DE2745792A1

DE2745792A1 - Fuel pump unit for motor vehicles - has two=stage pump system preventing formation of vapour bubbles

Info

Publication number: DE2745792A1
Application number: DE19772745792
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Kemmner; Hans Ulrich Dipl In Muetschele; Karl Ing Grad Ruhl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1979-04-26

Abstract

The fuel delivery system encloses pump system and its driving motor in a common housing. The first pump in two stage pump is a side channel pump and second one is a rolling cell pump. No flow interrupting vapour bubbles are formed in this pump. The nonuseful space between the housing inner part and the baseplate (8) of the first pump stage (3) in the region of the suction connection is reduced by a component (25). The latter is provided with a channel (26) which supplies fuel directly to the suction opening (23) of the pump (3). This component (25) is made of fuel resistant plastics and has bore (27) by means of which it is placed on a projection (22) of the baseplate (8) held within the housing.

Description

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July 18, 1977

Firma Robert Bosch GmbH 7000 Stuttgart 1 Company Robert Bosch GmbH 7000 Stuttgart 1

KraftstofförderaggregatFuel delivery unit

summary

Es wird ein Kraftstofförderaggregat vorgeschlagen, welches dadurch ausfallsicher ist, daß im Bereich des Ansaugstutzens ein Formteil mit einem Leitkanal angeordnet ist, der den zu fördernden Kraftstoff direkt der Saugöffnung der Pumpe zuführt, so daß schädlicher Raum in diesem Bereich, der zur Turbulenz- und Wirbelbildung und zur Bildung und Ansammlung von Gasblasen führt, vermieden wird. Bevorzugt handelt es sich um eine Kraftstofförderpumpe mit Elektromotor und zweistufigem, von diesem angetriebenen Pumpensystem, wobei der zweiten Pumpenstufe der Kraftstoff unter einem geringen überdruck zur Vermeidung einer Dampfbildung zugeführt wird.A fuel delivery unit is proposed which thereby it is fail-safe that a Molded part is arranged with a guide channel which supplies the fuel to be pumped directly to the suction opening of the pump, so that harmful space in this area, which is responsible for the formation of turbulence and eddies and for the formation and accumulation of gas bubbles leads, is avoided. It is preferably a fuel feed pump with an electric motor and a two-stage pump system driven by it, the second pump stage being the Fuel under a slight overpressure to avoid a Steam formation is supplied.

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State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstofförderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind schon Kraftstofförderpumpen bekannt, bei denen das Kraftstoffpumpensystem und der Elektromotor in einem topfförmigen Gehäuse untergebracht sind. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das Kraftstoffpumpensystem zweistufig auszubilden, wobei als Vorstufe üblicherweise eine Seitenkanalpumpe verwendet wird, die der zweiten, vorzugsweise als Rollenzellenpumpe ausgebildeten Pumpenstufe den Kraftstoff unter einem geringen überdruck zuführt, so daß es gelingt, eine extreme Zunahme der Dampfbildung als Ausfallursache zu vermeiden, auch wenn bei der Förderung verschlechterter Kraftstoffqualität bei erhöhter Temperatur mit einer Dampfblasenbildung gerechnet werden muß. Beide Kraftstoffpumpen werden bevorzugt von dem mit ihnen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Elektromotor angetrieben und können sich gemeinsam auf der zum Kollektor des Elektromotors abgewandten Seite befinden. The invention is based on a fuel delivery unit the genre of the main claim. They are already fuel pumps known where the fuel pump system and the Electric motor are housed in a cup-shaped housing. The fuel pump system has also been proposed to be designed in two stages, a side channel pump usually being used as the preliminary stage, and that of the second, preferably Trained as a roller cell pump pump stage supplies the fuel under a slight overpressure so that it succeeds in avoiding an extreme increase in the formation of steam as the cause of failure, even if the pumping deteriorates Fuel quality at elevated temperature with a vapor bubble formation must be expected. Both fuel pumps will be preferably driven by the electric motor arranged with them in a common housing and can move together on the side facing away from the collector of the electric motor.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß es gelingt, durchgängig bei beiden Kraftstofförderpumpen eine Dampfblasenbildung, die als Ausfallursache bei der Förderung des Kraftstoffs infrage kommt, im wesentlichen zu vermeiden. Der durch den Ansaugstutzen des Gehäuses angesaugte Kraftstoff gelangt beruhigt und ohne Wirbelbildung und Turbulenzen zur Saugöffnung der Vorförderpumpe.The fuel delivery unit according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that it succeeds consistently a vapor bubble formation in both fuel pumps, which comes into question as the cause of failure in the promotion of the fuel, essentially to be avoided. Of the Fuel sucked in through the intake port of the housing reaches the intake opening calmly and without vortex formation or turbulence the feed pump.

