EP1088984A2 - Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1088984A2
EP1088984A2 EP00121483A EP00121483A EP1088984A2 EP 1088984 A2 EP1088984 A2 EP 1088984A2 EP 00121483 A EP00121483 A EP 00121483A EP 00121483 A EP00121483 A EP 00121483A EP 1088984 A2 EP1088984 A2 EP 1088984A2
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EP
European Patent Office
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injection system
fuel
pump
line
pressure pump
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EP00121483A
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English (en)
French (fr)
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EP1088984A3 (de
EP1088984B1 (de
Inventor
Helmut Hummel
Christoph Klesse
Martin Werner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP1088984A3 publication Critical patent/EP1088984A3/de
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Publication of EP1088984B1 publication Critical patent/EP1088984B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—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
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/007—Venting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Definitions

  • the invention relates to an injection system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Known injection systems therefore have conventionally a vent line on the fuel line in the Low pressure area between the pre-feed pump and the high pressure pump branches off, one in the vent line Throttle or check valve is arranged to prevent that after bleeding the injection system in normal Operation Fuel escapes through the vent line.
  • a check valve in the vent line has the disadvantage that a certain minimum pressure is always built up must be before the check valve the vent line opens what at the relatively low speeds when starting the engine with the usual pumps used is problematic.
  • the invention is therefore based on the object of an injection system to create for an internal combustion engine that at the lowest possible fuel loss in normal operation
  • the injection system can be vented as quickly as possible.
  • This task is - starting from the one described above known injection system - according to the preamble of the claim 1 by the characterizing features of claim 1 solved.
  • the invention comprises the general technical teaching for Ventilation of the injection system to provide a ventilation line, the downstream of the pump from the fuel line branches off, a filter element in the ventilation line is arranged, which is essentially impermeable to fuel and is essentially permeable to gas.
  • a membrane filter is used for this purpose, for example from the aforementioned international patent application WO 99/0541 is described, so that on a detailed Description of such a membrane filter is dispensed with and in this respect to the aforementioned patent application is referred.
  • the injection system has a Low pressure pump and a high pressure pump, the Vent line in the low pressure area between the low pressure pump and branches off the high pressure pump.
  • the vent line branches however, downstream behind the high pressure pump from, which also enables the high pressure area to be vented.
  • a pressure accumulator (English: common rail) preferably branches the vent line directly from the accumulator.
  • this variant is in the vent line before and / or a pressure cut-off valve is arranged after the filter element, that the vent line only up to a predetermined maximum Fuel pressure releases, whereas the vent line closed at normal injection pressure to prevent that which is arranged in the vent line Filter element due to the relatively high injection pressures in normal operation is damaged.
  • the injection system shown in Figure 1 has a prefeed pump 1 on by a drive shaft 2 mechanically is driven and fuel via a fuel filter 3 and two check valves 4.1, 4.2 from a fuel tank 5 promotes.
  • the pre-feed pump is on the output side with a Pre-pressure control valve 6 connected when a predetermined fuel pressure on the output side of the pre-feed pump 1 a part of the delivered by the pre-feed pump 1 Branches off and flows to the intake side of the Feed pump 1 returns so that the fuel pressure the output side of the pre-feed pump 1 largely in normal operation is kept constant.
  • the feed pump 1 is on the output side via a Fuel line 7 connected to a high pressure pump 8, the to inject the fuel into the combustion chambers of the Internal combustion engine required relatively high injection pressure generated.
  • the high-pressure pump 8 is on the output side connected to a pressure accumulator 9 (English: common rail) the four injectors 10.1 to 10.4 the fuel for injection into the individual combustion chambers of the internal combustion engine Respectively.
  • the individual injectors 10.1 to 10.4 are again connected to a common return line 11 through the excess fuel back into the fuel tank 5 to be led.
