DE3940060C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Strahlpumpen­ konstruktion für einen Kraftstofftank eines Fahr­ zeugs wie z. B. eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Strahlpumpen­ anordnung für einen Kraftstofftank mit einer ersten und einer zweiten Kammer bzw. einer Haupt- und einer Hilfskammer, wobei der in der ersten Kammer befindliche Kraftstoff unter Verwendung von ausgestoßenen Wirbelströmen des rücklaufenden Kraft­ stoffs, der dem Motor im Übermaß zugeführt wurde, wirkungsvoll in die zweite Kammer überführt wird.

Seit einiger Zeit gibt es einen großen Bedarf nach einer wirkungsvollen Ausbildung eines Kraftstofftanks, um den sogenannten Nutzraum insbesondere eines Per­ sonenwagens zu vergrößern. Um dies zu erreichen, sind bereits Kraftstofftanks vorgeschlagen worden, die über Antriebsbauteilen oder Auspuffbauteilen an ihrem Bodenabschnitt gespreizt sind.

Beispielsweise offenbart die japanische Gebrauchs­ musterveröffentlichung 57-1 09 921 eine Kraftstoff­ tankkonstruktion mit einer Bodenwand, die nach innen vorsteht, um eine Störung zwischen der Tankbodenwand und anderen Bauteilen zu vermeiden.

Da bei einem solchen Kraftstofftank jedoch eine Haupt­ kraftstoffkammer und eine Hilfskraftstoffkammer in dem unteren Bereich durch den inneren Vorsprung der Bodenwand gebildet sind, ist es erforderlich, eine An­ ordnung zu treffen, die verhindert, daß Kraftstoff in einer der Kammer unbenutzt verbleibt. Beispielsweise soll ein Kraftstofförderrohr sich in die Hauptkammer und die Hilfskammer über ein Schaltventil gabeln, so daß dann, wenn der in der Hauptkammer befindliche Kraftstoff ausgeht, das Schaltventil betätigt wird, um den in der Hilfskammer befindlichen Kraftstoff dem Motor zuzuführen.

Eine solche Konstruktion erfordert demnach das Schalt­ ventil und andere Baueinheiten wie eine Meßeinheit des Flüssigkeitsspiegels und eine Steuereinheit zur automatischen Betätigung des Schaltventils, was sehr kostspielig und kompliziert ist.

Aus der DE-OS 37 32 415 ist eine Strahlpumpenanordnung bzw. eine Brennstoffüberleitungsvorrichtung für einen Kraftstofftank bekannt, die eine Hauptkammer und eine Hilfskammer, eine Vakuumkammer innerhalb des Kraftstofftanks, eine Kraftstoffrücklaufeinrichtung, die mit der Vakuumkammer verbunden ist, um überschüssigen Kraftstoff in die Vakuumkammer zurückzuführen, wobei die Kraftstoffrücklaufeinrichtung an ihrem unteren Ende einen schrägen Abschnitt aufweist, der als Düse wirkt, um den überschüssigen Kraftstoff in die Vakuumkammer auszustoßen, eine Kraftstoffübertragungseinrichtung, die mit der Vakuumkammer zur Überführung des in der Hilfskammer befindlichen Kraftstoffs in die Vakuumkammer verbunden ist, einen Halsabschnitt, der mit der Vakuumkammer verbunden ist, und den Kraftstoff von der Kraftstoffrücklaufeinrichtung und der Kraftstoffübertragungseinrichtung aufnimmt, eine Dämpfungseinrichtung, die mit dem Halsabschnitt verbunden ist, und den Kraftstoff von dem Halsabschnitt aufnimmt und in die Hauptkammer abgibt und ein Strömungsführungsteil innerhalb der Kraftstoffrücklaufeinrichtung aufweist, wobei das Strömungsführungsteil den überschüssigen Kraftstoff in einen Wirbelstrom versetzt, der als Strahlwirbelstrom aus der Düse in die Vakuumkammer ausgestoßen wird, um ein Vakuum dortherum innerhalb der Vakuumkammer zu erzeugen, wobei der ausgestoßene Strahlwirbelstrom ferner in Kontakt mit der Innenwand des Halsabschnittes an dessen Einlaß gerät, um so die Vakuumkammer gegen den Halsabschnitt abzudichten, so daß das in der Vakuumkammer erzeugte Vakuum nicht durch den Halsabschnitt und die Dämpfungseinrichtung freigegeben wird, um so wirkungsvoll den Kraftstoff aus der ersten Kammer durch die Kraftstoffübertragungseinrichtung anzusaugen.

