DE4020520A1

DE4020520A1 - Aggregat zum foerdern von kraftstoff vom vorratstank zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE4020520A1
Application number: DE4020520A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Kemmner; Kurt Dipl Ing Frank; Michael Niederkofler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-01-02
Also published as: JP3027186B2; DE59102760D1; JPH05508459A; EP0536159B1; US5338151A; WO1992000449A1; EP0536159A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Aggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Förderaggregat bekannt (DE-OS 35 09 374), bei dem diese Bohrung direkt im Förderkanal angeordnet und mit einer elastischen Ventilklappe versehen ist, welche bei Gasförderung in ihrer Offenstellung verharrt, bei Kraftstofförderung jedoch von dem "zäheren" Medium gegen die Federkraft verformt wird und die kanalseitige Mündung der Bohrung verschließt. Ein derartiger Aufbau erfordert jedoch eine besonders aufwendige Montage der Ventilklappe. Auch besteht die Gefahr, daß bei Gasförderung die offene Ventilklappe am Flügelrad der Förderpumpe streift, dabei unerwünschte Geräusche verursacht und schließlich zerstört wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß keine beweglichen, während des Betriebs einen Verschleiß unterworfenen Bauelemente vorhanden sind. Auch die Montage solcher Teile entfällt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Förderaggregats möglich. Besonders vorteilhaft ist es, bei einem Förderaggregat dessen Flügelrand einen ersten und einen zweiten Kranz von Flügeln hat, von denen der zweite Flügelkranz einen größeren Radius als der erste Flügelkranz aufweist und sich in der Kammer-Stirnwand zwei, dem jeweiligen Flügelkranz zugeordnete Förderkanäle befinden, von denen der innere Förderkanal über einen Zwischenkanal mit dem äußeren Förderkanal verbunden ist, sowie die Saugöffnung am inneren und die Drucköffnung am äußeren Förderkanal angeordnet sind, sich die Bohrung in einem Bereich der Dichtfläche befindet, welcher sich zumindest im wesentlichen zwischen den beiden Förderkanälen erstreckt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Kraftstoffördertank, einem Kraftstofförderaggregat und einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 einen Teil-Längs schnitt durch das Förderaggregat gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, entlang der Linie II-II in Fig. 3 und

