DE19509143A1 - Fuel pump for motor vehicle IC engine - Google Patents

Fuel pump for motor vehicle IC engine

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Abstract

A fuel delivery device is built into the tank has two pumps on a common axis and in the same stagnation chamber. One delivers fuel into this chamber from the tank and the other from here to the engine. The first pump delivers to an annular inner space within the stagnation chamber and the second pump sucks from the lowest point in the stagnation chamber. The annular space (7) holds a filter (8) forming an outer annular chamber (9) for filtered fuel and at its highest point are overflow channels (10) into the stagnation chamber. The connection between the stagnation chamber and the suction opening for the second pump(5) is via a mesh filter (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Einbau im Tank eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel delivery device for an internal combustion engine for installation in the tank of a motor vehicle according to the preamble of claim 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.Such a device is described in DE-OS 35 32 349. With her The aim is that even when the tank is almost empty, it is sufficient for cornering Fuel supply is available and an additional one for hot delivery Separation of gas bubbles on the one hand and fuel on the other hand takes place, so that on The inlet of the second pump is only gas-free fuel.

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.Because such a device compared to a conventional electric pump is more complex, is already proposed in DE-A1 37 13 276, a Inexpensive installation of the aforementioned type by reducing To create assembly costs and components, it being provided that the Fuel from a backing pump designed as a side channel pump Riser pipe is conveyed into the storage container.

Diese Maßnahme verhindert das Leerlaufen des Staubehälters über die Vorpumpe, wenn diese bereits Luft fördert oder bei abgestellter Brennkraftmaschine bzw. abgestelltem Elektromotor.This measure prevents the storage container from running empty via the backing pump, if it is already conveying air or if the internal combustion engine or turned off electric motor.

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. The fuel can degas in the storage container and the vapor bubbles that form are discharged from the storage container into the tank via a line. Who is in Fuel collecting fuel, which was pumped, arrives through an inlet into a second pump, here designed as an internal gear pump. This promotes through the electromotive not shown here Pump drive via an outlet to an injection, not shown.  

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.The arrangement of the riser pipe increases the installation space and the Assembly of the riser itself, especially in the version with cranked Press-fit section is very difficult.

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.For this reason, a not previously published DE-P 195 01 353.0 Solution proposed in which the riser pipe is omitted, installation space can be reduced can and overall functional advantages can be achieved.

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.This solution provides that the backing pump has an electric pump promotes surrounding annulus in the storage container, the annulus at its in the highest position in the installed position has transfer channels in the storage container and the Post-pump draws in from the lowest point in the storage container in the installed position.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch weitere Bauteilereduzierung bzw. -integration Funktions- und Kostenvorteile zu erlangen.Proceeding from this, the object of the invention is based on further Component reduction or integration to achieve functional and cost advantages.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen der Unteransprüche angegeben.This task is accomplished by those mentioned in the characterizing part of the main claim Features have been resolved. Advantageous further developments include the features of Subclaims specified.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend mit Angabe erreichbarer Vorteile beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will described below with details of achievable benefits.

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. The drawing shows a section through a tank 1 of a motor vehicle, from which the arrangement of a storage container 2 can be seen, which is also shown in section and in which an electric pump 3 is arranged with two pumps located on a drive shaft of an electric motor, one of which is used as a backing pump 4 promotes from the tank room into the storage container 2 and the second as a post-pump 5 from the storage container 2 via a pressure connection 6 to the internal combustion engine.

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.According to the invention, it is now provided that the backing pump 4 feeds into the storage container 2 via an annular space 7 surrounding the electric pump 3 , the annular space 7 having a filter insert 8 which forms an annular chamber clean chamber 9 which has transfer channels 10 in at its highest position in the installed position has the storage container 2 .

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.In a further development of the conveying device it is provided that the connection between the storage container 2 and the suction opening 11 of the post-pump 5 is controlled by a mesh filter 12 and also the connection between the tank space 1 and the suction opening 13 of the backing pump 4 is controlled by a mesh filter 14 which is attached to a collar 15 of the storage container bottom is arranged.

