-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung geht aus von einem Kraftstofffördermodul und
einer Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff.
-
Es
ist schon ein Kraftstofffördermodul aus der
EP 1 340 905 A2 bekannt,
das ein Förderaggregat und ein Druckregelventil aufweist
und einen Moduleingang stromauf des Förderaggregates und
einen Modulausgang stromab des Förderaggregates hat. Das
Kraftstofffördermodul hat ein Modulgehäuse, in
dem neben dem Förderagregat auch ein Kraftstofffilter vorgesehen
ist. Es ist außerhalb des Kraftstofftanks angeordnet und
insbesondere für die Verwendung an Zweirädern
vorgesehen. Die über das Druckregelventil abgesteuerte
Rücklaufmenge wird über eine separate Rücklaufleitung
in den Tank zurückgeführt. Nachteilig ist, dass
das Kraftstofffördermodul vergleichsweise viel Bauraum
benötigt. Weiterhin ist eine zusätzliche Rücklaufleitung
zum Rückführen des überschüssigen
Kraftstoffs und des Kraftstoffdampfes erforderlich.
-
Aus
der
US 2001/0018907
A1 ist ein Kraftstofffördermodul mit einem Modulgehäuse
bekannt, das ein Förderaggregat und ein Druckregelventil
aufweist und einen Moduleingang stromauf des Förderaggregates
und einen Modulausgang stromab des Förderaggregates hat.
Das Druckregelventil ist derart angeordnet, dass ab einem vorbestimmten
Druck am Modulausgang Kraftstoff aus dem Bereich nahe dem Modulausgang
zurück in das Modulgehäuse fließt. Dieser
Rücklaufkraftstoff wird über einen Anschluss am
Modulgehäuse in den Kraftstofftank zurückgeleitet.
-
Vorteile der Erfindung
-
Das
erfindungsgemäße Kraftstofffördermodul
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, dass ein sehr kompakter und einfacher Aufbau des Kraftstofffördermoduls
erreicht wird, indem der Modulausgang über das Druckregelventil
mit dem Moduleingang derart strömungsverbindbar ist, dass Kraftstoff
von dem Modulausgang in den Moduleingang zurückströmt.
Auf diese Weise wird erreicht, dass die von dem Druckregelventil
abgesteuerte Rücklaufmenge über einen Bypass zurück
in den Moduleingang gelangt. Der Rücklaufstrom wird anschließend
wieder vom Förderaggregat angesaugt. Der erfindungsgemäße
Aufbau ermöglicht ein Kraftstofffördermodul, das
als kompakte und kraftstoffdichte Einheit „inline" in einer
vom Kraftstofftank zur Brennkraftmaschine führenden Kraftstoffleitung
integrierbar ist. Durch die Anordnung des Kraftstofffördermoduls
außerhalb des Kraftstofftanks hat der Kraftstofftank bei
gleichen Außenabmessungen ein größeres
Fassungsvermögen für Kraftstoff als ein Kraftstofftank
mit im Tank angeordneten Kraftstofffördermodul.
-
Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Kraftstofffördermoduls möglich.
-
Besonders
vorteilhaft ist, wenn der Modulausgang über eine Verbindungsöffnung
mit dem Moduleingang strömungsverbindbar ist, wobei das Druckregelventil
in der Verbindungsöffnung vorgesehen ist. Auf diese Weise
wird eine zusätzliche Rücklaufleitung in den Kraftstofftank
eingespart. Die äußeren Schnittstellen des Moduls
bestehen somit nur aus dem Saug- und Druckanschluss.
-
Weiterhin
vorteilhaft ist, wenn die Verbindungsöffnung einen Ventilsitz
aufweist, der mit einem Ventilkörper zusammenwirkt, der
von einer Ventilfeder in Richtung des Ventilsitzes gedrückt
ist, da die Verbindungsöffnung auf diese Weise das Gehäuse des
Druckregelventils bildet, so dass nur noch ein Ventilkörper
und eine Ventilfeder in die Verbindungsöffnung einzusetzen
ist, um ein funktionsfähiges Druckregelventil zu erreichen.