Vorteilhaft ist auch, daß die Zuführung des Kraftstoffs zur ersten Pumpe oder Vorförderpumpe ohne großen baulichen AufwandIt is also advantageous that the supply of fuel to the first Pump or feed pump without major structural effort

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unter Verwendung eines geeigneten Kunststofformteile erfolgen kann, welches bei der Endmontage des Kraftstofforderaggregats lediglich auf eine vorhandene Ausstülpung der Grundplatte der Pumpenvorstufe aufgesetzt wird.using a suitable plastic molding can, which during the final assembly of the fuel delivery unit is only placed on an existing protuberance of the base plate of the pump preliminary stage.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein zwei Pumpenstufen aufweisendes Kraftstofförderaggregat.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description. The drawing shows a longitudinal section through a two Fuel delivery unit having pump stages.

Description of the examples of the invention

Der allgemeine Aufbau eines Kraftstofförderaggregats, welches sich zum Einsatz der erfindungsgemäßen Kraftstoff leiteinrichtung eignet, wird im folgenden lediglich insoweit erläutert, wie zum Verständnis der Erfindung erforderlich. Bei dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Kraftstofförderpumpe mit einem zweistufigen Pumpenbereich und einem beide Pumpenstufen antreibenden Elektromotor 2, wobei sämtliche Teile innerhalb eines topfförmigen Gehäuses 1 angeordnet sind. Es versteht sich aber, daß die Erfindung für beliebige Ausführungsformen von Kraftstofförderpumpen geeignet ist, insbesondere für solche, deren Pumpenbereich lediglich einstufig ausgebildet ist.The general structure of a fuel delivery unit, which is suitable for the use of the fuel guiding device according to the invention, is only explained in the following to the extent that as necessary to understand the invention. The preferred embodiment shown in the drawing is it is a fuel feed pump with a two-stage pump area and an electric motor driving both pump stages 2, all parts being arranged within a pot-shaped housing 1. It is understood, however, that the invention for any embodiments of fuel pumps is suitable, in particular for those whose pump area is designed only in one stage.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt der Pumpenbereich eine Seitenkanalpumpe 3 als Pumpenvorstufe oder Vorförderpumpe und eine nachgeschaltete Rollenzellenpumpe 4 als Hauptförderpumpe, die den gewünschten hohen Kraftstoffenddruck erzeugt. Der Aufbau der Pumpenforderstufe ist so getroffen, daß die einzelnen Teile sich axial aneinander anschließen, d.h. daßIn the illustrated embodiment, the pump area comprises a side channel pump 3 as a pump preliminary stage or prefeed pump and a downstream roller cell pump 4 as the main feed pump, which generates the desired high final fuel pressure. The construction of the pump requirement stage is such that the individual parts are axially connected to one another, ie that

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von links nach rechts in der Zeichnung der Seitenkanalpumpe die Rollenzellenpumpe 4 und dieser der Elektromotor 2 folgt. Der von dem Pumpensystem unter Druck geförderte Kraftstoff durchströmt auch den Elektromotor 2 und dessen Bauelemente, so daß sich hierdurch eine Kühlung ergibt.from left to right in the drawing of the side channel pump the roller cell pump 4 and this is followed by the electric motor 2. The fuel delivered under pressure by the pump system also flows through the electric motor 2 and its components, so that this results in cooling.

