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DE3538360C1 - Fuel circuit with thermostat-controlled fuel pre-heating for an air-compressing injection internal combustion engine - Google Patents

Fuel circuit with thermostat-controlled fuel pre-heating for an air-compressing injection internal combustion engine

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DE3538360C1
DE3538360C1 DE3538360A DE3538360A DE3538360C1 DE 3538360 C1 DE3538360 C1 DE 3538360C1 DE 3538360 A DE3538360 A DE 3538360A DE 3538360 A DE3538360 A DE 3538360A DE 3538360 C1 DE3538360 C1 DE 3538360C1
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Germany
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fuel
valve
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Hartwig Dipl.-Ing. 7066 Baltmannsweiler Mades
Gerd Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Niemeier
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Daimler Benz AG
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Daimler Benz AG
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M37/30—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by heating means
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Abstract

The invention relates to a fuel circuit with thermostat-controlled fuel pre-heating for an air-compressing injection internal combustion engine, in which a reversing valve, controlled as a function of the fuel temperature, for diverting the fuel by way of a heat exchanger and an intake filter downstream of the reversing valve are arranged in a flow line leading to the feed pump, it being possible for fuel, controlled by way of the heat exchanger, to flow through the intake filter in order to avoid the risk of clogging.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffkreislauf mit thermostatgesteuerter Kraftstoffvorwärmung für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fuel circuit with thermostat-controlled fuel preheating for an air-compressing injection internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Kraftstoffkreisläufe mit Maßnahmen zur Erwärmung des Kraftstoffes sind hinreichend bekannt. So ist z. B. bei einer bekannten Ausführung (ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 85 (1983) H1S. 671) ein kraftstofftemperaturabhängig gesteuertes Umschaltventil in einer zur Förderpumpe hinführenden Vorlaufleitung stromab eines als Vorfilter ausgebildeten Saugfilters angeordnet.Fuel circuits with measures for heating the fuel are well known. So is z. B. in a known embodiment (ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 85 (1983) H 1 p. 671) a fuel temperature-controlled switching valve arranged in a feed line leading to the feed pump downstream of a suction filter designed as a prefilter.

Das Umschaltventil bewirkt, daß bei tiefen Kraftstofftemperaturen der von der Förderpumpe angesaugte Kraftstoff über einen Heizungswasser-Kraftstoff-Wärmetauscher strömt und bei höheren Kraftstofftemperaturen der Zulauf zu dem Wärmetauscher gesperrt ist, so daß der Kraftstoff ohne Umgehung direkt zur Förderpumpe fließen kann.The changeover valve causes the fuel drawn in by the feed pump at low fuel temperatures Fuel flows through a heating water-fuel heat exchanger and at higher fuel temperatures the inlet to the heat exchanger is blocked so that the fuel can be fed directly to the feed pump without bypassing can flow.

Derartige Maßnahmen führen dennoch bei tiefen Umgebungstemperaturen zu häufigen Betriebsstörungen, da durch Paraffinausscheidungen im Kraftstoff der Saugfilter zu Verstopfungen neigt.Such measures nevertheless lead to frequent malfunctions at low ambient temperatures, as the suction filter tends to become blocked due to paraffin deposits in the fuel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der zur Förderpumpe führenden Vorlaufleitung eines für luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen vorgesehenen Kraftstoffkreislaufes einen störungsfreien Kraftstoffdurchlauf bei einfacher Anordnung des Saugfilters sicherzustellen.The invention is based on the object of providing one for air-compressing one in the feed line leading to the feed pump Injection internal combustion engines provided fuel circuit a trouble-free fuel flow with a simple arrangement of the suction filter to ensure.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The features indicated in the characterizing part of claim 1 serve to solve the problem.

Durch die besondere Anordnung des Saugfilters nach dem Wärmetauscher kann dieses durch thermostatische Regelung von erwärmtem Kraftstoff durchflossen werden. Die Kraftstoffvorwärmung verhindert einen Verschluß des Saugfilters durch Paraffinausscheidung.Due to the special arrangement of the suction filter after the heat exchanger, this can be done by thermostatic Controlled by heated fuel. The fuel preheating prevents a lock of the suction filter through paraffin excretion.

