DE4111341C2

DE4111341C2 -

Info

Publication number: DE4111341C2
Application number: DE19914111341
Authority: DE
Inventors: Helmut 6444 Wildeck De Kohlhaas; Christoph 6445 Alheim De Schmidt; Frank 6430 Bad Hersfeld De Lenz
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Continental Automotive GmbH
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1993-09-16
Also published as: DE4111341A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungseinrich tung für eine Brennkraftmaschine, mit einem aus einem Haupttank und einem Nebentank bestehenden Kraftstofftank, in dessen Haupttank eine Hauptkraftstoffpumpe angeordnet ist und mit einer Saugstrahlpumpe zur Leerung des Neben tanks in den Haupttank, sowie mit einer Rücklaufleitung, über die der überschüssige Kraftstoff von der Brennkraftma schine zum Kraftstofftank gefordert wird.

Solche Kraftstoffversorgungseinrichtungen werden in Kraft fahrzeugen sattelartig zu beiden Seiten des Kardantunnels angeordnet. Der Kardantunnel teilt dabei den Kraftstofftank in zwei Hälften auf. Da nur in einer Kammer des Kraft stofftanks eine Entnahmeeinrichtung vorgesehen wird, ist es erforderlich, den Kraftstoff aus der anderen Kammer in die Kammer mit der Entnahmeeinrichtung zu pumpen. Das geschieht bei bekannten, in derzeitige Kraftfahrzeuge eingebauten Kraftstoffversorgungseinrichtungen mittels einer Saugstrahlpumpe, der als Treibmittel der vom Druckregler der Einspritzanlage der Brennkraftmaschine zurückfließende Kraftstoff zugeführt wird. Durch die dabei entstehende In jektorwirkung wird aus der die Entnahmeeinrichtung nicht aufweisenden Kammer Kraftstoff angesaugt, der zusammen mit dem Treibmittel über eine Leitung in die andere Kammer des Kraftstofftanks gefördert wird.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß solche Kraft stoffversorgungseinrichtungen oftmals nicht zufriedenstel lend arbeiten und nicht immer eine Förderung von Kraftstoff aus der Kammer mit der Saugstrahlpumpe in die Kammer mit der Entnahmeeinrichtung ermöglichen. Dieser Mißstand tritt insbesondere bei längerer Vollgasfahrt auf, weil sich dann der Kraftstoff in der zur Saugstrahlpumpe führenden Rück laufleitung so stark erhitzt, daß Dampfblasen entstehen, die zu einem Ausfall der Saugstrahlpumpe führen.

Man könnte diesem Mißstand natürlich dadurch begegnen, daß man auf die mit der rückfließenden Kraftstoffmenge als Treibmittel arbeitende Saugstrahlpumpe verzichtet und statt dessen in der Kammer eine übliche, elektrisch ange triebene Druckpumpe anordnen würde, insbesondere müßte für sie eine elektrische Energieversorgung vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff versorgungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaf fen, bei der mit möglichst geringem Aufwand mittels einer mit Kraftstoff als Treibmittel arbeitenden Saugstrahlpumpe aus einer Kammer in die andere Kraftstoff gefördert werden kann, ohne daß es dabei infolge hoher Temperaturen des Kraftstoffes zu einem Ausfall der Saugstrahlpumpe durch Dampfblasenbildung kommen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hauptkraftstoffpumpe eine unabhängige zweite Pumpe zugeord net ist, die kalten Kraftstoff aus dem Haupttank in die Saugstrahlpumpe fördert, wobei beide Pumpen einen gemein samen Antrieb haben, der z. B. durch eine von einem Elek tromotor antreibbare Antriebswelle beider Pumpen gebildet sein kann.

Durch diese Gestaltung wird auf einfache und kostengünstige Weise erreicht, daß die Saugstrahlpumpe statt mit vom Motor zurückfließendem und deshalb oftmals stark erwärmtem Kraft stoff stets mit relativ kühlem und daher gasblasenfreiem Kraftstoff aus dem Kraftstofftank betrieben wird.

Üblicherweise ist bei Kraftstoffversorgungseinrichtungen die Hauptkraftstoffpumpe zweistufig mit einer Vorstufe und einer Hauptstufe ausgebildet. In einem solchen Fall kann man die Erfindung mit geringstmöglichem Aufwand verwirk lichen, indem die Vorstufe zugleich die Treibmittelpumpe für die Saugstrahlpumpe bildet.

