DE2548837A1

DE2548837A1 - Brennstoffpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2548837A1
Application number: DE19752548837
Authority: DE
Inventors: Jacques Chatal; Michel Alfred Paul Moirot
Original assignee: General Motors France SA
Current assignee: General Motors France SA
Priority date: 1974-11-05
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1976-05-13
Also published as: GB1474565A; FR2290581A1; FR2290581B1

Description

Dipping. K. Waüher

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Tel. 3044285

W/Vh-3130 30.1ο.75

General Motors France, 56-58 Avenue Louis Roche,

92 - Gennevilliers, Seine, Frankreich

Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer Einlasskammer und einer Auslasskammer, die über Ventile miteinander in Verbindung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Brennstoffpumpe so auszugestalten, dass ein Durchtritt von Brennstoff durch die stillstehende Pumpe infolge der Schwerkraft verhindert ist, wenn sich der Brennstofftank des Fahrzeugs oberhalb des Vergasers der Brennkraftmaschine befindet, sei es durch einen Unfall oder aus konstruktiven Gegebenheiten.

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Diese Aufgabe wird erfindunrvsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen der Einlass- und der Auslasskammer ein auf den Differenzdruck zwischen diesen ansprechendes Absperrventil vorgesehen ist, das normalerweise einen Auslass aus der Auslasskammer sperrt, diesen jedoch öffnet, wenn der Druck in der Auslasskammer den in der Einlasskanal er um einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Absperrventil eine Membran enthält, die einen Teil der Wandung der Einlasskammer bildet und durch eine Feder abdichtend gegen einen Auslass der Auslasskammer belastet ist, und dass die vom Druck in der Auslasskammer beaufschlagte Fläche der Membran zu der vom Druck in der Einlasskammer beaufschlagten Fläche der Membran so gewählt ist, dass der Differenzdruck die I-lenibran erst bei Erreichen des vorgegebenen Druckes in der Auslasskammer von dem Auslass abheben kann.

Bei einer Brennstoffpumpe mit einer Ventileinhait in Form einer Platte, die am Pumpengehäuse mittels eines Pumpendeckels durch dessen umgebördelten Rand befestigt ist, wobei eine Pumpenmembran mit ihrem Rand zwischen der Ventileinheit und dem 3?umpendeckel eingepannt ist, ist vorgesehen, dass die Ventileinheit als Guß- oder Formstück ausgebildet ist und eine Einlasskammer und eine Auslasskammer enthält, und in dem Einlass-

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und Auslassventile sowie das Absperrventil gehalten sind. Es wird dadurch eine Baueinheit geschaffen, die in Brennstoffpumpen mit unterschiedlichen Fumpengehäusen und Pumpendeckeln eingliederbar ist und auch für unterschiedliche Antriebe der Brennstoffpumpen geeignet ist, beispielsweise durch Schwinghebel oder Stössel. ■

In vorteilhafter Weise ist hierbei die VentiJ.einheit ein Formstück aus Kunststoff, an dem der Sitz eines der Einlassoder Auslassventile sov^ie ein Federteller für die Feder eines Ventilgliedes gebildet sind, v/ährend das andere Ventil als besondere Baugruppe in eine Öffnung des Formstücks einsetzbar ist.

Nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Membran des Absperrventils an ihrem Rand in eine Ringnut des Kunststoff-Formstücks durch ein zweites Guss- oder Formstück festgelegt ist, das den als Hals ausgebildeten Auslass enthält, der normalerweise durch die Membran gesperrt ist.

Hierbei ist es zweckmässig, wenn die Membran des Absperrventils parallel zu dem Teil des Formstücks liegt, in dem die Einlass- und Auslassventile liegen und gegen den Auslasshals durch eine Feder gedrückt wird, die sich an einem am Formstück gebildeten Federteller abstützt und auf die Membran über einen starr mit deren zentralen Bereich verbundenen Federteller einwirkt.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass in dem Formstück in der Wandung der Auslasskammer eine kalibrierte Öffnung gebildet ist, die ein Durchtreten von Brennstoff von der an einer Brennkraftmaschine angebauten Brennstoffpumpe zum Vergaser bei stills-tehender Pumpe und hoher Temperatur verhindert.

Ferner ist es zweckmässig, wenn ein ringförmiger, zwischen einem Einlassrohr am Pumpendeckel und dem Einlassventil der Einlasskammer angeordneter Filter mit seinen oberen und unteren Rändern abdichtend gegen den P-umpendeckel und eine Schulter an der Ventileinheit eingespannt ist. Schliesslich ist vorgesehen, dass der Auslass der Auslasskammer in eine Förderkammer mündet, die zwischen der Ventileinheit und dem Pumpendeckel gebildet ist und zu einem in der Wand des Pumpendeckels befestigten Auslassrohr führt, und dass die Förderkammer gegen die Einlass- und Auslasskammer durch eine O-Ringdichtung abgedichtet ist, die zwischen einer Umfangswand des Pumpendeckels und einer Ringnut in der Ventileinheit angeordnet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform einer als Membranpumpe ausgebildeten Brennstoffpumpe nach der Erfindung,

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und Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine

abgewandelte Ausführungsform..

