DE10200176A1 - Elektrokraftstoffpumpe - Google Patents

Abstract

Eine Elektrokraftstoffpumpe in Form einer Peripheralpumpe hat einen Dampfentlüftungskanal, der außerhalb eines Pumpkanals angeordnet ist und den Pumpkanal mit der Umgebung der Kraftstoffpumpe verbindet, um Kraftstoffdampf aus dem Pumpkanal abzuziehen. Der Dampfentlüftungskanal verläuft durch eine von zwei Gehäuseplatten, zwischen denen das Laufrad der Kraftstoffpumpe drehbar angeordnet ist. Vorzugsweise steht der Dampfentlüftungskanal mit dem Pumpkanal durch einen Verbindungsschlitz in der betreffenden Gehäuseplatte in Verbindung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrokraftstoffpumpe und insbe­ sondere eine Elektrokraftstoffpumpe in Form einer Peripheralpumpe.

Elektrokraftstoffpumpen werden üblicherweise in Kraftstoffanlagen von Kraftfahrzeugen zum Fördern des Kraftstoffes eingesetzt. Kraftstoffpumpen dieser Art haben typischerweise ein Gehäuse, das in den Kraftstofftank eingesetzt wird, wobei über einen Einlass der Kraftstoffpumpe umgebender flüssiger Kraftstoff aus dem Tank angesaugt und über einen Auslass unter Druck an die Brennkraftmaschi­ ne abgegeben wird. Der Elektromotor hat einen Rotor, der innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert ist und mit einem Laufrad der Kraftstoffpumpe drehfest verbunden ist. Das Laufrad hat typischerweise an seinem Umfang Schaufeln, die zwischen sich Taschen bilden. Ein bogenförmiger Pumpkanal mit einer Einlass- und einer Aus­ lassöffnung an den entgegengesetzten Enden steht mit dem Umfang des Laufrades in Verbindung, um durch eine wirbelstromartige Wirkung auf den flüssigen Kraft­ stoff in den Taschen und in dem umgebenden Pumpkanal den Druck des Kraftstof­ fes zu erhöhen. Ein Beispiel einer derartigen Kraftstoffpumpe zeigt die US-A-5 257 916.

Die heftige Bewegung des Kraftstoffes, die hohe Temperatur und der relativ geringe Druck des Kraftstoffes in einem Niederdruckabschnitt des Pumpkanals er­ zeugen Kraftstoffdampf in dem flüssigen Kraftstoff innerhalb der Kraftstoffpumpe und des Kraftstofftanks. Der Kraftstoffdampf verringert das Volumen des von der Kraftstoffpumpe geförderten flüssigen Kraftstoffs, kann eine Dampfsperre und Pumpen der Brennkraftmaschine zur Folge haben und verursacht Kavitation und Geräuschbildung bei Betrieb der Kraftstoffpumpe. Die Erzeugung von Kraftstoff­ dampf in dem von der Kraftstoffpumpe geförderten flüssigen Kraftstoff sollte daher so weitgehend wie möglich vermieden werden.

Die US-A-5 680 700 offenbart eine als Peripheralpumpe ausgebildete Kraft­ stoffpumpe mit einem Laufrad, das mit mehreren Dampfentlüftungskanälen radial innerhalb der Taschen zwischen den Laufradschaufeln versehen ist. Jeder Dampf­ entlüftungskanal ist unmittelbar mit einer getrennten Tasche verbunden, und beim Rotieren des Laufrades gelangen die Dampfentlüftungskanäle nacheinander mit ei­ ner Dampfentlüftungsöffnung in einer Stirnplatte der Kraftstoffpumpe in Verbin­ dung, um das Abführen von Kraftstoffdampf aus dem Pumpkanal zu erleichtern.

