DE102018217177B4 - Fluid pump, water delivery unit, water injection system, internal combustion engine and vehicle - Google Patents

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Abstract

Fluidpumpe (2) zur Förderung eines flüssigen Fluids, umfassend:einen Elektromotor (4) undeine durch den Elektromotor (4) angetriebene, ein Pumpenlaufrad (14) aufweisende Pumpenstufe (6),wobei die Fluidpumpe (2) ferner ein elektrisches Steuerventil (8) aufweist, welches einen Zulauf (16, 17, 18) zu einem Auslass (A) der Fluidpumpe (2) bedarfsweise öffnet oder schließt,wobei das Steuerventil (8) einen stellbaren Ventilkörper (20) umfasst, welcher in einer Schließstellung des Steuerventils (8) mittels eines Ausgleichselements in Gestalt einer Feder (22) gegen einen Ventilsitz (24) im Zulauf (16, 17, 18) elastisch vorgespannt ist, wobei ein Verschlussteil (26) des Ventilkörpers (20) auf dem Ventilsitz (24) dichtend aufsitzt,wobei die Feder (22) eine sich im Zulauf (16, 17, 18) vor dem Verschlussteil (26) einstellende, vereisungsbedingte Ausdehnung des Fluids elastisch aufnimmt,dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (8) bei einer Förderung des Fluids in Richtung eines Auslasses (A) der Fluidpumpe (2) unbestromt ist, dass das Steuerventil (8) aufgrund eines gegen eine Federvorspannkraft wirkenden Förderdrucks im Zulauf (16, 17, 18) passiv öffnet, und dass das Steuerventil (8) bei einer Förderung des Fluids in Richtung eines Einlasses (E) der Fluidpumpe (2) bestromt ist, um den Zulauf (16, 17, 18) zum Auslass (A) aktiv zu öffnen.Fluid pump (2) for conveying a liquid fluid, comprising: an electric motor (4) and a pump stage (6) which is driven by the electric motor (4) and has a pump impeller (14), the fluid pump (2) also having an electric control valve (8) which opens or closes an inlet (16, 17, 18) to an outlet (A) of the fluid pump (2) as required, the control valve (8) comprising an adjustable valve body (20) which, in a closed position of the control valve (8 ) is elastically pretensioned by means of a compensating element in the form of a spring (22) against a valve seat (24) in the inlet (16, 17, 18), with a closure part (26) of the valve body (20) sealingly seated on the valve seat (24), wherein the spring (22) elastically absorbs an ice-related expansion of the fluid that occurs in the inlet (16, 17, 18) in front of the closure part (26), characterized in that the control valve (8) when the fluid is conveyed in the direction of an outlet (A) i.e he fluid pump (2) is not energized, that the control valve (8) opens passively due to a delivery pressure in the inlet (16, 17, 18) acting against a spring preload force, and that the control valve (8) when the fluid is delivered in the direction of an inlet ( E) the fluid pump (2) is energized in order to actively open the inlet (16, 17, 18) to the outlet (A).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fluidpumpe zur Förderung eines flüssigen Fluids. Die Erfindung betrifft ferner eine Wasserfördereinheit mit einer solchen Fluidpumpe und ein Wassereinspritzsystem mit einer solchen Wasserfördereinheit. Die Erfindung betrifft ferner einen Verbrennungsmotor, der mit einem solchen Wassereinspritzsystem betrieben wird, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Verbrennungsmotor.The invention relates to a fluid pump for pumping a liquid fluid. The invention also relates to a water delivery unit with such a fluid pump and a water injection system with such a water delivery unit. The invention also relates to an internal combustion engine that is operated with such a water injection system, and a vehicle with such an internal combustion engine.

Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug zu verstehen, welches zum Betrieb mit einem flüssigen Kraftstoff versorgt werden muss, insbesondere aber Personenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge. Ferner kann es sich beim Fahrzeug auch um ein teilelektrisches Fahrzeug handeln, insbesondere aber um Personenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge.A vehicle is to be understood as meaning any type of vehicle that has to be supplied with liquid fuel in order to operate, but in particular passenger cars and/or commercial vehicles. Furthermore, the vehicle can also be a partially electric vehicle, but in particular a passenger car and/or commercial vehicle.

