DE19509143C2 - Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Brennstoffördereinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
zum Einbau im Tank eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung ist in der DE 35 32 349 A1 beschrieben. Mit ihr wird
bezweckt, daß auch bei annähernd leerem Tank ein für Kurvenfahrten ausreichender
Brennstoffvorrat zur Verfügung steht und zusätzlich bei Heißförderung eine
Trennung von Gasblasen einerseits und Brennstoff andererseits erfolgt, so daß am
Einlaß der zweiten Pumpe nur gasblasenfreier Brennstoff vorliegt.
Da eine solche Einrichtung gegenüber einer konventionellen Elektropumpe
aufwendiger ist, wird in der DE 37 13 276 A1 bereits vorgeschlagen, eine
kostengünstige Einrichtung vorgenannter Art durch Verringerung von
Montageaufwand und Bauteilen zu schaffen, wobei vorgesehen ist, daß der
Brennstoff von einer als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Vorpumpe über ein
Steigrohr in den Staubehälter gefördert wird.
Diese Maßnahme verhindert das Leerlaufen des Staubehälters über die Vorpumpe,
wenn diese bereits Luft fördert, oder bei abgestellter Brennkraftmaschine bzw.
abgestelltem Elektromotor.
Der Brennstoff kann im Staubehälter entgasen, die sich bildenden Dampfblasen
werden über eine Leitung aus dem Staubehälter in den Tank abgeführt. Der sich im
Staubehälter sammelnde Brennstoff, der von der Pumpe gefördert wurde, gelangt
durch einen Einlaß in eine zweite, hier als Innenzahnradpumpe ausgebildete Pumpe.
Diese fördert durch den hier nicht näher dargestellten elektromotorischen
Pumpenantrieb über einen Auslaß zu einer nicht dargestellten Einspritzung.
Durch die Anordnung des Steigrohres wird der Bauraum jedoch vergrößert und die
Montage des Steigrohres selbst, insbesondere in der Ausführung mit gekröpftem
Einpreßabschnitt, ist sehr schwierig.
Aus diesem Grunde wird in der nicht vorveröffentlichten DE 195 01 353 A1 eine
Lösung vorgeschlagen, bei der das Steigrohr entfallen, Bauraum reduziert werden
kann und insgesamt Funktionsvorteils erreicht werden können.
Diese Lösung sieht vor, daß die Vorpumpe über einen die Elektropumpe
umgebenden Ringraum in den Staubehälter fördert, wobei der Ringraum an seiner
in Einbaulage höchsten Stelle Übertrittskanäle in den Staubehälter aufweist, und die
Nachpumpe aus der in Einbaulage tiefsten Stelle des Staubehälters ansaugt.
Eine andere Möglichkeit einer Bauteilintegration wird in der DE 42 42 242 A1 beschrieben, bei
der eine zweistufige Kraftstofffördereinheit vorgeschlagen wird, die in einem Kunststoff-
Tragelement angeordnet ist und die zwischen der ersten und der zweiten Pumpenstufe ein
ringförmiges Filter aufweist, welches die Kraftstofffördereinheit vollständig umgibt. Durch diese
Anordnung soll der zweiten Pumpstufe stets eine ausreichende Kraftstoffmenge zur Verfügung
stehen, die im Tragelement gespeichert ausgasen soll.
Im einzelnen gelangt der Kraftstoff bei dieser Lösung von der ersten Pumpenstufe über eine
Steigleitung in einen Ringraum, in dem der Filter angeordnet ist. Nach Durchströmen des
Filters gelangt der Kraftstoff zur zweiten Pumpenstufe, von wo aus er über eine Druckleitung
zur Brennkraftmaschine gepumpt wird. Des weiteren ist ein Druckregler mit der Druckleitung
bzw. dem kraftstoffdurchströmten Innenraum des Kunststoff-Tragelementes verbunden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch weitere
Bauteilereduzierung bzw. -integration Funktions- und Kostenvorteile zu erlangen.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten
Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen der
Unteransprüche angegeben.
Ein Ausführunsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
nachfolgend mit Angabe erreichbarer Vorteile beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen Tank 1 eines Kraftfahrzeuges, aus
dem die Anordnung eines Staubehälters 2 ersichtlich ist, der ebenfalls geschnitten
dargestellt ist und in dem eine Elektropumpe 3 mit zwei auf einer Antriebswelle
eines Elektromotors befindlichen Pumpen angeordnet ist, von denen eine als
Vorpumpe 4 aus dem Tankraum in den Staubehälter 2 fördert und die zweite als
Nachpumpe 5 aus dem Staubehälter 2 über einen Druckanschluß 6 zur
Brennkraftmaschine fördert.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Vorpumpe 4 über einen die
Elektropumpe 3 umgebenden Ringraum 7 in den Staubehälter 2 fördert, wobei der
Ringraum 7 einen Filtereinsatz 8 aufweist, der eine Ringraum-Reinkammer 9
bildet, die an ihrer in Einbaulage höchsten Stelle Übertrittskanäle 10 in den
Staubehälter 2 aufweist.
