DE3802057C2 - In einem Kraftstofftank untergebrachte Kraftstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in einem Kraftstofftank unterge­ brachte Kraftstoffpumpe, umfassend ein Gehäuse, das durch einen Träger in eine Kraftstoffkammer und eine Pumpenkammer unterteilt ist, die durch einen eingearbeiteten, keinen vollen Kreis bildenden Ringkanal miteinander verbunden sind, der an seinen beiden Enden an eine Saugleitung bzw. eine Ein­ spritzleitung anschließt, wobei der Träger ein zusätzliches, in den Bereich des Ringkanals mündendes Durchgangsloch auf­ weist; ein von einem Motor angetriebenes, im Gehäuse drehbar gelagertes Flügelrad, das den Kraftstoff von der Saugleitung aus durch den Ringkanal in die Kraftstoffkammer pumpt; und eine Auslaßöffnung für Dampf bzw. Luft.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer herkömmlichen, im Tank untergebrachten Kraftstoffpumpe gemäß der JP-GM 61-99692. In Fig. 1 erkennt man einen Hauptkörper 1, der ein Außen­ gehäuse für die Pumpe bildet. Ein zylindrisches Joch ist mit 2 bezeichnet, und über dem einen Ende des Joches 2 ist ein Deckel 3 angeordnet. Eine Auslaßleitung 3A steht zur Außenseite aus dem Deckel 3 vor, um den Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 4 aus dem Hauptkörper 1 austreten zu lassen. Eine Auslaßpassage 3B steht vom Deckel 3 zur Innenseite vor, um den Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 4 in die Auslaßleitung 3A eintreten zu lassen. Eine Entlastungs- oder Überdrucköffnung 3C ist im Deckel 3 ausgebildet und befindet sich im oberen Bereich der Kraftstoffkammer, um Blasen in der Kraftstoffkammer 4 nach außen entweichen zu lassen.

Ein Träger 5 ist über dem Joch 2 angeordnet und mit einem Stufenteil 2A positioniert. Ein erstes Durchgangsloch 5A ist in dem Träger 5 ausgebildet, um das Einsetzen eines Kommutators 14 zu ermöglichen. Ein zweites Durchgangsloch ist mit 5B bezeichnet, um den von einem Flügelrad 16 ge­ pumpten Kraftstoff der Kraftstoffkammer 4 zuzuführen. Eine Einspritzleitung 5C ist in der Fortsetzung des zweiten Durchgangsloches 5B des Trägers 5 ausgebildet. Ein Pumpen­ deckel ist mit 6 bezeichnet und in den Träger 5 eingebettet und über das Joch 2 gesetzt. Eine Saugleitung 6A steht von dem Pumpendeckel 6 nach außen vor, um den Kraftstoff in die Pumpenkammer 7 zu saugen. Ein erstes Metall-Lager 8 ist in einen Aussparungsbereich des Deckels 3 eingesetzt und mit einem Metallhalter 9 befestigt. Ein zweites Metall-Lager 10 ist in einen Aussparungsbereich des Pumpendeckels 6 einge­ setzt. Ein Motor ist mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Der Motor 11 weist eine Hauptwelle 12, die an den beiden gegenüberliegenden Enden mit dem ersten Metall-Lager und dem zweiten Metall-Lager 10 gelagert ist, einen Läufer oder Anker 13, wobei der dazugehörige Kommutator 14 auf der Hauptwelle 12 montiert ist, und einen Magneten 15 auf, der an der Innenseite des Joches 2 befestigt ist, so daß er dem Anker 13 gegenüberliegt. Eine Vielzahl von vorstehenden Bereichen sind mit 14A bezeichnet und stehen vom Kommutator 14 im wesentlichen parallel zur Hauptwelle 12 vor. Ein Flügelrad 16 ist in die Hauptwelle 12 und die vorstehenden Bereiche 14A des Kommutators 14 eingesetzt, wobei ihr Außen­ umfang flügelförmig ausgebildet ist. Eine Bürstenanordnung ist mit 17 bezeichnet und dient dazu, den Kommutator 14 mit elektrischer Energie zu versorgen. Ein Anschluß 18 ist mit der Bürstenanordnung 17 verbunden, um die elektrische Energie von außen zuzuführen.

Nachstehend folgt eine Beschreibung der Wirkungsweise der herkömmlichen Kraftstoffpumpe mit einem Aufbau der oben beschriebenen Art.

