DE102009006197A1 - Regenerative Kraftstoffpumpe - Google Patents

Regenerative Kraftstoffpumpe Download PDF

Info

Publication number
DE102009006197A1
DE102009006197A1 DE102009006197A DE102009006197A DE102009006197A1 DE 102009006197 A1 DE102009006197 A1 DE 102009006197A1 DE 102009006197 A DE102009006197 A DE 102009006197A DE 102009006197 A DE102009006197 A DE 102009006197A DE 102009006197 A1 DE102009006197 A1 DE 102009006197A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vent
pump
fuel
inlet
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009006197A
Other languages
English (en)
Inventor
DeQuan Ann Arbor Yu
Sheven Troy Sharp
Harold Dexter Castle
Stephen T. Canton Kempfer
Robert Joseph Canton Pyle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102009006197A1 publication Critical patent/DE102009006197A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/048Arrangements for driving regenerative pumps, i.e. side-channel pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/20Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by means for preventing vapour lock
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/54Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by air purging means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Eine Kraftstoffkreiselpumpe in einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, welche umfasst: ein Pumpengehäuse, einen durch das Gehäuse verlaufenden Pumpeneinlasskanal, der das Saugen von Kraftstoff in die Pumpe ermöglicht, eine durch das Gehäuse verlaufende und von dem Pumpeneinlasskanal beabstandete Entlüftungsöffnung, wobei die Entlüftungsöffnung Kraftstoffdampf aus der Pumpe austreten lässt, die Entlüftungsöffnung einen Entlüftungseinlass, einen Entlüftungsauslass und einen Entlüftungskanal umfasst, wobei der Entlüftungseinlass von dem Entlüftungsauslass axial versetzt ist.