In Weiterbildung der Fördereinrichtung ist vorgesehen, daß die Verbindung zwischen
Staubehälter 2 und Ansaugöffnung 11 der Nachpumpe 5 durch ein Maschenfilter
12 kontrolliert wird und ebenfalls die Verbindung zwischen Tank 1 und
Ansaugöffnung 13 der Vorpumpe 4 durch ein Maschenfilter 14 kontrolliert wird,
das an einem Kragen 15 des Staubehälterbodens angeordnet ist.
Zusätzlich kann der Staubehälter 2 in Einbaulage an seiner höchsten Stelle
Übertrittskanäle 16 aufweisen, die über Fallkanäle 17 mit dem Tankraum verbunden
sind.
Der Staubehälter 2 weist einen Rücklaufanschlußkanal 18 auf, der über einen
Steigkanal an einer höchsten Stelle des Staubehälters 2 in diesen ausmündet.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rücklaufanschlußkanal 18
mit einem Ablaufanschluß 19 eines Druckregelventils 20 verbunden ist, das in dem
Rücklaufanschlußkanal 18 gehalten und mit einem Anschluß 21 mit dem
Druckanschluß 6 verbunden ist.
Um einen gewissen Vordruck im Staubehälter 2 zu erreichen, ist vorgesehen, daß
die Übertrittskanäle 16, die in den Tank 1 führen, gegenüber den
Übertrittskanälen 10, die in den Staubehälter 2 führen, gedrosselt sind.
Für eine vorteilhafte Endmontage ist vorgesehen, daß alle Funktionsteile in einem
Brennstoffördermodul 22 integriert sind, das einen mit dem Tank 1 verbindbaren
Halteflansch 23 aufweist, wobei der außenliegende Teil des Halteflansches 23
elektrische Steckerkontakte 24 für die Elektropumpe 3 und ggf. weitere elektrische
Einrichtungen sowie den Druckanschluß 6 aufweist.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel läßt sich für die Brennstofförderung bei einer
Brennkraftmaschine verwenden, die ein Kraftfahrzeug antreibt.
Bei Betrieb wird die Elektropumpe 3 mit elektrischer Spannung beaufschlagt und
dadurch die beiden Pumpen 4, 5 angetrieben.
Hierbei fördert die Vorpumpe 4 aus dem Tank 1 in den Ringraum 7 und über den
Filtereinsatz 8 in die Ringraum-Reinkammer 9, bis Brennstoff über die
Übertrittskanäle 10 in den Staubehälter 2 eintritt. Der Brennstoff sammelt sich am
Behälterboden, tritt über das Maschenfilter 12 in die Ansaugöffnung 11 der
Nachpumpe 5 ein und wird über den Druckanschluß 6 zur Brennkraftmaschine
gefördert. Die gegenüber der Nachpumpe 5 mit größerer Förderung arbeitende
Vorpumpe 4 füllt den Staubehälter 2 solange, bis Überschußbrennstoff über die
Übertrittskanäle 16 und die Fallkanäle 17 in den Tank 1 zurückfließt.
Die gegenüber den Übertrittskanälen 10 gedrosselten Übertrittskanäle 16 bewirken
einen gewissen Vordruck im Staubehälter 2.
Sofern Gasblasen im Brennstoff enthalten sind, werden diese mit dem
Überschußbrennstoff aus dem Staubehälter 2 abgeführt. Die aus der tiefsten Stelle
des Staubehälters 2 ansaugende Nachpumpe 5 kann somit keine Gasblasen
ansaugen.
Die von dem Druckregelventil 20 rückfließende Brennstoffmenge gelangt über den
Rücklaufanschlußkanal 18 und den mit diesem verbundenen Steigkanal in den
Staubehälter 2 und entgast dort ebenfalls.
Bei abgestellter Brennkraftmaschine verbleibt die im Staubehälter 2 enthaltene
Brennstoffmenge und steht bei erneutem Betrieb für die Nachpumpe 5 zur
Verfügung. Damit ist ein sicherer Start der Brennkraftmaschine erreichbar.
Treten bei heißer Brennkraftmaschine Gasblasen im Brennstoff auf, werden diese
in den Tank 1 rückgeführt und gelangen nicht zur Nachpumpe 5. Die
Maschenfilter 14, 12 vor der Vorpumpe 4 und der Nachpumpe 5 halten ggf.
vereinzelt auftretende Gasblasen zurück.