Aus dem Stand der Technik ist die Verwendung von Wasser im Sinne eines Additivs zur Einspritzung in einen Verbrennungsmotor bekannt. Die Wassereinspritzung dient dabei der Verbrauchsreduktion sowie der Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors.The use of water in the sense of an additive for injection into an internal combustion engine is known from the prior art. The water injection serves to reduce consumption and increase the power of the combustion engine.

Bei der Wassereinspritzung geht es darum, die Verbrennungsluft weiter herunter zu kühlen, als das mit einem Ladeluftkühler eines aufgeladenen Verbrennungsmotors gelingt. Dabei wird vor allem bei hohen Drehzahlen ein Wassersprühnebel - z.B. in den Sammler eines Saugmoduls - eingespritzt, welcher infolge seiner Verdunstung die Verbrennungsluft herunterkühlt, bevor sie in einen Zylinder strömt. Insbesondere in den heutigen Zeiten des „Downsizings“ ist das sinnvoller denn je.With water injection, the aim is to cool the combustion air down further than is possible with an intercooler in a supercharged combustion engine. A water spray is injected, especially at high engine speeds - e.g. into the collector of an intake module - which, as a result of its evaporation, cools down the combustion air before it flows into a cylinder. Especially in today's times of "downsizing" this makes more sense than ever.

Aus den beiden Druckschriften WO 2012/045 452 A2 und EP 2 789 839 A2 ist je ein Betriebsverfahren einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei dem Wasser in einen Brennraum eingespritzt wird. From the two pamphlets WO 2012/045 452 A2 and EP 2 789 839 A2 an operating method of an internal combustion engine is known in which water is injected into a combustion chamber.

Aus der Druckschrift EP 2 789 839 A2 ist ein System und ein Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Brennkraftmaschine bekannt. Das System umfasst einen Wasserbehälter, aus dem mithilfe einer Wasserpumpe Wasser durch eine Wasserzuleitung zu der Brenn-kraftmaschine gefördert wird. Zudem weist die Wasserzuleitung ein Wasserzuleitungsventil zur Dosierung der geförderten Wassermenge auf.From the pamphlet EP 2 789 839 A2 a system and a method for water injection for an internal combustion engine is known. The system includes a water reservoir from which water is conveyed through a water supply line to the internal combustion engine with the aid of a water pump. In addition, the water supply line has a water supply line valve for dosing the amount of water pumped.

Die Druckschrift DE 837 788 B offenbart ein Frostschutzventil für einen Wasserbehälter einer Verbrennungskraftmaschine. Das Frostschutzventil öffnet, wenn sich eine in einer Patrone des Frostschutzventils befindliche Flüssigkeit temperaturbedingt ausdehnt. Hierfür ist ein Frostschutzventil mit der Patrone an einer Position angeordnet, die im Vergleich zum Wasserbehälter tieferen Temperaturen ausgesetzt ist. Zudem weist die Patrone an ihrer Außenfläche Rippen auf, um die Wärmeanbindung zur Umgebung zu erhöhen. Die Flüssigkeit in der Patrone gefriert dadurch vor der Flüssigkeit im Behälter und öffnet das Frostschutzventil, wodurch die Flüssigkeit aus dem Behälter ausfließen kann, bevor sie gefriert.The pamphlet DE 837 788 B discloses an antifreeze valve for a water tank of an internal combustion engine. The frost protection valve opens when a liquid in a cartridge of the frost protection valve expands due to temperature. For this purpose, a frost protection valve is arranged with the cartridge in a position that is exposed to lower temperatures than the water tank. In addition, the cartridge has ribs on its outer surface to increase the thermal connection to the environment. This causes the liquid in the cartridge to freeze before the liquid in the reservoir and opens the freeze protection valve, allowing the liquid to flow out of the reservoir before it freezes.

Aus der Druckschrift US 10 267 021 B2 ist ein Wasserhahn mit einer Frostschutzeinrichtung bekannt. Der Wasserhahn weist ein von Hand betätigbares Hubventil auf, wodurch die Wassermenge, die aus dem Wasserhahn fließt, reguliert wird. Separat zu diesem Hubventil weist der Wasserhahn eine Frostschutzeinrichtung auf, die aufgrund einer temperaturbedingten Ausdehnung des Wassers öffnet und dadurch eine Beschädigung des Wasserhahns verhindert.From the pamphlet U.S. 10,267,021 B2 a faucet with an antifreeze device is known. The faucet has a manually operated poppet valve that regulates the amount of water that flows out of the faucet. Separately from this lifting valve, the faucet has an anti-freeze device which opens due to temperature-related expansion of the water and thereby prevents damage to the faucet.

