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Die Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter für eine Kraftstoffförderungseinrichtung eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Kraftstoffförderungseinrichtung mit einem solchen Kraftstofffilter.
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Ein solcher Kraftstofffilter für eine Kraftstoffförderungseinrichtung eines Kraftwagens ist der
DE 10 2010 018 403 A1 als bekannt zu entnehmen. Eine solche Kraftstoffförderungseinrichtung wird üblicherweise auch als „Einspritzanlage” oder „Einspritzsystem” bezeichnet und dient dazu, Kraftstoff, insbesondere flüssigen Kraftstoff, in Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine einzubringen, insbesondere direkt einzuspritzen.
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Hierzu umfasst die Kraftstoffförderungseinrichtung je Brennraum wenigstens einen Injektor, mittels welchem der flüssige Kraftstoff direkt in den zugeordneten Brennraum eingespritzt werden kann. Darüber hinaus umfasst die Kraftstoffförderungseinrichtung herkömmlicherweise wenigstens eine Pumpe zum Fördern des flüssigen Kraftstoffs von einem Kraftstofftank zu den jeweiligen Injektoren.
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Um die Gefahr, dass die Pumpe und/oder die Injektoren mit in dem Kraftstoff aufgenommenen Partikeln verstopft wird, gering zu halten, kommt der Kraftstofffilter zum Einsatz. Der Kraftstofffilter weist ein Gehäuse auf, in welchem wenigstens ein Filterkörper zum Filtern des flüssigen Kraftstoffs aufgenommen ist. Der Filterkörper ist dabei von dem Kraftstoff durchströmbar, wobei in dem Kraftstoff etwaig aufgenommene Partikel aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden. Darüber hinaus weist der Kraftstofffilter wenigstens eine Entlüftungsleitung zum Entlüften des Kraftstofffilters auf. Hierbei kann der Kraftstoff selbst entlüftet werden, so dass Luftbläschen aus dem flüssigen Kraftstoff entweichen können.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 10 2009 041 298 A1 einen Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, mit einem Filtergehäuse mit einem im Betrieb unteren Gehäusesockel und einem im Betrieb oberen, abnehmbaren Gehäusedeckel. In dem Filtergehäuse sind je ein Rohkraftstoffzulauf und Reinkraftstoffablauf vorgesehen. Ferner ist im Filtergehäuse ein von dem Kraftstoff radial von außen nach innen durchströmbarer, auswechselbarer Ringfiltereinsatz angeordnet. Dieser Ringfiltereinsatz ist ein Filterkörper zum Filtern des Kraftstoffes.
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Die
DE 10 2010 047 354 B3 offenbart ein Kraftstofffiltersystem eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Kraftstofffilter zur Filtrierung von zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienenden Kraftstoff und einer Wasserabscheideeinrichtung zur Abscheidung von im Kraftstoff enthaltenem Wasser.
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Außerdem offenbart die
DE 10 2013 209 130 A1 eine Kraftstofffördervorrichtung für einen Kraftstofftank, mit einem Filter, der ein Filtergehäuse aufweist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftstofffilter sowie eine Kraftstoffförderungseinrichtung mit einem solchen Kraftstofffilter bereitzustellen, mittels welchen sich eine besonders vorteilhafte Entlüftung realisieren lässt bei gleichzeitiger Realisierung einer Versorgung wenigstens eines Aggregats mit einer hinreichenden Menge des mittels des Kraftstofffilters gefilterten Kraftstoffes.
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Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstofffilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Kraftstofffilter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welchem sich eine besonders gute Entlüftung realisieren lässt bei gleichzeitiger Realisierung einer Versorgung wenigstens eines Aggregats mit einer hinreichenden Menge des mittels des Kraftstofffilters gefilterten Kraftstoffes, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entlüftungsleitung auf einer Reinseite des Filterkörpers angeordnet ist und wenigstens zwei Einlassöffnungen aufweist. Über diese Einlassöffnungen ist der Entlüftungsleitung wenigstens ein Medium von der Reinseite zuführbar. Bei diesem Medium kann es sich um Luft handeln, welche gegebenenfalls auf der Reinseite vorhanden ist und welche es zum Entlüften des Kraftstofffilters aus diesem abzuführen gilt. Ferner kann es sich bei dem Medium um den insbesondere flüssigen Kraftstoff handeln, welcher über die Entlüftungsleitung zu wenigstens einem Aggregat, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, des Kraftwagens zu fördern ist.