Der Elektromotor 2 besteht aus einem Motorläufer 5 und einem Magnetteil 6. Der Motorläufer 5 ist über geeignete Lager auf einer feststehenden Achse 7 gelagert, die beispielsweise im vorderen und hinteren Kraftstofförderpumpenbereich in stationä-The electric motor 2 consists of a motor rotor 5 and a magnetic part 6. The motor rotor 5 is on suitable bearings mounted on a stationary axle 7, which, for example, in the front and rear fuel pump area in stationary

bzw. eng geführtor closely led

re, tragende Teile fest eingepreßt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt die Seitenkanalpumpe 3 über eine vordere Grundplatte 8 mit zentraler Bohrung 9, in welche die Achse eingepreßt ist. Das andere Ende der Achse 7 ist in einer geeignete Bohrung eines Abschlußdeckels 10 geführt . Der Motorlaufer 5 ist auf einem Tragrohr 11 gelagert, welches über nicht bezeichnete Lagerbuchsen gegenüber der Achse 7 eine Drehlagerung erfährt. Der Kollektorbereich des Motors ist insgesamt mit bezeichnet.right, load-bearing parts are firmly pressed in. In the illustrated embodiment the side channel pump 3 has a front base plate 8 with a central bore 9 into which the axis is pressed in. The other end of the axle 7 is guided in a suitable bore in a cover 10. The motor runner 5 is mounted on a support tube 11, which is not designated Bearing bushes opposite the axis 7 a pivot bearing learns. The collector area of the motor is indicated overall with.

Vom Motorläufer 5 des Elektromotors 2 werden unmittelbar die Drehelemente der zugeordneten einen oder mehreren Flüssigkeitspumpen angetrieben,· beim Ausführungsbeispiel ist der Aufbau so getroffen, daß die Nutscheibe 14 der RoIlenzellenpurape 4 über einen Mitnehmer 15 und das Laufrad 17 der Seitenkanalpumpe wiederum über eine geeignete Mitnehmerverbindung von der Nutscheibe der Rollenzellenpumpe 4 angetrieben ist. Soweit zum grundsätzlichen Verständnis.The rotating elements of the associated one or more liquid pumps are driven directly by the motor rotor 5 of the electric motor 2 taken that the groove disc 14 of the RoIlenzellenpurape 4 over a driver 15 and the impeller 17 of the side channel pump in turn via a suitable driver connection from the grooved disk of the Roller cell pump 4 is driven. So much for the basic understanding.

Das Gehäuse 1 des Kraftstofförderaggregats ist topfförmig ausgebildet und weist saugseitig einen Ansaugstutzen 18 auf, von welchem einstückig ausgehend und sich verbreiternd das Gehäuse seine Form annimmt. Das Gehäuse besteht bevorzugt aus einemThe housing 1 of the fuel delivery unit is cup-shaped and has a suction port 18 on the suction side, from which the housing starts in one piece and widens takes its shape. The housing preferably consists of one

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Aluminium-Fließpreßteil und weist eine angeschrägte Ringfläche 20 auf, an welcher mit einer entsprechend komplementär ausgebildeten Kegelstumpffläche 21 die Grundplatte 8 der Vorförderpumpe (Seitenkanalpumpe 3) anliegt.Aluminum extrusion and has a beveled annular surface 20, on which with a correspondingly complementary Truncated cone surface 21 the base plate 8 of the pre-feed pump (side channel pump 3) rests.