Aus der DE-PS 37 19 809 ist ein Stautopf für Kraftstoffbehälter bekannt, der eine sich in Richtung auf eine Öffnung verjüngende Abdeckung und im Bodenbereich eine an der Peripherie angeordnete Strahlpumpe für den von einer Kraftstoffaufbereitungsanlage einer Brennkraftmaschine zurückfließenden Kraftstoff aufweist, der im Pumpenkanal in etwa tangential in das einen Saugfilter enthaltende Topfinnere einmündet. Die Adeckung ist dabei domartig ausgebildet, wodurch sich aufsteigende Gasblasen weit oberhalb des Saugfilters an deren Innenfläche anlagern können und sich während ihrer weiteren Auftriebsbewegung zur Öffnung der Abdeckung hin zum Saugfilter nach oben wegbewegen können.

Aus der EP 02 57 834 ist eine Einspritzpumpe bekannt, die eine Düse aufweist, die in ein Mischrohr mündet, wobei zur Erzielung einer Geräuschminderung der Querschnitt des Mischrohres in Strömungsrichtung sich plötzlich vergrößert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Strahlpumpenanordnung für einen Kraftstofftank mit einer Haupt- und einer Hilfskammer der eingangs genannten Art zu verbessern, bei der eine Dämpfungseinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie wirkungsvoll die Entstehung von lauten Geräuschen unterdrückt, die andernfalls durch plötzliche Expansion des im rücklaufenden Kraftstoffs befindlichen Dampfes auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentansprüche 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß weist die Dämpfungseinrichtung eine Expansions­ kammer auf, die die Form eines Kegelstumpfes hat und an ihrem oberen Ende mit dem Halsabschnitt verbunden ist, um den Wirbelstrom von dem Halsabschnitt aufzunehmen und einem zunehmenden Druckabfall auszusetzen, wobei die Expansionskammer zahlreiche Durchgangsbohrungen in ihrer Umfangswand hat und jede Durchgangsbohrung sich im wesentlichen tangential zur Innenwand der Expansionskammer erstreckt, um den druckreduzierten Wirbelstrom in die Hauptkammer auszulassen.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung näher be­ schrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strahlpumpenanordnung;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht eines Kraftstofftanks, der mit der Strahlpumpen­ anordnung gemäß Fig. 1 versehen ist;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Strömungs­ führungsteils, das in der Strahlpumpenanordnung gemäß Fig. 1 verwendet ist, und

Fig. 5 eine Seitenansicht des Strömungsführungsteils gemäß Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine bevorzugte Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Strahlpumpenanordnung 1 dar­ gestellt. In Fig. 3 hat ein Kraftstofftank 2 einen Boden 4, der einen inneren Vorsprung 6 aufweist, der sich über die gesamte Breite des Bodens 4 erstreckt. Der innere Vorsprung 6 begrenzt eine Hauptkammer 8 und eine Hilfs­ kammer 10 am unteren Abschnitt des Kraftstofftanks 2.

In der Hauptkammer 8 befindet sich eine Kraftstof­ förderpumpe 12, die den Kraftstoff über einen Filter 14 und ein Kraftstofförderrohr 16 in ein nicht darge­ stelltes Kraftstoffzufuhrsystem fördert. Die Kraft­ stofförderpumpe 12 und der Filter 14 sind mittels eines langgestreckten Befestigungsteil 18 fest inner­ halb des Tanks 2 angebracht.

