DE3346516C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einem derartigen Kraftstoffsystem saugt die Nieder­ druckpumpe Kraftstoff aus dem Kraftstofftank über die Fil­ tereinheit an und fördert ihn mit geregeltem Druck zur Hochdruckpumpe. Die Hochdruckpumpe liefert den Kraftstoff in zeitlich gesteuerter Beziehung zu den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine. Kleinere Luftmengen, die im Nor­ malbetrieb in das Kraftstoffsystem eindringen, werden über Entlüftungsanordnungen ohne merkliche Beeinträchtigung des Betriebs abgeführt, weil die Niederdruckpumpe Kraftstoff in einer Menge fördert, die größer als der maximale Kraft­ stoffbedarf der Brennkraftmaschine ist. Es entsteht jedoch ein Problem, wenn große Luftmengen in das System zum Bei­ spiel dann eindringen, wenn der Kraftstoff zu Ende geht oder wenn die Filtereinheit ausgewechselt wird. In einem solchen Fall muß die Brennkraftmaschine lange angelassen werden, damit der Kraftstoff durch das System gesaugt wird, was den Anlasser der Brennkraftmaschine und das zu­ gehörige elektrische System stark belastet.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Anlaßdauer zu verrin­ gern. So kann z. B. die Förderleistung der Niederdruckpum­ pe erhöht werden, was jedoch im Normalbetrieb zu einer übergroßen Kraftstoffliefermenge und damit zu der Gefahr einer unnötigen Erhitzung und Blasenbildung des Kraft­ stoffs sowie auch zu einem Leistungsabfall führt. Alterna­ tiv kann eine zusätzliche Membranpumpe vorgesehen werden, die von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und eine von Hand oder elektrisch betätigte Anlaßeinspritzpumpe aufweist. Das Vorsehen einer solchen Pumpe führt zu einem zusätzlichen Aufwand. Ferner kann eine handbetriebene Pumpe an der Filtereinheit angeordnet sein, mit der Kraftstoff vor dem Anlassen der Brennkraftmaschine zur Niederdruckpumpe gefördert wird. Da diese Pumpe im Normal­ betrieb nicht arbeitet, erzeugen ihre Rückschlagventile unnötige Druckverluste.

Aus der DE-24 30 636 C3 ist ein gattungsgemäßes Kraft­ stoffsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei wel­ cher eine Niederdruckpumpe den Kraftstoff aus dem Kraft­ stofftank über einen Absetzfilter ansaugt und ihn über einen Hauptfilter zu der Hochdruck- bzw. Einspritzpumpe fördert. Vom Hauptfilter zweigt eine Nebenleitung ab, die zu einem gegenüber dem Filtereinlauf höher liegenden Be­ hälter führt und in diesen über eine Drossel einmündet. Dieser Behälter weist eine Entlüftungseinrichtung auf, wo­ bei die im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine mit ange­ saugte Luft über die Nebenleitung in den Behälter abge­ drängt und aus diesem in den Kraftstofftank zurückgeführt wird. Bei abgestellter Brennkraftmaschine sorgt eine im Behälter und auch in dessen Hilfstank verbleibende Kraft­ stoffmenge dafür, daß der Eintritt von Luft in den Filter, die Niederdruckpumpe und die Einspritzpumpe verringert wird. Durch Anordnung des Filters direkt an der Brenn­ kraftmaschine erfolgt eine Erwärmung des über den Neben­ schluß des Filters in den Haupttank zurückgeführten Kraft­ stoffs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffsystem für Brennkraftmaschinen der angegebenen Gattung zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und bei einfachem Aufbau ein verzögerungsfreies Anlassen der Brennkraftmaschine ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kraft­ stoffsystems;

Fig. 2 ein Beispiel eines Teils des Kraftstoff­ systems von Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres Beispiel desselben Teils.

Das in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffsystem enthält eine Kraftstoffpumpeinrichtung 10, deren Antriebswelle 11 von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die Kraftstoff­ pumpeinrichtung enthält eine Niederdruckpumpe 12 und eine Hochdruckpumpe 13. Die Niederdruckpumpe 12 liefert Kraft­ stoff zur Hochdruckpumpe 13, die den Kraftstoff mit hohem Druck in zeitlich gesteuerter Beziehung zu den jeweiligen Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine fördert. Der Aus­ gangsdruck der Niederdruckpumpe wird durch ein Druckent­ lastungsventil 14 gesteuert.

Ein Kraftstoff-Filter 15 ist über seinen Einlaß mit einem Vorratstank 16 und über einen Auslaß 17 mit einem Gehäuse 19 verbunden, in dem ein Behälter 18 vorgesehen ist. Das Gehäuse 19 und der Behälter 18 sind über der Pumpeinrich­ tung 10 angeordnet. Der Behälter 18 hat an seinem Unter­ teil eine verengte Auslaßöffnung 20, die sich in Nähe eines Auslasses 21 im Gehäuse befindet und über einen Hauptkanal 22 mit einem Einlaß 23 im Oberteil des Gehäuses verbunden ist. Der Einlaß 23 ist mit dem Auslaß 17 des Kraftstoff-Filters 17 verbunden. Der Behälter 18 hat in seiner oberen Wand eine in den Hauptkanal 22 mündende Ent­ lüftung 18A.

