DE10118416B4 - Kraftstoffpumpe für Verbrennungsmotor - Google Patents

Kraftstoffpumpe für Verbrennungsmotor Download PDF

Info

Publication number
DE10118416B4
DE10118416B4 DE10118416A DE10118416A DE10118416B4 DE 10118416 B4 DE10118416 B4 DE 10118416B4 DE 10118416 A DE10118416 A DE 10118416A DE 10118416 A DE10118416 A DE 10118416A DE 10118416 B4 DE10118416 B4 DE 10118416B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
blade
impeller
foot
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10118416A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10118416A1 (de
Inventor
Atsushige Kobayashi
Kiyotoshi Oi
Hiroaki Takei
Yoshio Ebihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE10118416A1 publication Critical patent/DE10118416A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10118416B4 publication Critical patent/DE10118416B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/188Rotors specially for regenerative pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Kraftstoffpumpe (10) mit: einem Laufrad (30) mit einer Vielzahl an Schaufeln (31) an seinem Außenumfang, wobei jede der benachbarten Schaufeln (31) einen Nutenraum (39) definiert; einer Teilungswand (36), die in dem Nutenraum (39) vorgesehen ist, wobei die Teilungswand (36) in einem mittleren Bereich des Nutenraumes (39) in einer axialen Richtung des Laufrades (30) angeordnet ist, um den Nutenraum (39) von einem Fuß (31a) der Schaufel (31) zu teilen; und einem Mantel (21), in dem drehbar das Laufrad (30) enthalten ist, wobei der Mantel (21) einen bogenförmigen Pumpenfluidkanal (51) entlang der Schaufel (31) hat, wobei der Mantel (21) einen Kraftstoffeinlass (50) und einen Kraftstoffauslass hat, die in Verbindung mit dem Pumpenfluidkanal (51) stehen, wobei das Laufrad (30) sich dreht, um Kraftstoff in den Pumpenfluidkanal (51) durch den Kraftstoffeinlass (50) einzuleiten und den Kraftstoff durch den Kraftstoffauslass abzugeben, wobei die Schaufel (31) eine vordere Fläche (32) definiert, die an einer Vorderseite der Schaufel (31) in der Drehrichtung des Laufrades (30) positioniert ist; wobei die Schaufel (31) in der Vorwärtsdrehrichtung als ganzes gekrümmt ist; wobei die vordere Fläche (32) mit einer Konkavität ausgebildet ist, die von beiden axialen Enden zu der Mitte der vorderen Fläche (32) hin nach innen konkav ist, die Konkavität der vorderen Fläche (32) von dem Fuß (31a) zu dem radialen äußeren Ende (31b) der Schaufel (31) allmählich gering wird, und die Umfangsbreite (d) des Nutenraumes (39) von den beiden axialen Enden zu einer axialen Mitte der Schaufel (31) allmählich abnimmt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffpumpe, die einen Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter saugt und geeignet ausstößt und bei einem Verbrennungsmotor angewendet wird.
  • Die Druckschrift JP 06-159 282 A offenbart eine Kraftstoffpumpe, bei der beide axiale Enden der Laufradschaufeln in Bezug auf eine Teilungswand in der Drehrichtung nach vorn geneigt sind, damit Kraftstoff in zwischen jeder der benachbarten Laufradschaufeln ausgebildeten Nutenräume gleichmäßig eingeleitet wird.
  • Die Druckschrift JP 06-229 388 A offenbart eine Kraftstoffpumpe, bei der die Fußseite der Laufradschaufeln in der Drehrichtung nach hinten geneigt ist und das radiale Außenende der Schaufeln in der Drehrichtung nach vorn geneigt ist. Die Aufgabe der Druckschrift JP 06-229 388 A ist es, dem aus den Nutenräumen herausströmenden Kraftstoff eine kinetische Energie mitzuteilen, damit dieser in der Drehrichtung nach vorne d. h. zu einem Kraftstoffauslass strömt, ohne dass die Energie des in den Fuß der Nutenräume strömenden Kraftstoffs vergeudet wird.
  • Jedoch sind in der Druckschrift JP 06-159 282 A beide axiale Enden der Schaufeln in Bezug auf die Teilungswand um den gleichen Winkel von dem Fuß zu den Außenenden geneigt. Somit ist die Energie, die das Außenende der Schaufel dem aus den Nutenräumen herausströmenden Kraftstoff mitteilt, gering, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes unzureichend erhöht wird. In der Druckschrift JP 06-229 388 A ist die Vorderseite der Laufradschaufel in der Drehrichtung flach ausgerichtet, wobei der Kraftstoff kaum in die Nutenräume strömt. Somit nimmt die in die Nutenräume strömende Kraftstoffmenge ab, wodurch die dem Kraftstoff mitgeteilte Gesamtenergie vermindert wird. Wenn, wie dies vorstehend beschrieben ist, die Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit aus dem Nutenraum unzureichend ist oder die in den Nutenraum strömende Kraftstoffmenge gering ist, wird eine Wirbelgeschwindigkeit des Kraftstoffs vermindert, wodurch der Pumpenwirkungsgrad vermindert wird.
