DE19963229A1

DE19963229A1 - Einrichtung zur Versorgung eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors mit Kraftstoff

Info

Publication number: DE19963229A1
Application number: DE19963229A
Authority: DE
Inventors: Erik Hoenemann; Albert Schick
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-06-28

Abstract

Bei einer Einrichtung zur Versorgung eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors mit Kraftstoff mit DOLLAR A - einem Kraftstoff-Tank, DOLLAR A - einer von dem Kraftstoff-Tank zu dem Motor führenden Kraftstoff-Zuführleitung, in der ein größerer Kraftstoffstrom gefördert als von dem Motor benötigt wird, DOLLAR A - einer den überschüssig geförderten Kraftstoff von dem Motor in den Kraftstoff-Tank zurückführenden Kraftstoff-Rücklaufleitung, DOLLAR A - einer Fördereinrichtung, durch die der Kraftstoff in der Zuführleitung mit einem höheren Druck als demjenigen in der Rücklaufleitung gefördert wird, DOLLAR A - mindestens einem Kraftstoff-Hauptfilter mit einem gegenüber eventuellen weiteren Filtern höchsten Strömungswiderstand in der Kraftstoff-Zuführleitung und DOLLAR A - einer Vorrichtung zum Erwärmen des dem Kraftstoff-Hauptfilter zuzuführenden Kraftstoffes, DOLLAR A soll eine funktionstüchtige Kraftstoffvorwärmung erfolgen. DOLLAR A Zu diesem Zweck ist diese Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zum Erwärmen des dem Kraftstoff-Hauptfilter zuzuführenden Kraftstoffes stromauf dieses Hauptfilters ein durch eine Verbindung mit der Zu- und Rücklaufleitung bzw. von dem zu- und rücklaufenden Kraftstoff für einen gegenseitigen Wärmeaustausch durchströmbarer Wärmetauscher vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors mit Kraftstoff nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus DE 196 28 591 A1 bekannten Einrichtung dieser Art wird eine stromauf des Filters erfolgende Kraftstoffer wärmung durch eine Beimischung von im Kreislauf aus dem Mo tor rückströmenden erwärmten Kraftstoffs erreicht. Das Maß der Beimischung wird durch ein Steuerventil bestimmt. Der Grad der Beimischung kann zwischen 0 und 100% bezögen auf den rücklaufenden Kraftstoffstrom mittels des Ventiles ver ändert werden. Bei dieser Art der Kraftstoffvorwärmung ist in der stromab des Steuerventiles in den Kraftstofftank zu rückführenden Leitung ein Druckreduzierventil notwendig we gen eines stromauf des Kraftstoff-Hauptfilters gegenüber dem in der Rücklaufleitung höheren Kraftförderdruckes.

Andere Möglichkeiten einer Vorwärmung des Kraftstoffes stromauf eines Kraftstoff-Hauptfilters bestehen in einem Wärmeaustausch mit Kühlmittel des Motors (DE 39 12 534 A1) oder in einer Aufheizung durch Fremdenergie (DE 38 29 126 C1).

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, die Kraft stoffvorwärmung auf eine andere, funktionssichere und ratio nell erzeugbare Weise zu erreichen.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Ausführung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü che.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Vor wärmung des Kraftstoffes stromauf des wenigstens einen Fil ters durch einen Wärmeaustausch zwischen zu- und rücklaufen dem Kraftstoff ohne ein Mischen dieser Kraftstoffströme zu erreichen, das heißt sämtlicher dem Hauptfilter zuzuführen der Kraftstoff wird ausschließlich aus dem Tank gefördert und sämtlicher im Kreislauf rücklaufender Kraftstoff fließt vollständig in den Tank zurück. Ein Vorteil des vollständig in den Tank zurückfließenden Kraftstoff-Rücklaufstromes be steht darin, daß bei einem eventuell indem Tank stromab ei ner dort vorgesehenen Kraftstofffördereinrichtung vorgesehe nen Vorfilter ein bereits vorgewärmter Kraftstoff gefiltert werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen jeweils in der Form eines Flußdiagrammes Fig. 1 eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem au ßerhalb des Kraftstoff-Hauptfilters vorgesehenen Kraftstoff-Wärmetauscher,

Fig. 2 eine Kraftstoffversorgungseinrichtung mit einem in den Kraftstoff-Hauptfilter integrierten Kraftstoff- Wärmetauscher.

Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Fig. 1

Der Kraftstoff wird aus einem Tank 1 einem Motor 2 im Kreis lauf zugeführt, wobei der Zulauf über eine Zulaufleitung 3 und der Rücklauf über eine Rücklaufleitung 4 erfolgt.

In die Zulaufleitung 3 wird der Kraftstoff durch eine vor zugsweise innerhalb des Tankes 1 vorgesehene Vorförderein richtung 5 gefördert. Stromauf dieser Vorfördereinrichtung 5 kann ein Vorfilter 6 vorgesehen sein. Innerhalb der Zulauf leitung ist außerhalb des Tankes 1 ein Haupt- Kraftstofffilter 7 mit einem gegenüber dem Vorfilter 6 grö ßeren Strömungswiderstand vorgesehen. Stromab des Kraft stoffhauptfilters 7 führt die Zulaufleitung 3 durch eine Hauptfördereinrichtung 8, in der der Förderdruck aus der Vörfördereinrichtung 5 auf ein Maß erhöht wird, das für eine Zufuhr zu dem Motor erwünscht ist. Der entsprechende Förder druck kann je nach der Art der Kraftstoffzuführung in die Brennräume des Motors den derzeitigen Anforderungen entspre chend relativ hoch sein.

