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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung für die Kraftstoffzufuhr
und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung
für die
Kraftstoffzufuhr, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer
Einrichtung liefert, die Kraftstoff verbraucht, wie beispielsweise
eine Brennkraftmaschine.
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Es
ist ein System bekannt, bei dem durch einen Druckregler ein Kraftstoffdruck
auf einem konstanten Niveau aufrechterhalten wird. Der Kraftstoff wird
zu einer Brennkraftmaschine unter kontrolliertem Druck geliefert.
In diesem System wird überschüssiger Kraftstoff,
der sich durch die Steuerung des Kraftstoffdrucks ergibt, in den
Kraftstofftank zurückgeführt.
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US-Patent
4 694 857 beschreibt eine Vorrichtung für die Kraftstoffzufuhr gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist es schwierig,
eine genaue Verbindung der Kraftstoffabgabeleitung mit der Kraftstoffpumpe
vorzusehen.
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Die
US-Patente 5 044 344, 5 148 792 und 5 078 167 bzw. die
DE 690 27 829 T2 ,
DE 42 31 731 C2 bzw.
DE 691 04 174 T2 beschreiben
ein System, bei dem der gesamte Kraftstoff aus einem Kraftstofftank
zu einer Brennkraftmaschine mittels Druckförderung zugeführt wird.
Ein derartiges System hat keine Rückführmöglichkeit. In dem System nach
den US-Patenten 5 044 344 und 5 148 792 bzw.
DE 690 27 829 T2 und
DE 42 31 731 C2 wird
die Leistung einer Kraftstoffpumpe beeinflusst und entsprechend dem
Druck gesteuert, der durch einen Drucksensor festgestellt wird.
Weiterhin ist ein Überdruckventil
in einer Kraftstoffversorgungsleitung vorgesehen, um den Kraftstoff
vor übermäßigem Druckaufbau
zu schützen.
Jedoch ist ein derartiges System, das vollständig elektronisch gesteuert
ist, teuer.
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Im
Gegensatz zu einem vollständig
elektronisch gesteuerten System gemäß
DE 690 27 829 T2 und
DE 42 31 731 C2 kann
ein weniger teures System dadurch erhalten werden, dass ein Druckregler innerhalb
des Kraftstofftanks vorgesehen wird, wie dies in dem US-Patent 5
078 167 bzw.
DE 691
04 174 T2 beschrieben ist. Selbst mit dem Druckregler in dem
Kraftstofftank kann eine elektronische Steuerung auch dazu verwendet
werden, eine überschüssige Kraftstoffmenge
zu reduzieren, die durch den Druckregler abgegeben wird, um Leistung
einzusparen.
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Bei
einer derartigen herkömmlichen
Vorrichtung für
die Krafstoffzufuhr ist jedoch ein Anschluß an der Wand des Kraftstofftanks über Gummileitungen mit
der Kraftstoffpumpe verbunden, die innerhalb des Kraftstofftanks
angeordnet ist. Diese Art einer Kraftstoffpumpe erfordert eine beträchtliche
Anzahl von Mannstunden für
die Installation, wodurch die Herstellungskosten entsprechend hoch
sind.
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Auch
bei den anderen oben beschriebenen Systemen mit einem Rückschlagventil,
einem Druckbegrenzungsventil und/oder einem Druckregler zum Verhindern
eines übermäßig hohen
Drucks ist ein vorstehender Teil des Anschlusses an der Wand des Kraftstofftanks
angebracht. Ein derartiger Aufbau bringt dann ein Problem mit sich,
wenn die Form um den Abgabeteil des Hauptkörpers der Kraftstoffpumpe modifiziert
werden muß.
Weiterhin ist es aufgrund der Eigenheit der90 Systeme schwierig,
mehrere Einzelteile und Hauelemente bei anderen Kraftstoffzufuhrsystemen
zu verwenden.
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In
dem in dem US-Patent 5 078 167 bzw.
DE 691 04 174 T2 beschriebenen System steigt
die Temperatur des Kraftstoffs in der Kraftstoffzufuhrleitung, während die
Kraftstoffpumpe nicht arbeitet, und wenn der Kraftstoffdruck ansteigt, öffnet der
Druckregler, um den Kraftstoffdruck abzusenken. Dies verursacht insofern
Probleme, als die Menge an Kraftstoff in der Kraftstoffzufuhrleitung
mit der Zeit abnimmt, Luftblasen in den Kraftstoff eingemischt werden
oder Kraftstoffdampf erzeugt wird. Wenn die Kraftstoffpumpe wieder
in Betrieb gesetzt wird, wird somit Kraftstoff mit Luftblasen oder
Kraftstoffdampf an die Brennkraftmaschine geliefert. Dies ist für einen
wirksamen Betrieb der Brennkraftmaschine nicht zuträglich.
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Ausgehend
von dem US-Patent 4 694 857 ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr vorzusehen, die ein Verbindungselement aufweist,
das eine Kraftstoffabgabeleitung, die an der Wand eines Kraftstofftanks
angebracht ist, exakt mit einer Kraftstoffpumpe verbindet, wobei
nur eine einfache Montage erforderlich ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 2,
4 und 5 gelöst.
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Diese
Vorrichtungen für
die Kraftstoffversorgung umfassen einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe,
die in dem Kraftstofftank angeordnet ist, und eine Abgabeleitung,
die auf einer Wand des Kraftstofftanks angebracht ist. Die Kraftstoff pumpe
ist mit der Abgabeleitung über
ein Verbindungselement verbunden.
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Bei
der Vorrichtung gemäß Anspruch
1 ist das Verbindungselement über
die Außenseite
eines Anschlusses für
die elektrische Stromversorgung unter Verwendung eines Rahmenteils
aufgesteckt.
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Bei
der Vorrichtung gemäß Anspruch
2 weist das Verbindungselement einen Durchlass auf, der sich von
dem Verbindungsteil auf der Seite der Kraftstoffpumpe in Richtung
auf die Mittelachse erstreckt. Bei der Vorrichtung gemäß Anspruch
4 ist das Verbindungselement integral mit einem Anschlussteil für die elektrische
Stromversorgung der Kraftstoffpumpe versehen.