  • Die Druckschrift DE 195 39 909 B4 offenbart eine Peripheralpumpe, bei der eine Schaufel eine vordere Fläche definiert, die an einer Vorderseite der Schaufel in der Drehrichtung des Laufrades positioniert ist, wobei die Schaufel in der Vorwärtsdrehrichtung gekrümmt ist. Die vordere Fläche der Schaufel hat eine Konkavität, die von beiden axialen Enden zu der Mitte der vorderen Fläche hin nach innen konkav ist. Die Konkavität der vorderen Fläche wird von dem Fuß zu dem radialen äußeren Ende der Schaufel geringer.
  • Die Druckschrift DE 698 13 758 T2 offenbart ein Laufrad einer Kraftstoffpumpe, bei der an einer Schaufel Schaufelvertiefungen an der oberen und unteren Seite des Laufrades vorgesehen sind. Die Schaufelvertiefungen haben eine gekrümmte Form im Querschnitt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Pumpenwirkungsgrad zu verbessern.
  • Diese Aufgabe ist durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Eine alternative Kraftstoffpumpe ist in Anspruch 9 aufgezeigt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß Anspruch 1 ist eine Vorderseite einer Schaufel konkav in Bezug auf eine Vorwärtsdrehrichtung ausgebildet. Die Vorderseite ist von beiden axialen Enden der Schaufeln nach innen konkav und wölbt sich an einem Fuß zu einem radialen Außenende der Schaufel, um die Konkavität derart auszubilden, dass die Konkavität allmählich von dem Fuß zu dem radialen Außenende klein wird. Somit neigt der Kraftstoff dazu, zu der Fußseite der Vorderseite zu strömen, wodurch die Menge des in einen zwischen jeder der benachbarten Schaufeln ausgebildeten Nutenraum strömenden Kraftstoffes zunimmt. Die Konkavität der Vorderseite wird zu dem radialen Außenende der Schaufel hin kleiner, so dass das radiale Außenende der Schaufel dem Kraftstoff eine hohe kinetische Energie in der Drehrichtung von dem Laufrad mitteilt. Die Umfangsbreite des Nutenraumes von den beiden axialen Enden nimmt zu einer axialen Mitte der Schaufel (31) allmählich ab. Somit nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Nutenraum strömenden Kraftstoffes zu.
  • Gemäß Anspruch 9 nimmt die Umfangsbreite des Nutenraumes allmählich von dem Fuß zu dem radialen Außenende der Schaufel ab. Somit nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Nutenraum herausströmenden Kraftstoffes zu.
  • Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehend detailliert dargelegten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von Schaufeln eines Laufrades.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf das Laufrad.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf das Laufrad.
  • 4 zeigt eine Seitenansicht des Laufrades unter Betrachtung von einem Pfeil IV in 3.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4.
  • 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Laufrades zur Erläuterung der Form einer Vorderseite der Schaufeln.
  • 7 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII von 6.
  • 8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 6.
  • 9 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie IX-IX von 6.
  • 10 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe.
  • 11 zeigt eine perspektivische Ansicht von Schaufeln eines Laufrades (erste Abwandlung).
  • 12 zeigt eine perspektivische Ansicht von Schaufeln eines Laufrades (zweite Abwandlung).
  • 13A zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einer Entfernung ”L” von einem Fuß zu einem Außenende der Schaufel und einem Neigungswinkel ”γ”.
  • 13B zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung einer Entfernung ”L” von einem Fuß zu einem Außenende einer Schaufel und einem Neigungswinkel ”γ” (erste Abwandlung).
  • 13C zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einer Entfernung ”L” von einem Fuß zu einem Außenende der Schaufel und einem Neigungswinkel ”γ” (zweite Abwandlung).
  • Nachstehend ist das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 10 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kraftstoffpumpe 10 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Kraftstoffpumpe 10 wird für ein Kraftstoffliefersystem bei einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem verwendet und ist in einem Kraftstofftank eines Fahrzeuges vorgesehen. Die Kraftstoffpumpe 10 saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank und liefert ihn zu einem Motor.
  • Die Kraftstoffpumpe 10 hat einen Pumpenabschnitt 20 und einen Motorabschnitt 40, der den Pumpenabschnitt 20 betätigt. Der Motorabschnitt 40 hat einen Gleichstrommotor mit einer Bürste. Ein Dauermagnet ist wie ein Ring in einem zylindrischen Gehäuse 11 angeordnet und ein Anker 42 ist im Inneren des Dauermagneten konzentrisch zu diesem angeordnet.
