DE4431738A1 - Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einer solchen aus der DE-PS 35 00 718 bekannten Einrichtung fördert ein in einen Vorratstank eingesetztes Förderaggregat Kraftstoff aus dem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine. Um dabei auch bei einem nur wenig gefüllten Vorratstank und einer möglichen Seitenneigung des Vorratstankes ein sicheres Ansaugen von Kraftstoff durch das Förderaggregat zu gewährleisten ist dieses in einen weiteren, am Boden des Vorratstankes befestigten Behälter eingesetzt, dessen gegenüber dem Vorratstank sehr viel kleineres Volumen mittels einer Strahlpumpe aus dem Vorratstank befüllt wird. Die Strahlpumpe ist dazu am unteren, bodennahen Ende des Behälters angeordnet und kann so auch bei nahezu vollständig entleertem Vorratstank bzw. einer möglichen Seitenneigung Kraftstoff in den Behälter füllen, der dann dort über einen ebenfalls bodennahen Ansaugstutzen des Förderaggregates angesaugt werden kann.

Dabei hat die bekannte Fördereinrichtung jedoch den Nachteil, daß zum Antrieb der Strahlpumpe zwischen Vorratstank und Behälter die von der Brennkraftmaschine rückströmende Kraftstoffrücklaufmenge genutzt wird, was neben einer konstruktiv relativ aufwendigen Zuführung der Rücklaufmenge zur Strahlpumpe auch zur Folge hat, daß die Fördermenge des Förderaggregates dementsprechend so groß ausgelegt werden muß, daß die Rücklaufmenge in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ausreichend ist, um ein sicheres Arbeiten der Strahlpumpe zu gewährleisten.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Nutzung der am Förderaggregat austretenden Entgasungsströmung zum Antrieb der Strahlpumpe auf eine Zuleitung der Rücklaufmenge von der Brennkraftmaschine zur Strahlpumpe verzichtet werden kann. Zudem braucht die Förderleistung des Förderaggregates nun nur noch auf den Bedarf der Brennkraftmaschine abgestimmt werden, so daß die am Förderaggregat nötige Fördermenge insgesamt gesenkt werden kann, was neben einer geringeren Leistungsaufnahme des Förderaggregates auch eine Senkung der Geräuschemission und eine Erhöhung der Lebensdauer des Förderaggregates zur Folge hat. Dabei ist die Strahlpumpe derart ausgelegt, daß auch bei der geringsten Förderleistung des Förderaggregates der aus tretende Entgasungsstrom zu deren Antrieb ausreicht. Das Nutzen der an Förderaggregaten und insbesondere an Strömungspumpen für einen hohen Wirkungsgrad ohnehin notwendigen Entgasung in der Pumpkammer zum Antrieb der Strahlpumpe ermöglicht somit einen besonders kompakten Aufbau der gesamten Fördereinrichtung.

Dabei ist die Anordnung der Entgasungsleitung in einem kurzen, vom Gehäuse des Förderaggregates abstehenden Rohrstutzen, dessen Austritt der Ansaugöffnung der Strahlpumpe möglichst direkt gegenüberliegt besonders vorteilhaft, da so auf lange Rohrleitungen verzichtet werden kann. Um die Geschwindigkeit der Entgasungsströmung an der Strahlpumpe noch einmal zu erhöhen, weist die Entgasungsleitung zudem in vorteilhafter Weise eine Düse auf.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffördereinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Es zeigen die Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem vereinfachten Teilschnitt durch den Vorratstank, bei dem die Strahlpumpe mittels einer elastischen Leitung an die Entgasungsleitung des Förderaggregates angeschlossen ist und die Fig. 2 und 3 zwei weitere Ausführungsbeispiele analog zur Darstellung der Fig. 1, bei denen die Austrittsöffnung des die Entgasungsleitung aufnehmenden Rohrstutzens direkt an die Strahlpumpe mündet.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in der Fig. 1 vereinfacht dargestellte Kraftstoffördereinrichtung weist einen Kraftstoffvorratstank 1 auf, an dessen Boden 3 ein vorzugsweise zylinderförmiger Behälter 5 befestigt ist. In diesem Behälter 5 ist ein Förderaggregat 7 angeordnet, daß durch eine von einem nicht näher dargestellten Elektromotor angetriebene Strömungspumpe 9 gebildet wird, deren Ansaugstutzen 11 in den bodennahen Bereich des Behälters 5 ragt, wobei dem Ansaugstutzen 11 ein Kraftstoffilter 13 vorgeschaltet ist. Die Strömungspumpe 9 weist in ihrem Gehäuse 15 eine zylinderförmige Pumpkammer 17 auf, in der ein umlaufend angetriebenes Laufrad 19 angeordnet ist, das an seinen axialen Stirnflächen über den gesamten Umfang verteilt Flügel 21 aufweist, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Flügeln 21 Kammern gebildet sind, die mit einer Teilringnut in den Stirnflächen der Pumpkammer 17 einen Förderkanal 23 bilden. Dieser Förderkanal 23 erstreckt sich dabei von einer mit dem Ansaugstutzen 11 verbundenen Ansaugöffnung 25 in die Pumpkammer 17 in Form eines Teilringes zu einer Auslaßöffnung 27 aus der Pumpkammer 17, die unter Zwischenschaltung des nicht näher dargestellten Elektromotors in bekannter Weise mit einer Förderleitung 29 zu einer Brennkraftmaschine 31 verbunden ist.

