DE20019968U1

DE20019968U1 - Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz

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Publication number: DE20019968U1
Application number: DE20019968U
Authority: DE
Original assignee: Kautex Textron GmbH and Co KG
Current assignee: Kautex Textron GmbH and Co KG
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2010-11-24

Description

Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz, umfassend einen Kraftstoffbehälter mit wenigstens einer Einfüllöffnung, Mitteln zur Be- und Entlüftung des Kraftstoffbehälters sowie mit wenigstens einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter zum Motor des Kfz fördert, wobei der Kraftstoffbehälter wenigstens ein Entlüftungsventil mit wenigstens einer zu einem Kraftstoffdampffilter führenden Entlüftungsleitung aufweist und wobei die Entlüftungsleitung in wenigstens einen den Kraftstoffdampffilter vorgeschalteten Ausperlbehälter mündet.

Entlüftungsventile in der Wandung des Kraftstoffbehälters sind einerseits erforderlich, um eine Entlüftung desselben bei der Betankung zu gewährleisten, andererseits muß eine ständige Entlüftung des Kraftstoffbehälters gewährleistet sein, da der Kraftstoff bei Schwallbewegungen im Kraftstoffbehälter hervorgerufen durch die Fahrdynamik ausgast. Nicht zuletzt muß der Kraftstoff sich auch aufgrund von Temperaturschwankungen ausdehnen können.

Üblicherweise werden die an den Entlüftungsstellen des Tanks austretenden Kraftstoffdämpfe einem Aktivkohlefilter zugeführt, der über die vom Motor des Kfz angesaugte Verbrennungsluft regeneriert wird. Insbesondere bei der Betankung des Kfz, aber auch bei besonders heftigen Schwallbewegungen im Kraftstoffbehälter kann es dazu kommen, daß die aus dem Tank aus-

tretenden Kraftstoffdämpfe flüssige Kohlenwasserstoffe in dispergierter Form mit sich führen. Um zu vermeiden, daß diese dispers verteilten flüssigen Kohlenwasserstoffe in das Kraftstoff dampf filter gelangen, was eine Beeinträchtigung dessen Regenerierbarkeit bedeuten würde, ist es bekannt und auch üblich, dem Kraftstoffdampffilter einen sogenannten Ausperlbehälter bzw. Auffangbehälter vorzuschalten, in welchem flüssige Kohlenwasserstoffe auskondensieren können. Das in dem Ausperlbehälter gesammtelte Kondensat wird über eine Ablaufleitung wieder dem Kraftstoffbehälter zugeführt.

Sowohl der Ausperlbehälter als auch das Kraftstoffdampffilter sind außerhalb des Kraftstoffbehälters in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet.

Für Einrichtungen zur Kraftstoffversorgung, insbesondere für Kraftstoffbehälter und deren Peripherie steht in modernen Kfz zunehmend weniger Einbauraum zur Verfügung. Üblicherweise werden dererlei Einrichtungen in unmittelbarer Nähe der 0 Hinterachse des Kfz angeordnet, wo nicht zuletzt zugunsten eines großzügig bemessenen Kofferraumvolumens wenig Einbauraum zur Verfügung steht. Schließlich ist es nicht wünschenswert, außerhalb des Kraftstoffbehälters allzuviele kraftstofführende Leitungen zu verlegen. So ist es oftmals schwierig, den Aus-5 perlbehälter so anzuordnen, daß zwischen dem Füllstand im Ausperlbehälter und dem Füllstand im Kraftstoffbehälter hinreichend Gefälle besteht, um eine problemlose Entleerung des Ausperlbehälters bzw. Rückführung des in diesem gesammelten Kondensats in den Kraftstoffbehälter zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:
5

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Kraftstoffversorgung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zur Kraftstoffversorgung gemäß der Erfindung.

Wie den Figuren zu entnehmen ist, umfaßt die Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz einen Kraftstoffbehälter 1 mit einem Einfüllrohr 2 und einer in den Kraftstoffbehälter 1 angeordneten Kraftstoffördereinheit 3. Die Kraftstoffördereinheit 3 besteht in bekannter Art und Weise aus einem Schwalltopf 4 als Reservoir für eine darin angeordnete und nicht dargestellte Kraftstofförderpumpe. Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß es für die Erfindung ohne Belang ist, ob die Kraftstofförderpumpe innerhalb oder außerhalb des Kraftstoffbehälters 1 angeordnet ist, eine Anordnung innerhalb des Kraftstoffbehälters in der beschriebenen Art und Weise wird 5 jedoch bevorzugt.

Der Kraftstoffbehälter 1 ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als einstückig extrusionsblasgeformter Kunststoffbehälter ausgeführt, es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, daß die Ausbildung des Kraftstoffbehälters 1 für die Erfindung nicht wesentlich ist, dieser kann vielmehr ebenso aus Blech oder mehrteilig aus Kunststoff ausgebildet sein, beispielsweise aus spritzgegossenen Halbschalen bestehen.

