DE4240592A1

DE4240592A1 - Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE4240592A1
Application number: DE4240592A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Liskow; Jochen Dr Thoenissen; Oliver Wahl; Uwe Loistl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1994-06-09
Also published as: JPH06213092A; US5350285A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solches Förderaggregat ist durch die DE-A 40 20 520 be kannt. Dieses Förderaggregat weist eine als Strömungspumpe ausgebildete Förderpumpe mit einem umlaufend angetriebenen Förderelement in Form eines Flügelrads, das in einer Pumpen kammer angeordnet ist. Durch das Flügelrad wird beim Betrieb der Förderpumpe Kraftstoff von einer in die Pumpenkammer mün denden Saugöffnung zu einer von der Pumpenkammer abführenden Drucköffnung gefördert. In einer die Pumpenkammer begrenzenden Kammerstirnwand ist im Bereich einer Dichtfläche nahe der Drucköffnung eine Öffnung gebildet, durch die die Pumpenkammer mit einem Bereich des Systems verbunden ist, in dem Niederdruck herrscht. Die Öffnung ist durch einen Entlastungskanal und eine von diesem abführende Bohrung gebildet und durch diese sollen Gasblasen abgeführt werden, die wegen zwischen dem Flügelrad und der Kammerstirnwand vorhandener Spalte von der Drucköffnung zur Saugöffnung zurückströmen und bei deren Ansaugen durch das Flügelrad den Betrieb des Förderaggregats stören würden. Durch die Anordnung des Entlastungskanals nahe der Drucköffnung werden in diesem nur Gasblasen abgeführt, die im Bereich der Drucköffnung entstehen, während zwischen dem Entlastungskanal und der Saugöffnung entstehende Gasblasen weiterhin zur Saug öffnung zurückströmen können und den Betrieb des Förderaggre gats stören.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den Merkmalen des An spruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß zur Saugöffnung zu rückströmende Gasblasen durch die in Umlaufrichtung des Förder elements nahe der Saugöffnung angeordnete Öffnung vor Erreichen der Saugöffnung austreten können und daher nicht wieder durch die Saugöffnung angesaugt werden können.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Förderaggregats möglich. Durch die im Anspruch 2 angegebene Ausbildung des Wandungsteils ist eine sichere Abführung der Gasblasen axial vom Förderelement weg erreicht. Durch die im Anspruch 5 angegebene Ausbildung der Randfläche der Öffnung ist eine weitere Verbesserung der Abführung der Gasblasen erreicht.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschriebung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Kraftstoffvorratstank, einem Kraftstofförderaggregat und einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zum Förderaggregat gehörende För derpumpe entlang Linie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 einen Längs schnitt durch die Förderpumpe und

Fig. 4 die Förderpumpe in einer Abwicklung entlang Linie IV-IV in Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffvorratstank 10, in dem ein Kraft stofförderaggregat 12 angeordnet ist. An einem Druckstutzen 14 des Kraftstofförderaggregats 12 ist eine Druckleitung 16 ange schlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 führt. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 18 saugt das Kraftstofför deraggregat 12 über einen Saugstutzen 13 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 und fördert diesen zur Brennkraftmaschine.

Zu dem Förderaggregat 12 gehört eine in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Förderpumpe 20, die beim Ausführungsbeispiel eine als Innenzahnradpumpe ausgebildete Verdrängerpumpe ist. Die nachstehend beschriebene Erfindung ist jedoch nicht auf den Einsatz bei einer Innenzahnradpumpe beschränkt, sondern kann auch bei Rollenzellenpumpen und bei Strömungspumpen einge setzt werden. Die Innenzahnradpumpe 20 des Ausführungsbeispiels weist als Förderelement einen innenverzahnten Zahnring 22 und ein außenverzahntes Zahnritzel 24 auf. Das Zahnritzel 24 hat weniger Zähne als der Zahnring 22 und ist gegenüber dem Zahn ring 22 exzentrisch angeordnet, so daß die Verzahnung des Zahn ritzels 24 mit der Verzahnung des Zahnrings 22 in Eingriff ge langt. Der Zahnring 22 ist über dessen Außenumfang in einem Gehäuseteil 28 drehbar gelagert. Das Zahnritzel 24 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb in einer Drehbewegung in Pfeilrichtung 26 in Fig. 2 angetrieben, wobei der Zahnring 22 eine der Drehbewegung des Zahnritzels 24 gleichgerichtete Dreh bewegung ausführt. Während des Betriebs der Förderpumpe 20 er geben sich vergrößernde und verkleinernde Pumpkammern 30, über die das zu fördernde Medium gepumpt wird. Der Zahnring 22 und das Zahnritzel 24 sind in einer in Richtung der Drehachsen durch zwei Deckplatten 38 und 40 begrenzten Pumpenkammer ange ordnet. Im Bereich der sich vergrößernden Pumpkammern 30 ist eine sichelförmige Einlaß- oder Saugöffnung 32 ausgebildet, über welche das zu fördernde Medium in die Pumpkammern 30 strömt. Im Bereich der sich verkleinernden Pumpkammern 30 be findet sich eine sichelförmige Auslaß- oder Drucköffnung 34, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist.