Der Auslaß 21 ist mit einem Kraftstoffeinlaß der Pumpein­ richtung 10 verbunden, der unmittelbar zur Niederdruckpum­ pe 12 führt. Eine Kammer 24 ist zweckmäßig zwischen dem Auslaß 21 und dem Einlaß der Kraftstoffpumpeinrichtung 10 vorgesehen.

Der Behälter 18 ist an seinem oberen Ende mit einem an den Einlaß 23 angrenzenden Einlaß 25 versehen.

Wenn das System mit Kraftstoff gefüllt ist, saugt die Nie­ derdruckpumpe 12 Kraftstoff über die Kammer 24 aus dem Auslaß 21 ab. Dabei fließt der Kraftstoff aus dem Vorrats­ tank 16 über den Kraftstoff-Filter in den Einlaß 23 des Gehäuses 19. Im Normalbetrieb der Pumpeinrichtung ist der Behälter 18 ständig mit Kraftstoff gefüllt, auch wenn ein geringer Kraftstoffstrom durch den Behälter erfolgt, wobei der Hauptkraftstoff durch den Kanal 22 fließt.

Wenn z. B. der Kraftstoffpegel im Vorratstank 16 unter das Niveau des zum Kraftstoff-Filter 15 führenden Saugrohrs fällt, kann Luft über den Kraftstoff-Filter und den Haupt­ kanal 22 in die Niederdruckpumpe 12 gesaugt werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Größe der Auslaßöff­ nung 20 nicht ausreicht, um die Brennkraftmaschine in Be­ trieb zu halten, so daß sie stehen bleibt, jedoch der Be­ hälter 18 weitgehend mit Kraftstoff gefüllt ist. Nach dem Stillstand der Brennkraftmaschine fließt Kraftstoff aus dem Behälter 18 über die Auslaßöffnung 20 in die Kammer 24 und sammelt sich in dieser an, wobei gleichzeitig Luft in den Behälter 18 durch die Entlüftung 18A eintritt. Die Verbindung zwischen der Kammer 24 und dem Gehäuseauslaß 21 ist ausreichend groß, um der aus der Kammer 24 verdrängten Luft eine Rückkehr zum Kanal 22 zu ermöglichen.

Wenn der Vorratstank 16 wieder mit Kraftstoff gefüllt ist, kann die Brennkraftmaschine angelassen werden, wobei die Niederdruckpumpe 12 mit dem Kraftstoff gespeist wird, der sich zwischenzeitlich in der Kammer 24 gesammelt hat. So­ bald die Niederdruckpumpe 12 mit dem Ansaugen von Kraft­ stoff beginnt, wird dieser aus dem Vorratstank 16 gesaugt und strömt über den Kraftstoff-Filter 15 und den Hauptka­ nal 22 in die Kammer 24. Etwas Luft wird in die Nieder­ druckpumpe gesaugt. Jedoch enthält die Pumpeinrichtung eine innere Entlüftungsanordnung, durch die etwas von der in der Niederdruckpumpe gesaugten Luft zum Kraftstofftank 16 zurückgeleitet werden kann. Etwas Luft gelangt zur Hochdruckpumpe 13, die daher Kraftstoff und Luft zur Brennkraftmaschine liefert. Auf diese Weise wird das zum Entlüften des Systems erforderliche Andrehen der Brenn­ kraftmaschine auf einem Minimum gehalten. Daher braucht die Niederdruckpumpe 12 keine Selbstansaugeigenschaft haben, da sie für Anlaßzwecke eine Versorgung mit verfüg­ barem Kraftstoff hat.

Fig. 2 zeigt eine kompakte Konstruktion des Gehäuses 19, das äußere und innere im allgemeinen zylindrische Wände 26 bzw. 27 enthält, die mit einer oberen und einer unteren Endwand 28 bzw. 29 verbunden sind. Zwischen den Wänden befindet sich ein Ringraum 30, der dem Kanal 22 in Fig. 1 entspricht. Der Einlaß 23 führt in den oberen Endteil des Ringraums 30, während der Auslaß 21 am unteren Ende des Ringraums 30 vorgesehen ist. Die innere Wand 27 enthält angrenzend an den Einlaß 23 die Einlaßöffnung 25 in den von der inneren Wand 27 begrenzten Behälter 18. Die innere Wand 27 enthält an ihrem unteren Ende die verengte Auslaß­ öffnung 20 angrenzend an den Gehäuseauslaß 21. Die Wände 26 und 27 sind zweckmäßig in der Mitte unterteilt und im Spritzguß hergestellt. Die Wände können durch Reib­ schweißen oder durch geeignete Klebstoffe miteinander ver­ bunden werden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Anordnung, bei welcher der Be­ hälter 18 zusätzlich zum Einlaß 25 mit einem abnehmbaren Deckel 31 versehen ist, wodurch er mit Kraftstoff gefüllt werden kann, wenn das Kraftstoffsystem zum ersten Mal zu­ sammengebaut wurde oder wenn das Kraftstoffsystem voll­ ständig leergefahren worden ist. Bei der Anordnung von Fig. 3 ist die Kammer 24 in einem Teil des Gehäuses ausge­ bildet, das den Behälter 18 umgibt.

