DE4102323C2 - Kraftstoffpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in einem Kraftstoffbehälter eingetauchte bzw. als Tauchpumpe angeordnete Kraftstoffpumpe, insbesondere eine Kraftstoffpumpe für ein Motorfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte, in einem Kraftstoffbehälter eingetauchte Kraftstoffpumpe ist für die Zufuhr einer konstanten Kraftstoffmenge zu einem Motor des Motorfahrzeugs selbst für den Fall ausgelegt, daß die Oberfläche eines einen niedrigen Stand in dem Kraftstoffbehälter aufweisenden Kraftstoffs, unter dem Einfluß einer schnellen Beschleunigung, einer Kurvenfahrt oder einer Bewegung des Kraftfahrzeugs unter einer Neigung, geneigt verläuft.

Eine derartige Kraftstoffpumpe ist beispielsweise durch die japanische Patentveröffentlichung Nr. 47-21 843 bekannt. Diese Kraftstoffpumpe umfaßt einen ersten und einen zweiten Pumpabschnitt, wobei beide Abschnitte in einer Tandemanordnung senkrecht zu einer Kraftstoffansaugrichtung angeordnet sind. Jeder der Pumpabschnitte weist ein über eine Motorwelle antreibbares Laufrad auf. Der erste Pumpabschnitt dient dazu, Kraftstoff aus einem Hauptbehälter in einen Nebenbehälter zu pumpen und der zweite Pumpabschnitt dient dazu, Kraftstoff aus dem Nebenbehälter zu dem Motor zu pumpen. Die aus dem ersten Pumpabschnitt ausströmende Menge ist so eingestellt, daß sie größer ist als diejenige des zweiten Pumpabschnitts. Dementsprechend wird eine Differenz zwischen der durch den ersten Pumpabschnitt von dem Hauptbehälter in den Nebenbehälter geförderten Kraftstoffmenge und der über den zweiten Pumpabschnitt von dem Nebenbehälter zu dem Motor geförderten Kraftstoffmenge in dem Nebenbehälter gespeichert. Der Nebenbehälter weist eine obere, in den Hauptbehälter öffnende Öffnung auf, so daß, wenn der Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter das Niveau der oberen Öffnung erreicht hat, Kraftstoff aus dem Nebenbehälter über die obere Öffnung in den Hauptbehälter zurückströmen kann. Demzufolge wird der Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter stets auf einem konstanten Niveau bzw. Pegel gehalten. Bei dieser Ausgestaltung wird selbst dann, wenn der Kraftstoffpegel in dem Hauptbehälter so niedrig ist, daß zeitweise kein Kraftstoff über die Einlaßöffnung des ersten Pumpabschnitts angesaugt wird, in dem Nebenbehälter enthaltener Kraftstoff zuverlässig zu dem Motor gefördert.

Bei der oben genannten herkömmlichen Kraftstoffpumpe ist es erforderlich, daß die aus dem ersten Pumpabschnitt strömende Kraftstoffmenge größer ist als diejenige des zweiten Pumpabschnittes, damit ein konstanter Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter aufrechterhalten wird. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß der Auslaßdruck des ersten Pumpabschnitttes derart hoch ist, weil der erste Pumpabschnitt lediglich dazu dient, Kraftstoff aus dem Hauptbehälter in den Nebenbehälter zu pumpen. Auf der anderen Seite wird für den zweiten Pumpabschnitt ein hoher Auslaßdruck benötigt, damit Kraftstoff aus dem Nebenbehälter dem Motor zugeführt werden kann. Insbesondere dann, wenn der Motor mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung versehen ist, ist ein hoher Auslaßdruck erforderlich.

Im allgemeinen wird die Drehzahl jedes Laufrads der Kraftstoffpumpe ausgehend von der Förderleistung des zweiten Pumpabschnittes eingestellt, denn es ist die primäre Aufgabe der Kraftstoffpumpe, dem Motor Kraftstoff zuzuführen. Da jedoch beide Laufräder über die gemeinsame Motorwelle angetrieben werden, ist die Drehzahl des Laufrades des ersten Pumpabschnitts gleich derjenigen des Laufrades des zweiten Pumpabschnitts. Dies führt dazu, daß die Drehzahl des Laufrads in dem ersten Pumpabschnitt zu hoch ist, was zu einer Lärmentwicklung aufgrund eines übermäßigen Auslaßdruckes und einer übermäßigen Fördermenge führt.