Zunächst einmal wird, wenn die externe elektrische Energie über den Anschluß 18 der Bürstenanordnung 17 zugeführt wird, der Motor 11 elektromagnetisch angetrieben, so daß sich der Läufer 13 dreht. Somit wird das auf der Hauptwelle 12 montierte Flügelrad 16 durch die Drehkraft gedreht, die über die vor­ stehenden Bereiche 14A des Kommutators 14 übertragen wird. Dies bewirkt, daß der Kraftstoff von der Saugleitung 6A in die Pumpenkammer 7 fließt. Dann wird der Kraftstoff von den am Außenumfang des Flügelrades 16 ausgebildeten Flügeln gepumpt und durch das zweite Durchgangsloch 5B unter Druck zur Kraftstoffkammer 4 gefördert. Der auf diese Weise in die Kraftstoffkammer 4 eingeleitete Kraftstoff wird durch den Druck des vom Flügelrad 16 gepumpten Kraftstoffes unter Druck gesetzt und aus der Auslaßleitung 3A beispielsweise zu einem nicht dargestellten Kraftfahrzeugvergaser hinausgepumpt.

Bei der herkömmlichen, im Tank untergebrachten Kraftstoff­ pumpe mit einem Aufbau der oben beschriebenen Art beaufschlagen die flügelförmigen Bereiche am Außenumfang des Flügelrades 16 den Kraftstoff durch die Drehung des Flügelrades 16 und erzeugen Blasen. Wenn die Menge der erzeugten Blasen zunimmt oder wenn das Fahrzeug eine enge Kurve durchfährt, wobei nur eine kleine Kraftstoffmenge im Tank bleibt, so wird die Luft innerhalb des Tanks vorübergehend in die Pumpenkammer gesaugt, so daß der Innenraum der Pumpenkammer mit einem Dampf-Flüssigkeits-Gemisch gefüllt wird. Wenn die Dampfmenge zu groß wird, rotieren die Flügel des Flügelrades 16 im Dampf, was das Problem aufwirft, daß die Pumpwirkung verlorengeht und der Kraftstoff nicht zum Kraftfahrzeugvergaser gepumpt werden kann.

Eine Kraftstoffpumpe der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 45 91 311 bekannt. Dort ist zwar in dem Träger ein zu­ sätzliches, in den Bereich des Ringkanals mündendes Durch­ gangsloch vorgesehen, das aber eine ganz spezielle Funktion hat und nicht der Rückführung von Kraftstoff aus der Kraft­ stoffkammer heraus in die Pumpenkammer hinein. Vielmehr bil­ det das zusätzliche Durchgangsloch dort eine Dampfablaßöff­ nung, die in einer speziellen Position vorgesehen ist, näm­ lich am stromaufwärtigen Ende des Ringkanals, sondern ein ganzes Stück stromabwärts von der stromaufwärtigen Ansaugöff­ nung des Ringkanals, der seinerseits eine ganz spezielle geo­ metrische Konfiguration aufweisen soll. Das zusätzliche Durchgangsloch als Dampfablaßöffnung aus dem Ringkanal ist dort in einem beträchtlichen Abstand vom strömungsmäßigen An­ fang des Ringkanals vorgesehen, etwa nach einem Viertel sei­ ner Länge und führt dort von der Pumpenkammer nach außen in die freie Atmosphäre, um Kraftstoffdampf abzulassen. Die Kraftstoffkammer selbst hat bei der Kraftstoffpumpe gemäß der US-PS 45 91 311 keine Luft- oder Dampfablaßöffnung. Wenn also Luft oder Kraftstoffdampf zusammen mit dem Kraftstoff vom Kraftstoffeinlaß durch die Pumpenkammer hindurch in die Kraftstoffkammer gelangt, kann Luft oder Kraftstoffdampf nicht ausgesondert aus der Kraftstoffkammer austreten, son­ dern bleibt mit sämtlichen damit verbundenen Nachteilen in­ nerhalb der Kraftstoffkammer und vermischt sich zwangsläufig wieder mit dem Kraftstoff, wenn dieser anschließend weiterge­ fördert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in einem Kraftstofftank untergebrachte Kraftstoffpumpe anzugeben, bei der in die Pumpenkammer gelangende Luft die Funktion der Kraftstoffpumpe nicht beeinträchtigt, so daß die Normalfunk­ tion der Kraftstoffpumpe bei der Kraftstoffansaugung und der Kraftstoffabgabe auch dann gewährleistet bleibt, wenn aus dem Ansaugbereich zu wenig Kraftstoff zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Kraftstoff­ pumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Durchgangsloch eine zusätzliche Verbindung zwischen der Kraftstoffkammer und der Pumpenkammer bildet; daß das Durch­ gangsloch am stromaufwärtigen Ende des Ringkanals und dicht an der Saugleitung angeordnet ist, um zusätzlichen Kraftstoff in den Ringkanal der Pumpenkammer einzuführen; daß die Aus­ laßöffnung für Dampf bzw. Luft im Deckel des Gehäuses über der Kraftstoffkammer ausgebildet ist; und daß die am stromab­ wärtigen Ende des Ringkanals anschließende Einspritzleitung dem Kraftstoffauslaß gegenüberliegend angeordnet ist.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe ist vorgesehen, daß daß zwischen der Kraftstoffkammer und der Pumpenkammer ein flüssigkeitsdichtes Element vorgesehen ist, in welchem der Ringkanal eingearbeitet ist; und daß ein Kraftstoff-Durchgangsloch in Verbindung mit dem Ringkanal in dem flüssigkeitsdichten Element einem Kraftstoffauslaß gegen­ überliegt, während das Durchgangsloch der Auslaßöffnung ge­ genüberliegt.

Mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe wird die Aufgabe in zufriedenstellender Weise gelöst. Dabei wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine gewisse Kraftstoffmenge durch das zusätzliche Durchgangsloch von der Kraftstoffkammer aus in den Ringkanal der Pumpenkammer eintritt, wenn von der Saug­ leitung her zu wenig Kraftstoff vorhanden ist. Dadurch wird das Kraftstoffvolumen im Ringkanal jederzeit aufgefüllt und damit ein ordnungsgemäßer Pumpbetrieb durch das Flügelrad ge­ währleistet. Da nur eine kleine Menge an Kraftstoff durch dieses Durchgangsloch in die Pumpenkammer fließt, wird der Pumpbetrieb in keiner Weise gestört oder beeinträchtigt. Die Auslaßöffnung für Dampf bzw. Luft im Deckel des Gehäuses über der Kraftstoffkammer der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe sorgt in vorteilhafter Weise dafür, daß Luft oder Kraftstoff­ dampf, die in die Kraftstoffkammer gelangt sind, aus dieser austreten können, ohne die Zuführung von Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe zu beeinträchtigen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine herkömmliche, in ei­ nem Kraftstofftank untergebrachte Kraftstoffpumpe;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der im Tank untergebrachten Kraftstoffpumpe gemäß der Erfindung; und in

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Kraftstoffpumpe längs der Linie III-III der Fig. 2.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und 3 ist in dem Träger 5 ein Ringkanal 5D ausgebildet, und der von der Saugleitung 6A in die Pumpenkammer 7 eingeleitete Kraftstoff fließt längs des Ringkanals 5D, wobei er von dem Flügelrad 16 unter Druck gesetzt wird, prallt gegen den Flüssigkeitsdichtungsbereich 5E, der die Saugleitung 6A und das zweite Durchgangsloch 5B trennt, und wird der Kraftstoffkammer 4 durch das zweite Durchgangs­ loch 5B und die Einspritzleitung 5C zugeführt. Ein weiteres Durchgangsloch 5F ist in dem Ringkanal 5D des Trägers 5 in einer Position dicht an der Ansaugseite ausgebildet, so daß es mit der Kraftstoffkammer 4 der Antriebseinheit in Verbindung steht.

Die übrigen Komponenten dieser Ausführungsform, die nicht eigens beschrieben und in den Fig. 2 und 3 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind wie in Fig. 1, sind in gleicher Weise vorgesehen, so daß ihre Beschreibung entbehrlich erscheint.

Mit der im Tank untergebrachten Kraftstoffpumpe dieser Ausführungsform wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß auch dann, wenn eine große Menge an Blasen durch die Rotation des Flügelrades 16 innerhalb der Pumpenkammer 7 erzeugt wird oder wenn Luft vorübergehend in den Tank eingesaugt wird, weil das Fahrzeug z. B. eine enge Kurve durchfährt, wobei nur eine kleine Menge an Kraftstoff in dem Tank bleibt, der flüssige Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffkammer 4 den flügelförmigen, mit Nuten versehenen Bereichen des Flügelrades 16 zugeführt wird, so daß die übliche Pumpwirkung praktisch beibehalten bzw. sehr rasch wiedergewonnen werden kann, wobei frischer Kraftstoff durch die Saugleitung 6A angesaugt wird. Die in der Pumpe erzeugten Blasen sowie die in den Innenraum eingeleitete Luft werden rasch von der Einspritzleitung 5C durch die Kraftstoffkammer 4 hindurch durch die Entlastungs- oder Auslaßöffnung 3C des Deckels 13 hindurch zur Außenseite des Hauptkörpers 1 abgeführt.