Die Brennstoffpumpe gemäss Fig. 1 hat ein Pumpengehäuse 1 mit einer Bohrung im unteren Teil, in der ein Stössel 2 geführt ist, der durch einen umlaufenden Nocken 3 eine hin- und hergehende Bewegung erhält. Der Stössel 2 ist gegen den Nocken 3 durch eine Feder in Anlage gehalten.

Das obere Ende des Stössels 2 sitzt in rohrartigen Hälsen 5 und 6, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und zu einer oberen Spannplatte 7 bzw. einer unteren Spannplatte 8 gehören, zwischen denen der mittlere Teil einer Pumpenmembran 10 eingespannt ist. Der Aussenrand der Pumpenmembran 10 ist zwischen einem Umfangsflansch 11 am oberen Ende des Pumpenger hauses 1 und einem Umfangsflansch an einer Ventileinheit 12 festgespannt, die mit dem Flansch 11 unter Zwischenspannen der Membran 10 durch den Rand 14 eines P-umpendeckels 15 zusammengehalten wird, der über den Flansch 11 gebördelt wird.

Der bisher beschriebene Aufbau ist beispielsweise in der DT-Ps 15 28 429 beschrieben.

Die Ventileinheit 12 ist erfindungsgemäss als ein Formstück, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgebildet und weist eine untere Wand 16, einen Mantel 17, der sich nach oben erstreckt, und eine Zwischenwand 18, die sich ebenfalls von der

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unteren viand nach oben erstreckt, auf. Dieses Formstück enthält eine Einlasskammer 19 und eine Auslasskammer 20.

Der Teil der unteren Wand 16, der einen Teil der Wandung der Einlasskammer 19 bildet, hat einteilig einen Ansatz 21, der als Federteller für eine Feder 22 dient, durch den ein Einlassventilglied 23 zur /ullage gegen einen Ventilsitz an der Unterseite der unteren Wand 16 der Ventileinheit 12 gedruckt wird, um Öffnungen 24 zu verschliessen, durch die Brennstoff von einem mit dem Pumpendeckel 15 verbundenen Einlassrohr 25 in eine Zwischenkamraer 26 strömen kann. Diese Zwischenkammer 26 ist zwischen der Pumpenmembran IQ und der unteren Wand 16 der V-entileinheit 12 gebildet.

Die Verbindung zwischen der Zwischenkamraer 26 und der Auslasskammer 20 wird durch ein Auslassventilglied 33 gleicher Bauart wie das Einlassventil gesteuert, das jedoch als besondere Baugruppe ausgebildet ist, die mit Preßsitz abgedichtet in eine Öffnung in der unteren Wand 16 der Ventileinheit 12 einsetzbar ist. Dem Auslassvantilglied 33 ist eine Feder 32 zugeordnei^die das Auslassventilglied 33 gegen einen Ventilsitz drückt, um eine Ventilöffnung 34 zu schliessen. Diese Baugruppe besteht zweckmässig ebenfalls aus Kunststoff. In eine öffnung der Ventileinheit 12 oberhalb des Einlassventils ist ein Absperrventil mit einer biegsamen Membran 40 angeordnet. Der Aussenrand der Membran 40 ist abdichtend

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gegen einen ringförmigen Sitz in der Mantelwand 17 und der Zwischenwand IS gepresst und durch ein Formstück 41 in Form einer mit Flanschen versehenen Büchse festgelegt. Der untere Flansch liegt gegen den Rand der Membran 40 an, während der obere Flansch mit Preßsitz abgedichtet in einen ringförmigen Sitz am oberen Ende der Ventileinheit 12 abgestützt ist. Das Formstück 41 trägt oben einen auf die Membran 40 gerichteten Hals 42. Die Membran 40 wird durch eine B'eder 43 gegen den Auslass gedrückt, um diesen abzusperren, wobei sich die Feder 43 an einem Federsitz an der oberen Seite der unteren Wand 16 abstützt, während ihr anderes Ende gegen einen napfförmigen Federteller 44 .drückt, der mit dem zentralen Teil der Membran 40 starr verbunden ist.

Das Formstück 41 enthält Öffnungen 45, über die der Ringraum zwischen dem Formstück und dem Hals 42 über eine Öffnung 46 in der senkrechten Zwischenwand 18 mit der Auslasskammer 20 in Verbindung steht.

