DE19509143A1 - Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Einbau im Tank eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung ist in der DE-OS 35 32 349 beschrieben. Mit ihr wird bezweckt, daß auch bei annähernd leerem Tank ein für Kurvenfahrten ausreichender Brennstoffvorrat zur Verfügung steht und zusätzlich bei Heißförderung eine Trennung von Gasblasen einerseits und Brennstoff andererseits erfolgt, so daß am Einlaß der zweiten Pumpe nur gasblasenfreier Brennstoff vorliegt.
Da eine solche Einrichtung gegenüber einer konventionellen Elektropumpe aufwendiger ist, wird in der DE-A1 37 13 276 bereits vorgeschlagen, eine kostengünstige Einrichtung vorgenannter Art durch Verringerung von Montageaufwand und Bauteilen zu schaffen, wobei vorgesehen ist, daß der Brennstoff von einer als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Vorpumpe über ein Steigrohr in den Staubehälter gefördert wird.
Diese Maßnahme verhindert das Leerlaufen des Staubehälters über die Vorpumpe, wenn diese bereits Luft fördert oder bei abgestellter Brennkraftmaschine bzw. abgestelltem Elektromotor.
Der Brennstoff kann im Staubehälter entgasen, die sich bildenden Dampfblasen werden über eine Leitung aus dem Staubehälter in den Tank abgeführt. Der sich im Staubehälter sammelnde Brennstoff, der von der Pumpe gefördert wurde, gelangt durch einen Einlaß in eine zweite, hier als Innenzahnradpumpe ausgebildete Pumpe. Diese fördert durch den hier nicht näher dargestellten elektromotorischen Pumpenantrieb über einen Auslaß zu einer nicht dargestellten Einspritzung.
Durch die Anordnung des Steigrohres wird der Bauraum jedoch vergrößert und die Montage des Steigrohres selbst, insbesondere in der Ausführung mit gekröpftem Einpreßabschnitt, ist sehr schwierig.
Aus diesem Grunde wird in der nicht vorveröffentlichten DE-P 195 01 353.0 eine Lösung vorgeschlagen, bei der das Steigrohr entfallen, Bauraum reduziert werden kann und insgesamt Funktionsvorteile erreicht werden können.
Diese Lösung sieht vor, daß die Vorpumpe über einen die Elektropumpe umgebenden Ringraum in den Staubehälter fördert, wobei der Ringraum an seiner in Einbaulage höchsten Stelle Übertrittskanäle in den Staubehälter aufweist und die Nachpumpe aus der in Einbaulage tiefsten Stelle des Staubehälters ansaugt.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch weitere Bauteilereduzierung bzw. -integration Funktions- und Kostenvorteile zu erlangen.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen der Unteransprüche angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend mit Angabe erreichbarer Vorteile beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen Tank 1 eines Kraftfahrzeuges, aus dem die Anordnung eines Staubehälters 2 ersichtlich ist, der ebenfalls geschnitten dargestellt ist und in dem eine Elektropumpe 3 mit zwei auf einer Antriebswelle eines Elektromotors befindlichen Pumpen angeordnet ist, von denen eine als Vorpumpe 4 aus dem Tankraum in den Staubehälter 2 fördert und die zweite als Nachpumpe 5 aus dem Staubehälter 2 über einen Druckanschluß 6 zur Brennkraftmaschine fördert.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Vorpumpe 4 über einen die Elektropumpe 3 umgebenden Ringraum 7 in den Staubehälter 2 fördert, wobei der Ringraum 7 einen Filtereinsatz 8 aufweist, der eine Ringkammer-Reinkammer 9 bildet, die an ihrer in Einbaulage höchsten Stelle Übertrittskanäle 10 in den Staubehälter 2 aufweist.
In Weiterbildung der Fördereinrichtung ist vorgesehen, daß die Verbindung zwischen Staubehälter 2 und Ansaugöffnung 11 der Nachpumpe 5 durch ein Maschenfilter 12 kontrolliert wird und ebenfalls die Verbindung zwischen Tankraum 1 und Ansaugöffnung 13 der Vorpumpe 4 durch ein Maschenfilter 14 kontrolliert wird, das an einem Kragen 15 des Staubehälterbodens angeordnet ist.
