DE19513822A1 - Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines KraftfahrzeugesInfo
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- DE19513822A1 DE19513822A1 DE1995113822 DE19513822A DE19513822A1 DE 19513822 A1 DE19513822 A1 DE 19513822A1 DE 1995113822 DE1995113822 DE 1995113822 DE 19513822 A DE19513822 A DE 19513822A DE 19513822 A1 DE19513822 A1 DE 19513822A1
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Description
Die Erfindung geht von einer Einrichtung zum Fördern von
Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeuges nach der Gattung des Patentanspruchs 1
aus. Derartige Einrichtungen werden in bekannter Weise aus
einer vorzugsweise von der Brennkraftmaschine angetriebenen
Kraftstofförderpumpe gebildet, die Kraftstoff aus einem Vor
ratstank ansaugt und zur Brennkraftmaschine bzw. einer an
dieser vorgesehenen Hochdruckeinspritzpumpe fördert.
Aus der DE 27 09 913 C2 ist eine für die Förderung von Kraft
stoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine ge
eignete Zahnradförderpumpe bekannt, die in ihrem Gehäuse eine
Pumpkammer aufweist, in der ein Paar rotierend angetriebener
und miteinander kämmender Zahnräder angeordnet ist, die ein
Fördermedium (z. B. Kraftstoff) aus einem Ansaugraum entlang
einem zwischen der Stirnfläche der Zahnräder und der Wand der
Pumpkammer gebildeten Förderkanal in einen Druckraum fördern.
Desweiteren ist es für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeu
gen bekannt, an diesen eine Unterdruckpumpe zur Erzeugung ei
nes Unterdruckes für einen Bremskraftverstärker des
Kraftfahrzeuges vorzusehen. Diese Unterdruckpumpe wird dabei
vorzugsweise von der Brennkraftmaschine angetrieben und ist
ebenfalls an dieser oder einer Hochdruckpumpe angebracht.
Dabei weisen diese bekannten Systeme jedoch den Nachteil auf,
daß sie als getrennte Baugruppen ausgebildet sind und somit
einen erheblichen Bauraum und Fertigungsaufwand beanspruchen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff
aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeuges mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die
Baueinheit der Pumpen und die vorzugsweise Unterbringung der
Kraftstofförderpumpe und der als Unterdruckpumpe wirkenden,
Luft fördernden Pumpe in einem gemeinsamen Pumpengehäuse der
benötigte Bauraum erheblich verringert werden kann. Zudem
wird der Fertigungsaufwand und das Gewicht der Pumpeneinheit
insgesamt reduziert, da nunmehr nur noch ein gemeinsames Pum
pengehäuse benötigt wird.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Pumpenaggregate, die
vorzugsweise als Zahnrad- und als Flügelzellenpumpe
ausgebildet sind, axial hintereinander anzuordnen, was neben
einer Minimierung der Baugröße insbesondere die Verwendung
einer einzigen, gemeinsamen Antriebswelle ermöglicht. Diese
Antriebswelle erfordert dann lediglich eine Verbindung zur
Nockenwelle, die in vorteilhafter Weise mittels eines
elastischen Koppelgliedes in Form einer Nut-Paßscheibenver
bindung (elastische Paßscheibe) erfolgt, das Lagetoleranzen
zwischen den Wellenenden ausgleicht und zudem eine Schwin
gungsentkopplung zwischen der Nockenwelle der Brennkraftma
schine und der Antriebswelle der Pumpen ermöglicht, wobei die
Zahnradförderpumpe als weiteres hydraulisches Dämpfungsglied
zwischen dem Rotor der Flügelzellenpumpe und der Nockenwelle
wirkt. Zudem wirkt die kraftschlüssige Verbindung zwischen
der Nockenwelle und der Antriebswelle auch als Sollbruchstel
le bei einem plötzlichen Blockieren einer der Pumpen oder der
Antriebswelle, so daß diese vor einer mechanischen Zerstörung
geschützt sind.
