DE8704822U1

DE8704822U1 - Device for tempering supply containers of motor vehicles, such as fuel tanks...

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Publication number: DE8704822U1
Application number: DE8704822U
Authority: DE
Original assignee: HIRSCHMANN GEORG 8830 TREUCHTLINGEN DE
Current assignee: HIRSCHMANN GEORG 8830 TREUCHTLINGEN DE
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1987-05-27

Description

Titel: Vorrichtung zum Temperieren von Versorgungsbehältern von Kraftfahrzeugen, wie Kraftstoffbehälter, Spritzwasserbehälter u. a. Title: Device for controlling the temperature of supply containers of motor vehicles, such as fuel tanks, splash water tanks, etc.

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von Versorgungsbehältern von Kraftfahrzeugen, wie Kraftstoffbehältern, Spritzwasserbehältern von Scheibenwaschanlagen u. a., wobei in diesen Behältern ein bei niederen Temperaturen zum Gefrieren neigendes Medium, wie Dieselkraftstoff, Waschwasser u. a., eingefüllt ist und der jeweilige Behälter über mindestens eine Leitung mit der Bedarfsstelle für den Inhalt des Behälters verbunden, wie auch das Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet ist.The innovation relates to a device for controlling the temperature of supply containers of motor vehicles, such as fuel tanks, spray water containers of windscreen washer systems, etc., whereby these containers are filled with a medium that tends to freeze at low temperatures, such as diesel fuel, washing water, etc., and the respective container is connected via at least one line to the point where the contents of the container are needed, just as the motor vehicle is equipped with an internal combustion engine.

Bei einer Reihe von Kraftfahrzeugen stellen sich besonders in der kalten Winterszeit erhebliche Probleme, als zum einen der Kraftstoff in den Leitungen des Kraftstoffversorgungs-Systems und/oder im Kraftstoffbehälter geliert zum anderen das Waschwasser in einer Scheibenwaschanlage gefriert. In diesen Fällen kann es zum Ausfall des Verbrennungsmotors oder der Waschanlage kommen, wodurch nebenA number of motor vehicles experience significant problems, particularly in the cold winter months, when, on the one hand, the fuel in the lines of the fuel supply system and/or in the fuel tank gels and, on the other hand, the washer fluid in a windscreen washer system freezes. In these cases, the combustion engine or the washer system can fail, which in addition to

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diesen! Betriebsausfällen auch die Sicherheit des Fährens erheblich leiden.These operational outages also have a significant impact on the safety of the ferries.

Während die Kraftstoffversorgung des Motors eigenen Gesetzmäßigkeiten, wie Fördern, Aufbereiten (z. B. Filtern), Einspritzen, Vermischen mit Luft und Verbrennen des Kraftstoffes folgt j bedarf die Scheibenwaschanlage einer spritzfähigen Waschflüssigkeit, um mit dieser die Frontscheibe oder die Scheinwerfer des Fahrzeuges sauber zu halten.While the fuel supply to the engine follows its own rules, such as conveying, processing (e.g. filtering), injecting, mixing with air and burning the fuel, the windshield washer system requires a sprayable washer fluid to keep the windshield or the headlights of the vehicle clean.

Bei deversen Verbrennungsmotoren und hier bei den besonders interessierenden Dieselmotoren wird das brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch im jeweiligen Zylinder des Motors hergestellt, und es wird der Kraftstoff, unabhängig vom Verbrennungsverfahren, wie Vorkammer, Direkteinspritzung, Wirbelkammer oder Luftspeicher-Verfahren, vom Kraftstoffbehälter zu einer Einspritzpumpe gefördert, um dann von dieser dem Verbrennungsraum des Motors zugeführt zu werden. In various combustion engines, and in the diesel engines of particular interest here, the combustible fuel-air mixture is produced in the respective cylinder of the engine and the fuel, regardless of the combustion process, such as pre-chamber, direct injection, swirl chamber or air storage process, is pumped from the fuel tank to an injection pump, which then feeds it into the combustion chamber of the engine.