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Die Entlüftungsleitung weist ferner wenigstens eine Auslassöffnung auf, über welche das wenigstens eine Medium aus der Entlüftungsleitung abführbar ist. Beim Entlüften des Kraftstofffilters beispielsweise kann die über wenigstens eine der Einlassöffnungen in die Entlüftungsleitung eingeströmte Luft aus der Auslassöffnung ausströmen. Ist beispielsweise Kraftstoff über wenigstens eine der Einlassöffnungen in die Entlüftungsleitung eingeströmt, so kann der in die Entlüftungsleitung eingeströmte und insbesondere flüssige Kraftstoff über die Auslassöffnung aus der Entlüftungsleitung abgeführt und zum wenigstens einen Aggregat des Kraftwagens gefördert, insbesondere gesaugt werden.
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In der Entlüftungsleitung ist wenigstens ein Schwimmer angeordnet. Der Schwimmer ist mittels des in dem Gehäuse auf der Reinseite aufgenommenen Kraftstoffes zwischen wenigstens einer eine der Einlassöffnungen fluidisch versperrenden und die andere der Einlassöffnungen freigebenden ersten Stellung und wenigstens einer die eine Einlassöffnung freigebenden und die andere Einlassöffnung fluidisch versperrenden zweiten Stellung relativ zur Entlüftungsleitung bewegbar. Der Schwimmer folgt somit einem Pegel des in dem Kraftstofffilter auf der Reinseite aufgenommenen Kraftstoffes, so dass der Schwimmer in Abhängigkeit von dem Pegel des Kraftstoffes seine erste Stellung oder seine zweite Stellung einnimmt.
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Der mittels des Filterkörpers zu filternde Kraftstoff strömt von einer Rohseite des Filterkörpers durch den Filterkörper hindurch auf eine Reinseite des Filterkörpers. Auf der Rohseite wurde der Kraftstoff noch nicht mittels des Filterkörpers gefiltert. Dadurch, dass der Kraftstoff durch den Filterkörper hindurchströmt, wird der Kraftstoff gefiltert. Dies bedeutet, dass der sich auf der Reinseite des Filterkörpers befindende Kraftstoff mittels des Filterkörpers gefiltert ist beziehungsweise wurde.
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Die Entlüftungsleitung weist beispielsweise eine Längserstreckungsrichtung auf, welche in einer Einbaulage, die der Kraftstofffilter im fertig hergestelltem Zustand des Kraftwagens einnimmt, parallel oder schräg zur Fahrzeughochrichtung verläuft.
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Befindet sich auf der Reinseite kein Kraftstoff oder nur eine sehr geringe Menge des Kraftstoffes, so nimmt der Schwimmer beispielsweise seine untere, erste Stellung ein. Dadurch kann das Medium, insbesondere Kraftstoff und/oder Luft über die andere obere Einlassöffnung in die Lüftungsleitung einströmen, insbesondere eingesaugt werden.
