EP0822330B1 - Brennstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0822330B1
EP0822330B1 EP97105983A EP97105983A EP0822330B1 EP 0822330 B1 EP0822330 B1 EP 0822330B1 EP 97105983 A EP97105983 A EP 97105983A EP 97105983 A EP97105983 A EP 97105983A EP 0822330 B1 EP0822330 B1 EP 0822330B1
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EP
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fuel
pressure
supply system
fuel pump
storage capacity
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EP97105983A
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EP0822330A2 (de
EP0822330A3 (de
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Bernhard Radermacher
Jan Frauendorf
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Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M37/10—Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir
    • F02M37/103—Mounting pumps on fuel tanks

Definitions

  • the invention relates to a fuel supply system for internal combustion engines according to the Preamble of claim 1.
  • a supply device is known in which a between Fuel pump and manifold used pressure switch depending on the Pump outlet pressure switches between conductive and non-conductive and thereby the Fuel pump via a control circuit with different electrical power is supplied when the pump outlet pressure exceeds or exceeds a threshold value of the pressure switch falls below.
  • This pressure switch is located outside the fuel tank and has a large one Storage volume on and various connection lines on. Besides a big one
  • the space requirement is the disadvantage that fuel leaks into the atmosphere in the event of a leak exit.
  • the object of the invention is to create a generic one To design the fuel supply system so that a simplified structure, none Connection lines and also a reduced susceptibility to interference can be achieved.
  • Fig. 1 shows schematically an inventive fuel supply system for Internal combustion engines, formed from a fuel pump 1 with electrical connections, which is arranged in a swirl pot 2 of a fuel tank 3 and via a Promotes fuel pressure line 4 to the internal combustion engine.
  • a reducing pressure regulator 5 is arranged, its output line 6 with a distributor bar 7 is connected to injection valves of the internal combustion engine.
  • the reducing pressure regulator 5 is set so that the reducing pressure is less than one of a pressure switch 8 is regulated / set pressure.
  • This pressure switch 8 controls the Power supply to the fuel pump depending on the pump pressure and is with a large storage volume 9 equipped so that the pressure switch 8 a large Has switching hysteresis and opens and at large stored fuel volume small closes.
  • the storage volume 9 consists in a known swirl pot 2 arranged in the fuel tank 3, in which the fuel pump 1 is arranged.
  • the storage volume 9 is loaded by a spring 10 Piston 11 is limited and the pressure switch 8 as a piston travel switch 12 in the swirl pot 2 is arranged. This eliminates the complicated pressure switch of the prior art Technology.
  • the invention provides that the storage volume 9 via an electrical shut-off valve 13 with one of the Fuel pump 1 connected to the fuel pressure line 4 leading to the distributor 7 is. This ensures that the fuel stored in the storage volume 9 turned off internal combustion engine and shutdown valve 13 no longer to the Distribution rail 7 or the injection valves and can get into the combustion chamber if they may be leaking.
  • Fig. 2 shows a section of the swirl pot 2 from Fig. 1. It can be seen that the Piston 11 loading spring 10 coaxial with the fuel pump 1 and wrapping it around is arranged, whereby there is a space-saving arrangement.
  • roll chamber 2 fuel pump 1 and Storage volume 9 are assembled in a modular design, d. H. here are Storage volume 9, spring 10 and fuel pump 1 by tie bolts screwed together and inserted together in the swirl pot 2.
  • This consists of a housing 14, which has a tank cover 16 via holder 15 is connected and is pressed against the tank bottom 18 via springs 17.
  • the fuel pump 1 is arranged with a first and a second Pump stage is equipped.
  • the first pump stage sucks the fuel out of the tank 3 via a filter 19 and conveys it into a storage chamber 20 which is open at the top is.
  • the second pump stage sucks the fuel from the storage chamber 20 and promotes it via the fuel pressure line 4 and the reducing pressure regulator 5 to the mentioned manifold 7 and the injection valves.
