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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fördern von
Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
bekannte Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem
Kraftstofftank zu einer Brennkraftmaschine (
DE 101 56 429 A1 ) weist
eine Hochdruck-Förderpumpe mit einem Kraftstoffzulauf und eine
Niederdruck-Förderpumpe auf, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank
in den Kraftstoffzulauf der Hochdruck-Förderpumpe fördert.
Ein Niederdruckregler regelt den Druck im Kraftstoffzulauf auf z.
B. 4 bis 6 bar. Die Hochdruck-Förderpumpe fördert über
eine Hochdruckleitung in einen Kraftstoffverteiler (Common Rail)
der mit Einspritzventilen verbunden ist. Die Hochdruck-Förderpumpe
weist einen von einem Elektromagneten zur Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben
auf, der in einem Pumpenkörper eine Pumpenkammer begrenzt.
In der Pumpenkammer mündet an deren Boden ein Saugeingang
mit federbelastetem Rückschlagventil und ein mit der Hochdruckleitung
verbundener Druckausgang, in dem ebenfalls ein federbelastetes Rückschlagventil
angeordnet ist.
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Bei
solchen Förderpumpen treten ebenso wie bei flüssigkeitsfördernden
Förderpumpen allgemeiner Art Förderprobleme dann
auf, wenn auf der Saugseite der Förderpumpe der Dampfdruck
des eingesaugten Fluids unterschritten wird. Die aus dem Fluid ausdampfenden
Gaskomponenten besetzen ein Volumen im Saugteil der Förderpumpe,
so dass das Fluid nicht mehr im vollen Umfang eingesaugt wird und
die Förderleistung der Förderpumpe sinkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern
von Kraftstoff hat den Vorteil, dass durch das von der Membranpumpe
zwangsweise in den Kraftstoff eingeleitete, gasförmige
Medium die volatilen Gaskomponenten verstärkt ausdampfen
und von den Gasblasen des eingeblasenen gasförmigen Mediums
absorbiert werden. Über den Gasaustritt werden dann diese
Gasblasen aus dem Kraftstoff ausgeleitet, wobei mit ihnen die zur
Verdampfung der volatilen Gaskomponenten erforderliche Enthalpie
dem Kraftstoff entzogen wird. Somit werden einerseits die niedrigsiedenden
Komponenten dem Kraftstoff entzogen und wird andererseits ein Kühleffekt
bezüglich des Kraftstoffs bewirkt. Von der Förderpumpe
wird nur Kraftstoff mit den verbliebenen, schwersiedenden Gaskomponenten
angesaugt, so dass der Gefahr des Siedens des Kraftstoffs im Saugteil
der Förderpumpe durch den beim Ansaugen erzeugten Unterdruck
gebannt ist. Für den Zweck der Einblasung des gasförmigen
Mediums kann die Membranpumpe sehr kostengünstig ausgeführt
werden, da sie nur sehr kleine Mengen an gasförmigem Medium
(z. B. 5 mm3 pro Milligramm einzuspritzender
Kraftstoffmenge) bei geringfügigem Überdruck (z.
B. 20 mbar) fördern muss. Die Membran der Membranpumpe braucht
nicht sehr druckstabil zu sein, und auch Undichtigkeiten sind tolerabel.
Die Membranpumpe ist sehr bauklein, weist z. B. einen Durchmesser
von 20 mm auf, und lässt sich dadurch baulich vorteilhaft
in die Förderpumpe integrieren. Der Antrieb für
die Membranpumpe in Form von Druckschwingungen kann kostengünstig
mit anderweitig in der Kraftstofffördervorrichtung oder
der Brennkraftmaschine vorhandenen Bauelementen realisiert werden.
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Durch
die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch
1 angegebenen Fördervorrichtung möglich.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Membranpumpe
ein Pumpengehäuse und eine pneumatisch auslenkbare Membran
auf, die im Pumpengehäuse einen Förderraum und
einen Aktorraum voneinander trennt. Der Förderraum weist
einen Ansaugeinlass für das gasförmige Medium,
der mit einem zum Förderraum hin öffnenden Rückschlagventil
verschlossen ist, und einen Ausblausauslass für das gasförmige
Medium auf, der mit einem zum Kraftstoff hin öffnenden
Rückschlagventil verschlossen ist. Der Aktorraum ist an einem
mit einer steuerbaren Drosselklappe versehenen Saugrohr für
Verbrennungsluft stromabwärts der Drosselklappe angeschlossen.
