DE9218042U1

DE9218042U1 - Fuel pump

Info

Publication number: DE9218042U1
Application number: DE9218042U
Authority: DE
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1992-12-19
Filing date: 1992-12-19
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2002-12-20

Description

Fuel pump

Die Neuerung betrifft eine Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a fuel pump for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Brennstoffpumpe ist beispielsweise Gegenstand der DE-Al 31 18 533 und weist dort ein als Seitenkanalpumpe ausgebildetes Pumpenwerk auf, dessen Pumpenrad in jeder der beiden Axialwände einen Schaufelkranz aufweist, der mit einem Seitenkanal zusammenwirkt. Der Auslaßbereich des in Strömungsrichtung ersten Seitenkanals bzw. Pumpenwerks geht über einen Verbindungskanal in den Ansaugbereich des zweiten über und Auslaßbereich und Ansaugbereich dieser Pumpenstufen sind so angeordnet, daß sich die bei Betrieb auf die Axialwände einwirkenden Momente aufheben.Such a fuel pump is, for example, the subject of DE-Al 31 18 533 and has a pumping system designed as a side channel pump, the pump wheel of which has a blade ring in each of the two axial walls, which interacts with a side channel. The outlet area of the first side channel or pumping system in the flow direction passes over a connecting channel into the intake area of the second, and the outlet area and intake area of these pump stages are arranged in such a way that the moments acting on the axial walls during operation cancel each other out.

Wie aus dieser Druckschrift zu entnehmen ist, verbleibt damit nur noch eine gleichmäßige Belastung des Pumpenrades durch den Förderdruck der ersten Pumpenstufe in Richtung auf die erste Pumpenstufe, der durch eine entsprechende Lagerung entgegenwirkt werden kann.As can be seen from this publication, this only leaves a uniform load on the pump wheel caused by the discharge pressure of the first pump stage in the direction of the first pump stage, which can be counteracted by appropriate bearings.

Wie der Druckschrift weiter entnehmbar ist, ist das Pumpenrad lose auf einer Motorankerwelle gelagert und wird durch einen am Anker angeordneten Mitnehmer angetrieben. Damit stützt sich das Pumpenrad unter der Belastung gegen die Axialwände der Pumpenwandung ab, wodurch ein hohes Reibmoment, Verschleiß und ggf. auch eine hohe Geräuschbildung verursacht werden.As can be seen from the publication, the pump wheel is loosely mounted on a motor armature shaft and is driven by a driver arranged on the armature. The pump wheel therefore supports itself against the axial walls of the pump wall under load, which causes a high friction torque, wear and possibly also a lot of noise.

Hiervon ausgehend liegt der Neuerung daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen aufzufinden, mit denen eine gattungsgemäße Brennstoffpumpe mit einem hohen Wirkungsgrad und geringer Geräuschbildung betriebenBased on this, the innovation is therefore based on the task of finding measures with which a fuel pump of this type can be operated with a high degree of efficiency and low noise.

S.p.

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werden kann, wobei darüber hinaus eine einfache Herstellung erreicht werden soll.can be produced, while also ensuring simple production.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.This object has been achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments are specified in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. An example of the innovation is shown in the drawing and is described below.

Diese zeigt:
Fig. 1
einen Längsschnitt einer Brennstoffpumpe;This shows:
Fig.1
a longitudinal section of a fuel pump;

