DE19946024A1

DE19946024A1 - Fördereinrichtung für Kraftstoff

Info

Publication number: DE19946024A1
Application number: DE19946024A
Authority: DE
Inventors: Willi Strohl; Dietmar Schmieder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-09-25
Publication date: 2000-07-27
Also published as: DE59907547D1; KR20010074436A

Abstract

Es wird eine Fördereinrichtung für Kraftstoff vorgeschlagen, die eine von einem Elektromotor (10) angetriebene Förderpumpe (8) und ein Gehäuse (11) zur Aufnahme des Elektromotors, der Förderpumpe (8) und einer Filtereinrichtung (9, 19) aufweist, die im Kraftstoffstrom der Förderpumpe (8) vor- und/oder nachgeschaltet ist. Die Förderpumpe (8) transportiert den Hauptstrom des Kraftstoffes durch eine zentrale Ausnehmung im Filtertopf an die Anströmseite des Hauptfilters (9) der Filtereinrichtung (9, 19). Es ist eine einseitig geöffnete Seitenkanalpumpe als Vorstufe (32) an der Förderpumpe (8) vorhanden, in der Kraftstoff nach dem Vorfilter (19) zu einem Steigrohr (37) und von dort in ein Topfgehäuse (40) zum Ansaugbereich der Hauptstufe (28) förderbar ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Kraft stoff nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind bereits Fördereinrichtungen für Kraftstoff der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen der Kraftstoff aus einem Kraftstofftank beispielsweise zu einem Einspritzsy stem des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs geför dert wird.

Eine solche Fördereinrichtung ist aus der DE 44 44 854 A1 bekannt, bei der die Förderpumpe von einem Elektromotor angetrieben wird und der Kraftstoff vor der Förderpumpe durch einen Vorfilter strömt und nach der Förderpumpe un ter dem Förderdruck durch einen Hauptfilter geführt wird.

Diese Bauteile sind in einem Filtertopf mit abnehmbaren Deckel angeordnet, wobei der Elektromotor und die Förder pumpe in einer Zentralkammer und der Hauptfilter in einer konzentrisch um diese angeordneten Ringkammer liegen.

Beim Aufbau der Förderpumpe im Filtertopf ist hierbei auf eine möglichst große Dichtheit zwischen den bewegten Pum penteilen und den Filtertopfgehäuseteilen zu achten. Au ßerdem ist bei der bekannten Anordnung zunächst eine re lativ große Erstbefüllmenge von der Kraftstoffpumpe zu fördern bis ein Rückschlagventil den Weg für den Kraft stoff zum Hauptfilter freigibt.

Vorteile der Erfindung

Die eingangs beschriebene Fördereinrichtung für Kraft stoff ist mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des Kenn zeichens des Hauptanspruchs dadurch vorteilhaft, dass zu sätzlich eine Seitenkanalpumpe als Vorstufe an der För derpumpe angeordnet ist, in der Kraftstoff über ein vor zugsweise seitlich neben dem Topfgehäuse liegendes Steig rohr in das Topfgehäuse zum Ansaugbereich einer Hauptstu fe gefördert wird.

In vorteilhafter Weise wird bei der erfindungsgemäßen An ordnung nur eine relativ kleine Erstbefüllmenge im Kraft stofftank benötigt, da die Ansaugung des Kraftstoffes über die Vorstufe erfolgt, deren Ansaugstutzen nahe am Tankboden liegen kann. Der Kraftstoff gelangt nach der Vorstufe durch das Steigrohr direkt in das Topfgehäuse, wodurch auch eine sonst notwendige Rückschlagklappe oder das Startventil entfallen kann. Ein Leerlaufen des Topf gehäuses ist auch beim Beenden der Kraftstoffförderung weitgehend verhindert, da ein Leerlaufen hier nur über die Dichtstelle zwischen der Vorstufe und der Hauptstufe möglich ist, was durch eine optimale Abdichtung verhin dert werden kann. Auch eine gute Restabsaugung des Topf gehäuses ist mit der Erfindung durchführbar.