In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die Förderpumpe gemäß der Fig. 2 dargestellt. Das Zahnritzel 24 ist auf einem Führungs zapfen 36 drehbar gelagert, der einseitig fest in der Abdeck- oder Saugplatte 38 gehalten ist. Die Saugöffnung 32 ist in der Abdeckplatte 38 ausgebildet. Auf der von der Abdeckplatte 38 wegweisenden Seite des Zahnrings 22 ist die weitere Deck- oder Druckplatte 40 angeordnet, so daß die Pumpkammern 30 in Rich tung der Drehachsen des Zahnrings 22 und des Zahnritzels 24 verschlossen sind. Die Stirnflächen des Zahnrings 22 und des Zahnritzels 24 und die diesen zugewandten Stirnflächen der Ab deckplatte 38 und Druckplatte 40 wirken dabei als Dichtflächen. Die Drucköffnung 34 ist in der Druckplatte 40 ausgebildet. Das zu fördernde Medium strömt durch die Saugöffnung 32 in Pfeil richtung 33 in die Förderpumpe 20 ein und verläßt diese in Pfeilrichtung 35 durch die Drucköffnung 34.

Die Saugöffnung 32 ist in Umlaufrichtung 26 des Zahnrings 22 und des Zahnritzels 24 durch einen Rand 42 begrenzt, der sich etwa radial zu den Drehachsen erstreckt. In Umlaufrichtung 26 vom Rand 42 der Saugöffnung 32 ist mit geringem Abstand eine Öffnung 46 in der Abdeckplatte 38 gebildet. Die Saugöffnung 32 und die Öffnung 46 sind durch ein Wandungsteil 44 der Abdeck platte 38 getrennt. Die Öffnung 46 mündet in einen Entlastungs raum, in dem Niederdruck herrscht und als der beispielsweise der Vorratstank 10 dienen kann. Das Wandungsteil 44 ist etwa radial angeordnet. Die radiale Erstreckung der Öffnung 46 ist etwa gleich wie die der Saugöffnung 32, jedoch erstreckt sich die Öffnung 46 in Umlaufrichtung 26 nur über einen gegenüber der Saugöffnung 32 wesentlich kleineren Bereich der Abdeck platte 38. Die radiale Erstreckung der Öffnung 46 kann auch größer als die der Saugöffnung 32 sein. Die Abdeckplatte 38 kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen und die Öffnung 46 eingeformt enthalten.

In Fig. 4 ist eine Abwicklung eines Schnittes durch die För derpumpe 20 entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 dargestellt. Die in Umlaufrichtung 26 weisende Randfläche 48 der Öffnung 46 ist so geneigt angeordnet, daß diese sich mit zunehmendem axialem Abstand, das heißt in Richtung der Drehachsen, vom Zahnring 22 und Zahnritzel 24 dem Rand 42 der Saugöffnung 32 annähert und die Öffnung 46 sich erweitert. Die Fläche 48 kann eben ausge bildet sein, oder, wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt, gekrümmt.