Die Druckschrift DE 10 2004 031 365 A1 offenbart ein System zur Abgaswärmerückgewinnung für einen Verbrennungsmotor. Das System weist einen Siphon auf, in dem sich Kondensationsflüssigkeit aus dem Abgas des Verbrennungsmotors ansammeln kann. Um ein Verstopfen oder eine Beschädigung des Siphons zu verhindern, wird ein Ablassventil zum Ablassen der Kondensationsflüssigkeit verwendet.The pamphlet DE 10 2004 031 365 A1 discloses an exhaust heat recovery system for an internal combustion engine. The system has a siphon in which condensation liquid from the exhaust gas of the internal combustion engine can collect. To prevent clogging or damage to the siphon, a drain valve is used to drain the condensation liquid.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, der Problematik einer Wasservereisung in einer zu diesem Zweck verwendeten Wasserpumpe zu begegnen.One of the objects on which the invention is based is to address the problem of water icing up in a water pump used for this purpose.

Diese Aufgabe wird durch eine gemäß Anspruch 1 unter Schutz gestellte Fluidpumpe gelöst. Es wird ferner eine Verwendung einer solchen Fluidpumpe als Wasserpumpe einer Wasserfördereinheit vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Anspruch 11) . Des Weiteren werden eine Wasserfördereinheit, ein Wassereinspritzsystem, ein Verbrennungsmotor sowie ein Fahrzeug vorgeschlagen und unter Schutz gestellt (vgl. Ansprüche 12 bis 15) . Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a fluid pump protected according to claim 1 . A use of such a fluid pump as a water pump of a water delivery unit is also proposed and protected (cf. claim 11). Furthermore, a water delivery unit, a water injection system, an internal combustion engine and a vehicle are proposed and protected (see claims 12 to 15). Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Unter einer vereisungsbedingten Ausdehnung des Fluids ist der Eisgang des Fluids zu verstehen, der sich außerhalb eines Betriebs der Fluidpumpe bei entsprechend tiefen Temperaturen bildet.An expansion of the fluid caused by icing is to be understood as meaning the icing of the fluid that forms when the fluid pump is not in operation at correspondingly low temperatures.

Unter einem flüssigen Fluid ist dabei in erster Linie Wasser zu verstehen. Grundsätzlich aber eignet sich die vorgeschlagene Fluidpumpe auch zur Förderung einer Harnstoff-Wasser-Lösung zur Verwendung in einem Abgasreinigungssystem (Abgasreinigungsverfahren → SCR-Verfahren; SCR = Selective Catalytic Reduction). Eine solche Harnstoff-Wasser-Lösung ist unter dem Handelsnamen AdBlue® erhältlich. Dabei kann es sich z.B. um eine 32,5%ige Harnstoff-Wasser-Lösung handeln, die als solche bei ca. -11°C einfriert.A liquid fluid is to be understood primarily as water. In principle, however, the proposed fluid pump is also suitable for pumping a urea-water solution for use in an exhaust gas cleaning system (exhaust gas cleaning process → SCR process; SCR = selective catalytic reduction). Such a urea-water solution is available under the trade name AdBlue®. This can be, for example, a 32.5% urea-water solution that freezes at around -11°C.

Die als Ausgleichselement fungierende Feder verhindert, dass das Steuerventil durch den Eisgang beschädigt wird. Somit stellt die Feder im Sinne eines Einfrierschutzelements die Funktionsfähigkeit des Steuerventils sicher.The spring, which acts as a compensating element, prevents the control valve from being damaged by the ice. The spring thus ensures the functionality of the control valve in the sense of an antifreeze element.

Das Steuerventil ist bei einer Förderung des Fluids in Richtung des Auslasses der Fluidpumpe nicht bestromt bzw. unbestromt, wobei das Steuerventil aufgrund eines gegen eine Federvorspannkraft wirkenden Förderdrucks im Zulauf passiv öffnet.When the fluid is conveyed in the direction of the outlet of the fluid pump, the control valve is not energized or not energized, with the control valve opening passively due to a delivery pressure in the inlet acting against a spring prestressing force.