Die US-A-4 591 311 offenbart eine Kraftstoffpumpe mit einer Dampfentlüf­ tungsöffnung, die innerhalb eines vergrößerten Niederdruckbereichs des Kraftstoff­ pumpkanals angeordnet ist. Die Dampfentlüftungsöffnung ist vollständig innerhalb des Pumpkanals angeordnet und hat eine relativ kleine Größe, um den Verlust an flüssigem Kraftstoff und an Druck im Pumpkanal zu minimieren. Allerdings ist die kleine Dampfentlüftungsöffnung, die unmittelbar innerhalb des Pumpkanals ange­ ordnet ist, nicht ausreichend wirksam, um den gesamten Kraftstoffdampf aus dem Pumpkanal abzuführen, und ein gewisser Prozentsatz des Kraftstoffdampfs strömt in den Hochdruckabschnitt des Pumpkanals, wodurch der Wirkungsgrad, die För­ derrate und das Betriebsverhalten der Kraftstoffpumpe beeinträchtigt werden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Elektrokraftstoftumpe in Form einer Peripheralpumpe hat einen Dampfentlüftungskanal, der außerhalb eines Pumpka­ nals angeordnet ist und den Pumpenkanal mit der Umgebung der Kraftstoffpumpe verbindet, um Kraftstoffdampf aus dem Pumpkanal abzuziehen. Der Dampfentlüf­ tungskanal verläuft durch eine von zwei Gehäuseplatten, zwischen denen das Lauf­ rad der Kraftstoffpumpe drehbar angeordnet ist. Vorzugsweise steht der Dampfent­ lüftungskanal mit dem Pumpkanal durch einen Verbindungsschlitz in der betreffen­ den Gehäuseplatte in Verbindung.

Vorzugsweise hat der Pumpkanal einen Niederdruckabschnitt vergrößerten Querschnitts angrenzend an seinem Einlass, der zu einem Hochdruckabschnitt ver­ ringerten Querschnitts führt, welcher an einem Auslass des Pumpkanals endet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mündet der Dampfentlüftungskanal in den Pumpkanal am stromabwärtigen Ende des Niederdruckabschnittes unmittelbar stromauf des Hochdruckabschnittes. Der Dampfentlüftungskanal befindet sich radi­ al innerhalb des Pumpkanals und mündet in den radial inneren Rand des Pumpka­ nals, da die größte Konzentration an Kraftstoffdampf in dem radial inneren Ab­ schnitt des Pumpkanals aufgrund der auf das Fluid im Pumpkanal wirkenden Zen­ tripetalkräfte zu finden ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel mündet der Dampfentlüftungskanal in den Pumpkanal an dem stromaufwärtigen Ende des Hochdruckabschnitts, stromab des Niederdruckabschnitts des Pumpkanals. Bei ei­ nem weiteren Ausführungsbeispiel bildet eine Übergangsstelle im Pumpkanal ein Dampfablenkelement, das Kraftstoffdampf in Richtung auf den Dampfentlüftungs­ kanal ablenkt, um die Dampfentlüftungswirkung zu verbessern. Bei jedem Ausfüh­ rungsbeispiel verläuft der Dampfentlüftungskanal vorzugsweise durch eine Pum­ penplatte in Form einer Gehäuseplatte beabstandet zu einer Nut in der Gehäuseplat­ te, welche teilweise den Pumpkanal bildet. Vorzugsweise verbindet ein Verbin­ dungsschlitz den Pumpkanal mit dem Dampfentlüftungskanal.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Elektrokraftstoffpumpe hat den Vorteil einer verbesserten Kraftstoffdampfentlüftung. Sie verwendet einen Dampfentlüf­ tungskanal, der außerhalb eines Pumpkanals angeordnet ist. Sie verringert die Men­ ge des Kraftstoffdampfes, der aus dem Auslass der Kraftstoffpumpe abgegeben wird, verringert Kavitation und Geräuschentwicklung im Betrieb, ermöglicht einen störungsfreien Betrieb der Kraftstoffpumpe bei niedriger Drehzahl, ermöglicht die Verwendung einer elektronischen Steuerung der Drehzahl des Kraftstoffpumpen­ motors, verbessert den Wirkungsgrad der Kraftstoffpumpe, verringert die Schwie­ rigkeiten bei der Verarbeitung heißen Kraftstoffs, hat einen relativ einfachen kon­ struktiven Aufbau, ist wirtschaftlich in Herstellung und Montage und zeichnet sich durch eine lange Lebensdauer aus.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Elektrokraftstoffpumpe;

Fig. 2 eine fragmentarische Schnittansicht des Kraftstoffpumpmechanismus der Elektrokraftstoffpumpe in Fig. 1 zum Veranschaulichen eines Dampfentlüf­ tungskanals;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die untere Endkappe der Elektrokraftstoffpumpe;

Fig. 4 eine fragmentarische Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 eine fragmentarische Draufsicht auf eine Endkappe eines abgewandel­ ten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungs­ form.