Zusätzlich kann der Staubehälter 2 in Einbaulage an seiner höchsten Stelle Übertrittskanäle 16 aufweisen, die über Fallkanäle 17 mit dem Tankraum verbunden sind.In addition, in the installed position, the storage container 2 can have transfer channels 16 at its highest point, which are connected to the tank space via drop channels 17 .

Der Staubehälter 2 weist einen Rücklaufanschlußkanal 18 auf, der über einen Steigkanal an einer höchsten Stelle des Staubehälters 2 in diesen ausmündet.The storage container 2 has a return connection channel 18 , which opens out into the storage container 2 at a highest point thereof via a riser channel.

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.In a further development of the invention it is provided that the return connection channel 18 is connected to an outlet connection 19 of a pressure control valve 20 which is held in the return connection channel 18 and is connected to the pressure connection 6 by a connection 21 .

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.In order to achieve a certain pre-pressure in the storage container 2 , it is provided that the transfer channels 16 , which lead into the tank space 1 , are throttled with respect to the transfer channels 10 , which lead into the storage container 2 .

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.For an advantageous final assembly, it is provided that all functional parts are integrated in a fuel delivery module 22 which has a holding flange 23 which can be connected to the tank 1 , the outer part of the holding flange 23 having electrical plug contacts 24 for the electric pump 3 and, if appropriate, further electrical devices as well has the pressure port 6 .

Das dargestellte Ausführungsbeispiel läßt sich für die Brennstofförderung bei einer Brennkraftmaschine verwenden, die ein Kraftfahrzeug antreibt.The illustrated embodiment can be used for fuel delivery Use an internal combustion engine that drives a motor vehicle.

Bei Betrieb wird die Elektropumpe 3 mit elektrischer Spannung beaufschlagt und dadurch die beiden Pumpen 4, 5 angetrieben.During operation, the electric pump 3 is acted upon by electrical voltage, thereby driving the two pumps 4 , 5 .

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.The backing pump 4 delivers from the tank 1 into the annular space 7 and via the filter insert 8 into the annular space clean chamber 9 until fuel enters the storage container 2 via the transfer channels 10 . The fuel collects on the bottom of the container, enters the suction opening 11 of the post-pump 5 via the mesh filter 12 and is conveyed to the internal combustion engine via the pressure connection 6 . The backing pump 4 , which operates with greater delivery compared to the post-pump 5, fills the storage container 2 until excess fuel flows back into the tank space 1 via the transfer channels 16 and the drop channels 17 .

Die gegenüber den Übertrittskanälen 10 gedrosselten Übertrittskanäle 16 bewirken einen gewissen Vordruck im Staubehälter 2.The transfer channels 16, which are throttled with respect to the transfer channels 10, bring about a certain upstream pressure in the storage container 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.If gas bubbles are contained in the fuel, these are removed from the storage container 2 with the excess fuel. The after-pump 5 sucking in from the deepest point of the storage container 2 can therefore not suck in any gas bubbles.

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. The amount of fuel flowing back from the pressure control valve 20 passes through the return connection duct 18 and the riser duct connected to it into the storage container 2 and also degasses there.

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.When the internal combustion engine is switched off, the amount of fuel contained in the storage container 2 remains and is available for the secondary pump 5 when it is operated again. This ensures that the internal combustion engine can be started safely.

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.If gas bubbles occur in the fuel when the internal combustion engine is hot, these are returned to the tank space 1 and do not reach the secondary pump 5 . The mesh filters 14 , 12 in front of the fore pump 4 and the after pump 5 hold back any gas bubbles that may occur.

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.When the tank space 1 is almost empty, air can be conveyed via the backing pump 4 when cornering or driving uphill. This air is conveyed via the annular space 7 into the storage container 2 and remains there at the highest point or is conveyed back into the tank space 1 via the transfer channels.

