DE102017203518A1 - Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff - Google Patents

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Abstract

Es sind schon Vorrichtungen zum Fördern von Kraftstoff bekannt, mit einer Saugstrahlpumpe, die eine Treibleitung und am Ende der Treibleitung eine Düsenöffnung zum Erzeugen eines Treibstrahls umfasst, wobei in der Treibleitung stromauf der Düsenöffnung ein Vorfilter gebildet ist, der zumindest eine Filteröffnung umfasst und wobei die Düsenöffnung an einem separaten, mit der Treibleitung verbundenen Düsenelement vorgesehen ist, das einen die Düsenöffnung aufweisenden Düsenboden aufweist und in dem ein Innenkörper vorgesehen ist, wobei der Vorfilter durch das Düsenelement und/oder den Innenkörper gebildet ist. Nachteilig ist, dass die Saugstrahlpumpe keinen Kraftstoff ansaugen kann, wenn der Treibstrahl beim Eintreten in den Mischkanal auf Luft trifft. Die Saugstrahlpumpe ist somit nicht selbstansaugend.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Saugstrahlpumpe selbstansaugend ausgeführt. Außerdem ist das Verwirbelungsmittel einfacher, kostengünstiger und mit weniger Bauraum realisiert.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass stromab der Filteröffnung (14) und stromauf der Düsenöffnung (10) ein Verwirbelungsmittel (20) vorgesehen ist, das am Düsenelement (17) und/oder am Innenkörper (18) des Düsenelementes (17) ausgebildet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff nach der Gattung des Hauptanspruchs.
  • Es ist schon eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus der DE 10 2011 075 230 A1 bekannt, mit einer Saugstrahlpumpe, die eine Treibleitung und am Ende der Treibleitung eine Düsenöffnung zum Erzeugen eines Treibstrahls umfasst, wobei in der Treibleitung stromauf der Düsenöffnung ein Vorfilter gebildet ist, der zumindest eine Filteröffnung umfasst und wobei die Düsenöffnung an einem separaten, mit der Treibleitung verbundenen Düsenelement vorgesehen ist, das einen die Düsenöffnung aufweisenden Düsenboden aufweist und in dem ein Innenkörper vorgesehen ist, wobei der Vorfilter durch das Düsenelement und/oder den Innenkörper gebildet ist. Stromab der Düsenöffnung weist die Saugstrahlpumpe eine Ansaugkammer auf. Wenn die Ansaugkammer vollständig mit Kraftstoff befüllt ist, reißt der Treibstrahl beim Eintreten in die Ansaugkammer Kraftstoff mit und fördert diesen in einen Speicher stromab der Ansaugkammer, so dass ein Unterdruck in der Ansaugkammer entsteht, der Kraftstoff über eine Ansaugöffnung in die Ansaugkammer nachströmen lässt. Nachteilig ist, dass die Saugstrahlpumpe keinen Kraftstoff ansaugen kann, wenn der Treibstrahl beim Eintreten in die Ansaugkammer auf Luft trifft. Die Saugstrahlpumpe ist somit nicht selbstansaugend.
  • Aus der DE 39 40 060 C2 ist eine Saugstrahlpumpe bekannt, die ein Verwirbelungsmittel stromauf der Düsenöffnung aufweist, das ein schnell ansprechendes Ansaugen des Kraftstoffs und eine verkürzte Ansaugzeit sicherstellen soll. Nachteilig ist, dass das Verwirbelungselement vergleichsweise viel Bauraum benötigt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Saugstrahlpumpe selbstansaugend ist und dass das Verwirbelungsmittel einfacher, kostengünstiger und mit weniger Bauraum realisiert ist, indem das Verwirbelungsmittel stromab der Filteröffnung und stromauf der Düsenöffnung am Düsenelement und/oder am Innenkörper des Düsenelementes ausgebildet ist.
  • Das Verwirbelungsmittel bewirkt, dass der Treibstrahl nach dem Austreten aus der Düsenöffnung zerstäubt wird, wodurch auch in der Ansaugkammer vorhandene Luft mitgerissen werden kann. Auf diese Weise wird eine selbstansaugende Saugstrahlpumpe erreicht, die auch Kraftstoff ansaugen kann, wenn die Ansaugkammer nicht vollständig mit Kraftstoff befüllt ist.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
  • Sehr vorteilhaft ist, wenn das Verwirbelungsmittel zwischen dem Innenkörper des Düsenelementes und dem Düsenboden des Düsenelementes gebildet ist, da auf diese Weise eine sehr kompakte und bauraumsparende Ausführung des Vorfilters und des Verwirbelungsmittels erreicht ist.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn das Verwirbelungsmittel nach einem ersten Ausführungsbeispiel an einer der Düsenöffnung zugewandten Stirnseite des Innenkörpers oder nach einem zweiten Ausführungsbeispiel an einem mit dem Innenkörper zusammenwirkenden, insbesondere am Innenkörper anliegenden Abschnitt des Düsenbodens des Düsenelementes vorgesehen ist. Das erste Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass das Verwirbelungsmittel und der Vorfilter an einem einzigen Bauteil realisiert werden können, so dass die Herstellung vereinfacht und die Herstellungskosten verringert werden können.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Verwirbelungsmittel ringförmig angeordnete, in eine Zentralkammer mündende Durchgangsöffnungen aufweist, da dadurch eine Wirbelströmung auf kleinstem Raum erzeugbar ist.
  • Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Durchgangsöffnungen des Verwirbelungsmittels derart angeordnet und ausgebildet sind, dass in der Zentralkammer eine in die Düsenöffnung mündende, spiralförmige Strömung erzeugt wird.
  • Auch vorteilhaft ist, wenn die Durchgangsöffnungen des Verwirbelungsmittels derart in radialer Richtung und in Umfangsrichtung bezüglich einer Düsenachse der Düsenöffnung verlaufen, dass sie tangential bezüglich einem Durchmesser der Zentralkammer in die Zentralkammer münden. Auf diese Weise wird die gewünschte Wirbelströmung in der Zentralkammer erzeugt.
  • Desweiteren vorteilhaft ist, wenn die Düsenöffnung radial innerhalb der Durchgangsöffnungen des Verwirbelungsmittels vorgesehen ist, da der Kraftstoff auf diese Weise über die Zentralkammer unmittelbar zur Düsenöffnung geleitet werden kann.
  • Darüber hinaus vorteilhaft ist, wenn die zumindest eine Filteröffnung zwischen dem Düsenelement und einem Umfang des Innenkörpers vorgesehen und insbesondere als Ringspalt, Nut, Vertiefung oder Spalt zwischen Vorsprüngen, insbesondere zwischen Rippen, gebildet ist. Insbesondere sind am Außenumfang des Innenkörpers oder am Innenumfang des Düsenelementes Vorsprünge, insbesondere Rippen, zur Bildung der zumindest einen Filteröffnung bzw. des Vorfilters vorgesehen.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Zentralkammer des Verwirbelungsmittels mit der Düsenöffnung strömungsverbunden ist, da der verwirbelte Kraftstoff auf diese Weise unmittelbar zur Düsenöffnung geleitet wird.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • 1 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff mit einer Saugstrahlpumpe, bei der die Erfindung Anwendung finden kann,
    • 2 im Schnitt eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe nach 1,
    • 3 eine Ansicht der Verwirbelungsmittel des Innenkörpers nach 2,
    • 4 im Schnitt eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe und
    • 5 eine Ansicht der Verwirbelungsmittel des Düsenelementes nach 4.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff mit einer Saugstrahlpumpe, bei der die Erfindung Anwendung finden kann.
  • Die Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff ist in einem Kraftstofftank 1 angeordnet und dient dazu, Kraftstoff mit einem Förderaggregat 2 aus dem Kraftstofftank 1 anzusaugen und über eine Kraftstoffleitung 3 zu einer Brennkraftmaschine 4 zu fördern. Das Förderaggregat 2 ist im Kraftstofftank 1 innerhalb eines Speichertopfes 5 angeordnet, um immer genügend Kraftstoff zum Ansaugen für das Förderaggregat 2 vorzuhalten. Zum aktiven Befüllen des Speichertopfes 5 ist eine Saugstrahlpumpe 6 vorgesehen, die von einer Treibleitung 7 mit Kraftstoff versorgt wird. Die Treibleitung 7 zweigt beispielsweise von der Kraftstoffleitung 3 ab, kann aber auch eine überschüssigen Kraftstoff führende Rücklaufleitung von der Brennkraftmaschine 4 sein.
  • 2 zeigt im Schnitt eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe nach 1.
  • An dem der Saugstrahlpumpe 6 zugewandten Ende der Treibleitung 7 ist eine Düsenöffnung 10 zum Erzeugen eines Treibstrahls vorgesehen.
  • Der Treibstrahl gelangt über die Düsenöffnung 10 beispielsweise in eine Ansaugkammer 11, die über eine Ansaugöffnung 11.1 mit dem Kraftstofftank 1 strömungsverbunden ist. An die Ansaugkammer 11 schließt sich in Richtung einer Achse 10.1 der Düsenöffnung 10 ein Mischkanal 12 an, der in den Speichertopf 5 mündet. Bei Betrieb der Saugstrahlpumpe 6 reißt der aus der Düsenöffnung 10 austretende Treibstrahl Kraftstoff aus der Ansaugkammer 11 in den Mischkanal 12 mit, so dass eine Förderung von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 über die Ansaugöffnung 11.1 in die Ansaugkammer 11 und über den Mischkanal 10 in den Speichertopf 5 erfolgt.