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Mit steigender Menge des auf der Reinseite angeordneten Kraftstoffes steigt auch der Pegel des Kraftstoffes, so dass der Schwimmer aus seiner ersten unteren Stellung in seine zweite obere Stellung bewegt wird. In dieser zweiten Stellung kann dann das Medium, insbesondere der Kraftstoff, über die eine untere Einlassöffnung in die Entlüftungsleitung einströmen, insbesondere eingesaugt werden. Dies bedeutet, dass sich der Schwimmer selbständig in die obere Stellung bewegt und die obere Einlassöffnung verschließt, wenn der Kraftstofffilter entlüftet ist. Dadurch kann mittels des Kraftstofffilters auf einfache, zeit- und kostengünstige Weise eine effektive und vollständige Entlüftung des Kraftstofffilters realisiert werden.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die beiden Einlassöffnungen in Längserstreckungsrichtung der Entlüftungsleitung voneinander beabstandet angeordnet sind. Hierbei ist die Entlüftungsleitung beispielsweise durch eine Art Steigrohr gebildet, welches es ermöglicht, vor einer Inbetriebnahme oder einem Erststart des wenigstens einen Aggregats, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, eine besonders hohe Menge an Kraftstoff in den Kraftstofffilter einzufüllen. Dadurch steht für die Inbetriebnahme eine besonders hohe Menge an Kraftstoff zur Verfügung, so dass das Aggregat mit einer hinreichenden Menge des Kraftstoffes versorgt und dadurch besonders schnell aktiviert werden kann.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass herkömmliche Kraftstofffilter nur unzureichend entlüftet werden können, so dass im Kraftstofffilter bei einer Inbetriebnahme, insbesondere bei einem Erstbetrieb, der Verbrennungskraftmaschine eine nur geringe, unzureichende Menge des flüssigen Kraftstoffs aufgenommen ist. In gewissen Situationen kann dies zu einem verzögerten Start der Verbrennungskraftmaschine führen oder einen Start der Verbrennungskraftmaschine verhindern. Dies ist beispielsweise deswegen der Fall, da eine über die Verbrennungskraftmaschine antreibbare Pumpe zum Fördern des Kraftstoffs bei der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine auf eine nur geringe Drehzahl gebracht werden kann, da die Verbrennungskraftmaschine noch nicht selbst, das heißt durch in ihren Brennräumen stattfindende Verbrennungen läuft, sondern zunächst mittels eines Starters zum Starten der Verbrennungskraftmaschine aktiviert und somit angetrieben wird. Mit anderen Worten wird die Verbrennungskraftmaschine mittels des Startes angetrieben, bis ein gefeuerter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine beginnt, in welchem Verbrennungen in den Brennräumen stattfinden. Dann läuft die Verbrennungskraftmaschine von selbst, das heißt ohne den Starter. Dieser kann dann deaktiviert werden.
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Bei diesen geringen Drehzahlen, also während des Antreibens der Verbrennungskraftmaschine und der Pumpe mittels des Starters, weist die Pumpe eine nur sehr geringe Förderleistung auf, welche gegebenenfalls nicht dazu ausreicht, den Kraftstofffilter vollständig zu entlüften und eine für den Start des gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ausreichende Menge des Kraftstoffs zur Verbrennungskraftmaschine zu fördern. Um herkömmlicherweise dennoch die Verbrennungskraftmaschine zu starten, wird die Verbrennungskraftmaschine beim Erststart besonders lange mittels des Starters angetrieben. Dies führt zu einer hohen Startdauer der Verbrennungskraftmaschine sowie zu einer hohen Belastung des Starters.
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Durch den Einsatz der Entlüftungsleitung mit den Einlassöffnungen, der Auslassöffnung und dem Schwimmer kann jedoch eine hinreichende Entlüftung des Kraftstofffilters realisiert werden. Ferner kann im Kraftstofffilter eine besonders hohe Menge des Kraftstoffs, insbesondere vor der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine, aufgenommen werden. Dadurch ist es möglich, auch bei einer nur geringen Förderleistung beziehungsweise bei geringen Drehzahlen der Pumpe eine hinreichende Menge des Kraftstoffs zur Verbrennungskraftmaschine zu fördern, wobei diese Menge ausreicht, um den gefeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu starten.
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Dadurch ist es beispielsweise möglich, im Rahmen einer Massenherstellung von Kraftwagen einen jeweiligen, zeit- und kostengünstigen Erststart der Kraftwagen im Rahmen einer jeweiligen Inbetriebnahme zu realisieren, da die Gefahr, dass die jeweilige Verbrennungskraftmaschine der Kraftwagen nicht oder nur verzögert startet, besonders gering gehalten werden kann.