Es benötigen weiterhin Hochleistungsmotore, die mit einem Auflader ausgerüstet sind, einen hohen Druck und eine entsprechende durch die Kraftstoffpumpe erzeugte Fördermenge. Da diese Vorraussetzung jedoch allein durch den zweiten Pumpabschnitt erfüllt werden kann, ist es erforderlich, daß die Größe der Kraftstoffpumpe oder die Drehzahl vergrößert wird, was zu einer Herabsetzung der Haltbarkeit, einer Vergrößerung der Lärmentwicklung und einem Anwachsen der Kosten führt. Weiterhin steigen der Auslaßdruck und die Fördermenge des ersten Pumpabschnitts weiter übermäßig an, was dazu führt, daß die Leistungsfähigkeit der Kraftstoffpumpe als Ganzes herabgesetzt wird.

Die US-PS 3 443 519 beschreibt eine Kraftstoffpumpe mit einer ersten und zweiten Pumpeinrichtung, um Kraftstoff aus einem Hauptbehälter in einen Nebenbehälter zu fördern. Eine Anpassung der verschiedenen Pumpstufen ann die jeweils verschiedenen Fördermengen und -drücke wird bei dieser Kraftstoffpumpe jedoch nicht vorgenommen.

Aus der DE-OS 21 29 769 ist eine Kreiselpumpe mit zwei längs des Pumpenradumfangs angeordneten, voneinander getrennten Pumpeinrichtungen bekannt. Um die auf das Pumpenrad wirkenden Biegemomente auszugleichen und die Pumpenwelle nicht auf Biegung zu beanspruchen, ist die Kreiselpumpe symmetrisch ausgebildet und weist für beide Pumpeinrichtungen gleiche Förderleistung, d. h. gleiche Fördermengen und/oder -drücke auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffpumpe zu schaffen, bei der die Leistung der beiden Pumpeinrichtungen auf einfache Weise an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist ein erster Pumpenkanal für die erste Pumpeinrichtung unabhängig von dem zweiten Pumpenkanal für die zweite Pumpeinrichtung ausgebildet. Dementsprechend kann der Auslaßdruck jeder Pumpeinrichtung beliebig eingestellt werden, indem die Länge jedes der Pumpkanäle in entsprechender Weise vorgegeben wird.

Es kann weiterhin die aus jeder Pumpeinrichtung strömende Flüssigkeitsmenge dadurch beliebig eingestellt werden, daß der Querschnitt jedes Pumpkanals entsprechend eingestellt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen für die erfindungsgemäße Kraftstoffpumpe ergeben sich aus den rückbezogenen Ansprüchen.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe werden mit weiteren Einzelheiten anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Kraftstoffversorgungssystems mit einer Kraftstoffpumpe gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 in unvollständiger, Fig. 1 entsprechender Ansicht einen anderen Schnitt des Kraftstoffversorgungssystems,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 1, wobei der Schnittbereich I-I Fig. 1 und der Schnittbereich II-II Fig. 2 entspricht,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 in unvollständiger, Fig. 5 entsprechender Darstellung, einen anderen Schnitt des Kraftstoffversorgungssystems,

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5, wobei der Schnittbereichh V-V Fig. 5, und der Schnittbereich VI-VI Fig. 6 entspricht, und

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist mit 2 ein Hauptbehälter zur Aufnahme von Kraftstoff für einen nicht dargestellten Motor bezeichnet; in einem im wesentlichen mittleren Abschnitt des Hauptbehälters 2 ist ein Nebenbehälter 6 angeordnet. Das obere Ende des Nebenbehälters 2 ist über Klammern 5 mit einer oberen Platte 3 verbunden. Ein Außenumfangsabschnitt der oberen Platte 3 ist über eine ringförmige Dichtung 4 mit e iner oberen Wand 2a des Hauptbehälters 2 über Schraubenbolzen B verbunden. Der Nebenbehälter 6 ist aus einem Kunstharz, wie Polyamid oder Polyacetal hergestellt. Der Nebenbehälter 6 erstreckt sich somit von der oberen Platte 3, die an der oberen Wand 2a des Hauptbehälters 2 festgelegt ist, derart nach unten, daß als Kraftstoffkanal ein Zwischenraum C zwischen dem bodenseitigen Ende des Nebenbehälters 6 und einer Bodenwand 2b des Hauptbehälters 2 verbleibt. Der Nebenbehälter 6 ist mit einer Seitenwand 6a und einer Unterteilungswand 6b versehen, die sich von einem unteren Abschnitt der Seitenwand 6a einwärts erstreckt. An dem bodenseitigen Ende des Nebenbehälters 6, d. h. dem bodenseitigen Ende einer Seitenverlängerungswand bzw. unteren Verlängerung 6c der Seitenwand 6a des Nebenbehälters 6, ist ein Filter 9 vorgesehen. Damit ist der Innenraum des Nebenbehälters 6 durch die Unterteilungswand 6b generell in eine obere bzw. Schwimmerkammer 7 und in eine untere bzw. Filterkammer 8 unterteilt. Der Filter 9 ist im wesentlichen eben und er liegt der Bodenwand 2b des Hauptbehälters 2 im wesentlichen durch den dazwischenliegenden Zwischenraum C getrennt parallel gegenüber. Der Filter 9 ist aus einem geköpelten Nylongewebe gebildet, so daß durch den Filter 9 Kraftstoff in der Filterkammer 8 zurückgehalten und ein Rückfluß des Kraftstoffs aus der Filterkammer 8 in den Hauptbehälter 2 verhindert wird.