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Bei
der Vorrichtung gemäß Anspruch
5 weist das Verbindungselement ein Steuerventil für den Kraftstoffdruck
auf, das entsprechend dem Druck des Kraftstoffes innerhalb eines
Durchlasses, der zwischen der Kraftstoffpumpe und der Abgabeleitung eine
Verbindung herstellt, zur Aufrechterhaltung des Drucks in diesem
Durchlass öffnet
und schließt,
damit der Druck in dem Durchlass gleich oder kleiner ist als ein
voreingestelltes Druckniveau durch Ableiten von Kraftstoff aus diesem
Durchlass.
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Durch
diese Ausgestaltungen des Verbindungselements ist eine relativ einfache
und genaue Verbindung der Kraftstoffabgabeleitung mit einer Kraftstoffpumpe
möglich.
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Zusätzlich kann
bei der vorliegenden Vorrichtung für die Kraftstoffzufuhr das
zuvor erwähnte Verbindungselement
genau an der Kraftstoffpumpe befestigt werden.
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Der
Zusammenbau der gesamten Vorrichtung für die Kraftstoffzufuhr wird
vereinfacht, indem das oben erwähnte
Verbindungselement vorgesehen wird, das eine andere Funktion hat,
als einfach eine Verbindung zwischen der Kraftstoffabgabeleitung und
der Kraftstoffpumpe herzustellen.
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Die
Vorrichtung gemäß Anspruch
5 für die Kraftstoffzufuhr
eignet sich auch insbesondere zur Verwendung in einem System, das
keine Kraftstoffrückführung aufweist,
indem das oben erwähnte
Verbindungselement vorgesehen wird, wobei ein Drucksteuerventil
zum Steuern des Kraftstoffdruckes und/oder ein Rückschlagventil zur Aufrechterhaltung des
Drucks in der Kraftstoffzufuhrleitung auf einem konstanten Niveau
vorgesehen wird.
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Ferner
wird bei der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 4 zur Reduzierung
der Anzahl der Teile und Bauelemente, die innerhalb des Kraftstofftanks
angeordnet sind, und der Mannstunden, die für den Zusammenbau erforderlich
sind, das obige Verbindungselement mit einem Anschluss vorgesehen, mittels
dem elektrische Spannung an die Kraftstoffpumpe geliefert wird.
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Schließlich kann
bei der vorliegenden Vorrichtung für die Kraftstoffzufuhr, die
insbesondere geeignet ist für
die Verwendung in einem System ohne Kraftstoffrückführung, der Druck des Kraftstoffs
in der Kraftstoffzufuhrleitung, die sich außerhalb des Kraftstofftanks
erstreckt, aufrechterhalten werden, selbst wenn die Kraftstoffpumpe
außer
Betrieb ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Kraftstoffabgabeleitung, die an der Wand des
Kraftstofftanks angebracht ist, und die Kraftstoffpumpe durch ein
blockartiges Verbindungselement miteinander verbunden. Jedes der
Verbindungsteile des blockartigen Verbindungselements, die auf Seiten
der Kraftstoffabgabeleitung und der Kraftstoffpumpe angebracht sind,
ist jeweils durch ein rohrförmiges
Element ausgebildet, wobei ein rohrförmiges Raumteil das rohrförmige Element
aufnimmt und ein Dichtungselement zwischen dem rohrförmigen Element und
dem rohrförmigen
Raumteil angeordnet ist. Bei einem solchen Aufbau können die
Kraftstoffabgabeleitung und die Kraftstoffpumpe mit einfachen Verbindungsmaßnahmen
miteinander verbunden werden, weil die beiden Verbindungsteile nur
durch Einsetzen des rohrförmigen
Elementes in das rohrförmige Raumteil
verbunden werden können.
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Durch
Modifizieren des Verbindungselementes entsprechend der Tankform
und dergleichen kann die Verbindung zwischen der Kraftstoffabgabeleitung und
der Kraftstoffpumpe unter Verwendung eines Kraftstofftanks von üblicher
Formgebung hergestellt werden.
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Zusätzlich ist
es bevorzugt, daß das
Verbindungselement mit einem Drucksteuerventil ausgerüstet wird,
um den Kraftstoffdruck zu steuern, und/oder mit einem Rückschlagventil
zur Aufrechterhaltung des Drucks in der Kraftstoffzufuhrleitung,
um den Aufbau des Systems ohne Rücklaufleitung
zu vereinfachen.
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Vorzugsweise
wird auch das Verbindungselement in eine Form gebracht, so daß ein Anschluß für elektrische
Spannung aufgenommen werden kann, der am Kraftstofftank vorgesehen
ist, damit das Verbindungselement genau fixiert werden kann.
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Es
ist weiterhin bevorzugt, daß das
Verbindungselement integral mit einem elektrischen Anschluß ausgebildet
wird, der mit dem Anschluß für die Aufnahme
der Stromzufuhr verbunden ist, der am Kraftstofftank vorgesehen
ist, damit eine elektrische Verbindung mit der Kraftstoffpumpe,
sowie eine Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Kraftstoffpumpe
hergestellt wird.
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Wenn
die Abgabeleitung der Kraftstoffpumpe in einer außermittigen
Position versetzt zur Achse der Kraftstoffpumpe angeordnet ist,
dann wird es weiterhin bevorzugt, dass das Verbindungselement die Kraftstoffabgabeleitung,
die an der Wand des Kraftstofftanks angebracht ist, auf der Verlängerungslinie der
Achse der Kraftstoffpumpe positioniert, damit beide Enden der Kraftstoffpumpe
auf dieser Achse abgestützt
werden, und dadurch Vibrationen verhindert werden.