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Darüber hinaus reicht eine nur sehr kurze Betriebsdauer des Starters aus, um den gefeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu starten. Dadurch kann die zuvor genannte Startdauer besonders gering gehalten werden. Zudem können übermäßige Belastungen des Starters, insbesondere bei der Inbetriebnahme beziehungsweise beim Erststart, gering gehalten werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Vorderansicht einer Kraftstofffördereinrichtung zum Versorgen von Brennräumen einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens mit Kraftstoff, wobei die Kraftstofffördereinrichtung einen Kraftstofffilter in Form eines Kraftstoffvorfilters umfasst, welcher eine Entlüftungsleitung mit zwei Einlassöffnungen und einer Auslassöffnung und einen in der Entlüftungsleitung angeordneten Schwimmer umfasst;
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2 eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht eines den Kraftstoffvorfilter umfassenden Filtermoduls der Kraftstofffördereinrichtung;
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3 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht des Kraftstoffvorfilters; und
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4 eine schematische Längsschnittansicht der Entlüftungsleitung entlang einer in 3 gezeigten Schnittlinie A-A.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Kraftstofffördereinrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Nutzkraftwagen. Die Kraftstofffördereinrichtung 10 wird auch als „Einspritzsystem” oder als „Einspritzanlage” bezeichnet und dient zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Aggregat in Form einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftwagens. Die Verbrennungskraftmaschine ist als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und dient zum Antreiben des Kraftwagens. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern auf, in welche der flüssige Kraftstoff eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt wird. Hierzu umfasst das Einspritzsystem eine Mehrzahl von Einspritzelementen in Form von sogenannten Injektoren 12.
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Die Kraftstofffördereinrichtung 10 umfasst ein Pumpenmodul 14 mit einer Hochdruckpumpe 16 und mit einer Niederdruckpumpe 18. Mittels des Pumpenmoduls 14 wird der Kraftstoff aus dem Tank zu einem Kraftstoffverteilungselement 20 der Kraftstofffördereinrichtung 10 gefördert. In Strömungsrichtung des Kraftstoffes ist die Niederdruckpumpe 18 vor, das heißt stromauf der Hochdruckpumpe 16 angeordnet.
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Das Kraftstoffverteilungselement 20 wird auch als „Kraftstoffrail” bezeichnet und ist den Injektoren 12 gemein. Das Kraftstoffverteilungselement 20 weist wenigstens einen Verteilungskanal auf, von welchem der in dem Verteilungskanal aufgenommene, flüssige Kraftstoff an die einzelnen Injektoren 12 verteilt werden kann.
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Die Kraftstofffördereinrichtung 10 umfasst darüber hinaus ein im Ganzen mit 22 bezeichnetes Filtermodul zum Filtern des flüssigen Kraftstoffs. Das Filtermodul 22 umfasst einen Temperatursensor 24, mittels welchem eine Temperatur des Kraftstoffs erfassbar ist. Darüber hinaus umfasst das Filtermodul 22, welches auch in 2 dargestellt ist, einen ersten Kraftstofffilter in Form eines Kraftstoffvorfilters 26 und einen zweiten Kraftstofffilter in Form eines Kraftstoffhauptfilters 28.
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Bezogen auf die Strömungsrichtung des flüssigen Kraftstoffs durch die Kraftstofffördereinrichtung 10 ist der Kraftstoffvorfilter 26 stromauf der Niederdruckpumpe 18 angeordnet, so dass der Kraftstoffvorfilter 26 auf einer Saugseite der Niederdruckpumpe 18 angeordnet ist. Auf der Saugseite saugt die Niederdruckpumpe 18 während ihres Betriebs den Kraftstoff aus dem Tank an. Mittels der Niederdruckpumpe 18 wird der Kraftstoff von der Saugseite der Niederdruckpumpe 18 auf eine Druckseite der Niederdruckpumpe 18 gefördert. Auf dieser Druckseite der Niederdruckpumpe 18 ist der Kraftstoffhauptfilter 28 angeordnet. Dies bedeutet, dass der Kraftstoffhauptfilter 28 in Strömungsrichtung des Kraftstoffes durch die Kraftstofffördereinrichtung 10 zwischen der Niederdruckpumpe 18 und der Hochdruckpumpe 16, das heißt stromab der Niederdruckpumpe 18 und stromauf der Hochdruckpumpe 16 angeordnet ist.
