DE4100973C1 - Fuel pump for IC engine - has electromotor driving two units, first delivering greater vol. and formed as side channel pump - Google Patents

Fuel pump for IC engine - has electromotor driving two units, first delivering greater vol. and formed as side channel pump

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Abstract

The electric motor drives tandem pumping units, of which the first delivers a greater volume and acts as a side channel pump, using a return line led off the top level of a housing chamber inserted between the two pumping units. The return line (15) is controlled by a valve (17) which opens when the pump (1) is off. The valve pref. responds to a chamber (10) pressure as ball or diaphragm valve or as an e.m. valve triggered by the motor field. ADVANTAGE - Return line draws off residual bubbles on hot stopping to reduce pressure between pumping units and facilitate re-start.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.The invention relates to a fuel pump for Internal combustion engines according to the generic term of Pa claim 1.

Eine derartige Brennstoffpumpe ist Gegenstand der DE-PS 26 22 155 und weist dort zwei hintereinander angeordnete Pumpenwerke auf, von denen das stromauf gelegene, erste Pumpenwerk als hydrodynamische Pumpe und das nachgeschaltete als hydrostatische Pumpe ausgebildet sind, wobei die von dem zweiten Pumpenwerk nicht aufgenommene Brennstoffmenge zum Brennstoffbehälter zurückgeführt wird. Über die zum Brennstoffbehälter zurückgeführte Brennstoffmenge sollen Dampf- und Luftblasen mitgeführt werden.Such a fuel pump is the subject of DE-PS 26 22 155 and there has two in a row arranged pump stations, of which the upstream located, first pump plant as hydrodynamic Pump and the downstream one as hydrostatic Pump are formed, which of the second Pump unit not consumed amount of fuel at Fuel tank is returned. About the for Fuel tank returned amount of fuel steam and air bubbles should be carried.

Bei dieser Pumpenanordnung bewirkt die bei Betrieb ständig zurückgeführte Brennstoffmenge eine Verrin­ gerung des zwischen beiden Pumpenwerken erreichba­ ren Drucks, weshalb die zum Brennstoffbehälter bzw. zur Saugseite zurückgeführte Brennstoffmenge durch eine Entlüftungsöffnung gedrosselt ist. Bei heiß abgestellter Brennstoffpumpe fehlt der die Pumpe durchströmende, kühlende Brennstoff, so daß es zu einer erheblichen Erwärmung der Brennstoffpumpe kommen kann, wodurch Dampfblasen entstehen, die den zwischen den Pumpenwerken bestehenden Raum ausfül­ len, da die Entlüftungsöffnung zu klein ist. Wird während dieser Phase die Pumpe erneut in Betrieb genommen, kann die hydrodynamische Pumpe nicht ge­ gen den bestehenden Dampfdruck fördern, so daß die hydrostatische Pumpe nur Dampf ansaugt, mit dem Re­ sultat, daß eine mit dieser Pumpe ausgestattete Brennkraftmaschine nicht gestartet werden kann, da kein Brennstoff gefördert wird.With this pump arrangement, this results in operation continuously recirculated amount of fuel a Verrin of the achievable between the two pumping stations pressure, which is why the fuel tank or amount of fuel returned to the suction side a vent is throttled. When hot the pump is missing flowing through, cooling fuel, so that it too significant heating of the fuel pump can come, which creates vapor bubbles that the Fill in the space between the pumping stations len, because the vent opening is too small. Becomes the pump operates again during this phase taken, the hydrodynamic pump can not ge promote the existing vapor pressure so that the hydrostatic pump only sucks steam with the Re result that one equipped with this pump Internal combustion engine cannot start because no fuel is produced.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Brennstoffpumpe der­ art auszubilden, daß Dampf- und Luftblasen in der Phase nach Heißabstellen sicher ausgeschieden wer­ den können, wobei im Normalbetrieb die zurückge­ führte Brennstoffmenge minimiert oder sogar kein Brennstoff zurückgeführt werden soll.Proceeding from this, the object of the invention based on a generic fuel pump art to train that steam and air bubbles in the Phase after hot stopping safely can, whereby the normal in normal operation led fuel amount minimized or even none Fuel is to be recycled.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 mit den Unteransprüchen angegeben sind.This task is characterized by the characteristics of Pa Features specified in claim 1 have been solved, taking advantageous developments of the subject according to claim 1 with the subclaims are.