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Diese
Aufgabe, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sowie
die Wirkungsweisen der zugehörigen
Bauteile und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung werden aus der
folgenden Beschreibung ersichtlich, die beispielsweise anhand der
Zeichnung der Erfindung näher
erläutert
wird. Es zeigen:
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1 einen Teilschnitt, der
eine Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr wiedergibt, die eine erste Ausführungsform
einer Kraftstoffpumpe ist, die in einem Tank eingebaut wird;
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2 eine vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des Hauptteils der Kraftstoffpumpe nach der ersten
Ausführungsform;
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3 eine schematische Schnittdarstellung, die
die Anwendung der Pumpe nach der ersten Ausführungsform, die in einem Kraftstofftank
eingebaut wird, bei einer Vorrichtung für die Kraftstoffeinspritzung
wiedergibt;
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4 eine Ansicht in der Richtung
des Pfeils IV in 1;
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5 eine Ansicht von unten
bei einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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6 einen Teilschnitt, der
die Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr wiedergibt, die eine Kraftstoffpumpe nach einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die in einem Kraftstofftank eingebaut
wird;
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7 eine Schnittansicht zur
Darstellung der Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr, die eine Kraftstoffpumpe nach einer dritten
Ausführungsform
ist, die in einem Kraftstofftank eingebaut wird;
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8 einen Teilschnitt der
Vorrichtung für die
Kraftstoffzufuhr, die eine Kraftstoffpumpe nach einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die in einem Kraftstofftank eingebaut
wird;
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9 eine vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des Hauptteils der Kraftstoffpumpe nach der vierten
Ausführungsform;
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10 einen Teilschnitt zur
Darstellung der Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr, die eine Kraftstoffpumpe nach einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die in einem Kraftstofftank eingebaut
wird;
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11 eine vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des Hauptteils der Kraftstoffpumpe nach der fünften Ausführungsform,
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12 einen Teilschnitt zur
Darstellung der Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr, die eine Kraftstoffpumpe nach einer sechsten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist, die in einem Kraftstofftank eingebaut
wird;
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13 eine vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des Hauptteils der Kraftstoffpumpe nach der sechsten
Ausführungsform;
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14 einen Teilschnitt zur
Darstellung der Vorrichtung für
die Kraftstoffzufuhr, die eine Kraftstoffpumpe nach einer siebten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die in einem Tank eingebaut wird;
und
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15 eine vergrößerte Schnittansicht
zur Darstellung des Hauptteils der Kraftstoffpumpe nach der siebten
Ausführungsform.
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3 zeigt eine Anwendung der
vorliegenden Erfindung, wobei eine Kraftstoffpumpe, die in einem
Tank eingebaut ist, als Vorrichtung für die Kraftstoffversorgung
nach der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung bei einem Kraftstoffeinspritzsystem an einer
Brennkraftmaschine eingesetzt wird.
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In
der Brennkraftmaschine 2 ist eine Verbrennungskammer 5 durch
einen Zylinderkopf 3, einen Zylinderblock 4 und
einen Kolben 6 begrenzt. Auf der Unterseite des Zylinderkopfes 3 ist
gegenüber der
Verbrennungskammer 5 eine Zündkerze 68 angeordnet.
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Eine
Kraftstoffpumpe 10 vom Einbautyp ist in einem Kraftstofftank 1 angeordnet
und eine Abgabeleitung 11 sowie ein Pumpenteil 20 sind
durch ein Verbindungselement 30 miteinander verbunden.
Die Abgabeleitung 11 ist durch einen Flansch des Kraftstofftanks 1 auf
die Außenseite
des Kraftstofftanks 1 geführt. Der durch den Pumpenteil 20 abgepumpte Kraftstoff
wird von der Abgabeleitung 11 über eine Leitung 61 in
eine Zufuhrleitung 62 gefördert und dann durch eine Einspritzdüse 63 aus
der Zufuhrleitung 62 in eine Ansaugleitung 65 eingespritzt.
Der eingespritzte Kraftstoff wird mit Luft vermischt, deren Durchsatz
durch ein Drosselventil 64 gesteuert wird. Das Luft-Kraftstoffgemisch
wird in die Verbrennungskammer 5 eingesaugt, während ein
Ansaugventil 66 öffnet,
worauf das Gemisch durch Funken von der Zündkerze 68 zündet und
verbrennt. Die Abgase, die durch die Verbrennung erzeugt werden,
gelangen in eine Abgasleitung 59, während ein Auslassventil 69 geöffnet ist.
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Wie
in den 1, 2 und 4 dargestellt, umfasst die Kraftstoffpumpe 10 einen
Pumpenteil 20, um den Kraftstoff vom Kraftstofftank 1 abzupumpen, das
Verbindungselement 30 zum Verbinden des Pumpenteils 20 mit
einem Träger 50,
mittels dem das Verbindungselement 30 an die Abgabeleitung 11 angeschlossen
wird, die den abgepumpten Kraftstoff nach außen aus dem Kraftstofftank 1 abführt.
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Der
Pumpenteil 20 ist an einer Trägerbasis 22 eines
Trägerrohrs 21 über eine
Gummiplatte 23 befestigt. Das Trägerrohr 21 ist an
einem Flansch 12 durch ein Anschlussstück 21a befestigt.
Im Mittelteil der Trägerbasis 22,
an der der Pumpen teil 20 befestigt ist, ist ein ausgesparter
Abschnitt 22a vorgesehen, wobei ein vorstehender Teil 23a der
Gummiplatte 23 in den ausgesparten Teil 22a eingepasst
ist (4). Der ausgesparte
Teil 22a erweitert sich in Richtung auf einen Filter 24,
der nachfolgend beschrieben wird, wobei ein weit offener Teil 22b ausgebildet
wird. Zwischen dem weit offenen Teil 22b und dem vorstehenden
Teil 23a ist ein Zwischenraum bzw. ein Spiel vorgesehen.
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Ein
nicht dargestellter Motor, der im Pumpenteil 20 untergebracht
ist, wird von einem Anschluss 101 mit Strom versorgt. Der
Anschluss 101 ist über ein
Kabel 102 mit einem Kabelschuh 103 verbunden. Der
Kabelschuh 103 ist mittels einer Schraube 105 an
einem Anschluss 104 befestigt, der am Flansch 12 angebracht
ist. Der Anschluss 104 wird mit Strom für den Motor, der im Pumpenteil 20 untergebracht
ist, durch eine nicht dargestellte Versorgungseinheit für elektrischen
Strom versorgt.
