DE3701259A1 - Einrichtung zur entfernung von wasser aus dem kraftstoff-leitungssystem einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Entfernung von Wasser aus dem Kraftstoff-Leitungssystem einer insbesondere mit Dieselkraftstoff betrie­ benen Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE-OS 32 17 162 ist eine Wasserentfernungseinrichtung der im Ober­ begriff angegebenen Bauart bekannt geworden. Derartige Einrichtungen werden insbesondere bei mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um zu verhindern, daß mit dem Kraftstoff in den Kraftstoffvorratsbehälter gelangtes Wasser auch zu der den Kraftstoff in die Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzenden Einspritzpumpe gefördert wird. Diese Kraftstoffeinspritzpumpen sind nämlich relativ empfindlich gegenüber solche von dem Kraftstoff mitgeführtem Wasser, bei Zutritt von Wasser durch Korrosion leicht Schaden nehmen können.

Trotz Einbau einer bekannten Wasserentfernungseinrichtung kann nun aber unter bestimmten Umständen die Abführung des Wassers aus dem Kraftstoffleitungssystem beispielsweise dann aussetzen, wenn etwa infolge längerer Standzeit des Fahr­ zeugs bei sehr niedriger Umgebungstemperaturen das in dem Wassersammelbehälter angesammelte Wasser friert. In diesem Fall könnte auch nach dem Inbetriebsetzen des Fahrzeugs die Wasserabführungsleitung noch für längere Zeit blockiert sein, so daß die Abfuhr des angesammelten Wassers verhindert und gegebenenfalls ein Zutritt von Wasser zu der Kraftstoffeinspritzpumpe der Brennkraftmaschine möglich wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Wasser­ entfernungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so weiterzubilden, daß eine wunschgemäße Abführung von Wasser aus dem Kraftstoffleitungssystem auch dann möglich ist, wenn die Brennkraftmaschine bzw. das mit dieser ausgerüstete Fahrzeug bei Umgebungstemperaturen betrieben wird, die unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser liegen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmale. Die erfindungsgemäß vorgesehene Heizvorrichtung im Anschlußbereich der Wasserabführungsleitung soll dabei spätestens mit dem Einschalten der Pumpvorrichtung, und zwar temperaturabhängig zuschaltbar sein. Die vorzugsweise von einer elektrisch beaufschlagbaren Heizwendel, die mit Vor­ teil aus einem die Stromaufnahme in Abhängigkeit von der Temperatur selbsttätig steuernden Kaltleitermaterial bestehen kann, soll also nur dann mit Heizstrom beaufschlagt werden, wenn die Umgebungs- bzw. Wassertemperatur dies erfordert. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Merkmalen der übrigen Unteransprüche.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schemati­ schen Längsschnittes durch den unteren Teil eines in die Kraftstoffleitung einer Dieselbrennkraftmaschine eingeschalteten Kraftstoffilters dargestellt. Dabei stellt 1 das Kraftstoffilter insgesamt dar, das in der Kraftstoffleitung der mit Diesel­ kraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine vor der Einspritzpumpe angeordnet ist. In seinem hier nicht dargestellten Deckel sind Eintrittsöffnungen zum Eintritt des von einer ebenfalls nicht dargestellten Kraftstofförderpumpe aus einem Kraft­ stofftank angesaugten Dieselkraftstoffes vorgesehen. In einem zylindrischen, bei­ spielsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 2 des Kraftstoffilters 1 ist eine ringförmige Filterpatrone 3 angeordnet, die von einem scheibenförmigen, durch eine Ringwulst 5 des Gehäuses gehaltenen Halterahmen 4 abgestützt ist. Der Kraftstoff tritt nun durch die ringförmige Filterpatrone 3 nach unten und über in dem scheibenförmigen Halterahmen 4 angeordnete Öffnungen 6 in einen über dem Boden des Gehäuses 2 angeordneten Sammelraum 9, um von dort durch eine zentrale Öffnung 7 in dem Halterahmen 4 sowie eine den Kern der Filterpatrone 3 bildende Rohrleitung 8 nach oben zu einem hier nicht weiter gezeigten Kraft­ stoffaustritt des Filters entsprechend den in der Zeichnung eingetragenen Pfeilen zu strömen. Der Kraftstoffaustritt des Filters ist mit der hier ebenfalls nicht gezeigten Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden, die den Kraftstoff in die Brenn­ räume der Brennkraftmaschine einspritzt.