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Der Kraftstoffvorfilter 26 weist ein aus 2 erkennbares Gehäuse 30 auf, welches einstückig mit einem Gehäuse 32 des Kraftstoffhauptfilters 28 ausgebildet ist. Die Gehäuse 30, 32 sind somit durch ein Gehäusemodul des Filtermoduls 22 gebildet. Das Gehäusemodul, insbesondere das Gehäuse 30, weist einen Zulauf 34 auf, über welchen der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank dem Kraftstoffvorfilter 26 zuführbar ist. In 2 ist auch ein Deckel 31 des Gehäuses 30 erkennbar, wobei der Deckel 31 am Gehäuse 30 befestigt ist.
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In Zusammenschau mit 3 erkennbar, dass in dem Gehäuse 30 ein Filterkörper in Form eines Filterkäfigs 36 des Kraftstoffvorfilters 26 aufgenommen ist. Der Filterkäfig 36 (Filterkörper) dient zum Filtern des flüssigen Kraftstoffs. Das Gehäuse 30 weist einen mit dem Zulauf 34 fluidisch verbundenen und von dem flüssigen Kraftstoff durchströmbaren Kanal 38 auf, über welchen der noch ungefilterte Kraftstoff dem Filterkäfig 36 zuführbar ist. Der Filterkäfig 36 ist austauschbar. Dies bedeutet, dass der Filterkäfig 36 beispielsweise zu Wartungs- oder Reinigungszwecken zerstörungsfrei aus dem Gehäuse 30 entnommen werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den Filterkäfig 36 nach einer vorgebbaren Betriebsdauer aus dem Gehäuse 30 zu entnehmen und gegen einen anderen, neuen Filterkäfig zu ersetzen.
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Dem Kanal 38 ist ein Ventilelement in Form einer Ventilkugel 40 zugeordnet, welche auch als „gravimetrische Kugel” bezeichnet wird. Die Ventilkugel 40 ist zwischen einer den Kanal 38 fluidisch versperrenden Schließstellung und wenigstens einer den Kanal 38 fluidisch freigebenden Offenstellung relativ zum Gehäuse 30 bewegbar.
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Der Kraftstoffvorfilter 26 weist ferner einen Befüllstutzen 42 auf, über welchen der Kraftstoffvorfilter 26, beispielsweise für eine Inbetriebnahme oder einen Erstbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, mit Kraftstoff befüllbar ist. Mittels der Ventilkugel 40 kann beispielsweise verhindert werden, dass beim Befüllen des Kraftstoffvorfilters 26 mit Kraftstoff über den Befüllstutzen 42 der flüssige Kraftstoff über den Kanal 38 und den Zulauf 34 aus dem Gehäuse 30 ausläuft, wenn beispielsweise am Zulauf 34 noch keine Versorgungsleitung angeschlossen ist. Eine solche Versorgungsleitung ist in 1 erkennbar und dort mit 44 bezeichnet. Über die Versorgungsleitung 44 kann der Kraftstoff vom Tank zum Kraftstoffvorfilter 26 geführt werden.
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In 1 ist eine Leitung 46 erkennbar, über welche mittels der Niederdruckpumpe 18 der mittels des Kraftstoffvorfilters 26 gefilterte Kraftstoff vom Kraftstoffvorfilter 26 zur Niederdruckpumpe 18 gesaugt wird. Über eine weitere Leitung 48 wird der von der Niederdruckpumpe 18 angesaugte Kraftstoff zum Kraftstoffhauptfilter 28 geleitet. Mittels des Kraftstoffhauptfilters 28 wird der Kraftstoff erneut gefiltert. Über eine Leitung 50 wird der mittels des Kraftstoffhauptfilters 28 gefilterte Kraftstoff vom Kraftstoffhauptfilter 28 zur Hochdruckpumpe 16 geführt. Eine Leitung 52 ist eine sogenannte Leckageleitung, über welche Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 16 zurückgeführt werden kann.
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Aus 2 ist erkennbar, dass das Gehäuse 30 einen weiteren Kanal 54 aufweist, durch welchen der mittels des Kraftstoffvorfilters 26, insbesondere mittels des Filterkäfigs 36, gefilterte Kraftstoff vom Filterkäfig 36 abgeführt und zur Hochdruckpumpe 16 geführt werden kann. Dies bedeutet, dass der Kanal 38 stromauf des Filterkäfigs 36 angeordnet ist, wobei der Kanal 54 stromab des Filterkäfigs 36 angeordnet ist.