Durch eine geeignete Bemessung der Seitenkanalpumpe, ins besondere durch einen entsprechenden Durchmesser des Laufrades der Förderpumpe, kann die Förderleistung dieser Vorstufe in der Förderpumpe so gewählt werden, dass das Steigrohr direkt von der Seitenkanalpumpe befüllt wird.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zwischen dem Ausgang der Seitenkanalpumpe und dem Steigrohr eine Strahldüse angeordnet ist, die zu einer Erhöhung der Füllgeschwindigkeit des Topfgehäuses führt, wenn die För dergeschwindigkeit der Seitenkanalpumpe zu gering sein sollte. Der Druck in der Strahldüse kann dabei auf einfa che Weise durch die Seitenkanalpumpe erzeugt werden, wo bei der hier notwendige Druck mit der als Vorstufe wir kenden Seitenkanalpumpe mit einer großen Genauigkeit auf gebaut werden kann, was zu einer Verbesserung der Topf füllgeschwindigkeit führt.

Um Kraftstoffverluste im Topfgehäuse bei einem Stillstand des mit dem Kraftstoff angetriebenen Fahrzeugs zu vermei den, ist es vorteilhaft wenn die Seitenkanalpumpe im Laufrad der Förderpumpe derart integriert ist und wenn das Laufrad der Förderpumpe weitestgehend plan auf einer entsprechenden angrenzenden Fläche eines Ansaugdeckels der Förderpumpe aufliegt. Hierdurch ist nicht nur eine optimale Abdichtung der Hauptstufe erreicht, sondern auch die Abdichtung von der Hauptstufe zur Vorstufe in vor teilhafter Weise gewährleistet. Zur Vermeidung von even tuell auftretenden Axialkräften können auch im Bereich der Auflageflächen des Laufrades Drucktaschen angebracht sein, die einen axialen Kräfteausgleich durch Druckunter schiede am Laufrad ermöglichen, wodurch weniger Reibkräf te auftreten und dadurch ein besserer Wirkungsgrad er reicht ist.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildun gen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehre ren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungs form der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausfüh rungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Förderein richtung für Kraftstoff wird anhand der Zeichnung erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kraftstofffördermodul mit einer Förder pumpe nach dem Stand der Technik und

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Förderpumpe mit einer Seitenkanalpumpe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kraftstofffördermodul gezeigt, wobei ein Längsschnitt ei nes Kraftstofftanks 1 mit einer Fördereinrichtung 2 dar gestellt ist, die von oben durch eine Öffnung 3 des Kraftstofftanks 1 in diesen eingesetzt werden kann. Die Öffnung 3 ist mit einem Tankflansch 4 verschließbar. Am Tankflansch 4 befindet sich ein Anschlussstutzen 5 für eine hier nicht dargestellte Förderleitung, die zum Ver brennungsmotor eines Kraftfahrzeuges führt und den Kraft stoff gemäß der Pfeile 6 transportiert. Weiterhin ist im Tankflansch 4 ein Anschluss für eine vom Verbrennungsmo tor kommende Kraftstoff-Rückleitung 7 und ein Druckregler 42 vorhanden, deren Funktionsweise für das Verständnis der Erfindung nicht näher erläutert werden braucht.

Die Fördereinrichtung 2 enthält im unteren Bereich eine Förderpumpe 8, die Kraftstoff aus dem Bodenbereich des Kraftstofftanks 1 über ein Vorfilter 9 ansaugt. Die För derpumpe wird von einem Elektromotor 10 angetrieben, der oberhalb der Förderpumpe 8 zentral in einem Filtertopf 11 als Gehäuse liegt. Der Elektromotor 10 wird über Verbin dungsleitungen 12 in einem Deckel 13 mit der notwendigen elektrischen Energie versorgt. In der Fig. 1 ist die aus dem Stand der Technik bekannte Förderpumpe mit einem Pum pen-Laufrad 27 versehen, wobei der Kraftstoff in der Hauptstufe in einem Pumpenraum 28 transportiert wird.