Durch die vorteilhafte Lagerung der Antriebswelle und des Ro
tors der Flügelzellenpumpe an einem zylindrischen Steg des
Pumpengehäuses überträgt die Antriebswelle lediglich das An
triebsmoment auf die Flügelzellenpumpe, stützt aber nicht de
ren Querkräfte ab, so daß die Antriebswelle dementsprechend
schlanker ausgelegt werden kann. Zudem ist so die Bearbeitung
der als Gleitlager für den Rotor wirkenden Außenfläche des
zylindrischen Gehäusestegs und der als Lauffläche für die
Flügel dienenden Pumpkammerwand der Flügelzellenpumpe in ei
nem Bearbeitungsvorgang möglich, was den Fertigungsaufwand
und die sich ergebenden Lagetoleranzen reduziert. Dabei kön
nen der Rotor der Flügelzellenpumpe und das Gehäuse als Alu
minimum-Druckgußteil ausgebildet sein, was neben einer
Verringerung des Gewichts den Vorteil hat, daß beide Bauteile
den gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen und im
Gehäuse vorgesehene Sicken und Bohrungen gußtechnisch
mitgeformt werden können. Für einen Schutz gegen Verschleiß
können die Aluminiumbauteile dabei zudem harteloxiert sein.
Für eine größere Wirksame Flügellänge sind die in Schlitzen
des Rotors verschiebbar geführten Flügel zudem in vorteilhaf
ter Weise schräg zu einer Radialebene des Rotors angeordnet.
Ein weiterer Vorteil wird durch das Ausbilden der Kraftstoff-
und Schmiermittelkanäle innerhalb des Pumpengehäuses in Form
von Sicken und das Verschließen des Pumpengehäuses und somit
der Pumpkammern und der Kanäle durch einfache Gehäusedeckel
aus Blech erreicht. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die
Pumpeinrichtung direkt derart an den Zylinderkopf der zu ver
sorgenden Brennkraftmaschine anzuflanschen, daß die
Anschlußbohrungen für den Kraftstoffrücklaufanschluß von der
Brennkraftmaschine und den Kraftstoffzulaufanschluß
(druckseitig) zur Brennkraftmaschine direkt aneinander anlie
gen, so daß auf zusätzliche Schlauchverbindungen verzichtet
werden kann. Der Kraftstoffrücklauf von der Brennkraftmaschi
ne erfolgt dabei über die Fördereinrichtung zum Vorratstank.
Die Drucksteuerung der Fördereinrichtung erfolgt in
konstruktiv einfacher Weise durch ein Druckbegrenzungsventil,
das, in einen in eine Rücklaufleitung mündenden Verbindungs
kanal zwischen dem Druckkanal und dem Rücklaufkanal
eingesetzt ist.
Die für beide Pumpen gemeinsame Schmiermittelversorgung ist
über eine Anschlußbohrung im Pumpengehäuse an den Schmiermit
telkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Dabei ist
diese Schmiermittelbohrung im Gehäuse schräg und versetzt zur
Schmiermittelbohrung im Flansch angeordnet, um die Schmier
mittelzufuhr zu drosseln. Das Schmiermittel gelangt über
Sicken in den Gleitlagerflächen und/oder eine Bohrung im Ro
tor durch die Pumpkammer der Flügelzellenpumpe an das der
Nockenwelle abgewandte Ende des Pumpengehäuses und tritt dort
aus einer Bohrung wieder in den Schmiermittelkreislauf der
Brennkraftmaschine aus.
Ein weiterer Vorteil wird durch die formschlüssige Verbindung
zwischen der Antriebswelle und dem getriebenen Zahnrad der
Förderpumpe erreicht, die dabei mittels eines in eine
Querbohrung der Antriebswelle eingesetzten Stiftes, einer auf
die Antriebswelle aufgebrachten formschlüssigen Kupplung, ei
ner aufgerollten oder gefrästen formschlüssigen Verzahnung
oder einer Paßfeder hergestellt werden kann.
Um den Kraftstoffzufluß zur Kraftstofförderpumpe und somit
das maximale Fördervolumen der Förderpumpe zu begrenzen kann
dabei zudem alternativ eine Drosselstelle, z. B. eine
Verengung in deren Ansaugleitung, z. B. in der Saugbohrung
vorgesehen werden.
