vorzugsweise um 10 bis 30 %, größer ist, als es dem Kraftstoffverbrauch entspricht,
      b) wobei das Überströmventil (7) über eine Anlaß-Steuereinrichtung (9) für den Ottomotor und/oder über den Druck der Pumpe (2) bei Inbetriebnahme des Ottomotors in Offenstellung steuerbar ist, welches Überströmventil (7) den Überschußmengenstrom in das Rücklaufleitungssystem einführt.
    2. Kraftstoff-Versorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) einen Wirkungsgrad von über 80 % und dadurch eine reduzierte Verlustleistung aufweist.
    3. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) in dem Kraftstofftank (1) angeordnet ist.
    4. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (2) außerhalb des Kraftstofftanks (1) angeordnet ist.
    5. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile Kraftstofftank (1), Vorlaufleitungssystem (3) und Rücklaufleitungssystem (5) aus Kunststoff bestehen.
    6. Kraftstoff-Versorgungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile eine wärmedämmende Beschichtung aus Wärmedämm-Kunststoff aufweisen.
    EP94118949A 1993-12-28 1994-12-01 Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor Expired - Lifetime EP0661438B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4344775 1993-12-28
    DE4344775A DE4344775A1 (de) 1993-12-28 1993-12-28 Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0661438A1 EP0661438A1 (de) 1995-07-05
    EP0661438B1 true EP0661438B1 (de) 1998-01-21

    Family

    ID=6506430

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP94118949A Expired - Lifetime EP0661438B1 (de) 1993-12-28 1994-12-01 Kraftstoff-Versorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit Ottomotor

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    Country Link
    US (1) US5501196A (de)
    EP (1) EP0661438B1 (de)
    JP (1) JP2651126B2 (de)
    BR (1) BR9405270A (de)
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