Die in Fig. 1 dargestellte Elektrokraftstoffpumpe 10 hat ein Gehäuse 12 mit einem Einlass 14, durch den Kraftstoff in die Elektrokraftstoffpumpe 10 gesaugt wird, und einen Auslass 16, aus dem Kraftstoff unter erhöhtem Druck abgegeben und eine Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) zugeführt wird. Das Gehäuse 12 hat einen zylindrischen Gehäusemantel 18, der Endkappen 20, 22 miteinander verbin­ det. Ein Elektromotor 24 hat einen Rotor 26, der mittels einer Welle 28 innerhalb des Gehäuses 12 drehbar gelagert ist, und einen umgebenden Permanentmagnetsta­ tor 30. Bürsten 23 sind innerhalb der Endkappe 22 angeordnet und mit Anschlüssen an der Endkappe 22 elektrisch verbunden. Die Bürsten 23 werden in elektrischen Gleitkontakt mit einer Kommutatorplatte 32 gedrückt, die von dem Rotor 26 und der Welle 28 in dem Gehäuse 12 getragen wird. Der Rotor 26 ist mit einem Pump­ mechanismus 34 verbunden, der Kraftstoff durch den Einlass 14 ansaugt und ihn unter Druck durch den Auslass 16 abgibt. Soweit die Elektrokraftstoffpumpe 10 bisher beschrieben wurde, kann sie denselben Aufbau haben wie die Elektrokraft­ stoffpumpe der US-A-5 257 916, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, enthält der Pumpmechanismus 34 ein Laufrad 36, das mit der Welle 28 durch einen Drahtclip 38 oder andere Verbin­ dungsmittel drehfest verbunden ist. Zwei Gehäuseplatten 40, 42 sind auf gegenüber­ liegenden axialen Seiten 44 bzw. 46 des Laufrades 36 angeordnet, wobei die Ge­ häuseplatte 40 von der Endkappe 20 gebildet wird. Ein getrennter Ring 48 ist sand­ wichartig zwischen den Gehäuseplatten 40, 42 angeordnet und erstreckt sich um den Umfang des Laufrades 36. Die Gehäuseplatten 40, 42 und der Ring 48 bilden einen bogenförmigen Pumpkanal 50, der von einem Einlass 52 in der Gehäuseplatte 40 um den Umfang des Laufrades 36 herum zu einem Auslass 54 in der Gehäuse­ platte 42 verläuft. Der Pumpkanal 50 überspannt einen Bogen von ungefähr 300 bis 350°, wobei ein Abstreifbereich (stripper region) 56 außerhalb des Pumpkanals 50 zwischen dem Einlass 52 und dem Auslass 54 angeordnet ist. Ein Einlassabschnitt des Pumpkanals 50 überspannt vorzugsweise einen Bogen zwischen 60 und 180° und vorzugsweise zwischen 90 und 110°.

Das Laufrad 36 hat eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten, radial und axial verlaufenden Schaufeln 60 sowie eine mittig angeordnete, radial verlau­ fende und in Umfangsrichtung kontinuierliche Rippe 62. Die Rippe 62 ist vorzugs­ weise in der Mitte zwischen gegenüberliegenden, axial gerichteten Seiten 44, 46 des Laufrades 36 angeordnet und wirkt mit den Schaufeln 60 zusammen, um eine in Umfangsrichtung verteilte Anordnung von gleichmäßig beabstandeten, axial gerich­ teten, identischen Taschen 64 in den gegenüberliegenden axialen Seiten des Laufra­ des 36 zu bilden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schaufeln 60 des Laufrades als sogenannte geschlossene Schaufeln ausgebildet, bei denen die Bodenfläche jeder Tasche 64, die in einer axialen Seite 44 des Laufrades 36 gebil­ det ist, nicht die Bodenfläche der axial benachbarten Tasche 64 in der gegenüberlie­ genden Seite 46 des Laufrades schneidet. Es können jedoch auch sogenannte offene Schaufelkonstruktionen, wie sie in der US-A-5 257 916 offenbart sind, verwendet werden. Die Taschen 64 an den Seiten 44, 46 des Laufrades 36 sind, wie dargestellt, zueinander ausgerichtet; sie könnten jedoch auch gegeneinander versetzt sein.

