DE4336276C2 - Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Kraftstoffzuführeinrichtung dieser Gattung ist aus der DE 38 20 887 A1 und auch aus dem DE-GM 90 00 372 bekannt. Bei diesem Stand der Technik ist ein als Kugelventil ausgebildetes, nach dem Schwebekörperprinzip arbeitendes Ventil vorgesehen, das solange offen bleibt, wie gasförmiges Medium (Luft bzw. Dampf) von der Pumpe beim Anlaufen gefördert wird, und das schließt, sobald die Pumpe flüssigen Kraftstoff fördert. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß die Kraft­ stoffpumpe kein gasförmiges Medium in die Brennkraftmaschine fördert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kraftstoffzuführeinrich­ tung der angegebenen Gattung die Gefahr, daß gasförmiges Medium in die Brenn­ kraftmaschine gelangt, weiter zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung ge­ löst.

Die Anordnung der Kraftstoffpumpe innerhalb eines geschlossenen Kanisters bietet die Möglichkeit, in dem Kanister einen gegenüber der Umgebung etwas er­ höhten Druck zu erzeugen. Dies begünstigt die Strömung von Kraftstoff in die Pumpe und mindert die Dampfbildung bei erhöhten Temperaturen. Da das Ventil außerhalb des Kanisters in den umgebenden Tank mündet, wird dennoch sicherge­ stellt, daß von der Pumpe gefördertes gasförmiges Medium in den Tank zurückge­ langt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Er­ findung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine fragmentarische Schnittansicht einer Kraft­ stoffzuführeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Spül­ ventils in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 und 4 fragmentarische Schnittansichten anderer Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung.

Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffzuführeinrichtung 10 be­ sitzt ein Kraftstoffpumpenmodul 12, das innerhalb eines Kraftstofftankes 14 angeordnet ist, um Kraftstoff aus dem Tank 14 unter Druck einer Brennkraftmaschine 16 zuzuführen. Das Kraftstoffpumpenmodul 12 umfaßt einen geschlossenen zy­ lindrischen Kanister 18 mit einer oberen Wand 20 und einer unteren Wand 22 angrenzend am Boden des Kraftstofftanks 14. Eine einen elektrischen Motor umfassende Kraftstoffpumpe 24 besitzt einen Anker 26 und einen umgebenden Stator 28, der innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 30 angeordnet ist. Ein Einlaßmodul 32 erstreckt sich von der unteren Endkappe 34 der Kraftstoffpumpe 24 durch die Wand 22 des Kanisters, um Kraftstoff von dem umgebenden Tank 14 durch einen Filter­ beutel 36 auf zunehmen. Das Einlaßmodul 32 besitzt einen Ein­ laßkanal 38, der mit dem Filter 36 durch die untere Wand 22 verbunden ist, und einen seitlich verlaufenden Venturi-Kanal 40, der in das Innere des Kanisters 18 mündet. Der Anker 26 ist mit einem Zahnradpumpenmechanismus 42 verbunden, um Kraftstoff durch einen Einlaßkanal 44 aus dem Kanister 18 anzusaugen und den Kraftstoff unter Druck durch das Innere des Gehäuses 30 an einen Auslaßkanal 46 in der oberen End­ kappe 48 abzugeben. Ein sekundärer Pumpenauslaß 50 fördert eine kleinere Menge Kraftstoff unter Druck zu einer Düse 52, der zu dem Venturi-Kanal 40 über den Kanal 38 hinweg aus­ gerichtet ist, um Kraftstoff durch das Filter 36 und den Kanal 38 in das Innere des Kanisters 18 zu saugen.