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Der über den Kanal 38 dem Filterkäfig 36 zugeführte Kraftstoff strömt von einer sogenannten Rohseite des Filterkäfigs 36 auf eine sogenannte Reinseite des Filterkäfigs 36. Auf dem Weg von der Rohseite zur Reinseite durchströmt der flüssige Kraftstoff den Filterkäfig 36 insbesondere zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung des Filterkäfigs 36, wodurch der Kraftstoff gefiltert wird. Insbesondere werden dabei im Kraftstoff etwaig aufgenommene Partikel aus dem Kraftstoff herausgefiltert.
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Aus 2 und 3 ist erkennbar, dass durch den Filterkäfig 36 ein Aufnahmeraum 56 begrenzt ist. Der Aufnahmeraum 56 ist auf der Reinseite des Filterkäfigs 36 angeordnet, so dass im Aufnahmeraum 56 Kraftstoff aufnehmbar ist, welcher mittels des Filterkäfigs 36 gefiltert ist beziehungsweise wurde.
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In dem Aufnahmeraum 56 ist eine im Ganzen mit 58 bezeichnete Entlüftungsleitung des Kraftstoffvorfilters 26 angeordnet, wobei die Entlüftungsleitung 58 durch ein Rohr 60 gebildet ist. Das Rohr 60 ist beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet und vorliegend zumindest im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei diese U-Form bezogen auf eine Einbaulage, die der Kraftstoffvorfilter 26 in fertig hergestelltem Zustand des Kraftwagens einnimmt, bezogen auf die Fahrzeughochrichtung auf dem Kopf steht. Das Rohr 60 weist eine in 3 durch einen Doppelpfeil 62 veranschaulichte Längserstreckungsrichtung auf, welche in der Einbaulage parallel zur Fahrzeughochrichtung verläuft.
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Die Entlüftungsleitung 58 ist somit auf der Reinseite des Filterkäfigs 36 angeordnet und weist eine erste Einlassöffnung 64 und eine zweite Einlassöffnung 66 auf. Darüber hinaus weisen die Entlüftungsleitung 58 und somit das Rohr 60 eine Auslassöffnung 68 auf, über die die Entlüftungsleitung 58 fluidisch mit dem Kanal 54 verbunden ist.
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Über die Einlassöffnungen 64, 66 kann wenigstens ein Medium in die Entlüftungsleitung 58 einströmen. Bei diesem Medium handelt es sich um den auf der Reinseite aufgenommenen, flüssigen Kraftstoff und/oder um Luft, welche sich gegebenenfalls auf der Reinseite in dem Aufnahmeraum 56 befindet.
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Über die Auslassöffnung 68 kann das in die Entlüftungsleitung 58 eingeströmte Medium aus der Entlüftungsleitung 58 abgeführt werden.
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In der Entlüftungsleitung 58 ist ein Schwimmer in Form eines Schwimmkörpers 70 angeordnet. Der Schwimmkörper 70 ist mittels des in dem Gehäuse 30 auf der Reinseite aufgenommenen, flüssigen Kraftstoffes zwischen wenigstens einer die Einlassöffnung 64 fluidisch versperrenden und die Einlassöffnung 66 fluidisch freigebenden, ersten Stellung und wenigstens einer die Einlassöffnung 64 freigebenden und die Einlassöffnung 66 fluidisch versperrenden und in 3 gezeigten zweiten Stellung relativ zur Entlüftungsleitung 58 bewegbar. Dies bedeutet, dass der Schwimmkörper 70 auf dem flüssigen Kraftstoff aufschwimmt. In der Einbaulage ist die zweite Stellung eine gegenüber der ersten Stellung untere Stellung, wobei die Einlassöffnung 64 über der Einlassöffnung 66 angeordnet ist. Insgesamt ist aus 3 erkennbar, dass die Einlassöffnungen 64, 66 in Längserstreckungsrichtung der Entlüftungsleitung 58 und somit in Fahrzeughochrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
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Ist der Kraftstoffvorfilter 26, insbesondere auf der Reinseite, leer, das heißt nicht mit Kraftstoff befüllt oder befindet sich eine nur sehr geringe Menge des Kraftstoffes im Kraftstoffvorfilter 26, so befindet sich der Schwimmkörper 70 in seiner zweiten Stellung und somit im Bereich der Einlassöffnung 66, so dass diese fluidisch versperrt ist. In der zweiten Stellung kann somit über die obere, erste Einlassöffnung 64 das Medium, insbesondere Kraftstoff und/oder Luft, mittels der Niederdruckpumpe 18 angesaugt werden.