Fig. 2, 3 und 4Fig. 2, 3 and 4

Ansichten von Einzelteilen der Pumpe nach Fig. 1.Views of individual parts of the pump according to Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Brennstoffpumpe 1, bestehend aus einem Gehäuse 2, einem Elektromotor 3 und einem Pumpenwerk 4. Das Pumpenwerk 4 besteht aus einer Seitenkanalpumpe, dessen Pumpenrad 5 in jeder der beiden Axialwände 6, 7 ein Schaufelkranz 8, 9 aufweist, das mit einem Seitenkanal 10, 11 zusammenwirkt, wobei der Auslaßbereich 12 des in Strömungsrichtung ersten Seitenkanals 10 bzw. Pumpenwerks über einen Verbindungskanal 13 in den Ansaugbereich 14 des zweiten übergeht und Auslaßbereich und An-0 saugbereich 12 und 14 dieser Pumpenstufen so angeordnet sind, daß sich die bei Betrieb auf die Axialwände 6, 7 einwirkenden Momente aufheben, d. h. daß in Achsrichtung des Pumpenrades 5 gesehen ein Ansaugbereich 15 der ersten Pumpenstufe dem Ansaugbereich 14 der zweiten Pumpenstufe und dem Auslaßbereich 12 der ersten Pumpenstufe einem Auslaßbereich 16 der zweiten Pumpenstufe gegenüberliegen.Fig. 1 shows a fuel pump 1, consisting of a housing 2, an electric motor 3 and a pumping system 4. The pumping system 4 consists of a side channel pump, the pump wheel 5 of which has a blade ring 8, 9 in each of the two axial walls 6, 7, which interacts with a side channel 10, 11, the outlet area 12 of the first side channel 10 or pumping system in the flow direction passing over a connecting channel 13 into the intake area 14 of the second and the outlet area and intake area 12 and 14 of these pump stages are arranged in such a way that the moments acting on the axial walls 6, 7 during operation cancel each other out, i.e. that, viewed in the axial direction of the pump wheel 5, a suction area 15 of the first pump stage is opposite the suction area 14 of the second pump stage and the outlet area 12 of the first pump stage is opposite an outlet area 16 of the second pump stage.

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Das Pumpenrad 5 weist auf der Axialwand 6 mit dem Schaufelkranz 8 der ersten Pumpenstufe einen Flächenbereich 17 auf, der durch eine Ausnehmung 18 in einer Pumpenwandung 19 begrenzt und über eine Ausnehmung 20 des Pumpenrades 5, in die ein am Motoranker 21 angeordneter Mitnehmer 22 hineinragt, und eine Ausnehmung 23, durch die der Mitnehmer 22 und eine Ankerwelle 24 hindurchragen, mit einer Gehäusekarnmer 25 verbunden ist, in der der vom Brennstoff zur Kühlung umspülte Elektromotor angeordnet ist. Der in dieser Kammer 25 stehende Brennstoff steht unter dem Auslaßdruck der zweiten Pumpenstufe, so daß der angegebene Flächenbereich 17 von diesem beaufschlagt ist.The pump wheel 5 has a surface area 17 on the axial wall 6 with the blade ring 8 of the first pump stage, which is delimited by a recess 18 in a pump wall 19 and is connected via a recess 20 of the pump wheel 5, into which a driver 22 arranged on the motor armature 21 projects, and a recess 23 through which the driver 22 and an armature shaft 24 project, to a housing chamber 25 in which the electric motor is arranged, surrounded by fuel for cooling. The fuel in this chamber 25 is under the outlet pressure of the second pump stage, so that the specified surface area 17 is acted upon by this.

Auf der Axialwand 7 der zweiten Pumpenstufe ist ebenfalls ein Flächenbereich 26 vorgesehen, der durch eine Ausnehmung 27 der Pumpenwandung 19 begrenzt und durch einen Kanal 28, der mit dem Auslaßbereich 12 der ersten Pumpenstufe verbunden ist, mit dem Auslaßdruck der ersten Pumpenstufe beaufschlagt ist. Dieser Kanal ist als Bohrung ausgeführt, kann jedoch auch -wie in Fig. 3 strichpunktiert dargestellt ist- als Nut ausgeführt sein.A surface area 26 is also provided on the axial wall 7 of the second pump stage, which is delimited by a recess 27 in the pump wall 19 and is subjected to the outlet pressure of the first pump stage through a channel 28 that is connected to the outlet area 12 of the first pump stage. This channel is designed as a bore, but can also be designed as a groove - as shown in dash-dotted lines in Fig. 3.