  • Der Pumpenabschnitt 20 hat einen Mantel 21, eine Mantelabdeckung 22 und ein Laufrad 30. Der Mantel 21 und die Mantelabdeckung 22 bilden einen Fluidkanal 51 zwischen ihnen und das Laufrad 30 ist in dem Fluidkanal drehbar vorgesehen. Der Mantel 21 und die Mantelabdeckung 22 sind aus Aluminiumspritzguss hergestellt. Der Mantel 21 ist in das untere Ende des Gehäuses 11 eingepresst und ein Lager 25 ist an seiner Mitte vorgesehen. Die Mantelabdeckung 22 deckt den Mantel 21 ab und ist mechanisch an dem Gehäuse 11 befestigt. Ein Axiallager 26 ist in die Mitte der Mantelabdeckung 22 eingepresst. Das Lager 25 stützt radial drehbar das untere Ende einer Drehwelle 45 des Ankers 42 und das Axiallager 26 stützt das untere Ende der Drehwelle 45 axial. Ein Lager 27 stützt radial drehbar das obere Ende der Drehwelle 45.
  • Ein Kraftstoffeinlass 50 ist innerhalb der Mantelabdeckung 22 ausgebildet. Wenn sich das Laufrad 30 dreht, wird der Kraftstoff in dem Kraftstofftank in den Pumpenfluidkanal 51 durch den Kraftstoffeinlass 50 eingeleitet. Wenn sich das Laufrad 30 dreht, wird der Druck des in den Pumpenfluidkanal 51 eingeleiteten Kraftstoffes erhöht. Danach wird der Kraftstoff zu einer Kraftstoffkammer 41 des Motorabschnittes 40 durch einen innerhalb des Mantels ausgebildeten Kraftstoffauslass herausgegeben. Eine C-förmigen Pumpennut ist entlang der Schaufeln 31 des Laufrads 30 in dem Mantel 21 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist eine C-förmig Pumpennut so in der Mantelabdeckung 22 ausgebildet, dass sie der Pumpennut des Mantels 21 zugewandt ist. Die beiden Pumpennuten bilden den Pumpenfluidkanal 51.
  • Wie dies in 2 gezeigt ist, hat das Laufrad 30 eine Vielzahl an Schaufeln 31 an seinem gesamten Außenumfang und eine Vielzahl an Nutenräumen 39, die zwischen jedem der benachbarten Schaufeln 31 ausgebildet sind. Wie dies in den 1, 4 und 5 gezeigt ist, ist eine Teilungswand 36 in dem Nutenraum 39 vorgesehen. Die Teilungswand 36 ist in dem mittleren Bereich des Nutenraumes 39 in einer axialen Richtung des Laufrades 30 angeordnet und teilt einen Teil des Nutenraumes 39 von einem Fuß 31a der Schaufel 31. Wie dies in 5 gezeigt ist, hat die Teilungswand 36 zwei Wandflächen 36a in der axialen Richtung und einen oberen Abschnitt 36b dazwischen. Die Wandfläche 36a ist zu einer gekrümmten Fläche ausgebildet, dessen Mitte 120 sich außerhalb des Laufrades 30 befindet. Wie dies in 3 gezeigt ist, nimmt die Umfangsbreite ”d” des Nutenraumes 39 allmählich von dem Fuß 31a zu einem Außenende 31b der Schaufel 31 ab, d. h. sie nimmt allmählich radial nach außen ab. Des weiteren nimmt, wie dies in 4 gezeigt ist, die Umfangsbreite ”d” des Nutenraumes 39 allmählich von den beiden axialen Enden zu der Axialmitte des Laufrades 30 ab, d. h. sie nimmt allmählich axial nach innen zu ab.
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, ist die Schaufel 31 in der Drehrichtung an der Seite des Fußes 31a nach hinten geneigt und ist in der Drehrichtung an der Seite des Außenvorderrandes 32a nach vorn geneigt. Des weiteren ist, wie dies in 4 gezeigt ist, die Schaufel 31 in der Drehrichtung von der Axialmitte zu den beiden axialen Enden symmetrisch in bezug auf die Teilungswand 36 geneigt. Wie dies in den 1 und 3 gezeigt ist, definiert die Schaufel 31 einen vordere Fläche 32, eine hintere Fläche 33, an den beiden axialen Enden befindlichen Seitenflächen 34 und eine radiale Außenendfläche 35. Die vordere Fläche 32, die an der Vorderseite der Schaufel 31 in der Drehrichtung positioniert ist, ist zu einer Konkavität in Bezug auf die Vorwärtsdrehrichtung ausgebildet. Die vordere Fläche 32 ist von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b gewölbt oder gekrümmt, um die Konkavität derart auszubilden, dass die Konkavität von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b kleiner wird. Des weiteren ist die vordere Fläche 32 von den beiden axialen Enden nach innen konkav. Der äußere vordere Rand 32a der vorderen Fläche 32, d. h., der vordere Rand der Außenendfläche 35 ist zu einer geraden Linie ausgebildet. Eine Bodenlinie 37 der Konkavität der vorderen Fläche 32 befindet sich an der axialen Mitte der Schaufel 31. Die hintere Fläche 33, die an der Hinterseite der Schaufel 31 in Bezug auf die Drehrichtung positioniert ist, ist mit einer Konvexität in Bezug auf die Rückwärtsdrehrichtung ausgebildet.