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Ein
Filter 24 ist an einer Ansaugleitung 20a des Pumpenteils 20 angebracht,
um Fremdstoffe aus dem Kraftstoff abzuhalten, der aus dem Kraftstofftank 1 abgepumpt
wird.
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Die
Außenwand
eines Mündungsstücks 25 ist
durch einen O-Ring 27 abgedichtet, wobei eine Kappe 29 aus
Kunststoff mit Presssitz über
den Oberteil des Mündungsstücks 25 aufgesetzt
ist, um den O-Ring 27 daran zu hindern, sich von dem Mündungsstück zu lösen. In
der Mitte der Kappe 29 ist eine Öffnung 28a ausgebildet.
An der Außenwand des
Mündungsstücks 25 ist
ein runder rohrförmiger Abstandshalter 28 angebracht,
um den O-Ring 27 in seiner Stellung zu halten.
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Im
Verbindungselement 30 ist ein Rahmenteil 30a am
Pumpenteil 20 befestigt, wobei das Rahmenteil ein Anschlussgehäuse 20b umgibt.
Das Verbindungselement 30 weist eine Ausnehmung 31 auf, die
auf der Seite des Pumpenteils 20 an seinem stromauf liegenden
Ende ausgebildet ist, sowie einen Abgabestutzen 38 an seinem
stromab liegenden Ende. Im Anschluss an die Ausnehmung 31 ist
ein Durchlass 32 für
den Kraftstoff ausgebildet, um eine Verbindung zwischen der Ausnehmung 31 und
dem Abgabestutzen 38 herzustellen. Die Ausnehmung 31 umgibt
das Mündungsstück 25 und
die Innenwand 31a der Ausnehmung 31 steht in engem
Kontakt mit dem O-Ring 27.
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Auf
den Oberteil des Abgabestutzens 38 ist mit Presssitz eine
Kunststoffkappe 41 aufgesetzt, in deren Mitte eine Öffnung 41a ausgebildet
ist. Die äußere Wand
des Abgabestutzens 38 ist durch einen O-Ring 39 abgedichtet
und ein runder, rohrförmiger Abstandshalter 40 hält den O-Ring 39 in
seiner Position. Ein Anschlag 42 ist an der inneren Wand
des Abgabestutzens 38 befestigt. Ein Rückschlagventil 43 besteht
aus Kunststoff, wie zum Beispiel Polyacytal, wobei ein Schaft 43a des
Rückschlagventils
verschiebbar durch den Anschlag 42 geführt ist. Der Anschlag 42 ist
nur dazu vorgesehen, das Rückschlagventil 43 zu
halten, und er behindert nicht den Durchgang des Kraftstoffs von
dem Durchlass 32, durch den Öffnungsteil 41a der
Kunststoffkappe 41 und in die Abgabeleitung 11.
Ein Kopfteil 43b des Rückschlagventils 43 kann
an einem Ventilsitz 44 anliegen, der innerhalb des Durchlasses 32 für den Kraftstoff
ausgebildet ist.
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Innerhalb
des Durchlasses 32 für
den Kraftstoff ist eine Entlastungsleitung 33 ausgebildet,
die einen Abschnitt 33a mit kleinerem Durchmesser und einen
Abschnitt 33b mit größerem Durchmesser
umfasst, wobei ein Ventilsitz 36 im Übergangsbereich zwischen dem
Abschnitt 33a mit kleinem Durchmesser und dem Abschnitt 33b mit
großem
Durchmesser ausgebildet ist. Ei ne Kugel 34 ist beweglich
in dem Abschnitt 33b mit größerem Durchmesser angeordnet
und sie wird durch die Druckkraft einer Schraubenfeder als Druckfeder 35 an
dem Ventilsitz 36 angedrückt. Eine weitere Entlastungsleitung 37 ist
vorgesehen, um eine Verbindung von der Entlastungsleitung 33 zum äußeren Teil
der Kraftstoffpumpe 10 herzustellen. Der Träger 50 ist
an dem Flansch 12 durch Löten oder dergleichen befestigt.
In der Richtung stromaufwärts
von dem Träger 50 ist
eine Ausnehmung 51 ausgebildet und innerhalb der Ausnehmung 51 ist
der Abgabestutzen 38 untergebracht. Die innere Wand der
Ausnehmung 51 liegt dicht an dem O-Ring 39 an
und im Anschluss an die Ausnehmung 51 ist ein Durchlass 52 für den Kraftstoff
ausgebildet. Die Abgabeleitung 11 ist in dem Durchlass 52 eingesetzt,
um eine Verbindung mit diesem herzustellen, wobei die Abgabeleitung 11 am
Flansch 12 mittels Löten
oder dergleichen befestigt ist.
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Im
Folgenden wird der Betrieb der Kraftstoffpumpe 10 beschrieben.
Der Motor des Pumpenteils 20 wird durch den über den
Anschluss 101 zugeführten
Strom angetrieben, wodurch der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 abgepumpt
wird. Fremdstoffe im Kraftstoff werden durch den Filter 24 zurückgehalten. Der
Kraftstoff strömt
vom Durchlass 26 des Mündungsstücks 25 durch
den Öffnungsteil 29a der
Kappe 29, zur Ausnehmung 31 und durch den Durchlass 32.
Der in den Durchlass 32 einströmende Kraftstoff hebt das Rückschlagventil 43 ab,
so dass er in die Ausnehmung 51 weiterströmen kann.
Der in die Ausnehmung 51 strömende Kraftstoff gelangt von
dem Durchlass 52 über
die Abgabeleitung 11 auf die Außenseite des Kraftstofftanks 1.
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Die
Kugel 34 bewegt sich innerhalb des Abschnitts 33b mit
größerem Durchmesser
entsprechend dem Druck des Kraftstoffs, der vom Pumpenteil 20 geliefert
wird, so dass die Balance zwischen Kraftstoffdruck und Federkraft
der Druckfeder 35 aufrechterhalten wird, wodurch die Kugel 34 den
Kraftstoffdruck reguliert, der für
die Einspritzung durch die Einspritzdüse 63 erforderlich
ist. Wenn der Kraftstoffdruck den voreingestellten Druck überschreitet
(etwa 250 bis 300 kPa), wird die Kugel 34 bis zur Entlastungsleitung 37 zurückgedrängt, so
dass der Kraftstoff aus dem Abschnitt 33a mit kleinerem
Durchmesser durch diese Entlastungsleitung 37 abströmen kann.