Da einerseits der Kraftstoffbehälter und der Motor räumlich getrennt und der sie trennende Raum oft sehr lang ist, kommt es besonders in kalten Jahreszeiten vor, daß der Kraftstoff auf seinem Weg vom Kraftstoffbehälter zur Einspritzpumpe und/oder im Kraftstoffbehälter selbst anfriert, d. h. geliert, und dadurch kaum zur jeweiligen Bedarf sstelle, z. B. zur Einspritzpumpe oder Brennraum gefördert werden kann. Dies führt zum Ausfall der Brennkraftmaschine, d. h. des Dieselmotors, und es ist erforderlich, den Kraftstoff aufzuwärmen, um ihn wieder fördern zu können.Since the fuel tank and the engine are spatially separated and the space separating them is often very long, it can happen, especially in cold seasons, that the fuel freezes, i.e. gels, on its way from the fuel tank to the injection pump and/or in the fuel tank itself, and can therefore hardly be pumped to the point of need, e.g. to the injection pump or combustion chamber. This leads to the failure of the internal combustion engine, i.e. the diesel engine, and it is necessary to warm up the fuel in order to be able to pump it again.

Um diese Nachteile, insbesondere von Dieselmotoren, abzubauen, ist es bekannt die Verbrennungsluft aufzuheizenIn order to reduce these disadvantages, especially of diesel engines, it is known to heat the combustion air

oder die Zu- und Rücklauf leitungen des Kraftstoffes gegen Käiteeinwirkung zu isolieren.or to insulate the fuel supply and return lines against the effects of cold.

Aus der DE-PS 33 07 414 ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Kraftstoff mit einer Heizeinheit bekannt, bei der eineFrom DE-PS 33 07 414 a device for supplying fuel with a heating unit is known, in which a

^ kegelstumpfförmige Heizkammer vorgesehen ist. Die Heizeinheit wird einerseits elektrisch mitteis niderständsheizelementen andererseits von der Abgas luft aufgeheizt. Die Heizeinheit ist dabei zwischen der Kräftstöff-Einspritz~^ a truncated cone-shaped heating chamber is provided. The heating unit is heated on the one hand electrically by means of low-temperature heating elements and on the other hand by the exhaust air. The heating unit is located between the fuel injection system

f vorrichtung und dem Luft-Ansaugkanal angeordnet.f device and the air intake duct.

Weiterhin ist aus der DE-AS 23 32 767 ein abgasbeheiztes Ansaug-Leitun^ssystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem zur Verbesserung des Wärmeübergangs von den Abgasen auf die Kraftstoff-Luftgemische alle Zuführungsleitungen von einem Gehäuse umgeben sind. Dadurch wird eine Kondensation des Kraftstoffs in den Zuführungsleitungen zuverlässig vermieden und die Aufheizung der zugeführten Gemische verbessert.Furthermore, an exhaust-heated intake line system for an internal combustion engine is known from DE-AS 23 32 767, in which all supply lines are surrounded by a housing to improve the heat transfer from the exhaust gases to the fuel-air mixtures. This reliably prevents condensation of the fuel in the supply lines and improves the heating of the supplied mixtures.

Bei den vorgenannten Maßnahmen wird stets davon ausgegan* gen, daß der zuzuführende Kraftstoff stets so flüssig ist, daß eine Einspritzung erfolgen kann. Dem Problem des Versulzens des Dieselkraftstoffs wird dabei in der Regel kaum Beachtung geschenkt. In der Praxis wird deshalb häufig empfohlen durch Vermischen des Dieselkraftstoffs mit Benzin ein dünnflüssigeres Gemisch zu erhalten.The above measures always assume that the fuel to be supplied is always liquid enough to allow injection. The problem of diesel fuel gelling is generally not given much attention. In practice, it is therefore often recommended to obtain a thinner mixture by mixing diesel fuel with petrol.