Bei einer Förderung des Fluids in Richtung eines Einlasses der Fluidpumpe ist das Steuerventil bestromt, um den Zulauf zum Auslass aktiv zu öffnen. Eine derartige Ansteuerung des Steuerventils ermöglicht eine größtmögliche Energieeinsparung.When the fluid is conveyed in the direction of an inlet of the fluid pump, the control valve is energized in order to actively open the inlet to the outlet. Such activation of the control valve enables the greatest possible energy savings.

Ferner wird vorgeschlagen, dass sich an ein dem Ventilsitz abgewandtes Ende des Verschlussteils ein Führungselement anschließt, welches mit der Feder zusammenwirkt. Das Führungselement kann dabei in einer Aufnahme geführt sein, die als solche in der Pumpenstufe und/oder in einem Gehäuseteil des Steuerventils ausgebildet ist.Furthermore, it is proposed that a guide element, which interacts with the spring, is connected to an end of the closure part facing away from the valve seat. The guide element can be guided in a receptacle which is designed as such in the pump stage and/or in a housing part of the control valve.

Das Verschlussteil - das als solches als Gummielement und/oder Kunststoffelement ausgebildet sein kann - weist eine geschlossen umlaufende Dichtlippe auf, über welche das Verschlussteil gegenüber der Aufnahme des Verschlussteils radial abdichtet.The closure part—which as such can be designed as a rubber element and/or plastic element—has a closed circumferential sealing lip, via which the closure part seals radially with respect to the receptacle of the closure part.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Pumpenstufe ein Pumpenstufengehäuse mit einem Deckel auf, wobei ein Pumpenstufengehäuseteil und der Deckel eine Aufnahme des Pumpenlaufrades bilden. Dabei wird vorgeschlagen, den Einlass der Fluidpumpe am Pumpenstufengehäuseteil und den Auslass der Fluidpumpe am Deckel auszubilden.In one embodiment of the invention, the pump stage has a pump stage housing with a cover, with a pump stage housing part and the cover forming a receptacle for the pump impeller. In this case, it is proposed to form the inlet of the fluid pump on the pump stage housing part and the outlet of the fluid pump on the cover.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme des Verschlussteils nebst ihres Ventilsitzes im Deckel ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the receptacle of the closure part is formed in the cover together with its valve seat.

Das Pumpenlaufrad kann in Gestalt eines Seitenkanalpumpenlaufrades und/oder eines Peripheralkanalpumpenlaufrades ausgebildet sein.The pump impeller can be designed in the form of a side channel pump impeller and/or a peripheral channel pump impeller.

Zur Kosten und Gewichtseinsparung kann die Pumpenstufe vorteilhafterweise zumindest ein aus einem Kunststoff gespritztes Element aufweisen.In order to save costs and weight, the pump stage can advantageously have at least one element injection-molded from a plastic.

Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen, teilweise schematisiert:

  • 1 eine vorgeschlagene Wasserpumpe in einer ersten und zweiten perspektivischen Darstellung und
  • 2 die in 1 gezeigte Wasserpumpe in einer Schnittdarstellung.
The invention is explained in detail below with reference to figure representations. Further advantageous developments of the invention result from the dependent claims and the following description of preferred embodiments. Show, partially schematized:
  • 1 a proposed water pump in a first and second perspective view and
  • 2 in the 1 water pump shown in a sectional view.

Die Wasserpumpe 2 ist Teil einer Wasserfördereinheit zur Verwendung in einem Wassereinspritzsystem, welches wiederum zur Einspritzung von Wasser - das kann z.B. destilliertes und/oder demineralisiertes Wasser oder auch nur Wasser sein - in einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Wasserfördereinheit ist dabei an einem Wassertank angeordnet, der als solcher je nach Konstruktion des Fahrzeugs an verschiedenen Stellen untergebracht sein kann, etwa in einer Reserverad-Mulde eines Koffer- raums.The water pump 2 is part of a water delivery unit for use in a water injection system, which in turn is provided for injecting water—this can be, for example, distilled and/or demineralized water or just water—into an internal combustion engine of a vehicle. The water delivery unit is arranged on a water tank, which as such can be accommodated at various locations depending on the design of the vehicle, for example in a spare wheel well in a trunk.

