DE4201037A1 - Saugstrahlpumpe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Saugstrahlpumpe gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits bekannt, Saugstrahlpumpen in Kraftstoff
behältern von Kraftfahrzeugen einzusetzen, bei denen die
Kraftstoffbehälter sattelförmig ausgebildet sind und, in
Fahrtrichtung gesehen, entsprechend jeweils eine linke
und rechte Kammer aufweisen. Die Saugstrahlpumpe ist in
einer der beiden Kammern angeordnet und fördert den
Kraftstoff aus dieser Kammer in die andere Kammer, in der
sich eine Kraftstoffpumpe befindet. Der Antrieb der
Saugstrahlpumpe erfolgt durch den vom Motor zurück
fließenden Kraftstoff. Die Kraftstoffpumpe fördert eine
konstante Menge an Kraftstoff zum Motor. Die Förderlei
stung der Saugstrahlpumpe hängt vom Verbrauch des Motors
ab. Beim Leerlauf oder Schubbetrieb des Motors ergibt
sich eine maximale Treibmenge, die zu einer maximalen
Saugmenge an Kraftstoff führt. In der Regel wird auf
diese maximale Durchsatzmenge die Austrittsöffnung der
Düse der Saugstrahlpumpe ausgelegt. Dadurch ergibt sich
eine schlechte Förderleistung bei einem geringen Rücklauf
an Kraftstoff vom Motor, wie dies bei maximaler Geschwin
digkeit oder Vollast des Motors der Fall ist. Für den Be
trieb des Motors ist jedoch gerade bei Vollast bzw. maxi
maler Geschwindigkeit eine hohe Fördermenge der
Saugstrahlpumpe erforderlich.
Aus der DE-OS 37 32 415 ist ein Kraftstoff-Kreislauf be
kannt, bei dem an die Rücklaufleitung eine zusätzliche
Leitung angeschlossen ist, wobei in diese Leitung ein
Druckbegrenzungsventil eingebaut ist. Ferner weist die
Austrittsöffnung der Düse der Saugstrahlpumpe einen ge
ringeren Durchmesser auf. Bei einem hohen Rücklaufdruck
fließt ein Teil des Kraftstoffes über das Druckbegren
zungsventil ab, so daß diese Treibmenge nicht mehr zum
Betrieb der Saugstrahlpumpe zur Verfügung steht. Der Ein
satz eines Druckbegrenzungsventils ist ferner insofern
unerwünscht, da ein Druckbegrenzungsventil eine Geräusch
quelle darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Saugstrahlpumpe zu
schaffen, die auch bei einem geringen Rücklauf an Kraft
stoff eine ausreichende Förderleistung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungs
gemäßen Saugstrahlpumpe durch die Merkmale des kennzeich
nenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Ausbildung einer Saugstrahlpumpe mit einer
druckabhängig veränderbaren Austrittsöffnung ist es mög
lich, daß sich bei einem geringen Rücklauf an Kraftstoff
ein kleinerer Durchmesser der Austrittsöffnung einstellt
als bei einem hohen Rücklauf an Kraftstoff vom Motor.
Durch die Veränderbarkeit der Größe der Austrittsöffnung
der Saugstrahlpumpe kann die Förderkennlinie so angepaßt
werden, daß mit steigender Rücklaufmenge die angesaugte
Kraftstoffmenge und der Rücklaufdruck nicht bzw. nicht
mehr so stark ansteigt, wie bei bekannten Saugstrahlpum
pen. Auch bei kritischen Lastzuständen des Motors, wie
bei Vollast bzw. bei maximaler Geschwindigkeit, ist die
vom Motor kommende geringe Rücklaufmenge an Kraftstoff
für gute Saugstrahlpumpen-Förderwerte ausreichend. Da ge
ringere Rücklaufmengen an Kraftstoff für den Betrieb der
Saugstrahlpumpe erforderlich sind, kann die Förderlei
stung der Kraftstoffpumpe verringert werden, d. h. es ist
eine kleinere Kraftstoffpumpe einsetzbar. Dadurch wird
der Verbrauch an elektrischer Energie verringert. Darüber
hinaus läuft eine schwächere Pumpe leiser und durch die
geringere Menge an umlaufenden Kraftstoff wird der Gasan
fall im Kraftstoffbehälter reduziert.