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.With the embodiment according to the invention, there is an advantageous fuel delivery device that can be realized with a small installation space. This also has functional advantages, in particular in the embodiment in which the filter insert 8 is made relatively fine compared to the mesh filter 12 , for. B. with a pore size of 10 microns.

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.Due to the arrangement of the filter insert 8 on the pressure side of the backing pump 4 , the mesh filter 12 of the main stage can be made very rough (primary dirt strainer), which significantly improves the delivery behavior of the backing pump.

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.Due to the elimination of a fine filter behind the post-pump, the pressure rises Pump outlet does not depend on the flow resistance of the filter (e.g. due to dirt in the filter).

Der max. zulässige Druckabfall am Filter (bis zu 0,3 bar) muß bei der Pumpenauslegung nicht berücksichtigt werden. The max. permissible pressure drop at the filter (up to 0.3 bar) must be at the Pump design is not taken into account.  

Die spezielle Anordnung auf der Niederdruckseite bewirkt wesentlich geringere Anforderungen an Druckfestigkeit und gar keine Anforderungen an die Dichtheit nach außen.The special arrangement on the low pressure side results in significantly less Requirements for compressive strength and no requirements for tightness outward.

Dadurch lassen sich kostengünstige Werkstoffe und einfache Fertigungsverfahren einsetzen.This enables inexpensive materials and simple manufacturing processes deploy.

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.1.Fuel delivery device for an internal combustion engine for installation in the tank of a motor vehicle, with two pumps located on a drive axis of an electric pump, which are arranged together in a storage container and one of which conveys as a backing pump from the tank space into the storage container and the second as a backing pump from the Conveys stowage container to the internal combustion engine via a pressure connection, the backing pump conveying into the stowage container via an annular space surrounding the electropump and sucking up the backing pump from the lowest position of the stowage container in the installed position, characterized in that the annular space ( 7 ) has a filter insert ( 8 ), which forms an annular chamber clean chamber ( 9 ) which, at its highest point in the installed position, has transfer channels ( 10 ) into the storage container ( 2 ). 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.2. Fuel delivery device according to claim 1, characterized in that the connection between the storage container ( 2 ) and suction opening ( 9 ) of the post-pump ( 5 ) is controlled by a mesh filter ( 12 ). 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. 3. Fuel delivery device according to claim 2, characterized in that the filter insert ( 8 ) with respect to the mesh filter ( 12 ) is relatively fine, z. B. with a pore size of 10 microns. 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.4. Fuel delivery device according to claim 2 or 3, characterized in that the connection between the tank chamber ( 1 ) and suction opening ( 13 ) of the backing pump ( 4 ) is controlled by a mesh filter ( 14 ) which is arranged on a collar ( 15 ) of the storage container bottom . 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.5. Fuel delivery device according to claim 4, characterized in that the storage container ( 2 ) in the installed position at its highest point has transfer channels ( 16 ) which are connected via drop channels ( 17 ) to the tank space ( 1 ). 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.6. Brennstoffördereinrichtung according to claim 5, characterized in that the storage container (2) has a return connection channel (18), which opens out via a riser duct at a highest point of the reservoir (2) therein. 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. 7. Fuel delivery device according to claim 6, characterized in that the return connection channel ( 18 ) is connected to an outlet connection ( 19 ) of a pressure control valve ( 20 ) which is held in the return connection channel ( 18 ) and with a connection ( 21 ) to the pressure connection ( 6 ) connected is. 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.8. Brennstoffördereinrichtung according to claim 6 or 7, characterized in that the overflow channels (16) leading into the tank space (2), are compared with the passage channels (10) leading into the storage container (2), throttled. 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.9. Fuel delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that all functional parts are integrated in a fuel delivery module ( 22 ) which has a holding flange ( 23 ) which can be connected to the tank ( 1 ), the outer part of the holding flange ( 23 ) having electrical plug contacts ( 24 ) for the electric motor ( 3 ) and possibly other electrical devices and the pressure connection ( 6 ).
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