WO2005042292A1 - Treibstoffbehälter mit schwallwanne und fördereinheit - Google Patents

Treibstoffbehälter mit schwallwanne und fördereinheit Download PDF

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Günther POZGAINER
Sandor PALVÖLGYI
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Tesma Motoren- Und Getriebetechnik Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a fuel tank which contains in its interior a delivery unit arranged in a surge tank, the surge tank having a bottom inlet and the feed unit consisting of a fuel pump, a return valve and an ejector.
  • Fuel ejectors of this type are used in passenger cars if the space conditions force a very flat, freely shaped shape that extends over a good part of the width of the vehicle.
  • the surge tank is provided and provided with the floor inlet, through which the ejector in the surge tank is used for the pump Sucking sufficient fluid level is maintained.
  • the smallest possible amount is diverted from the fuel supplied by the pump.
  • the main flow of fuel delivered by the pump then goes to a return valve and a partial flow to the engine via a fine filter installed somewhere in the vehicle, the residual flow flows back into the fuel tank.
  • the disadvantage of this disposition is that the fuel, although the pump has only a coarse suction filter, contains impurities that block or erode the nozzle part of the ejector. All the more so because for various reasons the nozzle cross-sections are chosen to be as small as possible. In addition, this disposition is expensive and difficult to assemble because of the parts attached to different locations.
  • the delivery unit further contains a fine filter which is flow-connected on the inlet side to the pressure side of the pump and on the outlet side to the return valve and to the ejector and that the housing of the fine filter receives the ejector in its lower region. It is particularly advantageous that the fine filter is flowed through immediately after the pump, because no fuel is branched off between them and therefore unfiltered fuel cannot get anywhere.
  • the fine filter is arranged in the conveyor unit with a vertical axis and the inlet of the fuel required by the pump is arranged on its top (claim 2).
  • the cover has a cover on which the return valve is arranged (claim 3), and even better if the cover of the cover of the fine filter is part of the return valve (claim 4).
  • the cover of the cover of the fine filter forms the housing of the return valve and takes between the Return valve and the fine filter on a first check valve (claim 5). All of these measures reduce the number of parts, which are mostly plastic injection molded parts, and simplify assembly, which overall drastically reduces the manufacturing costs.
  • the ejector consists of a nozzle part, an intake tract and a diffuser part. Another measure with the same cost-reducing effect is that the bottom part of the shell of the fine filter forms the intake tract and the diffuser part and has a cavity connected to the interior of the shell for receiving the nozzle part (claim 6) and that the cavity and the Diffuser part are coaxial with a horizontal axis and that the nozzle part can be inserted into the cavity from the side facing away from the diffuser part (claim 7).
  • the nozzle part contains a second check valve (claim 8). Thanks to this, no fuel can flow back into the sensitive nozzle part of the ejector from the bottom region of the surge tank or even the fuel tank (where solid particles always collect).
  • FIG. 1 a part of a fuel tank with the internals according to the invention
  • FIG. 2 a detail from FIG. 1, enlarged.
  • a fuel tank 1 In Fig. 1, only the lower lateral region of a fuel tank 1 is indicated. Inside is a surge tank 2, the Floor 3 has a floor inlet 4, on the top of which an inlet valve 5 ensures that no fuel can flow back into the fuel tank 1 from the surge tank 2. A sieve 6 is also provided under the bottom inlet 4. Inside the surge tank 2, held together by an insert 7, there is a fuel pump 10 and a fine filter 13. Both stand side by side in parallel with a vertical axis.
  • the fuel pump 10 can be an electric motor pump of the usual type, it is positioned in the insert 7 by means of an elastic suspension 12.
  • the adjacent fine filter 13 consists of an upper housing part 14, a lower housing part 15 and a filter cartridge 16 which is accommodated by the cavity formed by these two and which flows through from the inside to the outside in the usual way.
  • the lower housing part 15 has a bottom 18, which also serves as a housing for an ejector 17 and forms a diffuser part 19. This continues in a foot part 20, which is clipped here with the insert 7.
  • Another foot part 20 ′, which is integral with the bottom 18, projects downward and runs all around in the surge tank 2, which is circular in plan.
  • An elastic sealing sleeve (21) is provided between the bottom 18 and the bottom 3 of the surge tank.
  • a pressure line 22 leads from the fuel pump 10 to a pipe socket 23 which is integral with the upper housing part 14 of the fine filter 13 and thus into the interior of the filter cartridge 16.
  • a return valve 26 is also provided in the upper housing part 14. It is in one piece with the upper housing part 14.