Das Druckregelventil ist auf diese Weise sehr einfach und kostengünstig ausgeführt.
-
Nach
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist das Kraftstofffördermodul
einen Filter auf, der stromab des Förderaggregates und
stromauf des Druckregelventils angeordnet ist, wobei die Verbindungsöffnung
stromab des Filters vorgesehen ist.
-
Auch
vorteilhaft ist, wenn das Förderaggregat und der Filter
in einem Modulgehäuse angeordnet sind, das von einem Gehäusedeckel
verschlossen ist, an dem der Moduleingang, der Modulausgang und
die Verbindungsöffnung mit dem Druckregelventil vorgesehen
sind. Auf diese Weise wird eine sehr kompakte Anordnung erreicht,
die eine platzsparende Positionierung des Moduls am motorisierten
Zweirad erlaubt.
-
Desweiteren
vorteilhaft ist, wenn die Verbindungsöffnung als Sackloch
ausgebildet ist, das quer zum Moduleingang und zum Modulausgang
verläuft und an seinem offenen Ende von einem Verschlusselement
verschlossen ist. Das Druckregelventil ist auf diese Weise sehr
einfach und kostengünstig ausgeführt.
-
Der
Moduleingang und der Modulausgang münden in einen Innenraum
des Modulgehäuses, in dem das Förderaggregat und
der Filter angeordnet sind. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung
ist vorgesehen, das Förderaggregat und den Filter konzentrisch
oder nebeneinander im Innenraum anzuordnen. Die Strömungsverbindung
vom Förderaggregat zum Filter ist vorteilhafterweise schlauchlos
ausgebildet, um einen einfachen Aufbau mit geringen Herstellungs-
und Montagekosten zu erreichen. Außerdem wird das Förderaggregat
auf diese Weise vom Kraftstoff umströmt und dadurch gekühlt.
-
Zeichnung
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
1 zeigt
im Schnitt ein erfindungsgemäßes Kraftstofffördermodul
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
-
2 ein
Kraftstofffördermodul gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel und
-
3 ein
Kraftstofffördermodul gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt
im Schnitt ein vereinfacht dargestelltes, erfindungsgemäßes
Kraftstofffördermodul gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
Das
erfindungsgemäße Kraftstofffördermodul 1 fördert
Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2 zu einer Brennkraftmaschine 3.
Wegen seiner kompakten Bauweise eignet es sich besonders für
motorisierte Zweiräder, aber natürlich auch für
jedes andere Fahrzeug.
-
Das
Kraftstofffördermodul 1 hat einen Moduleingang 1.1 zur
Verbindung mit dem Kraftstofftank 2 und einen Modulausgang 1.2 zur
Verbindung mit der Brennkraftmaschine 3. Es weist stromab
des Moduleingangs 1.1 ein Förderaggregat 4 und
stromab des Förderaggregates 4 ein Druckregelventil 5 auf.
Das Förderaggregat 4 ist beispielsweise eine Elektrokraftstoffpumpe,
die den Kraftstoff über den Moduleingang 1.1 und
eine Saugleitung 2.1 aus dem Kraftstofftank 2 ansaugt
und druckerhöht über den Modulausgang 1.2 und
eine Druckleitung 3.1 der Brennkraftmaschine 3 zuliefert.
Das Förderaggregat 4 hat einen Pumpeneingang 4.1 und
einen Pumpenausgang 4.2. Da das Förderaggregat 4 in
der Regel mehr Kraftstoff fördert als von der Brennkraftmaschine 3 benötigt
wird, ist das Druckregelventil 5 vorgesehen, das überschüssigen
Kraftstoff von stromab des Förderaggregates 4 über
einen Bypass nach stromauf des Förderaggregates 4 zurückströmen
lässt.