Bei dieser Anordnung wird jeglicher überschüssiger Kraftstoff, der von
der Kraftstoffpumpe 10 auf Grund eines Drucks geliefert
wird, der den voreingestellten Druck überschreitet, durch diese Entlastungsleitung 37 in
den Kraftstofftank 1 zurückgeführt.
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Wenn
der an den Motor des Pumpenteils 20 gelieferte Antriebsstrom
abgeschaltet wird und der Pumpenteil 20 das Abpumpen des
Kraftstoffs unterbricht, wird der Druck des Kraftstoffs abgesenkt,
der vom Pumpenteil 20 geliefert wurde. Dementsprechend
kommt die Kugel 34 durch die Kraft der Druckfeder 35 am
Ventilsitz 36 zum Anliegen. Hierauf kommt im Rückschlagventil 43 der
Kopfteil 43a am Ventilsitz 44 auf Grund des Eigengewichts
von diesem zum Anliegen, wodurch der Durchlass 32 abgesperrt
wird. Dem entsprechend wird der Druck des Kraftstoffs vor dem Anhalten
des Motors des Pumpenteils 20 in der Richtung stromab von
der Ausnehmung 51 als verbleibender Kraftstoffdruck aufrechterhalten.
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Bei
der ersten Ausführungsform
kann der Einbau jedes Teils in einfacher Weise durchgeführt werden,
da der Kupplungsteil zwischen Pumpenteil 20 und Verbindungselement 30 durch
den O-Ring 27 und
der Kupplungsteil zwischen Verbindungselement 30 und Träger 50 durch
den O-Ring 39 abgedichtet werden. Da die durch den Motor
des Pumpenteils 20 erzeugte Vibration durch die O-Ringe 27 und 39 absorbiert
oder zumindest reduziert wird, kann eine Resonanzerscheinung mit
der Eigenfrequenz des Kraftstofftanks verhindert werden, und es
wird auch verhindert, dass die Vibrationen so laut werden, dass
sie im Fahrgastraum gehört
werden könnten.
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Weiterhin
sind bei der ersten Ausführungsform
die Kugel 34 und die Druckfeder 35 im Verbindungselement 30 angeordnet,
so dass sich die Funktion eines Druckbegrenzungsventils zum Einstellen des
Kraftstoffdrucks ergibt, wobei das Rückschlagventil 43,
das im Abgabestutzen 38 des Verbindungselements 30 angeordnet
ist, in der Weise arbeitet, dass der verbleibende Kraftstoffdruck
aufrechterhalten wird. Es besteht deshalb keine Notwendigkeit, ein Druckbegrenzungsventil
oder ein Rückschlagventil innerhalb
des Pumpenteils 20 vorzusehen, wodurch die Anzahl der Teile
und der Bauelemente für
den Pumpenteil 20 reduziert werden kann. Dadurch, dass das
Rückschlagventil 43 stromabwärts von
der Kugel 34 angeordnet ist, um den verbleibenden Kraftstoffdruck
aufrechtzuerhalten, besteht auch keine Notwendigkeit, die Kugel 34 so
auszubilden, dass sie eine Abdichtung gegenüber hohem Druck gewährleistet,
wodurch die Kugel 34 und der Abschnitt 33a für den Kraftstoff
einfach hergestellt werden können.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass bei der ersten Ausführungsform der durch die Bewegung
der Kugel 34 abgegebene Kraftstoff in die Richtung der Ansaugung
durch die Ansaugöffnung
strömt,
die im unteren Teil der Kraftstoffpumpe 10 angeordnet ist. Der
Kraftstoff trifft direkt insbesondere auf den Oberteil des Kraftstofffilters 24.
Demzufolge könnte
dieser zurückströmende Teil
des Kraftstoffs Luftblasen im Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks 1 verursachen.
Es wird deshalb vorgezogen, dass der von der Entlastungsleitung 37 abgegebene
Kraftstoff vom Filter 24 oder von der Ansaugöffnung der
Kraftstoffpumpe 10 abgehalten wird. Beispielsweise wird
es, wie in 5 dargestellt,
vorgezogen, die Entlastungsleitung 37 auf der gegenüberliegenden
Seite vom Filter 24 anzuordnen. Andererseits ist es auch
akzeptabel, wenn bei der in 1 dargestellten
Anordnung eine Leitung an die Entlastungsleitung 37 angeschlossen wird,
mittels der der Kraftstoff vom Filter 24 abgelenkt wird.
Es ist auch weiterhin möglich,
dass eine Strahlpumpe durch den von der Entlastungsleitung 37 abgegebene
Kraftstoff betrieben wird, um den Kraftstoff von einem anderen Kraftstofftank
oder einem anderen Teil des Kraftstofftanks zu überführen. In diesem Falle wird
es vorgezogen, dass die Strahlpumpe integral mit dem Verbindungselement
ausgebildet wird.
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Nachfolgend
werden die zweite bis siebte Ausführungsform näher beschrieben.
Hierbei werden jene Bauteile, die im Wesentlichen den gleichen Aufbau
wie die bei der ersten Ausführungsform
haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
Kraftstoffpumpe vom Einbautyp nach der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 6 wiedergegeben.
Bei der zweiten Ausführungsform
wird ein Pumpenteil 70 herkömmlicher Bauart mit einem Rückschlagventil 71 innerhalb eines
Abgabestutzens 75 verwendet anstelle des Mündungsstücks der
ersten Ausführungsform.
Im Rückschlagventil 71 wird
der Schaft 71a durch den Anschlag 72 verschiebbar
geführt,
der an der Innenwand des Abgabestutzens 75 befestigt ist,
wobei ein Kopfteil 71b an dem Ventilsitz 78 zum
Anliegen kommen kann, der an der Innenwand des Abgabestutzens 75 ausgebildet
ist.