Die konstruktiv solchermaßen konzipierte Membranpumpe lässt
sich kostengünstig im Kunststoffspritzguss herstellen.
Die elastische Membran aus Polymer und die zwei Rückschlagventile
im Förderraum werden vorteilhaft beim Herstellungsprozess
in die Spritzgussform mit eingelegt. Wird die Brennkraftmaschine
betrieben, sorgen Druckpulsationen im Saugrohr, die sich in den
Aktorraum ausbreiten, für die Schwingung der Membran. Dadurch
wird abwechselnd das gasförmige Medium über das
ansaugseitige Rückschlagventil in den Vorderraum eingesaugt
und über das ausblasseitige Rückschlagventil wieder
aus dem Förderraum mit Druck ausgeblasen. Das in den Förderraum
eingesaugte gasförmige Medium kann entweder aus der Umgebung
der Brennkraftmaschine oder vorzugsweise aus dem die Verbrennungsluft
führenden Saugrohr der Brennkraftmaschine entnommen werden,
wozu der Ansaugeinlass des Förderraums vorteilhaft stromaufwärts
der Drosselklappe an dem Saugrohr angeschlossen ist.
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Die
elastische Membran aus Polymer kann als Flachmembran ausgebildet
sein, die im Pumpengehäuse aufgespannt ist und mit der
einen Membranseite den Aktorraum und mit der anderen Membranseite
den Förderraum begrenzt, oder als im Pumpengehäuse
koaxial angeordneter, den Förderraum einschließender
Schlauch ausgebildet sein, an dessen Schlauchenden Ansaugeinlass
und Ausblassauslass mit den entsprechenden Rückschlagventilen
angeordnet sind.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die elastische
Membran als dem Aktorraum umschließender Dom ausgebildet,
an dessen Grund ein aus dem Pumpengehäuse herausgeführter
Ansaugstutzen angeformt ist. Das den Förderraum einschließende
Pumpengehäuse ist an der dem Ansaugstutzen gegenüberliegenden
Stirnseite des Pumpengehäuse mit einer Abschlussplatte
abgedeckt, in der Ansaugeinlass und Ausblassauslass eingeformt und
die entsprechenden Rückschlagventile angeordnet sind. Um
bei einem Unterdruck im Aktorraum ein Zusammenfallen der domförmigen
Membran zu verhindern, ist der Dom eigensteif, vorzugsweise als
Zwei-Komponenten-Spritzgussteil, ausgebildet oder besteht alternativ
aus einem weichen Schlauchmaterial, das mittels eines im Dominnern angeordneten
Spreizkäfigs ausgesteift ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen jeweils in schematisierter Darstellung:
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1 eine
Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff mit Kraftstoffbehälter
und Förderpumpe im Längsschnitt und einer pneumatisch
betätigten Membranpumpe,
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2 einen
Längsschnitt der Membranpumpe in 1,
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3 bis 5 jeweils
einen Längsschnitt der Membranpumpe gemäß dreier
weiterer Ausführungsbeispiele,
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6 einen
Längsschnitt einer Förderpumpe mit integrierter,
hydraulisch betätigter Membranpumpe.
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Die
in 1 schematisiert skizzierte Vorrichtung zum Fördern
von Kraftstoff, im folgenden kurz Fördervorrichtung genannt,
weist eine Förderpumpe 11 mit einem Saugeingang 12 zum
Einsaugen von Kraftstoff und einem Druckausgang 13 zum
Ausschieben von unter Hochdruck stehendem Kraftstoff auf. Die Förderpumpe 11 kann
eine Verdrängungspumpe, z. B. eine Kolbenpumpe, oder eine
Strömungspumpe sein. Im Saugeingang 12 und im Druckausgang 13 ist
jeweils ein Rückschlagventil 14 bzw. 15 angeordnet.