-
Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass der Modulausgang 1.2 über das
Druckregelventil 5 mit dem Moduleingang 1.1 derart
strömungsverbindbar ist, dass Kraftstoff von dem Modulausgang 1.2 in
den Moduleingang 1.1 zurückströmt und
von dem Förderaggregat 4 erneut angesaugt wird,
während entstehende Gasblasen im Kraftstoff über
die Saugleitung 2.1 zurück in den Kraftstofftank 2 strömen
können.
-
Der
Modulausgang 1.2 ist erfindungsgemäß mit
dem Moduleingang 1.1 über eine Verbindungsöffnung 8 strömungsverbindbar,
wobei das Druckregelventil 5 beispielsweise in der Verbindungsöffnung 8 vorgesehen
ist.
-
Das
Druckregelventil 5 kann ein eigenes Ventilgehäuse
besitzen, in dem ein Ventilkörper und ein Ventilsitz vorgesehen
sind und das in die Verbindungsöffnung 8 eingesetzt
ist. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ist das Ventilgehäuse jedoch durch die Wandung der Verbindungsöffnung 8 gebildet,
wobei die Verbindungsöffnung 8 einen Ventilsitz 9 aufweist,
der mit einem in die Verbindungsöffnung 8 eingesetzten,
beweglich angeordneten Ventilkörper 10 zusammenwirkt.
Der Ventilkörper 10 wird von einer Ventilfeder 11 in
Richtung des Ventilsitzes 9 gedrückt.
-
Das
Kraftstofffördermodul 1 kann einen Filter 14 aufweisen,
der beispielsweise stromab des Förderaggregates 4 und
stromauf des Druckregelventils 5 angeordnet ist, wobei
die Verbindungsöffnung 8 stromab des Filters 14 vorgesehen
ist. Der Filter 14 ist beispielsweise ein Feinfilter, der
grobe und feine Partikel aus dem Kraftstoff herausfiltert. Er ist
gemäß der ersten Ausführung ringförmig
ausgebildet und wird in radialer Richtung bezüglich einer
Pumpenachse 15 durchströmt. Das Förderaggregat 4 ist
radial innerhalb des ringförmigen Filters 14,
beispielsweise konzentrisch, angeordnet.
-
Das
Förderaggregat 4 und der Filter 14 sind in
einem Innenraum 1.3 des Kraftstofffördermoduls 1 angeordnet,
der von einem topfförmigen Gehäuseabschnitt 1.4 und
einem Gehäusedeckel 1.5 dicht eingeschlossen ist.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
sind der Moduleingang 1.1, der Modulausgang 1.2 und
die Verbindungsöffnung 8 mit dem darin angeordneten
Druckregelventil 5 an dem Gehäusedeckel 1.5 ausgebildet,
könnten aber auch am topfförmigen Gehäuseabschnitt 1.4 vorgesehen
sein. Der Moduleingang 1.1 und der Modulausgang 1.2 münden
jeweils in den Innenraum 1.3 des Modulgehäuses 1.4, 1.5.
Das Modulgehäuse 1.4, 1.5 ist aus Kunststoff,
beispielsweise einem elektrisch leitfähigen Kunststoff,
in einem Spritzgießverfahren hergestellt. Der topfförmige
Gehäuseabschnitt 1.4 und der Gehäusedeckel 1.5 sind
beispielsweise miteinander dicht verschweisst. Die Verbindungsöffnung 8 ist
beispielsweise als Sackloch in dem Gehäusedeckel 1.5 ausgebildet
und verläuft quer zum Moduleingang 1.1 und zum
Modulausgang 1.2. Sie ist an ihrem offenen Ende von einem
Verschlusselement 16 dicht verschlossen. Das Federelement 11 stützt
sich am Verschlusselement 16 ab.
-
Das
Förderaggregat 4 ist in dem Innenraum 1.3 gehaltert,
wobei der stutzenförmige Pumpeneingang 4.1 des
Förderaggregates 4 beispielsweise in den Moduleingang 1.1 hineinragt.