Desweiteren ist es vorteilhaft, an den die Medien Kraftstoff
und Schmiermittel trennenden Wellendichtringen auf der An
triebswelle Nuten vorzusehen, die so ausgebildet sind, daß
ein Druckgefälle in Richtung Kraftstoffseite entsteht. Da
durch wird erreicht, daß bei möglichen Undichtheiten an den
Wellendichtringen ausschließlich Schmiermittel in das
Kraftstoffsystem gelangen kann, aber nie Kraftstoff in den
Schmierölkreislauf, was dort ein Verdünnen des Schmiermittels
zur Folge hätte.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des
Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der
Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zum
Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer
Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigen die Fig. 1 einen Schnitt durch die Fördereinrich
tung, die Fig. 2 und 3 zwei Seitenansichten der Fig. 1
mit dem verdeckten Verlauf der Pumpkammer der Zahnradpumpe
und der Kraftstoffkanäle, die Fig. 4 eine Darstellung analog
der Fig. 2 in der die Bauteile der Flügelzellenpumpe gezeigt
sind und die Fig. 5 in einen Ausschnitt aus der Fig. 4, der
das zwischen Rücklaufkanal und Druckkanal eingesetzte
Druckbegrenzungsventil zeigt.
Die in den Fig. 1 bis 4 nur mit ihren erfindungswesentli
chen Bauteilen dargestellte Einrichtung zum Fördern von Kraft
stoff aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter zu einer
ebenfalls nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeuges, bzw. zu deren Hochdruckeinspritzpumpe weist
ein Pumpengehäuse 1 auf, in das eine als Zahnradpumpe 3 aus
gebildete Kraftstofförderpumpe und eine als Flügelzellenpumpe
5 ausgebildete, Luft fördernde Pumpe (im folgenden Unter
druckpumpe) eingesetzt sind.
Dabei kann die Förderpumpe alternativ auch als eine andere
Verdrängerpumpe, z. B. als Rollenzellenpumpe ausgebildet sein.
Das Pumpengehäuse 1 weist in seinem Inneren eine kreisförmige
Ausnehmung auf, die eine zu einer Stirnfläche 9 des
Pumpengehäuses 1 offene Pumpkammer 7 der Flügelzellenpumpe 5
bildet und die radial einwärts durch einen exzentrisch zur
Pumpkammer 7 angeordneten zylindrischen Gehäusesteg 11 be
grenzt ist. In diesen Gehäusesteg 11 ist eine axiale
Durchgangsbohrung 13 eingebracht, in der eine Antriebswelle
15 drehbar geführt ist, die in der von der Stirnfläche 9 ab
gewandten Richtung aus dem Pumpengehäuse 1 ragt. Auf das aus
dem Pumpengehäuse 1 ragende freie Ende der Antriebswelle 15
ist eine Mitnehmerscheibe 17 aufgepreßt, in der Nuten zur
Aufnahme eines elastischen Koppelgliedes in Form einer Paßfe
der 19 vorgesehen sind. Die von der Mitnehmerscheibe 17 vor
stehenden Enden der Paßfeder 19 greifen formschlüssig in ent
sprechende Ausnehmungen einer nicht dargestellten Nockenwelle
der Brennkraftmaschine, deren freies Wellenende zur
Antriebswelle fluchtend angeordnet ist, so daß die Drehbewe
gung der Nockenwelle über das elastische Koppelglied 19 und
die Mitnehmerscheibe 17 auf die Antriebswelle 15 übertragen
wird.