Ein Kraftstoffrücklauf 20 erstreckt sich parallel zu dem Kraftstofförderrohr 16 in dem Tank 2, um den einem nicht dargestellten Motor über das Kraftstoff­ förderrohr 16 übermäßig zugeführten Kraftstoff zurückzuführen. Wie Fig. 1 zeigt, ist das untere Ende des Kraftstoffrücklaufrohres 20 als Düse ausgebildet, um den Kraftstoff in Form eines Strahlausflusses auszustoßen und ein Vakuum um den Strahlausfluß herum zu bilden.

Eine Vakuumkammer 24 umgibt die Düse 22 Gas/Flüssig­ keits-dicht. Ein Kraftstoffüberführungsrohr 26 ist Gas/Flüssigkeits-dicht mit der Vakuumkammer 24 ver­ bunden, um den in der Hilfskammer 10 befindlichen Kraftstoff über einen Filter 28 in die Hauptkammer 8 zu überführen. Die Vakuumkammer hat einen schrägen Ab­ schnitt 30 an ihrem unteren Ende. Die Wände 31 der Vakuumkammer 24, die diesen schrägen Abschnitt 30 be­ grenzen, wirken zusammen mit dem Außenumfang der Düse 22 als Venturi-Düse bzw.-Rohr, um den durch das Über­ führungsrohr 26 in die Vakuumkammer 24 geförderten Brennstoff zu beschleunigen.

Ein Halsrohr 32 folgt Gas/Flüssigkeits-dicht der Vakuumkammer 24 und schließt direkt an die Wände 31 an, die den schrägen Abschnitt 30 der Vakuumkammer 24 bilden, um das Gemisch der aus der Düse 22 und dem Kraftstoffübertragungsrohr 26 eingeführten Kraft­ stoffe aufzunehmen und dieses durch eine Dämpfungs­ einheit 33 in die Hauptkammer 8 auszulassen. Die Dämpfungseinheit 33 folgt unmittelbar dem unteren Ende des Halsrohres 32.

Bei dieser Ausführungsform ist die Strahlpumpenan­ ordnung 1 durch zwei Pumpenkomponenten 1a und 1b ge­ bildet. Im einzelnen enthält die Pumpenkomponente 1a eine Rücklaufrohrauslauföffnung 34 einschließlich der Düse 22 und eine Übertragungsrohrauslaßöffnung 36, die sämtlich integral ausgebildet sind. Die Rücklauf­ rohrauslaßöffnung 34 ist einschließlich der Düse 22 getrennt von dem übrigen Teil des Rücklaufrohres 20 ausgebildet, während die Übertragungsauslaßöffnung 36 getrennt von dem übrigen Teil des Übertragungs­ rohres 26 ausgebildet ist. Die Pumpenkomponente 1b enthält die Dämpfungseinheit 33, das Halsrohr 32 und die Wände der Vakuumkammer 24, die sämtlich inte­ gral bzw. einstückig ausgebildet sind. Die Pumpen­ komponenten 1a und 1b sind Gas/Flüssigkeits-dicht fest miteinander verbunden, um so die Vakuumkammer 24 um die Düse 22 zu bilden. Außerdem können die oberen Enden der Rücklaufrohrauslaßmündung 34 und der Übertragungsrohrauslaßmündung 36 leicht in die übrigen Abschnitte des Rücklaufrohres 20 und des Übertragungsrohres 26 eingesetzt werden, so daß die Strahlpumpeneinheit 1 einfach und leicht montierbar und innerhalb des Kraftstofftanks 2 zu befestigen ist.