Eine motorisch angetriebene Kraftstoffpumpe 40 ist in der Schwimmerkammer 7 des Nebenbehälters 6 in einem im wesentlichen mittigen Abschnitt vorgesehen. Die Kraftstoffpumpe 40 dient dazu, Kraftstoff aus der Filterkammer 8 in die Schwimmerkammmer 7 zu pumpen und um gleichzeitig Kraftstoff aus der Schwimmerkammer 7 zu dem Motor zu fördern. Die Kraftstoffpumpe 40 ist an ihrem unteren Endabschnitt durch einen mittigen, ausgeschnittenen Abschnitt der Unterteilungswand 6b über ein Gummikissenelement 41 unterstützt, um für Dichtheit und eine Schwingungsisolierung zu sorgen. Der mittige, ausgeschnittene Abschnitt der Unterteilungswand 6b und das Gummikissenelement 41 sind mit entsprechenden Öffnungen 6d und 41a versehen, die mit einer Kraftstoffeinlaßöffnung 42 in Verbindung stehen, die durch einen Gehäusekörper 57 eines Pumpabschnitts 50 der Kraftstoffpumpe 40 verlaufend ausgebildet ist. Eine Läuferwelle 70 eines Motorabschnitts 49 ist durch eine Lageröffnung 56a geführt, die in einem Abdeckelement 56 des Pumpabschnitts 50 ausgebildet ist. Ein erstes und ein zweites Peripherallaufrad 21, 22 sind für eine gemeinsame Drehbewegung an der Läuferwelle 70 befestigt. Sowohl das erste wie auch das zweite Peripherallaufrad 21, 22 weisen eine Vielzahl von an dessen Außenumfang angeordneten Schaufeln zum Erzeugen eines hohen Pumpdruckes auf.

Das erste Peripherallaufrad 21 ist in axialer Richtung an der unteren Seite von dem Gehäusekörper 57 umgeben und an der oberen Seite von einer Zwischenplatte 54, und es wird in Umfangsrichtung von einem ersten ringförmigen Abstandshalter 23 umgeben. Ein axiales Spiel zwischen dem ersten Peripherallaufrad 21 und dem Gehäusekörper 57 oder der Zwischenplatte 54 ist auf 0,07 mm oder weniger eingestellt. Das zweite Peripherallaufrad wird in axialer Richtung an der unteren Seite von der Zwischenplatte 54 und an der oberen Seite von dem Abdeckelement 56 umgeben und es wird in Umfangsrichtung von einem zweiten ringförmigen Abstandshalter 24 umgeben. Ein Axialspiel zwischen dem zweiten Peripherallaufrad 22 und der Zwischenplatte 54 oder dem Abdeckelement 56 ist gleichfalls auf einen Wert von 0,07 mm oder weniger eingestellt. Der Gehäusekörper 57, die Zwischenplatte 54, der erste ringförmige Abstandhalter 23 und der zweite ringförmige Abstandhalter 24 sind über Schrauben 32 mit dem Abdeckelement 56 verbunden.