Zur Fördervorrichtung gehört ferner eine Membranpumpe 16,
die ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft, in den dem
Saugeingang 12 zuströmenden Kraftstoff einbläst,
sowie ein stromabwärts der Einblasstelle vorhandener Gasaustritt
zum Abscheiden für aus dem Kraftstoff austretenden Gaskomponenten.
Im Ausführungsbeispiel ist die Förderpumpe 11 in
einer Vorkammer 18 angeordnet, die mit einem Kraftstoffzulauf 19 und
einem Gasaustritt 17 versehen ist. Kraftstoffzulauf 19 und Gasaustritt 17 sind
in einem Anschlussstutzen 20 zusammengefasst. Der Anschlussstutzen 20 ist
am Grund der Vorkammer 18 angeordnet und über
eine Kraftstoffleitung 22 an einem Kraftstoffbehälter 21 angeschlossen.
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Die
in 1 im Längsschnitt skizzierte Förderpumpe 11 ist
eine Kolbenpumpe mit einem Pumpenkörper 23, in
dem eine Pumpenkammer 24, der in der Pumpenkammer 24 mündende
Saugeingang 12 und der in der Pumpenkammer 24 mündende
Druckausgang 13 sowie ein zur Pumpenkammer 24 koaxial angeordneter
Führungsschacht 25 ausgebildet. Der Führungsschacht 25 ist
stirnseitig offen und weist einen größeren lichten
Durchmesser auf als die Pumpenkammer 24. Die Pumpenkammer 24 ist
von einem Pumpenkolben 26 begrenzt, der mit einem im Führungsschacht 25 axial
verschieblich geführten Magnetanker 27 eines den
Pumpenkolben 26 in Hubbewegung versetzenden Elektromagneten 28 fest verbunden
ist. Bei unerregtem Elektromagneten 28 ist der Pumpenkolben 26 von
einer Pumpenfeder 29 in seine in 1 dargestellte
obere Totpunktlage zurückgeführt und wird mit
Erregen des Elektromagneten 28 gegen die Kraft der Pumpenfeder 29 in
seine untere Totpunktlage überführt. Die Erregung
des Elektromagneten 28 erfolgt durch Bestromung einer auf
dem Pumpenkörper 23 sitzenden Magnetspule 30.
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Die
in 2 im Längsschnitt dargestellte Membranpumpe 16 weist
ein Pumpengehäuse 31 und eine pneumatisch auslenkbare,
elastische Membran 32 auf, die im Pumpengehäuse 31 einen
Förderraum 33 für ein gasförmiges
Medium und einen Aktorraum 34 voneinander trennt. Im Ausführungsbeispiel
der 2 ist die Membran 32 als Flachmembran 35 ausgebildet,
die mit ihrem äußeren Rand in dem zweiteiligen
Pumpengehäuse 31 eingespannt ist. Der Förderraum 33 weist
einen Ansaugeinlass 36 und einen Ausblasauslass 37 für
das gasförmige Medium, z. B. Luft, auf. Ansaugeinlass 36 und
Ausblasaulass 37 sind jeweils von einem Rückschlagventil 38 bzw. 39 verschlossen,
wobei das Rückschlagventil 38 zum Förderraum 33 und
das Rückschlagventil 39 zum Kraftstoffstrom hin öffnet.