Description

  • Hintergrund und Kurzdarlegung
  • Regenerative Kraftstoffpumpen werden in Kraftstoffversorgungsanlagen für Brennkraftmaschinen aufgrund ihrer niedrigen Kosten, kleinen Größe und ihres leisen Betriebs verwendet. Die regenerative Kraftstoffpumpe kann in einem Kraftstofftank eingetaucht sein, so dass die Kraftstoffpumpe ausreichend druckbeaufschlagten Kraftstoff zu stromabwärts befindlichen Komponenten liefern kann. Aus verschiedenen Gründen kann die Temperatur des der regenerativen Pumpe zugeführten Kraftstoffs während des Betriebs der Brennkraftmaschine steigen. Aufgrund des Temperaturanstiegs können sich in der Pumpe Kraftstoffdampfblasen entwickeln, die den Pumpendurchfluss verringern, wodurch die Leistungsfähigkeit und der Wirkungsgrad der Pumpe abnehmen. In manchen Fällen kann der Durchfluss soweit verringert werden, dass er eine Verschlechterung der Leistung oder ein Abstellen der Brennkraftmaschine bewirken kann. Um dieses Problem zu lösen, können regenerative Pumpen eine Entlüftungsöffnung umfassen, die das Abscheiden von Kraftstoffdampf von dem flüssigen Kraftstoff ermöglicht, um dadurch den Pumpenwirkungsgrad beizubehalten.
  • Es wurden verschiedene Arten von Entlüftungsöffnungen entwickelt, um die Kraftstoffdampfmenge in dem Kraftstoff zu senken. Insbesondere kann der Durchmesser der Entlüftungsöffnung vergrößert werden und die Position der Entlüftungsöffnung verändert werden. Bei einem Vorgehen kann die Entlüftungsöffnung weiter stromabwärts des Pumpeneinlasses angeordnet sein. Ein Beispiel wird in U.S. 5,284,417 beschrieben.
  • Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass während Bedingungen starken Förderns das Vergrößern der Größe der Entlüftungsöffnung und das Anordnen der Entlüftungsöffnung weiterhin stromabwärts des Einlasses eventuell nicht die Kraftstoffdampfmenge steigern kann, die aus der Pumpe abgeführt werden kann. Wenn weiterhin die Größe der Entlüftungsöffnung während Anwendungen mit starkem Fördern vergrößert wird, kann auch die Verwirbelung (d. h. Strömungsunterbrechung) in der Pumpe verstärkt werden, wodurch der Pumpenwirkungsgrad gemindert wird. Somit kann es einen Kompromiss zwischen einerseits einer vergrößerten Entlüftungsöffnungsgröße und/oder einer Öffnungsposition, um eine verstärkte Dampfabscheidung zu ermöglichen, und andererseits dem durch die Öffnung bewirkten Maß an Strömungsunterbrechung geben.
  • Zum Lösen dieses scheinbaren Paradoxes wird in einer Ausführungsform eine Kraftstoffkreiselpumpe (regenerative Turbine) in einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Kraftstoffkreiselpumpe umfasst einen Pumpeneinlass, der sich durch das untere Gehäuse erstreckt, was das Saugen von Kraftstoff in die Laufradkammer ermöglicht, eine Entlüftungsöffnung, die einen Entlüftungseinlass, einen Entlüftungsauslass und einen Entlüftungskanal umfasst, der sich durch das untere Pumpengehäuse erstreckt, was das Saugen von Kraftstoffdampf aus der Laufradkammer ermöglicht, und einen Entlüftungsauslasswinkel unter 90 Grad, der durch die vertikale Stromrichtung durch den Entlüftungsauslass und die durch den Seitenabschnitt des Laufrads festgelegte vertikale Ebene ausgebildet ist.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die Dampfentlüftungsfähigkeit zu verbessern und das Maß der Strömungsunterbrechung zu beschränken, das durch die Entlüftungsöffnung hervorgerufen wird, ohne dass wesentliche Zunahmen des Durchmessers der Entlüftungsöffnung und/oder ein Bewegen der Entlüftungsöffnung weiter stromabwärts des Einlasses erforderlich sind. Solche Maßnahmen können aber bei Bedarf zusätzlich ergriffen werden.
  • Figuren
  • 1 Schematische Darstellung der Kreiselpumpe in einem Kraftstofftank, der mit einem Kraftstoffverteilerrohr, Einspritzventilen und einer Brennkraftmaschine fluidverbunden ist.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht der Kreiselpumpe.
