DE10136399A1 - Kraftstoff-Strahlpumpe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Eine Kraftstoff-Strahlpumpe (7) für Kraftfahrzeuge weist eine Vorkammer (340) mit einem Anschluß an eine Kraftstoff-Druckleitung (320) auf. Die Vorkammer ist mit einem vorderen Raumteil (344) und einem hinteren Raumteil (348) ausgebildet, die beide durch eine mit einer Feder (356) vorgespannte Membrane (352) gegeneinander abgetrennt sind, wobei an der Membrane (352) ein Ventilkörper (400) befestigt ist, der durch die Membrane bei einem sich zwischen den beiden Raumteilen (344, 348) einstellenden Druckunterschied in Abhängigkeit von einem wechselnden Druck des an den vorderen Raumteil (344) der Vorkammer (340) angelieferten Kraftstoffs bewegt wird, um den Auslaßquerschnitt einer Strahldüse (368) am Einlaß einer Pumpenkammer (376) zu verändern, die an einem Auslaß (392) mit dem Kraftstofftank verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Strahlpumpe für Kraftfahrzeuge, bei welcher eine Kraftstoff-Druckleitung über eine an einem Einlaß einer Pumpenkam­ mer angeordnete Strahldüse eine Fluidverbindung mit einem Auslaß der Pumpen­ kammer hat, die an einem weiteren Einlaß mit einem Sumpf eines Kraftstofftanks verbunden ist.

Die herkömmlichen Kraftstoff-Strahlpumpen für Kraftfahrzeuge der vorgenannten Art sind generell mit einer Strahldüse versehen, die einen fest eingestellten Aus­ laßquerschnitt für den durch eine angeschlossene Kraftstoff-Druckleitung angelie­ ferten Kraftstoff aufweist. Wenn nun eine solche Strahldüse für Kraftstoffe verwen­ det wird, die einen relativ engen Viskositätsbereich haben sowie einen Lieferdruck, der nur minimalen Schwankungen unterliegt, dann kann die Strahlpumpe mit einer Fließrate arbeiten, die ebenfalls nur minimalen Schwankungen ausgesetzt ist. Bei solchen minimalen Schwankungen der Fließrate wird daher auch eine nahezu kon­ stante Geschwindigkeit für den mit der Strahldüse weitergeleiteten Kraftstoff erhal­ ten, der eine Anlieferung aus einem Kraftstofftank erfährt und längs seiner Anliefe­ rung hin zu der Strahldüse verschiedenen Konditionierungen unterworfen wird. Es kann daher in diesem Fall vorausgesetzt werden, daß solche Strahlpumpen mit ei­ nem verläßlichen Wirkungsgrad arbeiten, sofern der fest eingestellte Auslaßquer­ schnitt der Strahldüse in Abhängigkeit von den im wesentlichen unveränderlichen Parametern des Kraftstoffes für einen eng angepaßten operativen Bereich konzi­ piert ist.

Für den Einsatz solcher Strahlpumpen zur Versorgung einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen wird gewöhnlich für den Kraftstofftank ein sogenannter Kraftstoff- Anlieferungsmodul konzipiert, mit welchem der Kraftstoff kurz vor seiner Übernah­ me in das Kraftstoff-Versorgungssystem der Maschine eine Konditionierung erfährt. Daneben können solche Strahlpumpen dafür eingesetzt werden, den Kraftstoff von einem sekundären Speichervolumen in ein primäres Speichervolumen des Kraft­ stofftanks überzuleiten, wobei dafür der Kraftstofftank bsp. eine sattelförmige Aus­ bildung haben kann, bei welcher die beiden Speichervolumina als Kontrollvolumina eines Kraftstoff-Versorgungssystems einer Brennkraftmaschine durch eine Erhe­ bung des Tankbodens gegeneinander abgegrenzt sind und also zwei unterschiedli­ che Bereiche eines Sumpfes ausbilden.

Die Kraftstoff-Strahlpumpen sind normal mit dem Kraftstoff beliefert, der von einem Förderpumpensystem für den Kraftstoff abgeleitet ist. Das Kraftstoff-Förder­ pumpensystem weist normal nur minimale Druckschwankungen auf und hat mei­ stens eine mehr als angemessene Strömungskapazität für das Kraftstoff- Versorgungssystem, sodaß es folglich auch möglich ist, für die Versorgung einer oder auch mehrerer Strahlpumpen einigen Kraftstoff aus dem normalen Kraftstoff- Versorgungssystem für die Brennkraftmaschine des Fahrzeuges abzuzweigen. Wenn somit die Kapazität der Kraftstoff-Förderpumpe marginal ist, dann kann mit der rückgeströmten Menge des Kraftstoffes wenigstens eine Strahlpumpe versorgt werden, für deren Betrieb aber dann einige Verluste zu erwarten sind, wenn in der Rückströmung des Kraftstoffes Schwankungen auftreten.