Die dem Druck in der Einlasskammer 19 ausgesetzte !•'lache der Membran 40 ist wesentlich grosser als die von dem Hals 42 erfasste Fläche der Membran auf der anderen Seite. Der Raum zwischen der Ventileinheit 12 und der oberen Wand des Pumpendeckels 15 bildet eine Förderkammer 48,

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aus der zugeförderter Brennstoff über ein Auslassrohr 49, das am oberen Teil des Pumpendeckels 15 befestigt ist, abströmt. Die Umfangswand der Ventileinheit 12 ist mit einer ringförmigen Aussparung versehen, in der eine O-Ringdichtung 50 liegt, die die innere Wand des Pumpendeckels 15 berührt und die Förderkammer 48 von der Einlasskammer 19 und der Auslasskammer 20 trennte

Ein kalibriertes Entlüfttmgsloch 51 kann in der Wand der Auslasskammer 20 vorgesehen sein.

Ein ringförmiger Filter 52, der zweckmässig aus Kunststoff besteht, ist zwischen einander gegenüberliegenden Flächen am Pumpendeckel 15 und der Ventileinheit 12 festgespannt. Er ist so angeordnet, dass der gesamte durch das Einlass· rohr 25 zugeleitete Brennstoff gefiltert wird, bevor er durch eine Öffnung in der Umfangswand in die Einlasskammer 19 gelangen kann.

Zum Betrieb der Brennstoffpumpe wird die Membran in bekannter Weise hin- und herbewegt, um Volumenänderungen in der Zwischenkammer 26 zu bewirken, wobei beim Saughub der Membran 10 Brennstoff aus dem Einlassrohr 25 durch den Pumpendeckel 15, den Filter 52, durch die Einlasskammer 19 und das Einlassventil 23 in die Zwischenkammer 26 angesaugt wird, um dann beim Druckhub über das Auslassventil 33 zur Auslasskammer 20 zu gelangen. Da die Membran 40 durch die Feder 43 abdichtend

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gegen den Hals 42 anliegt, ist normalerweise der Abstrom von Brennstoff aus der Auslasskammer 20 verhindert. Die Fläche der Membran, dieuber den Hals 42 vom Druck in der Auslasskammer beaufschlagtist, gewährleistet, dass die grössere Fläche der Membran, die von dem Druck in der Einlasskamraer 19 beaufschlagt ist, grosser ist. Der Hals 42 bleibt daher solange von der Auslasskammer 20 getrennt, bis der Druck in der Auslasskammer ausreichend hoch geworden ist, um die Kraft der Feder 43 zu überwinden, worauf erst der Brennstoff aus der Auslasskammer zur Förderkammer 48 und dann über das Auslassrohr 49 zum Vergaser der Maschine gelangen kann.

Bei stillstehender Brennstoffpumpe kann der Druck in der Einlasskammer 19, beispielsweise nach einem Unfall, dadurch genügend hoch sein, dass der Brennstofftank höher als die Brennstoffpumpe zu liegen kommt, so dass das Einlassventil 23 öffnet und Brennstoff in die Zwischenkammer 26 gelangen kann und damit auch das Auslassventil 33 öffnet. Unter diesen Bedingungen wirkt der Brennstoffdruck auf beiden Seiten der Membran 40 des Absperrventils und infolge der Kraft der Feder und der grösseren beaufschlagten Fläche der Membran 40 in der Einlasskammer 19 bleibt der Auslass von der Auslasskammer 20 getrennt und damit geschlossen, so dass kein Brennstoff durch die Schwerkraft vom Brennstoffbehälter zum Vergaser gelangen kann.

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Die Membran 40 des .Absperrventils ist genügend gross, um als Pulsator bei laufender Brenstoffpumpe zu wirken, da er bei abgesenkten Drücken in der Einlasskammer 19 beim Ansaughub nachgibt und damit DruckSchwankungen in der Förderkammer zu verringern und auszudampfen sucht.

Das kalibrierte Enxlüftungsloch 51 in der Wand der Auslasskammer 20 ist so vorgesehen, dass eine Verbindung zur Einlasskammer 19 besteht und damit ein Durchsickern von Brennstoff zum Vergaser verhindert ist, wenn die Brennstoffpumpe stillsteht und höhere Temperaturen vorliegen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, die in vielen Punkten ähnlich wie die erste Ausführungsform ausgebildet ist, sind gleiche Bezugszeichen für gleiche oder doch sehr ähnliche Bauteile verwendet worden. Die Ventileinheit 12 kann wie bei

mit

der ersten Bauform/einem kalibrierten Entlüftungsloch 51 versehen werden, wobei jedoch eine besondere Verbindung zwischen der Auslasskammer 20 und dem Brennstofftank durch ein eigenes Auslassrohr 60 vorgesehen ist, das an den Pumpendeckel 15 angeschlossen ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist eine weitere Ringnut zur Aufnahme einer v/eiteren O-Ringdichtung 61 vorgesehen, so dass der Pumpendeckel 15 zwischen den beiden O-Ringen 61 und

50 eine Ringkammer 62 enthält, die über das kalibrierte Loch

51 mit der Auslasskamrner 20 in Verbindung steht und die

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-11-VerMndung zum Auslassrohr 60 zum Brennstofftank darstellt.