Bei der Durchströmung des Filters 1 setzt sich das von dem Kraftstoff mitgeführte Wasser am Boden des Filters in dem Sammelraum 9 ab, da Wasser bekanntlich ein höheres spezifisches Gewicht als Dieselöl aufweist. Voraussetzung dabei ist allerdings, daß der Sammelraum 9 im Kraftstoffilter 1 die tiefste Stelle darstellt.

Am Boden des Gehäuses 2 des Kraftstoffilters 1 ist ein Anschlußstutzen 10 vorge­ sehen, in den ein in der Zeichnung insgesamt mit 11 angegebener Einsatz unter Zwischenlage einer Dichtung 12, beispielsweise durch Verschraubung, gehalten ist. Dieser Einsatz 11 enthält eine Reihe von für die Wasserabführung aus dem Wassersammelbehälter 9 erforderlichen Bauteilen, wobei diese Bauteile in einem den Einsatz bildenden Kunststoffgehäuse einzeln gehalten oder in einer geeigneten Anordnung vergossen sind.

Zu diesen Bauteilen gehört zunächst ein zu dem tiefsten Teil des Wassersammel­ behälters 9 hin geöffnetes Wasserabführung 13 mit einer darin angeordneten Dosier­ blende 14, dessen Durchtrittsbohrung 14 a durch ihre Querschnittsgröße die Menge des pro Zeiteinheit abgeführten Wassers begrenzt. Das Wasserabführungsrohr 13 ist mit der Saugseite einer Pumpvorrichtung 15 verbunden, die beispielsweise durch eine Flügelzellenpumpe gebildet sein kann und von einem Elektromotor 16 angetrieben wird. Die Auslaßseite der Pumpvorrichtung 15 ist mit einem zweiten Rohrstück 17 verbunden, an das eine flexible Schlauchleitung 18 angeschlossen ist, die ihrerseits zu einer Wasserzuführungsstelle der Luftansaugleitung der Brenn­ kraftmaschine führt.

Im Bereich des an dem Wassersammelbehälter 9 angeschlossenen Wasserabführungs­ 13 und gegebenenfalls auch der Pumpvorrichtung 15 ist eine elektrische Heizvorrichtung 19 in Form einer elektrisch beaufschlagbaren Heizwendel vorgesehen. Diese elektrische Heizvorrichtung 19 kann zusammen mit oder gegebenenfalls auch in einem zeitlichen Vorhalt vor der elektromotorisch betriebenen Pumpvorrichtung durch ein Schaltrelais 20 eingeschaltet werden, das über Anschlußkontakte 21 mit einer Stromquelle, beispielsweise der Fahrzeugbatterie, verbunden werden kann.

Mit 22 sind am Boden des Kraftstoffilters 1 angeordnete Sensoren bezeichnet, die den Pegelstand 24 des in dem Wassersammelraum 9 sich ansammelnden Was­ sers erfassen und bei Überschreitung eines vorgegebenen Höchststandes über eine mit 23 bezeichnete Auswerteelektronik ein Signal zum Einschalten des die Pump­ vorrichtung 15 antreibenden Elektromotors 16 sowie der elektrischen Heizvorrich­ tung 19 an das Schaltrelais 20 abgeben. Bei Unterschreitung eines vorgegebenen Tiefstandes soll dagegen der Elektromotor und spätestens mit diesem auch die elektrische Heizvorrichtung 19 abgeschaltet werden.