Wenn nun eine Strahlpumpe mit einem fest eingestellten Auslaßquerschnitt der Strahldüse bei Kraftstoffen verwendet wird, die einen breit gestreuten Viskositätsbe­ reich haben, und zwar bsp. als Folge von Schwankungen in der Zusammensetzung des Kraftstoffes oder von Schwankungen bei der Temperatur des Kraftstoffes, dann ergeben sich daraus weit größere Schwankungen im Wirkungsgrad der Strahlpum­ pe. Bei Strahlpumpen mit einem fest eingestellten Auslaßquerschnitt der Strahldü­ se, die mit rückströmenden Kraftstoff versorgt werden, kann außerdem auch dort, wo die Strömungsrate des Kraftstoffs recht unterschiedlich ist, auch ein erheblicher Staudruck in dem System in Erscheinung treten, sofern hier nicht als eine diesbe­ zügliche Vorkehrung bsp. der Einbau eines Druckentlastungsventils in das System eingeplant wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff-Strahlpumpe für Kraftfahr­ zeuge der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine veränderliche Anpas­ sung an wechselnde Parameter des Kraftstoffs erlaubt, so insbesondere eine An­ passung an Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeit und der Viskosität des Kraftstoffs, um eine nahezu konstante Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs bei einer Versorgung durch die Strahlpumpe zu erhalten, sodaß die Strahlpumpe konstant mit einem höchsten Wirkungsgrad arbeiten kann. Vorstellungsgemäß soll dabei die Strahlpumpe mit einem Druckausgleich arbeiten können, um in einem Kraftstoff-Versorgungssystem für eine Brennkraftmaschine auch mit rückströmen­ dem Kraftstoff beliefert werden zu können, ohne daß es in den Anschlußleitungen zu dem Entstehen eines Staudruckes kommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Kraftstoff-Strahlpumpe für Kraftfahrzeuge bei einer bevorzugten Konzipierung für ein Kraftstoff-Versorgungssystem eines Diesel­ motors erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Strahlpumpe weist somit nach ihrem Hauptmerk­ mal eine Strahldüse mit einem veränderlichen Auslaßquerschnitt auf, wobei die Veränderung des Auslaßquerschnittes an eine Veränderung der Parameter des an die Strahlpumpe angelieferten Kraftstoffs eng angepaßt wird. Diese enge Anpas­ sung wird dabei mit einem Druckfühler erhalten, der in eine Vorkammer zu der ei­ gentlichen Pumpenkammer der Strahlpumpe integriert ist und bevorzugt mit einer Membrane bereitgestellt wird, die auf einen Druckunterschied zwischen zwei Raumteilen der Vorkammer anspricht, um so durch einen mit ihr verbundenen Ven­ tilkörper den Auslaßquerschnitt der Strahldüse zu verändern. Die Kraftstoff-Strahl­ pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher auch als eine Pumpe defi­ niert werden, bei welcher ein Druckausgleich stattfindet, mit welchem eine Anpas­ sung an Schwankungen bei der Anlieferung des Kraftstoffs in die Pumpenkammer vorgenommen wird, sodaß die Strahlpumpe ständig mit einem höchsten Wirkungs­ grad arbeiten kann.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Kraftstoff- Strahlpumpe sind in den einzelnen Patentansprüchen angegeben, die weiterhin auch Bezug nehmen auf ein Kraftstoff-Versorgungssystem einer Brennkraftmaschi­ ne mit einer Eingliederung der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Strahlpumpe sowie auch auf ein Kraftfahrzeug, welches mit einem solchen Kraftstoff-Versorgungs­ system sowie mit der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Strahlpumpe ausgerüstet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend für mehrere Ausführungsbeispiele anhand der bei­ gefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoff-Versorgungssystems mit einer Anordnung einer Strahlpumpe in einem Anlieferungsmodul eines Kraftstofftanks, wobei der Kraftstoff aus einer Rückströmleitung einer För­ derpumpe des Systems an die Strahlpumpe angeliefert wird,

Fig. 2 eine Schemadarstellung eines Kraftstoff-Versorgungssystems, bei welchem der Kraftstoff aus einer Rückströmleitung eines Einspritzsystems für eine Brennkraftmaschine an die ebenfalls in einem Anlieferungsmodul eines Kraftstofftanks untergebrachte Strahlpumpe angeliefert wird,