Die druckabhängige Veränderung der Größe der Austritts
öffnung erfolgt dadurch, daß in der Austrittsöffnung eine
Nadel so geführt ist, daß sich bei einem hohen Druck ein
Abschnitt der Nadel mit einem kleinen Durchmesser in der
Austrittsöffnung befindet und daß bei einem niedrigen
Druck ein Abschnitt der Nadel mit einem großen Durchmes
ser in der Austrittsöffnung angeordnet ist. Durch einen
konusförmigen Übergang vom maximalen auf den minimalen
Durchmesser der Nadel ist in einfacher Weise eine Feinab
stimmung möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Ver
schiebung der Nadel bzw. der Düse über ein elastisches
und federndes Element, das entsprechend entweder mit der
Düse oder der Nadel verbunden ist und auf das der Rück
laufdruck wirkt.
Eine preisgünstige und einfache Herstellung einer
Saugstrahlpumpe ergibt sich dadurch, daß sämtliche Teile
der Saugstrahlpumpe aus einem kraftstoffresistenten
Kunststoff hergestellt sind, wobei das elastische und fe
dernde Element einstückig integriert ist. Bei einer be
sonders beanspruchbaren Saugstrahlpumpe ist am unteren,
im Gehäuse befindlichen Ende der Nadel ein Kolben ausge
bildet, der gegen eine Federkraft in einem Zylinder ver
schiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die
Veränderung der Größe der Austrittsöffnung stufenlos
durch eine sich verjüngende Nadelspitze.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand
der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zei
gen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Kraftstoff-Kreis
laufes, bei dem in einer Kammer eines sattel
förmigen Kraftstoffbehälters eine Saugstrahl
pumpe angeordnet ist,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das vordere Ende einer
ersten Ausführungsform einer Saugstrahlpumpe,
bei der die Düse zum einen in der Ruhestellung
und zum anderen in der ausgefahrenen Lage ge
zeigt ist,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in der
Fig. 2, die im wesentlichen die unterschiedli
chen Durchmesser einer in der Austrittsöffnung
der Düse befindlichen Nadel zeigt,
Fig. 4 ein Längschnitt einer zweiten Ausführungsform
einer Saugstrahlpumpe, bei der die Nadel
druckabhängig verschiebbar ist und
Fig. 5 ein Längsschnitt einer dritten Ausführungsform
einer Saugstrahlpumpe, bei der am unteren, im
Gehäuse befindlichen Ende der Nadel ein in
einem Zylinder geführter Kolben angeordnet ist.