Zwischen dem Außenumfang des ersten Peripherallaufrades 21 und dem Innenumfang des ersten ringförmigen Abstandshalters 23 ist ein erster ringförmiger Spalt ausgebildet und an einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäusekörpers 57 und der Zwischenplatte 54 sind erste ringförmige Nuten so ausgebildet, daß sie sich entlang den außen in Umfangsrichtung verlaufenden Schaufeln des ersten Peripherallaufrades 21 erstrecken. Es wird somit ein erster Strömungskanal mit im wesentlichen C-förmigen Querschnitt durch den ersten ringförmigen Spalt und die ersten ringförmigen Nuten entlang den Schaufeln des ersten Peripherallaufrades 21 gebildet. In entsprechender Weise ist zwischen dem Außenumfang des zweiten Peripherallaufrades 22 und dem Innenumfang des zweiten Abstandshalters 24 ein zweiter ringförmiger Spalt gebildet und es sind ringförmige Nuten an einander gegenüberliegenden Flächen des Abdeckelementes 56 und der Zwischenplatte 54 so ausgebildet, daß sie sich entlang den außen in Umfangsrichtung verlaufenden Schaufeln des zweiten Peripherallaufrades 22 erstrecken. Damit wird ein zweiter Strömungskanal mit im wesentlichen C-förmigem Querschnitt zwischen dem zweiten ringförmigen Spalt und den zweiten ringförmigen Nuten um die Schaufeln des zweiten Peripherallaufrades 22 gebildet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, die den ersten Strömungskanal in einer Draufsicht zeigt (Querschnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 1), ist der erste Strömungskanal in einen ersten Pumpkanal 151a und einen zweiten Pumpkanal 151b unterteilt. Der erste Pumpkanal 151a einer ersten Pumpeinrichtung erstreckt sich von der Kraftstoffeinlaßöffnung 42 des Gehäusekörpers 57 zu einer Auslaßöffnung 62, die in radialer Richtung durch den ersten Abstandshalter 23 verläuft. Auf der anderen Seite erstreckt sich der zweite Pumpkanal 151b einer zweiten Pumpeinrichtung von einer Saugöffnung 64, die in radialer Richtung durch den ersten Abstandshalter 23 verlaufend ausgebildet ist, zu einer Verbindungsöffnung 55, die in axialer Richtung durch die Zwischenplatte 54 verlaufend ausgebildet ist (vergleiche Fig. 2 und 3).

Sowohl die Auslaßöffnung 62 als auch die Saugöffnung 64 sind mit der Schwimmerkammer 7 des Nebenbehälters 6 verbunden. Die Verbindungsöffnung 55 steht mit dem zweiten Strömungskanal um das zweite Peripherallaufrad 22 in Verbindung. Der erste Pumpkanal 151a und die Schaufeln des ersten Laufrades 21 bilden eine erste Pumpeinrichtung bzw. einen ersten Pumpabschnitt 51a, während der zweite Pumpkanal 151b und die Schaufeln des ersten Peripherallaufrads 21 eine zweite Pumpeinrichtung bzw. einen zweiten Pumpabschnitt 51b bilden.

Mit 23a und 23b sind eine erste bzw. eine zweite Unterteilungs- bzw. Trennwand bezeichnet, wobei jede von dem Innenumfang des ersten Abstandshalters 23 in radialer einwärtiger Richtung vorsteht. Die erste Unterteilungswand 23a ist so ausgebildet, daß sie das stromaufwärtige Ende des ersten Pumpkanals 151a, dasa mit der Kraftstoffeinlaßöffnung 42 verbunden ist, von dem stromabwärtigen Ende des zweiten Pumpkanals 151b, das mit der Verbindungsöffnung 55 verbunden ist, trennt. Auf der anderen Seite ist die Unterteilungswand 23b so ausgebildet, daß sie das mit der Auslaßöffnung 62 verbundene Ende des ersten Pumpkanals 151a von dem mit der Saugöffnung 64 verbundenen zweiten Pumpkanal 151b trennt. Ein radiales Spiel zwischen dem Innenumfang der ersten Unterteilungswand 23a und dem Außendurchmesser des ersten Peripherallaufrads 21 ist auf einen Wert von 0,1 mm oder weniger eingestellt, während ein radiales Spiel zwischen dem Innenumfang der zweiten Unterteilungswand 23b und dem Außenumfang des ersten Laufrads 21 auf einen Wert von 0,5 mm oder weniger eingestellt ist.

Gemäß Fig. 4, die den zweiten Strömungskanal in einer Draufsicht zeigt (Querschnitt entlang der Linie IV-IV nach Fig. 1) besteht der zweite Strömungskanal aus einem dritten Pumpkanal 152, der sich von der Verbindungsöffnung 55 der Zwischenplatte 54 zu einer Kraftstoffauslaßöffnung 48 erstreckt, die in axialer Richtung durch das Abdeckglied 56 verlaufend ausgebildet ist. Die Kraftstoffauslaßöffnung 48 steht mit dem Motorabschnitt 49 in dem Gehäuse der Kraftstoffpumpe 40 in Verbindung. Der dritte Pumpkanal 152 und die Schaufeln des zweiten Peripherallaufrads 22 bilden einen dritten Pumpabschnitt 52. Mit 24a ist eine dritte Unterteilungswand bezeichnet, die von dem Innenumfang des zweiten Abstandshalters 24 in radial einwärtiger Richtung vorsteht. Die dritte Unterteilungsstufe 24a ist so ausgebildet, daß sie das stromaufwärtige Ende des dritten Pumpkanals 152, das mit der Verbindungsöffnung 55 verbunden ist, von dem stromabwärtigen Ende des dritten Pumpkanals 152 trennt, das mit der Kraftstoffauslaßöffnung 48 in Verbindung steht. Ein radiales Spiel zwischen dem Innenumfang der dritten Unterteilungswand 24a und dem Außenumfang des zweiten Peripherallaufrads 22 hat einen Wert von 0,1 mm oder weniger.