  • Der vordere Rand 34a und der hintere Rand 34b der Seitenfläche 34 sind in der Drehrichtung nach hinten gekrümmt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Krümmungen des vorderen Randes 34a an der Seite des Fußes 31a und an seiner Seite des Außenendes 31a ungefähr gleich und die Krümmungen des hinteren Randes 34b an seiner Seite des Fußes 31a und seiner Seite an dem Außenende 31b sind ebenfalls ungefähr gleich. Die Krümmungen können sich voneinander in Übereinstimmung mit einer erforderlichen Leistung der Kraftstoffpumpe unterscheiden. Des weiteren sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Krümmungen des vorderen Randes 34a und des hinteren Randes 34b gleich. Alternativ können die Krümmungen voneinander unterschiedlich sein.
  • Eine gedachte gerade Linie 101 tritt durch einen Fußpunkt ”A” des vorderen Randes 34a und einen Konkavbodenpunkt ”B” des vorderen Randes 34a. Eine gedachte gerade Linie 100 tritt durch die Mitte des Laufrades 30 und den Bodenpunkt ”B”. Die gedachten geraden Linien 100 und 101 definieren einen Neigungswinkel α. Eine gedachte gerade Linie 102 tritt durch einen Außenendpunkt ”C” des vorderen Randes 34a und den Konkavbodenpunkt ”B” des vorderen Randes 34a. Die gedachten geraden Linien 100 und 102 definieren einen Neigungswinkel β. Eine gedachte gerade Linie 105a tritt durch die Fußpunkte ”A” und ”A'” der beiden vorderen Ränder 34a und 34a' in der axialen Richtung. Eine gedachte gerade Linie 106a tritt durch den Fußpunkt ”A'” und einen Fußpunkt ”D” der Bodenlinie 37. Die gedachten Linien 105a und 106a definieren einen Neigungswinkel γ0. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Neigungswinkel α, β, γ0 wie folgt eingestellt:
    0° ≤ α ≤ 45°
    0° ≤ β ≤ 45°
    α = β
    10° ≤ γ0 ≤ 45°
  • Die Form der vorderen Fläche 32 ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1, 69 und 13A detaillierter erläutert.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die vordere Fläche 32 von dem Fuß 31a zu ihrem Außenende 31b gewölbt, um die Konkavität derart auszubilden, dass die Konkavität von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b allmählich geringer wird. Wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist, tritt an der dem Fuß 31a nächstgelegenen Seite die gedachte gerade Linie 105a durch die Fußpunkte A und A' und die gedachte gerade Linie 106a tritt durch den Fußpunkt A' und den Fußpunkt D. Der durch die gedachten Linien 105a und 106a definierte Neigungswinkel γ ist der Winkel γ0.
  • Wie dies in den 6 und 8 gezeigt ist, tritt in dem mittleren Bereich der Schaufel 31 eine gedachte gerade Linie 105b durch die Konkavbodenpunkte B und B' und eine gedachte gerade Linie 106b tritt durch den Konkavbodenpunkt E und die Fußpunkte B'. Die gedachte gerade Linie 105b ist parallel zu der gedachten geraden Linie 105a. Der durch die gedachten Linien 105b und 106b definierte Neigungswinkel γ ist der Winkel γ1, der kleiner als γ0 ist. Die Konkavbodenpunkte B und B' befinden sich an der Rückseite weiter in der Drehrichtung als die Fußpunkte A und A'.
  • Wie dies in den 6 und 9 gezeigt ist, tritt an dem Außenendbereich der Schaufel 31 eine gedachte gerade Linie 105c durch die Außenendrandpunkte C und C' und eine gedachte gerade Linie 106c tritt durch den Konkavbodenpunkt F und den Außenendrandpunkt C'. Hierbei sind die gedachten geraden Linien 105c und 106c an dem äußeren vorderen Rand 32a und sind parallel zu der gedachten geraden Linie 105a. Somit beträgt der durch die gedachten Linien 105c und 106c definierte Neigungswinkel γ 0 (Grad).
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, nimmt der Neigungswinkel γ von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b ab. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt, wie dies in 13A gezeigt ist, der Neigungswinkel γ linear von γ0 bis zu 0 ab. In dieser Weise ist die vordere Fläche 23 von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b gewölbt, um die Konkavität zu bilden.
  • Wie dies in 10 gezeigt ist, ist der Anker 42 drehbar in dem Motorabschnitt 40 vorgesehen und eine Spule ist um einen Kern 42a gewickelt. Ein Gleichrichter 60 ist zu einer Scheibe ausgebildet und ist oberhalb des Ankers 42 vorgesehen. Elektrischer Strom wird zu der Spule durch einen in einem Verbindungsstück 57 eingebauten Anschluss 58, eine (nicht gezeigte) Bürste und den Gleichrichter 60 geliefert. Wenn der Anker 42 sich aufgrund des elektrischen Stromes dreht, drehen sich die Drehwelle 45 und das Laufrad 30 miteinander. Wenn sich das Laufrad 30 dreht, wird der Kraftstoff in den Pumpenfluidkanal 51 durch den Kraftstoffeinlass 50 eingeleitet. Der Kraftstoff nimmt kinetische Energie von jeder Schaufel 31 auf, tritt durch den Pumpenfluidkanal 51 und den Kraftstoffauslass und wird zu einer Kraftstoffkammer 41 abgegeben. Danach tritt der Kraftstoff um den Anker 42 herum und wird aus der Kraftstoffpumpe durch eine Auslassöffnung 55 abgegeben. Ein Rückschlagventil 56 ist in der Auslassöffnung 55 vorgesehen und verhindert das Rückströmen des durch die Auslassöffnung 55 abgegebenen Kraftstoffes.
