DE19651650A1

DE19651650A1 - Strömungspumpe

Info

Publication number: DE19651650A1
Application number: DE19651650A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Schmieder; Willi Strohl; Jochen Rose; Erich Eiler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-06-18
Also published as: KR19990082290A; WO1998026184A1; JP2000505857A; US6113362A; CN1209863A; BR9707633A; EP0883748A1; CN1096572C

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Strömungspumpe zum Fördern von Fluid aus einem Vorratsbehälter zu einem Fluidverbraucher, insbesondere zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Eine Strömungspumpe dieser Art ist beispielsweise aus der DE 40 50 521 A1 bekannt und wird bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzsystemen zur Versorgung des Kraftstoffeinspritzsystems mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank eingesetzt. Ein Kraftstoffeinspritzsystem mit im Kraftstofftank integrierter Kraftstofförderpumpe ist beispielsweise aus der US 4 649 884 bekannt. Bei solchen Kraftstoffeinspritzsystemen fördert die elektrisch angetriebene Strömungspumpe unabhängig von dem tatsächlichen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine immer soviel Kraftstoff aus dem Kraftstofftank, daß der maximale Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine und systembedingte Zusatzmengen voll abgedeckt sind. Die überschüssige Kraftstoffmenge wird in einem Druckregler entspannt und über eine Rücklaufleitung wieder in den Kraftstofftank zurückgeführt. Der Druckregler stellt damit einen geregelten Drosselquerschnitt dar, an dem die von dem unter Druck stehenden Kraftstoff mitgeführte hydraulische Energie in Strömungsturbulenzen, Wärme und teilweise auch in Verdampfungswärme überführt wird. Dabei werden im Mittel ca. 90% der von der Strömungspumpe erzeugten hydraulischen Leistung wieder vernichtet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Strömungspumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch Einleitung der rücklaufenden überschüssigen Fördermenge in den Seitenkanal der Strömungspumpe die rücklaufende Fördermenge im Druckregler nur auf einen Druck entspannt wird, der von der Strömungspumpe an der Mündungsstelle der Rücklaufleitung aufgebaut wird, und mit diesem Restdruck wieder in die Strömungspumpe eingeschleust wird. Damit wird ein Großteil der von der Strömungspumpe beim Fördern erzeugten hydraulischen Energie wieder in die Strömungspumpe zurückgespeist, so daß der Wirkungsgrad der Strömungspumpe erheblich verbessert wird. Selbstverständlich hängt das Maß der Wirkungsgradverbesserung von der Rücklaufmenge und somit von dem tatsächlichen Fluidverbrauch ab. Bei Brennkraftmaschinen ist im Leerlauf die Wirkungsgradverbesserung maximal, unter Vollast minimal. In allen Fällen ergibt sich aber eine verbrauchsabhängig reduzierte Leistungsaufnahme der Strömungspumpe.

Die erzielte Wirkungsgradverbesserung hängt auch davon ab, an welcher Stelle im Seitenkanal die rücklaufende Fördermenge wieder eingespeist wird. Als optimal hat sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Stelle des Seitenkanals erwiesen, in der ca. 60-70% des Enddrucks der Strömungspumpe aufgebaut ist.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Strömungspumpe möglich.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Strömungspumpe, teilweise geschnitten, in einem Kraftstoff-Förderkreislauf mit Kraftstoff-Förderleitung, Kraftstoff-Einspritzsystem und Kraftstoff-Rücklaufleitung einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht eines Gehäusedeckels der Strömungspumpe in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellte Strömungspumpe, auch Seitenkanalpumpe genannt, dient zum Fördern von Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstofftank zu einem Kraftstoff-Einspritzsystem 10, einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Strömungspumpe üblicherweise im Kraftstofftank angeordnet ist. Der von der Strömungspumpe in eine Förderleitung 14 geförderte Kraftstoff durchläuft dabei zunächst einen Kraftstoffilter 11 und wird dann in einem Kraftstoffverteiler auf die einzelnen, den Verbrennungszylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Kraftstoffeinspritzdüsen aufgeteilt. Der nicht zur Einspritzung gelangende überschüssige Kraftstoff wird über einen Druckregler 12 in eine Kraftstoff-Rücklaufleitung 13 eingespeist, die wieder zurück zur Strömungspumpe geführt ist.

Die Strömungspumpe weist einen in einem Pumpengehäuse 15 ausgebildeten Pumpenraum 16 auf, der von zwei quer zur Pumpenachse sich erstreckenden, axial voneinander beabstandeten Seitenwänden 17, 18 und einer die Seitenwände längs deren Peripherie miteinander verbindenden Peripherwand 19 begrenzt ist. Die Seitenwand 17 und die Peripherwand 19 sind an einem im Pumpengehäuse 15 festgelegten Pumpengehäuse 15 ausgebildet, während die Seitenwand 18 an einem Ansaug- oder Gehäusedeckel 21 ausgebildet ist, der mit dem Zwischengehäuse 20 fest verbunden ist. Das einen Elektromotor 22 und ein Pumpenauslaßventil 23 aufnehmende Pumpengehäuse 15 übergreift das Zwischengehäuse 20 und ist am Gehäusedeckel 21 umbördelt. Im Zwischengehäuse 20 ist noch ein die Seitenwand 17 durchdringender Ausgangskanal vorgesehen, der eine Verbindung zwischen dem Pumpenraum 16 und dem Innern des Pumpengehäuses 15 herstellt, aus dem der geförderte Kraftstoff über das Pumpenauslaßventil 23 in die Förderleitung 14 gelangt.