Mit der Erfindung ist eine kompakte Ausbildung ei­ ner elektrischen Brennstoffpumpe erreicht worden, mit der in der Phase nach Heißabstellen zwischen den Pumpenwerken bestehende Dampfblasen sicher zum Brennstoffbehälter bzw. zur Saugseite abgeführt werden, so daß der zwischen den Pumpenwerken beste­ hende Druck soweit minimiert ist, daß dieser von der hydrostatischen Pumpe überwunden werden kann, wenn die Pumpe in dieser Phase erneut in Betrieb genommen wird.With the invention is a compact training egg ner electric fuel pump has been reached with in the phase after hot stopping between existing steam bubbles to the pumping stations Fuel tank or discharged to the suction side be so that the best between the pumping stations existing pressure is minimized so far that this of the hydrostatic pump can be overcome if the pump is operating again in this phase is taken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and will be below wrote.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäß ausgeführ­ te Brennstoffpumpe 1 in einem Längsschnitt, gebil­ det aus einem Elektromotor 2, der zwei hinterein­ ander angeordnete Pumpenwerke 3, 4 antreibt, von denen das erste Pumpenwerk 3 als Seitenkanalpumpe für ein Fördervolumen ausgelegt ist, das größer als das des zweiten Pumpenwerkes 4 ist. Das zweite Pum­ penwerk 4 kann als hydrodynamische oder hydrostati­ sche Pumpe ausgebildet sein. The drawing shows a fuel pump 1 designed according to the invention in a longitudinal section, formed from an electric motor 2 which drives two pumping units 3 , 4 arranged one behind the other, of which the first pumping unit 3 is designed as a side channel pump for a delivery volume which is greater than that of the second pump unit 4 . The second pump unit 4 can be designed as a hydrodynamic or hydrostatic pump.

Der Elektromotor 2 und das zweite Pumpenwerk 4 sind in einem Teil 5 eines Rohrstückes 6 und das erste Pumpenwerk 3 in einem Teil 7 des Rohrstückes 6 ein­ gesetzt. Zwischen den beiden Pumpenwerken 3, 4 ist eine von Wandungen des Rohrstückes 6, eines Ge­ häuseteils 8 und eines Einsatzteiles 9 begrenzte Gehäusekammer 10 gebildet, in die eine Auslaß­ leitung 11 des ersten Pumpenwerkes 3 einmündet und aus der eine Ansaugleitung 12 des zweiten Pum­ penwerks 4 ausmündet, wobei zwischen der höherlie­ genden Einmündung und der tieferliegenden Ausmün­ dung die Wandungen des Gehäuseteils 8 und des Ein­ satzteils 9 ein Labyrinth bilden können.The electric motor 2 and the second pump unit 4 are set in a part 5 of a pipe section 6 and the first pump unit 3 in a part 7 of the pipe section 6 . Between the two pumping stations 3 , 4 , a housing chamber 10 limited by walls of the pipe section 6 , a housing part 8 and an insert part 9 is formed, into which an outlet line 11 of the first pumping unit 3 opens and from which an intake line 12 of the second pump unit 4 empties, the walls of the housing part 8 and the insert part 9 can form a labyrinth between the lying lying mouth and the lower mouth.

In die Ansaugleitung 12 ist ggf. ein Filter 13 ein­ gesetzt. Das Gehäuseteil 8 weist einen Ansauglei­ tungsanschluß 14 auf und einen Rückführleitungsan­ schluß 15, die beide über nicht dargestellte Lei­ tungen mit dem Brennstofftank verbunden sind oder alternativ direkt in den Brennstofftank hineinragen (Intankpumpe). Der Rückführleitungsanschluß 15 geht in der Zeichnung von einer höchstgelegenen Stelle der Gehäusekammer 10 ab. Eine Auslaßleitung 16 des zweiten Pumpenwerkes 4 mündet in den Teil 5 des Rohrstückes 6 ein, der den Elektromotor 2 aufnimmt. Der Brennstoff wird über einen nicht dargestellten Anschluß der Brennkraftmaschine zugeführt. Zwischen Anschluß 15 und der Gehäusekammer 10 ist ein Kugel­ ventil 17, bestehend aus einer Kugel 18 und einem in das Gehäuseteil 1 integrierten Ventilsitz 19, angeordnet, wobei das Kugelventil 17 unter dem bei Normalbetrieb von der hydrodynamischen Pumpe in der Gehäusekammer 10 erzeugten Druck schließt und den Leitungsquerschnitt des Anschlußes 15 verschließt. In diesem Zustand verbleibt ggf. nur noch ein By­ pass 20, 20′ für einen kontinuierlichen Brennstoff­ rücklauf geöffnet. In the intake line 12 , a filter 13 may be set. The housing part 8 has a Ansauglei connection 14 and a return line circuit 15 , both of which are connected to the fuel tank via lines not shown or alternatively project directly into the fuel tank (in-tank pump). The return line connection 15 goes from a highest point of the housing chamber 10 in the drawing. An outlet line 16 of the second pump unit 4 opens into the part 5 of the pipe section 6 which receives the electric motor 2 . The fuel is supplied to the internal combustion engine via a connection (not shown). Between port 15 and the housing chamber 10 , a ball valve 17 , consisting of a ball 18 and an integrated in the housing part 1 valve seat 19 , is arranged, the ball valve 17 closes under the pressure generated during normal operation by the hydrodynamic pump in the housing chamber 10 and closes the line cross section of the connection 15 . In this state, only a by pass 20 , 20 'may remain open for a continuous fuel return.