  • Nachstehend ist der Betrieb des den Kraftstoffdruck erhöhenden Laufrades 30 erläutert.
  • In 3 strömt, wie dies durch einen Pfeil 110 dargestellt ist, der Kraftstoff in dem Pumpenfluidkanal 51 in den Nutenraum 39 von der Fußseite (31a) der Schaufel 31 aufgrund der Drehung des Laufrades 30. Da die vordere Fläche 32 zu einer Konkavität ausgebildet ist und die Konkavität an ihrer Fußseite (31a) groß ist, neigt der Kraftstoff zu einer Strömung zu der Fußseite (31a) der vorderen Fläche 32, wodurch die Menge an in den Nutenraum 39 strömenden Kraftstoff zunimmt. Der in den Nutenraum 39 eingeleitete Kraftstoff wird entlang der vorderen Fläche 32 und der Wandflächen 36a der Teilungswand 36 und von dem Fuß 31a zu dem mittleren Bereich geführt. Hierbei nimmt, da die Umfangsbreite ”d” des Nutenraumes 39 von den beiden axialen Enden nach innen abnimmt, die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes in dem Nutenraum 39 allmählich zu, wenn der Kraftstoff zu der Teilungswand 36 hinströmt.
  • Der radial äußere Teil der vorderen Fläche 32 ist in der Drehrichtung nach vorn geneigt, so dass der Kraftstoff, der durch den mittleren Bereich getreten ist und in dem Nutenraum 39 radial nach außen strömt, durch die vordere Fläche 32 geführt wird und eine kinetische Energie mitgeteilt bekommt, um in der Drehrichtung nach vorn zu strömen. Des weiteren nimmt, da die Breite ”d” von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b abnimmt und der Nutenraum 39 eingeengt wird, die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Nutenraum 39 herausströmenden Kraftstoffes zu. Wie dies in 5 gezeigt ist, wird der aus dem Nutenraum 39 herausströmende Kraftstoff durch die gekrümmte Wandfläche 36a der Teilungswand 36 und eine Wand des Pumpenfluidkanals 51 geführt, um darin zu wirbeln, und strömt zu der Fußseite (31a) des nächsten Nutenraumes 39, der sich an der Rückseite des gegenwärtigen Nutenraums 39 in der Drehrichtung befindet.
  • In dieser Weise strömt der Kraftstoff zu dem Kraftstoffauslass, während er in dem Pumpenfluidkanal 51 wirbelt und in die Nutenräume 39 hinein und aus diesen heraus richtig strömt. Als ein Ergebnis nimmt der Druck des Kraftstoffes zu.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird, wie dies in 13A gezeigt ist, die Konkavität der vorderen Fläche 32 kontinuierlich von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b kleiner. D. h., der Neigungswinkel γ nimmt linear von γ0 bis zu 0 (Null) ab. In 13A ist mit dem Bezugszeichen ”L” eine Entfernung von dem Fuß 31a zu dem Außenende 31b gezeigt.
  • Alternativ kann eine vordere Fläche mit einer Konkavität anders als bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Eine erste Abwandlung ist in den 11 und 13B gezeigt und eine zweite Abwandlung ist in den 12 und 13C gezeigt.
  • Bei der ersten Abwandlung ist, wie dies in den 11 und 13B gezeigt ist, die Konkavität der vorderen Fläche 72 der Schaufel 71 von dem Fuß 71a zu dem mittleren Abschnitt konstant und wird von dem mittleren Abschnitt zu dem äußeren Ende 71b allmählich klein.
  • Bei der zweiten Abwandlung wird, wie dies in den 12 und 13C gezeigt ist, die Konkavität der vorderen Fläche 82 der Schaufel 81 plötzlich von dem Fuß 81a zu dem mittleren Abschnitt klein, und die Konkavität endet bei dem mittleren Abschnitt. Der Neigungswinkel γ ist konstant 0 (Grad) von dem mittleren Abschnitt zu dem Außenende 81b.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und seinen Abwandlungen ist die vordere Fläche 32 der Schaufel 31 zu einer Konkavität ausgebildet, und die Konkavität wird von dem Fuß 31a zu den Außenende 31b allmählich kleiner, so dass der Kraftstoff dazu neigt, in den Nutenraum 39 zu strömen, wobei dies mit Leichtigkeit geschieht. Des weiteren ist die Fußseite (31a) der vorderen Fläche 32 in der Drehrichtung nach hinten geneigt, so dass der in den Nutenraum 39 strömende Kraftstoff diagonal mit der vorderen Fläche 32 kollidiert. Somit wird eine Energieverringerung des in den Nutenraum 39 eingeleiteten Kraftstoffes unterdrückt.