Die Halterung des Förderagregates 4 ist schwingungsdämpfend
ausgeführt. Der stutzenförmige Pumpeneingang 4.1 hat
an seinem Umfang ein Dichtelement 4.3, beispielsweise einen
O-Ring, der den Radialspalt zwischen dem Moduleingang 1.1 und
dem stutzenförmigen Pumpeneingang 4.1 abdichtet.
Das Förderaggregat 4 ist beispielsweise über
eine gedrosselte Entgasungsöffnung 27 und ggf.
einem Verbindungskanal 28 mit der Verbindungsöffnung 8 verbunden,
so dass in einem Förderkanal des Förderaggregates
entstehende Gasblasen in die Verbindungsöffnung 8 abgeleitet werden.
Die sich in der Verbindungsöffnung 8 ansammelnden
Gasblasen werden über die Saugleitung 2.1 zum
Kraftstofftank 2 hin entüftet. Das Förderaggregat 4 kann
stirnseitig auch am Gehäusedeckel 1.5 anliegen.
-
Der
Filter 14 ist zwischen einem Boden 1.6 des topfförmigen
Gehäuseabschnitts 1.4 und dem Gehäusedeckel 1.5 gelagert.
Der Filter 14 weist stirnseitig kraftstoffdichte Stirnwandungen 17 auf,
wobei das Förderaggregat 4 die dem Pumpenausgang 4.2 zugewandte
Stirnwandung 17 des Filters 14 abgedichtet durchragt.
Diese obere Stirnwandung 17 dichtet den Umfang des Förderaggregates 4 derart
ab, dass kein Kraftstoff den Filter 14 umgehen kann. Der Pumpenausgang 4.2 mündet
daher in einen Spalt 18 zwischen dem topfförmigen
Gehäuseabschnitt 1.4 und dem Filter 14.
Die dem Pumpeneingang 4.1 zugewandte Stirnwandung 17 des
Filters 14 liegt dicht an der Innenseite des Gehäusedeckels 1.5 an.
-
Die
Strömungsverbindung vom Förderaggregat 4 zum
Filter 14 und vom Filter 14 zum Modulausgang 1.2 ist
beispielsweise schlauchlos ausgebildet. Sie führt zunächst über
den Spalt 18, von radial außen nach innen durch
den Filter 14 hindurch, dann über einen Axialspalt 19 zwischen
dem Förderaggregat 4 und dem Filter 14 und
schließlich über einen Spalt 20 zwischen
der dem Gehäusedeckel 1.5 zugewandten Stirnwandung 17 des
Filters 14 und dem Gehäusedeckel 1.5 in
den Modulausgang 1.2.
-
Die
Einzelkomponenten, also das Förderaggregat 4,
das Druckregelventil 5 und beispielsweise der Filter 14,
sind durch die erfindungsgemäße Ausführung
sehr kompakt in dem gemeinsamen Modulgehäuse 1.4, 1.5 untergebracht.
Durch das Vorsehen eines einzigen Moduleingangs 1.1 und
eines einzigen Modulausgangs 1.2 kann das Kraftstofffördermodul 1 außerhalb
des Kraftstofftanks 2 in einem von dem Kraftstofftank 2 zur
Brennkraftmaschine 3 führenden Leitungsstrang,
also „inline", angeordnet werden.
-
2 zeigt
ein Kraftstofffördermodul gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel.
-
Bei
dem Kraftstofffördermodul nach 2 sind die
gegenüber dem Kraftstofffördermodul nach 1 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Das
Kraftstofffördermodul nach 2 unterscheidet
sich gegenüber dem Kraftstofffördermodul nach 1 darin,
dass das Förderaggregat 4 und der Filter 14 nebeneinander
im Innenraum 1.3 angeordnet sind. Der Filter 14 ist
anstatt ringförmig zylinderförmig ausgebildet.