  • 3A zeigt eine Seitenansicht einer vorbekannten Entlüftungsöffnung.
  • 3B zeigt eine andere Seitenansicht einer vorbekannten Entlüftungsöffnung.
  • 4A zeigt eine Seitenansicht der Entlüftungsöffnung der vorliegenden Offenbarung.
  • 4B zeigt eine andere Seitenansicht der Entlüftungsöffnung der vorliegenden Offenbarung.
  • 5A zeigt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Entlüftungsöffnung.
  • 5B zeigt eine andere Seitenansicht der anderen Ausführungsform der Entlüftungsöffnung.
  • 6 zeigt eine Laufradseitenansicht des unteren Gehäuses.
  • 7 zeigt eine Laufradseitenansicht des oberen Gehäuses. Die Figuren sind in etwa maßstabgetreu gezeichnet.
  • Eingehende Beschreibung der Figuren
  • 1 zeigt eine Kraftstoffversorgungsanlage 100, die in einer Brennkraftmaschine 110 genutzt wird. Die Kraftstoffversorgungsanlage kann eine Kreiselpumpe 20 und einen Kraftstofftank 112 umfassen, der die Kreiselpumpe 20 umgibt. Die Kreiselpumpe 20 führt verschiedenen stromabwärts befindlichen Komponenten Kraftstoff zu. Die Kreiselpumpe kann vertikal in dem Krafttank eingebaut sein. Die Kraftstoffversorgungsanlage 100 kann weiterhin eine mit der Pumpe fluidverbundene Kraftstoffleitung 114 umfassen, die sich aus dem Kraftstofftank 112 zu einem Kraftstoffverteilerrohr 116 erstreckt. Das Kraftstoffverteilerrohr 116 ist mit einer Reihe von Kraftstoffeinspritzventilen 118 fluidverbunden. Die Kraftstoffeinspritzventile liefern bei einem vorgegebenen Druck Kraftstoff bei einer vorgegebenen Stromgeschwindigkeit zu (nicht gezeigten) Zylindern, die in der Brennkraftmaschine 110 angeordnet sind. Die Kraftstoffeinspritzventile 118 können Kraftstoffkanaleinspritzventile und/oder Kraftstoffdirekteinspritzventile sein. Es versteht sich für den Fachmann, dass andere Abwandlungen dieser Kraftstoffversorgungsanlage genutzt werden können, um die Leistung der Kraftstoffversorgungsanlage zu verbessern. Insbesondere kann eine (nicht gezeigte) zweite Pumpe zwischen der Kreiselpumpe 20 und dem Kraftstoffverteilerrohr 116 angeschlossen sein, um die Menge und den Druck des Kraftstoffs zu steigern, der der Brennkraftmaschine 110 zugeführt werden kann. Ferner können Komponenten wie zum Beispiel ein (nicht gezeigter) Kraftstofffilter, ein (nicht gezeigter) Druckregler, ein (nicht gezeigter) Kraftstoffspeicher, ein (nicht gezeigtes) paralleles Druckbegrenzungsventil bzw. (nicht gezeigte) parallele Druckbegrenzungsventile und/oder ein (nicht gezeigter) nicht rückführender Kraftstoffkreislauf enthalten sein, um den Wirkungsgrad und die Leistung der Kraftstoffversorgungsanlage zu verbessern.
  • 2 zeigt die Kreiselpumpe 20. In 2 ist eine vertikale Achse und eine horizontale Achse gezeigt. Eine Längsachse verläuft in das Blatt und aus diesem heraus. Die Kreiselpumpe kann ein Gehäuse 22 umfassen, das einen elektrisch angetriebenen Motor 24 im Wesentlichen umgibt. Als Motor 24 können verschiedene Arten von elektronisch angetriebenen Motoren verwendet werden, beispielsweise ein Gleichstrommotor mit Bürsten, ein bürstenloser Gleichstrommotor, ein Wechselstrommotor, ein Induktionsmotor, ein Schrittmotor, etc. Eine von dem Elektromotor 24 angetriebene Welle 26 kann mit dem Elektromotor verbunden sein, wobei sie sich vertikal aus dem Elektromotor erstreckt. Ein scheibenförmiges Laufrad 28 kann durch eine vertikale Mittelachse 30 starr mit der Welle 26 verbunden sein. Das Laufrad kann einen Seitenabschnitt 32 aufweisen. Der Seitenabschnitt kann eine horizontale Ebene 33 senkrecht zur vertikalen Mittelachse des Motors festlegen. Ein Abschnitt 34 der Welle kann von einem Lager 36 umgeben sein, was der Welle das gleichmäßige Drehen in einer festen Position erlaubt. Die Welle 26 erstreckt sich durch eine Wellenöffnung 38 in einen unteren Abschnitt 39 der Kreiselpumpe. Auf diese Weise kann der elektronische Motor die Drehwelle betätigen und dadurch das Laufrad um die vertikale Mittelachse drehen. Der untere Abschnitt 39 der Pumpe kann weiterhin einen Pumpeneinlasskanal 42, ein unteres Gehäuse 44, ein oberes Gehäuse 46 und eine Entlüftungsöffnung 48 umfassen. Das untere Gehäuse kann mindestens einen Teil des Laufrads umgeben und legt zum Teil eine Laufradkammer fest. In dieser Ausführungsform ist die Entlüftungsöffnung wie in 6 gezeigt von dem Pumpeneinlasskanal beabstandet.