Der Elektromotor 2 treibt die beiden Pumpenwerke 3, 4 an, so daß das erste Pumpenwerk 3 über den An­ saugleitungsanschluß 14 Brennstoff aus dem Brenn­ stofftank ansaugt und über die Auslaßleitung 11 in die Gehäusekammer 10 fördert. Aus dieser saugt das zweite Pumpenwerk 4 über die Ansaugleitung 12 Brennstoff an und fördert diesen zu der Auslaßlei­ tung 16 und der Brennkraftmaschine. Die von dem zweiten Pumpenwerk 4 nicht aufgenommene Brennstoff­ menge des ersten Pumpenwerkes 3 füllt zuerst die Gehäusekammer 10 und stabilisiert danach den in der Gehäusekammer 10 herrschenden Druck, der bedingt durch den Seitenkanal des ersten Pumpenwerks nur eine vorbestimmte Größe erreichen kann. Der an der höherliegenden Stelle der Gehäusekammer 10 einge­ tretene Brennstoff verliert bei der Füllung seine Bewegung, so daß Dampf- oder Luftblasen abscheiden und sich an der höchsten Stelle, an der der Rück­ führleitungsanschluß 15 angeordnet ist, sammeln können. Von dort können sie über den Bypaß 20, 20′ für den kontinuierlichen Brennstoffrücklauf durch den Rückführleitungsanschluß 15 mit der Überschuß­ menge Brennstoff zum Brennstofftank rückgeführt werden. Die Wirkung der Dampf- oder Luftblasenab­ scheidung wird durch die Labyrinthwände begünstigt.The electric motor 2 drives the two pump units 3 , 4 so that the first pump unit 3 sucks fuel from the fuel tank via the suction line connection 14 and conveys it via the outlet line 11 into the housing chamber 10 . From this, the second pump unit 4 sucks fuel via the intake line 12 and promotes this to the Auslaßlei device 16 and the internal combustion engine. The amount of fuel not taken up by the second pump unit 4 of the first pump unit 3 fills the housing chamber 10 first and then stabilizes the pressure prevailing in the housing chamber 10 , which can only reach a predetermined size due to the side channel of the first pump unit. The at the higher point of the housing chamber 10 entered fuel loses its movement when filling, so that vapor or air bubbles separate and collect at the highest point where the return line connection 15 is arranged, can collect. From there they can be returned to the fuel tank via the bypass 20 , 20 'for the continuous fuel return through the return line connection 15 with the excess amount of fuel. The effect of the vapor or air bubble separation is favored by the labyrinth walls.

Das zweite Pumpenwerk 4 saugt bei Normalbetrieb dampf- bzw. luftfreien Brennstoff an. Der Filter 13 hält bei Pumpenanlauf und noch nicht entgastem Brennstoff Dampf- oder Luftblasen und Schmutz zu­ rück.The second pump unit 4 draws in vapor-free or air-free fuel during normal operation. The filter 13 retains steam or air bubbles and dirt when the pump starts and the fuel is not yet degassed.

Sobald die Brennstoffpumpe abgestellt wird, ent­ spannt sich der Druck in der Gehäusekammer 10 über den/die Bypässe 20, 20′ und den Seitenkanal des ersten Pumpenwerks, wodurch die Kugel 18 des Kugelventils 17 den Ventilsitz 19 und damit den Leitungsquerschnitt des Anschlusses 15 freigibt. As soon as the fuel pump is switched off, the pressure in the housing chamber 10 is stretched via the bypasses 20 , 20 'and the side channel of the first pump unit, as a result of which the ball 18 of the ball valve 17 releases the valve seat 19 and thus the line cross section of the connection 15 .