Wie am besten in Fig. 3 zu sehen ist, hat die Gehäuseplatte 40 an ihrer Ober­ seite 72 eine bogenförmige Nut 70, die zum Teil den Pumpkanal 50 bildet. Der Ein­ lass 52 verläuft durch die Gehäuseplatte 40, um Kraftstoff in die Nut 70 und den Pumpkanal 50 einzulassen. Eine zentrale Ausnehmung 74 bildet einen Freiraum für das Ende der Welle 28, und Einschnitte 76, 78 um den Umfang der Gehäuseplatte 40 herum erleichtern ihre Positionierung innerhalb des Gehäuses 12, sichern sie ge­ gen Drehung und richten sie in Umfangsrichtung zu dem Ring 48 und der anderen Gehäuseplatte 42 aus. Mehrere in Umfangsrichtung verteilte Hohlräume 80 sind radial innerhalb der Nut 70 angeordnet und können Kraftstoff aufnehmen, der zwi­ schen der Gehäuseplatte 40 und dem Laufrad 36 durchleckt, um die Reibung zwi­ schen dem Laufrad 36 und der Gehäuseplatte 40 zu verringern. Der Kraftstoff in­ nerhalb der unterschiedlichen Hohlräume 80 nimmt unterschiedliche Druckwerte an und dient ferner dazu, eine auf das Laufrad 36 wirkende Kraft zu erzeugen, um die auf das Laufrad 36 wirkenden Kräfte auszugleichen, damit das Laufrad weich und störungsfrei umläuft.

Außerdem können die Gehäuseplatte 40 und die Gehäuseplatte 42 auf ihren gegenüberliegenden Seiten 84, 86 entsprechende in Umfangsrichtung verteilte, all­ gemein radial verlaufende Taschen 82 haben (Fig. 2), die in die Nut 70 an ihrem radial äußeren Rand münden. Die Taschen 82 bilden Leitschaufeln 88, die von den Laufradschaufeln 60 radial nach innen verlaufen. Wie sich gezeigt hat, sorgen sie für ein verbessertes Betriebsverhalten der Elektrokraftstoffpumpe, insbesondere bei heißem Kraftstoff und niedrigen Pumpendrehzahlen. Wenngleich die Ursachen für das durch die Taschen 82 und Leitschaufeln 88 bewirkte verbesserte Betriebsverhal­ ten nicht ganz verstanden werden, wird jedoch angenommen, dass die Leitschaufeln 88 Turbulenzen erzeugen und die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs ver­ ringern, während der Kraftstoff durch den Pumpkanal 50 gefördert wird, wodurch die auf den Kraftstoff ausgeübte Wirbelwirkung und/oder Peripheralpumpenwir­ kung, insbesondere bei niedriger Stromspannung und niedrigen Pumpendrehzahlen, wie sie insbesondere bei Kälte im Winter auftreten, verbessert werden. Die Taschen 82 und die Leitschaufeln 88 zwischen den Taschen 82 sind vorzugsweise radial ge­ neigt in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehbewegung des Laufrades 36. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Taschen 82 und die Leitschaufeln 88 eine gekrümmte Geometrie sowie eine Tiefe in axialer Richtung, die radial nach innen bezüglich des Laufradumfangs größer wird. Um für eine kontrollierte Ablass­ strömung von Kraftstoff aus diesen Taschen 82 in die benachbarten Hohlräume 80 zu sorgen, ist eine kleine Verbindungsnut 90 zwischen ihnen an einer bestimmten Steile vorgesehen, in dem Bestreben, den durchschnittlichen Druck innerhalb der Hohlräume 80 zu steuern und zu erhöhen, um dadurch den Druckausgleich des Laufrades 36 zu verbessern und die Reibung mit den Gehäuseplatten 40 und 42 zu verringern. Grundsätzlich kann die obere Gehäuseplatte 42 wie in der US-A-5 257 916 ausgebildet sein.