Desweiteren führt zwischen der Ansaugöffnung 25 und der Auslaßöffnung 27 eine Entgasungsöffnung 33 in Form einer Bohrung aus der Pumpkammer 17 ab, die in einen an der dem Boden 3 zugewandten Stirnfläche des Förderaggregates 7 angeordneten Rohrstutzen 35 mündet, wobei der Rohrstutzen 35 dabei eine Entgasungsleitung 37 bildet.

Zum Befüllen des im Vorratstank 1 angeordneten Behälters 5 ist in dessen untere bodennahe umfangsseitige Gehäusewand eine Strahlpumpe 39 eingesetzt deren ansaugseitiges Ende in den Vorratstank 1 und druckseitiges Ende in den Behälter 5 ragt. Als Treibmenge der Strahlpumpe 39 wird die Entgasungsströmung der Strömungspumpe 9 verwendet, wozu die Austrittsöffnung des Rohrstutzens 35 mittels einer elastischen Verbindungsleitung 41 mit einer in der Fig. 1 nicht näher dargestellten Düse innerhalb der Strahlpumpe 39 verbunden ist.

Der Aufbau der Strahlpumpe 39 ist dabei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen entnehmbar, deren Ausgestaltung sich nur hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der Strahlpumpe 39 gegenüber dem ersten in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet, weshalb deren Beschreibung auf die Strahlpumpe 39 beschränkt ist.

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel mündet die Austrittsöffnung des axial vom Förderaggregat 7 abstehenden Rohrstutzens 35 direkt in einen Ansaugraum 43 der durch eine Einformung der unteren dem Boden 3 zugewandten Stirnfläche des Behälters 5 gebildet ist und der zum Vorratstank 1 hin geöffnet ist. Dabei ist der als Düse 45 ausgebildeten Austrittsöffnung des Rohrstutzens 35 gegenüberliegend eine Ansaugöffnung 47 der Strahlpumpe 39 angeordnet, die ebenfalls düsenförmig ausgebildet ist und so den Ansaugraum 43 mit dem Inneren des Behälters 5 verbindet. Der Rohrstutzen 35 ragt dabei durch eine konisch ausgebildete Durchlaßöffnung 49 in den Ansaugraum 43, wobei zwischen dem Rohrstutzen 35 und der durch die Behälterwand gebildeten Wand des Ansaugraumes 43 ein Dichtring 51 eingespannt ist.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel weist die Wand des Behälters 5 an ihrem unteren Ende im Bereich des Rohrstutzens 35 einen Absatz auf, so daß eine radial nach innen versetzte Wandfläche 53 gebildet ist, in der nunmehr die düsenförmige Ansaugöffnung 47 der Strahlpumpe 39 angeordnet ist. Um die Austrittsöffnung des Rohrstutzens 35 in eine der Ansaugöffnung 47 gegenüberliegende Lage zu bringen, ist dieser im dritten Ausführungsbeispiel um ein Winkelstück 55 verlängert, wobei die Austrittsöffnung des Rohrstutzens 35 wiederum als Düse 45 ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffördereinrichtung arbeitet in folgender Weise.