  • a High pressure control valve 12 On the output side of the high pressure pump 8 is still a High pressure control valve 12 arranged when exceeded a predetermined maximum fuel pressure on the output side the high pressure pump 8 a part of the high pressure pump 8 fuel flow delivered via a return line 13 leads back into the fuel tank 5, wherein in the Return line 13, a check valve 14 is arranged.
  • the injection system shown has a pressure sensor 15, which measures the pressure in the pressure accumulator 9 and in a voltage signal converts that to an electronic control unit 16 is supplied, the electronic control unit 16 depending on the measured fuel pressure in the Pressure accumulator controls the high pressure control valve 12.
  • the control unit 16 controls a volume flow control valve 17 on that in the fuel line 7 between the prefeed pump 1 and the high pressure pump 8 is arranged.
  • the fuel used for flushing purposes then leaves the housing of the high pressure pump 8 again via a return line 18, which in the return line 13th opens, so that the fuel used for flushing purposes is then returned to the fuel tank 5.
  • a throttle 19 is first arranged to the flushing line limit the fuel flow that branches off via the flushing line.
  • the injection system shown therefore has a vent line from the fuel line 7 branches off downstream of the feed pump 1 and on the outlet side opens into the housing of the high-pressure pump 8.
  • a membrane filter 21 is arranged in the vent line, which is largely impermeable to fuel, but air lets through almost unhindered.
  • the in the low pressure area between the feed pump 1 and the volume flow control valve 17 air is therefore possibly from the pre-feed pump via the ventilation line through the membrane filter 21 pumped into the housing of the high pressure pump 8 and then via the return lines 18 and 13 back into the Fuel tank led.
  • In the vent line are in front and check valves 22 behind the membrane filter 21 or 23 arranged to prevent that when the System by the height difference between the tank 5 and the pump air via the vent line and the membrane filter 21 air is sucked in.
  • the low pressure area is vented relatively quickly, by the air in the low pressure area in the housing of the high pressure pump 8 is pumped and then gets back into the fuel tank.
  • FIG. 2 The exemplary embodiment shown in FIG. 2 is largely correct with that described above and shown in Figure 1 Embodiment match, so that in the following Avoid repetition of the description of FIG. 1 is referenced and also uses the same reference numerals become.
  • the difference of the embodiment shown in Figure 2 compared to the embodiment shown in Figure 1 consists essentially in that the vent line not in the housing of the high pressure pump 8, but in the return line 13 opens, so that in the low pressure area between the pre-feed pump 1 and the high pressure pump 8 air is returned directly to the fuel tank 5 becomes. This will cause an accumulation of air in the housing the high pressure pump 8 avoided.
  • FIG. 3 The exemplary embodiment shown in FIG. 3 is also correct largely corresponds to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that in this regard to avoid repetitions reference is made to the description of FIG. 1 and the same Reference numerals are used.
  • the embodiment shown in Figure 4 differs different from the exemplary embodiments described above essentially in that the vent line on the outlet side opens into the environment, so that in the low pressure range air is released directly to the environment.
  • an activated carbon filter 24 is arranged.
  • FIG. 5 The exemplary embodiment shown in FIG. 5 is also correct largely with the embodiment shown in Figure 1 agree, so that in the following to avoid Repetitions referred to the relevant description becomes. It should only be noted that in Figure 5 some Components that have been omitted for the representation of the Invention are of minor importance.
  • the invention is not limited in its execution the preferred embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable, which of the solution shown, even if fundamentally different Makes use of explanations.

