DE3437021A1

DE3437021A1 - Aggregat zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3437021A1
Application number: DE19843437021
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 7141 Schwieberdingen Friebe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1986-04-10
Also published as: US4629399A; GB8522396D0; GB2165309B; IT1185984B; JPS6196194A; GB2165309A; IT8522348A0

Description

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7000 Stuttgart 1

Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs, Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 33 27 ^53), "bei dem die einstufige Förderpumpe eine Zahnradpumpe (Gerotorpumpe) ist. Insbesondere bei der Förderung von erhitzten Kraftstoffen (Heißbenzin) können sich im Saugbereich der Pumpe Probleme ergeben, und zwar wegen des an dieser Stelle herabgesetzten Drucks der Flüssigkeit. Es kommt dann zu einer Dampfblasenbildung (Kavitation), was im Extremfall dazu führen kann, daß die Pumpe nicht mehr genügend Kraftstoff ansaugen kann oder völlig leerläuft. Die damit verbundene Gefahr für das Kraftfahrzeug liegt auf der Hand. Es hat sich gezeigt, daß dieses Problem bei Verdrängerpumpen nur sehr schwer bzw.. überhaupt nicht beherrschbar ist und schaltet deshalb den Verdrängerpumpen eine einfacher zu ent-lüftende Strömungspumpe vor. Dadurch wird der dieser nachgeordneten Verdrängerpumpe weitgehend entgaster Kraftstoff zugeführt, so daß das geschilderte Problem nicht mehr auftritt.. Ein weiterer Vorteil liegt in der Laufgeräuschmlni'mierung auch im Falle von hohen Temperaturen und hohen Ansauggeschwindigkeiten_? da keine Kavitation im Verdrängerpumpenraum mehr stattfindet. Gleichzeitig entfällt der üblicHe Verschleiß durch Kavitation,

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Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Anordnung der zur Vorstufe gehörenden Förderglieder beispielsweise am Außenläufer der Verdrängerpumpe ein besonders einfacher, kompakter Aufbau einer zweistufigen Pumpeneinheit erreicht wird, deren Vorförderstufe eine problemlose Entgasung des Kraftstoffes ermöglicht. Im Hinblick auf die Erfindung ist es ohne Bedeutung wie die Förderglieder der Verdrängerpumpe ausgestaltet sind. Die Anordnung und Ausgestaltung der Förderglieder an dem Außenläufer kann beispielsweise so erfolgen, wie dies in den US-Patentschriften 26 96 789, 32 59 072, 33 15 607, 3¹J- 95 537 oder der deutschen Patentschrift 10 31 Ski gezeigt ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten. Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstofförderaggregats möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.. Es zeigen Figur 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer zur einer Kraftfahrzeug gehörenden Kraftstofförderanlage, mit einem im Schnitt gezeigten Kraftsto'fförderaggregat, Figur 2 eine Draufsicht gemäß der Linie II-II in Figur J auf miteinander über Verzahnungen wirkverbundene Bauteile einer zum Förderaggregat gehörenden Zahnradpumpe und Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2, durch die beiden Bauteile der Zahnradpumpe,

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Gemäß Figur 1 ist ein mit 10 bezeichneter Kraftstoffvorratstank über eine Saugleitung 12 mit der Saugseite eines Kraftstofförderaggregats 1k verbunden. An der Druckseite des Kraftstoff-Förderaggregats 1k ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt Während des Betriebs der Brennkraftmaschine fördert das Kraf tstof förderaggregat 11* Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 zur Brennkraftmaschine 18.