Das Pumpengehäuse 1 weist an seiner zweiten, der Mitnehmer
scheibe 17 zugewandten Stirnfläche 21 eine ovale, eine Pump
kammer 23 der Zahnradpumpe 3 bildende Ausnehmung auf, die
durch eine Gehäusezwischenwand von der Pumpkammer 7 getrennt
ist und die von der Antriebswelle 15 durchdrungen wird. Dabei
ist ein erstes Zahnrad 25 eines miteinander an seinen
Stirnflächen kämmenden Zahnradpaares auf der Antriebswelle 15
innerhalb der Pumpkammer 23 mittels eines in die Antriebs
welle 15 eingepreßten Stiftes 27 formschlüssig mit dieser
verbunden. Das zweite nicht näher dargestellte Zahnrad ist in
der Seitenansicht (Fig. 2, 3) schräg zum ersten Zahnrad 25 ver
setzt angeordnet, wobei dessen Achse ebenfalls im Pumpenge
häuse 1 gelagert ist. Alternativ ist dabei zur Lagerung des
zweiten Zahnrades auch ein zylindrischer Gehäusesteg anstelle
der Achse möglich. Ein oberer, sich radial an die Zahnräder
in Höhe des Zahneingriffs anschließender Abschnitt der Pump
kammer 23 bildet dabei einen Ansaugraum 29 und ein unterer,
diesem am Zahnradeingriff gegenüberliegender Abschnitt der
Pumpkammer 23 einen Druckraum 31 der Zahnradpumpe 3. In den
Ansaugraum 29 mündet eine Saugbohrung 33 im Pumpengehäuse,
die mit einer Kraftstoffleitung vom Vorratstank verbunden
ist.
Diese Saugbohrung 33 kann dabei auch mit einer Engstelle ver
sehen sein, um den maximalen Volumenstrom durch
"Saugdrosselung" zu begrenzen.
Vom Druckraum 31 führt ein Druckkanal 35 ab, der durch eine
Sicke in der Stirnfläche 21 des Pumpengehäuses 1 gebildet ist
und der sich bis in einen Steg 37 des Pumpengehäuses 1 er
streckt. Parallel zu diesem Druckkanal 35 ist ein ebenfalls
durch eine Sicke gebildeter Rücklaufkanal 39 angeordnet, der
über eine Verbindungsbohrung 41 mit dem Druckkanal 35
verbunden ist und sich von dieser ausgehend etwa bis an das
Ende des Druckkanals 35 erstreckt. Die Pumpkammer 23, der
Druckkanal 35 und der Rücklaufkanal 39 sind auf der dem Ge
häuse 1 abgewandten Seite durch einen auf die Stirnfläche 21
des Pumpengehäuses 1 dichtend aufgeschraubten ersten
Gehäusedeckel 43 verschlossen, in dem eine vom Druckkanal 39
abführende Druckbohrung 45 und eine vom Rücklaufkanal 39 ab
führende Rücklaufbohrung 47 angeordnet sind. Dabei ist der
Gehäusedeckel 43 seinerseits so an den Zylinderkopf der zu
versorgenden Brennkraftmaschine angeflanscht, daß die
Druckbohrung 45 und die Rücklaufbohrung 47 direkt an
entsprechende Kraftstoffkanäle im Zylinderkopf münden.
Um die Pumpkammer 23 der Zahnradpumpe 3 gegen die Brennkraft
maschine und die Flügelzellenpumpe 5 abzudichten, sind neben
verschiedenen Dichtringen am Gehäusedeckel zwei Wellendicht
ringe 49 auf der Antriebswelle 15 angeordnet, die die
Pumpkammer 23 an der Antriebswelle 15 verschließen.
Die in den Fig. 1 und 4 näher dargestellte Flügelzellen
pumpe 5 wird aus einem in der Pumpkammer 7 angeordneten zy
linderförmigen Rotor 51 mit einer axialen Bohrung gebildet,
der mit seiner zylindrischen Innenwandfläche 53 in Form einer
Gleitlagerung auf der Mantelfläche des zylindrischen
Gehäusestegs 11 geführt ist. Der Rotor 51 ist über eine auf
das der Zahnradpumpe 3 abgewandte Ende der Antriebswelle 15
aufgepreßte Kupplungsscheibe 55 formschlüssig mit der
Antriebswelle 15 verbunden, die sich andererseits an einem
zweiten, die Pumpkammer 7 der Flügelzellenpumpe 5 verschlie
ßenden Gehäusedeckel 56 abstützt, der dichtend an der
Stirnfläche 9 des Pumpengehäuses 1 verschraubt ist.