Die Nut 70 hat einen ersten Abschnitt 92, der von dem Einlass 52 aus eine vorgegebene Strecke in Richtung auf den Auslass 54 verläuft und zum Teil einen Niederdruckabschnitt des Pumpkanals 50 bildet. Die Nut 70 hat ferner einen zwei­ ten Abschnitt 96, der von dem ersten Abschnitt 92 bis zu einem Ende 97 des Pump­ kanals verläuft, das im wesentlichen zu dem Auslass 54 ausgerichtet ist und teilwei­ se einen Hochdruckabschnitt des Pumpkanals 50 bildet. Der zweite Abschnitt 96 der Nut 70 hat vorzugsweise einen konstanten Querschnitt. Der erste Abschnitt 92 der Nut 70 hat vorzugsweise einen größeren Querschnitt als der zweite Abschnitt 96. Der Querschnitt des ersten Abschnitts 92 ändert sich vorzugsweise über seine Länge und wird in Richtung auf den zweiten Abschnitt 96 kleiner, um einen Über­ gangsbereich 98 zwischen dem ersten Abschnitt 92 und dem zweiten Abschnitt 96 zu bilden. Vorzugsweise ändert sich die axiale Tiefe der Nut 70, um den Quer­ schnitt des ersten Abschnitts 92 zu ändern, obwohl es auch möglich ist, die radiale Breite des Pumpkanals 50 zu ändern, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. In jedem Fall wird die Nut 70 in ihrem ersten Abschnitt 92 vorzugsweise allmählich axial flacher bei ihrer Annäherung an den zweiten Abschnitt 96.

Kraftstoff, der in die Nut 70 und den teilweise von der Nut 70 gebildeten Pumpkanal 50 gesaugt wird, tritt in den Einlass 52 mit geringfügig unteratmosphä­ rischem Druck ein und verlässt den Auslass 54 mit einem Druck von ungefähr 2,75 bar (40 psi) oder mehr, je nach der speziellen Anwendung, wobei der Druck des Kraftstoffs im wesentlichen kontinuierlich zwischen dem Einlass 52 und dem Aus­ lass 54 größer wird. Innerhalb des ersten Abschnittes 92 der Nut 70, der ein ver­ gleichsweises großes Volumen hat und in dem ein relativ niedriger Druck herrscht, ist eine gewisse Neigung für das Entstehen von Kraftstoffdampf vorhanden. Dies verringert das für den flüssigen Kraftstoff zur Verfügung stehende Volumen in der Nut 70 und dem Pumpkanal 50. Daher sollte der Kraftstoffdampf aus dem Pumpka­ nal 50 entfernt werden, um das Volumen des flüssigen Kraftstoffs zu vergrößern und den Wirkungsgrad der Elektrokraftstoffpumpe 10 zu verbessern. Außerdem ist es in hohem Grade wünschenswert, nur flüssigen Kraftstoff an die Brennkraftma­ schine abzugeben.

Während sich der Kraftstoff um den Pumpkanal 50 bewegt, neigt der schwe­ rere flüssige Kraftstoff dazu, sich radial nach außen in der Nut 70 und dem Pump­ kanal 50 zu bewegen, während sich der leichtere Kraftstoffdampf im radial inneren Abschnitt der Nut 70 und des Pumpkanals 50 findet. Um den Kraftstoffdampf aus dem Pumpkanal 50 zu entfernen, ist die Gehäuseplatte 40 mit einem Verbindungs­ schlitz 100 versehen, der zu dem ersten Abschnitt 92 der Nut 70 hin offen ist und den Pumpkanal 50 mit einem Dampfentlüftungskanal 102 verbindet, der durch die Gehäuseplatte 40 verläuft, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist. Der Verbindungs­ schlitz 100 mündet vorzugsweise in den ersten Abschnitt 92 im Übergangsbereich 98 oder unmittelbar stromauf des zweiten Abschnittes 92 der Nut 70. Um Indiffe­ renzen bzw. Turbulenzen zu vermeiden, wie sie durch die Strömung aus der Nut 70 in den Verbindungsschlitz 100 hervorgerufen werden, ist der Verbindungsschlitz 100 unter einem spitzen Winkel relativ zur Nut 70 angeordnet, wobei der Dampf­ entlüftungskanal 102 stromab der Verbindungsstelle 104 zwischen dem Verbin­ dungsschlitz 100 und der Nut 70 bezüglich der Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch die Nut 70 und dem Pumpkanal 50 angeordnet ist. Der Verbindungsschlitz 100 ist vorzugsweise an seiner Verbindungsstelle 104 mit der Nut 70 am breitesten und wird in Richtung auf den Dampfentlüftungskanal 102 schmaler, um die Strö­ mung in Richtung auf den Dampfentlüftungskanal 102 zu begünstigen. Aufgrund des Winkels des Verbindungsschlitzes 100 kann der Dampfentlüftungskanal 102 stromab eines Radius 106 angeordnet werden, der sich zu dem Beginn des zweiten Abschnittes 96 der Nut 70 erstreckt. Der Verbindungsschlitz 100 hat vorzugsweise einen Winkelabstand von ungefähr 60 bis 120° von dem Abstreifbereich 56 unmit­ telbar stromauf des Einlasses 52.