  • In der Treibleitung 7 stromauf der Düsenöffnung 10 ist ein Vorfilter 13 gebildet, der zumindest eine Filteröffnung 14 umfasst. Die Düsenöffnung 10 ist an einem separaten, mit der Treibleitung 7 verbundenen Düsenelement 17 ausgeführt, das beispielsweise topfförmig ist und einen die Düsenöffnung 10 aufweisenden Düsenboden 17.1 aufweist. In dem Düsenelement 17 ist ein Innenkörper 18 vorgesehen. Der Innenkörper 18 ist am oder nahe dem Düsenboden 17.1 des Düsenelementes 17 angeordnet und am Düsenelement 17 fixiert, beispielsweise durch Einpressen. Der Innenkörper 18 kann beispielsweise topfförmig, zylinderförmig, kegelstumpfförmig oder kugelförmig ausgeführt sein. Der Vorfilter 13 kann durch das Düsenelement 17 und/oder den Innenkörper 18 gebildet sein.
  • Erfindungsgemäß ist stromab der Filteröffnung 14 und stromauf der Düsenöffnung 10 zumindest ein Verwirbelungsmittel 20 vorgesehen, das am Düsenelement 17 und/oder am Innenkörper 18 des Düsenelementes 17 ausgebildet ist. Das Verwirbelungsmittel 20 ist zwischen dem Innenkörper 18 und dem Düsenboden 17.1 des Düsenelementes 17 ausgeführt.
  • Das zumindest eine Verwirbelungsmittel bewirkt, dass der Treibstrahl nach dem Austreten aus der Düsenöffnung zerstäubt wird, wodurch auch in der Ansaugkammer vorhandene Luft mitgerissen werden kann. Auf diese Weise wird eine selbstansaugende Saugstrahlpumpe erreicht, die auch Kraftstoff ansaugen kann, wenn die Ansaugkammer nicht vollständig mit Kraftstoff befüllt ist.
  • Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Verwirbelungsmittel 20 an einer der Düsenöffnung 10 zugewandten Stirnseite des Innenkörpers 18 ausgebildet. Das Verwirbelungsmittel 20 weist ringförmig angeordnete, in eine Zentralkammer 22 mündende Durchgangsöffnungen 23 auf. Die Durchgangsöffnungen 23 des Verwirbelungsmittels 20 sind derart angeordnet und ausgebildet, dass in der Zentralkammer 22 eine in die Düsenöffnung 10 mündende, spiralförmige Strömung erzeugt wird. Die Durchgangsöffnungen 23 des Verwirbelungsmittels 20 verlaufen derart in radialer Richtung und in Umfangsrichtung bezüglich der Achse 10.1 der Düsenöffnung 10, dass sie tangential bezüglich einem Durchmesser der Zentralkammer 22 in die Zentralkammer 22 münden (3).
  • Außerdem sind nach dem ersten Ausführungsbeispiel am Außenumfang des Innenkörpers 18 Vorsprünge 21, insbesondere in Richtung der Achse 10.1 verlaufende Rippen, zur Bildung des Vorfilters 13 vorgesehen. Die Vorsprünge 21 des Innenkörpers 18 sind in Umfangsrichtung bezüglich der Achse 10.1 gesehen zueinander beabstandet und reichen in radialer Richtung bis oder nahe an den Innenumfang des Düsenelementes 17 heran, so dass die Filteröffnungen 14 des Vorfilters 13 nach radial außen hin begrenzt sind. Alternativ zu den am Außenumfang des Innenkörpers 18 vorgesehenen Vorsprüngen 21 können am Innenumfang des Düsenelementes 17 Vorsprünge oder Vertiefungen, insbesondere Nuten oder Rippen, zur Bildung des Vorfilters 13 vorgesehen sein.
  • Der Innenkörper 18 ist mit seinen am Außenumfang angeordneten Vorsprüngen 21 und seinem an der Stirnseite angeordneten Verwirbelungsmittel 20 einstückig hergestellt, beispielsweise aus Kunststoff mittels von Spritzgießen.
  • 3 zeigt eine Ansicht des Verwirbelungsmittels 20 des Innenkörpers nach 2.