Die Fig. 1 zeigt einen Kraftstoff-Kreislauf, bei dem ein
in einem Kraftstoffbehälter 1 befindlicher Kraftstoff 2
durch eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe 3 über
eine Leitung 4 zu einem Verbrennungsmotor 5 gefördert
wird. Die vom Verbrennungsmotor 5 nicht verbrauchte
Kraftstoffmenge V′T wird mit einem Rücklaufdruck pT über
eine Rücklaufleitung 9 in den Kraftstoffbehälter 1 zu
rückgeführt. In der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungs
form ist der Kraftstoffbehälter 1 sattelförmig ausgebil
det und weist entsprechend zwei Kammern 6 und 7 auf. Am
Ende 8 der vom Motor 5 kommenden Rücklaufleitung 9 ist
eine Saugstrahlpumpe 10 vorgesehen. Die Saugstrahlpumpe
10 saugt entsprechend der Kraftstoffrücklaufmenge V′T,
die auch Treibmenge genannt wird, und dem vorherrschenden
Rücklaufdruck PT, der auch Treibdruck genannt wird, eine
Kraftstoffmenge V′S, die auch Saugmenge genannt wird, aus
der Kammer 6 des Kraftstoffbehälters 1 an. Die sich aus
der Treibmenge V′T und der Saugmenge V′S zusammensetzende
Gesamtmenge V′G wird in eine Leitung 11 gepumpt, die in
die andere Kammer 7 führt. In der in der Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform mündet das Ende 12 der Leitung 11 in
einen Schwalltopf 13. Aus diesem Schwalltopf 13 fördert
die Kraftstoffpumpe 3 eine konstant bleibende Kraftstoff
menge V′P mit einem gleichbleibenden Druck pP. Wie beim
Stand der Technik wird die Größe einer Austrittsöffnung
14 einer Düse 15 der Saugstrahlpumpe 10 durch die maximal
zurückfließende Treibmenge V′T ausgelegt. In der Aus
trittsöffnung 14 ist eine Nadel 16 angeordnet, über deren
unterschiedliche Durchmesser die Größe der Austrittsöff
nung 14 druckabhängig einstellbar ist. Durch die druckab
hängig einstellbare Austrittsöffnung 14 ist bei Vollast
betrieb des Motors 5 bzw. bei maximaler Geschwindigkeit
eine geringere Treibmenge V′T erforderlich, damit die
Saugstrahlpumpe 10 eine ausreichende Kraftstoffmenge V′S
aus der Kammer 6 ansaugt und zur anderen Kammer 7 des
Kraftstoffbehälters 1 fördert. Dadurch kann eine kleinere
Kraftstoffpumpe 3 verwendet werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform
einer Saugstrahlpumpe 17, bei der eine Düse 18 koaxial zu
einer Nadel 19 verschiebbar ist. Die druckabhängige Ver
schiebung der Düse 18 erfolgt dadurch, daß zwischen einem
Rohrabschnitt 20 der Saugstrahlpumpe 17 und der Düse 18
ein federndes und elastisches Element 21 angeordnet ist.
Die Saugstrahlpumpe 17 ist vollständig aus einem kraft
stoffresistenten Kunststoff hergestellt, wobei das Ele
ment 21 einstückig zwischen der Düse 18 und dem Rohrab
schnitt 20 integriert ist. In der in der linken Hälfte
der Fig. 2 gezeigten Ruhestellung, das heißt bei einem
niedrigen Druck pT, befindet sich die Düse 18 in einer
eingefahrenen Position, in der das Element 21 einen zick
zackförmigen Querschnitt aufweist. In der Ruhestellung
befindet sich eine Spitze 22 der Düse 18 in Höhe eines
Abschnittes 23 der Nadel 19, der einen maximalen Durch
messer aufweist, so daß eine zwischen der Düse 18 und dem
Abschnitt 23 der Nadel 19 gebildete Austrittsöffnung 24
ihren kleinsten Querschnitt aufweist.
Zur Verbesserung der Führung der Nadel 19 in der Aus
trittsöffnung 24 ist die Nadel 19 mit Führungsstegen 25
bis 28 versehen, die in der gezeigten Ausführungsform
kreuzförmig zueinander angeordnet sind.
In der rechten Hälfte der Fig. 2 ist die Düse 18 in der
ausgefahrenen Stellung gezeigt. Die Spitze 22 der Düse 18
befindet sich in der ausgefahrenen Stellung gegenüber
einem Abschnitt 29 der Nadel 19, der einen kleinen Durch
messer aufweist. Dadurch ergibt sich eine relativ große
Austrittsöffnung 24.
In der Schnittdarstellung der Fig. 3 sind die unter
schiedlichen Abschnitte 23 und 29 der Nadel 19 sowie die
kreuzförmig an der Nadel 19 ausgebildeten Führungsstege
25 bis 28 erkennbar. Die Nadel 19 selbst ist an einem Ge
häuse 30 der Saugstrahlpumpe 17 befestigt.