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Claims

Patentansprüohe

.1.j Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen

mit einer Einlasskammer und einer Auslasskammer, die über Ventile miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennz e i c h η et, dass zwischen der Einlass- und der Auslasskammer (19 und 20) ein auf den Differenzdruck zwischen diesen ansprechendes Absperrventil (40) vorgesehen ist, das normalerweise einen Auslass aus der Auslasskammer (20) sperrt, diesen jedoch öffnet, wenn der Druck in der Auslasskammer den in der Einlasskammer (19) um einen vorgegebenen Wert übersteigt.
2. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass das Absperrventil eine Membran (40) enthält, die einen Teil der Wandung der Einlasskammer (19) bildet und durch eine Feder (43) abdichtend gegen einen Auslass (42) der Auslasskammer (20) belastet ist, und dass die vom Druck in der Auslasskammer beaufschlagte Fläche der Membran zu der vom Druck in der Einlasskammer beaufschlagten Fläche der Membran so gewählt ist, dass die Membran erst bei Erreichen des vorgegebenen Druckes in der Auslasskammer von dem Auslass abgehoben wird.

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3. Brennstoff pumpe nach Anspruch 1 oder 2,

mit einer Ventileinheit in Form einer Platte, die am Pumpengehäuse mittels eines Pumpendeckels durch dessen umgebördelten Rand befestigt ist, wobei eine Pumpenmembran mit ihrem Rand zwischen der Ventileinheit und dem Pumpendeckel eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (12) als Guss- oder Formstück (12,16,17,18) ausgebildet ist und eine Einlasskammer (19) und eine Auslasskammer (20) enthält, und in dem Einlass- und Auslassventile (23 und 33) sowie das Absperrventil (40) gehalten sind.
4. Brennstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (12) ein Formstück aus Kunststoff ist, an dem der Sitz eines der Einlass- oder Auslassventile (23 oder 33) sowie ein Federteller (21) für die Feder (22) eines Ventilgliedes (23) gebildet sind, während das andere Ventil als besondere Baugruppe (32,33,34) in eine Öffnung des Formstücks einsetzbar ist.
5. Brennstoffpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (40) des Absperrventils an ihrem Rand in eine Ringnut des Kunststoff-Formstücks (12) durch ein zweites Guss- oder Formstück (4l) festgelegt ist, das den als Hals ausgebildeten Auslass (42) enthält, der normalerweise durch die Membran (40) gesperrt ist.

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6. Brennstoffpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (40) des Absperrventils parallel zu dem Teil (16) des Formstüc-ks (12) liegt, in dem die Einlass- und Auslassventile (22,23) liegen und gegen den Auslasshals (42) durch eine Feder (43) gedrückt wird, die sich an einem am Formstück gebiJ.deten Federteller abstützt und auf die Membran (40) über einen starr mit deren zentralen Bereich verbundenen Federteller einwirkt.
7. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Formstück (12) in der Wandung der Auslasskammer (20) eine kalibrierte Öffnung (51) gebildet ist, die ein Durchtreten von Brennstoff von der an einer Brennkraftmaschine angebauten Brennstoffpumpe zum Vergaser bei stillstehender Pumpe und hoher Temperatur verhindert.
8. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche

1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger, zwischen einem Einlassrohr (25) am Pumpendeckel (15) und dem Einlassventil (22,23) der Einlasskammer (19) angeordneter Filter (52) mit seinen oberen und unteren Rändern abdichtend gegen den Pumpendeckel und eine Schulter an der Ventileinheit (12) eingespannt ist.

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9. Brennstoffpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass der Äuslasskammer (20) in eine Förderkammer (48) mündet, die zwischen der Ventileinheit (12) und dem lumpendeckel (15) gebildet ist-und zu einem in der Wand des Fumpendeckels befestigten Auslassrohr (49) führt, und dass die Förderkammer (48) gegen die Einlass- und Auslasskammer (19 und 20) durch eine 0-Ringdichtung(50) abgedichtet ist, die zwischen einer Umfangsv/and des Pumpendeckels und einer Ringnut in der Ventileinheit angeordnet ist.

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