Bei jedem Ausführungsbeispiel befindet sich der Behälter­ einlaß 25 im Hauptkraftstoffstrom und ist gegenüber der Auslaßöffnung 20 so bemessen, daß der Behälter 18 allmäh­ lich gefüllt wird, nachdem die Brennkraftmaschine gestar­ tet worden ist. Auf diese Weise strömt der größte Teil des von der Pumpe aus dem Vorratstank abgezogenen Kraftstoffs zum Einlaß der Niederdruckpumpe. Die im Behälter 18 be­ findliche Luft wird allmählich durch die Entlüftung 18A verdrängt, wenn der Behälter 18 gefüllt wird. Da seine Auslaßöffnung 20 klein ist, kann ein loser Stift darin vorgesehen sein, der im Betrieb vibriert und dadurch ein Zusetzen der Auslaßöffnung verhindert. Die Kammer 24 kann durch ein größeres Volumen des Rohrs ersetzt werden, das den Auslaß 24 mit dem Einlaß der Pumpeinrichtung verbin­ det. Bei der Ausführung nach Fig. 2 übernimmt der Ringraum 30 die Funktion der Kammer 24. Da sich das Kraftstoff­ niveau im inneren Behälter 18 und im Ringraum 30 aus­ gleicht, kann ein wesentlicher Teil des im Behälter 18 enthaltenen Kraftstoffs nicht verwendet werden, um das An­ lassen der Brennkraftmaschine zu unterstützen. Auch wenn im Betrieb der Behälter 18 mit Kraftstoff gefüllt ist, wird der Ringraum 30 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 oder dem Äquivalent der anderen Varianten nicht vollstän­ dig mit Kraftstoff gefüllt, wobei das Luftvolumen im Ober­ teil des Ringraums als Stoßdämpfer wirkt und Beschädigun­ gen der Niederdruckpumpe verhindert.

Claims (7)

1. Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus

• - einem Kraftstofftank (16),
• - einer Kraftstoff-Pumpeneinrichtung (10) mit einer Hoch­ druckpumpe (13) und einer Kraftstoff zur Hochdruckpumpe fördernden Niederdruckpumpe (12),
• - einem Kraftstoff-Filter (15), der in der zum Kraft­ stofftank (16) führenden Saugleitung der Niederdruck­ pumpe (12) angeordnet ist und
• - einem oberhalb der Pumpeneinrichtung (10) angeordneten Kraftstoffbehälter (18), der im Normalbetrieb der Pum­ peneinrichtung (10) ständig mit Kraftstoff gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - der Kraftstoffbehälter (18) mit der Ansaugseite der Niederdruckpumpe (12) über eine an seinem unteren End­ teil vorgesehene verengte Auslaßöffnung (20) verbunden ist, deren Strömungsquerschnitt kleiner als der Strö­ mungsquerschnitt seiner im Oberteil ausgebildeten Ein­ lauföffnung (25) ist.

2. Kraftstoffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (18) parallel zu einer vom Kraftstoff- Filter (15) zur Niederdruckpumpe (12) führenden Hauptlei­ tung (22) angeordnet und mit dieser Hauptleitung (22) über die größere Einlauföffnung (25) sowie über die an einer abströmseitigen Stelle angeordnete schmalere Auslaßöffnung (20) verbunden ist.

3. Kraftstoffsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine im oberen Teil des Behälters (18) angeordnete Entlüftung (18A) mit der Hauptleitung (22) verbunden ist.

4. Kraftstoffsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptleitung (22) eine Kammer (24) zur Aufnahme von dem aus der Auslaßöffnung (20) des Behälters (18) aus­ tretenden Kraftstoff enthält.

5. Kraftstoffsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (18) und ein Teilstück (22; 30) des Hauptkanals in einem gemeinsamen Gehäuse (19) angeordnet sind.

6. Kraftstoffsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer zylindrischen Innenwand (27) und zwei stirnseitigen Endwänden (28, 29) begrenzte Behälter (18) von einem das Teilstück des Hauptkanals bildenden Ringraum (30) umgeben ist.

7. Kraftstoffsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (18) durch einen abnehmbaren Deckel (31) verschlossen ist.