Die Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer
Saugstrahlpumpe 31, bei der eine Nadel 32 über ein fe
derndes und elastisches Element 33 druckabhängig ver
schiebbar in einer Austrittsöffnung 34 einer Düse 35 ge
führt ist. Sollte die Rückstellkraft des Elementes 33
nicht ausreichend sein, kann gegebenenfalls eine Rück
stellfeder 36 am unteren Ende 37 der Nadel 32 angeordnet
sein. Vorzugsweise besteht das elastische und federnde
Element 33 aus einem kraftstoffresistenten Kunststoff.
Die Nadel 32 weist ebenfalls wie die Nadel 19 einen Ab
schnitt 38 mit einem großen Durchmesser und einen Ab
schnitt 39 mit einem kleinen Durchmesser auf. Der Über
gang 40 vom Abschnitt 38 auf den Abschnitt 39 ist konus
förmig ausgebildet. Ferner sind zumindest ab dem vorderen
Bereich des Abschnittes 38 Führungsstege 41, 42, 43 oder
dergleichen an der Nadel 32 angeformt.
Unterhalb einer Eintrittsöffnung 44, in der die Rücklauf
leitung 9 in das Gehäuse 45 der Saugstrahlpumpe 31 mün
det, ist das Element 33 an einer Innenwand 46 eines
Gehäuses 45 befestigt. Das elastische Element 33 kann,
wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist, einen zickzackförmi
gen oder wellenförmigen Querschnitt aufweisen, wenn der
durch die Nadel 32 bei der Verstellung zurückzulegende
Weg relativ groß ist. Bei kleineren Verstellwegen der Na
del 32 ist das Element 33 eine Membran mit einem gleich
mäßigen Querschnitt. Das elastische Element 33 kann ein
stückig aus Kunststoff oder als zusätzliches Teil aus
Kunststoff, Metall oder Gummi ausgebildet sein. Zur Er
möglichung des Verstellweges der Nadel 32 und ggf. zur
Anordnung der Rückstellfeder 36 weist das Gehäuse 45
einen napfförmigen Abschnitt 47 auf.
In der Fig. 5 ist eine dritte Ausführungsform einer
Saugstrahlpumpe 48 dargestellt, bei der eine Nadel 49
über einen Kolben 50, der am Ende 51 der Nadel 49 ange
ordnet ist, druckabhängig verstellt wird. Das obere Ende
52 der Nadel 49 ist konisch ausgebildet und bildet mit
einem entsprechend ausgebildeten Innenbereich 53 einer
Düse 54 eine Austrittsöffnung 55. Die Nadel 49 kann mit
ihrem oberen Ende 52 die Austrittsöffnung 55 komplett
verschließen und somit als Rückschlagventil dienen. Im
Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsformen
erfolgt die Veränderung der Größe der Austrittsöffnung 55
zwischen der Düse 54 und der Nadel 49 stufenlos. Dadurch
ist eine Feinabstimmung über einen längeren Verschiebeweg
möglich. Die Spitze 49a der Nadel 49 kann ein Kegel oder
ein Kegelstumpf mit im Querschnitt geraden Begrenzungsli
nien sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind
die Begrenzungslinien jedoch kurvenförmig mit einer rela
tiv großen Querschnittverringerung, so daß der Flüssig
keitsstrahl in etwa achsparallel ausströmt. Die Nadel 49
ist einerseits über einen Abschnitt 56 mit einem größeren
Durchmesser in mehreren, an der Düse 54 ausgebildeten
Rippen 57, 58 und andererseits über den Kolben 50 in
einem zylindrischen Abschnitt 59 des Gehäuses 60 geführt.
Eine Rückstellfeder 61 ist zwischen einer Kolbenrückseite
62 und einem mit mindestens einer Öffnung versehenen Bo
den 63 des Gehäuses 60 angeordnet. Die Nadel 49 kann als
Hohlkörper ausgebildet sein.