  • Der Pumpeneinlasskanal 42 ermöglicht das Saugen von Kraftstoff von dem Kraftstofftank 112 in die Kreiselpumpe 20. Dann kann der Kraftstoff in eine Laufradkammer 49 strömen. Das Laufrad kann gedreht werden, um Kraftstoff umlaufend nach außen zur Laufradkammer 49 zu treiben, was die Energie des Kraftstoffs erhöht. Es können verschiedene Laufradschaufelformen verwendet werden, beispielsweise Schrägblätter für axiales Strömen oder offene radiale Flügel. Im Anschluss an die Energiezunahme des Kraftstoffs kann das Fluid in eine Laufradauslasskammer 50 strömen. Von der Laufradauslasskammer kann der Kraftstoff stromabwärts in eine stromabwärts befindliche Kammer 52 strömen, die den elektrisch angetriebenen Motor 24 umgibt. Auf diese Weise kann der elektronisch angetriebene Motor 24 durch den durch die Pumpe strömenden Kraftstoff gekühlt werden. Von der stromabwärts befindlichen Kammer 52 kann der Kraftstoff dann durch einen in 2 gezeigten Pumpenauslass 54 aus der Pumpe austreten.
  • 6 zeigt die Laufradseitenansicht des unteren Gehäuses 44 mit einem ringförmigen Kanal 57, einer ersten Seitenwand 56 des ringförmigen Kanals und einer zweiten Seitenwand 58 des ringförmigen Kanals, die sich umlaufend um das untere Gehäuse benachbart zu dem Laufrad 28 erstrecken können. Wie in 6 gezeigt kann sich die Entlüftungsöffnung 48 bei einer Bogenlänge β stromabwärts des Pumpeneinlasskanals 42 zwischen der ersten Seitenwand 56 des ringförmigen Kanals und der zweiten Seitenwand 58 des ringförmigen Kanals in dem ringförmigen Kanal 57 befinden. B erstreckt sich umlaufend um die Mittelachse und ist der Separationswinkel zwischen dem Pumpeneinlass und der Entlüftungsöffnung. Die Entlüftungsöffnung ermöglicht das Saugen von Dampf aus der Laufradkammer heraus. Ein Gemisch aus Fluid und Dampf kann durch die Entlüftungsöffnung strömen. In einer Ausführungsform beträgt die Bogenlänge β in etwa 130 Grad. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Bogenlänge β aber für verschiedene Pumpengrößen etc. angepasst werden. Der ringförmige Kanal 57 kann sich unter einem Winkel θ1 umlaufend um das untere Gehäuse 44 erstrecken. Die Bogenlänge θ1 kann abhängig von verschiedenen Systemparametern zwischen 300 und 360 Grad liegen. 7 zeigt eine Laufradseitenansicht des oberen Gehäuses 46. Das obere Gehäuse lässt Kraftstoff aus der Laufradkammer 49 in die Laufradauslasskammer 50 strömen.
  • Unter Bezug nun auf 4A kann die Entlüftungsöffnung 48 einen Entlüftungseinlass 59 mit einem Innendurchmesser D1 und einen Entlüftungsauslass 60 mit einem Innendurchmesser D2 aufweisen. Die Längsachse erstreckt sich in das Blatt und aus diesem heraus. Die Entlüftungsöffnung ermöglicht das Drücken von Kraftstoffdampf aus dem Laufrad und dessen Austreten aus der Pumpe. Die Entlüftungsöffnung ist von dem Pumpeneinlasskanal beabstandet, was Kraftstoffdampf aus der Pumpe austreten lässt. Der Innendurchmesser D1 des Einlasses ist kleiner als der Innendurchmesser D2 des Auslasses. Der Entlüftungseinlass kann von dem Entlüftungsauslass axial versetzt 61 sein. Ein Entlüftungskanal 62 kann den Entlüftungseinlass und den Entlüftungsauslass verbinden. Der Entlüftungskanal kann die Geschwindigkeit des Kraftstoffdampfs senken, was den Dampf bei einer verringerten Geschwindigkeit aus der Entlüftungsöffnung austreten lässt, wodurch die Verwirbelung des Fluids um einen Entlüftungsauslass 60 verringert wird. Der Entlüftungskanal kann