Ein Strömungsführungsteil 38 ist direkt oberhalb der Düse 22 in dem Kraftstoffrücklaufrohr 20 an dessen Auslaßmündung 34 angeordnet. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, hat das Strömungsführungsteil 38 eine Basis 38a und zwei Flügel 38b. Die Flügel 38b erstrecken sich von gegenüberliegenden Seiten der Basis 38a und in einem vorbestimmten Winkel R zu der vertikalen Linie VL in entgegengesetzten Richtungen. Jeder Flügel 38b hat annähernd eine Halbkreisform, und ein Bogen jedes Flügels 38b ist so geformt, daß er der ent­ sprechenden Innenwand des Kraftstoffrücklaufrohres 20 folgt. Jeder Flügel 38b enthält eine Aussparung 39 an seinem stromabwärtigen Endabschnitt. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Strömungsführungsteil 38 fest inner­ halb der Auslaßmündung 34 des Kraftstoffrücklaufrohres 20 angeordnet, wobei sich die Basis 38a stromaufwärts des Rücklaufkraftstromes bezüglich der Flügel 38b be­ findet. Das Strömungsführungsteil 38 nimmt den durch das Rücklaufrohr 20 zurückgeführten Kraftstoff auf und führt ihn durch die an den Flügeln 38b ausge­ bildeten Aussparungen 39 zur stromabwärtigen Seite, wobei Wirbelströme gebildet werden, wie durch einen Pfeil in Fig. 5 angedeutet ist. Die Wirbelströme werden dann aus der Düse 22 ausgestoßen. Die Wirbel­ ströme werden dann so verteilt, daß ihr Wirbelradius größer wird, so daß sie mit der Innenwand der Halsrohres 32 an dessen Einlaßabschnitt in Kontakt geraten, wie durch gestrichelte Linien in Fig. 1 angedeutet ist. Die Idealform der Wirbelströme zwischen dem unteren Ende der Düse 22 und dem oberen Ende des Halsrohres 32 ist Korn-förmig mit einem kreisförmigen Querschnitt, wie ebenfalls in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist.

Indem das Strömungsführungsteil 38 direkt oberhalb der Düse 22 in dem Kraftstoffrücklaufrohr 20 ange­ ordnet ist, ist sichergestellt, daß die aus der Düse 22 ausgestoßenen Wirbelströme in Kontakt mit der Innen­ wand des Einlaßabschnitts des Halsrohres 32 selbst dann geraten, wenn die Strömungsmenge des rücklaufen­ den Kraftstoffes verhältnismäßig gering ist, so daß die Vakuumkammer 24 durch die Dämpfungseinheit 33 und das Halsrohr 32 dicht gegenüber dem atmosphärischen Druck abgedichtet ist, d.h. gegenüber dem atmosphärischen Druck innerhalb des Kraftstofftanks 2. Damit ist sicher­ gestellt, daß das von den ausgestoßenen Wirbelströmen in der Vakuumkammer 24 hervorgerufene Vakuum wirkungs­ voll den Kraftstoff aus der Hilfskammer 10 durch das Übertragungsrohr 26 saugt. Der angesaugte Kraftstoff, der durch den Venturi-Abschnitt 30 beschleunigt wird, vereinigt sich mit den Wirbelströmungen und wird durch das Halsrohr 32 und die Dämpfungseinheit 33 in die Hauptkammer 8 ausgeführt.

Wenn anderenfalls ohne Strömungsführungsteil 38 in dem Rücklaufrohr 20 die aus der Düse 20 austretende Flüssigkeitsmenge relativ klein wäre, würde der Strö­ mungsradius nicht groß genug werden, um in Kontakt mit der Innenwand der Halsrohres 32 zu geraten, so daß für die Vakuumkammer 24 keine Abdichtung hervorgerufen würde, die zum Ansaugen des Kraftstoffes aus der Hilfs­ kammer 10 erforderlich ist.

Somit gewährleistet die Strahlpumpenanordnung gemäß der Erfindung ein wirkungsvolles Ansaugen des Kraft­ stoffes aus der Hilfskammer 10 in ausreichend breiten Bereichen der Strömungsmengen des zurückkehrenden Kraft­ stoffs. Außerdem stellt die erfindungsgemäße Strahl­ pumpenanordnung ein schnell ansprechendes Ansaugen des Kraftstoffs sowie eine verkürzte Ansaugzeit für eine Kraftstoffeinheit sicher, da das in der Vakuum­ kammer 24 erzeugte Vakuum wirkungsvoll den Kraftstoff aus der Hilfskammer 10 ansaugt, ohne durch das Hals­ rohr 32 und die Dämpfungseinheit 33 freigegeben zu werden.