  • This in the pressure storage chamber 22 is closed by the storage volume against one Spring movable piston 11 changeable.
  • the piston travel switch 12 is in the Storage chamber 20 is arranged and is non-contact by the piston 11 or mechanically operated so that it switches 10 when the fuel volume is large opens and closes when small.
  • the fuel delivered by the fuel pump 1 arrives via the pressure line 4 the reducing pressure regulator 5 and at the same time via the line 21 and the shut-off valve 13 into the pressure storage chamber 22.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-A1-43 32 446 ist eine Versorgungseinrichtung bekannt, bei der ein zwischen Brennstoffpumpe und Verteilerleiste eingesetzter Druckschalter in Abhängigkeit des Pumpenauslaßdrucks zwischen leitend und nichtleitend schaltet und dadurch die Brennstoffpumpe über eine Regelschaltung mit unterschiedlicher elektrischer Leistung versorgt wird, wenn der Pumpenauslaßdruck einen Schwellwert des Druckschalters über- oder unterschreitet.
Aus der nicht vorveröffentlichten 195 10 494.3 entsprechend der veröffentlichten DE-U 29 50 97 74 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffzufuhr bekannt, bei der ein Druckschalter die Leistungszufuhr zur Brennstoffpumpe in Abhängigkeit vom Pumpendruck steuert.
Dieser Druckschalter ist ausserhalb des Brennstofftanks angeordnet und weist ein großes Speichervolumen auf sowie diverse Anschlußleitungen auf. Neben einem großen Bauraumbedarf besteht der Nachteil, daß bei einer Leckage Brennstoff in die Atmosphäre austritt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Brennstoffversorgungssystem derart zu gestalten, daß ein vereinfachter Aufbau, keine Anschlußleitungen und darüber hinaus eine verringerte Störanfälligkeit erreichbar werden.
Diese Aufgabe ist bei dem System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Merkmalen der Unteransprüche angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Diese zeigt:
  • Fig. 1
    ein erfindungsgemäßes Brennstoffversorgungssystem,
  • Fig. 2
    eine Ausbildung eines Schlingertopfes aus Fig. 1.
    • Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Brennstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen, gebildet aus einer Brennstoffpumpe 1 mit elektrischen Anschlüssen, die in einem Schlingertopf 2 eines Brennstofftanks 3 angeordnet ist und über eine Brennstoffdruckleitung 4 zu der Brennkraftmaschine fördert. Im Zuge der Druckleitung 4 ist ein Reduzierdruckregler 5 angeordnet, dessen Ausgangsleitung 6 mit einer Verteilerleiste 7 mit Einspritzventilen der Brennkraftmaschine verbunden ist.
    Der Reduzierdruckregler 5 ist so eingestellt, daß der Reduzierdruck geringer als ein von einem Druckschalter 8 geregelter/eingestellter Druck ist. Dieser Druckschalter 8 steuert die Leistungszufuhr zur Brennstoffpumpe in Abhängigkeit vom Pumpendruck und ist mit einem großen Speichervolumen 9 ausgestattet, so daß der Druckschalter 8 eine große Schalthysterese aufweist und bei großem gespeicherten Brennstoffvolumen öffnet und bei kleinem schließt.
    Durch den Einsatz des Reduzierdruckreglers 5 ist sichergestellt, daß die vom Druckschalter 8 beim Ein- und Ausschalten der Brennstoffpumpe 1 ausgehenden Druckschwankungen in der Brennstoffdruckleitung 4 nicht in die Verteilerleiste 7 durchschlagen.
    Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß das Speichervolumen 9 in einem bekannten, im Brennstofftank 3 angeordneten Schlingertopf 2 besteht, in dem die Brennstoffpumpe 1 angeordnet ist.
    Hierdurch sind ein vergrößertes Speichervolumen 9 und ein vereinfachter Aufbau ohne Anschlußleitungen erreicht worden. Darüber hinaus tritt im Falle einer Leckage kein Brennstoff in die Atmosphäre aus.