Die Wasserpumpe 2 umfasst einen als Trockenläufer und Innenläufer ausgebildeten Elektromotor 4 sowie eine durch diesen Elektromotor 4 angetriebene Pumpenstufe 6 in Gestalt einer Strömungspumpenstufe, welche ein Pumpenlaufrad 14 in Gestalt eines Seitenkanalpumpenlaufrades umfasst. Grundsätzlich kann aber das Pumpenlaufrad 14 in Gestalt eines Seitenkanalpumpenlaufrades und/oder eines Peripheralkanalpumpenlaufrades ausgebildet sein. Ein einen Rotor umschließender Stator 4s des Elektromotors 4 ist dabei mit der Pumpenstufe 6 formschlüssig gefügt (vgl. 2) .The water pump 2 comprises an electric motor 4 designed as a dry rotor and internal rotor, and a pump stage 6 driven by this electric motor 4 in the form of a flow pump stage, which comprises a pump impeller 14 in the form of a side channel pump impeller. In principle, however, the pump impeller 14 can be designed in the form of a side channel pump impeller and/or a peripheral channel pump impeller. A stator 4s of the electric motor 4 enclosing a rotor is joined to the pump stage 6 in a form-fitting manner (cf. 2 ) .

Die Pumpenstufe 6 ist in einem Bereich eines pumpenseitigen, sich in die Pumpenstufe 6 bis durch das Pumpenlaufrad 14 erstreckenden Wellenendes des Rotors mittels einer Dichtung gegenüber dem Elektromotor 4 abgedichtet.The pump stage 6 is sealed off from the electric motor 4 by means of a seal in a region of a pump-side shaft end of the rotor that extends into the pump stage 6 through the pump impeller 14 .

Die Wasserpumpe 2 weist ferner ein elektrisches Steuerventil 8 auf, welches der Pumpenstufe 6 fluidisch nachgeschaltet ist. Das Steuerventil 8 öffnet oder schließt dabei bedarfsweise einen Zulauf 16, 17, 18 zu einem Auslass A der Wasserpumpe 2. Das Steuerventil 8 umfasst einen stellbaren Ventilkörper 20, welcher in einer Schließstellung des Steuerventils 8 mittels eines Ausgleichselements in Gestalt einer Metallfeder oder Kunststofffeder 22 gegen einen Ventilsitz 24 im Zulauf 16, 17, 18 elastisch vorgespannt ist. Dabei sitzt ein z.B. als Gummielement ausgebildetes Verschlussteil 26 des Ventilkörpers 20 auf dem Ventilsitz 24 dichtend auf.The water pump 2 also has an electric control valve 8 which is connected fluidically downstream of the pump stage 6 . The control valve 8 opens or closes, as required, an inlet 16, 17, 18 to an outlet A of the water pump 2. The control valve 8 comprises an adjustable valve body 20 which, in a closed position of the control valve 8, is counteracted by means of a compensating element in the form of a metal spring or plastic spring 22 a valve seat 24 in the inlet 16, 17, 18 is elastically biased. A closure part 26 embodied as a rubber element, for example, of the valve body 20 sits on the valve seat 24 in a sealing manner.

Außerhalb eines Betriebes der Wasserpumpe 2 nimmt die Feder 22 vorteilhafterweise eine sich bei tiefen Temperaturen im Zulauf 16, 17, 18 vor dem Verschlussteil 26 einstellende, vereisungsbedingte Ausdehnung des Wassers auf. Damit ist der Eisgang des Wassers gemeint. Somit wirkt die als Ausgleichselement fungierende Feder 22 im Sinne eines Einfrierschutzelements, welches die Funktionsfähigkeit des Steuerventils sicherstellt.When the water pump 2 is not in operation, the spring 22 advantageously absorbs an expansion of the water caused by icing that occurs in the inlet 16, 17, 18 in front of the closure part 26 at low temperatures. This means the icing of the water. The spring 22 acting as a compensating element thus acts in the sense of an antifreeze element, which ensures the functionality of the control valve.