weiterhin aus einem Einlassabschnitt 64 bestehen, der sich mit einem ungefähren Durchmesser D1 durch das untere Gehäuse 44 erstreckt. Der Einlassabschnitt kann an einen konischen Abschnitt 66 angrenzen. Der konische Abschnitt kann sich stromabwärts des Einlassabschnitts befinden. Der Durchmesser des konischen Abschnitts kann allmählich zunehmen, bis er in etwa die Größe des Innendurchmessers D2 des Entlüftungsauslasses hat. Der Entlüftungskanal kann weiterhin aus einem in 4B gezeigten unteren Abschnitt 68 oder einer unteren Kammer stromabwärts des konischen Abschnitts bestehen, der sich wie in 4B gezeigt unter einem Entlüftungsauslasswinkel θ2 durch das Gehäuse erstreckt, wobei er Fluid in den Kraftstofftank strömen lässt. 4B zeigt eine andere Seitenansicht der Entlüftungsöffnung. 4B zeigt eine gedrehte Ansicht der in 4A gezeigten Seitenansicht. Im Einzelnen zeigt 4B eine um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn um die vertikalen Mittelachse 30 gedrehte Seitenansicht bei Blick horizontal auf eine vertikale Ebene, die sich in Längsrichtung in das Blatt und aus diesem heraus erstreckt. Auf diese Weise ist der Entlüftungsauslass in Längsrichtung nach außen abgewinkelt. In einem anderen Beispiel kann der Entlüftungsauslass von der vertikalen Mittelachse 30 horizontal nach außen abgewinkelt sein. Wie in 4B gezeigt kann sich die Entlüftungsöffnung unter einem Winkel θ2 zur niedrigeren Seite der Pumpe 72 und/oder der durch die Seite des Laufrads festgelegten horizontalen Ebene 33 durch das Gehäuse erstrecken, und erzeugt eine Öffnung elliptischer Form mit einer Fläche A1, die größer als die Fläche A2 ist, wie in 6 gezeigt wird. Die Fläche A2 bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit durch die Öffnung und die Fläche A1 legt die Dampfaustrittsfläche fest. Unter Bezug nun auf 4B ist der untere Abschnitt benachbart zu dem Entlüftungsauslass und umfasst diesen. Der konische Abschnitt kann näher zu dem Entlüftungseinlass als zu dem Entlüftungsauslass sein. Der Entlüftungsauslasswinkel θ2 ist der Winkel, der durch die Strömrichtung 70 durch den Entlüftungsauslass 60 und eine horizontale Ebene 33 gebildet ist, die durch den oberen Abschnitt 32 des Laufrads und/oder die untere Seite 72 der Pumpe gebildet ist. Wenn der Entlüftungsauslasswinkel θ2 kleiner als 90 Grad ist, wird die Richtung des Fluids geändert, was es ermöglicht, dass das Fluid in der Entlüftungsöffnung von dem Entlüftungsauslass weg von dem Pumpeneinlass ausgestoßen wird. Ein solcher Vorgang kann eine Beeinträchtigung durch den Pumpeneinlasskanal 42 verringern. In manchen Beispielen kann der Entlüftungsauslasswinkel θ2 bei 45 Grad liegen. In anderen Beispielen kann der Entlüftungsauslasswinkel θ2 ein beliebiger Winkel unter 75 Grad sein. In noch anderen Beispielen kann der Entlüftungsauslasswinkel θ2 zwischen 35 und 55 Grad liegen. Die Oberfläche des Entlüftungskanals kann so konzipiert sein, dass sie den Strömwiderstand verringert. In einem in 5A und 5B gezeigten Beispiel kann die Kante 59a des Entlüftungseinlasses gerundet sein. 5B zeigt eine gedrehte Ansicht der in 5A gezeigten Entlüftungsöffnung. 5A ist um 90 Grad um die vertikale Mittelachse 30 gedreht, mit Blick horizontal auf die sich in das Blatt erstreckende vertikale Ebene.
  • Ferner ermöglicht der verringerte Entlüftungsauslasswinkel θ2 ein Ausstoßen von Fluid aus der Entlüftungsöffnung weg von dem Pumpeneinlasskanal bei einer größeren Strecke als bei der Entlüftungsöffnung des Stands der Technik, wie in 3A und 3B gezeigt, was weiterhin die Beeinträchtigung durch den Kraftstofftank mindert. Die verbesserte Geometrie vergrößert die von dem Fluid zurückgelegte Strecke, was die Geschwindigkeit des Fluids weiter senkt, wobei die Beeinträchtigung in dem Kraftstofftank minimiert wird.