-
Der
Pumpenausgang 4.2 mündet in den Innenraum 1.3.
Die Strömungsverbindung vom Förderaggregat 4 zum
Filter 14 ist schlauchlos ausgebildet. Die Verbindung vom
Filter 14 zum Modulausgang 1.2 führt
dagegen über einen in den Modulausgang 1.2 hineinragenden
Filterstutzen 14.1. Der Filter 14 wird radial
von außen nach innen durchströmt.
-
3 zeigt
ein Kraftstofffördermodul gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel.
-
Bei
dem Kraftstofffördermodul nach 3 sind die
gegenüber dem Kraftstofffördermodul nach 1 und 2 gleichbleibenden
oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Das
Kraftstofffördermodul nach 3 unterscheidet
sich gegenüber dem Kraftstofffördermodul nach 1 und 2 darin,
dass der Moduleingang 1.1 abschnittsweise kammerförmig
ausgebildet ist, indem der Gehäusedeckel 1.5 einen
Hohlraum 25 aufweist, aus dem das Förderaggregat 4 Kraftstoff ansaugt
und in den das Druckregelventil 5 Kraftstoff aus dem Modulausgang 1.2 absteuert.
Die Verbindungsöffnung 8 mündet also
in den Hohlraum 25 des Moduleingangs 1.1.
-
Durch
das Vorsehen des kammerförmigen Hohlraums 25 im
Kraftstofffördermodul wird ein Kraftstoffreservoir stromab
des Kraftstofftanks gebildet, aus dem das Förderaggregat 4 Kraftstoff
ansaugt. Dies hat den Vorteil, dass ein gewisses Kraftstoffvolumen
dem Kraftstofffördermodul vorgelagert wird und die Kraftstoffförderung
auch bei fahrdynamischen Betriebzuständen sicher aufrecht
erhalten wird.
-
In
dem Hohlraum 25 ist beispielsweise auch ein Vorfilter 26 angeordnet,
der den vom Förderaggregat 4 angesaugten Kraftstoff
vorfiltert und am Pumpeneingang 4.1 vorgesehen ist.
-
Der
Pumpenausgang 4.2 und der Filter 14 sind beispielsweise
mit einem Schlauch verbunden. Die Verbindung könnte jedoch
auch schlauchlos ausgeführt sein, damit das Förderaggregat 4 kraftstoffumspült
ist und auf diese Weise gekühlt wird.
-
Das
Förderaggregat 4 ragt mit einem Stutzen in den
Moduleingang 1.1 und der Filter 14 mit einem Stutzen
in den Modulausgang 1.2 hinein. Das Filteraggregat 4 und
der Filter 14 sind am Gehäusedeckel 1.5 befestigt,
beispielsweise indem sie jeweils in eine Halterung des Gehäusedeckels 1.5 eingeclipst
sind.
-
Der
Hohlraum ist derart gestaltet, dass Gasblasen im Hohlraum gesammelt
werden und durch die Saugleitung 2.1 in den Tank 2 zurückgelangen. Für
eine wirksame Entlüftung des Hohlraums 25 in Richtung
des Kraftstofftanks 2 ist die Saugleitung 2.1 mit
einem großen Strömungsquerschnitt versehen und
verläuft vom Kraftstofftank 2 ausgehend kontinuierlich
fallend bis zum Moduleingang 1.1, der dadurch gegenüber
dem Krafststofftank 2 niedriger angeordnet ist.
-
Das
Förderaggregat 4 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
hat auch eine Entgasungsöffnung 27, die von einem
nicht dargestellten Förderkanal innerhalb des Förderaggregates 4 ausgehend über
einen Durchgang in einer Wandung des Gehäusedeckels 1.5 in
den Hohlraum 25 mündet und im Förderkanal
entstehende Kraftstoffdampfblasen in den Hohlraum 25 leitet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1340905
A2 [0002]
- - US 2001/0018907 A1 [0003]