Stattdessen kann, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Verbindungsschlitz 100' unmit­ telbar in den zweiten Abschnitt 96 der Nut 70 stromab des ersten Abschnittes und des Übergangsbereiches 98 zwischen diesen Abschnitten münden. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel mündet der Verbindungsschlitz 100' in den zweiten Abschnitt 96 unmittelbar stromab des ersten Abschnittes 92 der Nut 70, und zwar so dicht wie möglich an dem ersten Abschnitt 92. Der Verbindungsschlitz 100' schließt vor­ zugsweise einen spitzen Winkel mit der Nut 70 ein, wobei sich der Dampfentlüf­ tungskanal 102' am stromabwärtigen Ende desselben befindet.

Vorzugsweise ist die Verbindungsstelle des Schlitzes 100, 100' mit der Nut 70 an dem radial inneren Rand der Nut oder des Pumpkanals angeordnet, und der Dampfentlüftungskanal 102, 102' ist radial innerhalb des angrenzenden Abschnittes der Nut und des Pumpkanals angeordnet. Der Dampfentlüftungskanal 102 ist mit der Umgebung der Pumpe 10 verbunden, die sich auf einem niedrigeren Druck als der Pumpkanal 50 im Bereich des Verbindungsschlitzes 100 befindet. Der Kraft­ stoffdampf neigt dazu, sich in Richtung auf den niedrigeren Druck zu bewegen, und wird daher in den Verbindungsschlitz 100 und durch den Dampfentlüftungskanal 102 abgezogen.

Die Entlüftung des Kraftstoffdampfes aus dem Pumpkanal 50 verringert das Volumen des darin befindlichen Fluids. Um die Auswirkungen, die ein derart ver­ ringertes Fluidvolumen auf den Druck innerhalb des Pumpkanals 50 haben kann, zu verringern, hat der zweite Abschnitt 96 einen kleineren Querschnitt als der erste Abschnitt 92. Dies sorgt für einen Ausgleich der Volumenveränderung im Pumpka­ nal 50 aufgrund der Dampfentlüftung und erleichtert die Aufrechterhaltung bzw. Erhöhung des Kraftstoffdrucks im restlichen Teil des Pumpkanals 50 bis zum Aus­ lass 54.