In dieser Phase können sich durch Wärmefluß in der Brennstoffpumpe Dampfblasen in der Gehäusekammer 10 bilden. Diese sammeln sich an der höchstgelegenen Stelle der Gehäusekammer 10 und können über den Leitungsanschluß 15 zum Brennstofftank entweichen und treten nicht in das erste Pumpenwerk 3 ein. Wird in dieser Phase die Brennstoffpumpe erneut in Betrieb genommen, fördert das erste Pumpenwerk 3 in die Gehäusekammer 10, wodurch die Dampfblasen über das noch offene Kugelventil 17 entweichen. Sobald bei dampfleerer Gehäusekammer 10 der Druck in der Gehäusekammer 10 ansteigt, schließt das Kugelventil 17 und die Brennstoffpumpe arbeitet wie eingangs beschrieben im Normalbetrieb.In this phase, heat bubbles in the fuel pump can form vapor bubbles in the housing chamber 10 . These collect at the highest point of the housing chamber 10 and can escape to the fuel tank via the line connection 15 and do not enter the first pump unit 3 . If the fuel pump is put into operation again in this phase, the first pump unit 3 delivers into the housing chamber 10 , as a result of which the vapor bubbles escape via the still open ball valve 17 . As soon as the pressure in the housing chamber 10 rises when the housing chamber 10 is empty, the ball valve 17 closes and the fuel pump operates in normal operation as described at the beginning.

Alternativ zu dem in der Zeichnung dargestellten Kugelventil 17 kann jedoch auch jede andere Ventilausführung bei der erfindungsgemäßen Brenn­ stoffpumpe benutzt werden, zum Beispiel ein Kolben- oder Membranventil. Vorgesehen sein kann auch ein Elektromagnetventil, das parallel zum Elektromotor 2 der Brennstoffpumpe 1 oder durch einen mit dem Gehäusedruck beaufschlagten Druckschalter bestromt wird und dadurch den Durchgang zum Anschluß 15 ver­ schließt.As an alternative to the ball valve 17 shown in the drawing, however, any other valve design can be used in the fuel pump according to the invention, for example a piston or diaphragm valve. Can also be provided an electromagnetic valve which is energized parallel to the electric motor 2 of the fuel pump 1 or by a pressure switch acted upon by the housing pressure and thereby closes the passage to the connection 15 ver.

Das Elektroventil könnte auch durch das vom Elek­ tromotor gebildete Magnetfeld betätigt werden.The solenoid valve could also by the Elek tromotor formed magnetic field are operated.

Claims (5)

1. Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen, ge­ bildet aus einem Elektromotor, der zwei hinterein­ ander angeordnete Pumpenwerke antreibt, von denen das erste ein größeres Fördervolumen als das zweite aufweist und als Seitenkanalpumpe ausgebildet ist, wobei zwischen den Pumpenwerken eine Gehäusekammer angeordnet ist, aus der eine Rückführleitung aus der höchstgelegenen Stelle der Gehäusekammer aus­ mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (15) von einem bei abgestellter Brennstoffpumpe (1) geöffneten Ventil (17) ge­ steuert wird.1. Fuel pump for internal combustion engines, ge forms an electric motor that drives two pump units arranged one behind the other, of which the first has a larger delivery volume than the second and is designed as a side channel pump, a housing chamber being arranged between the pump units, from which a return line from the highest point of the housing chamber opens, characterized in that the return line ( 15 ) is controlled by a valve ( 17 ) which is open when the fuel pump ( 1 ) is switched off. 2. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (17) auf den in der Gehäusekammer (10) herrschenden Druck anspricht und mit steigendem Druck schließt.2. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the valve ( 17 ) responds to the pressure prevailing in the housing chamber ( 10 ) and closes with increasing pressure. 3. Brennstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ventil (17) als Kugel-, Kolben- oder Membranventil ausgebildet ist.3. Fuel pump according to claim 2, characterized in that the valve ( 17 ) is designed as a ball, piston or diaphragm valve. 4. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ventil als Elektromagnetven­ til ausgebildet ist, das parallel mit dem Elektro­ motor (2) oder über einen mit dem Gehäusekammer­ druck beaufschlagten Druckschalter bestromt wird.4. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the valve is designed as Elektromagnetven valve which is energized in parallel with the electric motor ( 2 ) or via a pressure switch pressurized with the housing chamber. 5. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ventil durch das von dem Elektromotor (2) gebildete Magnetfeld betätigt wird.5. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the valve is actuated by the magnetic field formed by the electric motor ( 2 ).
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