Fig. 3 eine Schemaansicht einer Strahlpumpe bekannter Ausbildung, die bisher für die bekannten Kraftstoff-Versorgungssysteme gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet wurde,

Fig. 4 eine Schemadarstellung eines weiteren bekannten Kraftstoff-Versorgungs­ systems gemäß der Konzipierung für einen Dieselmotor, wobei der inte­ grierte Kraftstofftank eine sattelförmige Ausbildung aufweist und die Strahl­ pumpe auch hier in einem Anlieferungsmodul in einem abgegrenzten Kon­ trollvolumen des Kraftstofftanks angeordnet ist,

Fig. 5 eine Schemadarstellung eines Kraftstoff-Versorgungssystems ähnlich demjenigen der Fig. 4, jedoch mit der Eingliederung einer erfindungsgemä­ ßen Kraftstoff-Strahlpumpe,

Fig. 6 eine Schemadarstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemä­ ßen Kraftstoff-Strahlpumpe,

Fig. 7 eine Schemadarstellung eines Teils eines Kraftstoff-Versorgungssystems gemäß einer alternativen Eingliederung der erfindungsgemäßen Kraftstoff- Strahlpumpe,

Fig. 8 eine schematische Darstellung für eine weitere alternative Eingliederung der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Strahlpumpe in ein Kraftstoff-Versor­ gungssystem für einen Dieselmotor und

Fig. 9 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Strahlpumpe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist ein Kraftstoff-Versorgungssystem 9 für ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt, bei welchem mit einem Kraftstofftank 10 ein erstes Kontrollvolumen in der Ausbildung eines sogenannten Kraftstoff-Anlieferungsmoduls 14 und ein zwei­ tes Kontrollvolumen zur Verfügung steht, welches mit dem restlichen Volumen des Kraftstofftanks 10 erhalten wird. Das Kraftstoff-Versorgungsystem 9 weist weiterhin eine Förderpumpe 18 und einen Kraftstofffilter 22 auf sowie eine Einspritzpumpe 26, die an einer Brennkraftmaschine 30 angebracht ist, um den Kraftstoff über Ein­ spritzdüsen bzw. Injektoren 36 an die einzelnen Maschinenzylinder anzuliefern. Ei­ ne Rückströmleitung 40 der Einspritzpumpe 26 und auch der Einspritzdüsen bzw. Injektoren 36 ist mit dem Kraftstofftank 10 verbunden, um damit überschüssigen Kraftstoff zurück zu dem Vorrat zu liefern, aus welchem der Kraftstoff durch die Förderpumpe 18 dem Versorgungssystem für die Brennkraftmaschine 30 angelie­ fert wird.

Wenn die Förderpumpe 18 eine Überschußkapazität aufweist, dann wird der über­ schüssige Kraftstoff über eine Rückströmleitung 44, die von der Lieferseite der För­ derpumpe 18 abgezweigt ist, dem Anlieferungsmodul 14 angeliefert, in welchem eine Kraftstoff-Strahlpumpe 48 angeordnet ist. Der Anlieferungsmodul 14 wird durch die Stahlpumpe 48 ständig dadurch in einem voll gefüllten Zustand gehalten, daß die Strahlpumpe den Kraftstoff aus einem Sumpf 52 des Kraftstofftanks 10 ansaugt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß durch die an den Anlieferungsmodul 14 an­ geschlossene Förderpumpe 18 der Kraftstoff kontinuierlich und also ohne jede Un­ terbrechung an die Einspritzpumpe 26 angeliefert wird und diese Anlieferung frei von Luft oder sonstigen Einschlüssen des angelieferten Kraftstoffes ist.

Bei dem Kraftstoff-Versorgungssystem 60 der Ausbildung gemäß Fig. 2 liegen grundsätzlich gleiche Verhältnisse vor, wobei hier jedoch eine Ausbildung gezeigt ist, bei weicher die Förderpumpe 18 eine marginale Kapazität für die Versorgung der Einspritzpumpe 26 haben kann. In diesem Fall wird dann allein die an die Ein­ spritzdüsen 36 angeschlossene Rückströmleitung 40 für einen direkten Antrieb der Strahlpumpe 48 benutzt, die auch hier eine Anordnung in einem Anlieferungsmodul 14 aufweist und aus einem Sumpf 52 des Kraftstofftanks 10 weiteren Kraftstoff an­ saugt, um damit diesen Anlieferungsmodul ständig voll gefüllt zu halten. Ein Nach­ teil des Kraftstoff-Versorgungssystems 60 besteht darin, daß die Strahlpumpe 48 in einem sehr breiten Strömungsbereich arbeiten muß und dabei nicht immer den mit ihr konzipierten optimalen Wirkungsgrad erreichen läßt.