Die Grundplatte 8 verfügt über eine zentrale Ausstülpung 22 zur Bildung des Preßsitzes für die Achse 7; zwischen der Innenwandung des zum Sauganschluß 18 offenen Gehäuses und der Grundplatte befindet sich ein Raum, der üblicherweise mit zu förderndem Kraftstoff angefüllt ist und aus welchem die Seitenkanalpumpe 3 über ihre Saugniere oder Saugnut 23 den zu fördernden Kraftstoff entnimmt und unter Aufbau eines vergleichsweise geringen Überdrucks der nachgesehalteten Pumpenstufe zuführt. Dabei hat sich herausgestellt, daß es in dem freien Raum zwischen dem Gehäuse 1 und der Grundplatte 8 zu erheblichen Turbulenzen und Verwirbelungen des Kraftstoffs kommt, und zwar unter Bildung von Dampfblasen, so daß sich hier Schwierigkeiten ergeben können.The base plate 8 has a central protuberance 22 to form the press fit for the axis 7; between the inner wall the open to the suction port 18 housing and the base plate is a space that is usually to be promoted Fuel is filled and from which the side channel pump 3 via its suction kidney or suction groove 23 to be promoted Takes fuel and supplies it to the downstream pump stage, building up a comparatively low overpressure. It has been found that there is considerable turbulence in the free space between the housing 1 and the base plate 8 and turbulence of the fuel occurs, with the formation of vapor bubbles, so that difficulties arise here can result.

Entsprechend einem Merkmal vorliegender Erfindung ist daher zwischen der inneren Wandung des Gehäuses und der Grundplatte 8 der den Vordruck erzeugenden Pumpenstufe ein Formteil 25 angeordnet, welches bevorzugt aus einem geeigneten (kraftstoffbeständigen) Kunststoff besteht, und über einen Kanal 26 verfügt, der den Kraftstoff direkt in die Saugnut der nachgesehalteten Pumpenstufe leitet. Diese Pumpenstufe kann im übrigen als beliebige hydrodynamische Pumpe ausgebildet sein.According to a feature of the present invention is therefore between a molded part 25 is arranged on the inner wall of the housing and the base plate 8 of the pump stage generating the pre-pressure, which preferably consists of a suitable (fuel-resistant) plastic and has a channel 26, which directs the fuel directly into the suction groove of the downstream pump stage. This pump stage can also be used as any hydrodynamic pump can be designed.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kunststoff-Formteil 25 für die Einleitung des zu fördernden Kraftstoffs in die Saugnut der Seitenkanalpumpe 3 und für die Beruhigung des Kraftstoffs unsymmetrisch ausgebildet und weist eine Bohrung auf, die in komplementärer Form so ausgebildet ist, daß das ge-In the illustrated embodiment, the plastic molded part 25 for the introduction of the fuel to be pumped into the suction groove of the side channel pump 3 and for calming the Fuel is designed asymmetrically and has a bore which is designed in complementary shape so that the ge