Der Aktorraum 34 weist einen Anschlussstutzen 40 auf, durch
den hindurch pneumatische Druckschwingungen in den Förderraum 33 übertragen
werden, wodurch die Membran 32 in Schwingung versetzt wird, wie
dies in 2 strichliniert angedeutet ist.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Erzeugung der
Druckschwingungen ein Saugrohr 41 herangezogen, in dem
Verbrennungsluft zur Brennkraftmaschine geführt wird. Im
Saugrohr 41 ist in bekannter Weise eine steuerbare Drosselklappe 42 zur
Dosierung der Luftmenge angeordnet. Der Anschlussstutzen 40 der
Membranpumpe 16 ist über eine pneumatische Leitung 43 an
dem Saugrohr 41 angeschlossen, und zwar vorzugsweise stromabwärts
der Drosselklappe 42. Die bei Betrieb der Brennkraftmaschine
im Saugrohr 41 auftretenden Unterdruckschwingungen übertragen
sich in den Aktorraum 34 und regen so die Flachmembran 35 zu Schwingungen
an. Dadurch wird abwechselnd das gasförmige Medium über
das saugseitige Rückschlagventil 38 in den Förderraum 33 eingesaugt
und über das druckseitige Rückschlagventil 39 wieder aus
dem Förderraum 39 ausgeblasen. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Ansaugeinlass 36 über
eine Zuluftleitung 44 an dem Saugrohr 41, und zwar
stromaufwärts der Drosselklappe 42, angeschlossen,
während der Ausblasauslass 37 über eine Abluftleitung 45 an
der Vorkammer 18 angeschlossen ist. Der Anschluss der Abluftleitung 45 an
der Vorkammer 18 liegt dabei am Grund der Vorkammer 18,
so dass die aus der Membranpumpe 16 ausgeblasene Luft in
dem am Boden der Vorkammer 18 sich befindlichen Kraftstoff,
auch Kraftstoffsumpf genannt, eingeblasen wird. Die Anschlussstelle
der Abluftleitung 45 in der Vorkammer 18 ist dabei
so gelegt, dass sie räumlich möglichst weit entfernt
von dem Gasaustritt 17 in der Vorkammer 18 liegt,
wie dies in 1 dargestellt ist.
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Bei
Betrieb der Brennkraftmaschine bläst die Membranpumpe 16 aus
dem Saugrohr 41 entnommene Luft in den am Grund der Vorkammer 18 vorhandenen
Kraftstoffsumpf ein. Die in den Kraftstoff zwangsweise eingeleitete
Luft bildet Luftblasen, in die im Kraftstoff vorhandene, volatile
Gaskomponenten hinein verdampfen. Die so mit Gas gefüllten
Luftblasen werden über den oberhalb des Kraftstoffsumpfs
liegenden Gasaustritt 17 im Anschlussstutzen 20 der
Vorkammer 18 über die Kraftstoffleitung 22 in
den Kraftstoffbehälter 21 abgeleitet. Mit dem
Ableiten dieser gasgefüllten Luftblasen wird die zur Verdampfung
der volatilen Gaskomponeten erforderliche Enthalpie dem Kraftstoff
entzogen. Damit werden einerseits niedrigsiedende Gaskomponenten dem
Kraftstoff entzogen und wird andererseits durch den Enthalpieeffekt
der Kraftstoff kühl gehalten. In dem zum Saugeingang der
Förderpumpe 11 strömenden Kraftstoff
sind größtenteils nur noch schwersiedende Gaskomponenten
enthalten, so dass beim Einsaugen des Kraftstoffs in die Pumpenkammer 24 der
Förderpumpe 11 infolge des hier entstehenden Unterdrucks
der Kraftstoff nicht weiter ausgast, dadurch kein Volumen in der
Pumpenkammer 24 besetzt durch Gaskomponenten und somit
nicht die Förderleistung der Förderpumpe 11 beeinträchtigt wird.
Zur besseren Wirksamkeit kann die eingeblasene Luft über
feine Poren oder Öffnungen, z. B. über ein feinmaschiges
Gewebe 46, in den Kraftstoff eingeleitet werden.
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In 3 bis 5 sind
weitere Ausführungsbeispiele für die in der Fördervorrichtung
gemäß 1 enthaltene Membranpumpe 16 im
Längsschnitt skizziert. In allen Ausführungsbeispielen
wird, wie in dem in 2 skizzierten Ausführungsbeispiel, im
Pumpengehäuse 31 der Membranpumpe 16 von der
Membran 32 ein Förderraum 33 mit Ansaugeinlass 36 und
Ausblasauslass 37 von einem Aktorraum 34 mit einem
Anschlussstutzen 40 getrennt. Im Ansaugeinlass 36 ist
wiederum das ansaugseitige, zum Förderraum 33 hin öffnende
Rückschlagventil 38 und im Ausblasauslass 37 das
druckseitige, zur Abluftleitung 45 hin öffnende
Rückschlagventil 39 angeordnet.