Das Kraftstoff-Förderaggregat 1k weist einen elektrischen Antriebsmotor Y? auf, dessen Ankerwelle 19 mit einer zum Aggregat 1U gehörenden Förderpumpe 20 verbunden ist. Dazu ist das eine Ende der Ankerwelle "\9 drehfest mit einem Innenläufer 22 verbunden, der zu einer als Gerotorpumpe ausgebildeten Zahnradpumpe gehört. Der Innenläufer 22 ist scheibenförmig und hat an seiner Mantelfläche eine Außenverzahnung 2k (Figur 2), Der Innenläufer 22 ist von einem ringförmigen Außenläufer 26 umgeben. Die Ausnehmung des Außenläufers 26 weist eine Innenverzahnung 30 auf,' die mit der Außenverzahnung 2k des Innenläufers 22 in Eingriff steht. Wie Figur 2 weiter zeigt weist der Innenläufer 22 ein Zahn weniger auf als der Außenläufer 26. Die sich daraus ergebende maßliche Differenz 32 ergibt ein Exzentermaß, um welches die Drehachse des Innenläufers 22 gegegenüber der Drehachse des Außenläufers 26 versetzt ist. Der Außenläufer 26 weist eine zylindrische Mantelfläche 3^ auf, welche passend in einer Ausnehmung 36 geführt ist (Figur 1), die in einer Zwischenplatte 38 angeordnet ist* Die Zwischenplatte 38 befindet sich zwischen zwei Deckplatten ko und k2, welche in Achsrichtung der Ankerwelle J8 gesehen eine Kammer begrenzen, welche durch die. Aus-nehmung 36 in der Zwischenplatte 38 gebildet ist.

In der Kammer laufen der Innenläufer 22 und der Außen-*- läufer 26.Um₁ Die Deckplatte k2 ist von dem einen Ende der Ankerwelle 18 durchdrungen. An der Deckplatte ^O ist ein .Lagerzapfen hk angeordnet, auf welcher der Innenläufer 22 über eine Gleitbuch.se k6 drehbar gelagert ist . Die Deckplatte ^O ist mit einer Ansaugöffnung ^8 versehen, während die Deckplatte k2 eine Drucköffnung 50 aufweist , Die Ansaugöffnung Π8 ist über einen Saugstutzen 52 mit der Saugleitung 12 verbunden. Die. Drucköffnung 50 mündet in einen Raum kk _t in welchem der Antriebsmotor 1p" des Förderaggregats 1U untergebracht ist. Der Raum 5k steht in leitender Verbindung mit der Druckleitung 16, die zur Brennkraftmaschine 18 führt,

Wie die Zeichnung weiter zeigt, sind an dem Außenläufer 26 Förderglieder 56 angeordnet, welche durch Stege gebildet sind, die zwischen einander benachbarten, im Außenläufer 26 befindlichen Durchbrüchen 58 verbleiben. Die Durchbrüche sind zumindest im wesentlichen parallel zur Drehachse der Welle 38 bzw, zu den Drehachsen des Innen- und des Außenläufers angeordnet,.Die zwischen den Durchbrüchen 58 verbleibenden Stege 56 befinden sich auf einem gemeinsamen Flugkreis, so daß sich eine kranzartige Anordnung der schaufelartigen Förderglieder 56 ergibt. Da die Durchbrüche 58 zu beiden Stirnflächen 60 und 62 des Außenläufers 26 offen sind, ergibt sich eine sogenannte offene Bauweise des Förderglieds - mit zwei Kränzen von Fördergliedern — einer als Seitenkanalpumpe ausgebildete Strömungspumpe, Beide Fördergliederkränze sind je an einer der beiden in Richtung der Drehachse der Läufer 22, 26 weisenden Stirnfläche 60, 62 ausgebildet. Die mit den Fördergliedern 56 zusammenwirkenden, nutartigen Seitenkanäle 6k und 66 sind in den Deckplatten ^O und k2 angeordnet. Wie insbesondere die Figuren 1 und 3 zeigen, liegen die Seitenkanäle 6k und 66 einander gegenüber und sind zu dem Kranz von Fördergliedern 56 im Außenläufer 26 hin offen«.

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Weiter befindet sich in der Deckplatte Uo ein nutartiger Überströmkanal 1+3, der den Druckbereich der Seitenkanalpumpe 56 , 61+, 66" mit dem Saugbereich der Zahnradpumpe 22, 26" verbindet,