Dabei wird eine besonders einfache Ausgestaltung erreicht, wenn die unabhängige zweite Pumpe als Zweikreispumpe ausge bildet ist, wobei der eine Teilkreis die Hauptstufe der Kraftstoffpumpe und der andere Teilkreis die Saugstrahl pumpe versorgt.

Die Hauptkraftstoffpumpe ist besonders einfach ausgebildet und braucht sich von üblichen Förderpumpen kaum zu unter scheiden, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die zweite Pumpe eine Strömungspumpe mit einem in einer übereinander zwei Strömungskanäle bildenden Pumpen kammer angeordneten Laufrad hat und wenn der Strömungs kanal der einen Laufradseite den mit der Saugstrahlpumpe zu verbindenden Auslaß und der Strömungskanal der anderen Laufradseite eine zur Hauptstufe führende Druckmittelver bindung aufweist. Die Vorstufe kann dabei nach dem Peri pheralrad-Prinzip oder nach dem Seitenkanalprinzip arbei ten.

Die Trennung der vom Laufrad erzeugten Strömung in einem zur Hauptstufe führenden Strom und einem zur Saugstrahl pumpe führenden Strom kann besonders einfach dadurch erfol gen, daß an der Druckseite des Laufrades ein Abstreifer zur Trennung der beiden Förderkreise vorgesehen ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrie ben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Kraftstoffversor gungseinrichtung mit einem horizontal geschnitten dargestellten Kraftstofftank,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch eine Pumpen kammer einer zweistufigen Hauptkraftstoffpumpe der Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Horizontalschnitt des Pumpenbereichs eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffver sorgungseinrichtung,

Fig. 4 ein Horizontalschnitt des Pumpenbereichs eines dritten Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffver sorgungseinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt einen Kraftstofftank 1, welcher in einen Nebentank 2 und einen Haupttank 3 aufgeteilt ist und des halb in einem Kraftfahrzeug so angeordnet werden kann, daß sich der Nebentank 2 auf einer Seite und der Haupttank 3 auf der anderen Seite eines nicht gezeigten Kardantunnels befinden. In dem Haupttank 3 ist eine Kraftstoff-Entnahme einrichtung 4 angeordnet, welche im wesentlichen eine im Kraftstoff eintauchende Hauptkraftstoffpumpe 5 hat, welche nahe des Bodens des Haupttanks 3 mit einem Ansaugstutzen 6 versehen ist. Der dort angesaugte Kraftstoff gelangt über eine Leitung 7 zur Einspritzanlage eines Motors 8 des Kraftfahrzeugs. Die nicht verbrauchte Kraftstoffmenge wird über eine Rücklaufleitung 9 zurück in einen Schwalltopf 10 des Haupttanks 3 gefördert. In diesem Schwalltopf 10 ist auch die Hauptkraftstoffpumpe 5 angeordnet.

Wichtig für die Erfindung ist ein Auslaß 11 am unteren Ende der Hauptkraftstoffpumpe 5, von dem aus Kraftstoff über eine Leitung 12 als Treibmittel zu einer Saugstrahlpumpe 13 am Boden des Nebentanks 2 zu gelangen vermag. Die Saugstrahlpumpe 13 saugt Kraftstoff im Nebentank 2 an und fördert ihn zusammen mit dem als Treibmittel dienenden Kraftstoff über einen Rücklauf 14 in den Schwalltopf 10.

Die Hauptkraftstoffpumpe 5 hat als Antrieb einen Elektromo tor 15, der eine Welle 16 antreibt, welche einer Hauptstufe 17 und einer Vorstufe 18 gemeinsam ist. Die Hauptstufe 17 ist als Innenzahnradpumpe ausgebildet und hat auf der Welle 16 einen als Zahnradsatz ausgebildeten Pumpenrotor 19.

Die Vorstufe 18 hat in einer Pumpenkammer 20 ein Pumpenrad 21, welches Kraftstoff vom Ansaugstutzen 6 in einem unteren Strömungskanal 22 zum Auslaß 11 und in einem oberen Strö mungskanal 23 zu einer zur Hauptstufe 17 führenden Druck mittelverbindung 24 zu fördern vermag. Die Trennung der beiden Strömungskanäle 22, 23 erfolgt im Bereich des Aus lasses 11 und der Druckmittelverbindung 24 durch einen Ab streifer 25.