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In
dem Ausführungsbeispiel der Membranpumpe 16 gemäß 3 ist
das Pumpengehäuse 31 rohrförmig und die
Membran 32 als elastischer Schlauch 47 ausgebildet,
der koaxial im Pumpengehäuse 31 angeordnet ist
und den Förderraum 33 einschließt. Der
zwischen dem Schlauch 47 und dem Pumpengehäuse 31 verbleibende,
hohlzylindrischer Freiraum bildet den Aktorraum 34. Der
Schlauch 47 ist mit seinen Schlauchenden auf je einen rohrförmigen
Stutzen 48 luftdicht aufgeschoben. Die Stutzen 48 durchdringen
jeweils eine der geschlossenen Stirnseiten des Pumpengehäuses 31 und
sind im Pumpengehäuse 31 festgelegt. In dem einen
Stutzen 48 ist der Ansaugeinlass 36 mit Rückschlagventil 38 und
in dem anderen Stutzen 48 der Ausblasauslass 37 mit
Rückschlagventil 39 ausgebildet. Wie in dem Ausführungsbeispiel
in 1 und 2 ist der im Aktorraum 34 mündende
Anschlussstutzen 40 an der zum Saugrohr führenden
Leitung 43, der Ansaugeinlass 36 des Förderraums 33 an
der Zuluftleitung 44 und der Ausblasauslass 47 des
Förderraums 33 an der zur Vorkammer 18 führenden
Abluftleitung 45 angeschlossen.
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In
dem Ausführungsbeispiel der Membranpumpe 16 gemäß 4 ist
die elastische Membran 32 als ein in das Pumpengehäuse 31 axial
hineinragender, flexibler Dom 49 ausgebildet, der mit seinem offenen
Ende auf dem im Pumpengehäuse 31 festgelegten
und aus dem Pumpengehäuse 31 herausgeführten
Anschlussstutzen 40 luftdicht aufgesetzt ist. Der Dom 49 umschließt
somit den Aktorraum 34, während der zwischen dem
Dom 49 und dem Pumpengehäuse 31 verbleibende
Freiraum den Förderraum 33 bildet. Die dem Anschlussstutzen 40 gegenüberliegende
Stirnseite des Pumpengehäuses 31 ist mit einer
Abschlussplatte 50 abgedeckt. In der Abschlussplatte 50 sind
Ansaugeinlass 36 mit Rückschlagventil 38 und
Ausblasauslass 37 mit Rückschlagventil 39 angeordnet.
Der Ansaugeinlass 36 ist wiederum an der Zuluftleitung 44 und
der Ausblasauslass 37 an der Abluftleitung 45 angeschlossen,
während der im Aktorraum 34 mündende
Anschlussstutzen 40 mit der zum Saugrohr 41 führenden
Leitung 43 verbunden ist.
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Damit
die als langgestreckter Dom 49 geformte, elastische Membran 32 bei
Unterdruck im Aktorraum 34 nicht zusammenfällt,
ist der Dom 49 ungeachtet seiner elastischen Eigenschaft
eigenstabil ausgebildet und beispielsweise als Zweikomponenten-Spritzgussteil
hergestellt. Alternativ kann der Dom 49 aus weichem Schlauchmaterial
bestehen, wie dies in 5 dargestellt ist. Um dann das
Zusammenfallen des Doms 49 bei Unterdruck im Aktorraum 34 zu
verhindern, ist hier in das Dominnere ein Spreizkäfig 52 eingesetzt,
der den Dom 49 weitgehend aussteift, ohne dessen elastische
Fähigkeit bezüglich seiner Pumpwirkung auf den
Förderraum 33 einzuschränken. Der Spreizkäfig 52,
der beispielsweise aus einem kleinen Kreuz aus Federstahl oder hitzebeständigem,
federndem Kunststoff hergestellt ist, wird beim Anspritzen des Doms 49 an
den Anschlussstutzen 40 des Pumpengehäuses 31 mit
in die Spritzform eingelegt.