Im Betrieb des erfindungsgemäßen Förderaggregats wird das Zahn ritzel 24 in Drehrichtung 26 angetrieben, wobei die Förderpumpe 20 über die Saugöffnung 32 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 ansaugt und durch die Drucköffnung 34 verdrängt. Zwischen der Stirnfläche des Zahnrings 22 bzw. des Zahnritzels 24 und der Stirnfläche der Abdeckplatte 38 sind geringfügige Spalte vor handen, durch die in den Pumpenkammern 30 vorhandene Gasblasen und Leckkraftstoff in Richtung der Pfeile 50 in Fig. 4 zur Saugöffnung 32 zurückströmen. Diese Gasblasen strömen jedoch vor Erreichen der Saugöffnung 32 durch die Öffnung 46 in Rich tung der Drehachsen des Zahnrings 22 bzw. Zahnritzels 24 vom Zahnring 22 bzw. Zahnritzel 24 weg. Durch die geneigte Anord nung der Randfläche 48 des Wandungsteils 44 werden die Gasblasen mit geringem Strömungswiderstand vom Zahnring 22 bzw. Zahn ritzel 24 weggelenkt. Die Stärke der Neigung der Randfläche 48 hängt von den in der jeweiligen Förderpumpe herrschenden Strömungsverhältnissen ab. Je nach den Erfordernissen für eine gute Abströmung der Gasblasen durch die Öffnung 46 kann die Randfläche 48 eben oder gekrümmt ausgeführt werden. Weiterhin kann auch die der Randfläche 48 gegenüberliegende, entgegen Umlaufrichtung 26 weisende Randfläche 52 der Öffnung 46 geneigt ausgebildet sein, wobei deren Neigung entgegengesetzt zu der der Fläche 48 des Wandungsteils 44 ist, so daß sich die Öffnung 46 mit zunehmendem axialem Abstand vom Zahnring 22 bzw. Zahn ritzel 24 erweitert. In Versuchen wurde festgestellt, daß an der Außenseite der Abdeckplatte 38 eine tangentiale Strömung herrscht, durch die die durch die Öffnung 46 austretenden Gasblasen von der Saugöffnung 32 weggespült werden und daher nicht wieder von der Förderpumpe 20 angesaugt werden können. Die Strömung der Gasblasen erfährt dabei eine starke Umlenkung, welche durch die geneigte Ausbildung der Randfläche 52 der Öffnung 46 erleichtert wird, da die Strömung dann bereits inner halb der Öffnung 46 umgelenkt werden kann.

Claims

1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank (10) zur Brennkraftmaschine (18) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Förderpumpe (20), die ein umlaufend angetriebenes För derelement (22, 24) aufweist, das in einer Pumpenkammer ange ordnet ist und Kraftstoff von einer in die Pumpenkammer mün denden Saugöffnung (32) zu einer von der Pumpenkammer ab führenden Drucköffnung (34) fördert, wobei in wenigstens einer der beiden Kammerstirnwände (38; 40) im Bereich einer zwischen einer Stirnfläche des Förderelements (22, 24) und einer Kammer stirnwand gebildeten Dichtfläche eine zu einem Entlastungsraum (10) führende Öffnung (46) ausgebildet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Öffnung (46) in Umlaufrichtung (26) des För derelements (22, 24) gesehen nahe einem die Saugöffnung (32) begrenzenden Rand (42) angeordnet ist und daß die Öffnung (46) zumindest die gleiche radiale Erstreckung aufweist wie die Saugöffnung (32).

2. Förderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umlaufrichtung (26) des Förderelements (22, 24) weisende Randfläche (48) der Öffnung (46) so geneigt angeordnet ist, daß sich diese mit zunehmendem Abstand vom Förderelement (22, 24) in Richtung der Drehachse des Förderelements (22, 24) dem Rand (42) der Saugöffnung (32) nähert.

3. Förderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umlaufrichtung (26) des Förderelements (22, 24) weisende Randfläche (48) der Öffnung (46) gekrümmt ausgebildet ist.

4. Förderaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umlaufrichtung (26) des Förderelements (22, 24) weisende Randfläche (48) der Öffnung (46) eben ausgebildet ist.

5. Förderaggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die entgegen Umlaufrichtung (26) des Förder elements (22, 24) weisende Randfläche (52) der Öffnung (46) ent gegengesetzt geneigt zur dieser gegenüberliegenden Randfläche (48) angeordnet ist.

6. Förderaggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (32) in einem die Pumpenkammer begrenzenden Deckelteil (38) ausgebildet ist und die Öffnung (46) in diesem Deckelteil (38) ausgebildet ist.

7. Förderaggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Öffnung (46) eine größere radiale Erstreckung aufweist als die Saugöffnung (32).