  • In manchen Beispielen kann es wie hierin erwähnt wünschenswert sein, die durch die Entlüftungsöffnung 48 strömende Kraftstoffdampfmenge zu erhöhen, wenn die Pumpe bei voller Leistung betrieben wird. Während des Betriebs der Kreiselpumpe kann in dem Kraftstoff, der den unteren Abschnitt 40 der Kreiselpumpe umgibt, Verwirbelung erzeugt werden. Die Verwirbelung kann die Kraftstoffdampfmenge senken, die aus der Entlüftungsöffnung 48 abgegeben werden kann, was den Wirkungsgrad der Pumpe und der Brennkraftmaschine senkt. Bei vorbekannten Lösungen, wie sie in 3A und 3B gezeigt sind, beträgt der Auslasswinkel θ2 in etwa 90 Grad. 3B zeigt eine gedrehte Ansicht der in 3A gezeigten Entlüftungsöffnung. 3A ist um 90 Grad um die vertikale Mittelachse 30 gedreht, mit Blick horizontal auf die sich in das Blatt erstreckende vertikale Ebene. Wenn der Dampf unter diesem Winkel durch den Entlüftungsauslass abgelassen wird, kann die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffdampfs aufgrund der Verwirbelung in dem Kraftstoff signifikant abnehmen. Die vorliegende Offenbarung hat jedoch erkannt, dass, wenn θ2 kleiner als 90 Grad ist, beispielsweise zwischen 35 und 55 Grad liegt oder im Besonderen bei 45 Grad liegt, die Dampfmenge, die aus dem Kraftstoff entfernt werden kann, wesentlich erhöht ist, während gleichzeitig die Beeinträchtigung oder Verwirbelung in der Laufradkammer gemindert wird. Somit wird der Wirkungsgrad der Pumpe verbessert.
  • Weiterhin kann die Größe der Pumpe mit dem Entlüftungsauslasswinkel θ2 und dem Auslassdurchmesser D2 korreliert werden. Wenn zum Beispiel die Kreiselpumpe mit 200 Liter pro Stunde eingestuft ist, kann der zum Anheben des Pumpenwirkungsgrads genutzte Entlüftungsauslasswinkel θ2 etwa 45 Grad betragen und der Innendurchmesser D2 des Auslasses kann in etwa 1,2 Millimeter betragen. In anderen Ausführungsformen können die spezifischen Durchmesser und der Entlüftungsauslasswinkel geändert werden, um die Zusammensetzung des Kraftstoffs zu berücksichtigen. Wenn zum Beispiel ein visköserer Dieselkraftstoff verwendet und in dem Kraftstofftank gespeichert wird, kann der Innendurchmesser D2 des Auslasses etwas vergrößert werden und der Entlüftungsauslasswinkel θ2 kann etwas verringert werden und umgekehrt.
  • Andere Strategien, die zum Steigern der Dampfmenge, die aus der Kraftstoffpumpe abgelassen werden kann, verwendet werden, können das Abrunden der Kanten des Entlüftungsauslasses und/oder des Entlüftungseinlasses umfassen, wie in 5A und 5B gezeigt wird. Die Form der ringförmigen Durchlässe in dem unteren Gehäuse kann geändert werden, um auch die durch den Entlüftungseinlass erzeugte Verwirbelung zu verringern. Noch weitere Abwandlungen oder zusätzliche Vorgehensweisen können auch in Kombination mit dem Winkelentlüftungsauslass verwendet werden.
  • Bezüglich der Herstellung der Pumpe kann das untere Gehäuse 44 zuerst geformt werden. Dann können die Entlüftungsöffnung 48, der Pumpeneinlasskanal 42 und der ringförmige Kanal 57 in dem unteren Gehäuse 44 maschinell hergestellt werden. Alternativ kann das untere Gehäuse integral mit der Entlüftungsöffnung 48, dem Pumpeneinlasskanal 42 und dem ringförmigen Kanal 57 geformt werden. In einem Beispiel kann das untere Gehäuse integral geformt werden, was gleichmäßigere Strömungskanäle erzeugt, was den Strömungswiderstand senkt. Das untere Gehäuse kann abhängig von der Anforderung der Kraftstoffversorgungsanlage aus Kunststoff, Aluminium oder Stahllegierung gebildet sein.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Auslegungen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht einschränkend gesehen werden sollten, da zahlreiche Änderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V6-, I-4-, I-6-, V12-, Gegenkolben- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Anlagen und Auslegungen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen oder Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 5284417 [0002]