Abstract

Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einer Pumpe (1) zur Förderung von Kraftstoff, einer der Pumpe (1) stromabwärts nachgeordneten Kraftstoffleitung (7) zur Weiterleitung mindestens eines Teils des von der Pumpe (1) geförderten Kraftstoffs zu mindestens einem Injektor (10.1-10.4) sowie einem Filterelement (21) zur Entfernung von Gas aus der Einspritzanlage, wobei das Filterelement (21) für den Kraftstoff im wesentlich undurchlässig und für Gas im wesentlichen durchlässig ist und von der Kraftstoffleitung stromabwärts nach der Pumpe (1) eine Entlüftungsleitung abzweigt, in der das Filterelement (21) angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Herkömmliche Einspritzanlagen für Brennkraftmaschinen weisen üblicherweise eine Vorförderpumpe (Niederdruckpumpe) auf, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank fördert und an eine Hochdruckpumpe weiterleitet, die den zur Einspritzung des Kraftstoffes in die Brennräume der Brennkraftmaschine erforderlichen relativ hohen Einspritzdruck erzeugt. Problematisch ist hierbei, daß Luft im Niederdruckbereich zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe den Druckaufbau an der Ansaugseite der Hochdruckpumpe verzögert, so daß die Brennkraftmaschine nur verzögert oder gar nicht anspringt. Es ist deshalb erforderlich, im Niederdruckbereich befindliche Luft möglichst schnell aus der Einspritzanlage zu entfernen, um einen möglichst schnellen Druckaufbau zu erreichen.
Bekannte Einspritzanlagen weisen deshalb herkömmlicherweise eine Entlüftungsleitung auf, die von der Kraftstoffleitung im Niederdruckbereich zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe abzweigt, wobei in der Entlüftungsleitung ein Drossel- oder Rückschlagventil angeordnet ist, um zu verhindern, daß nach der Entlüftung der Einspritzanlage im normalen Betrieb Kraftstoff über die Entlüftungsleitung entweicht.
Die Verwendung einer Drossel in der Entlüftungsleitung hat jedoch den Nachteil, daß ein Kompromiß bei der Dimensionierung der Drossel gefunden werden muß. So soll die Drossel einerseits einen möglichst großen Querschnitt haben, um den Niederdruckbereich möglichst schnell zu entlüften. Andererseits soll der Querschnitt der Drossel im Normalbetrieb nach vollzogener Entlüftung möglichst klein sein, damit über die Entlüftungsleitung möglichst wenig Kraftstoff verlorengeht.
Ein Rückschlagventil in der Entlüftungsleitung hat dagegen den Nachteil, daß immer erst ein bestimmter Minimaldruck aufgebaut werden muß, bevor das Rückschlagventil die Entlüftungsleitung öffnet, was bei den relativ niedrigen Drehzahlen beim Anlassen der Brennkraftmaschine mit den üblicherweise verwendeten Pumpen problematisch ist.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 99/05410 ist weiterhin ein Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem der Hauptfilter zusätzlich mit dem Rücklauf des Einspritzsystems verbunden ist. In der Rücklaufleitung ist hierbei ein Membranfilter angeordnet, wobei die Durchlässigkeit des Membranfilters für Kraftstoff relativ gering ist, während der Membranfilter Luft weitgehend ungehindert durchläßt, so daß in dem Kraftstoffversorgungssystem befindliche Luft in den Kraftstofftank zurückgeführt wird. Nachteilig an diesem bekannten Kraftstoffversorgungssystem ist jedoch die Tatsache, daß der Membranfilter lediglich die im Zulauf vom Tank bis einschließlich zum Filter enthaltende Luft in den Tank zurückführt. Die Luft im Bereich nach dem Filter wird jedoch nicht aus dem Kraftstoffversorgungssystem entfernt, so daß - wie eingangs beschrieben - der Druckaufbau bei einem teilweise luftgefüllten Kraftstoffversorgungssystem verzögert ist.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei möglichst geringen Kraftstoffverlusten im Normalbetrieb eine möglichst schnelle Entlüftung der Einspritzanlage erlaubt.