Zusätzlich kann der Staubehälter 2 in Einbaulage an seiner höchsten Stelle Übertrittskanäle 16 aufweisen, die über Fallkanäle 17 mit dem Tankraum verbunden sind.
Der Staubehälter 2 weist einen Rücklaufanschlußkanal 18 auf, der über einen Steigkanal an einer höchsten Stelle des Staubehälters 2 in diesen ausmündet.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rücklaufanschlußkanal 18 mit einem Ablaufanschluß 19 eines Druckregelventils 20 verbunden ist, das in dem Rücklaufanschlußkanal 18 gehalten und mit einem Anschluß 21 mit dem Druckanschluß 6 verbunden ist.
Um einen gewissen Vordruck im Staubehälter 2 zu erreichen, ist vorgesehen, daß die Übertrittskanäle 16, die in den Tankraum 1 führen, gegenüber den Übertrittskanälen 10, die in den Staubehälter 2 führen, gedrosselt sind.
Für eine vorteilhafte Endmontage ist vorgesehen, daß alle Funktionsteile in einem Brennstoffördermodul 22 integriert sind, das einen mit dem Tank 1 verbindbaren Halteflansch 23 aufweist, wobei der außen liegende Teil des Halteflansches 23 elektrische Steckerkontakte 24 für die Elektropumpe 3 und ggf. weitere elektrische Einrichtungen sowie den Druckanschluß 6 aufweist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel läßt sich für die Brennstofförderung bei einer Brennkraftmaschine verwenden, die ein Kraftfahrzeug antreibt.
Bei Betrieb wird die Elektropumpe 3 mit elektrischer Spannung beaufschlagt und dadurch die beiden Pumpen 4, 5 angetrieben.
Hierbei fördert die Vorpumpe 4 aus dem Tank 1 in den Ringraum 7 und über den Filtereinsatz 8 in die Ringraum-Reinkammer 9, bis Brennstoff über die Übertrittskanäle 10 in den Staubehälter 2 eintritt. Der Brennstoff sammelt sich am Behälterboden, tritt über das Maschenfilter 12 in die Ansaugöffnung 11 der Nachpumpe 5 ein und wird über den Druckanschluß 6 zur Brennkraftmaschine gefördert. Die gegenüber der Nachpumpe 5 mit größerer Förderung arbeitende Vorpumpe 4 füllt den Staubehälter 2 solange, bis Überschußbrennstoff über die Übertrittskanäle 16 und die Fallkanäle 17 in den Tankraum 1 zurückfließt.
Die gegenüber den Übertrittskanälen 10 gedrosselten Übertrittskanäle 16 bewirken einen gewissen Vordruck im Staubehälter 2.
Sofern Gasblasen im Brennstoff enthalten sind, werden diese mit dem Überschußbrennstoff aus dem Staubehälter 2 abgeführt. Die aus der tiefsten Stelle des Staubehälters 2 ansaugende Nachpumpe 5 kann somit keine Gasblasen ansaugen.
Die von dem Druckregelventil 20 rückfließende Brennstoffmenge gelangt über den Rücklaufanschlußkanal 18 und den mit diesem verbundenen Steigkanal in den Staubehälter 2 und entgast dort ebenfalls.
Bei abgestellter Brennkraftmaschine verbleibt die im Staubehälter 2 enthaltene Brennstoffmenge und steht bei erneutem Betrieb für die Nachpumpe 5 zur Verfügung. Damit ist ein sicherer Start der Brennkraftmaschine erreichbar.
Treten bei heißer Brennkraftmaschine Gasblasen im Brennstoff auf, werden diese in den Tankraum 1 rückgeführt und gelangen nicht zur Nachpumpe 5. Die Maschenfilter 14, 12 vor der Vorpumpe 4 und der Nachpumpe 5 halten ggf. vereinzelt auftretende Gasblasen zurück.