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Das
Rückschlagventil 71 wird
kontinuierlich durch den Kraftstoffdruck abgehoben, solange der Motor
des Pumpenteils 70 in Betrieb ist. Der Kraftstoff strömt von dem
Durchlass 76 durch die Ausnehmung 31 in den Durchlass 32.
Wenn der Motor des Pumpenteils 70 stoppt, kommt das Rückschlagventil 71 am
Ventilsitz 78 auf Grund seines Eigengewichts zum Anliegen.
Wie bei der ersten Ausführungsform wird
der Kraftstoffdruck durch die Kugel 34 und die Druckfeder 35 eingestellt,
wobei das Rückschlagventil 43 den
verbleibenden Kraftstoffdruck aufrechterhält.
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Die
zweite Ausführungsform
hat den Vorteil, dass ein Pumpenteil 70 herkömmlicher
Bauart verwendet werden kann für
Kraftstofftanks, die nicht modifiziert zu werden brauchen.
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Die
Kraftstoffpumpe nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist in 6 wiedergegeben.
Der Pumpenteil 70 ist von herkömmlicher Bauart und weist ein
Rückschlagventil 71 innerhalb
des Abgabestutzens 75 wie bei der zweiten Ausführungsform
auf. Das Verbindungselement 200 weist eine Ausnehmung 201 auf,
die auf der stromauf liegenden Seite ausgebildet ist. Die Ausnehmung 201 nimmt
den Abgabestutzen 75 auf und die Innenwand 201a der
Ausnehmung 201 liegt an dem O-Ring 27 an. Im Anschluss
an die Ausnehmung 201 ist ein Durchlass 202 für den Kraftstoff
ausgebildet, wobei die Abgabeleitung 211 in diesen Durchlass
so eingesetzt ist, dass sie bis zu dem Übergangs- bzw. Grenzbereich
zwischen Durchlass 202 und Ausnehmung 201 reicht.
Eine Entlastungsleitung 203 ist in der Nähe des Durchlasses 202 der
Ausnehmung 201 ausgebildet, und die Entlastungsleitung 203 nimmt das
Druckbegrenzungsventil 204 auf.
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Der
Durchlass 202 für
den Kraftstoff umfasst einen Abschnitt 202a mit kleinerem
Durchmesser im Anschluss an die Ausnehmung 201 und einen
Abschnitt 202b mit größerem Durchmesser
im Anschluss an den Abschnitt 202a mit kleinerem Durchmesser.
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Die
Entlastungsleitung 203 umfasst einen Abschnitt 203a mit
kleinerem Durchmesser im Anschluss an die Ausnehmung 201,
einen Abschnitt 203b mit größerem Durchmesser und einen
Ventilsitz 206, der im Übergangsbereich
zwischen Abschnitt 203a mit kleinerem Durchmesser und Abschnitt 203b mit
größerem Durchmesser
ausgebildet ist. Eine Entlastungsöffnung 207 ist im
Anschluss an die Entlastungsleitung 203 ausgebildet, um
den Abschnitt 203a mit größerem Durchmesser mit dem Kraftstofftank 1 zu
verbinden.
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Das
Druckbegrenzungsventil 204 weist einen Kopfteil 204b aus
Fluoro-Gummi und einen Schaft 204a aus Messing auf, wobei
der Kopfteil 204b durch die Kraft einer Druckfeder 205,
die sich an dem Anschlag 208 an einem Ende abstützt, an den
Ventilsitz 206 angedrückt
wird.
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Der
Anschlag 208 führt
den Schaft 204a verschiebbar durch einen Lagerabschnitt 208a.
Ein Außengewinde 208b des
Anschlags 208 steht in Eingriff mit einem Innengewinde 203c des
Abschnitts 203b mit größerem Durchmesser,
so dass die Kraft der Druckfeder 205, die das Druckbegrenzungsventil 204 am
Ventilsitz 206 andrückt,
durch Verstellen des Anschlags 208 eingestellt werden kann.
Da der Außendurchmesser
des Lagerabschnitts 208a etwas kleiner ist als der Innendurchmesser
der Schraubendruckfeder 205, tritt auf Grund der Expansion
und Kontraktion der Schraubenfeder 205 kein Abknicken auf.
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Der
Endabschnitt der Abgabeleitung 211 weist auf der stromauf
liegenden Seite einen Abschnitt 211a mit größerem Durchmesser,
einen Abschnitt 211b mit kleinerem Durchmesser und einen Übergangsabschnitt 211c zwischen
dem Abschnitt 211a und dem Abschnitt 211b auf.
Die Außenwand des
Abschnitts 211b mit kleinerem Durchmesser ist durch einen
O-Ring 212 abgedichtet. Ein Abstandshalter 213 ist
auf der Außenwand
der Abgabeleitung 211 angebracht, der den Abschnitt 211b mit
kleinerem Durchmesser, den Übergangsabschnitt 211c, und
den Abschnitt 211a mit größerem Durchmesser abdeckt,
um den O-Ring 212 in seiner Stellung zu halten. Eine Schulter 202c des
Durchlasses 202 verhindert, dass sich der O-Ring 212 von
der Abgabeleitung 211 löst.
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Wenn
der Motor des Pumpenteils 70 in Betrieb ist und Kraftstoff
abgepumpt wird, wird das Rückschlagventil 71 durch
den Kraftstoffdruck abgehoben und der Kraftstoff strömt von dem
Durchlass 76 durch den Öffnungsteil 29a einer
Kappe 29 in die Ausnehmung 201. Im Druckbegrenzungsventil 204 bewegt
sich dessen Schaft 204a längs des Lagerabschnitts 208a entsprechend
dem Druck des Kraftstoffs. Entsprechend wird das Druckbegrenzungsventil 204 in
der Position gehalten, in der eine Balance zwischen dem Kraftstoffdruck
und der Kraft der Druckfeder 205 erreicht ist. Da sich
der Schaft 204a längs
des Lagerabschnitts 208a entsprechend dem Kraftstoffdruck
bewegt, verändert
sich die Fläche
des Durchlasses, der durch den Ventilsitz 206 und den Kopfteil 204b begrenzt
wird, wobei der Durchsatz an Kraftstoff, der in den Kraftstofftank
zurückgeführt wird,
eingestellt wird. Dem entsprechend kann der Druck des Kraftstoffs,
der auf die Außenseite
des Kraftstofftanks 1 durch die Abgabeleitung 211 befördert wird,
präzise
gesteuert werden.