Entsprechend den sich beim Kraftstoff einstellenden Problemen ergeben sich weitere Probleme, die sich mit dem Gefrieren des Waschwassers von Scheibenwaschanlagen einstellen. Um dem abzuhelfen, ist es bekannt, dem Waschwasser kaum gefrierende Zusätze (Alkohol, Spiritus u. a.) beizumischen. Zwar läßt sich bis zu einer gewissen TemperaturIn line with the problems with fuel, there are further problems with the freezing of the washer fluid in windscreen washer systems. To remedy this, it is known to add additives to the washer fluid that hardly freeze (alcohol, spirits, etc.). Up to a certain temperature,

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das Waschwasser flüssig halten, doch wird dies als nachteilig angesehen, da diese Zusätze relativ teuer sind und vielfach auch die Umwelt belasten.keep the washing water liquid, but this is considered to be a disadvantage because these additives are relatively expensive and often also pollute the environment.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen, mit der, der jeweiligen Bedarfsstelle zuzuführende Kraftstoff und/oder das Waschwasser aufgeheizt wird, um insbesondere das Versulzen von Dieselkraftstoff weitgehend zu vermeiden bzw. das Gefrieren des Waschwassers zu verhindern.The innovation is based on the task of creating such a device with which the fuel and/or the washing water to be supplied to the respective point of use is heated in order to largely avoid the gelling of diesel fuel or to prevent the washing water from freezing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a device with the features of claim 1.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Neuerung zugrunde liegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es kann die Vorrichtung auch als Nachrüstteil für die Fahrzeuge ausgeführt werden. Hinzu kommt, daß mit dieser Vorrichtung, infolge besserer Aufbereitung des Kraftstoffes, der Kraftstoffverbrauch selbst in der kalten Winterszeit gesenkt werden kann, was zu einer merklichen finanziellen Entlastung führt. Der geringe Kraftstoffverbrauch führt auch zu einer Verminderung der Schadstoffemissionen, was wiederum der Umwelt zugute kommt.These measures not only advantageously solve the problem underlying the innovation, but the device can also be used as a retrofit for vehicles. In addition, this device can reduce fuel consumption even in the cold winter months due to better fuel processing, which leads to a noticeable financial relief. The low fuel consumption also leads to a reduction in pollutant emissions, which in turn benefits the environment.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention are specified in further claims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungs form näher beschrieben und erläutert.The invention is described and explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.

Zum Temperlefen von VefSörgungsbehältern von Kraftfährzeugen, Wie Kraftstoffbehältern 1, Spritzwassei'behäitern 2For tempering supply tanks of motor vehicles, such as fuel tanks 1, spray water tanks 2

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von Scheibenwaschanlagen u. a., wird eine Vorrichtung 3 verwendet, die im wesentlichen als Wärmeaustauscher 4 mit den die Bedarfsstelle (Einspritzpumpe 5, Waschdüse 6) mit deren Versorgungsbehälter verbindenden, mindestens einer Leitung 7 ausgebildet ist.of windscreen washer systems, etc., a device 3 is used which is essentially designed as a heat exchanger 4 with at least one line 7 connecting the point of use (injection pump 5, washer nozzle 6) with its supply container.