Die Dämpfungseinheit 33 enthält eine Expansionskammer 40 einer oben abgeschnittenen Kegelform und schließt an das Halsrohr 32 an, um von diesem den Kraftstoff aufzunehmen. Die Expansionskammer 40 ist an ihrer Um­ fangswand mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen 42 versehen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Jede Durchgangsbohrung 42 bildet eine Verbindung zwischen der Innenseite der Expansionskammer 40 und deren Außenseite und erstreckt sich im wesentlichen entlang einer Wirbelrichtung des Wirbelstromes (wie ein Pfeil in Fig. 2 andeutet), der durch das Hals­ rohr 32 in die Expansionskammer 40 eingeführt ist. Die Expansionskammer 40 hat ferner in der Mitte ihres Bodens 44 einen einwärts gerichteten kegel­ förmigen Vorsprung 46 sowie mehrere Durchgangs­ bohrungen 48 um diesen kegelförmigen Vorsprung 46 herum. Jedes Loch 48 erstreckt sich vertikal und bildet eine Verbindung zwischen der Innenseite der Expansionskammer 40 und deren Außenseite.

Die derartig aufgebaute Dämpfungseinheit 33 wirkt folgendermaßen:
Der durch das Kraftstoffrücklaufrohr 20 zurückkehrende Kraftstoff enthält insbesondere dann Kraftstoffdampf, wenn die Motortemperatur hoch ist, da der zurück­ kehrende Kraftstoff durch das Kraftstoffzufuhrsystem des Motors zirkuliert ist. Wenn dies auftritt, wird der zurücklaufende Kraftstoff im Gemisch mit dem durch das Kraftstoffübertragungsrohr 32 zugeführten Kraftstoff in das Halsrohr 32 als ein Dampf-Flüssig- Phasenstrom eingeführt. Wenn der Dampf-Flüssigkeit- Phasenstrom direkt durch das Halsrohr 32 in den Kraft­ stofftank 2 eingeführt wird, expandiert der Dampf schlagartig infolge des plötzlichen Druckabfalls in dem Tank 2, wodurch ein lautes Geräusch erzeugt wird. Andererseits wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Dampf-Flüssigkeit-Phasenkraftstoffstrom zunächst in die Expansionskammer 40 eingeführt, bevor er in den Tank 2 gelangt. Da die Expansionskammer 40 eine oben abgeschnittene konische Form hat, wobei die Querschnittsabmessungen der Expansionskammer 40 zu ihrem unteren Ende hin zunehmend größer werden, tritt ein zunehmender Druckabfall des Dampfs auf, womit dessen plötzliche Expansion und die Enstehung eines lauten Geräusches vermieden sind. Da sich zudem jede Durchgangsbohrung 42 im wesentlichen in Wirbelrichtung des Dampf-Flüssigkeit-Phasenkraftstoffstromes erstreckt, wird der expandierte Dampf ohne Strömungsumlenkung durch die Bohrungen 42 gemeinsam mit dem Flüssigphasenkraftstoff in den Tank 2 abgeleitet. Die Bohrungen 42 verteilen außer­ dem den Kraftstoff an viele verschiedene Stellen in dem Tank 2, so daß die Entstehung von Dampf durch Umwälzung des Kraftstoffes in dem Tank bei der Ein­ führung des wirbelnden Dampf-Flüssigkeit-Phasenstromes wirkungsvoll vermieden ist. Zusätzlich bewirkt der konische Vorsprung 46, daß eine Umfangsgeschwindigkeit des eingeführten Wirbelstromes aufrecht erhalten oder vergrößert wird, wodurch eine Stagnation des Kraft­ stoffes innerhalb der Expansionskammer 40 wirkungs­ voll verhindert ist.

Zum Hervorrufen einer erforderlichen minimalen Strö­ mungsmenge des Kraftstoffs aus der Hilfskammer 10 in die Hauptkammer 8 bei allen Motorbetriebsbedingungen sind verschiedene Werte wie folgt ausgewählt worden:

R: 30° bis 60°
D 1: 1,2 mm bis 1,5 mm
SL: 5 mm bis 20 mm
L: nicht mehr als 4 mm
D 2/D 1: 1.4 bis 3.2.