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Wenn
der Motor des Pumpenteils 70 angehalten wird, kommt der
Kopfteil 204b des Druckbegrenzungsventils 204 zur
Anlage am Ventilsitz 206, da der verbleibende Kraftstoffdruck
in der Ausnehmung 201 kleiner ist als die Federkraft der
Druckfeder 205. Da der Kopfteil 204b aus Gummi
bzw. Fluoro-Gummi besteht, hat er eine hohe Abdichtfunktion, so
dass der Kraftstoff nicht aus der Ausnehmung 201 durch
die Entlastungsleitung 203 und 207 in den Kraftstofftank 1 zurückgeführt werden
kann. Weiterhin liegt der Kopfteil 71b des Rückschlagventils 71 am
Ventilsitz 78 an, um zu verhindern, dass der Kraftstoff
zum Pumpenteil 70 zurückgeführt wird.
Auf Grund dieser Funktionen des Druckbegrenzungsventils 204 und
des Rückschlagventils 71 kann
der verbleibende Kraftstoffdruck in geeigneter Weise aufrechterhalten
werden, selbst wenn der Motor des Pumpenteils 70 stoppt.
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Da
der Kraftstoffdruck durch das Druckbegrenzungsventil 204 reguliert
wird, und der verbleibende Kraftstoffdruck durch das Druckbegrenzungsventil 204 und
das Rückschlagventil 71 aufrechterhalten
wird, besteht bei der dritten Ausführungsform keine Notwendigkeit,
ein Rückschlagventil
im Verbindungselement 200 vorzusehen. Deshalb kann die Abgabeleitung 211 direkt
mit dem Verbindungselement 200 verbunden werden und es
besteht kein Bedarf, einen Träger
vorzusehen. Dementsprechend kann die Anzahl der Teile und Bauelemente
reduziert werden, und der Einbau der Kraftstoffpumpe in einfacher
Weise ausgeführt
werden, wodurch die Funktionen des Regulierens des Kraftstoffdrucks
und des Haltens des verbleibenden Kraftstoffdrucks mit einem vereinfachten
Aufbau erhalten werden können.
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Die
vierte Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung ist in den 8 und 9 wiedergegeben.
Das Verbindungselement 230 weist eine Ausnehmung 231 auf,
die auf der stromauf liegenden Seite ausgebildet ist, wobei die
Innenwand 231a der Ausnehmung 231 an dem O-Ring 27 anliegt.
Der im Anschluss an die Ausnehmung 231 ausgebildete Durchlass 232 erstreckt
sich diagonal nach oben von der Ausnehmung 231 aus zur
Mittelachse 300 des Pumpenteils 20 und verläuft dann
senkrecht nach oben längs
der Mittelachse 300 des Pumpenteils 20. Der Abgabestutzen 38,
der das Rückschlagventil 43 aufnimmt,
das auf der Verlängerungslinie
des Durchlasses 232 angeordnet ist, ist ebenfalls auf der
Mittelachse 300 des Pumpenteils 20 positioniert,
wie auch die Ausnehmung 51 des Trägers 50, der den Abgabestutzen 38 aufnimmt,
ebenso wie der Durchlass 52 im Anschluss an die Ausnehmung 51.
Dem entsprechend ist die Abgabeleitung 11 mit dem Durchlass 52 auf
der Mittelachse 300 des Pumpenteils 20 in Verbindung
und hält
das Verbindungselement 230.
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Die
Entlastungsleitung 233 für den Kraftstoff ist innerhalb
des Durchlasses 232 ausgebildet. Die Entlastungsleitung 233 umfasst
einen Abschnitt 233a mit kleinerem Durchmesser und einen
Abschnitt 233b mit größerem Durchmesser
sowie einen Ventilsitz 236 am Übergang zwischen dem Abschnitt 233a und
dem Abschnitt 233b. Die Kugel 234 ist beweglich innerhalb
des Abschnitts 233b mit größerem Durchmesser angeordnet
und sie wird durch die Kraft der Druckfeder 235 an dem
Ventilsitz 236 angedrückt. Die
Entlastungsleitung 233 steht in Verbindung mit der Außenseite
der Kraftstoffpumpe über
einen Abschnitt 237 der Entlastungsleitung.
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Bei
dieser vierten Ausführungsform
wird wie bei der ersten Ausführungsform
der Kraftstoffdruck durch die Kugel 234 und die Druckfeder 235 gesteuert,
während
der verbleibende Kraft stoffdruck durch das Rückschlagventil 43 aufrechterhalten
wird.
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Da
die Abgabeleitung 11 das Verbindungselement 230 auf
der Mittelachse 300 des Pumpenteils 20 auf Grund
des abgebogenen Aufbaus des Durchlasses 232 hält, ist
es bei dieser vierten Ausführungsform
weniger wahrscheinlich, dass Vibrationen in der Umfangsrichtung
des Pumpenteils 20, die durch den Motor des Pumpenteils 20 verursacht
werden, übertragen
werden im Vergleich mit einer Anordnung, bei der der Pumpenteil 20 und
das Verbindungselement 230 durch die Abgabeleitung 11 in
einer Stellung gehalten werden, die außerhalb der Mittelachse 300 des
Pumpenteils 20 liegt. Da nicht nur die Vibrationen des
Pumpenteils 20 durch die O-Ringe 27 und 39 reduziert
werden, sondern auch die Vibrationen in Umfangsrichtung des Pumpenteils 20 reduziert
werden auf Grund der Einbauposition relativ zur Abgabeleitung 11,
können
Vibrationen und Geräusche,
die auf die Außenseite
des Kraftstofftanks übertragen
werden können,
weiter reduziert werden im Vergleich mit der ersten bis dritten
Ausführungsform.