In Fig. 3 ist eine typische Ausbildung einer herkömmlichen Kraftstoff-Strahlpumpe 48 schematisch dargestellt. Die Strahlpumpe 48 weist einen Einlaß 70 auf, der über eine Strahldüse 72 mit einem fest eingestellten Auslaßquerschnitt mit einem Auslaß 80 in Fluidverbindung steht. Die Strahlpumpe 48 ist an einem weiteren Einlaß, wel­ chem ein Rückschlagventil 76 stromaufwärts vorgeschaltet ist, mit dem Sumpf 52 des Kraftstofftanks 10 in Fluidverbindung, sodaß über diesen weiteren Einlaß Kraft­ stoff für die Weiterleitung an den Auslaß 80 angesaugt werden kann.

Ein Hauptnachteil der beiden Kraftstoff-Versorgungssysteme 9, 60, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind, besteht darin, daß wenn ein Kraftstoff oder generell ein Fluid verwendet wird, welches einen breiten Viskositätsbereich aufweist, die fest einge­ stellte Strahldüse 72 der Strahlpumpe 48 veränderliche Strömungsgeschwindigkei­ ten des Kraftstoffes an dem Auslaß 80 der Strahlpumpe 48 verursacht, sodaß da­ durch die Versorgung der Förderpumpe 18 und damit weiterhin auch die Versor­ gung der Einspritzpumpe 26 der Brennkraftmaschine 30 benachteiligt wird. Die Strahlpumpe 48 arbeitet dann also nicht mehr mit ihrem konzipierten höchsten Wir­ kungsgrad.

Diese Nachteile sind auch bei dem Kraftstoff-Versorgungssystem vorhanden, wel­ ches in der Ausbildung gemäß Fig. 4 für einen Dieselmotor eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Gemäß dieser Ausbildung wird das Kraftstoff-Versorgungssystem 106 aus einem sattelförmig ausgebildeten Kraftstofftank 110 versorgt, der über ei­ nen Füllstutzen 114 mit Kraftstoff gefüllt werden kann. Der Kraftstofftank 110 weist eine die Sattelform bestimmende Auswölbung 116 des Tankbodens auf, die ein er­ stes Kontrollvolumen 120, welches den Hauptinhalt des Kraftstofftanks 110 ausbil­ det, gegen ein zweites Kontrollvolumen 126 abgrenzt. Die beiden Kontrollvolumina sind durch eine erste Leitung 134 miteinander verbunden, die in einem Kraftstoff- Anlieferungsmodul 136 des ersten Kontrollvolumens 120 mündet. Von diesem An­ lieferungsmodul 136 geht eine Kraftstoff-Ansaugleitung 146 aus, die über eine Heiz­ einrichtung 150 und einen Kraftstofffilter 154 an eine Förderpumpe 166 ange­ schlossen ist. Die Saugleitung 146 ist hinter dem Filter 154 an einer Verzweigung 158 mit einer Anschlußleitung 162 der Förderpumpe 166 verbunden, deren Aus­ gang durch einen ebenfalls mit der Verzweigung 158 verbundenen Druckregler 168 geregelt ist. Die Förderpumpe 166 liefert ein großes Volumen eines Dieselkraft­ stoffes an einen Einlaß 170 einer Hochdruckpumpe 174, die über eine Ausgangs­ leitung 186 mit einem Hochdruck-Verteilerkanal 190 verbunden ist, aus welchem die Einpritzdüsen bzw. Injektoren 194 der einzelnen Zylinder des Dieselmotors ver­ sorgt werden. Die Förderpumpe 166 und die Hochdruckpumpe 174 werden beide durch eine von dem Motor angetriebene Welle 182 angetrieben. Eine Rückström­ leitung 202 der Hochdruckpumpe 174, über welche eine zur Kühlung der Hoch­ druckpumpe genutzte Teilmenge des Kraftstoffes zurück zu dem ersten Kontrollvo­ lumen 120 des Kraftstofftanks 110 zurückgeleitet wird, ist auch verbunden mit einer Rückströmleitung 198, die an die Einspritzdüsen bzw. Injektoren 194 angeschlos­ sen ist. Die Rückströmleitung 202 ist durch einen Temperaturableiter 206B hin­ durchgeführt, der mit dem Filter 154 thermisch verbunden ist, und weiterhin auch durch einen Kühler 206A, der über eine Anschlußleitung 208 mit dem Kraftstofftank 110 verbunden ist.