Claims (19)

  1. Kraftstoffkreiselpumpe in einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, welche umfasst: ein Pumpengehäuse; einen durch das Gehäuse verlaufenden Pumpeneinlasskanal, der das Saugen von Kraftstoff in die Pumpe ermöglicht; eine durch das Gehäuse verlaufende und von dem Pumpeneinlasskanal beabstandete Entlüftungsöffnung, wobei die Entlüftungsöffnung Kraftstoffdampf aus der Pumpe austreten lässt, die Entlüftungsöffnung einen Entlüftungseinlass, einen Entlüftungsauslass und einen Entlüftungskanal umfasst, wobei der Entlüftungseinlass von dem Entlüftungsauslass axial versetzt ist.
  2. Pumpe nach Anspruch 1, welche weiterhin ein mit dem Motor verbundenes Laufrad umfasst, wobei eine Seite des Laufrads eine horizontale Ebene senkrecht zu einer Achse des Motors festlegt und wobei mindestens ein Abschnitt des Entlüftungskanals unter einem Winkel zur horizontalen Ebene ausgebildet ist.
  3. Pumpe nach Anspruch 2, wobei der Winkel kleiner als 90 Grad ist.
  4. Pumpe nach Anspruch 3, wobei der Winkel zwischen 34 und 55 Grad liegt.
  5. Pumpe nach Anspruch 4, wobei der Winkel zur horizontalen Ebene 45 Grad beträgt und zur Achse des Motors 45 Grad beträgt.
  6. Pumpe nach Anspruch 5, wobei der Kanal einen konischen Abschnitt umfasst, um einen Durchmesser des Kanals von einem kleineren Einlassdurchmesser zu einem größeren Auslassdurchmesser zu weiten.
  7. Pumpe nach Anspruch 6, wobei der konische Abschnitt des Entlüftungskanals näher zum Entlüftungsauslass als zu dem Entlüftungseinlass ist.
  8. Pumpe nach Anspruch 7, wobei der untere Abschnitt des Pumpenkanals benachbart zum Entlüftungsauslass ist und diesen umfasst.
  9. Pumpe nach Anspruch 8, wobei der konische Abschnitt des Entlüftungskanal stromaufwärts des unteren Abschnitts des Entlüftungskanals und beabstandet von dem Entlüftungseinlass ist und wobei der Entlüftungsauslasswinkel von einer vertikalen Achse einer Pumpe horizontal nach außen gewinkelt ist.
  10. Pumpe nach Anspruch 8, wobei der Entlüftungsauslasswinkel in Längsrichtung nach außen gewinkelt ist.
  11. Kraftstoffkreiselpumpe in einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, welche umfasst: einen Motor; ein Laufrad mit einem Seitenabschnitt, der eine horizontale Ebene festlegt, wobei das Laufrad mit dem Motor verbunden ist und um eine vertikale Achse dreht; ein unteres Gehäuse, das mindestens einen Abschnitt des Laufrads umgibt und zum Teil eine Laufradkammer festlegt; einen durch das untere Gehäuse verlaufenden Pumpeneinlass, der das Saugen von Kraftstoff in die Laufradkammer ermöglicht; eine Entlüftungsöffnung mit einem Entlüftungseinlass, einem Entlüftungsauslass und einem Entlüftungskanal, wobei der Kanal durch das untere Pumpengehäuse verläuft, was das Drücken von Kraftstoffdampf aus der Laufradkammer ermöglicht, wobei ein Entlüftungsauslasswinkel von weniger als 90 Grad zwischen einem vertikalen Strom durch den Entlüftungsauslass und der horizontalen Ebene ausgebildet wird.
  12. Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad scheibenförmig ist und wobei die Pumpe vertikal in einem Kraftstofftank eingebaut ist und wobei der Entlüftungsauslasswinkel von einer vertikalen Achse der Pumpe horizontal nach außen gewinkelt ist.
  13. Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsauslasswinkel durch eine untere Kammer zur vertikalen Achse gebildet ist, wobei die abgewinkelte Kammer bei in etwa 45 Grad abgewinkelt ist, wobei die Öffnung des Entlüftungsauslasses in einen Kraftstofftank unter dem Winkel von 45 Grad eine Öffnung elliptischer Form erzeugt.
  14. Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsöffnung um 130 Grad umlaufend um die vertikale Achse von dem Pumpeneinlasskanal beabstandet ist.
  15. Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungseinlass einen Durchmesser von etwa 1,2 Millimeter aufweist und die Pumpenleistung mehr als 200 Liter pro Stunde beträgt und wobei der Entlüftungsauslasswinkel in Längsrichtung nach außen abgewinkelt ist.
  16. Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungseinlass gerundet ist.
  17. Kraftstoffkreiselpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Gehäuse zum Bilden der Entlüftungsöffnung und des Pumpeneinlasses integral geformt ist.
  18. Verfahren zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff mittels einer Pumpe in einer Kraftstoffanlage einer Brennkraftmaschine, welches umfasst: Ansaugen von Kraftstoff durch einen Einlass zu der Pumpe an einer Seite der Pumpe; Drehen eines Laufrads zum Pumpen des Kraftstoffs; Ausstoßen von Dampf durch eine Öffnung in der Seite der Pumpe unter einem Winkel zur Seite der Pumpe.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf unter einem Winkel von in etwa 45 Grad zur Seite der Pumpe ausgestoßen wird.
DE102009006197A 2008-02-11 2009-01-27 Regenerative Kraftstoffpumpe Withdrawn DE102009006197A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/029,394 US7559315B1 (en) 2008-02-11 2008-02-11 Regenerative fuel pump
US12/029,394 2008-02-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009006197A1 true DE102009006197A1 (de) 2009-08-13