Bei der in Fig. 6 dargestellten abgewandelten Ausführungsform hat eine ver­ änderte Gehäuseplatte 150 eine Nut 152, die zum Teil den Pumpkanal 50 mit einem ersten Abschnitt 154 bildet, der von dem Einlass 52 zu einem zweiten Abschnitt 158 verläuft, der zu einem Ende 97 führt. Der erste Abschnitt 154 ist breiter als der zweite Abschnitt 158, um für eine Querschnittsänderung zwischen den Abschnitten 154 und 158 zu sorgen, ohne dass sich die Tiefe der Nut 152 zwischen dem ersten Abschnitt 154 und dem zweiten Abschnitt 158 ändern muss. Ggfs. können jedoch sowohl die Breite wie auch die Tiefe des ersten Abschnittes 154 veränderlich ges­ taltet werden. Um für die unterschiedliche Breite zu sorgen, befindet sich ein inne­ rer Rand 153 des ersten Abschnittes 154 auf einem Radius, der kleiner als ein Radi­ us ist, auf dem ein innerer Rand 160 des zweiten Abschnittes 158 liegt, wodurch eine stufenförmige Übergangsstelle 161 am radial inneren Rand der Nut 152 gebil­ det wird. Ein Verbindungsschlitz 162, der zu einem Dampfentlüftungskanal 164 führt, ist in dem Übergangsbereich 161 vorgesehen. Eine stromabwärtige Wand 166 des Verbindungsschlitzes 162 wird teilweise von der Übergangsstelle 161 gebildet; hierdurch entsteht ein Ablenkelement, das teilweise radial nach innen in die Nut 152 relativ zu ihrem ersten Abschnitt 154 verläuft. Somit wird Dampf, der nicht auf­ grund des niedrigeren Drucks im Dampfentlüftungskanal 164 unmittelbar in den Verbindungsschlitz 162, wie oben beschrieben, gesaugt wird, wird von dem Ab­ lenkelement in den Verbindungsschlitz 162 geleitet. Dies verbessert die Dampf­ entlüftung aus dem flüssigen Kraftstoff im Pumpkanal 50. Vorzugsweise sind die stromabwärtige Wand 166 und das Ablenkelement relativ zu der Nut 152 in eine Richtung entgegen der Strömungsrichtung im Pumpkanal 50 geneigt, um das Ab­ lenken von Dampf in den Verbindungsschlitz 162 zu begünstigen.

Die beschriebene Elektrokraftstoffpumpe 10 zeigt ein deutlich verbessertes Betriebsverhalten bei niedrigen Drehzahlen und bei hohen Temperaturen des Kraft­ stoffes aufgrund der verbesserten Dampfentlüftung. Diese beiden ungünstigen Be­ triebsbedingungen sind üblicherweise in Fahrzeug-Kraftstoffanlagen anzutreffen. Die Erfindung erleichtert die Verwendung der Kraftstoffpumpe in Verbindung mit einer elektronischen Drehzahlregelung ohne Wirkungsgradeinbuße oder Ver­ schlechterung des Betriebsverhaltens.

Claims (23)

1. Elektrokraftstoffpumpe mit:
einem Gehäuse (12),
einem Laufrad (36), das im Gehäuse (12) drehbar gelagert ist und von einem elektrischen Motor (24) angetrieben wird,
einem Pumpkanal (50) mit einem Einlass (52) und einem Auslass (54), wo­ bei der Umfang des Laufrades (36) zumindest teilweise in dem Pumpkanal (50) an­ geordnet ist,
einer ersten Gehäuseplatte (42) auf einer Seite des Laufrades (36) und
einer zweiten Gehäuseplatte (40) auf der gegenüberliegenden Seite des Lauf­ rades (36), wobei eine Nut (70) in der dem Laufrad (36) benachbarten Seite der zweiten Gehäuseplatte (40) vorgesehen ist und teilweise den Pumpkanal (50) bildet, ein Dampfentlüftungskanal (102; 102'; 164) durch die zweite Gehäuseplatte (40) beabstandet zu der Nut (70) verläuft und mit der Außenseite des Gehäuses (12) ver­ bunden ist, und ein Verbindungsschlitz (100; 100'; 164) in der betreffenden Seite der zweiten Gehäuseplatte (40) vorgesehen ist und die Nut (70) mit dem Dampfent­ lüftungskanal verbindet, damit Kraftstoffdampf im Pumpkanal (50) durch den Dampfentlüftungskanal entweichen kann.

2. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpkanal (50) einen von dem Einlass (52) ausgehenden Niederdruckabschnitt und einen von dem Niederdruckabschnitt zum Auslass (54) verlaufenden Hoch­ druckabschnitt hat, wobei der Verbindungsschlitz (100) mit dem Niederdruckab­ schnitt des Pumpkanals (50) verbunden ist.

3. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz (100) in den Niederdruckabschnitt unmittelbar stromauf des Hochdruckabschnittes des Pumpkanals (50) mündet.

4. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz an seiner Verbindungsstelle mit der Nut (70) am brei­ testen ist und in Richtung auf den Dampfentlüftungskanal (102) schmaler wird.

5. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpkanal (50) einen von dem Einlass (52) ausgehenden Niederdruckabschnitt und einen von dem Niederdruckabschnitt zum Auslass (54) verlaufenden Hoch­ druckabschnitt hat, wobei der Verbindungsschlitz (100') mit dem Hochdruckab­ schnitt des Pumpkanals (50) verbunden ist.

6. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (92) der Nut (70), der zum Teil den Niederdruckabschnitt des Pumpkanals (50) bildet, einen Querschnitt hat, der größer als der Querschnitt eines zweiten Abschnitts (96) der Nut 70 ist, welche zum Teil den Hochdruckabschnitt des Pumpkanals (50) bildet.

7. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz (100') in den zweiten Abschnitt (96) unmittelbar stromab des ersten Abschnittes (92) mündet.

8. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz (100') an seiner Verbindungsstelle mit der Nut (70) am brei­ testen ist und in Richtung auf den Dampfentlüftungskanal (102') schmaler wird.

9. Elektrokraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäuseplatte (40) einen Abstreifbereich (56) außerhalb des Pumpkanals (50) zwischen dem Einlass (52) und Auslass (54) des Pumpkanals (50) hat, wobei der Verbindungsschlitz (100, 100'; 162) einen Winkelabstand von ungefähr 60° bis 120° zu dem Abstreifbereich (56) hat.

10. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpkanal (50) bogenförmig sich über 300 bis 350° erstreckt und der Nieder­ druckabschnitt des Pumpkanals (50) sich vom Einlass (52) aus über 60 bis 180° er­ streckt.

11. Elektrokraftstoftumpe nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Abschnitt (154) der Nut (152), der zum Teil den Niederdruckabschnitt des Pumpkanals (50) bildet, einen Querschnitt hat, der größer als der Querschnitt eines zweiten Abschnittes (158) der Nut (152) ist, welcher zum Teil den Hochdruckab­ schnitt des Pumpkanals (50) bildet.

12. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (154) der Nut (152) axial tiefer als der zweite Abschnitt (158) der Nut (152) ist, wobei zwischen dem ersten Abschnitt (154) und dem zweiten Ab­ schnitt (158) der Nut (152) ein Übergangsbereich (161) vorgesehen ist, in den der Verbindungsschlitz (162) mündet.

13. Elektrokraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz (100, 100'; 164) unter einem spitzen Winkel zu der Nut (70) in Drehrichtung des Laufrades (36) verläuft.

14. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dampfentlüftungskanal (100') stromab der Verbindungsstelle (98) zwi­ schen dem Verbindungsschlitz (100') und der Nut (70') bezüglich der Strömungs­ richtung im Pumpkanal (40) befindet.

15. Elektrokraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz (100) eine axiale Tiefe hat, die gleich der axialen Tiefe der Nut (70) an der Verbindungsstelle (98) zwischen dem Verbindungsschlitz (100) und der Nut (70) ist.

16. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Dampfentlüftungskanal (102') radial innerhalb des angrenzenden Abschnittes der Nut (70) angeordnet ist.

17. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfentlüftungskanal (102) radial innerhalb des angrenzenden Abschnittes der Nut (70) angeordnet ist.

18. Elektrokraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschlitz (100) an seiner Verbindungs­ stelle mit der Nut (70) am breitesten ist und in Richtung auf den Dampfentlüftungs­ kanal (102) schmaler wird.

19. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (154) der Nut (152) breiter als der zweite Abschnitt (158) der Nut (152) ist.

20. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Abschnitt (154) und dem zweiten Abschnitt (158) der Nut (152) ein Übergang (161) vorgesehen ist, der ein Ablenkelement bildet, das Dampf in Richtung auf den Dampfentlüftungskanal (164) lenkt.

21. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement teilweise radial in die Nut (70) relativ zu dem ersten Abschnitt (154) der Nut (152) vorsteht.

22. Elektrokraftstoffpumpe nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Ablenkelement entgegen der Strömungsrichtung im Pumpkanal (50) geneigt ist.

23. Elektrokraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial innerer Rand des ersten Abschnittes (154) der Nut (152) auf einem Radius verläuft, der kleiner als der Radius ist, auf dem ein radial innerer Rand des zweiten Abschnittes (158) der Nut (152) verläuft, wodurch der Übergang (161) zwischen den inneren Rändern des ersten Abschnittes (154) und zweiten Abschnittes (158) der Nut (152) gebildet werden.