  • the return valve 26 contains an inflow chamber 27, a channel 30 to the consumer (an internal combustion engine) and a return line 31 from which the excess fuel flows back into the fuel tank 1, where appropriate the propellant for an ejector, which is accommodated elsewhere and is not shown Lie 5 finished
  • a check valve 28 of the usual type is provided between the fine filter 13 and the inflow chamber 27 and prevents the fuel from flowing back into the fine filter 13 from the inflow chamber.
  • the movable part of the return valve is a diaphragm 32 which is loaded by a spring 33 and which rises above a predetermined value when the pressure in the inflow chamber 10 rises and thus frees the way into the return.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Treibstoffbehälter, der in seinem Inneren eine in einer Schwallwanne (2) angeordnete Fördereinheit enthält, wobei die Schwallwanne einen Bodeneinlass (4) besitzt und die Fördereinheit aus einer Treibstoffpumpe (10) , einem Rücklaufventil (26) und einem Ejektor (17) besteht. Um die Düse des Ejektors vor Schmutzpartikeln zu schützen und die ganze Einheit kompakter und billiger zu machen, enthält die Fördereinheit weiters einen Feinfilter (13), der eingangsseitig mit der Druckseite der Pumpe (10) und ausgangsseitig mit dem Rücklaufventil (26) und mit dem Ejektor (17) strömungsverbunden ist. Das Gehäuse (15) des Feinfilters (13) nimmt in seiner unteren Region (18) den Ejektor (17) auf.

Description

TREIBSTOFFBEHÄLTER MIT SCHWALL WANNE UND FÖRDEREINHEIT
Die Erfindung betrifft einen Treibstoffbehälter, der in seinem Inneren eine in einer Schwallwanne angeordnete Fördereinheit enthält, wobei die Schwallwanne einen Bodeneinlass besitzt und die Fördereinheit aus einer Treibstoffpumpe, einem Rucklaufventil und einem Ejektor besteht. Derartige Treibstoffbehälter mit Ejektor werden in Personenkraftwagen verwendet, wenn die Raumverhältnisse eine sehr flache und sich über einen guten Teil der Breite des Fahrzeuges erstreckende frei geformte Gestalt erzwin- gen.
Um sicherzustellen dass die Treibstoffpumpe ohne Falschluft Treibstoff ansaugen kann, wenn der Spiegel tief ist und der Treibstoff hin und her schwappt, ist die Schwallwanne vorgesehen und mit dem Bodeneinlass ver- sehen, über den der Ejektor in der Schwallwanne bis zuletzt einen für die Pumpe zum Ansaugen ausreichenden Flüssigkeitsspiegel aufrechterhält. Als Treibmittel des Ejektors wird von dem von der Pumpe gelieferten Treibstoff eine möglichst kleine Menge abgezweigt. Der Hauptstrom von der Pumpe geförderte Treibstoff gelangt dann zu einem Rucklaufventil und ein Teilstrom über ein irgendwo im Fahrzeug angebrachtes Feinfilter zum Motor, der Restrom fließt in den Treibstoffbehälter zurück. Nachteilig ist an dieser Disposition, dass der Treibstoff, obwohl die Pumpe über ein allerdings nur grobes Ansaugfilter verfugt, Verunreinigungen enthält, die den Düsenteil des Ejektors verstopfen oder erodieren. Das umso- mehr, als aus diversen Gründen die Düsenquerschnitte möglichst klein gewählt werden. Darüber hinaus ist diese Disposition teuer und wegen der an verschiedenen Orten angebrachten Teile aufwendig zu montieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Fördereinheit so weiterzubilden, dass diese Mängel behoben sind; die Düse des Ejektors soll geschont und die ganze Einheit kompakter und billiger werden. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass die Fördereinheit weiters einen Feinfilter enthält, der eingangsseitig mit der Druckseite der Pumpe und ausgangsseitig mit dem Rucklaufventil und mit dem Ejektor stromungsverbunden ist und dass das Gehäuse des Feinfilters in seiner unteren Region den Ejektor aufnimmt. Es ist besonders vorteilhaft, dass der Feinfilter unmittelbar nach der Pumpe durchströmt ist, weil dazwischen kein Treibstoff abgezweigt wird und somit nirgends ungefilterter Treibstoff hingelangen kann.
In einer bevorzugten Anordnung sind der Feinfilter in der Fördereinheit mit vertikaler Achse und der Eintritt des von der Pumpe geforderten Treibstof- fes an seiner Oberseite angeordnet (Anspruch 2). Das ergibt eine kompakte Bauweise und einen kurzen Weg von der Pumpe zum Filter. Fertigungstechnisch ist es vorteilhaft, wenn die Hülle einen Deckel hat, an dem das Rucklaufventil angeordnet ist (Anspruch 3), und, noch besser, wenn der Deckel der Hülle des Feinfilters ein Teil des Rücklaufventiles ist (An- spruch 4).