    Es ist vorgesehen, daß das Speichervolumen 9 durch einen von einer Feder 10 belasteten Kolben 11 begrenzt ist und der Druckschalter 8 als Kolbenwegschalter 12 im Schlingertopf 2 angeordnet ist. Hierdurch entfällt der komplizierte Druckschalter des Standes der Technik.
    Für eine verbesserte Funktion des Brennstoffversorgungssystems sieht die Erfindung vor, daß das Speichervolumen 9 über ein elektrisches Abschaltventil 13 mit einer von der Brennstoffpumpe 1 zu der Verteilerleiste 7 führenden Brennstoffdruckleitung 4 verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, daß der im Speichervolumen 9 gespeicherte Brennstoff bei abgestellter Brennkraftmaschine und abgeschaltetem Abschaltventil 13 nicht mehr zu der Verteilerleiste 7 bzw. den Einspritzventilen und in den Brennraum gelangen kann, wenn diese unter Umständen undicht sind.
    Fig. 2 zeigt einen Schnitt des Schlingertopfes 2 aus Fig. 1. Es ist ersichtlich, daß die den Kolben 11 belastende Feder 10 koaxial zur Brennstoffpumpe 1 und diese umschlingend angeordnet ist, wodurch eine bauraumsparende Anordnung vorliegt.
    Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß Schlingertopf 2, Brennstoffpumpe 1 und Speichervolumen 9 in modularer Bauweise zusammengefügt sind, d. h. hier sind Speichervolumen 9, Feder 10 und Brennstoffpumpe 1 durch Zugankerschrauben miteinander verschraubt und gemeinsam in den Schlingertopf 2 eingesetzt.
    Dieser besteht aus einem Gehäuse 14, das über Halter 15 mit einem Tankdeckel 16 verbunden ist und über Federn 17 gegen den Tankboden 18 gedrückt wird. Innerhalb des Gehäuses 14 ist die Brennstoffpumpe 1 angeordnet, die mit einer ersten und einer zweiten Pumpenstufe ausgestattet ist. Die erste Pumpenstufe saugt den Brennstoff aus dem Tank 3 über einen Filter 19 an und fördert ihn in eine Speicherkammer 20, die nach oben hin offen ist. Die zweite Pumpenstufe saugt den Brennstoff aus der Speicherkammer 20 an und fördert ihn über die Brennstoffdruckleitung 4 und über den Reduzierdruckregler 5 zu der erwähnten Verteilerleiste 7 bzw. den Einspritzventilen.
    Eine von der Druckleitung 4 abzweigende Leitung 21 führt in eine Druckspeicherkammer 22, die durch den Kolben 11 gegenüber der Speicherkammer 20 abgeschlossen ist. Das in der Druckspeicherkammer 22 abgeschlossene Speichervolumen 9 ist durch den gegen eine Feder verschiebliche Kolben 11 veränderbar. Der Kolbenwegschalter 12 ist in der Speicherkammer 20 angeordnet und wird durch den Kolben 11 berührungslos oder mechanisch betätigt, so daß er bei großem gespeicherten Brennstoffvolumen den Schalter 10 öffnet und bei kleinem schließt.
    Das an der höchsten Stelle der Druckspeicherkammer 22 angeordnete elektrische Abschaltventil 13 verschließt oder öffnet die Leitung 21 zur Druckleitung 4 in der bereits angegebenen Weise.
    Der von der Brennstoffpumpe 1 geförderte Brennstoff gelangt über die Druckleitung 4 zu dem Reduzierdruckregler 5 und gleichzeitig über die Leitung 21 und das Abschaltventil 13 in die Druckspeicherkammer 22.
    Ab Verstellung des Kolbens 11 entgegen der Kraft der Feder 10 herrscht in der Brennstoffdruckleitung 4 ein höherer Druck als der vom Reduzierdruckregler 5 geregelte, damit steht an der Verteilerleiste 7 unter Arbeitsdruck stehender Brennstoff an.