Fig. 3 einen Schnitt durch einen zum Förderaggregat gemäß Fig. 2 gehörenden, saugöffnungsseitigen Pumpenkammerdeckel, entlang der Linie III-III.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, in dem ein Kraft stofförderaggregat 12 angeordnet ist. An einem Druckstutzen 14 des Kraftstofförderaggregats 12 ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 18 saugt das Kraftstofförderaggregat 12 über einen Saugstutzen 13 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 und fördert den Kraftstoff zur Brennkraftmaschine 18. Das Kraftstofförder aggregat 12 ist mit einem elektrischen Antriebsmotor 20 ausgestattet (Fig. 2), dessen Motoranker 22 auf einer Ankerwelle 24 sitzt. Die Ankerwelle 24 durchdringt mit ihrem einen Ende 26 eine Trennwand 28, welche einen Raum 30, in welchem sich der Elektromotor 20 befindet, von einer Förderpumpe 32 trennt. Die Förderpumpe 32 ist als Strömungspumpe ausgebildet. Ihr Flügelrad 34 ist drehfest mit dem Ende 26 der Ankerwelle 24 verbunden. Das Flügelrad 34 ist in einer Pumpenkammer 36 angeordnet, welche einerseits durch die Trennwand 28 zum Antriebsmotor 20 hin und andererseits durch einen Deckel 38 begrenzt ist, in welchem sich der Saugstutzen 13 befindet. Beim Ausführungsbeispiel ist die Förderpumpe als zweistufige Strömungs pumpe ausgebildet. Dies ist jedoch im Hinblick auf die Erfindung bedeutungslos, weil die Erfindung auch ohne Schwierigkeiten bei einer einstufigen Strömungspumpe angewendet werden kann. In der Pumpenkammer 36 läuft das Flügelrad 34 um, welches einen inneren, ersten Kranz 40 von Flügeln aufweist. In seinem peripheralen Bereich hat das Flügelrad 34 einen zweiten Kranz 42 von Flügeln. Dabei besteht der zweite Kranz 42 aus zwei Teilkränzen, von denen jeder an einer der beiden Stirnflächen 44, 46 des im wesentlichen kreis zylinderförmigen Flügelrads 34 ausgebildet ist. Die beiden Teil flügelkränze des zweiten Flügelkranzes 42 sind in Fig. 2 mit den Bezugszahlen 51 und 53 versehen worden. Die Trennwand 28 ist fest mit einem Gehäuseteil 54 verbunden, welches das Förderaggregat 12 umschließt. Auf der von der Trennwand 28 abgewandten Seite des Flügelrades 34 ist die Pumpenkammer 36 durch den Deckel 38 ver schlossen. Dieser wird in seiner Aufnahme durch einen nach innen geformten Rand 56 des Gehäuseteils 54 gehalten. Wie Fig. 3 zeigt, erstreckt sich ein erster, innerer Förderkanal 50 von einer im Saug stutzen 13 befindlichen Saugöffnung 58 aus im Gegenuhrzeigersinn bis zu einem Zwischenkanal 60, der sich im wesentlichen radial er streckt. An den Zwischenkanal 60 schließt sich ein zweiter oder äußerer Förderkanal 52 an. Dieser erstreckt sich entlang einer Rand schulter 62 des Deckels 38 bis nahe dem Zwischenkanal 60. Auch in der Trennwand 28 sind entsprechende Förderkanäle 50, 52 angeordnet. In radialer Richtung gesehen liegen die beiden Förderkanäle 50 und 52 mit Abstand voneinander, so daß zwischen diesen eine Trennfläche 64 verbleibt. Da in Achsrichtung gesehen die beiden Förderkanäle 50 und die beiden Förderkanäle 52 einander gegenüberliegen, liegen sich auch die Trennflächen 64 der Trennwand 28 und des Deckels 38 einander gegenüber. Im Bereich des Auslaufs 66 des Förderkanals 52 im Deckel 38 liegt diesem in der Trennwand 28 eine Drucköffnung 68 gegenüber, welche den Förderkanal 52 mit dem Raum 30 verbindet, der, wie Fig. 1 zeigt, den Druckstutzen 14 aufweist. Weiter zeigt Fig. 3, daß in der Trennfläche 64 des Deckels 48 drei Bohrungen 70 angeordnet sind, welche von der Pumpenkammer 36 aus zur Saugseite der Pumpe 32 führen. Diese Bohrungen 70 verbinden also die Pumpen kammer mit einem Bereich des Systems, in welchem Niederdruck herrscht. Dieser Bereich ist beim Ausführungsbeispiel der Tankinnen raum. Diese drei Entgasungsbohrungen 70 sind in Laufrichtung (Pfeil 72) des Laufrades 34 gesehen hintereinander in einer rinnenartigen Nut 74 angeordnet, die sich im wesentlichen zwischen den beiden Förderkanälen 50 und 52 in Drehrichtung Pfeil 72 erstreckt. Die beiden Förderkanäle 50 und 52 erstrecken sich also ausgehend von der Saugöffnung 58 zur Drucköffnung 68, wobei der Deckel 38 die Saug öffnung 58 und die Trennwand 28 die Drucköffnung 68 aufweisen. Die hydraulische Verbindung zwischen den einander in Achsrichtung gegen überliegenden gleichartigen Förderkanälen geschieht einmal durch die zwischen den Flügeln des ersten Kranzes 40 vorhandenen Durchbrüche bzw. durch einen zwischen der Randschulter 62 und der äußeren Mantelfläche des Flügelrades 34 verbleibenden Ringspalt 76. Wenn man davon ausgeht, daß die Erfindung auch mit nur einer einzigen Bohrung 70 relaisierbar ist und diese einzige Bohrung durch die mittlere Bohrung in Fig. 3 dargestellt ist, kann der Verlauf der rinnen artigen Nut 74 auch dadurch deutlich gemacht werden, daß sich ein Teil der Nut 74 in Umlaufrichtung (Pfeil 72) und ein anderer Teil der Nut 74 sich entgegen dieser Umlaufrichtung des Flügelrades 34 erstreckt. Die beiden die Pumpenkammer 36 in Achsrichtung des Lauf rades 34 begrenzenden Wände 28 und 38 sind beim Ausführungsbeispiel aus Kunststoff hergestellt. Dabei ist die rinnenartige Nut 74 in den Deckel 38 eingeformt.