  • Die Konkavität der vorderen Fläche 32 wird zu dem Außenende 31b der Schaufel 31 hin kleiner, so dass das äußere Ende 31b der Schaufel 31 dem Kraftstoff eine hohe kinetische Energie in der Drehrichtung von dem Laufrad 30 mitteilt. Somit nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Nutenraum 39 herausströmenden Kraftstoffes zu. Des weiteren ist an dem Bereich des äußeren Endes 31b die vordere Fläche 32 in der Drehrichtung nach vorne geneigt, so dass eine kinetische Energie dem Kraftstoff mitgeteilt wird, um in der Drehrichtung nach vorne zu strömen.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und den Abwandlungen wird die Konkavität an der vorderen Fläche von dem Fuß zu dem Außenende kontinuierlich klein. Alternativ kann die Konkavität der vorderen Fläche beispielsweise schrittweise klein werden.
  • Das Laufrad 30 kann einen Ring an seinem Außenumfang haben. In diesem Fall kollidiert der Kraftstoff von der vorderen Fläche mit dem Ring und ändert seine Strömungsrichtung senkrecht, um in den Pumpenfluidkanal 51 zu strömen.
  • Das Laufrad 30 hat eine Vielzahl an Schaufeln 31 an seinem Außenumfang. Jede der benachbarten Schaufeln 31 definiert den Nutenraum 39 und die Teilungswand 36 ist in dem Nutenraum 39 vorgesehen. Die Teilungswand 36 ist in einem mittleren Bereich des Nutenraumes 39 in der axialen Richtung des Laufrades 30 angeordnet, um den Nutenraum 39 von einem Fuß 31a der Schaufel 31 abzuteilen. Die Schaufel 31 ist nach hinten in der Drehrichtung an ihrer Fußseite 31a geneigt und in der Drehrichtung an ihrer Seite des radialen äußeren Endes 31b nach vorne geneigt. Eine vordere Fläche 32 ist von den beiden axialen Enden nach innen konkav und von dem Fuß 31a zu dem radialen äußeren Ende 31b der Schaufel 31 gewölbt, um die Konkavität derart auszubilden, dass die Konkavität von dem Fuß 31a zu dem radialen äußeren Ende 31b allmählich klein wird.

Claims (10)

  1. Kraftstoffpumpe (10) mit: einem Laufrad (30) mit einer Vielzahl an Schaufeln (31) an seinem Außenumfang, wobei jede der benachbarten Schaufeln (31) einen Nutenraum (39) definiert; einer Teilungswand (36), die in dem Nutenraum (39) vorgesehen ist, wobei die Teilungswand (36) in einem mittleren Bereich des Nutenraumes (39) in einer axialen Richtung des Laufrades (30) angeordnet ist, um den Nutenraum (39) von einem Fuß (31a) der Schaufel (31) zu teilen; und einem Mantel (21), in dem drehbar das Laufrad (30) enthalten ist, wobei der Mantel (21) einen bogenförmigen Pumpenfluidkanal (51) entlang der Schaufel (31) hat, wobei der Mantel (21) einen Kraftstoffeinlass (50) und einen Kraftstoffauslass hat, die in Verbindung mit dem Pumpenfluidkanal (51) stehen, wobei das Laufrad (30) sich dreht, um Kraftstoff in den Pumpenfluidkanal (51) durch den Kraftstoffeinlass (50) einzuleiten und den Kraftstoff durch den Kraftstoffauslass abzugeben, wobei die Schaufel (31) eine vordere Fläche (32) definiert, die an einer Vorderseite der Schaufel (31) in der Drehrichtung des Laufrades (30) positioniert ist; wobei die Schaufel (31) in der Vorwärtsdrehrichtung als ganzes gekrümmt ist; wobei die vordere Fläche (32) mit einer Konkavität ausgebildet ist, die von beiden axialen Enden zu der Mitte der vorderen Fläche (32) hin nach innen konkav ist, die Konkavität der vorderen Fläche (32) von dem Fuß (31a) zu dem radialen äußeren Ende (31b) der Schaufel (31) allmählich gering wird, und die Umfangsbreite (d) des Nutenraumes (39) von den beiden axialen Enden zu einer axialen Mitte der Schaufel (31) allmählich abnimmt.
  2. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 1, wobei die vordere Fläche (32) derart konkav ist, dass die Konkavität von dem Fuß (31a) zu dem radialen äußeren Ende (31b) allmählich klein wird, und ein radialer äußere vorderer Rand (32a) der vorderen Fläche (32) zu einer geraden Linie ausgebildet ist.
  3. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 1, wobei die vordere Fläche (32) mit einer Konkavität so ausgebildet ist, dass eine Bodenlinie (37) von ihr definiert ist, und die Bodenlinie (37) sich an der Mitte der Schaufel (31) in der axialen Richtung des Laufrades (30) befindet.