Der Auslaßkanal 46 ist durch eine Auslaßleitung 54 mit einem Rückschlagventil 56 und dann mittels geeigneter Kraftstoff­ leitungen mit der Brennkraftmaschine 16 verbunden. Das Rück­ schlagventil 56 verhindert eine Rückströmung des Kraftstoffs von der Brennkraftmaschine 16 zu dem Modul 12, wenn die Kraftstoffpumpe 24 entregt ist. Ein Druckentlastungsventil 58 wird von der Auslaß-Endkappe 48 getragen, um überschüs­ sigen Kraftstoff an den umgebenden Kanister 18 abzugeben, falls innerhalb der Kraftstoffpumpe 24 ein Überdruck herrscht. Soweit wie bisher beschrieben, entsprechen die Kraftstoffzuführeinrichtung 10 und das Modul 12 denen der oben beschriebenen US 4,878,518. Die Kraftstoffpumpe 24 selbst kann der in der US 4,596,519 beschriebenen entspre­ chen. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf diese Art von Kraftstoffmodulen und Kraftstoffpumpen beschränkt.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luft-/Dampf-Spülventil 60 mit dem Auslaß der Kraftstoffpumpe 24 funktionsmäßig verbunden, und zwar durch Anschluß an die Auslaßleitung 54 zwischen der oberen Wand 20 des Kanisters 18 und der oberen Wand des Kraftstofftankes 14. Das Spül­ ventil 60 (Fig. 1 und 2) besitzt ein Ventilglied 62 und eine Schraubenfeder 64, die von einem Federfänger 66 innerhalb einer Anschlußhülse 68 gehalten wird. Die Feder 64 ist als Druckfeder ausgebildet, so daß sie das Ventilglied 62 in Richtung auf die Auslaßleitung 54 gegen den Federfänger 66 drückt. Der Federfänger 66, der ein Schnappring oder eine andere geeignete Einrichtung sein kann, erlaubt den Durch­ tritt von sowohl Flüssigkeit wie auch Dampf. Das gegenüber­ liegende Ende der Anschlußhülse 68 mündet bei 70 in den Kraftstofftank 14 außerhalb des Kanisters 12.

Zwischen dem radialen Umfang des Ventilgliedes 62 und dem umgebenden Abschnitt des Kanals 74 durch die Anschlußhülse 68 hindurch ist ein kleiner Leckspalt bzw. Leckpfad 72 vor­ gesehen. Der Leckpfad 72 ist groß genug, um einen freien Durchtritt von Luft und/oder Kraftstoffdampf an dem Ven­ tilglied 68 vorbei zu ermöglichen. Die Größe des Leckpfades 72 reicht jedoch nicht aus, um nennenswerte Mengen von Kraftstoff hindurchzulassen, wenn die Kraftstoffpumpe 24 flüssigen Kraftstoff zu der Auslaßleitung 54 und dem Spül­ ventil 60 fördert, so daß unter Druck stehender Kraftstoff das gegenüberliegende Ende des Ventilgliedes 62 entgegen der Feder 64 in Anlage mit der Öffnung 70 drückt, wodurch der Strom von flüssigem Kraftstoff durch das Spülventil 60 hin­ durchgespült wird. Ein Klappenventil oder anderes Einwegven­ til 76 wird von der oberen Wand 20 des Kanisters getragen. Das Einwegventil 76 wird durch Schwerkraft geschlossen, um den Eintritt von Kraftstoff, Dampf oder Luft aus dem umge­ benden Tank zu verhindern, wird jedoch bei einem relativ niedrigen Druck in der Größenordnung von 0,34 bar (5 psig) oder weniger geöffnet, um Luft und/oder Kraftstoffdampf aus dem Kanister 12 an den umgebenden Tank 14 abzulassen.

Im Betrieb wird somit, wenn die Pumpe 24 anfangs erregt wird, Luft oder Kraftstoffdampf innerhalb des Gehäuses 30 von dem Pumpenmechanismus 42 durch das Spülventil 60 in den um­ gebenden Kraftstofftank 12 gefördert. Die Kraftstoffpumpe 24 saugt ferner Luft oder Kraftstoffdampf aus dem Kanister 18 an und erzeugt hierbei einen negativen Druck bzw. Unterdruck bezüglich des umgebenden Kraftstofftanks, um Kraftstoff aus dem umgebenden Tank in den Kraftstoffkanister zu saugen. Wenn flüssiger Kraftstoff den Pumpeneinlaß 44 erreicht, wird dieser flüssige Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 24 abge­ fördert, um das Spülventil 60 zu schließen und außerdem mit der Düse 52 sowie dem Venturi-Kanal 40 zusammenzuwirken, um zusätzlichen Kraftstoff in den Kraftstoffkanister 18 zu sau­ gen. Auf diese Weise wird Luft und/oder Kraftstoffdampf aus der Kraftstoffpumpe 24 entfernt, so daß die Kraftstoffpumpe 24 selbstansaugend ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen abgewandelte Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 für entsprechende Bauteile verwendet wurden. Bei dem Kraftstoffpumpenmodul 80 der Fig. 3 wird das Spül­ ventil 82 von der Auslaß-Endkappe 48 anstelle des Ventils 58 (Fig. 1) getragen, und es ist mit dem Pumpenauslaß 46 durch das Innere des Pumpengehäuses 30 funktionsmäßig verbunden, das Kraftstoff und/oder Dampf unter Auslaßdruck enthält. Die Anschlußhülse 68a des Spülventils 82 verläuft durch die obere Wand 20 des Kanisters, um Luft und/oder Dampf an den Kraftstofftank 14 außerhalb des Kanisters 18 abzuführen. Im übrigen entspricht das Spülventil 82 dem oben beschriebenen Spülventil 60 und arbeitet in der gleichen Weise.