(Hierbei ist R der Winkel zwischen jedem Flügel 38b und der vertikalen Linie VL, D 1 der Innendurchmesser der Düse 22, SL die Länge des Halsrohres 32, L der Abstand zwischen dem unteren Ende der Düse 22 und dem oberen Ende des Halsrohres 32 und D 2/D 1 das Verhältnis aus Halsrohrinnendurchmesser zu Düseninnendurchmesser).

Diese Werte sind im Licht der folgenden Bedingungen aus­ gewählt worden.

Wie oben erwähnt, ist die Idealform der Strahlwirbel­ strömungen zwischen dem unteren Ende der Düse 22 und dem oberen Ende des Halsrohres 32 kornförmig mit der Querschnittsform eines Kreises. Diese Form stellt ins­ besondere die sichere Flüssigkeitsabdichtung der Vakuum­ kammer 24 gegenüber dem atmosphärischen Druck durch das Halsrohr 32 sicher, um die schnell ansprechende Ansaugung des Kraftstoffes aus der Hilfskammer 10 durch das Übertragungsrohr 26 hervorzurufen und die glatte Förderung des angesaugten Kraftstoffs durch das Halsrohr 32 in die Hauptkammer 8 zu gewährleisten, nachdem der Kraftstoff angesaugt wurde, und zwar über einen weiteren Variationsbereich der Strömungsmenge des rückkehrenden Kraftstoffs. Wenn jedoch die Strömungsmenge des rücklaufenden Kraft­ stoffs minimal ist, kann es geschehen, daß der Quer­ schnitt der kornförmigen Wirbelströme nicht kreisförmig ist. Der Winkel R ist so ausgewählt, daß die kreis­ förmige Querschnittsform der Wirbelströme selbst bei einer solchen minimalen Strömungsmenge gewähr­ leistet ist. Wenn der Winkel R kleiner als die aus­ gewählten Werte ist, ist die Flüssigkeitsabdichtung der Vakuumkammer 24 so aufgeweicht, daß atmosphärischer Druck durch das Halsrohr 32 in die Vakuumkammer 24 ge­ langt und die Strahlpumpenwirkung reduziert. Anderer­ seits wirkt sich dann, wenn der Winkel R größer als die ausgewählten Werte ist, der Rückdruck von dem Strömungsführungsteil 38 in ungünstiger Weise auf die Einspritzventile des Motors aus, wodurch die Motor­ geschwindigkeit unstabil wird. Daher ist der ausge­ wählte maximale Wert des Winkels R so festgelegt, daß der Rückdruck von dem Strömungsführungsteil 38 dem Rückdruck von den Einspritzdüsen entspricht. Der minimale und der maximale Wert sind als praktische untere und obere Grenze gewählt, wobei die Werte der anderen Elemente berücksichtigt sind.

Die Strömungsmenge des rücklaufenden Kraftstoffs ist durch die Differenz zwischen der Kraftstoffabgabe­ menge der Förderpumpe 12 und dem tatsächlichen Motor­ verbrauch bestimmt. Wenn die Motorbelastung klein ist wie beispielsweise im Motorleerlauf, ist die Strömungsmenge des rücklaufenden Kraftstoffs groß, während bei hoher Motorbelastung oder Geschwindigkeit die Strömungsmenge des rücklaufenden Kraftstoffs klein ist. Wenn zudem die Motortemperatur hoch ist, neigt der rücklaufende Kraftstoff dazu, als Dampf- Flüssigkeit-Phase zu fließen. Somit variiert die Strömungsmenge des rücklaufenden Kraftstoffs in einem weiten Bereich in Abhängigkeit von den Motor­ betriebsbedingungen. Die tatsächlichen Betriebsdaten, die weite Bereiche der Motorbetriebsbedingungen und der Kraftstoffeigenschaften abdecken, haben ergeben, daß die minimale Strömungsmenge des rücklaufenden Kraftstoffs 30 l/h beträgt.