In einer besonders eleganten Ausfuhrungsform bildet der Deckel der Hülle des Feinfilters das Gehäuse des Rücklaufventiles und nimmt zwischen dem Rucklaufventil und dem Feinfilter ein erstes Rückschlagventil auf (Anspruch 5). Alle diese Maßnahmen vermindern die Anzahl an Teilen, die meist Kunststoffspritzteile sind, und vereinfachen die Montage, was insgesamt die Herstellungskosten drastisch senkt.
Der Ejektor besteht aus einem Düsenteil, einem Ansaugtrakt und einem Diffusorteil. Eine weitere Maßnahme mit demselben kostensenkenden Effekt besteht darin, dass der Bodenteil der Hülle des Feinfilters den Ansaugtrakt und den Diffusorteil bildet und eine mit dem Inneren der Hülle verbundene Höhlung für die Aufnahme des Düsenteiles aufweist (Anspruch 6) und darin, dass die Höhlung und der Diffusorteil koachsial mit horizontaler Achse sind und dass der Düsenteil von der dem Diffusorteil abgewandten Seite der Höhlung in diese einschiebbar ist (Anspruch 7).
In Weiterbildung der Erfindung enthält der Düsenteil ein zweites Rück- schlagventil (Anspruch 8). Dank dessen kann kein Treibstoff aus der Bodenregion der Schwallwanne oder gar des Treibstoffbehälters (wo sich immer feste Teilchen sammeln) in den empfindlichen Düsenteil des Ejektors zurückströmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 : Einen Teil eines Treibstoffbehälters mit den erfindungsgemä ßen Einbauten, Fig. 2: ein Detail aus Fig. 1, vergrößert.
In Fig. 1 ist von einem Treibstoffbehälter 1 nur die untere seitliche Region angedeutet. In dessen Innerem befindet sich eine Schwallwanne 2, deren Boden 3 einen Bodeneinlass 4 hat, an dessen Oberseite ein Einlassventil 5 dafür sorgt, dass aus der Schwallwanne 2 kein Treibstoff in den Treibstoffbehälter 1 zurückfließen kann. Unter dem Bodeneinlass 4 ist noch ein Sieb 6 vorgesehen. Im Inneren der Schwallwanne 2 befinden sich, zusammengehalten durch einen Einsatz 7, eine Treibstoffpumpe 10 und ein Feinfilter 13. Beide stehen parallel mit vertikaler Achse nebeneinander. Die Treibstoffpumpe 10 kann eine elektrische Motorpumpe der üblichen Bauart sein, sie ist mittels einer elastischen Aufhängung 12 im Einsatz 7 positioniert.
Der daneben liegende Feinfilter 13 besteht aus einem Gehäuseoberteil 14, einem Gehäuseunterteil 15 und einer von dem durch diese beiden gebildeten Hohlraum aufgenommenen Filterpatrone 16, die in der üblichen Weise von innen nach außen durchströmt ist. Das Gehäuseunterteil 15 hat einen Boden 18, der auch als Gehäuse für einen Ejektor 17 dient und einen Diffusorteil 19 bildet. Dieser setzt sich in einem Fußteil 20 fort, der hier mit dem Einsatz 7 verklipst ist. Ein weiterer mit dem Boden 18 einstückiger Fußteil 20' ragt nach unten und verläuft in der im Grundriss kreisförmigen Schwallwanne 2 rundum. Zwischen dem Boden 18 und dem Boden 3 der Schwallwanne ist eine elastische Dichtmanschette (21) vorgesehen.
Von der Treibstoffpumpe 10 führt eine Druckleitung 22 zu einem mit dem Gehäuseoberteil 14 des Feinfilters 13 einstückigen Rohrstutzen 23 und so in das Innere der Filterpatrone 16. Ebenfalls im Gehäuseoberteil 14 ist ein Rucklaufventil 26 vorgesehen. Es ist hier mit dem Gehäuseoberteil 14 einstückig. Das Rucklaufventil 26 enthält eine Einströmkammer 27, einen Kanal 30 zum Verbraucher (einer Verbrennungskraftmaschine) und einen Rücklauf 31 von dem der überschüssige Treibstoff wieder in den Treib- stoffbehälter 1 zurückläuft, wobei er gegebenenfalls das Treibmittel für einen an anderer Stelle untergebrachten und nicht dargestellten Ejektor lie- 5 fert. Zwischen dem Feinfilter 13 und der Einströmkammer 27 ist ein Rückschlagventil 28 der üblichen Bauart vorgesehen, das ein Rückströmen des Treibstoffes aus der Einströmkammer in den Feinfilter 13 verhindert. Der bewegliche Teil des Rücklaufventiles ist eine von einer Feder 33 belastete Membran 32, welche bei Ansteigen des Druckes in der Einströmkammer 10 27 über einen vorgegebenen Wert abhebt und so den Weg in den Rücklauf freigibt.