Im Pumpenraum 16 ist koaxial zur Pumpenachse ein Pumpen- oder Laufrad 24 angeordnete das drehfest auf einer Abtriebswelle 25 des Elektromotors 22 sitzt, die ihrerseits im Zwischengehäuse 20 gelagert ist. Das Laufrad 24 besitzt eine Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, hier im einzelnen nicht dargestellten Laufradschaufeln, die an ihrem von der Pumpenachse abgekehrten Ende durch einen kreisförmigen Außenring 241 miteinander verbunden sind.

Bei einer einflutigen Strömungspumpe ist in der vom Gehäusedeckel 21 gebildeten Seitenwand 18 ein konzentrisch zur Pumpenachse verlaufender Seitenkanal 26 als eine im Querschnitt etwa halbkreisförmige, zum Pumpenraum 16 hin offene Nut ausgebildet. Der Seitenkanal 26 erstreckt sich von einem Kanalanfang 261 bis zu einem Kanalende 262, wobei zwischen dem Kanalanfang 261 und dem Kanalende 262 ein Steg verbleibt (vgl. Fig. 2). Bei einer zweiflutig ausgebildeten Strömungspumpe ist - wie in Fig. 1 dargestellt ist - in der von dem Zwischengehäuse 20 gebildeten Seitenwand 17 ein gleichartiger Seitenkanal 27 eingebracht, dessen Kanalende an der Mündungsöffnung des hier nicht dargestellten Verbindungskanals zum Innern des Pumpengehäuses 15 liegt.

Im Kanalanfang 261 des Seitenkanals 27 mündet ein Pumpeneingang 28, der von einem Ansaugstutzen 29 umschlossen ist und über den die Strömungspumpe Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter ansaugt. Im Seitenkanal 26 mündet zudem im Abstand vor dem Kanalende 262 ein weiterer Pumpeneingang 30, der von einem Anschlußstutzen 31 umschlossen ist. Ansaugstutzen 29 und Anschlußstutzen 31 sind einstückig mit dem Gehäusedeckel 21 ausgebildet. Die Mündungsstelle des weiteren Pumpeneingangs 30 (Fig. 2) in dem Seitenkanal 26 liegt bevorzugt an einer solchen Stelle des Seitenkanals 26, an der bei laufender Strömungspumpe etwa 50-80%, insbesondere etwa 60-70%, des Pumpenenddrucks aufgebaut ist. An den Anschlußstutzen 31 ist die Rücklaufleitung 13 angeschlossen, so daß der vom Einspritzsystem über den Druckregler 12 zurückgeführte Kraftstoff wieder in die Strömungspumpe zurückgespeist wird. Da die Einspeisestelle für den Kraftstoff in der Strömungspumpe einen Druck aufweist, der ca. 60-70% des Pumpenenddrucks beträgt, kann der Kraftstoff im Druckregler 12 auch nur auf dieses Druckniveau entspannt werden, so daß ein Teil der von der Strömungspumpe dem Kraftstoff beim Fördern aufgedrückten hydraulischen Energie wieder in die Strömungspumpe zurückgeführt wird, wodurch sich deren Wirkungsgrad verbessert.

Claims

1. Strömungspumpe zum Fördern von Fluid aus einem Vorratsbehälter zu einem Fluidverbraucher, insbesondere zum Fördern von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Pumpengehäuse (15) ausgebildeten, von zwei voneinander beabstandeten, parallelen Seitenwänden (17, 18) begrenzten Pumpenraum (16), mit mindestens einem in einer der Seitenwände (18) angeordneten, zum Pumpenraum (16) hin offenen, nutartigen Seitenkanal (26), der sich konzentrisch zur Pumpenachse von einem Kanalanfang (261) zu einem davon getrennten Kanalende (262) erstreckt, mit einem im Kanalanfang (261) mündenden Pumpeneingang (28) und mit einem im Pumpenraum (16) koaxial zur Pumpenachse angeordneten, rotierenden Pumpen- oder Laufrad (24), dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Pumpeneingang (30) zum Anschließen einer überschüssige Fördermenge rückführenden Rücklaufleitung (13) vorgesehen ist und daß der weitere Pumpeneingang (30) im Seitenkanal (26) im Abstand vor dem Kanalende (262) mündet.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Pumpeneingang (30) an einer Stelle des Seitenkanals (26) einmündet, an der etwa 50-80%, insbesondere etwa 60-70%, des Pumpenenddrucks aufgebaut ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Pumpeneingang (30) mit einem Anschlußstutzen (31) für die Rücklaufleitung (13) versehen ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (31) und ein den Pumpeneingang (28) umschließende Ansaugstutzen (29) in einem das Pumpengehäuse (15) stirnseitig abschließenden Gehäusedeckel (21) ausgebildet sind, der die den Pumpenraum (16) begrenzende Seitenwand (18) mit Seitenkanal (26) enthält.

5. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Ansaugstutzen (29), Anschlußstutzen (31) und Seitenwand (26) einstückig mit dem Gehäusedeckel (21) ausgebildet sind.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch ihre Anordnung in einer Kraftstoffversorgungsvorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, die eine an einem Pumpenausgang (Pumpenauslaßventil 23) angeschlossene Förderleitung (14) und eine von einem dem Kraftstoffeinspritzsystem (10) nachgeschalteten Druckregler (12) wegführende Kraftstoff-Rücklaufleitung (13) aufweist, und dadurch, daß die Rücklaufleitung (13) an dem den weiteren Pumpeneingang (30) umschließenden Anschlußstutzen (31) angeschlossen ist.