  4. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 3, wobei die Schaufel (31) Seitenflächen (34) definiert, die an ihren beiden axialen Enden positioniert sind, ein vorderer Rand (34a) der Seitenfläche (34) in der Drehrichtung nach hinten gekrümmt ist, eine erste gedachte gerade Linie (101) durch einen Fußpunkt (A) des vorderen Randes (34) und einen Krümmungsbodenpunkt (B) des vorderen Randes (34) tritt, eine zweite gedachte gerade Linie (100) durch die Mitte des Laufrades (30) und den Krümmungsbodenpunkt (B) tritt, wobei die erste gedachte gerade Linie (101) und die zweite gedachte gerade Linie (100) einen Neigungswinkel α definieren, eine dritte gedachte gerade Linie (102) durch eine äußeren Endpunkt (C) des vorderen Randes (34) und den Krümmungsbodenpunkt (B) des vorderen Randes (34) tritt, wobei die zweite gedachte gerade Linie (100) und die dritte gedachte gerade Linie (102) einen Neigungswinkel β definieren, eine vierte gedachte gerade Linie (105a) durch die Fußpunkte (A, A') der beiden vorderen Ränder (34a, 34a') in der axialen Richtung tritt, eine fünfte gedachte gerade Linie (106a) durch den Fußpunkt (A') des vorderen Randes (34a') und einen Fußpunkt (D) der Bodenlinie (37) tritt, wobei die vierte gedachte gerade Linie (105a) und die fünfte gedachte gerade Linie (106a) einen Neigungswinkel γ0 definieren, und die Neigungswinkel α, β, γ0 wie folgt eingestellt sind: 0° ≤ α ≤ 45° 0° ≤ β ≤ 45° α = β 10° ≤ γ0 ≤ 45°
  5. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Schaufel (31) in der Drehrichtung an ihrer Seite des Fußes (31a) nach hinten geneigt ist und in der Drehrichtung an ihrer Seite des radialen äußeren Endes (31b) nach vorne geneigt ist.
  6. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 5, wobei die Schaufel (31) Seitenflächen (34) definiert, die an beiden axialen Enden von ihr positioniert sind, ein vorderer Rand (34a) und ein hinterer Rand (34b) der Seitenfläche (34) in der Drehrichtung nach hinten gekrümmt sind, die Krümmungen des vorderen Randes (34a) an der Seite des Fußes (31a) und an der Seite des radialen äußeren Endes (31b) ungefähr gleich sind, und die Krümmungen des hinteren Randes (34b) an der Seite des Fußes (31a) und an der Seite des radialen äußeren Endes (31b) ungefähr gleich sind.
  7. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 5, wobei die Schaufel (31) Seitenflächen (34) definiert, die an beiden axialen Enden von ihr positioniert sind, ein vorderer Rand (34a) und ein hinterer Rand (34b) der Seitenfläche (34) in der Drehrichtung nach hinten gekrümmt sind und die Krümmungen des vorderen Randes (34a) und des hinteren Randes (34b) zueinander ungefähr gleich sind.
  8. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Wandfläche (36a) der Teilungswand (36) zu einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist.
  9. Kraftstoffpumpe (10) mit: einem Laufrad (30) mit einer Vielzahl an Schaufeln (31) an seinem Außenumfang, wobei jede der benachbarten Schaufeln (31) einen Nutenraum (39) definiert; einer Teilungswand (36), die in dem Nutenraum (39) vorgesehen ist, wobei die Teilungswand (36) in einem mittleren Bereich des Nutenraumes (39) in einer axialen Richtung des Laufrades (30) angeordnet ist, um den Nutenraum (39) von einem Fuß (31a) der Schaufel (31) zu teilen; und einem Mantel (21), in dem drehbar das Laufrad (30) enthalten ist, wobei der Mantel (21) einen bogenförmigen Pumpenfluidkanal (51) entlang der Schaufel (31) hat, wobei der Mantel (21) einen Kraftstoffeinlass (50) und einen Kraftstoffauslass hat, die in Verbindung mit dem Pumpenfluidkanal (51) stehen, wobei das Laufrad (30) sich dreht, um Kraftstoff in den Pumpenfluidkanal (51) durch den Kraftstoffeinlass (50) einzuleiten und den Kraftstoff durch den Kraftstoffauslass abzugeben, und eine Umfangsbreite (d) des Nutenraumes (39) von dem Fuß (31a) zu einem radialen äußeren Ende (31b) der Schaufel (31) allmählich abnimmt.
  10. Kraftstoffpumpe (10) gemäß Anspruch 9, wobei die Umfangsbreite (d) des Nutenraumes (39) von den beiden axialen Enden zu einer axialen Mitte der Schaufel (31) allmählich abnimmt.