Durch diese Maßnahme entstehen bei Pumpenbetrieb an dem Pumpenrad 5 Kräfte, die durch Auswahl der Größen der Flächenbereiche 17, 26 so bestimmbar sind, daß die Überschußkraft der gegeneinander gerichteten Kräfte in etwa gleich der durch den Förderdruck der ersten Pumpenstufe in Richtung der ersten Pumpenstufe bestehenden Belastungskraft ist. Damit ist es möglich, das Pumpenrad 5 lose auf der Motorankerwelle 24 zu lagern, da nahezu keine Axialkräfte mehr an dem Pumpenrad 5 wirken.This measure creates forces on the pump wheel 5 when the pump is operating, which can be determined by selecting the sizes of the surface areas 17, 26 so that the excess force of the opposing forces is approximately equal to the load force caused by the delivery pressure of the first pump stage in the direction of the first pump stage. This makes it possible to mount the pump wheel 5 loosely on the motor armature shaft 24, since almost no axial forces act on the pump wheel 5.

Der zwischen dem Auslaß- und Einlaßbereich bestehende Verbindungskanal 13 ist durch eine radiale Erweiterung 29 einer das Pumpenrad 5 aufnehmenden Bohrung 30 gebildet, wobei der Auslaßbereich 12 desThe connecting channel 13 between the outlet and inlet area is formed by a radial extension 29 of a bore 30 receiving the pump wheel 5, whereby the outlet area 12 of the

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ersten Seitenkanals 10 und der Ansaugbereich 14 des zweiten Seitenkanals 11 über einen Zwischenkanal 31 (Fig. 2 und 3) rampenförmig in den Verbindungskanal 13 einmünden, wobei der Verbindungskanal 13 eine komplementäre Rampe 3 2 aufweist, die dem Radius der Erweiterung 29 folgend ansteigt bzw. abfällt.first side channel 10 and the intake area 14 of the second side channel 11 open into the connecting channel 13 in a ramp-like manner via an intermediate channel 31 (Fig. 2 and 3), the connecting channel 13 having a complementary ramp 32 which rises or falls following the radius of the extension 29.

Durch diese Maßnahmen kann ein strömungsgünstiger Förderstrom entstehen. Insbesondere dadurch, daß die Verbindungskanalwandung teilweise durch die Mantelfläche 33 des Pumpenrades 5 gebildet ist, die sich in Förderstromrichtung bewegt, wird der Förderstrom durch die Reibung zwischen Brennstoff und Mantelfläche 33 unterstützt. Diese Reibung kann dadurch, daß das Pumpenrad 5 in seiner Mantelfläche 33 ebenfalls einen Schaufelkranz 34 aufweist, verstärkt werden.These measures can result in a flow-optimized delivery stream. In particular, because the connecting channel wall is partially formed by the outer surface 33 of the pump wheel 5, which moves in the direction of the delivery stream, the delivery stream is supported by the friction between the fuel and the outer surface 33. This friction can be increased by the fact that the pump wheel 5 also has a blade ring 34 in its outer surface 33.

Fig. 2 und 3 zeigen Ansichten der Pumpenwandungen der Ausführung nach Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen, wobei Fig. 2 den ersten Seitenkanal 10 mit Ansaugbereich 15 und Auslaßbereich 12 zeigt. Der Auslaßbereich 12 mündet in den Zwischenkanal 31 ein, der vom Seitenkanalgrund rampenförmig ansteigt und, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, dann in den Verbindungskanal 13 ausmündet.Fig. 2 and 3 show views of the pump walls of the embodiment according to Fig. 1 seen in the direction of the arrow, where Fig. 2 shows the first side channel 10 with suction area 15 and outlet area 12. The outlet area 12 opens into the intermediate channel 31, which rises in a ramp-like manner from the side channel base and, as can be seen from Fig. 4, then opens into the connecting channel 13.

Fig. 3 zeigt den zweiten Seitenkanal 11 in gleicher Ausbildung wie den ersten Seitenkanal 10, jedoch in bezug auf einen Bezugspunkt 35, der in allen Ansichten der Fig. 2 bis 4 angegeben ist, verdreht, womit erreicht wird, wie bereits angegeben, daß in Achsrichtung des Pumpenrades 5 gesehen ein Ansaugbereich 15 der ersten Pumpenstufe dem Ansaugbereich 14 der zweiten Pumpenstufe und dem Auslaßbereich 12 der ersten Pumpenstufe ein Auslaßbereich 16 der zweiten Pumpenstufe gegenüberliegen.Fig. 3 shows the second side channel 11 in the same design as the first side channel 10, but rotated in relation to a reference point 35, which is indicated in all views of Figs. 2 to 4, whereby, as already stated, it is achieved that, viewed in the axial direction of the pump wheel 5, an intake area 15 of the first pump stage is opposite the intake area 14 of the second pump stage and an outlet area 16 of the second pump stage is opposite the outlet area 12 of the first pump stage.