Eine vorteilhafte und bevorzugte Anordnung des Saugfilters ist dadurch gegeben, daß Saugfilter und Umschaltventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Durch die Kombination entfällt der Verbindungsschlauch samt Schlauchschellen. Außerdem ist durch die trennbare Ausführung des Filtergehäuses von dem Ventilgehäuse ein rascher Austausch des Filtereinsatzes möglich.An advantageous and preferred arrangement of the suction filter is given by the suction filter and switching valve are combined into one structural unit. The combination eliminates the need for a connection hose and hose clamps. In addition, through the separable design of the filter housing from the valve housing a quick exchange of the filter element possible.

Ein störunanfälliger Kraftstoffdurchsatz ergibt sich auch noch durch die Maßnahme, daß in der Baueinheit als Umschaltventil kein übliches Schieberventil, sondern ein doppeltwirkendes Tellerventil vorgesehen ist, das bei Verunreinigungen im Kraftstoff nicht zum Klemmen führen kann.The result is a fuel throughput that is not susceptible to failure also by the measure that in the unit as a switching valve there is no conventional slide valve, but a double-acting poppet valve is provided that does not jam if the fuel is contaminated can lead.

Um eine Sichtkontrolle des Filtereinsatzes zu ermöglichen, wird weiterhin vorgesehlagen, das Filtergehäuse aus transparentem Werkstoff auszuführen.In order to enable a visual inspection of the filter insert, it is also suggested that the filter housing to be made from transparent material.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert
Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawing
It shows

F i g. 1 Kraftstoffkreislauf mit in der Vorlaufleitung angeordnetem Umschaltventil und stromab liegendem Saugfilter,F i g. 1 fuel circuit with in the supply line arranged switching valve and downstream suction filter,

Fig. 2 in vergrößertem Maß das Umschaltventil und das Saugfilter zu einer Baueinheit zusammengefaßt.Fig. 2, on an enlarged scale, the switching valve and the suction filter combined into one structural unit.

In dem in F i g. 1 gezeigten Kraftstoffkreislauf 1 für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine saugt eine mit 2 bezeichnete Förderpumpe Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 3 durch eine Vorlaufleitung 4 über ein kraftstofftemperaturabhängig gesteuertes Umschaltventil 5 sowie über ein als Vorfilter dienendes Saugfilter 6 und fördert den Kraftstoff über einen Hauptfilter 7 zu einer Hochdruckeinspritzpumpe 8.In the one shown in FIG. 1 shown fuel circuit 1 for an air-compressing injection internal combustion engine A feed pump labeled 2 sucks fuel from a fuel tank 3 through a feed line 4 via a changeover valve 5 controlled as a function of the fuel temperature and via one that serves as a prefilter Suction filter 6 and conveys the fuel via a main filter 7 to a high-pressure injection pump 8.

Das Umschaltventil 5 gemäß Fi g. 2, welches mit einem Wachsthermostaten 9 als Dehnstoffarbeitselement ausgestattet ist, besteht aus einem doppeltwirkenden Tellerventil und bildet gemeinsam mit dem Vorfilter 6 eine Baueinheit 10, die aus zwei durch einen Bajonettverschluß 11 verbundenen zylindrisch geformten Gehäuseteilen 10a, 106 besteht, von denen das eine Gehäuseteil 10a Ventilgehäuse für das Umschaltventil 5 und das andere Gehäuseteil Filtergehäuse für das Vorfilter 6 ist.The switching valve 5 according to Fi g. 2, which with a Wax thermostat 9 is equipped as an expansion work element, consists of a double-acting Plate valve and, together with the prefilter, forms 6 a structural unit 10, which consists of two connected by a bayonet lock 11 cylindrically shaped housing parts 10a, 106 consists, of which a housing part 10a valve housing for the switching valve 5 and the other housing part is the filter housing for the prefilter 6.