Bei fast entleertem Tankraum 1 kann es bei Kurven- oder Bergfahrt zu einer Luftförderung über die Vorpumpe 4 kommen. Diese Luft wird über den Ringraum 7 in den Staubehälter 2 gefördert und verbleibt dort an der höchsten Stelle oder wird über die Übertrittskanäle in den Tankraum 1 rückgefördert.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung liegt eine vorteilhaft zu fertigende Brennstoffördereinrichtung vor, die mit geringem Bauraum zu realisieren ist. Diese weist auch Funktionsvorteile auf, insbesondere bei der Ausführung, bei der der Filtereinsatz 8 gegenüber dem Maschenfilter 12 relativ fein ausgeführt ist, z. B. mit einer Porengröße von 10 µm.
Durch die Anordnung des Filtereinsatzes 8 auf der Druckseite der Vorpumpe 4 kann das Maschenfilter 12 der Hauptstufe sehr grob ausgeführt werden (Urschmutzsieb), wodurch das Förderverhalten der Nachpumpe deutlich verbessert wird.
Durch den Entfall eines Feinfilters hinter der Nachpumpe steigt der Druck am Pumpenauslaß nicht in Abhängigkeit vom Durchlaßwiderstand des Filters (z. B. durch Schmutz im Filter) an.
Der max. zulässige Druckabfall am Filter (bis zu 0,3 bar) muß bei der Pumpenauslegung nicht berücksichtigt werden.
Die spezielle Anordnung auf der Niederdruckseite bewirkt wesentlich geringere Anforderungen an Druckfestigkeit und gar keine Anforderungen an die Dichtheit nach außen.
Dadurch lassen sich kostengünstige Werkstoffe und einfache Fertigungsverfahren einsetzen.

Claims (9)

1. Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Einbau im Tank eines Kraftfahrzeuges, mit zwei auf einer Antriebsachse einer Elektropumpe befindlichen Pumpen, die gemeinsam in einem Staubehälter angeordnet sind und von denen eine als Vorpumpe aus dem Tankraum in den Staubehälter fördert und die zweite als Nachpumpe aus dem Staubehälter über einen Druckanschluß zur Brennkraftmaschine fördert, wobei die Vorpumpe über einen die Elektropumpe umgebenden Ringraum in den Staubehälter fördert und die Nachpumpe aus der in Einbaulage tiefsten Stelle des Staubehälters ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (7) einen Filtereinsatz (8) aufweist, der eine Ringkammer- Reinkammer (9) bildet, die an ihrer in Einbaulage höchsten Stelle Übertrittskanäle (10) in den Staubehälter (2) aufweist.
2. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Staubehälter (2) und Ansaugöffnung (9) der Nachpumpe (5) durch ein Maschenfilter (12) kontrolliert wird.
3. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, der Filtereinsatz (8) gegenüber dem Maschenfilter (12) relativ fein ausgeführt ist, z. B. mit einer Porengröße von 10 µm.
4. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Tankraum (1) und Ansaugöffnung (13) der Vorpumpe (4) durch ein Maschenfilter (14) kontrolliert wird, das an einem Kragen (15) des Staubehälterbodens angeordnet ist.
5. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubehälter (2) in Einbaulage an seiner höchsten Stelle Übertrittskanäle (16) aufweist, die über Fallkanäle (17) mit dem Tankraum (1) verbunden sind.
6. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubehälter (2) einen Rücklaufanschlußkanal (18) aufweist, der über einen Steigkanal an einer höchsten Stelle des Staubehälters (2) in diesen ausmündet.
7. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufanschlußkanal (18) mit einem Ablaufanschluß (19) eines Druckregelventils (20) verbunden ist, das in dem Rücklaufanschlußkanal (18) gehalten und mit einem Anschluß (21) mit dem Druckanschluß (6) verbunden ist.
8. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittskanäle (16), die in den Tankraum (2) führen, gegenüber den Übertrittskanälen (10), die in den Staubehälter (2) führen, gedrosselt sind.
9. Brennstoffördereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Funktionsteile in einem Brennstoffördermodul (22) integriert sind, das einen mit dem Tank (1) verbindbaren Halteflansch (23) aufweist, wobei der außenliegende Teil des Halteflansches (23) elektrische Steckerkontakte (24) für den Elektromotor (3) und ggf. weitere elektrische Einrichtungen sowie den Druckanschluß (6) aufweist.
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