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Bei
dem in 6 im Längsschnitt skizzierten Ausführungsbeispiel
der Fördervorrichtung für Kraftstoff ist eine
hydraulisch angetriebene Membranpumpe 52 in die Förderpumpe 11 integriert,
die, wie bei der Fördervorrichtung gemäß 1,
in die Vorkammer 18 eingesetzt ist. Die Vorkammer 18 ist
wiederum mit dem Kraftstoffzulauf 19 und dem Gasaustritt 17 versehen,
die in dem Anschlussstutzen 20 zusammengefasst sind. Wie
in 6 weiter nicht dargestellt ist, ist der Anschlussstutzen 20 wiederum
an dem Kraftstoffbehälter angeschlossen. Wie bei der Fördervorrichtung
in 1 ist der Kraftstofffluss durch einen Hohlpfeil
und der über den Gasaustritt 17 abströmende
Gasstrom durch einen Strichpfeil gekennzeichnet. Die in die Förderpumpe 11 integrierte
Membranpumpe 52 weist eine hydraulisch vom Kraftstoff auslenkbare,
elastische Membran 53 auf, die in der Förderpumpe 11 einen
Förderraum 54 mit Ansaugeingang 55 und
Ausblasausgang 56 für das gasförmige
Medium von einem mit Kraftstoff gefüllten Aktorraum 57 trennt.
Der Aktorraum 57 ist dabei so ausgebildet, dass das im
Aktorraum 57 vorhandene Kraftstoffvolumen dem Pumpenhub
der als Kolbenpumpe ausgebildeten Förderpumpe 11 ausgesetzt
ist.
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Die
als Kolbenpumpe ausgebildete Förderpumpe 11 weist
wiederum einen Pumpenkörper 58 auf, in dem eine
mit dem Saugeingang 12 und dem Druckausgang 13 in
Verbindung stehende Pumpenkammer 59 und der koaxial zur
Pumpenkammer 59 angeordnete Aktorraum 57 ausgebildet
sind. Die Pumpenkammer 59 wird von einem Pumpenkolben 61 begrenzt,
der von einem Elektromagneten 62 gegen die Kraft einer
Pumpenfeder 63 verschiebbar ist. Der Elektromagnet 62 weist
wiederum einen Magnetanker 64 und eine Magnetspule 65 auf.
Der Magnetanker 64 ist axial verschieblich im Aktorraum 57 geführt
und fest mit dem Pumpenkolben 61 verbunden, während
die Magnetspule 65 einen Abschnitt des Pumpenkörpers 58 umschließt.
Die elastische Membran 53 ist als eine den Pumpenkörper 58 überziehende
Schlauchmembran 66 ausgebildet. Sie sitzt mit ihren Schlauchenden
flüssigkeitsdicht auf dem Pumpenkörper 58 und überdeckt
mindestens ein im Aktorraum 57 mündendes Kraftstoffaustauschloch 67,
das im dargestellten Ausführungsbeispiel radial in den
Pumpenkörper 58, vorzugsweise mittig im Aktorraum 57,
eingebracht ist. Der Pumpenkörper 58 ist mit dem
daran angeordneten Elektromagneten 62 in ein Pumpengehäuse 68 eingesetzt,
das zusammen mit der Schlauchmembran 66 den Förderraum 54 einschließt.
Im Grunde des Pumpengehäuses 68 sind der Ansaugeingang 55 des
Förderraums 54 und der Ausblasausgangs 56 des
Förderraums 54 angeordnet. Zu dem mit einem zum
Förderraum 54 hin öffnenden Rückschlagventil 70 versehenen
Ansaugeingang 55 ist ein Ansaugstutzen 69 geführt,
der von dem Pumpengehäuse 68 durch den am Grund
der Vorkammer 18 befindlichen Kraftstoffsumpf hindurchgeführt
ist und mit einem in der Vorkammerwand geführten Luftpfad 71 mit
Umgebungsluft in Verbindung steht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
endet der Luftpfad 71 im Saugrohr 41, und zwar vorzugsweise
stromabwärts einer darin angeordenten Drosselklappe (vgl. 1).