In der die Pumpkammer 7 radial einwärts begrenzenden
zylindrischen Außenwandfläche 57 des Rotors 51 sind
vorzugsweise drei Schlitze 59 zur verschiebbaren Aufnahme von
Flügeln 61 vorgesehen, die in Drehrichtung des Rotors 51 aus
dessen Radialebene gekippt sind. Da der Rotor 51 derart ex
zentrisch in der Pumpkammer 7 angeordnet ist, daß er zum Teil
mit seiner Außenwandfläche 57 an der radialen Pumpkammerwand
63 der Pumpkammer 7 anliegt, sind die Schlitze 59 so
ausgeführt, daß sie ein vollständiges Eintauchen der Flügel
61 sowie eine ausreichende Führung bei maximalem Austauchen
ermöglichen, sowie Dichtflächen zu den Flügeln 61 bilden, um
bei einer Druckbeaufschlagung der im Rotor 51 befindlichen
Flügelenden durch das Schmieröl, die Flügel 61 zwangsweise
während der Saugphase radial nach außen zu drücken und somit
die Anpreßkraft und Dichtwirkung der Flügel 61 am Gehäuse 1
vor allem bei niedrigen Drehzahlen zu verbessern.
Ein oberer Bereich der Pumpkammer 7 bildet bei Drehung des
Rotors 51 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 4) einen
Ansaugbereich 65 der Flügelzellenpumpe 5, in den eine
Anschlußbohrung 67 mündet, in die ein Anschlußstutzen 69 ein
gesetzt ist, auf den eine Schlauchleitung von einem
Bremskraftverstärker des Kraftfahrzeuges aufsteckbar ist. Um
dabei möglichst wirksam einen Unterdruck im Bremskraftver
stärker aufbauen zu können, ist dem Anschlußstutzen 69 zudem
ein in Richtung Pumpkammer 7 öffnendes Rückschlagventil 71
innerhalb der Bohrung 67 vorgeschaltet.
Die Druckabführung aus der Flügelzellenpumpe 5 erfolgt mit
tels einer Abführungsbohrung 73, die vom Bereich des
kleinsten Querschnitts der Pumpkammer 7 der Flügelzellenpumpe
5 abführt und austrittsseitig an einen mit dem Schmiermittel
kreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossenen Flansch am
Zylinderkopf verbunden ist.
Die Schmierung der Flügelzellenpumpe 5 erfolgt über eine in
der Fig. 1 näher dargestellte, schräg angeordnete Schmier
mittelbohrung 75, die über eine entsprechende Bohrung 77 im
ersten Gehäusedeckel 43 an den Schmiermittelkreislauf der
Brennkraftmaschine angeschlossen ist und die in Höhe der
Stirnfläche des Rotors 51 in die Pumpkammer 7 mündet. Der Ro
tor 51 weist dabei zur Weiterleitung des Schmiermittels (Öl)
eine Ringnut 79 in seiner Stirnfläche, sowie Sicken in der
Innenwandfläche 53 und alternativ eine koaxiale Durchgangs
bohrung 81 auf, über die das Schmiermittel in die Pumpkammer
7 gelangt, von wo aus es über die Abführungsbohrung 73 zurück
in den Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine gelangt.
Dabei wird diese Durchgangsbohrung 81 im Ausführungsbeispiel
durch die die Flügel 61 aufnehmenden Führungsschlitze 59 ge
bildet, die den Rotor 51 in axialer Richtung durchdringen
Zur Schmierung der Antriebswelle 15 sind zudem Sicken in der
Wand der Durchgangsbohrung 13 vorgesehen.
Zur Druckbegrenzung des von der Zahnradförderpumpe 3
geförderten Kraftstoffes ist ein Druckbegrenzungsventil 83 in
die Verbindungsbohrung 41 zwischen dem Druckkanal 35 und dem
Rücklaufkanal 39 eingesetzt.