Wie oben angesprochen, sind der erste Pumpabschnitt 51a und der zweite Pumpabschnitt 51b durch Unterteilen des ersten Strömungskanals um das erste Peripherallaufrad 21 unabhängig ausgebildet. Demzufolge kann ein Auslaßdruck für jeden Pumpabschnitt beliebig eingestellt werden, indem ein Verhältnis zwischen einer Länge des ersten Pumpkanals 151a und einer Länge des zweiten Pumpkanals 151b verändert wird. Weiterhin kann die Auströmmenge jedes Pumpkanals beliebig dadurch eingestellt werden, daß Querschnittsflächen des ersten Pumpkanals 151a und des zweiten Pumpkanals 151b eingestellt werden. Es kann somit für jeden Pumpkanal eine individuelle Pumpcharakteristik erreicht werden, indem die Länge und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals in Kombinatioin miteinander entsprechend vorgegeben werden. Die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals kann dadurch geändert werden, daß die Tiefe und/oder die Breite der ringförmigen Nuten und/oder die Dicke jedes Laufrads verändert werden. So kann beispielsweise dann, wenn die Länge jedes Pumpkanals groß ist und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals klein ist, eine Pumpe mit geringer Fördermenge und hohem Förderdruck erhalten werden. Im Gegensatz dazu kann, wenn die Länge jedes Pumpkanals klein und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals groß ist, eine Pumpe geringen Förderdrucks mit einer großen Fördermenge erhalten werden.

In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Länge des ersten Pumpkanals 151a des ersten Pumpabschnitts 51a so eingestellt, daß ein Druck erreicht wird, der erforderlich ist um Kraftstoff aus dem Hauptbehälter 2 in den Nebenbehälter 6 zu pumpen, und es ist die Gesamtlänge des zweiten und des dritten Pumpkanals 151b und 152 des zweiten Pumpabschnitts 51b und des dritten Pumpabschnittes 52 so eingestellt, daß der Druck erzeugt wird, der erforderlich ist, um Kraftstoff von dem Nebenbehälter 6 zu dem Motor zu pumpen. Es ist weiterhin die Fördermenge aus dem ersten Pumpabschnitt 51a im wesentlichen gleich derjenigen des zweiten Pumpabschnitts 51b. Dazu ist die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals 151a so eingestellt, daß sie derjenigen des zweiten Pumpkanals 151b entspricht. Es ist weiterhin das erste Laufrad 21 breiter als das zweite Laufrad 22, wodurch vermieden wird, daß ein Mangel betreffend die zu dem dritten Pumpabschnitt 52 zu fördernde Fördermenge auftritt. Mit dem oben genannten Aufbau kann die Pumpleistung mit geringen Kosten verbessert werden und es können eine große Lebensdauer und eine geringe Geräuschentwicklung erreicht werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Kraftstoffauslaßabschnitt 44 der Kraftstoffpumpe 40 über einen Gummischlauch 43 angeschlossen; damit wird eine Schwingungsisolierung erreicht und ein Anschluß an ein Kraftstofförderrohr 46, über das dem Motor Kraftstoff zugeführt wird, ermöglicht. Der Gummischlauch 43 ist über Klammern 45 fest mit dem Kraftstoffauslaßabschnitt 44 und dem Kraftstofförderrohr 46 verbunden.

Ein L-förmiger Kraftstoffkanal 10 ist vorgesehen um aus der Auslaßöffnung 62 des ersten Pumpabschnitts 51a geförderten Kraftstoff in die Schwimmerkammer 7 des Nebenbehälters 6 zu fördern. Ein Ende des Kraftstoffkanals 10 öffnet in einem vorgegebenen Niveau in einen oberen Endabschnitt der Schwimmerkammer 7 und das andere Ende ist über das als Dichtung vorgesehene Gummikissenelement 41 mit der Auslaßöffnung 62 des ersten Pumpabschnitts 51a verbunden. Über seinen horizontalen Abschnitt kann der Kraftstoffkanal 10 über eine Öffnung 90, die durch die Unterteilungswand 6b des Nebenbehälters 6 verläuft, mit der Filterkammer 8 verbunden werden.