Während des Betriebs des Förderaggregates 7 wird über den Ansaugstutzen 11 gefilterter Kraftstoff aus dem Behälter 5 in die Pumpkammer 17 angesaugt, der dort in bekannter Weise durch das Laufrad 19 entlang des Förderkanals 23 zur Auslaßöffnung 27 und über die Förderleitung 29 weiter zur Brennkraftmaschine 31 gefördert wird.

Dabei tritt aus der Entgasungsöffnung 33 eine Entgasungsströmung von etwa 20 l/h bei 100 kPa aus, die über die im Rohrstutzen 35 gebildete Entgasungsleitung 37 und in der Fig. 1 über die elastische Verbindungsleitung 41 der Strahlpumpe 39 zugeführt wird, wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit der Entgasungsströmung infolge der Düse 45 noch einmal erhöht. Die Entgasungsströmung reißt bei ihrem Durchströmen des Ansaugraumes 43 den darin befindlichen Kraftstoff mit und tritt mit diesem in bekannter Weise über die Ansaugöffnung 47 in den Behälter ein, so daß während des Betriebs des Förderaggregates 7 ein sicheres Befüllen des Behälters 5 gewährleistet ist. Um bei einem nahezu entleerten Vorratstank 5 ein vollständiges Rückströmen von Kraftstoff aus dem Behälter 5 in den Vorratstank 1 zu vermeiden, ist die Ansaugöffnung 47 zwischen Behälter 5 und Tank 1 gegenüber dem Boden 3 um ein bestimmtes Maß nach oben versetzt.

Es ist somit mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffördereinrichtung in einfacher Weise möglich die zur Befüllung des Behälters 5 notwendige Strahlpumpe 39 mit dem Entgasungsstrom der Strömungspumpe 9 zu betreiben, wobei diese Verwendung der Entgasungsströmung der Förderpumpe als Treibmenge für eine Strahlpumpe alternativ auch für mit anderen Fördermedien arbeitende Fördereinrichtungen anwendbar ist.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank (1) zu einer Brennkraftmaschine (31), mit einem im Vorratstank (1) angeordneten, ein Förderaggregat (7) aufnehmenden Behälter (5), aus dem das druckseitig mit der Brennkraftmaschine (31) verbundene Förderaggregat (7) den Kraftstoff ansaugt und mit einer durch einen Teil der vom Förderaggregat (7) geförderten Kraftstoffmenge angetriebenen Strahlpumpe (39), die Kraftstoff aus dem Vorratstank (1) in den Behälter (5) fördert, dadurch gekennzeichnet, daß am Förderaggregat (7) eine Entgasungsöffnung (33) vorgesehen ist und daß die während des Betriebs des Förderaggregates (7) aus der Entgasungsöffnung (33) austretende Entgasungsströmung der Strahlpumpe (39) als Treibmenge zugeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Entgasungsöffnung (33) des Förderaggregates (7) und der Strahlpumpe (39) eine Entgasungsleitung (37) vorgesehen ist, die an ihrem Austritt zur Strahlpumpe (39) hin eine Düse (45) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsleitung (37) in einem vom Gehäuse des Förderaggregates (7) abstehenden Rohrstutzen (35) angeordnet ist, dessen Austrittsöffnung dabei einer vorzugsweise düsenförmig ausgebildeten Ansaugöffnung (47) der Strahlpumpe (39) gegenüberliegend in einen mit dem Vorratstank (1) verbundenen Ansaugraum (43) mündet.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (39) in die Wand des Behälters (5) eingesetzt ist und mittels einer elastischen Verbindungsleitung (41) mit dem Rohrstutzen (35) verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderaggregat eine elektrisch angetriebene Strömungspumpe (9) aufweist, mit einem in einer Pumpkammer (17) umlaufend angetriebenen Laufrad (19) an dessen Stirnflächen Flügel (21) angeordnet sind, die den Kraftstoff entlang eines Förderkanals (23) von einer Ansaugöffnung (25) in die Pumpkammer (17) zu einer Auslaßöffnung (27) aus dieser heraus fördern.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsöffnung (33) am Förderaggregat (7) von der Pumpkammer (17) der Strömungspumpe (9) ausgeht.