Fig. 4 zeigt eine Kraftstoffzuführeinrichtung, bei der das federbelastete Spülventil 82 der Fig. 3 durch ein Spülventil 84 in Form eines schwerkraftbetätigten Kugelventils ersetzt ist. Eine Kugel 86 wird durch Schwerkraft gegen einen Halter 88 innerhalb der Auslaß-Endkappe 48 gehalten. Ein Anschluß­ rohr 90 verläuft von der Endkappe 48 durch die obere Wand 20 des Kanisters 18. Um die Kugel 86 herum ist ein ausreichen­ des Spiel vorgesehen, um den freien Durchtritt von Luft und Kraftstoffdampf zu ermöglichen. Unter Druck stehender Kraft ist jedoch in der Lage, die auf die Kugel 86 wirkende Schwerkraft zu überwinden, um die Kugel 86 gegen das untere Ende des Anschlußrohres 90 zu drücken und den Durchtritt von Flüssigkeit zu sperren. Das Einwegventil 76 (Fig. 1 bis 3) ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 durch einen im übrigen herkömmlichen Druckregler 92 ersetzt. Die Verwendung eines Druckreglers 92 (mit einer inneren Federvorspannung oder dergleichen) anstelle des Einwegventils 76 hat den wichtigen Vorteil, daß es eine gesteuerte Druckbeaufschla­ gung des gesamten Kanisters 12 ermöglicht. Wenn beispiels­ weise der Druckregler 92 so eingestellt ist, daß er bei einem Druck von 0,034 bar (0,5 psig) öffnet, hätte der Kanister 12 normalerweise einen Innendruck von ungefähr die­ sem Wert. Dies würde einen Kraftstoffstrom zu der zweiten Pumpenstufe unterstützen, was die Kraftstoffverdampfung bei höheren Temperaturen verringern und die Fähigkeit der zwei­ ten Pumpenstufe, heißen Kraftstoff zu verarbeiten, verbes­ sern würde.

Claims (7)

1. Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Bremskraftmaschine, mit einer selbst ansaugenden Kraftstoffpumpe und einem mit dem Pumpenauslaß verbundenen Ventil, das solange offen ist, wie die Pumpe beim Anlaufen gasförmiges Medium fördert, um dieses in den Tank zurückzuführen, und das schließt, sobald die Pumpe flüssiges Medium fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffpumpe (42) in einem geschlossenen Kanister (18) untergebracht ist, der im Tank (14) angeordnet ist, und daß das Ventil (60; 82; 84) außerhalb des Kanisters (18) in den umgebenden Tank (14) mündet.

2. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (60) mit dem Auslaß (46, 65, 56) außerhalb des Kanisters, jedoch in­ nerhalb des Tanks (14) verbunden ist.

3. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (84) an dem Gehäuse (30) der Kraftstoffpumpe (42) innerhalb des Kanisters (18) angebracht ist und durch den Kanister (18) hindurch verläuft.

4. Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (60; 82; 84) ein Ventilglied (62) und eine Feder (64) aufweist, die das Ventilglied (62) in Richtung auf den Pumpenauslaß (46, 54, 56) drückt, wobei um das Ventilglied (62) herum ein Leckpfad (72) vorgese­ hen ist, der groß genug ist, um Luft und Kraftstoffdampf hindurchzulassen, jedoch zu klein ist, um den Durchtritt von unter Druck stehendem flüssigem Kraftstoff ent­ gegen der Kraft der Feder (64) zuzulassen.

5. Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein am Kanister (18) vorgesehenes Einwegventil (76; 92), das Luft und Dampf aus dem Kanister (18) an den umgebenden Tank (14) abführt.

6. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einwegventil als Druckregler (92) ausgebildet ist, der den Kanister (18) unter Druck setzt, ehe Luft und Dampf an den umgebenden Tank (14) abgeführt werden.

7. Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenauslaß (46, 54, 56) ein Rückschlagventil (56) umfaßt, das eine Rückströmung des Kraftstoffs von der Brennkraftmaschine (16) zur Kraftstoffpumpe (12) verhindert, wobei das Ventil (60) mit dem Auslaß zwischen der Kraftstoffpumpe (12) und dem Rückschlagventil (56) verbunden ist.