DE3710807A1 - Niederdruckkraftstoffkreislauf mit kraftstoffvorwaermung fuer eine luftverdichtende einspritzbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederdruckkraft­ stoffkreislauf mit Kraftstoffvorwärmung für eine luft­ verdichtende Einspritzbrennkraftmaschine, nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Da Dieselkraftstoffe bei sehr tiefen Temperaturen Paraffinpartikel ausscheiden, die den Feinfilter schnell zusetzen und zu Beeinträchtigungen des Fahrbetriebes führen, sind in Kraftstoffkreisläufen bekanntlich Maß­ nahmen zur Erwärmung des Kraftstoffes vorgesehen. So ist z.B. bei einer bekannten Ausführung (ATZ Automobil­ technische Zeitschrift 85 (1983) 11, S. 671) ein kraft­ stofftemperaturabhängig gesteuertes Umschaltventil in einer zur Förderpumpe hinführenden Vorlaufleitung strom­ ab eines als Vorfilter ausgebildeten Saugfilters ange­ ordnet, das bei tiefen Temperaturen eine Umlenkung des von der Förderpumpe angesaugten Kraftstoffes durch einen Heizungswasser-Kraftstoff-Wärmetauscher ermöglicht, jedoch bei höheren Kraftstofftemperaturen die Umlenkung zum Wärmetauscher aufhebt, so daß der Kraftstoff ohne Umgehung direkt zur Förderpumpe fließen kann. Betriebs­ störungen sind aber kaum zu vermeiden, da bei niedrigen Temperaturen durch Paraffinausscheidungen im Kraftstoff das Vorfilter zu Verstopfungen neigt.

Eine Abhilfemaßnahme ergibt sich durch die Ausführung gemäß der DE-PS 35 38 360, bei der das Umschaltventil und das Vorfilter eine Baueinheit bildend derart ange­ ordnet sind, daß aufgrund des besonderen Strömungs­ verlaufes das Vorfilter vom erwärmten Kraftstoff miter­ faßt wird.

Beiden vorerwähnten Ausführungen haftet jedoch ein ge­ meinsamer Nachteil an, da direkt nach dem Start der Brennkraftmaschine noch keine ausreichende Kühlwasser­ wärmemenge für die Erwärmung des umgeleiteten Kraftstoffes zur Verfügung steht. Verstopfungsgefahren sind somit nicht auszuschließen.

Auch die aus der DE-OS 30 34 730 vorbekannte Anwendung elektrischer Vorheizungen ist insofern nachteilig, als die Batteriekapazität des Fahrzeugs über Gebühr bean­ sprucht wird.

Schließlich ist in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 36 31 579.6-13 eine Lösung vorge­ schlagen, bei welcher durch die Anordnung eines Über­ druckventiles in einem das Feinfilter umgehenden Bypass der Kraftstoff zunächst in das Filtergehäuse des Vor­ filters einströmt, bevor er bei Erreichen des Öffnungs­ drucks infolge der Paraffinansammlung über den Bypass zur Einspritzpumpe gelangt.

Durch diese Lösung läßt sich aber nicht vermeiden, daß über die Dauer des offenen Bypass Verunreinigungen unge­ hindert in die Einspritzpumpe bis hin zur Brennkraft­ maschine gelangen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ge­ schilderten Nachteile durch eine einfache Maßnahme zu beseitigen.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Absperrung des Kraftstoffrücklaufs wird er­ reicht, daß nur die zur Verbrennung in der Brennkraft­ maschine benötigte Kraftstoffmenge durch das Filter geleitet wird.

Die kleinere, dem momentan vorliegenden Kraftstoffver­ brauch entsprechende Kraftstoffmenge wird schneller er­ wärmt. Betriebsstörungen durch Zusetzen des Filters sind vermieden. Die Filtrierbarkeit ist sichergestellt.

Eine vorteilhafte Maßnahme der Erfindung ergibt sich durch die Anordnung eines Thermoschalters in der Vor­ laufleitung, der das Absperrventil temperaturabhängig ansteuert.

Als bevorzugte Maßnahme der Erfindung ist anzusehen, daß ein in der Vorlaufleitung eingesetztes Dehnstoff­ arbeitselement das Absperrventil stufenlos steuert.

Eine förderliche Weiterbildung der Erfindung ist noch dadurch gegeben, daß in der Rücklaufleitung stromab des stufenlos arbeitenden Absperrventiles ein Überström­ ventil vorgesehen ist. Durch die besondere Lage dieses Überströmventiles wird auf seiner Kraftstoffzuführseite und seiner Kraftstoffrücklaufseite ein Druckgleichge­ wicht erreicht und somit das Dehnstoffarbeitselement entlastet.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Kraftstoffkreislauf mit in der Rücklaufleitung vorgesehenem Absperrventil

Fig. 2 das Absperrventil in anderer Ausgestaltung

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab dieses Absperrventil.

In dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Kraftstoffkreislauf für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine saugt eine Förderpumpe 1 Kraftstoff aus einem Kraftstoff­ behälter 2 durch eine Vorlaufleitung 3 über ein als Vor­ filter 4 dienendes Saugfilter und fördert den Kraftstoff über einen Wärmetauscher 5, einen Hauptfilter 6 und einen Thermostatschalter 7 zu einer Hochdruckeinspritz­ pumpe 8. Von dieser Hochdruckeinspritzpumpe 8 gelangt überschüssiger Kraftstoff in eine zum Kraftstoffbehälter 2 führende Rücklaufleitung 9, die ein Überströmventil 10 und ein in Abhängigkeit von der Kraftstofftemperatur arbeitendes Absperrventil 11 aufweist.

Das in Fig. 1 gezeigte Absperrventil 11 ist als Magnet­ absperrventil ausgebildet und wird durch den in der Vor­ laufleitung 3 zwischengeschalteten Thermoschalter 7 an­ gesteuert. Sobald bei dieser Ausführung die Kraftstoff­ temperatur bis zu einem bestimmten Minusgrad absinkt, bewirkt der Thermoschalter 7 eine Unterbrechung des Kraft­ stoffrücklaufs durch das in die Schließstellung einrücken­ den Absperrventil 11. Bei dieser Schaltstellung gelangt lediglich die dem momentan vorliegenden Kraftstoffver­ brauch entsprechende Kraftstoffmenge zur Hochdruckein­ spritzpumpe 8, während der überschüssige Teil des von der Förderpumpe 1 geförderten Kraftstoffes über eine stromauf des mit dem Kühlwasserkreislauf in Verbindung stehenden Wärmetauschers 5 abzweigende Rückführleitung 12 mit Druckbegrenzungsventil 13 abfließt und schließlich in die Vorlaufleitung 3 zwischen Vorfilter 4 und Förder­ pumpe 1 einmündet.

In dem Kraftstoffkreislauf gemäß Fig. 2 ist das Absperr­ ventil 11 mit einem Dehnstoffarbeitselement 14 versehen. Das Reglergehäuse 15 dieses Absperrventiles 11 weist neben den ein- und auslaßseitigen Anschlüssen 18, 19 für den Kraftstoffrücklauf auch ein- und auslaßseitige Anschlüsse 16, 17 für den Kraftstoffvorlauf auf (Fig. 2, 3). Der fühlerseitige Teil des Reglergehäuses 15 befindet sich in dem Vorlaufleitungsabschnitt zwischen dem Thermo­ schalter 7 und der Hochdruckeinspritzpumpe 8. Vorlauf­ druckraum 20 und Rücklaufdruckraum 21 sind durch einen Regelkolben 22 voneinander getrennt. Die in Fig. 3 dar­ gestellte Lage des Regelkolbens 22 gibt die bei warmen Kraftstofftemperaturen eingenommene Ausgangslage an.

Der strichpunktiert angedeutete Regelkolben 22 befindet sich in der bei niedrigen Kraftstofftemperaturen vor­ liegenden Arbeitsstellung, in der der auslaßseitige An­ schluß 19 des Rücklaufs verschlossen ist. Bei Erwärmung des Kraftstoffes dehnt sich das Dehnstoffarbeitselement 14 aus, wodurch der Regelkolben 22 über seine sich an der Gehäusestirnwand 15 a abstützende Hubstange 23 ent­ gegen der Kraft einer Druckfeder 24 in Richtung Fühler­ seite verschoben wird. Gleichzeitig vergrößert sich die Durchlaßöffnung 25 des auslaßseitigen Anschlusses 19.

Das Überströmventil 10 ist stromab des Absperrventiles 11 angeordnet, um in dem Vorlaufdruckraum 20 und dem Rück­ laufdruckraum 21 zwecks Entlastung des Dehnstoffarbeits­ elementes ein Druckgleichgewicht zu erreichen.

Der Thermoschalter 7 steuert bei diesem Ausführungsbeispiel den als elektrische Kraftstoffheizung ausgebildeten Wärme­ tauscher 5.

Die elektrische Beheizung benötigt aufgrund der kleineren Kraftstoffmengen bei Abschaltung des Rücklaufs eine er­ heblich niedrigere elektrische Leistung. Somit wird der Stromhaushalt des Fahrzeuges nicht unzulässig hoch bean­ sprucht.

Claims (4)

1. Niederdruckkraftstoffkreislauf mit Kraftstoffvor­ wärmung für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraft­ maschine, mit einer an einem Kraftstoffbehälter ange­ schlossenen und über eine Förderpumpe zu einer Hoch­ druckeinspritzpumpe führenden Vorlaufleitung, in der ein Vorfilter und ein Feinfilter sowie ein bei niedriger Kraftstofftemperatur wirksamer Wärmetauscher vorgesehen sind, ferner mit einer den überschüssigen Kraftstoff rückführenden Rücklaufleitung zwischen der Hochdruck­ einspritzpumpe und dem Kraftstoffbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklaufleitung (9) ein bei niedrigen Kraft­ stofftemperaturen den Rücklauf des Kraftstoffes unterbrechendes Absperrventil (11) angeordnet ist.

2. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorlaufleitung (3) zwischen dem Feinfilter (4) und der Hochdruckeinspritzpumpe (8) ein Thermo­ schalter (7) vorgesehen ist, der das als Magnetventil aus­ gebildete Absperrventil (11) ansteuert.

3. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) ein mit dem Kraftstoff in der Vorlaufleitung (3) zusammenwirkendes Dehnstoff­ arbeitselement (14) aufweist, dessen Regelkolben (22) den Kraftstofffluß in der Rücklaufleitung (9) stufen­ los steuert.

4. Niederdruckkraftstoffkreislauf nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rücklaufleitung (9) stromab des Absperr­ ventiles (11) ein Überströmventil (10) vorgesehen ist.