Wenn das Kraftstofförderaggregat J U in Betrieb ist, wird die Pumpenanordnung 20 durch den Elektromotor 3 6 angetrieben. Dabei saugt die als Vorförderstufe wirkende Seitenkanalpumpe 56, Gk₉ 66 Kraftstoff aus dem Vorratstank 30 über die Saugleitung 32 und die Saugöffnung U8 an, In der Seitenkanalpumpe - deren Arbeitsweise allgemein bekannt ist, beispielsweise aus der US-^PS kk 62 761 wird der Förderdruck erhöht, wobei im Ansaugbereich der Pumpe ein gewisser Unterdruck entsteht. Die dabei durch Unterdruck entstehenden Dampfblasen werden in an sich bekannter Weise aus dem Saugbereich der Seitenkanalpumpe abgeführt. Die Abführung der Dampfblasen kann beispielsweise durch eine der in der US-PS k2 05 9^7 beschriebenen Maßnahmen erfolgen, Mit Hilfe des Überströmkanals 1+1 gelangt der nun zumindest im wesentlichen gasfreie Kraftstoff in die Zahnradpumpe (Gerotorpumpe) 22, 26, wo der Förderdruck, weiter erhöht wird, bis der Kraftstoff mit dem gewünschten Förderenddruck durch die Drucköffnung 50 in den Raum 5^ und von diesem in die Druckleitung 16 gefördert wird, über welche er zur Brennkraftmaschine 18 gelangt *

Claims

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1 . 10. 198U Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

1_t Aggregat zum Fördern eines Mediums, insbesondere von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem Antriebsmotor mit einer als Zahnradpumpe ausgebildeten Förderpumpe, welche einen an seiner Mantelfläche verzahnten, scheibenförmigen Innenläufer und einen ringförmigen, den Innenläufer umgebenden Außenläufer aufweist, dessen Ausnehmung mit einer Verzahnung versehen ist j die mit der Verzahnung des Innenläufers im Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens einem der Läufer 022 bzw. 26) vorzugsweise dem Außenläufer C26) zu einer Strömungspumpe gehörende Förderglieder (56) verbunden sind und die Strömungspumpe (56, 6h, 66) der Zahnradpumpe (22, 26) in Förderrichtung gesehen vorgeschaltet ist..

2. Aggregat nach Anspruch .1 _? dadurch gekennzeichnet, daß die Förderglieder C56) schaufelartig ausgebildet in Richtung der Lauferdrehachsen offen und kranzartig angeordnet sind.

3, Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß dem Fördergliederkranz gegenüberliegend an einer quer zu den Drehachsen angeordneten Wand (Λθ bzw, ^2) ein mit den Förderglieder zusammenarbeitender nutartiger Kanal {.6k, 66) vorhanden ist, der zum Fördergliedkranz hin offen ist .

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h.. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergliederkranz nur an einer in Richtung der Drehachse der Läufer (22, 26) weisenden Stirnfläche (60, 62) ausgebildet ist,

5.. Aggregat nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß beide Läufer (.22, 26) zwischen zwei zueinander parallelen Wänden (Λθ, 1+2) angeordnet sind, daß zwei Kränzen von-Förderglieder (56) vorzugsweise mit dem Außenläufer (26) verbunden sind und daß jedem der Fördergliederkränze ein Kanal (6h, 66) zugeordnet ist,

6, Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden Wände (Λθ, k2) ein Kanal (6k, 66) angeordnet ist und daß die beiden Kanäle (6h, 66) einander gegenüberliegen*

7, Aggregat nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einer Wand (UO, U2) ein nutartiger Überströmkanal (Λ 1 ) angeordnet ist, der den Druckbereich der Seitenkanalpumpe (56, 6h, 66) mit dem Saugbereich der Zahnradpumpe (22, 26) verbindet,

8, Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderglieder (56) durch Stege gebildet sind, welche zwisch.en einander benachbarten, vorzugsweise im Außenläufer (26) befindlichen, achsparallelen Durchbrüchen (58) verbleiben,

9, Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wände eine im wesentlichen zylindrische Kammer in Achsrichtung begrenzen, welche durch eine Ausnehmung (36) in einer zwischen den Wänden (Λ2) befindlichen Platte C38) gebildet ist, daß sich in dieser Kammer beide Läufer (.22, 26) des Förderaggregats C20) befinden und daß in

der einen Wand (UO) eine zur Kammer offene Einlaßöffnung (hQ) und in der anderen Wand (.k2) eine zur Kammer offene Auslaßöffnung (50) für den Kraftstoff angeordnet sind.