Bei einer Förderung des Wassers in Richtung des Auslasses A, von dem eine Vorlaufleitung zu einer gemeinsamen, mit Injektoren verbundenen Wasserleitung (engl. „Common Water Rail“) führt, bleibt das Steuerventil 8 unbestromt. Das Steuerventil 8 öffnet dabei passiv aufgrund eines sich im Zulauf 16, 17, 18 vor dem Verschlussteil 26 einstellenden und gegen eine Federvorspannkraft bzw. eine Federvorspannung wirkenden Förderdrucks, indem sich das Verschlussteil 26 mittelbar über ein Führungselement 28 gegen die Feder 22 verschiebt und diese dabei staucht. Infolge einer solch druckbedingten Verschiebung des Verschlussteils 26 bildet sich ein Zulaufabschnitt 17 aus, über welchen das Wasser von einem Zulaufabschnitt 16 kommend in einen Zulaufabschnitt 18 strömt. Der in der Pumpenstufe 6 erzeugte Förderdruck kann dabei z.B. ca. 8 bar bis 12 bar, vorzugsweise z.B. ca. 10 bar betragen.When the water is conveyed in the direction of the outlet A, from which a supply line leads to a common water line connected to injectors (“Common Water Rail”), the control valve 8 remains without current. The control valve 8 opens passively as a result of a delivery pressure that occurs in the inlet 16, 17, 18 in front of the closure part 26 and acts against a spring preload force or spring preload, in that the closure part 26 moves indirectly via a guide element 28 against the spring 22 and this in doing so squeezes. As a result of such a pressure-related displacement of the closure part 26, an inlet section 17 is formed, via which the water flows from an inlet section 16 into an inlet section 18. The delivery pressure generated in the pump stage 6 can be, for example, about 8 bar to 12 bar, preferably about 10 bar, for example.

Gilt es hingegen die Förderrichtung des Wassers - etwa beim Abstellen eines Fahrzeugs - umzukehren, d.h. in Richtung eines Einlasses E der Wasserpumpe 2 zu fördern, um die Vorlaufleitung sowie ggf. die gemeinsame Wasserleitung aus Bauteileschutzgründen zu entleeren, wird das Steuerventil 8 bestromt, um den Zulauf 16, 17, 18 zum Auslass A aktiv zu öffnen. Somit reduziert sich die Bestromung des Steuerventils 8 vorteilhafterweise auf genau diesen Entleerungsvorgang. Folglich bleibt das Steuerventil 8 vorteilhafterweise meistens unbestromt.If, on the other hand, it is necessary to reverse the conveying direction of the water - e.g. when parking a vehicle - i.e. to convey it in the direction of an inlet E of the water pump 2 in order to empty the supply line and possibly the common water line for reasons of component protection, the control valve 8 is energized in order to Inlet 16, 17, 18 to outlet A to open actively. The energization of the control valve 8 is thus advantageously reduced to precisely this emptying process. As a result, the control valve 8 advantageously remains mostly de-energized.

Sofern eine solche Entleerung nicht erfolgt, weil ein Wassereinspritzsystem oder ein Motorsteuerungssystem die Entleerung nicht anfordert, hält das Steuerventil 8 in seiner Schließstellung den Druck in der Vorlaufleitung aufrecht.If such emptying does not take place because a water injection system or an engine control system does not request emptying, the control valve 8 maintains the pressure in the delivery line in its closed position.

An ein dem Ventilsitz 24 abgewandtes Ende des Verschlussteils 26 schließt sich das Führungselement 28 an, welches aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein kann und den Ventilkörper 20 innerhalb einer Aufnahme 11 eines Gehäuseteils 9 des Steuerventils 8 führt. Am Verschlussteil 26 ist eine geschlossen umlaufende Dichtlippe (hier nicht sichtbar!) angeformt, über welche das Verschlussteil 26 gegenüber einer Aufnahme 27 des Verschlussteils 26 und somit gegenüber der Umgebung der Wasserpumpe 2 abdichtet.The guide element 28 , which can be made of metal or plastic and guides the valve body 20 within a receptacle 11 of a housing part 9 of the control valve 8 , is connected to an end of the closure part 26 facing away from the valve seat 24 . A closed circumferential sealing lip (not visible here!) is formed on the closure part 26 and seals the closure part 26 with respect to a receptacle 27 of the closure part 26 and thus with respect to the surroundings of the water pump 2 .