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Strömt der Kraftstoff in den Aufnahmeraum 56, so steigt sein Pegel. Mit steigendem Pegel des Kraftstoffes steigt auch der Schwimmkörper 70, so dass er sich aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt. Dadurch wird die Einlassöffnung 66 freigegeben und die Einlassöffnung 64 fluidisch versperrt. Dann kann das zumindest im Wesentlichen gesamte Volumen der Kraftstoffvorfilters 26 für den Kraftstoff genutzt werden.
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Aus 3 ist ferner erkennbar, dass die Entlüftungsleitung 58 zwei zueinander versetzte Längenbereiche 72, 74 aufweist. Die Längenbereiche 72, 74 sind zumindest im Wesentlichen gerade und verlaufen parallel zueinander. Die Längenbereiche 72, 74 bilden jeweilige Schenkel der U-Form. Darüber hinaus weist die Entlüftungsleitung 58 einen Längenbereich 76 auf, welcher sich schräg oder vorliegend senkrecht zu den Längenbereichen 72, 74 erstreckt. Der Längenbereich 76 bildet dabei einen die Schenkel der U-Form verbindenden Steg der U-Form. Dabei sind die Längenbereiche 72, 74 fluidisch über den Längenbereich 76 miteinander verbunden. Dies bedeutet, dass das über zumindest eine der Einlassöffnung 64, 66 in die Entlüftungsleitung 58 einströmende Medium den Längenbereich 76 durchströmen und somit über den Längenbereich 76 in den Längenbereich 74 überströmen kann. Vom Längenbereich 74 kann das Medium dann über die Auslassöffnung 68 in den Kanal 54 einströmen, von wo sie dann zum Kraftstoffhauptfilter 28 gelangen kann. Von dort kann sie beispielsweise in den Kraftstofftank zurückgeführt werden.
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Die Einlassöffnungen 64, 66 sind dabei im ersten Längenbereich 72 angeordnet. Darüber hinaus ist auch der Schwimmkörper 70 im ersten Längenbereich 72 angeordnet. Die Auslassöffnung 68 hingegen ist im zweiten Längenbereich 74 angeordnet.
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In Zusammenschau mit 4 ist erkennbar, dass der dritte Längenbereich 76 über eine Durchströmöffnung 78 fluidisch mit dem ersten Längenbereich 72 verbunden ist. Diese Durchströmöffnung 78 ist besonders gut in 4 erkennbar. Die Durchströmöffnung 78 ist dabei in Form eines länglichen Schlitzes ausgeführt, welcher eine größere Erstreckung in Längserstreckungsrichtung der Entlüftungsleitung 58 aufweist als der Schwimmkörper 70. Dadurch kann verhindert werden, dass der Schwimmkörper 70 die Durchströmöffnung 78 fluidisch versperrt. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Durchströmöffnung 78 kann die Durchströmöffnung 78 nie vollständig durch den Schwimmkörper 70 fluidisch versperrt werden, so dass stets eine fluidische Verbindung zwischen dem Längenbereich 72 und dem Längenbereich 76 besteht.
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Durch den Einsatz des Rohrs 60 mit der Entlüftungsleitung 58 kann der Kraftstoffvorfilter 26 mit einer besonders hohen und hinreichenden Menge an flüssigem Kraftstoff befüllt werden, so dass die Verbrennungskraftmaschine auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise in Betrieb genommen werden kann. Hierbei wird die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise mittels eines Starters gestartet, wobei der Starter solange aktiviert bleibt, bis die Verbrennungskraftmaschine von sich aus, das heißt durch in ihren Zylindern ablaufende Verbrennungsvorgänge läuft. Dann befindet sich die Verbrennungskraftmaschine in ihrem gefeuerten Betrieb.