DE10118416A 2000-04-14 2001-04-12 Kraftstoffpumpe für Verbrennungsmotor Expired - Lifetime DE10118416B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000113696 2000-04-14
JPP00-113696 2000-04-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10118416A1 DE10118416A1 (de) 2002-03-28
DE10118416B4 true DE10118416B4 (de) 2013-07-04

Family

ID=18625619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10118416A Expired - Lifetime DE10118416B4 (de) 2000-04-14 2001-04-12 Kraftstoffpumpe für Verbrennungsmotor

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6497552B2 (de)
DE (1) DE10118416B4 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6439833B1 (en) * 2000-08-31 2002-08-27 Delphi Technologies, Inc. V-blade impeller design for a regenerative turbine
US7037066B2 (en) 2002-06-18 2006-05-02 Ti Group Automotive Systems, L.L.C. Turbine fuel pump impeller
US6932562B2 (en) * 2002-06-18 2005-08-23 Ti Group Automotive Systems, L.L.C. Single stage, dual channel turbine fuel pump
US6824361B2 (en) 2002-07-24 2004-11-30 Visteon Global Technologies, Inc. Automotive fuel pump impeller with staggered vanes
JP4524349B2 (ja) * 2003-02-25 2010-08-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 タービン型燃料ポンプ
JP4692009B2 (ja) * 2004-04-07 2011-06-01 株式会社デンソー 燃料ポンプ用インペラおよびそれを用いた燃料ポンプ
KR100590169B1 (ko) 2004-04-13 2006-06-19 주식회사 캐프스 자동차용 연료펌프의 임펠러구조
KR100838910B1 (ko) * 2005-11-08 2008-06-16 가부시키가이샤 덴소 임펠러 및 임펠러를 갖는 유체 펌프
JP5024650B2 (ja) * 2006-05-17 2012-09-12 株式会社デンソー 燃料ポンプ
KR100872294B1 (ko) * 2008-08-29 2008-12-05 현담산업 주식회사 연료펌프용 부등피치 임펠러
US9249806B2 (en) 2011-02-04 2016-02-02 Ti Group Automotive Systems, L.L.C. Impeller and fluid pump
CN108678992B (zh) * 2018-04-24 2020-10-16 宁波洛卡特汽车零部件有限公司 一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06159282A (ja) * 1992-11-26 1994-06-07 Nippondenso Co Ltd 再生ポンプ
JPH06229388A (ja) * 1992-12-08 1994-08-16 Nippondenso Co Ltd 再生ポンプおよびインペラの製造方法
DE69813758T2 (de) * 1997-08-07 2004-02-26 Aisan Kogyo K.K., Obu Laufrad einer motorgetriebenen brennstoffpumpe
DE19539909B4 (de) * 1995-07-27 2005-02-10 Aisan Kogyo K.K., Obu Peripheralpumpe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06159282A (ja) * 1992-11-26 1994-06-07 Nippondenso Co Ltd 再生ポンプ
JPH06229388A (ja) * 1992-12-08 1994-08-16 Nippondenso Co Ltd 再生ポンプおよびインペラの製造方法
DE19539909B4 (de) * 1995-07-27 2005-02-10 Aisan Kogyo K.K., Obu Peripheralpumpe
DE69813758T2 (de) * 1997-08-07 2004-02-26 Aisan Kogyo K.K., Obu Laufrad einer motorgetriebenen brennstoffpumpe

Also Published As

Publication number Publication date
DE10118416A1 (de) 2002-03-28
US6497552B2 (en) 2002-12-24
US20010036400A1 (en) 2001-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10118416B4 (de) Kraftstoffpumpe für Verbrennungsmotor
DE102005015821B4 (de) Laufrad und Kraftstoffpumpe, die dieses verwendet
DE19712202C2 (de) Kraftstoff-Fördersystem
DE69620635T2 (de) Pumpenlaufrad mit getrennten, versetzten leitschaufeln
DE60202719T2 (de) Laufrad und Turbinenpumpe für Brennstoff
DE10111990B4 (de) Kraftstoffpumpe
DE4437935C2 (de) Peripheralpumpe
DE10327573B4 (de) Einstufige Strömungspumpe
DE10327574B4 (de) Laufrad für eine Kraftstoffpumpe
EP0985098B1 (de) Kreiselpumpe mit einer einlaufleiteinrichtung
DE1817430A1 (de) Regenerativkompressor
DE102006035408B4 (de) Laufrad und Fluidpumpe, die das Laufrad aufweist
DE19539162C2 (de) Radialrad für eine geschlossene Kreiselpumpe
DE602005006051T2 (de) Kraftstoffpumpe
DE10325100B4 (de) Kraftstoffkreiselpumpe
EP1495227A2 (de) Hydraulisches pumpenaggregat
DE4039712C2 (de) Peripheralpumpe
EP1325232B1 (de) Laufrad für eine kreiselpumpe
DE69723488T2 (de) Seitenkanalpumpe
DE10311068A1 (de) Geräuscharme Flügelradpumpen
DE19504564A1 (de) Flüssigkeitspumpe
DE19539909B4 (de) Peripheralpumpe
DE102007025402B4 (de) Pumpe für ein Haushaltsgerät
DE4427202A1 (de) Kraftstoffpumpe mit divergierendem Einlaß
DE102007000509A1 (de) Kraftstoffpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20131005

R084 Declaration of willingness to licence
R071 Expiry of right