Die Strömungspumpenstufe 6 weist ein Pumpenstufengehäuse mit einem Deckel 12 auf. Ein Pumpenstufengehäuseteil 10 ist dabei mit dem Deckel 12 gefügt, wobei das Pumpenstufengehäuseteil 10 und der Deckel 12 eine Aufnahme des Pumpenlaufrades 14 bilden. Der Einlass E ist dabei am Pumpenstufengehäuseteil 10 angeformt, wohingegen der Auslass A am Deckel 12 angeformt ist. Im Deckel 12 ist ferner die Aufnahme 27 nebst dem Ventilsitz 24 ausgebildet. The flow pump stage 6 has a pump stage housing with a cover 12 . A pump stage housing part 10 is joined to the cover 12 , the pump stage housing part 10 and the cover 12 forming a receptacle for the pump impeller 14 . The inlet E is integrally formed on the pump stage housing part 10, whereas the outlet A is integrally formed on the cover 12. Furthermore, the receptacle 27 together with the valve seat 24 is formed in the cover 12 .

Aus Fertigungsgründen wird ferner vorgeschlagen, das Pumpenstufengehäuseteil 10, den Deckel 12 sowie das Pumpenlaufrad 14 jeweils als ein gespritztes Kunststoffelement auszubilden. Dadurch werden Kosten und Gewicht eingespart.For manufacturing reasons, it is also proposed that the pump stage housing part 10, the cover 12 and the pump impeller 14 are each designed as an injection-molded plastic element. This saves costs and weight.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments have been explained in the preceding description, it should be pointed out that a large number of modifications are possible. In addition, it should be noted that the exemplary implementations are only examples and are not intended to limit the scope, applications, or construction in any way. Rather, the preceding description gives the person skilled in the art a guideline for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, being able to be made without departing from the scope of protection, as it emerges from the claims and these equivalent combinations of features.

Claims (15)