Von der mit der Förderpumpe 166 verbundenen Saugleitung 146 ist eine Leitung 210 abgezweigt, die zu einer elektrischen Pumpe 216 führt. Diese elektrische Pum­ pe 216 hat eine Druckauslaßleitung 220, die zu einem Anlieferungsmodul 224 einer Kraftstoff-Strahlpumpe 228 führt. Die Kraftstoff-Strahlpumpe 228 ist gleich oder ähnlich ausgebildet wie die vorbeschriebene Strahlpumpe 48 in der Ausbildung ge­ mäß Fig. 3, und auch ihre Funktion ist gleich oder ähnlich der Funktion der Strahl­ pumpe gemäß der vorbeschriebenen Eingliederung bei den Kraftstoff-Versor­ gungssystemen 9, 60 der Ausbildung gemäß den Fig. 1 und 2. Der Auslaß der Strahlpumpe 228 ist mit der Leitung 134 verbunden, über welche also das Kontroll­ volumen 126 mit dem Kontrollvolumen 120 verbunden ist. Durch die zusätzliche Eingliederung der elektrischen Pumpe 216 wird dieses Kraftstoff-Versorgungs­ system 106 nicht nur verteuert, sondern auch störanfälliger, wobei ihr Vorhanden­ sein in dem Kraftstoff-Versorgungssystem für eine Dieselmotor zwingend deshalb vorgesehen werden muß, weil die Einspritzdüsen bzw. Injektoren 194 des Diesel­ motors die Ausbildung eines niedrigen Staudruckes in der Rückströmleitung 198 erfordern, sodaß deshalb auch die Anschlußleitung 210 der elektrischen Pumpe 216 von der Saugleitung 146 der Förderpumpe 166 abgezweigt werden muß. Ge­ nerell weist auch das Kraftstoff-Versorgungssystem 106 der vorbeschriebenen Ausbildung jedoch den Nachteil auf, daß die Kraftstoff-Strahlpumpe 228 immer dann nicht mit einem höchsten Wirkungsgrad arbeiten kann, wenn sich Verände­ rungen bei der Anlieferung des Kraftstoffes ergeben.

In Fig. 5 ist ein Kraftstoff-Versorgungssystem 107 schematisch dargestellt, welches grundsätzlich gleich ausgeführt ist wie das vorbeschriebene Kraftstoff-Versorgungs­ system 106 der Ausbildung gemäß Fig. 4, sodaß gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ ziffern bezeichnet sind. Anstelle der zur Versorgung der Strahlpumpe 228 bei dem Versorgungssystem 106 eingegliederten elektrischen Pumpe 216 ist jedoch bei dem Versorgungssystem 107 gemäß Fig. 5 eine Kraftstoff-Strahlpumpe 7 einer er­ findungsgemäßen Ausbildung eingegliedert. Diese Eingliederung erlaubt dabei gleichzeitig einen Verzicht auf die elektrische Pumpe 216 durch die Maßnahme, daß an einem Einlaß der Strahlpumpe eine Hochdruckleitung 320 angeschlossen ist, die über ein Rückschlagventil 324 aus der Hochdruckpumpe 174 des Versor­ gungssystems gespeist wird.

Für eine detailliertere Beschreibung der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Strahlpumpe 7, die für jedes der vorbeschriebenen Kraftstoff-Versorgungssysteme 9, 60 und 107 verwendet werden kann, wird auf die schematische Darstellung der Fig. 6 verwie­ sen. Die Strahlpumpe 7 ist hier mit einem Anschluß an die Druckleitung 320 ge­ zeigt, die bei dem Versorgungssystem 107 gemäß Fig. 5 von der Hochdruckpumpe 174 ausgeht, also einer Hochdruckstufe der Förderpumpe 166, die über die Saug­ leitung 146 an das Kontrollvolumen 120 des Kraftstofftanks 110 angeschlossen ist.