Ein Schwimmerventil 80 ist so angeordnet, daß es die Öffnung 90 öffnen und schließen kann. Das Schwimmerventil 80 umfaßt einen Ventilkörper 81, der normalerweise die Öffnung 90 geschlossen hält, einen in der Schwimmerkammer 7 angeordneten Schwimmmer 82 und einen Verbindungsstab 83, der den Ventilkörper 81 mit dem Schwimmer 82 verbindet. Der Verbindungsstab 83 ist in einem Ventilträger 84 vertikal beweglich angeordnet; der Ventilträger 84 erstreckt sich von dem horizontalen Abschnitt des Kraftstoffkanals 10 in aufwärtiger Richtung. Wenn der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkammer 7 ein vorgegebenes Niveau einnimmt, dann beginnt der Schwimmer 82 auf der Kraftstoffoberfläche zu schwimmen und es wird dadurch der Ventilkörper 81 angehoben, um die Öffnung 90 zu öffnen.

Ein Kraftstoffrücklaufrohr 30 ist, sich in die Schwimmerkammer 7 öffnend, so angeordnet, daß nicht verbrauchter Kraftstoff von dem Motor in den Nebenbehälter 6 zurücklaufen kann.

Im folgenden wird der Betrieb nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wenn die Kraftstoffpumpe 40 in dem Zustand betrieben wird, in dem im wesentlichen kein Kraftstoff in der Schwimmerkammer 7 vorliegt, dann wird Kraftstoff aus der Filterkammer 8 über die Kraftstoffeinlaßöffnung 42 durch den ersten Pumpabschnitt 51a angesaugt und er wird über die Auslaßöffnung 62 in den Kraftstoffkanal 10 abgegeben. Der Kraftstoff wird dann durch den Kraftstoffkanal 10 nach oben in die Schwimmerkammer 7 gefördert. In diesem Zustand wird der Schwimmer nicht von einer Kraftstoffoberfläche getragen. Das Schwimmerventil 80 wird somit nicht angehoben, sondern es verbleibt vielmehr unter der Einwirkung der Schwerkraft in einer Stellung, in der es die Öffnung 90 geschlossen hält. Demzufolge kann kein Kraftstoff aus dem Kraftstoffkanal 10 in die Filterkammer 8 fließen.

Es wird dann der über den Kraftstoffkanal 10 in die Schwimmerkammer 7 geförderte Kraftstoff über die Saugöffnung 64 durch den zweiten Pumpabschnitt 51b angesaugt und in den dritten Pumpabschnitt 52 gefördert. Der Kraftstoff wird in dem dritten Pumpabschnitt 52 weiter gepumpt und er wird durch den Motorabschnitt 49 gefördert, um über die Kraftstoffauslaßöffnung 44 abgegeben zu werden. Der Kraftstoff wird dann durch das Kraftstofförderrohr 46 dem Motor zugeführt.

Ein nicht verbrauchter Teil des dem Motor zugeführten Kraftstoffs fließt durch das Kraftstoffrücklaufrohr 30 in den Nebenbehälter 6 zurück.

Wie angesprochen, ist die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals 151a des ersten Pumpabschnitts 51a im wesentlichen gleich derjenigen des zweiten Pumpkanals 151b des zweiten Pumpabschnitts 51b. Es ist deshalb die aus dem ersten Pumpabschnitt 51a in die Schwimmerkammer 7 geförderte Menge im wesentlichen gleich der Menge, die aus dem zweiten Pumpabschnitt 51b strömt, um Kraftstoff aus der Schwimmerkammer 7 zu dem Motor zu fördern. Dies führt dazu, daß die Kraftstoffmenge in der Schwimmerkammer 7 allmählich durch die Kraftstoffmenge ansteigt, die über das Kraftstoffrücklaufrohr 30 zurückfließt. Demzufolge steigt der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkammer 7 allmählich an.