Oberhalb des Elektromotors 10 gelangt der in dieser Hauptstufe der Förderpumpe 8 geförderte Kraftstoff zu ei nem Rückschlagventil 30, das gegen den Druck einer Feder 31 bei einer ausreichenden Füllung mit Kraftstoff nach gibt und den Kraftstoff in eine äußere Kammer 17 gemäß Pfeil 18 an die Anströmseite eines Hauptfilterelementes 19 im Filtertopf 11 fließen lässt. Das Hauptfilterelement 19, bzw. der Filtertopf 11 ist über Ringdichtungen 20 in die äußere, anströmseitige Kammer 17 und in eine innere Kammer 21 aufteilt. Aus der inneren Kammer 21 fließt der durch das durchströmte Hauptfilterelement 19 gefilterte Kraftstoff zu einem Anschlussstutzen 22.

Am Anschlussstutzen 22 ist eine Rohrverbindung 23 ange schlossen, die eine Verbindung zum Tankflansch 4 her stellt, so dass der Kraftstoff gemäß der Pfeile 24 und 6 von der inneren Kammer 21 im Filtertopf 11 zu der äußeren Förderleitung fließen kann. Auch die Kraftstoff-Rücklei tung 7 ist hier über eine Rohrverbindung 25 an einen An schlussstutzen 26 des Kraftstofftanks 1 angeschlossen.

Aus Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Weiterbildung der Förderpumpe 8 zu entnehmen, die gegenüber der in der Fig. 1 dargestellten bekannten Förderpumpe 8 mit einer Vorstufe 32 zur Bildung einer Seitenkanalpumpe erweitert ist. Im Pumpen-Laufrad 27 ist dabei die Hauptstufe 28 in gleicher Weise wie beim Stand der Technik realisiert. In einem Ansaugdeckel 33 der Förderpumpe 8 ist hier jedoch ein Einlass 34 für den Kraftstoff vorhanden, der vom Tankboden mit der Vorstufe 32 angesaugt wird; dieser Kraftstoff wird mit dem Pumpen-Laufrad 27 im Pumpenraum der Vorstufe 32 unter Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks zu einem Auslass 35 transportiert.

Die Vorstufe 32 ist als einseitig geöffnete Seitenkanal pumpe im Laufrad 27 ausgebildet. Die Ausbildung der Vor stufe 32 ist im Laufrad 27 auf der dem Einlass 34, d. h. auf der dem Tankboden zugewandten Seite hin geöffnet. Da durch wird bei Stillstand der Fördereinrichtung das Lauf rad 27 aufgrund des statischen Drucks auf den Ansaugdec kel 33 der Förderpumpe 8 gedrückt. Somit ist die Haupt stufe 28 zur Vorstufe 32 hin abgedichtet. Es kann kein Kraftstoff mehr aus dem Topf 40 über die Vorstufe 32 in den Tankboden zurückfließen. Der Axialspalt zwischen der Vorstufe 32 und der Hauptstufe 28 ist durch die Gewichts kraft des Laufrades 27 und dem statischen Druck abgedich tet. Hierzu müssen die beiden Flächen dichtend aufeinan der zur Auflage kommen können.

Der sich in einem Segment kreisförmig im Laufrad 27 er streckende Pumpenraum der Vorstufe 32 wird hier vorzugs weise so gelegt, dass er dem Pumpenraum der Hauptstufe 28 so benachbart ist, dass sich die Ansaugbereiche bzw. die Bereiche niederen Drucks der Hauptstufe 28 und der Vor stufe 32 gegenüber liegen. Somit können Leckverluste zwi schen diesen Pumpenräumen weitgehend verhindert werden, da sich der relativ kürzere Pumpenraum der Vorstufe 32 dann nicht in die Bereiche mit dem relativ hohen Druck der Hauptstufe 28 erstreckt.