Die Druckleitung 320 ist an den Einlaß 332 einer Vorkammer 340 der Kraftstoff- Strahlpumpe 7 angeschlossen. Die Vorkammer 340 weist einen vorderen Raumteil 344 und einen hinteren Raumteil 348 auf, die beide durch eine Membrane 352 ab­ getrennt sind. Die Membrane 352 ergibt einen Druckfühler, der auf einen zwischen den beiden Raumteilen bestehenden Druckunterschied anspricht. Für den hinteren Raumteil 348 wird durch eine Feder 356 ein Referenzdruck zu dem in dem vorde­ ren Raumteil 344 vorherrschenden Förderdruck des über die Druckleitung 320 an­ gelieferten Kraftstoffes erhalten. Die Feder 356 ist an einem Vorsprung 360 eines Gehäuses 364 der Pumpe abgestützt und ergibt so eine Vorspannung für die Mem­ brane 352 entgegen dem Druck des in den vorderen Raumteil 344 angelieferten Kraftstoffs. Die Membrane 352 stellt somit eine bewegliche Begrenzungswand zwi­ schen den beiden Raumteilen 344 und 348 dar und kann daher für eine alternative Ausbildung eines Druckfühlers auch durch einen mit einer Feder vorgespannten Kolben ersetzt sein. Auch kann die Membrane 352 für die Bereitstellung des Refe­ renzdruckes anstelle durch die Feder 356 dadurch vorgespannt sein, daß die Mem­ brane ausgewölbt oder sonstwie verformt ist, um so eine eigene Vorspannung zu erhalten, mit welcher ebenfalls dem Druck in dem vorderen Raumteil 344 der Vor­ kammer 340 entgegengewirkt wird, welcher dort von dem über die Druckleitung 320 angelieferten Kraftstoff ausgeübt wird. Der hintere Raumteil 348 der Vorkammer 340 hat im übrigen eine Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank 10 bei den Kraft­ stoff-Versorgungssystemen 9 und 60 der Ausbildung gemäß den Fig. 1 und 2 bzw. mit dem Anlieferungsmodul 136 innerhalb des ersten Kontrollvolumens 120 des Kraftstofftanks 110 bei dem Kraftstoff-Versorgungssystem 107 in der Ausbildung gemäß Fig. 5.

Die Vorkammer 340 ist über eine Strahldüse 468 mit dem Einlaß 372 einer Pum­ penkammer 376 verbunden. Die Pumpenkammer 376 hat einen weiteren Einlaß 380, der eine Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank 10 bei den Versorgungssy­ stemen 9 und 60 bzw. mit dem zweiten Kontrollvolumen 126 des Kraftstofftanks 110 bei dem Versorgungssystem 107 hat. Die Fluidverbindung wird über eine konver­ gierende Düse 386 an dem mit einer Filtermembrane 382 versehenen Ende einer Saugleitung 388 erhalten, in der auch ein stromaufwärts von einem Auslaß 392 der Pumpenkammer 36 vorgesehenes Rückschlagventil 390 angeordnet ist. An dem Auslaß 392 ist die Pumpenkammer 326 über eine Auslaßleitung 334 mit dem An­ lieferungsmodul 14 bei den Versorgungssystemen 9 und 60 oder mit dem Anliefe­ rungsmodul 136 bei dem Versorgungssystem 107 verbunden, wobei sie dann dort die Verbindungsleitung 134 zwischen den beiden Kontrollvolumina des Kraftstoff­ tanks 110 ersetzt.

An der Membrane 352 ist nun ein Ventilkörper 400 befestigt, der an einem zapfen­ förmigen Vorsprung 402 eines Ringbundes 404 die Feder 356 aufnimmt, sodaß mit der Feder 356 die Membrane 352 gegen den Druck vorgespannt wird, der in dem vorderen Raumteil 340 vorherrscht. Der Ventilkörper 400 steht mit einem konisch ausgebildeten Ventilkopf 410 in die Strahldüse 368 vor, sodaß in Abhängigkeit von der mit der Membrane 352 gesteuerten Positionierung des Ventilkopfes 410 relativ zu der Strahldüse 368 ein veränderlicher Auslaßquerschnitt der Strahldüse erhalten wird. Die Positionierung des Ventilkörpers 400 respektive des konisch ausgebilde­ ten Ventilkopfs 410 relativ zu der Strahldüse 368 wird mit dem Druckunterschied geregelt, der sich zwischen dem vorderen Raumteil 344 und dem hinteren Raumteil 348 der Vorkammer 340 bsp. als Folge einer veränderten Viskosität des Kraftstoffes einstellen kann, der über die Druckleitung 320 an die Vorkammer 340 angeliefert wird. Sollte daher der Kraftstoff eine höhere Viskosität annehmen, dann wird in dem vorderen Raumteil 344 ein gegenüber einem Normalwert höherer Druck erhalten, der die Membrane 352 nach rechts drücken läßt, sodaß dadurch dann der Aus­ laßquerschnitt der Strahldüse 368 vergrößert wird. Umgekehrt wird bei einer Ernied­ rigung der Viskosität des angelieferten Kraftstoffes die Membrane 352 durch die Feder 356 nach links gedrückt werden, sodaß dann mit dem konischen Ventilkopf 410 der Auslaßquerschnitt der Strahldüse 368 verkleinert wird. Durch diese Verän­ derung des Auslaßquerschnittes der Strahldüse 368 in Abhängigkeit von einer sich veränderten Viskosität des über die Druckleitung 320 angelieferten Kraftstoffs wird deshalb dafür vorgesorgt, daß der Kraftstoff mit einer stets gleichbleibenden Ge­ schwindigkeit über den Auslaß 392 der Pumpenkammer 376 an die Auslaßleitung 334 weitergeleitet wird, sodaß für die Kraftstoff-Strahlpumpe 7 stets ein höchster Wirkungsgrad beibehalten wird frei von irgendwelchen Druckschwankungen und frei auch von irgendwelchen Schwankungen der Fließrate des Kraftstoffes. Der mit der Membrane 352 als einem Druckfühler erhaltene Druckausgleich vergrößert somit generell den Wirkungsgrad der Strahlpumpe im Vergleich zu einer Ausführungs­ form, bei welcher die Strahldüse einen fest eingestellten Auslaßquerschnitt hat.