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Fig. 2 und 3 zeigen darüber hinaus die Ausnehmungen 18 und 27, die die Flächenbereiche 17 und 26 des Pumpenrades 5 begrenzen, die mit dem entsprechenden Auslaßdruck beaufschlagt sind.
5Fig. 2 and 3 also show the recesses 18 and 27 which delimit the surface areas 17 and 26 of the pump wheel 5 which are subjected to the corresponding outlet pressure.
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Fig. 4 zeigt das Pumpenrad 5 und einen Teil der Pumpenwandung 19, in der die Bohrung 30 für die Aufnahme des Pumpenrades 5 sowie die radiale Erweiterung 29 zur Bildung des Verbindungskanals 13 angeordnet sind, in gleicher Pfeilrichtung wie die Ansicht gemäß Fig. 2, jedoch versetzt um die Pumpenradbreite. Fig. 4 shows the pump wheel 5 and a part of the pump wall 19, in which the bore 30 for receiving the pump wheel 5 and the radial extension 29 for forming the connecting channel 13 are arranged, in the same arrow direction as the view according to Fig. 2, but offset by the pump wheel width.

Die Erweiterung 29 zeigt die Rampen 32 einmal in Vollansicht (rechts) und einmal in Unsichtbaransicht (links).The extension 29 shows the ramps 32 once in full view (right) and once in invisible view (left).

Das Pumenrad 5 zeigt den Schaufelkranz 9 der zweiten Pumpenstufe und die Ausnehmung 18, in die ein oder mehrere Mitnehmer 22 hineinragen, die am Motoranker 21 angeordnet sind und das Pumpenrad 5 antreiben, und einen Ausbruchsschnitt, aus dem der Schaufelkranz 34 in der Mantelfäche 33 erkennbar ist.The pump wheel 5 shows the blade ring 9 of the second pump stage and the recess 18 into which one or more drivers 22 protrude, which are arranged on the motor armature 21 and drive the pump wheel 5, and a cutaway section from which the blade ring 34 in the casing surface 33 can be seen.

Die Brennstoffpumpe ist mit hohem Wirkungsgrad und geringer Geräuschbildung zu betreiben und eignet sich für den Einbau in Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen. The fuel pump operates with high efficiency and low noise and is suitable for installation in motor vehicle internal combustion engines.

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Claims

Protection claims

1. Fuel pump for internal combustion engines with an electric motor surrounded by fuel for cooling and a pumping system designed as a side channel pump, the pump wheel of which has a blade ring in each of the two axial walls which interacts with a side channel, the outlet region of the first side channel or pumping system in the direction of flow passing over a connecting channel into the intake region of the second and the outlet region and intake region of these pump stages being arranged in such a way that the moments acting on the axial walls during operation cancel each other out, characterized in that the pump wheel (5) has a surface area (17) on the axial wall (6) with the blade ring (8) of the first pump stage, which is subjected to the outlet pressure of the second pump stage, and a surface area (26) on the axial wall (7) with the blade ring (9) of the second pump stage, which is subjected to the outlet pressure of the first pump stage.

2. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the surface areas (17, 26) subjected to pressure are delimited by recesses (18, 27) in the pump wall (19) which are connected to the outlet areas (12, 16) via channels (20, 23, 28) designed as bores or grooves.

3. Fuel pump according to claim 2, characterized in that the connecting channel (13) from the outlet region (12) of the first pump stage to the suction region (14) of the second is formed by a radial extension (29) of a bore (30) receiving the pump wheel (5).

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4. Fuel pump according to claim 3, characterized in that the outlet region (12) of the first side channel (10) and the intake region (14) of the second side channel (11) open into the connecting channel (13) in a ramp-like manner via an intermediate channel (31), the connecting channel (13) having a complementary ramp (32) which rises or falls following the radius of the extension (29).
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5. Fuel pump according to claim 3 or 4, characterized in that the pump wheel (5) also has a blade ring (34) in its outer surface (33).

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