Diese Aufgabe wird - ausgehend von der vorstehend beschriebenen bekannten Einspritzanlage - gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung umfaßt die allgemeine technische Lehre, zur Entlüftung der Einspritzanlage eine Entlüftungsleitung vorzusehen, die stromabwärts der Pumpe von der Kraftstoffleitung abzweigt, wobei in der Entlüftungsleitung ein Filterelement angeordnet ist, das für Kraftstoff im wesentlichen undurchlässig und für Gas im wesentlichen durchlässig ist. Vorzugsweise wird hierzu ein Membranfilter verwendet, wie es beispielsweise aus der vorstehend erwähnten internationalen Patentanmeldung WO 99/0541 beschrieben ist, so daß auf eine detaillierte Beschreibung eines derartigen Membranfilters verzichtet und diesbezüglich auf die vorstehend genannte Patentanmeldung verwiesen wird.
In einer Variante der Erfindung weist die Einspritzanlage eine Niederdruckpumpe sowie eine Hochdruckpumpe auf, wobei die Entlüftungsleitung im Niederdruckbereich zwischen der Niederdruckpumpe und der Hochdruckpumpe abzweigt. Dies bietet den Vorteil, daß der auf das Filterelement wirkende Kraftstoffdruck relativ gering ist, so daß nur eine entsprechend geringe Druckfestigkeit des Filterelementes erforderlich ist, was auch den Einsatz der vorstehend erwähnten Membranfilter erlaubt.
In einer anderen Variante der Erfindung zweigt die Entlüftungsleitung dagegen stromabwärts hinter der Hochdruckpumpe ab, was auch die Entlüftung des Hochdruckbereichs ermöglicht. Bei Einspritzanlagen mit einem Druckspeicher (englisch: common rail) zweigt die Entlüftungsleitung hierbei vorzugsweise direkt aus dem Druckspeicher ab. In einer Ausführungsform dieser Variante ist in der Entlüftungsleitung vor und/oder nach dem Filterelement ein Druckabschaltventil angeordnet, das die Entlüftungsleitung nur bis zu einem vorgegebenen maximalen Kraftstoffdruck freigibt, wohingegen die Entlüftungsleitung bei normalem Einspritzdruck geschlossen ist, um zu verhindern, daß das in der Entlüftungsleitung angeordnete Filterelement durch die im Normalbetrieb relativ hohen Einspritzdrucke beschädigt wird.
Die beiden vorstehend beschriebenen Varianten einer Entlüftung des Niederdruckbereichs bzw. einer Belüftung des Hochdruckbereichs können selbstverständlich auch kombiniert werden.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Figur 1
eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Entlüftung des Niederdruckbereichs, wobei die Entlüftungsleitung in das Gehäuse der Hochdruckpumpe mündet;
Figur 2
eine Einspritzanlage mit einer Entlüftung des Niederdruckbereichs, wobei die Entlüftungsleitung in die Kraftstoffrückführung mündet;
Figur 3
eine Einspritzanlage mit einer Entlüftung des Niederdruckbereichs zwischen dem Volumenstrom-Regelventil und der Hochdruckpumpe, wobei die Entlüftungsleitung in die Kraftstoffrückführung mündet;
Figur 4
eine Einspritzanlage mit einer Entlüftung des Niederdruckbereichs zwischen dem Volumenstrom-Regelventil und der Hochdruckpumpe, wobei die Entlüftungsleitung in die Umgebung frei mündet, sowie
Figur 5
eine Einspritzanlage mit einer Entlüftung des Hochdruckbereichs.
Die in Figur 1 dargestellte Einspritzanlage weist eine Vorförderpumpe 1 auf, die von einer Antriebswelle 2 mechanisch angetrieben wird und Kraftstoff über einen Kraftstoffilter 3 und zwei Rückschlagventile 4.1, 4.2 aus einem Kraftstofftank 5 fördert. Ausgangsseitig ist die Vorförderpumpe mit einem Vordruckregelventil 6 verbunden, das beim Überschreiten eines vorgegebenen Kraftstoffdrucks an der Ausgangsseite der Vorförderpumpe 1 einen Teil des von der Vorförderpumpe 1 geförderten Kraftstoffstroms abzweigt und an die Ansaugseite der Vorförderpumpe 1 zurückführt, so daß der Kraftstoffdruck an der Ausgangsseite der Vorförderpumpe 1 im Normalbetrieb weitgehend konstant gehalten wird.