Das in dem Gehäuseteil 10a geführte Gehäuseteil tOb weist einen endseitigen Anschluß 12 für den zur Förderpumpe 2 führenden Leitungsabschnitt 4b und einen einwärts liegenden Anschluß 13 für eine von einem Wärmetauscher 14 wegführende Rückführleitung 15 auf. Der Anschluß mündet in einen durch das Gehäuseteil 106 und das Saugfilter 6 gebildeten Ringraum 16. The housing part tOb guided in the housing part 10a has an end connection 12 for the line section 4b leading to the feed pump 2 and an inward connection 13 for a return line 15 leading away from a heat exchanger 14. The connection opens into an annular space 16 formed by the housing part 106 and the suction filter 6.

Das Gehäuseteil 10a ist ebenfalls mit zwei Anschlüssen 17, 18 versehen, von denen der einwärts liegende Anschluß 17 für den Leitungsabschnitt 4a der Vorlaufleitung 4 und der endseitig angeordnete Anschluß 18 für die zum Wärmetauscher 14 führende Zuführleitung 19 bestimmt istThe housing part 10a also has two connections 17, 18 provided, of which the inward Connection 17 for the line section 4a of the flow line 4 and the connection 18 arranged at the end for the supply line 19 leading to the heat exchanger 14 is intended

Das in dem Gehäuseteil 10a geführte und axial verschiebbare Tellerventil 5 hat einen eben ausgebildetenThe guided in the housing part 10a and axially displaceable The poppet valve 5 has a flat one

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federbelasteten Ventilteller 5a, dessen dargestellte geöffnete Stellung die Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen 17, 18 und somit zum Wärmetauscher 14 freigibt. Der entgegengesetzt liegende Ventilteller 5b liegt mit seiner kegelförmigen Sitzfläche gleichzeitig am Ventilsitz 20 an und sperrt die Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen 17 und 12, d. h., daß der zu Paraffinausscheidungen neigende kalte Kraftstoff über den mit dem Kühlwasserkreislauf A in Verbindung stehenden Wärmetauscher 14 und dort erwärmt über das Vorfilter 6 zur Förderpumpe 2 gesaugt wird. Das Vorfilter 6 und auch das Hauptfilter 7 können durch Versulzen des Kraftstoffes nicht mehr verstopfen.spring-loaded valve disk 5a, the illustrated open position of which releases the connection between the two connections 17, 18 and thus to the heat exchanger 14. The opposite valve plate 5b with its conical seat surface at the same time rests on the valve seat 20 and blocks the connection between the two connections 17 and 12, that is, that the cold fuel, which tends to precipitate paraffin, is heated via the heat exchanger 14 connected to the cooling water circuit A and there is sucked through the prefilter 6 to the feed pump 2. The pre-filter 6 and also the main filter 7 can no longer clog due to the gassing of the fuel.

Für den Fall, daß nach längerer Betriebszeit ein Filterwechsel vorgenommen werden muß, ist durch den Bajonettverschluß 11 ein schnelles Trennen beider Gehäuseteile 10a, iOb möglich, wodurch sich das zuvor am Tellerventil abstützende Vorfilter 6 aus dem Gehäuseteil iOb rasch herausgenommen werden kann, ebenso das als Einsatzstück vorgesehene Tellerventil 5.In the event that a filter change has to be made after a long period of operation, a quick separation of both housing parts 10a, iOb is possible through the bayonet catch 11, whereby the prefilter 6, which was previously supported on the poppet valve, can be quickly removed from the housing part iOb, as can the Insert provided poppet valve 5.

Aus Kosten- und Gewichtsgründen bestehen beide Gehäuseteile aus Kunststoff, von denen das Gehäuseteil 10i> transparent ausgeführt ist, um den Verschmutzungsgrad auf einfache Weise feststellen zu können.For reasons of cost and weight, both housing parts are made of plastic, of which the housing part 10i> is made transparent to the degree of pollution to be able to determine in a simple way.