Obwohl der Kraftstoff zwischen der Pumpenkammer 7 und der Kraftstoffkammer 4 zirkuliert, da ein Teil des Kraftstoffes innerhalb der Kraftstoffkammer 4 durch das Durchgangsloch 5F gesaugt wird, ist die Menge dieses Kraftstoffes sehr klein, und es tritt kein wesentlicher Verlust im Betrieb der Pumpe auf.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ist gemäß der Erfindung ein Durchgangsloch in Verbindung mit der Kraft­ stoffkammer des Antriebsbereiches in einem Ringkanal des Trägers ausgebildet, der eine obere Wand einer Pumpenkammer bildet, und zwar in einer Position dicht an der Ansaugseite. Auch wenn somit eine große Anzahl von Blasen in der Pumpen­ kammer durch die Rotation des Flügelrades erzeugt wird oder wenn eine große Menge Luft von außen in die Pumpenkammer gesaugt wird, kann der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer durch das Durchgangsloch in dem Träger zu dem flügelförmigen Bereich des Flügelrades zugeführt werden, so daß frischer Kraftstoff von der Saugleitung eingeleitet werden kann; die oben erwähnte Luft kann rasch durch die Austrittsöffnung des Hauptkörpers nach außen abgelassen werden. Insofern wird die Pumpfunktion rasch wieder hergestellt, und die Leistungs­ fähigkeit der Anordnung nimmt in der Folge nicht ab.

Claims (3)

1. In einem Kraftstofftank untergebrachte Kraftstoffpumpe, umfassend

• - ein Gehäuse (1), das durch einen Träger (5) in eine Kraftstoffkammer (4) und eine Pumpenkammer (7) unter­ teilt ist, die durch einen eingearbeiteten, keinen vollen Kreis bildenden Ringkanal (5D) miteinander ver­ bunden sind, der an seinen beiden Enden an eine Saug­ leitung (6A) bzw. eine Einspritzleitung (5B, 5C) an­ schließt,
  wobei der Träger (5) ein zusätzliches, in den Bereich des Ringkanals (5D) mündendes Durchgangsloch (5F) auf­ weist,
• - ein von einem Motor (11) angetriebenes, im Gehäuse (1) drehbar gelagertes Flügelrad (16), das den Kraftstoff von der Saugleitung (6A) aus durch den Ringkanal (5D) in die Kraftstoffkammer (4) pumpt,
• - und eine Auslaßöffnung (3C) für Dampf bzw. Luft,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchgangsloch (5F) eine zusätzliche Verbindung zwischen der Kraftstoffkammer (4) und der Pumpenkam­ mer (7) bildet,
daß das Durchgangsloch (5F) am stromaufwärtigen Ende des Ringkanals (5D) und dicht an der Saugleitung (6A) ange­ ordnet ist, um zusätzlichen Kraftstoff in den Ringkanal (5D) der Pumpenkammer (7) einzuführen,
daß die Auslaßöffnung (3C) für Dampf bzw. Luft im Dec­ kel (3) des Gehäuses (1) über der Kraftstoffkammer (4) ausgebildet ist,
und daß die am stromabwärtigen Ende des Ringkanals (5D) anschließende Einspritzleitung (5B, 5C) dem Kraftstoff­ auslaß (3A, 3B) gegenüberliegend angeordnet ist.

2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kraftstoffkammer (4) und der Pumpenkam­ mer (7) ein flüssigkeitsdichtes Element vorgesehen ist, in welchem der Ringkanal (5D) eingearbeitet ist, und daß ein Kraftstoff-Durchgangsloch (5B) in Verbindung mit dem Ringkanal (5D) in dem flüssigkeitsdichten Element einem Kraftstoffauslaß (3B) gegenüberliegt, während das Durchgangsloch (5F) der Auslaßöffnung (3C) gegenüber­ liegt.