Family

ID=40846193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009006197A Withdrawn DE102009006197A1 (de) 2008-02-11 2009-01-27 Regenerative Kraftstoffpumpe

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7559315B1 (de)
CN (1) CN101509448B (de)
DE (1) DE102009006197A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021201336B3 (de) 2021-02-12 2022-06-30 Vitesco Technologies GmbH Fluidfördermodul, Fluidtank, der ein derartiges Fluidfördermodul aufweist, und Verfahren zum Betrieb eines Fluidfördermoduls

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9249806B2 (en) 2011-02-04 2016-02-02 Ti Group Automotive Systems, L.L.C. Impeller and fluid pump
US11230979B2 (en) 2019-03-08 2022-01-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Aircraft engine fuel system and method
US11459958B2 (en) 2019-03-22 2022-10-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Rotodynamic pump having a body defining a body cavity with a first and second housing portion defining a portion of an impeller cavity and disposed within the body cavity wherein the body cavity extends at least in part around the second housing portion and the housing portions defining an impeller clearance
US11280342B2 (en) 2019-04-05 2022-03-22 Pratt & Whitney Canada Corp. Rotodynamic pump and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284417A (en) 1993-06-07 1994-02-08 Ford Motor Company Automotive fuel pump with regenerative turbine and long curved vapor channel

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192184A (en) * 1990-06-22 1993-03-09 Mitsuba Electric Manufacturing Co., Ltd. Fuel feed pump
DE4020520A1 (de) 1990-06-28 1992-01-02 Bosch Gmbh Robert Aggregat zum foerdern von kraftstoff vom vorratstank zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges
JP2757646B2 (ja) * 1992-01-22 1998-05-25 株式会社デンソー 燃料ポンプ
US5248223A (en) * 1992-06-09 1993-09-28 Walbro Corporation Fuel pump with anti-reversion inlet
JP3388946B2 (ja) 1995-06-23 2003-03-24 愛三工業株式会社 燃料ポンプ装置
US5549446A (en) * 1995-08-30 1996-08-27 Ford Motor Company In-tank fuel pump for highly viscous fuels
EP0994259A1 (de) * 1998-04-14 2000-04-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Seitenströmungspumpe
DE19832827C1 (de) 1998-07-21 2000-02-24 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Kraftstoff-Förderung mittels einer in einem Gehäuse angeordneten Kraftstoff-Fördereinheit
US6116850A (en) 1999-04-16 2000-09-12 Visteon Global Technologies, Inc. Automotive fuel pump with a high efficiency vapor venting system
US6547515B2 (en) * 2001-01-09 2003-04-15 Walbro Corporation Fuel pump with vapor vent
JP2005016312A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284417A (en) 1993-06-07 1994-02-08 Ford Motor Company Automotive fuel pump with regenerative turbine and long curved vapor channel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021201336B3 (de) 2021-02-12 2022-06-30 Vitesco Technologies GmbH Fluidfördermodul, Fluidtank, der ein derartiges Fluidfördermodul aufweist, und Verfahren zum Betrieb eines Fluidfördermoduls

Also Published As

Publication number Publication date
CN101509448B (zh) 2013-05-01
CN101509448A (zh) 2009-08-19
US7559315B1 (en) 2009-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1977114B1 (de) Laufrad
DE102009006197A1 (de) Regenerative Kraftstoffpumpe
DE102005027218A1 (de) Kraftstoffversorgungsvorrichtung für rückflussreiches Kraftstoff-Versorgungssystem
WO2014187648A1 (de) Mehrstufiges selbstansaugendes kreiselpumpenaggregat
DE102008026029A1 (de) Kraftstoffpumpenanordnung für ein Kraftstoffpumpenmodul
DE19811893A1 (de) Mehrstufige Seitenkanalpumpe für Kraftstoff für ein Kraftfahrzeug
WO2015197467A1 (de) Seitenkanalpumpe
DE102011108763B4 (de) Seitenkanalgebläse
DE10200176B4 (de) Elektrokraftstoffpumpe
DE60218820T2 (de) Selbstansaugendes pumpenaggregat
DE10015671A1 (de) Kraftstoff-Pumpenspeicheranordnung
DE102012006661B4 (de) Tubinenkraftstoffpumpe für ein Fahrzeug
EP1886026B1 (de) Wasserpumpe
DE10242827A1 (de) Impeller einer Kraftstoffpumpe für ein Kraftfahrzeug
DE10160645A1 (de) Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff für den Tank eines Kraftfahrzeuges
DE10318050A1 (de) Kraftstoffbehälter
DE19832827C1 (de) Vorrichtung zur Kraftstoff-Förderung mittels einer in einem Gehäuse angeordneten Kraftstoff-Fördereinheit
EP1022457B1 (de) Kraftstofffördereinheit
DE102012004881A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Gas aus einem strömungsfähigen Medium
DE102009023315B4 (de) Radiallüfter mit Spiralgehäuse
EP2167821A1 (de) Pumpengehäuse
DE102012006660A1 (de) Laufrad einer kraftstoffpumpe für ein fahrzeug
DE102010054084B4 (de) Kühlmittelpumpe
EP1556616B1 (de) Laufrad für eine kreiselpumpe
DE102016211596A1 (de) Förderaggregat

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee