DE102008013887A1

DE102008013887A1 - Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008013887A1
Application number: DE102008013887A
Authority: DE
Inventors: Karl Mayr; Franz Eibenberger; Peter Menzl; Simon Loesch; Johannes Schagerl; Philip Strobl; Christian Schörghuber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: DE102008013887B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des zurücklaufenden Kraftstoffs entlang der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks geführt wird, indem in er Rücklaufleitung eine Düsenvorrichtung vorgesehen ist, aus der der Kraftstoff zumindest anteilig auf den Wand-Abschnitt gelangt. Die Düsenvorrichtung ist solchermaßen gestaltet, dass der Kraftstoff gegen den Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird und enthält weiterhin ein Druckbegrenzungsventil, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung verhindert. Vorzugsweise ist die Düsenvorrichtung nach Art eines Schirmventils gestaltet und weist einen annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz verlagerbaren Ventilkörper auf, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff auf den genannten Wand-Abschnitt gesprüht wird. Ferner kann am Kraftfahrzeug außerhalb des Kraftstofftanks zumindest ein in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs oder des besagten von diesem benetzten Wand-Abschnitts verstellbares Luftleitelement vorgesehen sein, welches einen aus der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs resultierenden Luftstrom mehr oder weniger intensiv auf die Außenseite des ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des zurücklaufenden Kraftstoffs entlang der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks geführt wird, indem in der Rücklaufleitung eine Düsenvorrichtung vorgesehen ist, aus der der Kraftstoff zumindest anteilig auf den Wand-Abschnitt gelangt, und geht aus von der DE 10 2004 025 782 A1 .
In Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen sind Rücklaufleitungen vorgesehen, um von der Kraftstoffpumpe zu viel geförderte, d. h. vom Fahrzeug-Antriebsaggregat bzw. allgemein von einem Verbraucher des Kraftstoffs nicht benötigte Kraftstoffmengen wieder in den Tank zurückzuführen bzw. in diesem zu belassen. Zuviel Kraftstoff kann dabei aus mehreren Gründen gefördert werden, insbesondere jedoch wenn die Fördermenge der Kraftstoffpumpe nicht beliebig einstellbar ist und wenn zumindest in den Kraftstofftanks der sog. Sattelbauart eine Teilmenge des von der Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffs zum Betrieb einer Saugstrahlpumpe benötigt wird, mit deren Hilfe Kraftstoff aus der einen Hälfte des Satteltanks in dessen andere Hälfte, in welcher sich die besagte Kraftstoffpumpe befindet, gefördert wird.
Unvermeidbarerweise erwärmt sich der Kraftstoff bei Förderung durch die besagte Kraftstoffpumpe, wodurch sich aufgrund der Rückführung einer Teilmenge dieses erwärmten Kraftstoffs der im Kraftstofftank befindliche Kraftstoff in seiner Gesamtheit erwärmen kann, was grundsätzlich unerwünscht ist. Als Abhilfemaßnahme ist in der eingangs genannten DE 10 2004 025 782 A1 vorgeschlagen, die zurückgeführte Kraftstoffmenge entlang der Wandung des Kraftstofftanks auf dessen Boden herabrieseln zu lassen, wodurch dieser Kraftstoff an der kühlen Tank-Wand, die ihrerseits durch den Fahrtwind des sich fortbewegenden Kraftfahrzeugs gekühlt wird, abgekühlt werden kann. Hierzu scheint die Rücklaufleitung entlang einer Seitenwand des Kraftstofftanks geführt zu sein und weist mehrere Austrittsöffnungen auf, durch welche der Kraftstoff auf diese Seitenwand gelangt.
Diese bekannte Anordnung einer Rücklaufleitung im Tank ist grundsätzlich vorteilhaft, jedoch sind weitere Verbesserungen möglich, die aufzuzeigen sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt hat.
Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Anordnung einer Rücklaufleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung solchermaßen gestaltet ist, dass der Kraftstoff gegen den Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird und weiterhin ein Druckbegrenzungsventil enthält, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung verhindert.
Vorgeschlagen wird somit zunächst, die sog. Düsenvorrichtung derart zu gestalten, dass aus dieser der Kraftstoff nicht nur austritt, sondern mit einem gewissen Impuls austritt und mit einem solchen Bewegungs-Impuls auf den besagten Wand-Abschnitt gesprüht oder gespritzt wird, so dass sich eine den Wärmeübergang zwischen der Wand des Kraftstofftanks und den auf diese aufgebrachten Kraftstoff-Tröpfchen verbessernde Feinverteilung des Kraftstoffs einstellt. Ein solcher Bewegungs-Impuls ist dann gewährleistet, wenn der Kraftstoff in der Rücklaufleitung unter Druck steht, weshalb vorliegend weiterhin die Kombination der Düsenvorrichtung mit einem Druckbegrenzungsventil vorgeschlagen wird, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung verhindert. Vorteilhafterweise kann über eine Veränderung d. h. Steuerung des Drucks des in der Rücklaufleitung zur Düsenvorrichtung geführten Kraftstoffs eine Kühlung des Kraftstoffs gesteuert, d. h. aktiviert bzw. deaktiviert werden. Ist eine Kraftstoffkühlung gewünscht bzw. erforderlich, so kann ein höherer Kraftstoffdruck eingestellt werden, womit das besagte Druckbegrenzungsventil öffnet, während dann, wenn keine Kühlung des Kraftstoffs gewünscht ist, ein geringerer Kraftstoffdruck eingestellt werden kann, welcher nicht in der Lage ist, das besagte Druckbegrenzungsventil zu öffnen. Unterschiedliche Kraftstoff-Druckwerte können dabei bspw. mittels einer regelbaren Kraftstoffpumpe eingestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform, die auch in der beigefügten Figur als Ausführungsbeispiel dargestellt ist, kann die Düsenvorrichtung nach Art eines Schirmventils gestaltet sein und einen annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz verlagerbaren Ventilkörper aufweisen, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff zumindest anteilig auf den genannten Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird. Ferner kann am Kraftfahrzeug außerhalb des Kraftstofftanks zumindest ein verstellbares Luftleitelement vorgesehen sein, das in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs oder des besagten von diesem benetzten Wand-Abschnitts einen aus der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs resultierenden Luftstrom mehr oder weniger intensiv auf die Außenseite des Kraftstofftanks leitet. Hiermit kann über eine Ansteuerung einer geeigneten Stelleinheit vorzugsweise von einer elektronischen Steuereinheit eingestellt werden, wie intensiv der Kraftstofftank und damit auch der innenseitig auf dessen Wand bzw. Wand-Abschnitt durch die erfindungsgemäße Düsenvorrichtung aufgetragene Kraftstoff gekühlt wird.
Die bereits erwähnte beigefügte Figur zeigt eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung in aufgeschnittener Darstellung, wobei ein Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, in dem sich diese Düsenvorrichtung befindet, nicht dargestellt ist. Innerhalb dieses Kraftstofftanks ist eine Rücklaufleitung 1 für überschüssigen von einer ebenfalls nicht gezeigten Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoff vorgesehen, die in einer erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung 2 mündet. Letztere weist einen annähernd kegelförmigen Ventilkörper 2a auf, der mit einem am freien Ende der Rücklaufleitung 1 vorgesehenen Ventilsitz 2b zusammenwirkt. Dieser Ventilkörper 2a ist in bzw. gegen der durch Pfeile 3 dargestellten Anströmrichtung (3) von Kraftstoff in der Rücklaufleitung 1 zum Ventilsitz 2b hin bzw. von diesem weg verlagerbar.