Claims (10)
1. Saugstrahlpumpe, insbesondere für einen sattelförmi
gen Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges, der
zumindest zwei, mit Kraftstoff befüllbare Kammern
aufweist, wobei die Saugstrahlpumpe in einer dieser
Kammern angeordnet ist und Kraftstoff aus dieser
Kammer ansaugt und in eine andere Kammer fördert, in
der sich eine Kraftstoffpumpe befindet, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe einer Austrittsöffnung
(14, 24, 34, 55) einer Düse (15, 18, 35, 54) der
Saugstrahlpumpe (10, 17, 31, 48) druckabhängig ein
stellbar ist.
2. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die druckabhängige Einstellbarkeit der
Größe der Düsenaustrittsöffnung (14, 24, 34, 55)
durch eine relative Verschiebbarkeit der Düse (15,
18, 35, 54) zu einer in der Austrittsöffnung (14,
24, 34, 55) angeordneten Nadel (16, 19, 32, 49) er
folgt.
3. Saugstrahlpumpe nach den Ansprüchen 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Nadel (16, 19, 32, 49)
an ihrem oberen Ende (52) von einem Abschnitt (23,
38, 56) mit einem großen Durchmesser auf einen Ab
schnitt (29, 39, 52) mit einem kleinen Durchmesser
übergeht.
4. Saugstrahlpumpe nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nadel (16, 19, 32, 49) oder Düse (15, 18, 35, 54)
mit Führungselementen (25, 26, 27, 28; 41, 42, 43;
57, 58) zur Führung der Nadel (16, 19, 32, 49) in
der Austrittsöffnung (14, 24, 34, 55) versehen ist.
5. Saugstrahlpumpe nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
druckabhängige Verschiebung der Nadel (16, 19, 32,
49) oder der Düse (15, 18, 35, 54) durch ein elasti
sches und ggf. federndes Element (21, 33) erfolgt,
das entsprechend zwischen der Düse (18) und dem Ge
häuse (30) der Saugstrahlpumpe (17) bzw. zwischen
der Nadel (32) und dem Gehäuse (45) der Saugstrahl
pumpe (31) angeordnet ist.
6. Saugstrahlpumpe nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
elastische und ggf. federnde Element (21) der
Saugstrahlpumpe (17) einstückig zwischen einem Ab
schnitt (20) des Gehäuses (30) der Saugstrahlpumpe
(17) und der Düse (18) integriert ist und daß das
Gehäuse (30), das Element (21) und die Düse (18) aus
einem kraftstoffresistenten Kunststoff hergestellt
sind.
7. Saugstrahlpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das elastische und ggf. federnde
Element (33) der Saugstrahlpumpe (31) ein separates
Teil aus einem kraftstoffresistenten Kunststoff,
Gummi oder aus Metall ist.
8. Saugstrahlpumpe nach einem oder mehreren der vorher
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Nadel (49) die Austrittsöffnung (55) bei einem zu
geringen Treibdruck pT verschließt und als Rück
schlagventil dient.
9. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Spitze (49a) der Nadel (49)
linear oder kurvenförmig verjüngt.
10. Saugstrahlpumpe nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 8
oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung
der Nadel (49) zur Düse (54) über einen Kolben (50)
erfolgt, der in einem entsprechend ausgebildeten Ab
schnitt (59) des Gehäuses (60) der Saugstrahlpumpe
(48) geführt ist.
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---|---|---|---|
DE19924201037 DE4201037B4 (de) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Saugstrahlpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19924201037 DE4201037B4 (de) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Saugstrahlpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4201037A1 true DE4201037A1 (de) | 1993-07-22 |
DE4201037B4 DE4201037B4 (de) | 2005-10-13 |
Family
ID=6449647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924201037 Expired - Fee Related DE4201037B4 (de) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Saugstrahlpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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