Bei der Ausführung der Vorrichtung 3 für das Temperieren des Kraftstoffes ist der Wärmeaustauscher 4 gemäß dieser Ausführung nach Fig. 1 mit dem Kühlwasserkreislauf 8 des Verbrennungsmotors 9, d. h. des Dieselmotors, über eine Zuleitung 10 verbunden, und es ist durch diesen Wärmeaustauscher die Versorgungsleitung 7, die den Kraftstoffbehälter 1 mit der Einspritzpumpe 5 verbindet, durch diesen geführt. Um dabei einen besseren Wärmeübergang für die Versorgungsleitung 7 zu erhalten, ist diese an ihrem im Wärmeaustauscher 4 steckenden Abschnitt 11 schlangenförmig ausgeführt, wobei diese Leitung, wie dargestellt, sowohl mit ihrem Vorlauf 12 als auch Rücklauf 13 durch den Wärmeaustauscher geführt ist. Die Vorlauf leitung 12, in der auch ein Kraftstoffilter 14 vorgesehen sein kann, ist mittels Rohrstutzen 15 am schlangenförmigen Abschnitt 11 der Leitung 7 angeschlossen, so daß der Wärmeaustauscher 4 leicht montiert oder demontiert werden kann. In der Darstellung ist der Wärmetauscher 4 derart ausgeführt, daß er sowohl die Vorlaufleitung 12 als auch Rücklauf leitung 13 in sich aufnimmt. Es ist jedoch denkbar, nur die Vorlaufleitung 12 durch den Wärmeaustauscher 4 zu führen und die Rücklaufleitung 13 direkt in den Kraftstoffbehälter 1, vgl. gestrichelte Linie 15 einzuleiten.In the design of the device 3 for tempering the fuel, the heat exchanger 4 according to this design according to Fig. 1 is connected to the cooling water circuit 8 of the internal combustion engine 9, i.e. the diesel engine, via a feed line 10, and the supply line 7, which connects the fuel tank 1 to the injection pump 5, is guided through this heat exchanger. In order to achieve better heat transfer for the supply line 7, the section 11 inserted in the heat exchanger 4 is designed to be serpentine, with this line, as shown, being guided through the heat exchanger with both its feed line 12 and return line 13. The feed line 12, in which a fuel filter 14 can also be provided, is connected to the serpentine section 11 of the line 7 by means of a pipe socket 15, so that the heat exchanger 4 can be easily assembled or disassembled. In the illustration, the heat exchanger 4 is designed in such a way that it accommodates both the supply line 12 and the return line 13. However, it is conceivable to only lead the supply line 12 through the heat exchanger 4 and to lead the return line 13 directly into the fuel tank 1, see dashed line 15.

Der Wärmetauscher 4, der am Kühlkreislauf 8 der Brennkraftmaschine 9 angeschlossen ist, kann, wenn es sein Einbau erlaubt, über eine Stichleitung 16 mit der Heizung 17 der Fahrgastkabine verbunden oder für sich allein am KÜhl-The heat exchanger 4, which is connected to the cooling circuit 8 of the internal combustion engine 9, can, if its installation allows, be connected to the heating 17 of the passenger cabin via a branch line 16 or can be connected to the cooling circuit 8 of the internal combustion engine 9 by itself.

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kreislauf angeschlossen sein (gestrichelte Leitung 18). Die Verbindung der Einspritzpumpe 5 mit dem jeweiligen Brennraum der Brennkraftmaschine 9 kann, wie bisher üblich, über die Leitungen 19 vorgenommen werden.circuit (dashed line 18). The connection of the injection pump 5 with the respective combustion chamber of the internal combustion engine 9 can be made via the lines 19, as has been the case up to now.

Analog der Temperierung des Kraftstoffes kann über eine gleiche Vorrichtung 3 auch die Temperierung der Waschflüssigkeit einer Scheibenwaschanlage vorgenommen werden. In einem solchen Fall ist die zu einer Waschdüse 6 führende Leitung 20 über den Wärmeaustauscher 21 geführt, und es ist zusätzlich zu dieser Leitung ein weiterer Heizkreis 22 zwischen Wärmeaustauscher 21 und Waschwasserbehälter 23 vorgesehen. Die Heizung 17 des Fahrgastraumes kann auch bei dieser Ausführung mit angezapft oder weggelassen werden. Analogous to the temperature control of the fuel, the temperature control of the washer fluid of a windshield washer system can also be carried out using an identical device 3. In such a case, the line 20 leading to a washer nozzle 6 is routed via the heat exchanger 21, and in addition to this line, a further heating circuit 22 is provided between the heat exchanger 21 and the washer fluid tank 23. The heating 17 of the passenger compartment can also be tapped into or omitted in this version.

In den obigen Ausführungen wurde jeweils von einem Wärmeaustauscher 4; 21 ausgegangen, der mit Abwärme des Dieselmotors 9 aus dem Kühlkreislauf 8; 22 versorgt wird. Dies schließt nicht aus, das Heizmedium (Wasser oder öl) des Wärmeaustauschers 4; 21 auch elektrisch oder mittels des Abgases des Motors 9 aufzuwärmen.In the above statements, a heat exchanger 4; 21 was assumed, which is supplied with waste heat from the diesel engine 9 from the cooling circuit 8; 22. This does not rule out the heating medium (water or oil) of the heat exchanger 4; 21 also being heated electrically or by means of the exhaust gas from the engine 9.