Die die elektrische Heizvorrichtung 19 bildende Heizwendel kann dabei aus einem die Stromaufnahme und damit auch die Heizleistung der Heizvorrichtung in Abhän­ gigkeit von der sich einstellenden Temperatur selbsttätig regelnden Kaltleiter­ material (PCT-Widerstand) bestehen. Auf diese Weise erfolgt die Zu- und Ab­ schaltung der Heizvorrichtung selbsttätig und in Abhängigkeit von der vorhandenen bzw. sich einstellenden Temperatur im Bereich des Wasserabführungsrohrs 13. Auch die Zuschaltung des die Pumpvorrichtung 15 antreibenden Elektromotors kann in Abhängigkeit von dem Stromdurchfluß durch die Heizwendel der elektri­ schen Heizvorrichtung 19 gesteuert werden, so daß das Anlaufen der Pumpvorrich­ tung 15 mit einer in Abhängigkeit von der Temperatur des Wassers veränderlichen Verzögerung erfolgt. Dadurch wird gewährleistet, daß beim Anspringen der Pumpvor­ richtung 15 in jedem Fall flüssiges Wasser gefördert werden kann. Das sich etwa nach längerer Standzeit des Fahrzeugs bei tiefen Außentemperaturen bildende Eis am Boden des Kraftstoffilters 1 ist dann bereits vor dem Einschalten der Pumpvorrichtung 15 durch die Heizvorrichtung 19 zum Schmelzen gebracht worden, wobei nicht nur das Wasserabführungsrohr 13 und gegebenenfalls auch die Pump­ vorrichtung 15, sondern auch die sich im Bereich des Anschlusses des Wasserab­ führungsrohrs 13 an den Wassersammelraum 9 befindlichen Gebiete miterwärmt worden sind.

Am Ende des Wasserabführungsrohrs 13 und vor dem Einlaß der Pumpvorrichtung 15 ist die Dosierblende 14 mit einer im Querschnitt definierten Wasserdurchgangs­ öffnung 14 a vorgesehen. Diese Dosierblende begrenzt dabei nicht nur die von der Pumpvorrichtung 15 angesaugte und über die Leitungen 13, 17 und 18 zur Luftansaugleitung transportierte Wassermenge je Zeiteinheit, die naturgemäß auch immer einen geringen Anteil an Kraftstoff enthält, sondern sie sorgt auch dafür, daß die Pumpvorrichtung 15, die beispielsweise durch eine Flügelzellen­ pumpe gebildet ist, nur zu einem Teil gefüllt ist, so daß der Anlaufvorgang er­ leichtert wird. Bei Verwendung einer solchen Flügelzellenpumpe als Pumpvorrichtung könnte eventuell, nämlich wenn die stehende Pumpe die Wasserabführungsleitung sicher versperrt, auf eine besondere, zusammen mit der Pumpe betätigbare Ab­ sperrvorrichtung, die auch durch ein Rückschlagventil gebildet sein kann, verzich­ tet werden.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die das Wasser zu der Wasserzuführungsstelle an der Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine transportierende Schlauchleitung 18 mit einem stetigen Gefälle verlegt werden soll, so daß eine im Verlauf der Leitung sich bildende Wassersammelstelle, die bei tiefen Außentemperaturen eben­ falls zu Eisbildung führen könnte, vermieden wird.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Entfernung von Wasser aus dem Kraftstoff-Leitungssystem einer insbesondere mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine mit einer Wasserabführungsleitung, die an einem tiefsten, als Wassersammelbehälter ausgebildeten Punkt des Kraftstoffleitungssystems vor einer den Kraftstoff der Brennkraftmaschine zuführenden Kraftstoffzumeßeinrichtung angeschlossen und mit einer zu den Brennräumen der Brennkraftmaschine führenden Luftan­ saugleitung verbunden ist, sowie mit einer in der Wasserabführungsleitung ange­ ordneten, in Abhängigkeit von einem sich in dem Wassersammelbehälter einstel­ lenden Wasserpegel selbsttätig einschaltbaren Pumpvorrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich des Anschlusses (13) der Wasserabführungsleitung (13, 17, 18) an den Wassersammelbehälter (9) eine Heizvorrichtung (19) angeord­ net ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrich­ tung (19) spätestens mit dem Einschalten der Pumpvorrichtung (15, 16) zuschalt­ bar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvor­ richtung (19) temperaturabhängig zuschaltbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung durch eine die Wasserabführungsleitung (13) umgebende, elektrisch beaufschlagbare Heizwendel (19) gebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwendel (19) aus einem die Stromaufnahme in Abhängigkeit von der Temperatur selbst­ tätig steuernden Kaltleitermaterial besteht.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung (15, 16) in temperaturabhängig veränderlichem Abstand nach dem Zuschalten der Heizvorrichtung (19) einschaltbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpvorrichtung (15, 16) eine die Wasserdurchflußmenge begrenzende Do­ sierblende (14) vorgeschaltet ist.