Weiterhin ist die Vorförderpumpe 1 ausgangsseitig über eine Kraftstoffleitung 7 mit einer Hochdruckpumpe 8 verbunden, die den zur Einspritzung des Kraftstoffs in die Brennräume der Brennkraftmaschine erforderlichen relativ hohen Einspritzdruck erzeugt. Ausgangsseitig ist die Hochdruckpumpe 8 mit einem Druckspeicher 9 (englisch: common rail) verbunden, aus dem vier Injektoren 10.1 bis 10.4 den Kraftstoff zur Einspritzung in die einzelnen Brennräume der Brennkraftmaschine beziehen. Die einzelnen Injektoren 10.1 bis 10.4 sind wiederum mit einer gemeinsamen Rückführleitung 11 verbunden, durch die überschüssiger Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank 5 geführt wird.
An der Ausgangsseite der Hochdruckpumpe 8 ist weiterhin ein Hochdruck-Regelventil 12 angeordnet, das beim Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Kraftstoffdrucks an der Ausgangsseite der Hochdruckpumpe 8 einen Teil des von der Hochdruckpumpe 8 geförderten Kraftstoffstroms über eine Rückführleitung 13 in den Kraftstofftank 5 zurückführt, wobei in der Rückführleitung 13 ein Rückschlagventil 14 angeordnet ist. Zur Steuerung des Kraftstoffdrucks im Hochdruckbereich weist die dargestellte Einspritzanlage einen Drucksensor 15 auf, der den Druck in dem Druckspeicher 9 mißt und in ein Spannungssignal umwandelt, das einer elektronischen Steuereinheit 16 zugeführt wird, wobei die elektronische Steuereinheit 16 in Abhängigkeit von dem gemessenen Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher das Hochdruck-Regelventil 12 ansteuert. Weiterhin steuert die Steuereinheit 16 ein Volumenstrom-Regelventil 17 an, das in der Kraftstoffleitung 7 zwischen der Vorförderpumpe 1 und der Hochdruckpumpe 8 angeordnet ist.
Zwischen der Vorförderpumpe 1 und der Hochdruckpumpe 8 zweigt eine Spülleitung von der Kraftstoffleitung 7 ab, wobei die Spülleitung ausgangsseitig in das Gehäuse der Hochdruckpumpe 8 mündet, so daß die Hochdruckpumpe 8 im Normalbetrieb durch den aus der Kraftstoffleitung 7 abgezweigten Kraftstoff gespült wird, was eine Kühlung und Schmierung der Hochdruckpumpe 8 bewirkt. Der zu Spülungszwecken verwendete Kraftstoff verläßt das Gehäuse der Hochdruckpumpe 8 anschließend wieder über eine Rückführleitung 18, die in die Rückführleitung 13 mündet, so daß der zu Spülungszwecken verwendete Kraftstoff anschließend in den Kraftstofftank 5 zurückgeführt wird. In der Spülleitung ist zunächst eine Drossel 19 angeordnet, um den über die Spülleitung abzweigenden Kraftstoffstrom zu begrenzen. Darüber hinaus ist in der Spülleitung auch ein Rückschlagventil 20 angeordnet, das erst beim Überschreiten eines vorgegebenen Kraftstoffdrucks im Niederdruckbereich öffnet, so daß die Spülung der Hochdruckpumpe erst einsetzt, wenn sich im Niederdruckbereich eine für den Betrieb der Hochdruckpumpe 8 ausreichender Kraftstoffdruck gebildet hat.