Dieses in der Fig. 5 näher dargestellte Druckbegrenzungsven
til 83 ist an eine Rücklaufleitung 85 zum Vorratstank der
Brennkraftmaschine angeschlossen und weist zwischen den Ein
mündungen des Druckkanals 35 und des Rücklaufkanals 39 ein
Ventilglied 87 auf, das von einer Ventilfeder 89 in Anlage an
einem durch einen Bohrungsabsatz gebildeten Sitz 91 gehalten
wird. Die Ventilfeder 89 stützt sich dabei andererseits an
einer Spannhülse 93 ab, über deren Lage in der Verbindungs
bohrung 41 die Vorspannkraft der Ventilfeder 89 und somit der
Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 83 einstellbar ist.
Dieses Druckbegrenzungsventil 83 Wird auch als Druckregelven
til verwendet, um den maximalen Volumenstrom über den
proportional auftretenden Gegendruck fortlaufend zu
begrenzen.
Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung arbeitet in folgender
Weise.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine treibt die
Nockenwelle der Brennkraftmaschine die Antriebswelle 15 der
Fördereinrichtung über die elastische Kopplung an der
Mitnehmerscheibe 17 rotierend an. Diese Drehbewegung der An
triebswelle 15 wird auf das erste Zahnrad 25 der Zahnradför
derpumpe 3 übertragen, das seinerseits das mit ihm kämmende
zweite Zahnrad antreibt. Dabei wird in bekannter Weise Kraft
stoff über die Saugbohrung 33 aus dem Vorratstank in den
Saugraum 29 der Zahnradpumpe 3 angesaugt, wobei die
Zahnradpumpe 3 auch in der Lage ist Luft anzusaugen und zu
fördern, so daß sie sich bei entleerten Kraftstoffleitungen
selbständig "entlüften" kann. Dieser Kraftstoff wird dann
über einen zwischen den kämmenden Stirnflächen der Zahnräder
in den Druckraum 31 gefördert, von wo der Kraftstoff über den
Druckkanal 35 zur Druckbohrung 45 und weiter zur Brennkraft
maschine oder einer an dieser vorgesehenen Hochdruckein
spritzpumpe strömt.
Die Druckbegrenzung des geförderten Kraftstoffes erfolgt da
bei mittels des in die Verbindungsbohrung 41 eingesetzten
Druckbegrenzungsventils 83, das ab einem bestimmten Druck im
Druckkanal 35 öffnet, so daß der Kraftstoff in die Rücklauf
leitung 85 abströmen kann. Diese Rücklaufleitung 85 dient da
bei auch der Rückführung des nicht benötigten Kraftstoffes an
der Brennkraftmaschine, wozu ein Rücklauf der Brennkraftma
schine in den Rücklaufkanal 39 der Fördereinrichtung mündet,
der ständig über die Verbindungsbohrung 41 mit der Rücklauf
leitung 85 zum Vorratstank verbunden ist.
Der über die Kupplungsscheibe 55 rotierend angetriebene Rotor
51 der Flügelzellenpumpe 5 saugt während seines Umlaufens in
der Pumpkammer 7 über den Anschlußstutzen 69 Luft vom
Bremskraftverstärker ab, wozu das durch die Flügel 61
begrenzte Volumen der einzelnen Kammern während der
Drehbewegung des Rotors 51 von der Mündung der Anschlußboh
rung 67 ausgehend vergrößert wird, so daß in bekannter Weise
ein Unterdruck erzeugt wird. Im weiteren Verlauf der
Drehbewegung, nach Austauchen der jeweiligen Kammer aus der
Überdeckung mit der Anschlußbohrung 67 verringert sich deren
Volumen, so daß das eingeschlossene Luftvolumen gemeinsam mit
dem die Pumpkammer 7 durchströmenden Schmiermittel mit Druck
in die Abführungsbohrung 73 gefördert wird, von der dieses
Gemisch wieder dem Schmiermittelkreislauf der Brennkraftma
schine zugeführt wird.