Mit der Kraftstoff-Strahlpumpe der erfindungsgemäßen Ausbildung kann auch der Druck der Förderpumpe 18 bei dem Kraftstoff-Versorgungssystem 9 und der Pum­ pe 166 bei dem Kraftstoff-Versorgungssystem 107 geregelt werden. Mit der durch eine Feder vorgespannten Membrane 352 wird daneben auch ein Druckregler er­ halten, der bei dem Kraftstoff-Versorgungssystem 107 der Fig. 5 einen überhöhten Staudruck in der Rückströmleitung 202 und damit in der Rückströmleitung 198 ver­ hindert, die an die Einspritzdüsen respektive Injektoren 194 eines Dieselmotors an­ geschlossen ist.

In Fig. 7 ist noch eine zu dem System 107 der Fig. 5 alternativen Ausbildung eines Kraftstoff-Versorgungssystems 509 gezeigt. Die an die Kraftstoff-Strahlpumpe 7 angeschlossene Druckleitung ist hier ebenfalls über ein Rückschlagventil von der Rückströmleitung 502 der Hochdruckpumpe 174 abgezweigt, wobei diese Rück­ strömleitung 502 zur Kühlung der Hochdruckpumpe angelegt ist. Für eine weitere Alternative des Kraftstoff-Versorgungssystems ist in Fig. 8 ein System 560 gezeigt, bei welchem die an die Kraftstoff-Strahlpumpe 7 angeschlossene Druckleitung 598 durch die Rückströmleitung der Einspritzdüsen bzw. Injektoren 194 erhalten ist, wo­ bei noch eine weitere Alternative darin gesehen werden kann, daß die beiden Druckleitungen 502 und 598 zu einem gemeinsamen Anschluß an die Kraftstoff- Strahlpumpe 7 vereinigt sind.

In Fig. 9 ist dann noch für eine zweite Ausführungsform der Kraftstoff-Strahlpumpe 607 gezeigt, daß die Membrane 352 auch durch eine Feder 636 mit einer nichtli­ nearen Federkonstante vorgespannt sein kann. Für die Ausführungsform empfiehlt es sich dann gleichzeitig, den Ventilkörper 400 mit einem Ventilkopf 610 mit einer nicht-konischen Form auszubilden, wobei mit diesen beiden Besonderheiten der Strahlpumpe 607 eine Anpassung an besondere Verhältnisse eines Kraftstoff- Versorgungssystems ermöglicht werden soll.

Claims (18)

1. Kraftstoff-Strahlpumpe für Kraftfahrzeuge, bei welcher eine Kraftstoff-Druck­ leitung über eine an einem Einlaß einer Pumpenkammer angeordnete Strahl­ düse eine Fluidverbindung mit einem Auslaß der Pumpenkammer hat, die an einem weiteren Einlaß mit einem Sumpf eines Kraftstofftanks verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Druckleitung (320; 502, 598) an ei­ nen Einlaß (332) einer Vorkammer (340) angeschlossen ist, die an einem Auslaß (372) über die Strahldüse (368) mit dem Einlaß der Pumpenkammer (376) in Fluidverbindung steht, wobei die Strahldüse (368) bzw. der Aus­ laßquerschnitt der Strahldüse für eine Veränderung der Fluidströmung zwi­ schen der Vorkammer (340) und der Pumpenkammer (376) durch einen Ven­ tilkörper (400) regelbar ist, der mit einem in der Vorkammer (340) angeordne­ ten Druckfühler (352) operativ verbunden ist.