In Fig. 2 ist der Ejektor 17 im Detail abgebildet. Seine Strahlachse 40 verläuft ungefähr horizontal und etwa in Richtung des Durchmessers des
15 kreisförmigen Bodens 18, der somit gleichzeitig das Gehäuse des Ejektors 17 ist. Dieses ist in Richtung der Strahlachse 40 durchbohrt und bildet der Reihe nach eine erste Kammer 41, in die unter Druck stehendes Treibmittel über die Öffnung 42 einströmt, einer zweiten Kammer 43, in die die Funktionsteile des Ejektors eingesetzt sind und daran anschließend eine Diffu- 0 sorkammer 44, die in den Diffusor 19 übergeht. Die erste Kammer 41 wird nach Einbau der Funktionsteile des Ejektors durch einen Stopfen 46 dicht abgeschlossen. In die zweite Kammer 43 sind die Funktionsteile des Ejektors 17 eingesetzt. Diese umfassen einen Rückschlagventilkörper 47 mit darin einer von einer Feder 49 beaufschlagten Kugel 48 und ein Düsenkör- 5 per 51 der mittels einer Schnappverbindung 52 mit dem Rückschlagventilkörper 47 vereint ist. Der Düsenkörper 51 endet in einer Düsenöffnung 53, aus der der Treibstrahl in die Diffusorkammer 44 eintritt und so Flüssigkeit aus der Saugkammer 54 und weiter aus dem Bodenbereich des Treibstoffbehälters 1 ansaugt.
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Claims

A n s p r u e h e
1. Treibstoffbehälter, der in seinem Inneren eine in einer Schwallwanne (2) angeordnete Fördereinheit enthält, wobei die Schwallwanne einen Bodeneinlass (4) besitzt und die Fördereinheit aus einer Treibstof umpe (10) , einem Rucklaufventil (26) und einem Ejektor (17) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit weiters einen Feinfilter (13) enthält, der eingangsseitig mit der Druckseite der Pumpe (10) und ausgangsseitig mit dem Rucklaufventil (26) und mit dem Ejektor (17) stromungsverbunden ist und dass das Gehäuse (15) des Feinfilters (13) in seiner unteren Region (18) den Ejektor (17) aufnimmt.
2. Treibstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinfilter (13) in der Fördereinheit mit vertikaler Achse und der Eintritt des von der Pumpe (10) geförderten Treibstoffes an seiner Oberseite (14) angeordnet sind.
3. Treibstoffbehälter nach Anspruch 2, wobei der Feinfilter aus einer Filterpatrone (16) und einer diese umgebenden Hülle (15) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle einen Oberteil (14) hat, an dem das Rucklaufventil (26) angeordnet ist.
4. Treibstoffbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (14) der Hülle des Feinfilters (13) Gehäuseteil des Rücklaufventiles (26) ist.
5. Treibstoffbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (14) der Hülle des Feinfilters (13) das Gehäuse des Rücklaufventiles (26) bildet und zwischen dem Rucklaufventil (26) und dem Feinfilter (13) ein erstes Rückschlagventil (28) aufnimmt.
6. Treibstoffbehälter nach Anspruch 1, wobei der Ejektor (17) aus ei- nem Düsenteil, einem Ansaugtrakt und einem Diffusorteil besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenteil (18) des Feinfilters (13) die Saugkammer (54) und den Diffusorteil (44,19) bildet und eine mit dem Inneren des Feinfilters (13) verbundene Kammer (43) für die Aufnahme des Düsenkörpers (51) aufweist.
7. Treibstoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (43) und der Diffusorteil (44,19) koachsial mit horizontaler Achse (40) sind und dass der Düsenkörper (51) von der dem Diffusorteil (44,19) abgewandten Seite der Kammer (43) in diese einschiebbar ist.
8. Treibstoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (43) ein dem Düsenkörper vorangestelltes zweites Rückschlagventil (47,48,49) enthält.
PCT/AT2004/000379 2003-10-31 2004-10-29 Treibstoffbehälter mit schwallwanne und fördereinheit WO2005042292A1 (de)

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