Bei fast entleertem Tank 1 kann es bei Kurven- oder Bergfahrt zu einer
Luftförderung über die Vorpumpe 4 kommen. Diese Luft wird über den Ringraum
7 in den Staubehäter 2 gefördert und verbleibt dort an der höchsten Stelle oder
wird über die Übertrittskanäle in den Tank 1 rückgefördert.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung liegt eine vorteilhaft zu fertigende
Brennstoffördereinrichtung vor, die mit geringem Bauraum zu realisieren ist.
Diese weist auch Funktionsvorteile auf, insbesondere bei der Ausführung, bei der
der Filtereinsatz 8 gegenüber dem Maschenfilter 12 relativ fein ausgeführt ist, z. B.
mit einer Porengröße von 10 µm.
Durch die Anordnung des Filtereinsatzes 8 auf der Druckseite der Vorpumpe 4 kann
das Maschenfilter 12 der Hauptstufe sehr grob ausgeführt werden (Urschmutzsieb),
wodurch das Förderverhalten der Nachpumpe deutlich verbessert wird.
Durch den Entfall eines Feinfilters hinter der Nachpumpe steigt der Druck am
Pumpenauslaß nicht in Abhängigkeit vom Durchlaßwiderstand des Filters (z. B.
durch Schmutz im Filter) an.
Der max. zulässige Druckabfall am Filter (bis zu 0,3 bar) muß bei der
Pumpenauslegung nicht berücksichtigt werden.
Die spezielle Anordnung auf der Niederdruckseite bewirkt wesentlich geringere
Anforderungen an Druckfestigkeit und gar keine Anforderungen an die Dichtheit
nach außen.
Dadurch lassen sich kostengünstige Werkstoffe und einfache Fertigungsverfahren
einsetzen.
Claims (9)
1. Brennstoffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Einbau im Tank eines
Kraftfahrzeuges, mit zwei auf einer Antriebsachse einer Elektropumpe befindlichen
Pumpen, die gemeinsam in einem Staubehälter angeordnet sind und von denen eine
als Vorpumpe aus dem Tank in den Staubehälter fördert und die zweite als
Nachpumpe aus dem Staubehälter über einen Druckanschluß zur
Brennkraftmaschine fördert, wobei die Vorpumpe über einen die Elektropumpe
umgebenden Ringraum in den Staubehälter fördert und die Nachpumpe aus der in
Einbaulage tiefsten Stelle des Staubehälters ansaugt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ringraum (7) einen Filtereinsatz (8) aufweist, der eine Ringraum-
Reinkammer (9) bildet, die an ihrer in Einbaulage höchsten Stelle Übertrittskanäle
(10) in den Staubehälter (2) aufweist.
2. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen Staubehälter (2) und Ansaugöffnung (11) der
Nachpumpe (5) durch ein Maschenfilter (12) kontrolliert wird.
3. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Filtereinsatz (8) gegenüber dem Maschenfilter (12) relativ fein ausgeführt ist,
z. B. mit einer Porengröße von 10 µm.
4. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen Tank (1) und Ansaugöffnung (13) der Vorpumpe
(4) durch ein Maschenfilter (14) kontrolliert wird, das an einem Kragen (15) des
Staubehälterbodens angeordnet ist.
5. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Staubehälter (2) in Einbaulage an seiner höchsten Stelle Übertrittskanäle
(16) aufweist, die über Fallkanäle (17) mit dem Tank (1) verbunden sind.
6. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Staubehälter (2) einen Rücklaufanschlußkanal (18) aufweist, der über einen
Steigkanal an einer höchsten Stelle des Staubehälters (2) in diesen ausmündet.
7. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rücklaufanschlußkanal (18) mit einem Ablaufanschluß (19) eines
Druckregelventils (20) verbunden ist, das in dem Rücklaufanschlußkanal (18)
gehalten und mit einem Anschluß (21) mit dem Druckanschluß (6) verbunden ist.
8. Brennstoffördereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertrittskanäle (16), die in den Tank (1) führen, gegenüber den
Übertrittskanälen (10), die in den Staubehälter (2) führen, gedrosselt sind.
9. Brennstoffördereinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Funktionsteile in einem Brennstoffördermodul (22) integriert sind, das einen
mit dem Tank (1) verbindbaren Halteflansch (23) aufweist, wobei der außenliegende
Teil des Halteflansches (23) elektrische Steckerkontakte (24) für die Elektropumpe
(3) und ggf. weitere elektrische Einrichtungen sowie den Druckanschluß (6)
aufweist.
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Legal Events
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Owner name: PIERBURG AG, 41460 NEUSS, DE |
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Owner name: PIERBURG GMBH, 41460 NEUSS, DE |
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Owner name: TI AUTOMOTIVE (NEUSS) GMBH, 41460 NEUSS, DE |
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