Wenn der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkammer 7 das vorgegebene Niveau erreicht, dann beginnt der Schwimmer 82 des Schwimmerventils 80 auf der Kraftstoffoberfläche zu schwimmen und es wird dadurch der Ventilkörper 81 zum Öffnen der Öffnung 90 angehoben. Dies führt dazu, daß der Kraftstoffkanal 10 über die Öffnung 90 mit der Filterkammer 8 verbunden wird, und daß über die Auslaßöffnung 62 ausströmender Kraftstoff in die Filterkammer 8 gefördert wird. Da über die Öffnung 90 aus dem Kraftstoffkanal 10 in die Filterkammer 8 geförderter Kraftstoff nicht durch den Filter 9 tritt, ist der Druckverlust dieses Kraftstoffs geringer als derjenige des Kraftstoffs, der aus dem Hauptbehälters 2 über den Filter 9 in die Filterkammer 8 gelangt. Aus diesem Grund wird über die Öffnung 90 in die Filterkammer 8 gelangender Kraftstoff, im Vergleich zu dem über den Filter 9 in die Filterkammer 8 gelangenden Kraftstoff, bevorzugt über die Kraftstoffeinlaßöffnung 42 angesaugt.

In dem oben beschriebenen Zustand, in dem die Öffnung 90 geöffnet ist, wird aus der Auslaßöffnung 62 strömender Kraftstoff nicht über den Kraftstoffkanal 10 in die Schwimmerkammer 7 gefördert; er fließt stattdessen über die Öffnung 90 in die Filterkammer 8 zurück. Demzufolge nimmt, aufgrund des Unterschiedes zwischen der Kraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird und derjenigen, die in den Nebenbehälter 6 zurückfließt, die Kraftstoffmenge in der Schwimmerkammer 7 allmählich ab. Der Kraftstoffpegel in der Schwimmerkammer 7 nimmt deshalb allmählich ab und es wird folglich der Schwimmer 82 des Schwimmerventils 80 gleichfalls allmählich abgesenkt; dadurch beginnt ein Schließen der Öffnung 90. Während des allmählichen Schließens der Öffnung 90 wird die Kraftstoffmenge, die durch die Öffnung 90 in die Filterkammer 8 gefördert wird, allmählich reduziert. Damit geht einher, daß eine reduzierte Kraftstoffmenge über den Kraftstoffkanal 10 in die Schwimmerkammer 7 gefördert wird. Dies führt dazu, daß einem Absenken des Kraftstoffpegels in der Schwimmerkammer 7 entgegengewirkt wird, so daß sich ein bestimmtes Niveau einstellt. Die Abnahme der Kraftstoffmenge in der Schwimmerkammer 7 wird somit durch über den Kraftstoffkanal 10 zugeführten Kraftstoff ausgeglichen.

Wie zuvor beschrieben, wird von dem Motor über das Kraftstoffrücklaufrohr 30 in den Nebenbehälter 6 zurückfließender Kraftstoff in effizienter Weise dem Motor erneut zugeführt. Aus diesem Grund kann dem Entstehen von Kraftstoffdampf in dem Motor entgegengewirkt werden, wodurch sich die Wirksamkeit der Pumpe erhöht. Es kann weiterhin die Kapazität einer Einrichtung zur Aufnahme von Dampf verkleinert, und der Aufbau kompakter gestaltet werden.

Das in den Fig. 5 bis 8 dargestellte, bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel weist einen Aufbau auf, der im wesentlichen demjenigen nach dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht mit der Ausnahme, daß ein einziges Laufrad 21 eingesetzt wird. In den Zeichnungen sind mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und es wird eine Erläuterung diesbezüglich nicht wiederholt.

Nach der, der Fig. 3 entsprechenden Fig. 7, ist ein Kraftstoffströmungskanal um die Schaufeln des Peripherallaufrades 21 ausgebildet; der Kanal ist in einen ersten Pumpkanal 351a und einen zweiten Pumpkanal 351b unterteilt. Dabei werden ein eine erste Pumpeinrichtung bzw. ein erster Pumpabschnitt 215a und ein zweiter Pumpabschnitt 251b bzw. eine zweite Pumpeinrichtung gebildet. Die Länge des ersten Pumpkanals 351a des ersten Pumpabschnitts 251a ist so eingestellt, daß ein für eine Kraftstofförderung aus dem Hauptbehälter 2 in den Nebenbehälter 6 erforderlicher minimaler Pumpdruck erzeugt wird. Die Länge des zweiten Pumpkanals 351b des zweiten Pumpabschnitts 251b ist auf der anderen Seite so eingestellt, daß der für ein Fördern des Kraftstoffs von dem Nebenbehälter 6 zu dem Motor erforderliche Druck erreicht wird. Weiterhin ist, wie aus Fig. 8 ersichtlich, der Querschnitt des ersten Pumpkanals 351a größer als derjenige des zweiten Pumpkanals 351b, so daß durch den ersten Pumpabschnitt 251a eine größere Kraftstoffmenge gefördert werden kann, als dies für den zweiten Pumpabschnitt 251b der Fall ist. Damit wird vermieden, daß durch den zweiten Pumpabschnitt 251b nutzlos Kraftstoff gefördert wird. Die Querschnittsfläche des zweiten Pumpkanals 351b wird unter Berücksichtigung des maximalen Kraftstoffverbrauchs des Motors festgelegt und die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals 351a wird so eingestellt, daß eine ausreichende Kraftstofförderung durch den zweiten Pumpabschnitt 251b sichergestellt ist.