Die Förderpumpe 11 besitzt einen durch eine Bohrung
in dem Saugrohr 41 hindurchgeführten Abspritzstutzen, über
den die Förderpumpe 11 Kraftstoff aus der Pumpenkammer 59 über
deren Druckausgang in das Saugrohr 41 einspritzt. Vorteilhaft
verläuft der zum Ansaugstutzen 69 führende
Luftpfad 71 zwischen dem in das Saugrohr 41 hineinragenden
Abspritzstutzen und der den Abspritzstutzen aufnehmenden, saugrohrseitigen
Bohrung. Die über den Ansaugeingang 55 von der
Membranpumpe 52 angesaugte Luft ist in 6 durch Pfeile 72 symbolisiert.
An der dem Kraftstoffsumpf zugekehrten Unterseite des Pumpengehäuses 68 ist eine
perforierte Platte 73 angeordnet, die in den Kraftstoffsumpf
eintaucht. Auf der dem Pumpengehäuse 68 zugekehrten
Oberseite der perforierten Platte 73 ist ein luftgefüllter Hohlraum 74 eingearbeitet.
In diesen Hohlraum 74 mündet der Ausblasausgang 56 des
Förderraums 54.
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Bei
Betrieb der Förderpumpe 11 wird durch die Hubbewegung
des Magnetankers 64 das Volumen des kraftstoffgefüllten
Aktorraums 57 in seiner Größe periodisch
verändert. Diese periodische Volumenänderung bewirkt,
dass im Wechsel Kraftstoff aus dem Förderaum 54 über
das Kraftstoffaustauschloch 67 nach außen verdrängt
wird bzw. Kraftstoff von außen in den Förderraum 54 eingesaugt wird.
Da die Schlauchmembran 66 den Pumpenkörper 58 hermetisch
umschließt, wird durch diese Volumenverdrängung
die Schlauchmembran 66 radial nach außen ausgedehnt
bzw. wieder nach innen zusammengezogen. Die Schlauchmembran 66 „atmet” entsprechend
der periodischen Pumpenkolbenbewegung. Durch diese Atembewegung
der Schlauchmembran 66 wird periodisch eine Luftmenge über das
Rückschlagventil 70 des Ansaugeingangs 55 in den
Förderraum 54 eingesaugt und diese Luftmenge über
den Ausblasausgang 56 in den Hohlraum 54 ausgestoßen.
Die ausgestoßene Luftmenge wird im Hohlraum 74 flächig über
die perforierte Platte 73 verteilt und durch die Poren
der Platte 53 hindurch in den Kraftstoffsumpf gedrückt.
Diese Luft wird somit in Form kleinster Bläschen in den
Kraftstoff gedrückt. Damit wird – wie vorstehend
bereits beschrieben – der Kraftstoff effizient abgekühlt
und von leichtflüchtigen Gaskomponenten befreit, um anschließend
ohne Dampfbildung in die Pumpenkammer 59 der Förderpumpe 11 eingesaugt
zu werden.
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In
dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der im Pumpenkörper 58 ausgebildete Aktorraum 57 oben
offen. Alternativ kann der Aktorraum 57 auch an der oberen
Stirnseite geschlossen sein, wobei im Magnetanker 67 Axialnuten
vorzusehen sind, so dass die Kraftstoffvolumina oberhalb und unterhalb
des Magnetankers 64 in Austauschverbindung stehen.
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Um
die Schlauchmembran 66 auf dem Außenumfang des
Pumpenkörpers 58 flüssigkeitsdicht zu
fixieren, liegen vorzugsweise die beiden Schlauchenden auf einem
im Durchmesser reduzierten Abschnitt des Pumpenkörpers 58 auf.
Bei der Montage werden dann die Schlauchenden von dem Pumpengehäuse 68 bzw.
der Magnetspule 65 des Elektromagneten 62 eingeklemmt
und somit druckdicht auf dem Pumpenkörper 58 fixiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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