In der jeweiligen Zulaufleitung zum Wärmeaustauscher 4; 21 kann ein Rückschlagventil 23 vorgesehen sein, um einen unbeabsichtigten Rückfluß des Heizmittels zum Dieselmotor 9 zu unterbinden.A check valve 23 can be provided in the respective supply line to the heat exchanger 4; 21 in order to prevent an unintentional backflow of the heating medium to the diesel engine 9.

In der Zeichnung wurden die Vorrichtungen 3 für die Temperierung des Kraftstoffes einerseits und das Waschwasser der Scheibenwaschanlage andererseits in einer Darstellung gezeichnet* Dies soll nicht bedeuten, daß an einem Fahrzeug Vorrichtungen 3 immer für beide Anwendungen vorgesehen sein müssen.In the drawing, the devices 3 for controlling the temperature of the fuel on the one hand and the washer water of the windscreen washer system on the other hand are shown in one representation* This does not mean that devices 3 must always be provided for both applications on a vehicle.

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Wirhtig ist nur für beide, daß durch die Temperierung mindestens der Bereich, aus dem Kraftstoff oder Waschwasser aus dem Behälter 1, 2 entnommen wird, aufgewärmt und damit flüssig bleibt.What is important for both is that the temperature control ensures that at least the area from which fuel or washing water is taken from tank 1, 2 is warmed up and thus remains liquid.

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Claims

PROTECTION CLAIMS

1. Device for controlling the temperature of supply containers of motor vehicles, such as fuel containers, spray water containers of windscreen washer systems, etc., wherein these containers are filled with a medium which tends to freeze at low temperatures, such as diesel fuel, washing water, etc., and the respective container is connected via at least one line to the point of use for the contents of the container, just as the motor vehicle is equipped with an internal combustion engine, characterized in that at least one heat exchanger (4, 21) is provided between the point of use (5, 6) and the respective container (1, 2), and that the line 7, 20 connecting this container to the point of use is partially guided through this heat exchanger.

2. Device according to claim 1, characterized in that in the case of an internal combustion engine (diesel engine 9) which can be operated with diesel fuel, the demand point is

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an injection pump (5) is designed, and that this injection pump is guided over the heat exchanger (4) via a line (7) consisting of a flow and return line (12, 13) and at least the flow line (12) of this line has a serpentine bend (heating coil 11) in the heat exchanger.

3. Device according to claim 2, characterized in that the return line (13) of the line (7) connecting the fuel tank (1) to the injection pump (5) also has a serpentine bend (11) and is guided through the heat exchanger (4).

4. Device according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (4) is filled with a liquid medium (water or oil), and an electrical resistance heating element is provided in it for heating this medium.

5. Device according to claim 1, characterized in that in a water-cooled internal combustion engine (9) at least a partial flow of the coolant of the engine (water, oil) is guided through the heat exchanger (4, 21).

6. Device according to claim 1, characterized in that when used with a windscreen washer system (6), the heat exchanger (21) is integrated in the container of the washing water (2).

7. Device according to claim 6, characterized in that in addition to the line (20) connecting the container (2) with at least one spray nozzle (6), a second line (20) connects the container with the heat exchanger.

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scher (21)* And that in this line only a heating medium (water* oil) circulates.

8* Device according to claim 5, characterized in that a check valve (23) is provided in a heating current line (8, 22) connecting the motor (9) to the heat exchanger (4, Zl).

9. Device according to claim 5, characterized in that the heat exchanger (4, 21) is provided in the cooling circuit (8) of the engine (9) upstream of a heater (17) which regulates the temperature of the passenger cabin.

10. Device according to claim 9, characterized in that the heat exchanger (4, 21) and this heater (17) are connected to one another.