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samte Formteil 25 auf die Ausstülpung 22 der Grundplatte 8 so aufgeschoben werden kann, daß das Formteil im Preßsitz festsitzt. Im Bereich der Saugnut 23 der Pumpenvorstufe verfügt das Formteil über eine größere Materialdicke und füllt daher eine Vertiefung oder Ausnehmung 28 der Grundplatte 8 voll aus. An dieser Stelle befindet sich auch der Leitkanal 26, der beidseitig, also zum Ansaugstutzen 18 des Gehäuses 1 und zur Saugnut 23 der Pumpenvorstufe offen ist und so schräg oder geneigt ausgebildet ist, daß der angesaugte Kraftstoff entsprechend der Richtung der gezeichneten Pfeile der Saugnut der Pumpenvorstufe direkt und ohne Wirbelbildung im nahezu laminaren Fluß zugeführt werden kann. Hierdurch gelingt es, den schädlichen größeren Raum zwischen dem Aluminium-Fließpreßgehäuse und der Grundplatte klein zu halten, so daß praktisch keine Verwirbelungen und Turbulenzen mit einer entsprechenden Dampfblasenbildung des Kraftstoffs auftreten können. Der Kraftstoff wird durch die vom eingesetzten Kunststofformteil 25 gebildete Führung ohne Umwege direkt der Saugniere oder der Saugöffnung 23 der Vorstufenpumpe zugeführt, und zwar, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ohne scharfe Umlenkungen oder Biegungen in strömungsgünstiger Form. Der Leitkanal 26 ist im Querschnitt etwa entsprechend der Querschnittöffnung der Saugniere der zugeordneten Pumpe ausgebildet; die Höhe des eingesetzten Formteils 25 ist so bemessen, daß dieses einerseits bei 30 an der Grundplatte und andererseits bei 31 an der Gehäusewandung fest und dicht anliegt, wenn die Pumpe montiert und die Grundplatte 8 der ersten Pumpenstufe bis zur schrägen Ringfläche 20 vorgeschoben ist. Das Kunststofformteil ist im Querschnitt etwa kreisförmig oder oval ausgebildet mit aus der Mitte herausversetzter öffnung 2 7 zur Aufnahme der Ausstülpung 22. Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Kunststofformteil mit Leitkanal zum Anbau an beliebige hydrodynamische Pumpenformen geeignet ist.entire molded part 25 on the protuberance 22 of the base plate 8 so can be postponed that the molded part is stuck in a press fit. In the area of the suction groove 23 of the pump preliminary stage, the Molded part over a greater material thickness and therefore fills a depression or recess 28 of the base plate 8 completely. At This point is also the guide channel 26, which is on both sides, that is, to the intake port 18 of the housing 1 and to the suction groove 23 of the pre-pump stage is open and so inclined or inclined is designed that the sucked fuel in accordance with the direction of the arrows drawn of the suction groove of the pump preliminary stage can be supplied directly and without vortex formation in an almost laminar flow. This makes it possible to remove the harmful larger To keep space between the aluminum extrusion housing and the base plate small, so that practically no turbulence and turbulence can occur with a corresponding vapor lock of the fuel. The fuel is through the guide formed by the plastic molded part 25 used without detours directly to the suction nipple or the suction opening 23 of the Pre-stage pump supplied, namely, as can be seen from the drawing, without sharp deflections or bends in a more streamlined way Shape. The cross-section of the guide channel 26 corresponds approximately to the cross-sectional opening of the suction kidney of the associated Pump designed; the height of the inserted molded part 25 is dimensioned so that it is on the one hand at 30 on the base plate and on the other hand at 31 firmly and tightly against the housing wall when the pump is mounted and the base plate 8 of the first The pump stage is advanced to the inclined annular surface 20. The plastic molding is approximately circular or oval in cross section designed with an opening 2 7 offset from the center for receiving the protuberance 22. It goes without saying that the inventive Plastic molding with guide channel is suitable for attachment to any hydrodynamic pump shape.

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Claims

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Expectations;

(1./fuel feed unit, consisting of a common Housing arranged pump system and this driving electric motor, in particular two-stage pump system, at which the first pump stage is a side channel pump and the second is a tube cell pump, characterized in that to reduce the harmful space between the interior of the housing and the base plate (8) of the first pump stage (3) In the area of the suction connection, a molded part (25) with a fuel that supplies the fuel directly to the suction opening (23) of the pump (3) Channel (26) is arranged.

2. Fuel delivery unit according to claim 1, characterized in that that the molded part (25) made of a fuel-resistant There is plastic and has a bore (27) with which it is mounted on a protuberance (22) inside the housing Base plate (8) is attached.

3. Fuel delivery unit according to claim 1 or 2, characterized in that the height of the / 'or oval shaped part is dimensioned so that it rests firmly on the one hand on the base plate (8) and on the other hand on the associated inner wall of the housing (1) after assembly.

4. Fuel delivery unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the guide channel (26) to calm the fuel inflow from the suction connection (13) of the Housing to the suction kidney (23) of the side channel pump, which is designed as a pump preliminary stage, is designed to be inclined at an angle without sharp edges and one in; the size of the suction

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opening corresponding to or tapering to the suction opening Has cross section.

5. Fuel delivery unit according to one or more of the claims 1 to 4, characterized in that the prefeed pump is followed by a second pump stage (roller cell pump 4) and both pump stages are driven by the same electric motor (2).

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