  • Die Durchgangsöffnungen 23 können beispielsweise durch Zwischenräume zwischen ringförmig angeordneten, gegenüber der Stirnseite des Innenkörpers 18 vorstehenden Vorsprüngen 26 oder durch Öffnungen in einer gegenüber der Stirnseite des Innenkörpers 18 vorstehenden Ringwandung 26 gebildet sein. Die Vorsprünge 26 reichen bis oder nahe an den Düsenboden 17.1 des Düsenelementes 17 heran, so dass die Durchgangsöffnungen 23 des Verwirbelungsmittels 20 in axialer Richtung der Achse 10.1 gesehen von dem Düsenboden 17.1 des Düsenelementes 17 begrenzt werden. Die Durchgangsöffnungen 23 können geradlinig oder gekrümmt verlaufen.
  • 4 zeigt im Schnitt eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 4 sind die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach 2 und 3 gleichbleibenden oder gleichwirkenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass das Verwirbelungsmittel 20 an einem mit dem Innenkörper 18 zusammenwirkenden Abschnitt des Düsenbodens 17.1 des Düsenelementes 17 ausgeführt ist. Dazu reichen die Vorsprünge 26 des Düsenbodens 17.1 bis oder nahe an den Innenkörper 18 heran. Darüber hinaus ist der Innenkörper nicht wie in 2 topfförmig, sondern kugelförmig ausgebildet. Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 21 zur Bildung des Vorfilters 13 am Innenumfang des Düsenelementes 17 vorgesehen. Diese sind wie im ersten Ausführungsbeispiel beispielsweise als in Richtung der Achse 10.1 verlaufende Rippen ausgeführt.
  • 5 zeigt eine Ansicht des Verwirbelungsmittels 20 des Düsenelementes nach 4.
  • Die Durchgangsöffnungen 23 des Verwirbelungsmittels 20 verlaufen wie im ersten Ausführungsbeispiel derart, dass sie tangential bezüglich einem Durchmesser der Zentralkammer 22 in die Zentralkammer 22 münden. Die Durchgangsöffnungen 23 können wie im ersten Ausführungsbeispiel geradlinig oder gekrümmt verlaufen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011075230 A1 [0002]
    • DE 3940060 C2 [0003]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff mit einer Saugstrahlpumpe (6), die eine Treibleitung (7) und am Ende der Treibleitung (7) eine Düsenöffnung (10) zum Erzeugen eines Treibstrahls umfasst, wobei in der Treibleitung (7) stromauf der Düsenöffnung (10) ein Vorfilter (13) gebildet ist, der zumindest eine Filteröffnung (14) umfasst, wobei die Düsenöffnung (10) an einem separaten, mit der Treibleitung (7) verbundenen Düsenelement (17) vorgesehen ist, das einen die Düsenöffnung (10) aufweisenden Düsenboden (17.1) aufweist und in dem ein Innenkörper (18) vorgesehen ist, wobei der Vorfilter (13) durch das Düsenelement (17) und/oder den Innenkörper (18) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der Filteröffnung (14) und stromauf der Düsenöffnung (10) ein Verwirbelungsmittel (20) vorgesehen ist, das am Düsenelement (17) und/oder am Innenkörper (18) des Düsenelementes (17) ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verwirbelungsmittel (20) zwischen dem Innenkörper (18) und dem Düsenboden (17.1) des Düsenelementes (17) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verwirbelungsmittel (20) an einer der Düsenöffnung (10) zugewandten Stirnseite des Innenkörpers (18) oder an einem mit dem Innenkörper (18) zusammenwirkenden Abschnitt des Düsenbodens (17.1) des Düsenelementes (17) vorgesehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verwirbelungsmittel (20) ringförmig angeordnete, in eine Zentralkammer (22) mündende Durchgangsöffnungen (23) aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (23) des Verwirbelungsmittels (20) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass in der Zentralkammer (22) eine in die Düsenöffnung (10) mündende, spiralförmige Strömung erzeugt wird.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (23) des Verwirbelungsmittels (20) derart in radialer Richtung und in Umfangsrichtung bezüglich einer Düsenachse (10.1) der Düsenöffnung (10) verlaufen, dass sie tangential bezüglich einem Durchmesser der Zentralkammer (22) in die Zentralkammer (22) münden.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (10) radial innerhalb der Durchgangsöffnungen (23) des Verwirbelungsmittels (20) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Filteröffnung (14) zwischen dem Düsenelement (17) und einem Umfang des Innenkörpers (18) vorgesehen und insbesondere als Ringspalt, Nut, Vertiefung oder Spalt zwischen Vorsprüngen, insbesondere zwischen Rippen, gebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Innenkörpers (18) oder am Innenumfang des Düsenelementes (17) Vorsprünge, insbesondere Rippen, zur Bildung des Vorfilters (13) vorgesehen sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralkammer (22) des Verwirbelungsmittels (20) mit der Düsenöffnung (10) strömungsverbunden ist.
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