    Bei gefüllter Druckspeicherkammer 22 betätigt der Kolben 11 den Kolbenwegschalter 12 in die Stellung "Schalter geöffnet", wodurch die Leistungszufuhr, ggf. über eine Verstärkerschaltung, zur Brennstoffpumpe 1 unterbrochen wird. Diese Unterbrechung wird solange aufrechterhalten, bis die Druckspeicherkammer 22 nahezu entleert ist und der Kolben 11 den Kolbenwegschalter 12 in die Stellung "Schalter geschlossen" betätigt hat. Damit kann sich der Vorgang wiederholen.
    Es versteht sich von selbst, daß jeder Leitungsteil der Brennstoffdruckleitung 4 über Druckentlastungsventile gesichert sein kann, weshalb auf eine diesbezügliche Darstellung verzichtet werden kann. Es kann vorteilhaft sein, daß der Reduzierdruckregler 5 mit dem Ansaugdruck der Brennkraftmaschine beaufschlagt ist. Hierfür ist eine Anschlußleitung 23 vorgesehen.
    Durch die Abschaltung der Brennstoffpumpe 1 in den Phasen mit gefülltem Druckspeicher 22 ergeben sich im Leerlauf- und Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine erhebliche Brennstoffeinsparungen gegenüber den Phasen, in denen die Brennstoffpumpe mit größter Förderleistung gegen Druck arbeiten muß, da eine Entleerung der Lichtmaschine (Generator) vorliegt. Die Fördermenge der Brennstoffpumpe ist dem Verbrauch der Brennkraftmaschine angepaßt.
    Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schlingertopfes 2 bzw. des Speichervolumens 9 kann das Brennstoffversorgungssystem vorteilhaft realisiert werden.

    Claims (6)

    1. Brennstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen, gebildet aus Brennstoffpumpe (1), Druckschalter (8) und Verteilerleiste (7) mit Einspritzventilen, wobei der mit Speichervolumen (9) ausgestattete Druckschalter (8) die Leistungszufuhr zur Brennstoffpumpe (1) in Abhängigkeit vom Speichervolumen (9) steuert und der Druckschalter (8) bei großem gespeicherten Brennstoffvolumen öffnet und bei kleinem schließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichervolumen (9) in einem bekannten, im Brennstofftank (3) angeordneten Schlingertopf (2) vorgesehen ist, in dem die Brennstoffpumpe (1) angeordnet ist.
    2. Brennstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichervolumen (9) durch einen von einer Feder (10) belasteten Kolben (11) begrenzt ist und der Druckschalter (8) als Kolbenwegschalter (12) ausgebildet und im Schlingertopf (2) angeordnet ist.
    3. Brennstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichervolumen (9) über ein elektrisches Abschaltventil (13) mit einer von der Brennstoffpumpe (1) zu der Verteilerleiste (7) führenden Brennstoffdruckleitung (4) verbunden ist.
    4. Brennstoffversorgungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolben (11) belastende Feder (10) koaxial zur Brennstoffpumpe (1) und diese umschlingend angeordnet ist.
    5. Brennstoffversorgungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schlingertopf (2), Brennstoffpumpe (1) und Speichervolumen (9) in modularer Bauweise zusammengefügt sind.
    6. Brennstoffversorgungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Speichervolumen (9), Feder (10) und Brennstoffpumpe (1) durch Zugankerschrauben miteinander verschraubt und gemeinsam in den Schlingertopf (2) eingesetzt sind.
    EP97105983A 1996-07-09 1997-04-11 Brennstoffversorgungssystem für Brennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP0822330B1 (de)

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    Publication Number Publication Date
    EP0822330A2 EP0822330A2 (de) 1998-02-04
    EP0822330A3 EP0822330A3 (de) 1998-03-18
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