Der durch die Rücklaufleitung 4 in den Tank rückströmende, überschüssig geförderte Kraftstoff besitzt einen Druck p3, der unterhalb des Förderdruckes p1 stromauf des Kraftstoff hauptfilters 8 herrscht. Auch der Förderdruck p2 stromab des Haupt-Kraftstofffilters 7 stromauf der Hauptfördereinrich tung 8 liegt oberhalb des Druckes p3 in der Rücklaufleitung 4.

Für einen Wärmetausch zwischen dem zu- und rücklaufenden Kraftstoff ist ein Wärmetauscher 9 vorgesehen, durch den die Zu- und Rücklaufleitungen 3 bzw. 4 führen und in dem ein Wärmetausch nach dem Gegenstromprinzip der Strömungsmedien erfolgt. In der Zulaufleitung 3 befindet sich der Wärmetau scher 9 in einem Bereich zwischen dem Haupt-Kraftstofffilter 7 und der Vorfördereinrichtung 5 innerhalb des Tankes 1.

Für den rücklaufenden Kraftstoff ist zudem Wärmetauscher 9 eine Umgehungsleitung 10 vorgesehen. Der Strömungsweg des rücklaufenden Kraftstoffes durch den Wärmetauscher 9 bzw. die Umgehungsleitung 10 wird durch ein in der Rücklauflei tung 4 vorgesehenes Steuerventil 11 bestimmt. Mit diesem Steuerventil 11 kann eine beliebige Strömungsaufteilung des den Wärmetauscher 9 durchströmenden oder umgehenden Kraft stoffstromes eingestellt werden, das heißt es sind sämtliche Zwischenwerte zwischen einem vollständigen Durchströmen des Wärmetauschers 9 und einem vollständigen Durchströmen der Umgehungsleitung 10 möglich.

Die Aufteilung der Strömungsmengen mit Bezug auf den Wärme tauscher 9 und die Umgehungsleitung 10 erfolgt zweckmäßiger weise in Abhängigkeit der Temperatur des Kraftstoffes strom auf des Haupt-Kraftstofffilters 7.

Der Rückfluß des rückströmenden, erwärmten Kraftstoffes in den Tank 1 bewirkt in vorteilhafter Weise auch eine Vorwär mung des in das Vorfilter 6 einströmenden Kraftstoffes. Die ser positive Effekt kann durch eine entsprechende direkte Zuführung des rücklaufenden Kraftstoffes zu dem Vorfilter 6 optimiert werden.

Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Fig. 2

Diese Versorgungseinrichtung unterscheidet sich von derjeni gen nach der Fig. 1 lediglich dadurch, daß der Wärmetauscher 9 in das Gehäuse des Haupt-Kraftstofffilters 7 integriert ist.

Claims

1. Einrichtung zur Versorgung eines Fahrzeug- Verbrennungsmotors mit Kraftstoff mit

- einem Kraftstoff-Tank,
- einer von dem Kraftstoff-Tank zu dem Motor führenden Kraftstoff-Zuführleitung, in der ein größerer Kraft stoffstrom gefördert als von dem Motor benötigt wird,
- einer den überschüssig geförderten Kraftstöffvori dem Motor in den Kraftstoff-Tank zurückführenden Kraft stoff-Rücklaufleitung,
- einer Fördereinrichtung, durch die der Kraftstoff in der Zuführleitung mit einem höheren Druck als demjeni gen in der Rücklaufleitung gefördert wird,
- mindestens einem Kraftstoff-Hauptfilter mit einem ge genüber eventuellen weiteren Filtern höchsten Strö mungswiderstand in der Kraftstoff-Zuführleitung und
- einer Vorrichtung zum Erwärmen des dem Kraftstoff- Hauptfilter zuzuführenden Kraftstoffes,

dadurch gekennzeichnet,
daß als Vorrichtung zum Erwärmen des dem Kraftstoff- Hauptfilter (7) zuzuführenden Kraftstoffs stromauf dieses Hauptfilters ein durch eine Verbindung mit der Zu- und Rück laufleitung (3) bzw. (4) von dem zu- und rücklaufenden Kraftstoff für einen gegenseitigen Wärmeaustausch durch strömbarer Wärmetauscher (9) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Wärmetauschers (9) mit der Rücklauf leitung (4) eine Aufteilung des rückströmenden Kraftstoffes in einen den Wärmetauscher (9) umgehenden und einen diesen durchströmenden Teilstrom ermöglicht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen Rücklaufleitung (4) und Wär metauscher (9) ein zum Verändern des Verhältnisses der Teil strommengen geeignetes Steuerventil (11) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil durch von der Temperatur des zum Motor geförderten Kraftstoffes beeinflußten Stellmitteln verstell bar ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9) in ein Gehäuse des Kraftstoff- Hauptfilters (7) integriert ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Umgehungsleitung (10) in das Gehäuse des Kraft stoff-Hauptfilters (7) integriert ist.