Dabei vermeidet das Rückschlagventil 71 ein Rückströmen von
Luft zum Bremskraftverstärker, insbesondere nach dem
Abschalten der Brennkraftmaschine.
Es ist somit mit der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung mög
lich, die bisher getrennten Aggregate zum Fördern von
Kraftstoff und zum Aufbau des Unterdrucks in konstruktiv ein
facher Weise in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen und
beide Aggregate mit einer gemeinsamen Antriebswelle
anzutreiben, was den Fertigungsaufwand und den benötigten
Bauraum erheblich reduziert.
Claims (21)
1. Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem
Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeu
ges, mit einer in eine Förderleitung vom Vorratstank zur
Brennkraftmaschine eingesetzten Förderpumpe (3), die in ihrem
Gehäuse (1) wenigstens eine Pumpkammer (23) aufweist, mit ro
tierend angetriebenen Verdrängungselementen, insbesondere ei
ner Zahnradpumpe, die Kraftstoff aus einem mit dem Vorrats
tank verbindbaren Ansaugraum (29) in einen wenigstens
mittelbar mit der Brennkraftmaschine verbindbaren Druckraum
(31) fördern, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (3)
mit einer Luft fördernden Pumpe (5) eine Baueinheit bildet,
deren Saugseite (65) zur Erzeugung eines Unterdruckes mit ei
nem Bremskraftverstärker des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Förderpumpe (3) und die Luft fördernde Pumpe (5) koaxial
nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet
sind und von einer gemeinsamen Antriebswelle (15) rotierend
angetrieben werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die in das gemeinsame Gehäuse (1) der Förderpumpe (3)
eingesetzte Luft fördernde Pumpe als Flügelzellenpumpe (5)
ausgebildet ist, mit einem im Gehäuse (1) gelagerten,
rotierend angetriebenen Rotor (51), in dem Führungsschlitze
(59) zur Aufnahme einer Vielzahl von Flügeln (61) vorgesehen
sind, deren axial auswärts Weisende Enden an der Wand einer
exzentrisch zur Rotorachse angeordneten Pumpkammer (7), der
Flügelzellenpumpe (5) dichtend gleiten
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die als Zahnradförderpumpe (3) ausgebildete Förderpumpe und
die Flügelzellenpumpe (5) axial hintereinander angeordnet
sind und daß das getriebene Zahnrad (25) der Förderpumpe (3)
und der Rotor (51) der Flügelzellenpumpe (5) von der
gemeinsamen Antriebswelle (15) rotierend angetrieben Werden.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die gemeinsame Antriebswelle (15) mittels eines elastischen
Koppelglieds mit einem axialen Ende einer Nockenwelle der
Brennkraftmaschine
Verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das elastische Koppelglied durch wenigstens eine Paßfeder
(19) aus elastischem Material gebildet ist, die jeweils in
eine an der Stirnfläche der Nockenwelle und der Stirnfläche
einer auf die Antriebswelle (15) aufgepreßten Mitnehmerschei
be (17) vorgesehenen Nut hineinragt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
auf das dem Koppelglied (17, 19) zur Nockenwelle abgewandte
Ende der Antriebswelle (15) eine Kupplungsscheibe (55) aufge
preßt ist, die formschlüssig mit dem Rotor (51) der
Flügelzellenpumpe (5) Verbunden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein zylindrischer Gehäusesteg (11) im Pumpengehäuse (1) vor
gesehen ist, auf dessen Mantelfläche der Rotor (51) der Flü
gelzellenpumpe (5) gleitend geführt ist und in dem koaxial
zum Rotor (51) eine Durchgangsbohrung (13) angeordnet ist, in
der die Antriebswelle (15) gleitend geführt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die radial beweglichen Flügel (61) der Flügelzellenpumpe (5)
in Drehrichtung des Rotors (51) aus dessen Radialebene ge
kippt angeordnet sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine, einen Anschlußstutzen (69) für eine Schlauchverbindung
zum Bremskraftverstärker aufnehmende Anschlußbohrung (67) in