Die Übertragungsströmungsmenge des Kraftstoffs von der Hilfskammer 10 zu der Hauptkammer 8 sollte der folgenden Formel entsprechen, da der in der Hilfs­ kammer 10 befindliche Kraftstoff zuerst verbraucht werden sollte.

Q 2 ≧ QE.V 2/(V 1+V 2).

Hierbei sind Q 2 eine Kraftstoffübertragungsströmungs­ menge (l/h) von der Hilfskammer 10, QE der Motorkraft­ stoffverbrauch (l/h), V 1 das Volumen der Hauptkammer 8 (l), V 2 das Volumen der Hilfskammer 10 (l).

Der gegenwärtig in Kraftfahrzeuge eingebaute Kraft­ stofftank hat im allgemeinen ein Volumen von 40 l bis 70 l. Dabei sollte das Volumen der Hauptkammer 8 zu dem Volumen der Hilfskammer in einem Verhältnis von wenigstens 1 : 1 stehen, da die Hauptkammer 8 hierbei mit der Förderpumpe 12 versehen ist. Unter diesen Bedingungen hat sich ergeben, daß die minimale Kraft­ stoffübertragungsströmungsmenge Q 2 8 l/h betragen soll, um während normaler Motorbetriebsbedingungen einen Kraftstoffmangel bei der Zufuhr zum Motor zu vermeiden, während sich noch Kraftstoff in der Hilfs­ kammer 10 befindet.

Die oben erwähnten, ausgewählten Werte D 1, SL, L und D 2/D 1 sind die optimalen Werte, die die erforderliche minimale Strömungsmenge Q 2 des übertragenen Kraft­ stoffs bei minimaler Rücklaufströmungsmenge erfüllen. Wenn der innere Düsendurchmesser D 1 größer als 1,5 mm ist, wird die Übertragungskraftstoffströmungsmenge Q 2 kleiner als 8 l/h, und wenn der innere Düsendurch­ messer D 1 kleiner als 1,2 mm wird, neigt die Düse 22 dazu, mit Nebel verstopft zu werden. Daher sind Werte von 1,2 mm und 1,5 mm als praktische untere und obere Grenzwerte ausgewählt worden.

Wenn die Länge des Halsrohres 32 SL kleiner als 5 mm wird, kann die erforderliche minimale Übertragungs­ kraftstoffströmungsmenge 8 l/h mit Kraftstoff bei Raum­ temperatur nicht erreicht werden. Bei Raumtemperatur des Kraftstoffs wird dann, wenn die Länge SL länger wird, der Strahlpumpeneffekt größer. Wenn jedoch die Kraftstofftemperatur durch Wärmeübertragung vom Motor auf etwa 80°C ansteigt, tritt ein Vakuumkochen in dem verwirbelten Kraftstoff auf, der aus der Düse 22 ausgestoßen wird, so daß Dampf entsteht, der die Flüssigkeitsströmungsbahn in dem Halsrohr 32 verengt, wodurch die Kraftstoffüberführung schwierig wird. Aus diesem Grund kann die Länge SL 20 mm nicht übersteigen. Demnach sind als praktikable obere und untere Grenz­ werte 5 mm und 20 mm ausgewählt worden.

Wenn die Länge des Abstands L 4 mm beträgt, wird die erforderliche minimale Übertragungskraftstoffströmungs­ menge (8 l/h) selbst bei minimaler Rücklaufkraftstoff­ strömungsmenge (30 l/h) erreicht. Wenn die Länge L andererseits 4 mm übersteigt und beispielsweise 6 mm oder 8 mm beträgt, kann die erforderliche minimale Übertragungsströmungsmenge Q 2 bei minimaler Rücklauf­ kraftstoffströmungsmenge nicht erzielt werden. Deshalb ist der Wert 4 mm als praktikable obere Grenze gewählt worden.

Wenn das Verhältnis aus innerem Halsrohrdurchmesser zu innerem Düsendurchmesser D 2/D 1 kleiner als 1,4 oder größer als 3,2 ist, kann die erforderliche minimale Übertragungs­ strömungsmenge (8 l/h) bei minimaler Rücklaufströmungs­ menge (30 l/h) nicht erreicht werden. Deshalb sind die Werte 1,4 und 3,2 als praktikable untere und obere Grenzwerte ausgewählt worden.