Mit 5 sind Entlüftungsventile bezeichnet, von denen eines als Betankungsentlüftungsventil ausgebildet ist, das andere der dauerhaften Entlüftung des Kraftstoffbehälters 1 dient. Diese Entlüftungsventile 5 sind als Schwimmer-Schwerkraftventile

ausgeführt, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Füllstandsniveaus im Kraftstoffbehälter 1 oder im Roll Over-Fall, d. h. bei Überschlag des Kfz, Entlüftungsöffnungen bzw. die zu einem mit 6 bezeichneten Ausperlbehälter führenden Entlüftungsleitungen 7 verschließen. Der Ausperlbehälter 6 wiederum ist an eine Hauptentlüftungsleitung 8 angeschlossen, die zu einem Kraftstoffdampffilter 9 führt. Das Kraftstoffdampffilter 9 ist üblicherweise als Aktivkohlenfilter ausgeführt und wird über die Verbrennungsluftzufuhr des nicht dargestellten Motors regeneriert.

Der Ausperlbehälter 6, der im Falle des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels in dem Kraftstoffbehälter 1 angeordnet ist, ermöglicht ein Auskondensieren von in dem Kraftstoffdampf dispergierten flüssigen Kohlenwasserstoffen. Zu diesem Zweck ist der Ausperlbehälter 6 labyrinthartig aufgeteilt, wie dies andeutungsweise in den Figuren dargestellt ist.

Das in dem Ausperlbehälter 6 gesammtelte Kondensat bzw. der dort gesammelte Kraftstoff wird über eine Ablaufleitung 10 wieder dem in dem Kraftstoffbehälter 1 befindlichen Kraftstoff vorrat zugeführt.

Die Erfindung sieht eine aktive Entleerung des Ausperlbehälters 6 in der nachstehend beschriebenen Art und Weise vor. Bei dem dargestellten rücklauflosen Kraftstoffördersystem fördert die Kraftstoffördereinheit 3 Kraftstoff aus dem Schwalltopf 4 über eine Kraftstoff zuführleitung 11 zum Motor des Kfz. In der Kraftstoffzuführleitung 11 ist ein mit 12 bezeichnetes Druckregelventil vorgesehen, über welches aus dem Kraftstofförderstrom zum Motor ein Teilstrom einer ersten und zweiten Saugstrahlpumpe 13, 14 zugeführt wird. Die Saugstrahlpumpen sind in diesem Falle parallel geschaltet. Die Ausbildung und Anordnung der Saugstrahlpumpen 13, 14 sind in beiden Figuren nur grob schematisch dargestellt. Die Ausführung solcher Saugstrahlpumpen 13, 14 ist dem Fachmann bekannt. Dennoch wird hier kurz auf deren Wirkungsweise eingegangen. Der Kraftstoffbehälter 1 ist hier vereinfacht mit etwa rechteckigem Quer-

schnitt dargestellt, dieser kann jedoch vielfältige Gestalt mit verschiedenen Füllstandsniveaus bzw. verschiedenen Ebenen aufweisen. Üblicherweise dienen Saugstrahlpumpen dazu, Kraftstoff ständig aus dem Volumen des Kraftstoffbehälters in den Schwalltopf 4 zu fördern, so daß dessen ständige Befüllung und somit auch die Kraftstoffversorgung der Kraftstoffpumpe sichergestellt ist. Über die Saugstrahlpumpen wird durch einen sogenannten Treibstrahl des durch diese hindurchgeführten Kraftstoffs im Bereich einer Strömungsverengung nach Art einer Venturidüse ein Unterdruck erzeugt. In den Bereich des engsten Strömungsquerschnitts mündet eine Saugleitung unmittelbar oder in eine dort vorgesehene Saugkammer. In diesem Bereich wird der durch die Saugstrahlpumpe geführte Treibstrahl mit dem angesaugten Kraftstoffstrom vereinigt.

Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, sind in bekannten Kraftstoffbehältern zumeist mehrerer solcher Saugstrahlpumpen vorgesehen. Im Falle eines rücklauflosen Kraftstoffördersysteme, wie dies hier dargestellt ist, wird der Treibstrahl 0 über ein Druckregelventil 12 aus dem Kraftstof förderstrom abgezweigt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, bei einem Kraftstoffördersystem mit Rücklauf den Rücklauf des Kraftstoffs vom Motor als Treibstrahl zu verwenden.

Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist nun vorgesehen, daß die zweite Saugstrahlpumpe 14 saugseitig an die Ablaufleitung 10 angeschlossen ist, so daß bei Betrieb des Motors bzw. der Kraftstoffördereinheit 3 eine aktive Entleerung des Ausperlbehälters 6 stattfindet. Wie ebenfalls bereits erwähnt, zeigen die Figuren eine einfache Parallelschaltung der ersten und zweiten Saugstrahlpumpe 13, 14. Die Leistung der zweiten Saugstrahlpumpe 14, die an die Ablaufleitung 10 des Ausperlbehälters 6 angeschlossen ist, kann entweder über die Auslegung der Saugstrahlpumpe 14 selbst erfolgen, es kann jedoch auch in der Bypassleitung 15 von dem Druckregelventil 12 im Bereich deren Verzweigung zu den Saugstrahlpumpen 13, 14 ein weiteres Druckregelventil vorgesehen sein. Das Zurücklaufen des Kraftstoffs von dem Kraftstoffbehälter 1 über die

Ablaufleitung 10 in den Ausperlbehälter 6 bei Anstieg des Drucks in dem Kraftstoffbehälter 1 wird durch ein zwischen dem Ausperlbehälter 6 und der zweiten Saugstrahlpumpe 14 vorgesehenes RücklaufSperrventil 16 verhindert. Das Rücklaufsperrventil 16 kann beispielsweise als federbelastetes Ventil ausgebildet sein, das bei Stillstand des Motors bzw. der Kraftstoffpumpe die Ablaufleitung 10 zuverlässig verschließt. Dieses kann ebenso oder zusätzlich als Schwerkraftventil ausgeführt sein, so daß auch im Roll Over-Fall gewährleistet ist, daß die Ablaufleitung 10 verschlossen ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausperlbehälter 6 in dem Kraftstoffbehälter 1 angeordnet, was durch die aktive Entleerung desselben erst möglich ist, denn bei hohem Füllstandsniveau in dem Kraftstoffbehälter 1 ist nur noch ein sehr geringes oder gar kein Niveaugefälle zwischen dem Füllstand in dem Ausperlbehälter 6 und dem Kraftstoffbehälter 1 vorhanden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausperlbehälter 6 außerhalb des Kraftstoffbehälters 1 angeordnet, jedoch unterhalb des geplanten maximalen Füllstandsniveaus des Kraftstoffbehälters, so daß eine Entleerung des Ausperlbehälters 6 unter Umständen ohne Anschluß an die zweite Saugstrahlpumpe 14 nicht möglich wäre.

Die Erfindung umfaßt auch die Möglichkeit, zur Entleerung des Ausperlbehälters eine separate Hilfsfördereinheit oder eine separate Kraftstofförderpumpe vorzusehen.

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LIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & PARTNER

Patentanwälte European Patent Attorneys-European Trademark Attorneys P.O. Box 30 02 08, D-51412 Bergisch Cladbach Telefon +49(0)22 04.9233-0 Telefax +49 (0) 22 04.6 26 06

Ki/ha 23. November 2000

KAUTEX TEXTRON GmbH & Co. KG 53229 Bonn

Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz Bezugszeichenliste

15 1 Kraftstoffbehälter

2 Einfüllrohr

3 Kraftstoffördereinheit

4 Schwalltopf

5 Entlüftungsventile 20 6 Ausperlbehälter

7 Entlüftungsleitungen

8 Hauptentlüftungsleitungen

9 Kraftstoffdampffilter

10 Ablaufleitung

25 11 Kraftstoffzufuhrleitung

12 Druckregelventil

13 erste Saugstrahlpumpe

14 zweite Saugstrahlpumpe

15 Bypassleitung

30 16 RücklaufSperrventil

Claims

1. Einrichtung zur Kraftstoffversorgung eines Kfz, umfassend einen Kraftstoffbehälter (1) mit wenigstens einer Einfüllöffnung, Mitteln zur Be- und Entlüftung des Kraftstoffbehälters (1) sowie mit wenigstens einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (1) zum Motor des Kfz fördert, wobei der Kraftstoffbehälter (1) wenigstens ein Entlüftungsventil (5) mit wenigstens einer zu einem Kraftstoffdampffilter (9) führenden Entlüftungsleitung (7) aufweist und wobei die Entlüftungsleitung (7) in wenigstens einen dem Kraftstoffdampffilter (9) vorgeschalteten Ausperlbehälter (6) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur aktiven Entleerung des Ausperlbehälters (6) in den Kraftstoffbehälter (1) gegen ein Niveaugefälle oder bei geringem Niveauunterschied zwischen dem Füllstand des Kraftstoffbehälters (1) und dem Füllstand des Ausperlbehälters (6) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausperlbehälter (3) über eine Ablaufleitung (10) an die Saugseite einer Pumpe angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufleitung (10) des Ausperlbehälters (6) an eine Kraftstoffhilfsförderpumpe angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftstoff-Hilfsförderpumpe wenigstens eine Saugstrahlpumpe (14) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (14) über den Kraftstoffvorlauf der Kraftstofförderpumpe oder über einen Kraftstoffrücklauf vom Motor des Kfz betrieben wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Parallelschaltung mehrerer Saugstrahlpumpen (13, 14), von denen wenigstens eine saugseitig an den Ausperlbehälter (6) angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ablaufleitung (10) ein bei Stillstand der Kraftstofförderung diese verschließendes Ventil vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ablaufleitung (10) ein Rücklaufsperrventil (16) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausperlbehälter (6) in dem Kraftstoffbehälter (1) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausperlbehälter (6) mehrere Entlüftungsleitungen (7) von mehreren Entlüftungsventilen (5) münden.