die Pumpkammer (7) der Flügelzellenpumpe (5) mündet und daß
dem Anschlußstutzen (69) ein in Richtung Pumpkammer (7) öff
nendes Rückschlagventil (71) vorgeschaltet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine schräg in das Pumpengehäuse (1) eingebrachte, an den
Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossene
Schmierbohrung (75) an der der Nockenwelle zugewandten Stirn
fläche des Rotors (51) mündet, wobei im Bereich dieser Mün
dung eine Ringnut (79) in der Stirnfläche des Rotors (51) an
geordnet ist, von der Sicken in der radialen Innenwandfläche
(53) und/oder eine koaxiale Durchgangsbohrung (81) im Rotor
(51) zu der der Nockenwelle abgewandten Stirnfläche (9) des
Pumpengehäuses (1) abführen, sowie mit einer von dieser ab
führenden Schmiermittelaustrittsbohrung (73), die an den
Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen
ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das getriebene Zahnrad (25) der Zahnradförderpumpe (3) form
schlüssig mit der Antriebswelle (15) verbunden ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein an den Rücklauf der Brennkraftmaschine angeschlossener
Rücklaufkanal (39) und ein vom Druckraum (31) der Pumpkammer
(23) der Zahnradpumpe (3) abführender Druckkanal (35) im Pum
pengehäuse (1) als Sicke an einer Gehäusestirnfläche (21)
ausgebildet ist.
14. Einrichtung nach Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Pumpengehäuse (1) an seinen senkrecht zur
Achse der Antriebswelle (15) angeordneten Stirnflächen (21, 9)
durch jeweils einen Gehäusedeckel verschlossen ist, wobei ein
das Pumpengehäuse (1) auf der der Nockenwelle zugewandten
Seite verschließender erster Gehäusedeckel (43) die
Pumpkammer (23) der Zahnradförderpumpe (3) sowie den
Rücklauf- und Druckkanal (39, 35) und ein das Pumpengehäuse
(1) auf der der Nockenwelle abgewandten Seite verschließender
zweiter Gehäusedeckel (56) die Pumpkammer (7) der Flügelzel
lenpumpe (5) verschließt.
15. Einrichtung nach Ansprüchen 7 und 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kupplungsscheibe (55) am zweiten Gehäuse
deckel (56) anliegt.
16. Einrichtung nach Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß im ersten Gehäusedeckel (43) eine in den Rück
laufkanal (39) mündende Rücklaufbohrung (47) von der
Brennkraftmaschine und eine in den Druckkanal (35) mündende
Druckbohrung (45) vorgesehen sind, an die auf der dem
Pumpengehäuse (1) abgewandten Stirnfläche des ersten
Gehäusedeckels (43) die jeweiligen Anschlußbohrungen im Zy
linderkopf der Brennkraftmaschine dichtend anliegen.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
ein mit einer Rücklaufleitung (85) zum Vorratstank verbunde
ner Verbindungskanal (41) zwischen dem Rücklaufkanal (39) und
dem Druckkanal (35) im Pumpengehäuse (1) angeordnet ist, in
den ein die Verbindung zwischen Druckkanal (35) und dem stän
dig mit der Rücklaufleitung (85) verbundenen Rücklaufkanal
(39) aufsteuerndes Druckbegrenzungsventil (83) eingesetzt
ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pumpkammer (23) der Zahnradförderpumpe (3) mittels zweier
auf der Antriebswelle (15) angeordneter Wellendichtringe (49)
gegen die Flügelzellenpumpe (5) und die Brennkraftmaschine
abgedichtet ist.
19. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahnradförderpumpe (3) Kraftstoff zu einer Hochdruckein
spritzpumpe der Brennkraftmaschine fördert.
20. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
in einer in die Pumpkammer (23) der Förderpumpe <3) mündenden
Kraftstoffzulaufleitung (33) eine Drosselstelle vorgesehen
ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Medien Kraftstoff und Schmiermittel trennenden Wel
lendichtringe (49) derart durch Nuten mit der Pumpkammer (23)
der Förderpumpe (3) verbunden sind, daß ein Druckgefälle in
Richtung Pumpkammer (23) entsteht.
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