Problematisch bei der vorstehend beschriebenen Einspritzanlage ist, daß der Druckaufbau im Niederdruckbereich zwischen der Vorförderpumpe 1 und der Hochdruckpumpe 8 im teilweise luftgefüllten Zustand verzögert oder gar verhindert wird, da Luft stark kompressibel ist. Die dargestellte Einspritzanlage weist deshalb eine Entlüftungsleitung auf, die von der Kraftstoffleitung 7 stromabwärts der Vorförderpumpe 1 abzweigt und ausgangsseitig in dem Gehäuse der Hochdruckpumpe 8 mündet. In der Entlüftungsleitung ist ein Membranfilter 21 angeordnet, der für Kraftstoff weitgehend undurchlässig ist, Luft jedoch nahezu ungehindert durchläßt. Die in dem Niederdruckbereich zwischen der Vorförderpumpe 1 und dem Volumenstromregelventil 17 befindliche Luft wird deshalb gegebenenfalls von der Vorförderpumpe über die Entlüftungsleitung durch den Membranfilter 21 in das Gehäuse der Hochdruckpumpe 8 gepumpt und anschließend über die Rückführleitungen 18 und 13 zurück in den Kraftstofftank geführt. In der Entlüftungsleitung sind vor und hinter dem Membranfilter 21 jeweils Rückschlagventile 22 bzw. 23 angeordnet, die verhindern, daß bei Stillstand des Systems durch den Höhenunterschied zwischen dem Tank 5 und der Pumpe Luft über die Entlüftungsleitung und den Membranfilter 21 Luft angesaugt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Niederdruckbereich also relativ schnell entlüftet, indem die im Niederdruckbereich befindliche Luft in das Gehäuse der Hochdruckpumpe 8 gepumpt wird und anschließend wieder in den Kraftstofftank gelangt.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so daß im folgenden zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung zu Figur 1 verwiesen wird und auch dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Der Unterschied des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiels gegenüber dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen darin, daß die Entlüftungsleitung nicht in das Gehäuse der Hochdruckpumpe 8, sondern in die Rückführleitung 13 mündet, so daß die in dem Niederdruckbereich zwischen der Vorförderpumpe 1 und der Hochdruckpumpe 8 befindliche Luft direkt in den Kraftstofftank 5 zurückgeführt wird. Hierdurch wird eine Ansammlung von Luft im Gehäuse der Hochdruckpumpe 8 vermieden.
Auch das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 überein, so daß auch diesbezüglich zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung zur Figur 1 verwiesen wird und dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Der Unterschied des in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einspritzanlage gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht im wesentlichen darin, daß die Entlüftungsleitung im Niederdruckbereich zwischen der Vorförderpumpe 1 und der Hochdruckpumpe 8 stromabwärts des Volumenstrom-Regelventils 17 abzweigt, so daß auch die in diesem Bereich der Einspritzanlage befindliche Luft sicher aus dem System entfernt werden kann.
Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsführungsbeispiel stimmt ebenfalls weitgehend mit dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so daß auch diesbezüglich zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung von Figur 1 verwiesen wird und im folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen im wesentlichen dadurch, daß die Entlüftungsleitung ausgangsseitig in die Umgebung mündet, so daß die im Niederdruckbereich befindliche Luft direkt an die Umgebung abgegeben wird. Zur Vermeidung einer Umweltschädigung durch die in dem Kraftstoff enthaltenen Kohlenwasserstoffgase ist in der Entlüftungsleitung zusätzlich ein Aktivkohlefilter 24 angeordnet.
Das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt ebenfalls weitgehend mit dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel überein, so daß im folgenden zur Vermeidung von Wiederholungen auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird. Es ist lediglich zu bemerken, daß in Figur 5 einige Bauelemente weggelassen wurden, die für die Darstellung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sind.