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Die
fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 10 und 11 wiedergegeben.
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Das
Pumpenteil 70 ist von herkömmlicher Bauart und weist ein
Rückschlagventil 71 im
Abgabestutzen 75 auf. Bei dieser Ausführungsform ist die Rücklaufleitung 400 zum
Zurückführen des
Kraftstoffs von der Brennkraftmaschine zum Kraftstofftank am Flansch 12 befestigt.
Die Trägerbasis 22 ist
an der Rücklaufleitung 400 angebracht,
um den Pumpenteil 70 abzustützen.
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Der
Durchlass 252 erstreckt sich diagonal nach oben von der
Ausnehmung 251 aus zu der Mittelachse 300 des
Pumpenteils 70 und verläuft
dann senkrecht nach oben längs
der Mittelachse 300 des Pumpenteils 70 und steht
mit der Abgabeleitung 211 in Verbindung. Die Abgabeleitung 211 ist
direkt in das Verbindungselement 250 eingesetzt und durch
den O-Ring 212 abgedichtet. In der Entlastungsleitung 203 des
Verbindungselements 250 ist das Druckbegrenzungsventils 204 untergebracht,
um den Druck des Kraftstoffs einzustellen.
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Bei
der fünften
Ausführungsform
werden Vibrationen in Umfangsrichtung des Pumpenteils 70 reduziert
wie bei der vierten Ausführungsform,
da die Abgabeleitung 211 auf der Mittelachse 300 des
Pumpenteils 70 mit dem Durchlass 252 in Verbindung steht.
Zusätzlich
besteht durch die Verwendung einer Pumpe von herkömmlicher
Bauart keine Notwendigkeit, ein Rückschlagventil innerhalb des
Verbindungselements 250 vorzusehen, um den verbleibenden
Kraftstoffdruck aufrechtzuerhalten, und die Abgabeleitung 211 kann
direkt in das Verbindungselement 250 eingesetzt werden.
Deshalb kann die Anzahl der Teile und Bauelemente reduziert werden, und
der Einbau in den Kraftstofftank kann in einfacher Weise ausgeführt werden.
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Die
sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 12 und 13 wiedergegeben.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird wie bei der fünften
Ausführungsform
ein Pumpenteil 70 von herkömmlicher Bauart verwendet,
wobei ein Rückschlagventil
innerhalb des Abgabestutzens 75 untergebracht ist, und
die Rücklaufleitung 400 für die Rückführung des
Kraftstoffs von der Maschine zum Kraftstofftank 1 ist am
Flansch 12 befestigt. Das im Abgabestutzen 75 untergebrachte
Rückschlagventil arbeitet
so, dass der verbleibende Druck des Kraftstoffs aufrechterhalten
wird, und die Rücklaufleitung 400 führt jeglichen überschüssigen Kraft stoff
in den Kraftstofftank 1 zurück. Dem entsprechend besteht kein
Bedarf, ein Druckbegrenzungsventil innerhalb des Verbindungselements 260 vorzusehen,
um den Kraftstoffdruck zu regulieren, oder ein Rückschlagventil zur Aufrechterhaltung
des verbleibenden Kraftstoffdrucks vorzusehen. Der Durchlass 262 für den Kraftstoff
erstreckt sich diagonal nach oben von der Ausnehmung 261 aus
auf die Mittelachse 300 des Pumpenteils 70 und
verläuft
dann senkrecht nach oben längs
der Mittelachse 300 des Pumpenteils 70, um mit
der Abgabeleitung 211 in Verbindung zu treten. Die Abgabeleitung 211 ist
direkt in das Verbindungselement 260 eingesetzt und durch
den O-Ring 212 abgedichtet.
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Bei
der sechsten Ausführungsform
können, da
die Abgabeleitung 211 auf der Mittelachse 300 des
Pumpenteils 70 mit dem Durchlass 262 in Verbindung
steht, Vibrationen in der Umfangsrichtung des Pumpenteils 70 reduziert
werden wie bei der fünften Ausführungsform.
Zusätzlich
besteht auf Grund der Verwendung einer Pumpe 70 von herkömmlicher Bauart
keine Notwendigkeit, ein Rückschlagventil
innerhalb des Verbindungselements 260 zur Aufrechterhaltung
des verbleibenden Kraftstoffdrucks vorzusehen. Außerdem arbeitet
die Rücklaufleitung 400 zur
Rückführung des überschüssigen Kraftstoffs
zurück
in den Kraftstofftank, der an die Maschine geliefert wurde. Damit
besteht auch keine Notwendigkeit, ein Druckbegrenzungsventil vorzusehen
innerhalb des Verbindungselements 260 zum Einstellen des Kraftstoffdrucks.
Weiterhin kann bei dieser Anordnung die Abgabeleitung 211 direkt
in das Verbindungselement 260 eingesetzt werden, so dass
die Anzahl der Teile und Bauelemente wesentlich reduziert werden
kann, und der Einbau des Kraftstofftanks leicht ausgeführt werden
kann.
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Die
siebte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 14 und 15 wiedergegeben.
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Bei
der siebten Ausführungsform
ist der Anschluss 280 für
die Stromversorgung des in der Pumpe 70 untergebrachten
Motors integral mit dem Verbindungselement 270 ausgebildet.
Dem entsprechend kann die Anzahl der Teile und Bauelemente weiter
reduziert werden und der Einbau des Kraftstofftanks kann in einfacher
Weise ausgeführt
werden. Alle die anderen Vorteile sind die gleichen wie jene, die
man bei der sechsten Ausführungsform
erhält.
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Bei
der Kraftstoffpumpe nach der vorliegenden Erfindung, die in einem
Kraftstofftank eingebaut wird, wie oben beschrieben, wird das Verbindungselement
mit darin ausgebildetem Durchlass für die Verbindung der Kraftstoffpumpe
mit der Abgabeleitung durch die Kraftstoffpumpe und die Abgabeleitung über den
Dichtungsring gehalten, so dass die Übertragung von Vibrationen
der Kraftstoffpumpe reduziert werden kann, und der Einbau der Kraftstoffpumpe
in einfacher Weise ausgeführt
werden kann.