Fluidpumpe (2) zur Förderung eines flüssigen Fluids, umfassend: einen Elektromotor (4) und eine durch den Elektromotor (4) angetriebene, ein Pumpenlaufrad (14) aufweisende Pumpenstufe (6), wobei die Fluidpumpe (2) ferner ein elektrisches Steuerventil (8) aufweist, welches einen Zulauf (16, 17, 18) zu einem Auslass (A) der Fluidpumpe (2) bedarfsweise öffnet oder schließt, wobei das Steuerventil (8) einen stellbaren Ventilkörper (20) umfasst, welcher in einer Schließstellung des Steuerventils (8) mittels eines Ausgleichselements in Gestalt einer Feder (22) gegen einen Ventilsitz (24) im Zulauf (16, 17, 18) elastisch vorgespannt ist, wobei ein Verschlussteil (26) des Ventilkörpers (20) auf dem Ventilsitz (24) dichtend aufsitzt, wobei die Feder (22) eine sich im Zulauf (16, 17, 18) vor dem Verschlussteil (26) einstellende, vereisungsbedingte Ausdehnung des Fluids elastisch aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (8) bei einer Förderung des Fluids in Richtung eines Auslasses (A) der Fluidpumpe (2) unbestromt ist, dass das Steuerventil (8) aufgrund eines gegen eine Federvorspannkraft wirkenden Förderdrucks im Zulauf (16, 17, 18) passiv öffnet, und dass das Steuerventil (8) bei einer Förderung des Fluids in Richtung eines Einlasses (E) der Fluidpumpe (2) bestromt ist, um den Zulauf (16, 17, 18) zum Auslass (A) aktiv zu öffnen. Fluid pump (2) for conveying a liquid fluid, comprising: an electric motor (4) and a pump stage (6) which is driven by the electric motor (4) and has a pump impeller (14), the fluid pump (2) also having an electric control valve (8 ) which, as required, opens or closes an inlet (16, 17, 18) to an outlet (A) of the fluid pump (2), the control valve (8) comprising an adjustable valve body (20) which, in a closed position of the control valve ( 8) is elastically pretensioned by means of a compensating element in the form of a spring (22) against a valve seat (24) in the inlet (16, 17, 18), with a closure part (26) of the valve body (20) sealingly seated on the valve seat (24). , wherein the spring (22) elastically absorbs an expansion of the fluid that occurs in the inlet (16, 17, 18) in front of the closure part (26), characterized in that the control valve (8) when the fluid is conveyed in the direction an outlet (A) of the fluid pump (2) is not energized, that the control valve (8) opens passively due to a delivery pressure in the inlet (16, 17, 18) acting against a spring preload force, and that the control valve (8) opens when the fluid is delivered in the direction of an inlet (E) of the fluid pump (2) is energized in order to actively open the inlet (16, 17, 18) to the outlet (A). Fluidpumpe (2) nach Anspruch 1, wobei sich an ein dem Ventilsitz (24) abgewandtes Ende des Verschlussteils (26) ein Führungselement (28) anschließt, welches mit der Feder (22) zusammenwirkt.Fluid pump (2) after claim 1 , wherein a guide element (28), which interacts with the spring (22), is connected to an end of the closure part (26) facing away from the valve seat (24). Fluidpumpe (2) nach Anspruch 2, wobei das Verschlussteil (26) eine geschlossen umlaufende Dichtlippe aufweist, über welche das Verschlussteil (26) gegenüber einer Aufnahme (27) des Verschlussteils (26) radial abdichtet.Fluid pump (2) after claim 2 , wherein the closure part (26) has a closed, circumferential sealing lip, via which the closure part (26) seals radially with respect to a receptacle (27) of the closure part (26). Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pumpenstufe (6) ein Pumpenstufengehäuse mit einem Deckel (12) aufweist, wobei ein Pumpenstufengehäuseteil (10) und der Deckel (12) eine Aufnahme des Pumpenlaufrades (14) bilden.Fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the pump stage (6) has a pump stage housing with a cover (12), wherein a pump stage housing part (10) and the cover (12) form a receptacle for the pump impeller (14). Fluidpumpe (2) nach Anspruch 4, wobei der Einlass (E) der Fluidpumpe (2) am Pumpenstufengehäuseteil (10) und der Auslass (A) der Fluidpumpe (2) am Deckel (12) ausgebildet sind.Fluid pump (2) after claim 4 , The inlet (E) of the fluid pump (2) being formed on the pump stage housing part (10) and the outlet (A) of the fluid pump (2) on the cover (12). Fluidpumpe (2) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Aufnahme (27) mit dem Ventilsitz (24) im Deckel (12) ausgebildet ist.Fluid pump (2) after claim 4 or 5 , wherein the receptacle (27) is formed with the valve seat (24) in the cover (12). Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verschlussteil (26) als Gummielement und/oder Kunststoffelement ausgebildet ist.Fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 6 , wherein the closure part (26) is designed as a rubber element and / or plastic element. Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Feder (22) in Gestalt einer Metallfeder oder Kunststofffeder ausgebildet ist.Fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the spring (22) is designed in the form of a metal spring or plastic spring. Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Pumpenlaufrad (14) in Gestalt eines Seitenkanalpumpenlaufrades und/oder eines Peripheralkanalpumpenlaufrades ausgebildet ist.Fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 8th , wherein the pump impeller (14) is designed in the form of a side channel pump impeller and/or a peripheral channel pump impeller. Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Pumpenstufe (6) zumindest ein aus einem Kunststoff gespritztes Element (10, 12, 14) aufweist.Fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 9 , wherein the pump stage (6) has at least one element (10, 12, 14) injection-molded from a plastic. Verwendung einer Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Wasserpumpe einer Wasserfördereinheit.Use of a fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 10 as a water pump of a water delivery unit. Wasserfördereinheit zur Verwendung in einem Wassereinspritzsystem zur Einspritzung von Wasser in einen Verbrennungsmotor, wobei die Wasserfördereinheit eine Fluidpumpe (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.Water delivery unit for use in a water injection system for injecting water into an internal combustion engine, wherein the water delivery unit comprises a fluid pump (2) according to one of Claims 1 until 10 having. Wassereinspritzsystem zur Einspritzung von Wasser in einen Verbrennungsmotor, wobei das Wassereinspritzsystem eine Wasserfördereinheit nach Anspruch 12 aufweist.Water injection system for injecting water into an internal combustion engine, the water injection system having a water delivery unit claim 12 having. Verbrennungsmotor mit einem Wassereinspritzsystem nach Anspruch 13.internal combustion engine with a water injection system Claim 13 . Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 14.vehicle with an internal combustion engine Claim 14 .
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