Da die vorstehend ausgewählten Werte so festgelegt sind, daß die erforderliche minimale Übertragungsströmungs­ menge Q 2 (8 l/h) selbst bei minimaler Rücklaufströmungs­ menge (30 l/h) erreicht wird, gewährleistet die erfin­ dungsgemäße Strahlpumpenanordnung die glatte und sichere Kraftstoffüberführung von der Hilfskammer in die Haupt­ kammer bei allen Motorbetriebsbedingungen, wobei zu­ verlässig verhindert ist, daß dem Motor nur mangelhaft Kraftstoff zugeführt wird, während sich noch Kraft­ stoff in der Hilfskammer befindet.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es liegen zahl­ reiche Änderungen und Modifikationen im Rahmen des Er­ findungsgedankens.

Claims (3)

1. Strahlpumpenanordnung für einen Kraftstofftank mit einer Hauptkammer und einer Hilfskammer, mit einer Strahlpumpe die eine Vakuumkammer aufweist und die innerhalb der Hauptkammer angeordnet ist, mit einem Kraftstoffrücklaufrohr, das mit der Vakuumkammer verbunden ist, um über überschüssigen Kraftstoff in die Vakuumkammer zurückzuführen, wobei das Kraftstoffrücklaufrohr an seinem Ende als Düse ausgebildet ist, um den überschüssigen Kraftstoff in die Vakuumkammer auszustoßen, einem Kraftstoffübertragungsrohr, das mit der Vakuumkammer zur Überführung des in der Hilfskammer befindlichen Kraftstoffs in die Vakuumkammer verbunden ist, einem Halsabschnitt, der mit der Vakuumkammer verbunden ist, und den Kraftstoff vom Kraftstoffrücklaufrohr und vom Kraftstoffübertragungsrohr aufnimmt, einer Dämpfungseinrichtung, die mit dem Halsabschnitt verbunden ist und den Kraftstoff von dem Halsabschnitt aufnimmt und in die Hauptkammer abgibt, einem Strömungsführungsteil innerhalb des Kraftstoffrücklaufrohres, wobei das Strömungsführungsteil den überschüssigen Kraftstoff in einen Wirbelstrom versetzt, der als Strahlwirbelstrom aus der Düse in die Vakuumkammer ausgestoßen wird, um ein Vakuum dort herum innerhalb der Vakuumkammer zu erzeugen, wobei der ausgestoßene Strahlwirbelstrom ferner in Kontakt mit der Innenwand des Halsabschnittes an dessen Einlaß gerät, um so die Vakuumkammer gegen den Halsabschnitt abzudichten, so daß das in der Vakuumkammer erzeugte Vakuum nicht durch den Halsabschnitt und die Dämpfungseinrichtung freigegeben wird, um so wirkungsvoll den Kraftstoff aus der Hilfskammer durch das Kraftstoffübertragungsrohr anzusaugen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungseinrichtung eine Expansionskammer (40) aufweist, die die Form eines Kegelstumpfes hat und an ihrem oberen Ende mit dem Halsabschnitt verbunden ist, um den Wirbelstrom von dem Halsabschnitt aufzunehmen und einem zunehmenden Druckabfall auszusetzen, wobei die Expansionskammer zahlreiche Durchgangsbohrungen (42) in ihrer Umfangswand hat und jede Durchgangsbohrung (42) sich im wesentlichen tangential zur Innenwand der Expansionskammer erstreckt, um den druckreduzierten Wirbelstrom in die Hauptkammer auszulassen.

2. Strahlpumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionskammer (40) in der Mitte ihres Bodens mit einem einwärts gerichteten konischen Vorsprung (46) versehen ist.

3. Strahlpumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionskammer (40) mit zahlreichen Durchgangsbohrungen (48) um den einwärts gerichteten konischen Vorsprung (46) versehen ist.