Im Betrieb arbeitet das erfindungsgemäße Förderaggregat wie folgt:

Wenn das Flügelrad 34 durch den Elektromotor 20 angetrieben wird, saugt die Förderpumpe 32 übr die Saugöffnung 58 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 an und drückt diesen in Richtung des Pfeiles 72 durch den ersten Förderkanal 50 und den Zwischenkanal 60 in den äußeren Förderkanal 52, von wo aus der Kraftstoff über die Drucköffnung 68 in den Raum 30 des Antriebsmotors 20 eintritt und diesen über den Druckstutzen 14 verläßt. Zwischen den beiden Stirnflächen des Flügelrades 34 und den diesen zugewandten Wänden 38, 28 sind gering fügige Radialspalte vorhanden, über die im Förderkanal 50, 60, 52 vorhandene Gasblasen in Richtung der Pfeile 78 aus den Förderkanälen gedrückt und von der rinnenartigen Nut 74 aufgenommen werden. Von dort aus verlassen die Gasblasen die Pumpenkammer 36 über die Boh rungen 70. Die angesprochenen Gasblasen treten beispielsweise durch Kavitation auf, welche in bestimmten Bereichen der Förderpumpe stattfindet. Auch können solche Gasblasen dadurch vorhanden sein, daß die Pumpe völlig entleert gewesen ist und die Förderpumpe zunächst nun diese Luft fördert. In allen Fällen soll vermieden werden, daß die Gasblasen in dem System verbleiben, über die Druck leitung 16 zur Brennkraftmaschine 18 gelangen und deren Betrieb stören.

Claims

1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff vom Vorratstank zur Brenn kraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einer im Vorratstank ange ordneten, als Strömungspumpe ausgebildeten Förderpumpe, deren im wesentlichen kreiszylinderförmiges, umlaufend angetriebenes Flügel rad in einer entsprechend kreiszylindrischen Pumpenkammer angeordnet ist und zumindest in einer der beiden Kammer-Stirnwänden wenigstens ein annähernd ringförmiger, im Querschnitt nutartiger Förderkanal sich von einer in die Pumpenkammer mündenden Saugöffnung zu einer aus dieser herausführenden Drucköffnung erstreckt und diese Kammer-Stirnwand im Bereich der Drucköffnung von einer Bohrung durchdrungen ist, welche die Pumpenkammer mit einem Bereich des Systems verbindet, in welchem Niederdruck herrscht, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bohrung (70) sich in einer Dichtfläche (64) befindet, welche den Förderkanal (50, 60, 52), bezogen auf die Dreh achse des Flügelrades (34), in radialer Richtung begrenzt.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Dichtfläche (64) ein rinnenartiger Kanal (74) angeordnet ist, der sich von der Bohrung (70) ausgehend, teilweise in Umlaufrichtung (Pfeil 72) und teilweise entgegen der Umlaufrichtung des Flügelrades (34) erstreckt.

3. Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem rinnenartigen Kanal (74) weitere Bohrungen (70) angeordnet sind.

4. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Flügelrad einen ersten und einen zweiten Kranz von Flügeln hat, von denen der zweite Kranz einen größeren Radius als der Flügelkranz aufweist und sich in der Kammer-Stirnwand zwei dem jeweiligen Flügelkranz zuge ordnete Förderkanäle befinden, von denen der innere Förderkanal über einen Zwischenkanal mit dem äußeren Förderkanal verbunden ist sowie die Saugöffnung am inneren und die Drucköffnung am äußeren Förder kanal angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung (70) in einem Bereich der Dichtfläche (64) befindet, welcher sich zumindest im wesentlichen zwischen den beiden Förderkanälen (50, 52) erstreckt.

5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der rinnenartige Kanal (74) in radialer Richtung zwischen den beiden Förderkanälen (50, 52) bis in den Bereich des Zwischenkanals (60) erstreckt.

6. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß die Kammerwand (48) aus Kunststoff hergestellt und vorzugs weise gespritzt ist.

7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnen artige Kanal (74) in die Stirnwand des Deckels (48) eingeformt ist.

8. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß die Bohrung (70) einen Bereich höheren Druckes in der Pumpenkammer (36) mit dem von dem Vorratstank (10) umschlossenen Raum verbindet.