Vom Auslass 35 wird dieser Kraftstoff mittels einer Strahldüse 36 zu einem Seitenrohr 37 und durch dieses Seitenrohr 37 gemäß Pfeil 38 in ein Topfgehäuse 40 gelei tet. Durch eine geeignete Dimensionierung des Pumpenrau mes in der Vorstufe 32 und des Durchmessers des Pumpen- Laufrades 27 kann die Förderleistung dieser Vorstufe so gewählt werden, dass das Topfgehäuse 40 in einer hier nicht gezeigten Ausführungsform, auch direkt, ohne die Strahldüse 36 befüllt wird.

Die Auflageflächen 41 des Pumpen-Laufrades 27 am Gehäuse der Förderpumpe 8 und insbesondere am Ansaugdeckel 33 sind weitgehend plan gestaltet, somit kann hierbei si chergestellt werden, dass möglichst geringe Kraftstoff verluste in der Förderpumpe 8 zu erwarten sind. Um even tuell zu große auftretende Axialkräfte am Pumpen-Laufrad 27 zu vermeiden, können darüber hinaus auch noch Druckta schen 39 zwischen dem Laufrad 27 und dem Gehäuse der För derpumpe 8 angebracht werden. Diese Axialkräfte entstehen durch den höheren Druck des Kraftstoffs auf der oberen Seite des Laufrades 27 gegenüber dem Druck auf der Seite, die am Ansaugdeckel 33 anliegt.

Claims

1. Fördereinrichtung für Kraftstoff, mit
einer von einem Elektromotor (10) angetriebenen Förder pumpe (8),
einem Gehäuse (11) zur Aufnahme des Elektromotors (10), der Förderpumpe (8) und einer Filtereinrichtung (9, 19), die im Kraftstoffstrom der Förderpumpe (8) vor- und/oder nachgeschaltet ist, wobei die Förderpumpe (8) den Haupt strom des Kraftstoffes durch eine zentrale Ausnehmung im Filtertopf an die Anströmseite des Hauptfilters (9) der Filtereinrichtung (9, 19) transportiert, und wobei eine Seitenkanalpumpe als Vorstufe (32) an der Förderpumpe (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorstufe (32) Kraftstoff nach dem Vorfilter (19) über ein Steigrohr (37) und über eine Topfgehäuse (40) zum An saugbereiche einer Hauptstufe (28) fördert, und dass
die Vorstufe (32) als einseitig geöffnete Seitenkanalpum pe im Laufrad (27) der Förderpumpe (8) auf der dem Tank boden (43) zugewandten Seite ausgebildet ist.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die dem Laufrad (27) zugewandte Fläche des Ansaugdeckels (33) und die dem Ansaugdeckel (33) zugewandte Fläche des Laufrades (27), insbesondere im Bereich zwischen der Vor stufe (32) und der Hauptstufe (28), dichtend aufeinander aufliegen können.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Seitenkanalpumpe im Pumpen-Laufrad (27) der Förder pumpe (8) integriert ist und dass das Pumpen-Laufrad (27) im wesentlichen plan auf einer entsprechenden Fläche ei nes Ansaugdeckels (33) des Gehäuses der Förderpumpe (8) aufliegt.

4. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Auflageflächen des Pumpen-Laufrades (27) Drucktaschen (39) angebracht sind.

5. Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenraum der Vorstufe (32) dem Pumpenraum der Hauptstufe (28) so benachbart angeordnet ist, dass sich deren Ansaugbereiche gegenüber liegen.

6. Fördereinrichtung nach einem, der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang der Seitenkanalpumpe und dem Steig rohr (37) eine Strahldüse (36) angeordnet ist, wobei der Druck in der Strahldüse (36) durch die Seitenkanalpumpe aufbaubar ist.