Die Gestaltung der Pumpenkammer 20 ergibt sich insbesondere aus Fig. 2. Je nachdem, ob sie nach dem Peripheralprinzip oder Seitenkanalprinzip arbeitet, können die Strö mungskanäle 22, 23 einen nach außen zunehmenden oder einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, was in Fig. 2 dar gestellt ist. Gezeigt sind in Fig. 2 auch der Auslaß 11 und der Ansaugstutzen 6. Zu sehen ist, daß im Bereich des Auslasses 11 und des Ansaugstutzens 6 die Trennung der Volu menströme durch den Abstreifer 25 erfolgt.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 sind Saugstrahlpumpe 13 und Hauptkraftstoffpumpe 5 zu einer Bau einheit zusammengefaßt und gemeinsam im Schwalltopf 10 des Haupttanks 3 angeordnet.

Die Hauptkraftstoffpumpe 5 kann dabei aus einer Vorstufe und einer Hauptstufe bestehen, die aber als eine Einheit dargestellt sind.

Von der Hauptkraftstoffpumpe 5 führt ein Auslaß 11 zur Saugstrahlpumpe 13, während eine Saugleitung 26 in den Nebentank 2 geführt ist.

Weiterhin mündet ein Rücklauf 14 in den Schwalltopf 10.

In Fig. 3 besitzen Saugstrahlpumpe 13 und Hauptkraftstoff pumpe 5 einen gemeinsamen Pumpenhalter 27, während in Fig. 4 der Pumpenhalter 27 der Saugstrahlpumpe 13 gleichzeitig das Pumpengehäuse der Hauptkraftstoffpumpe 5 bildet. Sowohl in Fig. 3 als auch in Fig. 4 ist der Pumpenhalter 27 ein Spritzgußteil aus Kunststoff.

Claims

1. Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraft maschine, mit einem aus einem Haupttank und einem Nebentank bestehenden Kraftstofftank, in dessen Haupttank eine Haupt kraftstoffpumpe angeordnet ist und mit einer Saugstrahl pumpe zur Leerung des Nebentanks in den Haupttank sowie mit einer Rücklaufleitung, über die der überschüssige Kraft stoff von der Brennkraftmaschine zum Kraftstofftank geför dert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkraftstoff pumpe (5) eine unabhängige zweite Pumpe (18) zugeordnet ist, die kalten Kraftstoff aus dem Haupttank in die Saugstrahlpumpe (13) fördert, wobei beide Pumpen (5, 18) einen gemeinsamen Antrieb haben.

2. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hauptkraftstoffpumpe zweistufig mit einer Vorstufe und einer Hauptstufe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstufe zugleich die Treibmittelpumpe für die Saugstrahlpumpe (13) bildet.

3. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die unabhängige zweite Pumpe (18) als Zweikreispumpe ausgebildet ist, wobei der eine Teil kreis die Hauptstufe der Hauptkraftstoffpumpe (5) und der andere Teilkreis die Saugstrahlpumpe (13) versorgt.

4. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (13) im Haupttank (3) angeordnet ist, wobei ihr Sauganschluß in den Nebentank (2) geführt ist.

5. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlpumpe (13) im Ne bentank (2) angeordnet ist.

6. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpe (18) und die Hauptkraftstoffpumpe (5) in einem gemeinsamen Schwalltopf (10) angeordnet sind.

7. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpe (18) eine Strö mungspumpe mit einem in einer übereinander zwei Strö mungskanäle (22, 23) bildenden Pumpenkammer (20) angeordne ten Laufrad (21) hat und daß der Strömungskanal (22) der einen Laufradseite den mit der Saugstrahlpumpe (13) zu ver bindenden Auslaß (11) und der Strömungskanal (23) der ande ren Laufradseite eine zur Hauptstufe (17) führende Druck mittelverbindung (24) aufweist.

8. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, daß an der Druckseite des Laufrades (21) ein Abstreifer (25) zur Trennung der beiden Förder kreise vorgesehen ist.