Wie oben beschrieben, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Länge und die Querschnittsfläche jedes Pumpkanals für jeden der Pumpabschnitte eingestellt, wodurch die Wirksamkeit der Pumpe verbessert wird. Da weiterhin ein einziges Peripherallaufrad eingesetzt wird, kann eine derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende Wirkung mit einem einfachen und kompakten Aufbau erreicht werden.

Claims (8)

1. Kraftstoffpumpe

• - mit einer ersten Pumpeinrichtung (51a, 251a), um Kraftstoff aus einem Hauptbehälter (2) in einen Nebenbehälter (6) zu fördern;
• - mit einer zweiten Pumpeinrichtung (51b, 251b), um Kraftstoff aus dem Nebenbehälter (6) in einen Bereich außerhalb des Hauptbehälters (2) zu fördern;
• - mit mindestens einem Peripherallaufrad (21, 22) mit einer Vielzahl am Außenumfang angeordneter Schaufeln;

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die die Schaufeln umgebenden Wandelemente (23, 24, 54, 56, 57) des mindestens einen Peripherallaufrades (21) durch zwei Unterteilungswände (23a, 23b) einen ersten Pumpkanal (151a, 351a) für die erste Pumpeinrichtung (51a, 251a) und einen zweiten Pumpkanal (151b, 152; 351b) für die zweite Pumpeinrichtung (51b, 251b) bilden,
• - daß die Länge des ersten Pumpkanals (151a, 351a) kleiner ist als die des zweiten Pumpkanals (151b, 351b) und/oder daß die Querschnittsfläche des ersten Pumpkanals (151a, 351a) größer als die des zweiten Pumpkanals (151b, 351b) ist.

2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpeinrichtung (51b) ein zweites Peripherallaufrad (22) mit einer Vielzahl von an dessen Außenumfang angeordneten Schaufeln aufweist.

3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (62) des ersten Pumpkanals (151a, 351a) und die Saugöffnung (64) des zweiten Pumpkanals (151b, 351b) in radialer Richtung des ersten Laufrades (21) durch das eine Wandelement (23) verlaufen.

4. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (62) des ersten Pumpkanals (151a, 351a) über einen Kraftstoffkanal (10) mit dem oberen Bereich des Nebenbehälters (6) verbunden ist.

5. Kraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenbehälter (6) eine untere Wand (6b) aufweist, die über einen Spalt (C) von einer Bodenwand (2b) des Hauptbehälters (2) getrennt ist, wobei die untere Wand (6b) eine erste Durchgangsöffnung (6d) aufweist und eine Seitenverlängerungswand (6c), die sich von der unteren Wand (6b) nach unten erstreckt und die an ihrem bodenseitigen Ende mit einem der Bodenwand (2b) des Hauptbehälters (2) gegenüberliegend angeordneten Filter (9) versehen ist, so daß durch die untere Wand (6b), die Seitenverlängerungswand (6c) und den Filter (9) eine Filterkammer (8) gebildet wird, und daß die Saugöffnung (42) des ersten Pumpkanals (151a, 351a) über die erste Durchgangsöffnung (6d), die Filterkammer (8), den Filter (9) und den Spalt (C) mit dem Hauptbehälter (2) verbunden ist.

6. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand (6b) des Nebenbehälters (6) eine zweite Durchgangsöffnung (90) aufweist, um die Auslaßöffnung (62) des ersten Pumpkanals (151a, 351a) mit der Filterkammer (8) zu verbinden, und daß ein Schwimmerventil (80) angeordnet ist, um die zweite Durchgangsöffnung (90) zu öffnen, wenn ein Kraftstoffpegel in dem Nebenbehälter (6) ein bestimmtes Niveau erreicht, und um die zweite Durchgangsöffnung (90) zu schließen, wenn der Kraftstoffpegel das bestimmte Niveau unterschreitet.

7. Kraftstoffpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kraftstoffrückleitung (30) für einen Rücklauf von über die Kraftstoffpumpe (40) in einen Bereich außerhalb des Hauptbehälters (2) geförderten Kraftstoff vorgesehen ist, die in den Nebenbehäler (6) mündet.