Auf die der Rücklaufleitung 1 abgewandte Seite des Ventilkörpers 2a wirkt eine sich ortsfest an einer Führung 4 für eine am Ventilkörper 2a vorgesehene Führungsstange 5 abstützendes und als Schrauben-Druckfeder ausgebildetes Federelement 6 ein. Ist der in der Rücklaufleitung 1 herrschende Kraftstoffdruck geringer die Kraft des Federelements 6 (sowie abhängig von der Einbaulage der Düsenvorrichtung 2 ggf. zusätzlich des Gewichts der zu bewegenden Elemente), so sitzt der Ventilkörper 2a auf seinem Ventilsitz 2b auf (figürlich nicht dargestellt) und verhindert somit einen Austritt von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung 1 in den Innenraum des Kraftstofftanks.
Ist hingegen der in der Rücklaufleitung 1 herrschende Kraftstoffdruck nennenswert höher als die Kraft des Federelements 6 (sowie abhängig von der Einbaulage der Düsenvorrichtung 2 ggf. zusätzlich des Gewichts der zu bewegenden Elemente), so hebt der Ventilkörper 2a von seinem Ventilsitz 2b ab und gelangt somit in die figürlich dargestellte Position. Aufgrund der annähernd kegelförmigen Gestalt des Ventilkörpers 1a mit sich in Anströmrichtung 3 überproportional erweiterndem Querschnitt sowie der mit einer entsprechenden Fase versehenen Form des Ventilsitzes 2b wird dann der durch den Spalt zwischen dem Ventilsitz 2b und dem Ventilkörper 2a aus der Rücklaufleitung 1 austretende Kraftstoff wie durch die Pfeile 7 dargestellt im wesentlichen in seitliche Richtung gesprüht und trifft dieser Sprührichtung folgend zumindest anteilig letztlich auf der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks auf, entlang welchem dieser Kraftstoff dann in Form von Tröpfchen und der Schwerkraft folgend in Richtung zum Boden des Kraftstofftanks rinnt und dabei an diesem Wand-Abschnitt abgekühlt wird. Die Düsenvorrichtung 2 ist somit nach Art eines Schirmventils ausgebildet und es sei noch darauf hingewiesen, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004025782 A1 [0001, 0003]

Claims

Anordnung einer Rücklaufleitung in einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, wobei zumindest ein Teil des zurücklaufenden Kraftstoffs entlang der Innenseite eines Wand-Abschnitts des Kraftstofftanks geführt wird, indem in der Rücklaufleitung (1) eine Düsenvorrichtung (2) vorgesehen ist, aus der der Kraftstoff zumindest anteilig auf den Wand-Abschnitt gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2) solchermaßen gestaltet ist, dass der Kraftstoff gegen den Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird und weiterhin ein Druckbegrenzungsventil enthält, welches unterhalb eines gewissen Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung einen Kraftstoff-Austritt aus der Düsenvorrichtung (2) verhindert.
Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (2) nach Art eines Schirmventils gestaltet ist und einen annähernd kegelförmigen relativ zu einem Ventilsitz (2b) verlagerbaren Ventilkörper (2a) aufweist, der in Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz (2b) bei geringem Kraftstoffdruck unter Einwirkung eines Federelements (6) den Austritt von Kraftstoff verhindert und bei höherem Kraftstoffdruck bewirkt, dass dieser Kraftstoff zumindest anteilig auf den genannten Wand-Abschnitt gespritzt oder gesprüht wird.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei durch Veränderung des Kraftstoffdrucks in der Rücklaufleitung ein Austritt oder Nichtaustritt von Kraftstoff aus der Düsenvorrichtung gezielt gesteuert wird.
Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kraftfahrzeug außerhalb des Kraftstofftanks zumindest ein in Abhängigkeit von der Temperatur des Kraftstoffs oder des besagten von diesem benetzten Wand-Abschnitts verstellbares Luftleitelement vorgesehen ist, welches einen aus der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs resultierenden Luftstrom mehr oder weniger intensiv auf die Außenseite des Kraftstofftanks leitet.