Um im Zeitraum bis zur Bereitstellung genügender Kühlwasserwärme ein Versulzen des Kraftstoffes am Vorfilter 6 sicher zu verhindern, kann ein Umgehungsventil im Vorfilter 6 integriert sein, das bei vorübergehendem Zusetzen des Filtereinsatzes und gleichzeitigem Unterdruckanstieg bis zur Förderpumpe öffnet und somit den Kraftstoff bis zum Erreichen genügender Kühlwasserwärme ungefiltert durchläßt. Anstelle eines Umgehungsventiles könnte auch eine elektrische Heizung mittels PTC-Element im nahen Bereich des aus einem metallenen Sieb bestehenden Filtereinsatzes angeordnet sein.To prevent the fuel from gelling in the period up to the provision of sufficient cooling water heat To prevent pre-filter 6 safely, a bypass valve can be integrated in the pre-filter 6, which is temporarily Clogging of the filter insert and simultaneous rise in negative pressure up to the feed pump opens and thus allows the fuel to pass through unfiltered until sufficient cooling water heat is reached. Instead of one Bypass valve could also be an electrical heater by means of a PTC element in the vicinity of the a metal sieve existing filter insert be arranged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kraftstoff kreislauf mit thermostatgesteuerter Kraftstoffvorwärmung für eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit einer von einem Kraftstoffbehälter ausgehenden und über eine Förderpumpe zu einer Hochdruckeinspritzpumpe führenden Vorlaufleitung, in der ein Saugfilter sowie ein kraftstofftemperaturabhängig gesteuertes, bei tiefen Kraftstofftemperaturen den Kraftstoff über einen Wärmetauscher leitendes Umschaltventil mit einem Dehnstoffarbeitselement vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Umschaltventil (5) und Förderpumpe (2) das zusätzlich von über den Wärmetauscher (14) gesteuertem Kraftstoff durchströmte Saugfilter (6) angeordnet ist.1. Fuel circuit with thermostat-controlled fuel preheating for air-compressing Injection internal combustion engine with a fuel tank and a feed pump to a high pressure injection pump leading supply line, in which a suction filter and a fuel temperature-dependent controlled, at low fuel temperatures the fuel via a Heat exchanger conductive changeover valve with an expansion material working element are provided, thereby characterized in that between the switching valve (5) and the feed pump (2) the additional Suction filter (6) through which fuel flows through the heat exchanger (14) controlled is. 2. Kraftstoffkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (5) und das Saugfilter (6) eine Baueinheit (10) bilden, die aus einem zweiteiligen Gehäuse mit voneinander leicht lösbaren Gehäuseteilen (10a, 10ό) besteht, von denen das eine (10a,) Ventilgehäuse für das Umschaltventil (5) und das andere (tOb) Filtergehäuse für das Saugfilter (6) ist.2. Fuel circuit according to claim 1, characterized in that the switching valve (5) and the suction filter (6) form a structural unit (10) which consists of a two-part housing with easily detachable housing parts (10a, 10ό), one of which (10a,) valve housing for the switching valve (5) and the other (tOb) filter housing for the suction filter (6). 3. Kraftstoffkreislauf nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Saugfilter (6) vorgelagerte Umsehaltventil (5) als doppeltwirkendes Tellerventil ausgebildet ist, dessen einer Ventilteller (5b) mit seiner Ventilsitzfläche den direkten Kraftstoffvorlauf und dessen gegenüberliegender Ventilteller (5a) mit seiner Ventilsitzfläche den Kraftstoffvorlauf über den Wärmetauscher (14) steuert.3. Fuel circuit according to Claims 1 or 2, characterized in that the reversing valve (5) upstream of the suction filter (6) is designed as a double-acting poppet valve, one of which is a valve disk (5b) with its valve seat surface that directs the fuel flow and its opposite valve disk (5a) controls the fuel flow via the heat exchanger (14) with its valve seat surface. 4. Kraftstoffkreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (lOö/aus transparentem Werkstoff besteht.4. Fuel circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filter housing (lOö / consists of transparent material. 3030th
DE3538360A 1985-10-29 1985-10-29 Fuel circuit with thermostat-controlled fuel pre-heating for an air-compressing injection internal combustion engine Expired DE3538360C1 (en)

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