Der Unterschied des in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiels zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht im wesentlichen darin, daß nicht der Niederdruckbereich, sondern der Hochdruckbereich der Einspritzanlage entlüftet wird. So zweigt von dem Druckspeicher 9 (englisch: common rail) eine Entlüftungsleitung ab, die ausgangsseitig in die Rückführleitung 13 mündet, so daß die aus dem Druckspeicher 9 abgeführte Luft in den Kraftstofftank 5 zurückgeführt wird. Der in der Entlüftungsleitung angeordnete Membranfilter 21 sorgt hierbei dafür, daß Kraftstoff zurückgehalten wird. Stromaufwärts vor dem Membranfilter 21 ist hierbei ein Druckabschaltventil 25 angeordnet, das beim Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Kraftstoffdrucks in dem Druckspeicher 9 schließt, um zu verhindern, daß der relativ druckempfindliche Membranfilter 21 im Normalbetrieb beschädigt wird. Das Druckabschaltventil 25 öffnet also nur solange, wie der Kraftstoffdruck in dem Druckspeicher 9 aufgrund der im System befindlichen Luft noch nicht den Normalwert erreicht hat. Weiterhin ist in der Entlüftungsleitung ein Rückschlagventil 26 angeordnet.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims (14)

  1. Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, mit
    einer Pumpe (1) zur Förderung von Kraftstoff,
    einer der Pumpe stromabwärts nachgeordneten Kraftstoffleitung (7) zur Weiterleitung mindestens eines Teils des von der Pumpe (1) geförderten Kraftstoffs zu mindestens einem Injektor (10.1 bis 10.4) gekennzeichnet durch
    ein Filterelement (21) zur Entfernung von Gas aus der Einspritzanlage, wobei das Filterelement (21) für den Kraftstoff im wesentlich undurchlässig und für Gas im wesentlichen durchlässig ist, wobei
    von der Kraftstoffleitung (7) stromabwärts nach der Pumpe (1) eine Entlüftungsleitung abzweigt, in der das Filterelement (21) angeordnet ist.
  2. Einspritzanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Filterelement (21) eine Membran aufweist, die für den Kraftstoff im wesentlich undurchlässig und für Gas im wesentlichen durchlässig ist.
  3. Einspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pumpe (1) eine Niederdruckpumpe ist, der stromabwärts eine Hochdruckpumpe (8) nachgeordnet ist, wobei die Entlüftungsleitung zwischen der Niederdruckpumpe (1) und der Hochdruckpumpe (8) abzweigt.
  4. Einspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pumpe (1) eine Niederdruckpumpe ist, der stromabwärts eine Hochdruckpumpe (8) nachgeordnet ist, wobei die Entlüftungsleitung im Hochdruckbereich stromabwärts hinter der Hochdruckpumpe (8) abzweigt.
  5. Einspritzanlage nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hochdruckpumpe (8) ausgangsseitig mit einem Druckspeicher (9) verbunden ist, wobei die Entlüftungsleitung von dem Druckspeicher (9) abzweigt.
  6. Einspritzanlage nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Entlüftungsleitung stromaufwärts vor dem Filterelement ein Druckabschaltventil (25) angeordnet ist, um das Filterelement vor einem Überdruck zu schützen.
  7. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Entlüftungsleitung ausgangsseitig in das Gehäuse der Hochdruckpumpe (8) mündet.
  8. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Entlüftungsleitung ausgangsseitig direkt oder indirekt in einen Kraftstofftank (5) mündet.
  9. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Entlüftungsleitung ausgangsseitig in den Ansaugbereich der Brennkraftmaschine mündet.
  10. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Entlüftungsleitung ausgangsseitig frei endet.
  11. Einspritzanlage nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Entlüftungsleitung ein Aktivkohlefilter (24) angeordnet ist, um die Abgabe von Kraftstoffgasen an die Umgebung zu verhindern.
  12. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß aus dem Gehäuse der Hochdruckpumpe (8) eine Rückführleitung (18) herausgeführt ist, wobei in der Rückführleitung (18) ein Rückschlagventil angeordnet ist.
  13. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Entlüftungsleitung vor und/oder nach dem Filterelement ein Rückschlagventil (22, 23) angeordnet ist.
  14. Einspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Niederdruckpumpe (1) über eine Versorgungsleitung mit einem Kraftstofftank verbunden ist, wobei in der Versorgungsleitung ein Rückschlagventil (4.1, 4.2) angeordnet ist.
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