2. Kraftstoff-Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler mit einer beweglichen Begrenzungswand (352) zwischen einem vorderen Raumteil (344) und einem hinteren Raumteil (348) der Vorkammer (340) ausgebildet ist, wobei die Kraftstoff-Druckleitung (320; 502, 598) an den vorderen Raumteil (344) angeschlossen ist und in dem hinteren Raumteil (348) ein die Positionierung des Ventilkörpers (400) relativ zu der Strahldüse (368) bestimmender Referenzdruck aufrecht erhalten wird.

3. Kraftstoff-Strahlpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckfühler mit einer die beiden Raumteile (344, 348) der Vor­ kammer (340) gegeneinander abtrennenden Membrane (352) ausgebildet ist, welche die Positionierung des mit der Membrane verbundenen Ventilkörpers (400) in Abhängigkeit von einem auftretenden Druckunterschied zwischen den beiden Raumteilen (344, 348) der Vorkammer (340) steuert.

4. Kraftstoff-Strahlpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (352) für die Bereitstellung des Referenzdruckes in dem hinteren Raumteil (344) der Vorkammer (340) durch eine Feder (356; 636) vorgespannt ist.

5. Kraftstoff-Strahlpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (636) eine nichtlineare Federkonstante aufweist.

6. Kraftstoff-Strahlpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (400) zur Bereitstellung einer konstanten Strö­ mungsgeschwindigkeit des Kraftstoffes am Auslaß (372) der Vorkammer (340) ausgebildet ist.

7. Kraftstoff-Strahlpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (400) für eine Veränderung des Auslaßquer­ schnitts der Strahldüse (368) mit einem konisch ausgebildeten Ventilkopf (410) versehen ist.

8. Kraftstoff-Strahlpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilkörper (400) für eine Veränderung des Auslaßquer­ schnitts der Strahldüse (368) mit einem Ventilkopf (610) versehen ist, der eine von einer konischen Ausbildung abweichende Form aufweist.

9. Kraftstoff-Versorgungssystem für eine Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeu­ gen, bei welchem mit einem Kraftstofftank (10, 110) eine Kraftstoff- Strahlpumpe (7, 607) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ver­ bunden ist.

10. Kraftstoff-Versorgungssystem nach Anspruch 9, wobei der Kraftstofftank ein erstes Kontrollvolumen und ein zweites Kontrollvolumen aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Auslaß (392) der Pumpenkammer (376) gemeinsam mit dem zweiten Raumteil (348) der Vorkammer (340) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7) an das erste Kontrollvolumen (120) und der weitere Einlaß (380) der Pum­ penkammer (376) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7) an das zweite Kontrollvolu­ men (126) des Kraftstofftanks (110) angeschlossen sind.

11. Kraftstoff-Versorgungssystem nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontrollvolumina (120, 126) durch eine sattelförmige Ausbildung des Kraftstofftanks (110) mit einer gegenseitigen Abgrenzung durch eine Aus­ wölbung (116) des Tankbodens erhalten sind.

12. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kraftstoff-Druckleitung (320; 502) stromaufwärts von dem Einlaß (332) der Vorkammer (340) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7) ein Rückschlagventil (324) angeordnet ist.

13. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (392) der Pumpenkammer (376) der Kraft­ stoff-Strahlpumpe (7) über eine Verbindungsleitung (134, 334) mit einem Kraft­ stoff-Anlieferungsmodul (14; 136) innerhalb des Kraftstofftanks (10; 110) ver­ bunden ist.

14. Kraftstoff-Versorgungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Kontrollvolumen mit einem Kraftstoff- Anlieferungsmodul (14; 224) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7) und ein zweites Kontrollvolumen mit dem Füllvolumen des Kraftstofftanks (10; 110) erhalten ist.

15. Kraftfahrzeug mit einem Kraftstoff-Versorgungssystem (9, 60, 107, 509, 560) nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14 und mit einer Kraftstoff- Strahlpumpe (7, 607) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8.

16. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, bei welchem die an die Vorkammer (340) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7, 607) angeschlossene Kraftstoff-Druckleitung eine Verbindungsleitung (320) mit einer Hochdruck-Förderpumpe (166, 174) des Kraftstoff-Versorgungssystems (107) ist.

17. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, bei welchem die an die Vorkammer (340) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7, 607) angeschlossene Kraftstoff-Druckleitung eine Verbindungsleitung mit einer Rückströmleitung (502) einer Hochdruck- Förderpumpe (166, 174) des Kraftstoff-Versorgungssystems (509) ist.

18. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, bei welchem die an die Vorkammer (340) der Kraftstoff-Strahlpumpe (7, 607) angeschlossene Kraftstoff-Druckleitung eine Verbindungsleitung mit einer bei einem Dieselmotor vorgesehenen Rück­ strömleitung (598) eines Servo-Einspritzsystems (190, 194) ist.