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Die Niederdruckpumpe 18 ist von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar, so dass die Niederdruckpumpe 18 während des Betriebs des Starters über die Verbrennungskraftmaschine vom Starter angetrieben wird. Geringe, durch den Starter bewirkte Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine gehen somit mit geringen Drehzahlen der Niederdruckpumpe 18 einher.
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Da der Kraftstoffvorfilter 26 mit einer besonders hohen Menge des Kraftstoffes befüllt ist, kann die Verbrennungskraftmaschine bereits bei geringen und beispielsweise mittels des Starters bewirkten Drehzahlen der Niederdruckpumpe 18 mit einer hinreichenden Menge des Kraftstoffes versorgt werden, so dass der Starter nur eine kurze Zeit betrieben werden muss, bis der gefeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine aktiviert ist.
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Im Einspritzsystem, insbesondere im Kraftstoffvorfilter 26, aufgenommene Luft kann selbstständig in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Längserstreckungsrichtung des Kraftstoffvorfilters 26 nach oben in einen Kopfbereich des Kraftstoffvorfilters 26 aufsteigen, wobei diese aufsteigende Luft die Einlassöffnung 64 umgeben kann. Über die Einlassöffnung 64 kann dann der Kraftstoffvorfilter 26 effektiv entlüftet werden. Über die untere Einlassöffnung 66 kann flüssiger Kraftstoff aus dem Aufnahmeraum 56 angesaugt und über dem Kanal 54 zur Niederdruckpumpe 18 gefördert werden.
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Wäre das Rohr 60 nicht vorgesehen, so könnte der Kraftstoffvorfilter 26 über den Befüllstutzen 42 nur mit einer solch geringen Menge des flüssigen Kraftstoffs befüllt werden, dass diese Menge nicht zu einem Start des gefeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ausreichen würde oder eine nur verzögerte Aktivierung des gefeuerten Betriebs ermöglichen würde. Dabei müsste der Kraftstoffvorfilter 26 mittels des die Verbrennungskraftmaschine antreibenden Starters entlüftet werden, was mit einer hohen Belastung und einer hohen Betriebsdauer des Starters einhergehen würde. Daraus würde eine sehr lange Startdauer der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere während ihres Erstbetriebs beziehungsweise ihrer Inbetriebnahme resultieren.
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Da nun jedoch der Kraftstoffvorfilter 26 infolge des Einsatzes des Rohrs 60 beziehungsweise der Entlüftungsleitung 58 mit einer besonders hohen Menge an Kraftstoff befüllt werden kann, können die Betriebsdauer des Starters, die auf den Starter wirkenden Belastungen sowie die Startdauer der Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders gering gehalten werden, so dass beispielsweise jeweilige Kraftwagen im Rahmen einer Serienfertigung in besonders kurzer, zeit- und kostengünstiger Weise erstmalig in Betrieb genommen werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftstofffördereinrichtung
- 12
- Injektor
- 14
- Pumpenmodul
- 16
- Hochdruckpumpe
- 18
- Niederdruckpumpe
- 20
- Kraftstoffverteilungselement
- 22
- Filtermodul
- 24
- Temperatursensor
- 26
- Kraftstoffvorfilter
- 28
- Kraftstoffhauptfilter
- 30
- Gehäuse
- 31
- Deckel
- 32
- Gehäuse
- 34
- Zulauf
- 36
- Filterkäfig
- 38
- Kanal
- 40
- Ventilkugel
- 42
- Befüllstutzen
- 44
- Versorgungsleitung
- 46
- Leitung
- 48
- Leitung
- 50
- Leitung
- 52
- Leitung
- 54
- Kanal
- 56
- Aufnahmeraum
- 58
- Entlüftungsleitung
- 60
- Rohr
- 62
- Doppelpfeil
- 64
- Einlassöffnung
- 66
- Einlassöffnung
- 68
- Auslassöffnung
- 70
- Schwimmkörper
- 72
- erster Längenbereich
- 74
- zweiter Längenbereich
- 76
- dritter Längenbereich
- 78
- Durchströmöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010018403 A1 [0002]
- DE 102009041298 A1 [0005]
- DE 102010047354 B3 [0006]
- DE 102013209130 A1 [0007]
