DE3327922A1 - Kraftstofffoerderaggregat - Google Patents
KraftstofffoerderaggregatInfo
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Description
R. 18853
2.8.1983 Kh/Wl
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1
Kraft stofförderaggregat
Stand der Technik
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstofförderaggregat
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Kraftstofförderaggregat bekannt, das als Peripheralpumpe
nach dem Westco-Prinzip arbeitet (DE-OS 32 09 763), bei
dem eine Optimierung dadurch erzielt werden soll, daß der Durchmesser des Laufrades ungefähr 20 bis 65 mm und
ein charakteristisches geometrisches Merkmal R = S/L
der Pumpe innerhalb eines Bereiches von ungefähr 0,k bis
2 mm liegt, mit S als der zwischen der Förderkanalwandung und dem Laufradumfang eingeschlossenen Querschnittsfläche
und L als der Umfangslänge des in den Förderkanal eingetauchten Querschnittes des Laufrades. Das Merkmal R läßt
Dl
jedoch für die Gestaltung des Förderkanales und des Laufrades
noch einen sehr großen Spielraum. So kann z.B. das Laufrad 1 entsprechend der Figur 1 sehr breit mit geringer
radialer Schaufelerstreckung, als auch entsprechend Figur 2 sehr schmal mit großer Eintauchtiefe in den Förderkanal
2 ausgebildet sein. Der Förderkanal 2 und das Laufrad 1 werden dabei von einem Pumpengehäuse 3 umschlossen.
Dabei erstreckt sich die Umfangslänge des in den Förder-
- ρ - R. 18853
kanal 2 eintauchenden Querschnittes des Laufrades 1 von dem Punkt 5 über den Punkt β und T zum Punkt 8 am Laufrad
1. Die Querschnittsfläche S wird einerseits durch die
Punkte 10, 11, 12, 13 des Förderkanals 2 im Pumpengehäuse
3 und andererseits durch die Punkte 5, 6, 7 und 8 am Laufrad 1 begrenzt. In den Figuren 1 und 2 beträgt unter Berücksichtigung
des Maßstabes M 10 : 1 die Umfangslänge L ca. 8,5 mm und die Querschnittsfläche S ca. 10,2 mm . Daraus
ergibt sich jeweils das gleiche charakteristische geometrische Merkmal R =1,2 mm. Abweichend von den jeweils
mit ausgezogenen Linien dargestellten Förderkanälen 2 in den Figuren 1 und 2 können jeweils die Förderkanäle
wie gestrichelt mit 15 oder strichpunktiert mit 16 dargestellt
ist in beliebiger Weise ausgebildet werden, unter Einhaltung der geforderten Größe von R innerhalb eines
Bereiches von ungefähr 0,k bis 2 mm. Dabei ergeben sich
auch Ausgestaltungen der Pumpe, die keine optimalen Pumpenwirkungen mehr mit sich bringen. Eine Ausgestaltung der
Pumpe allein unter Berücksichtigung dieses ersten charakteristischen
geometrischen Merkmales R reicht somit nicht aus, um eine optimal arbeitende Pumpe zu konstruieren.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstofförderaggregat mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, zur Erzielung eines optimalen Pumpenwirkungsgrades
eine eindeutige definierte Abgrenzung der Pumpenabmessungen aufzuzeigen. Durch die in dem Unteranspruch
aufgeführte Maßnahme werden besonders herausragende hydraulische Werte erzielt.
-/ί - R. 18853
Zeichnung
Die Figuren 1 und 2 zeigen im Maßstab M 10 : 1 Ausbildungen
eines Laufrades und eines Förderkanales entsprechend einem durch die DE-OS 32 09 763 gekennzeichneten Stand
der Technik.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur 3 im Maßstab M 10 : 1 dargestellt, die in Teilansicht ein
sich in einen Förderkanal erstreckendes Laufrad darstellt, entsprechend einem Schnitt III-III in Figur k. Figur k
zeigt in geändertem Maßstab eine Draufsicht auf ein Laufrad in einem Förderkanal des Pumpengehäuses.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Da die Wirkungsweise einer nach dem Peripheralprinzip
bzw. Westco-Prinzip arbeitenden Pumpe zur Förderung von Kraftstoff in einer Kraftstoffversorgungsanlage für Brennkraftmaschinen
prinzipiell beispielsweise durch die DE-OS 32 09 763 bekannt ist, wird hier auf eine weitergehende
Beschreibung verzichtet und ausdrücklich auf einen derartigen Stand der Technik verwiesen. Das in Figur k in
Draufsicht und in Figur 3 im Schnitt dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Peripheralpumpe besitzt
an dem in bekannter Weise durch einen Elektromotor angetriebenen Laufrad 1 im Außenumfangsbereich sich beiderseits
in gleichmäßigem Abstand voneinander vorgesehene Schaufeln 20, die zwischen sich Schaufelnuten 21 einschließen.
Wie bereits zu den Figuren 1 und 2 ausgeführt wurde, erstreckt sich das Laufrad 1 in den Förderkanal 2
des Pumpengehäuses 3 mit einer Umfangslänge L entlang der Punkte 5, 6, 75 8 von 8,5 mm unter Berücksichtigung des
-X- R. 18853
Maßstabes M 10 : 1. Die zwischen der Förderkanalwandung und dem Laufradumfang eingeschlossene Querschnittsfläche
S zwischen den Punkten 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13 beträgt
ρ
10,2 mm unter Berücksichtigung des Maßstabes M 10 : 1.
10,2 mm unter Berücksichtigung des Maßstabes M 10 : 1.
Daraus ergibt sich für das Ausführungsbeispiei. der Erfindung
nach Figur 3 ein erstes charakteristisches geometrisches Merkmal R = S/L von 1,2 mm, wie es auch für die
m
Darstellungen in den Figuren 1 und 2 gilt.
Erfindungsgemäß soll nun eine Pumpe nach dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 dadurch optimiert werden und besonders
günstige hydraulische Kennwerte erzielen, daß ein zweites charakteristisches geometrisches Merkmal R = B/E
und ein drittes charakteristisches geometrisches Merkmal R = A0ZA1 der Pumpe innerhalb eines Bereiches von ungefähr
0,5 bis 1,5 liegen. Dabei ist mit B die axiale
Breite des Laufrades 1 und mit E die radiale Höhe der Schaufeln 20 bzw. die Eintauchtiefe des Laufrades 1 in
den Förderkanal 2 bezeichnet. A. stellt die Summe der beiden
sich seitlich des Laufrades 1 erstreckenden Teilflächen der Querschnittsfläche S dar, die sich jeweils aus
dem Produkt aus der radialen Schaufelhöhe E und dem axialen Abstand t1 zwischen dem Laufrad 1 und der axialen
Förderkanalwandung 22 ergeben. A? ist die restliche
Teilfäche der Querschnittsfläche S, die sich aus dem
Produkt des radialen Abstandes t? zwischen dem Laufradumfang
23 und der radialen Förderkanalwandung 2.\ und der
Summe der Breite B des Laufrades 1 und des zweifachen axialen Abstandes t, ergibt. Dadurch werden die jeweiligen
Anteile der Umlaufströmung mit Impulsaustausch in den Seitenkanälen 21 sowie der Schleppströmung im Förderkanal
2 in ein bestimmtes günstiges Verhältnis zueinander gesetzt, da bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit
-Jf- R. 18853
des Laufrades die Verteilung der Querschnittsfläche S
um das Laufrad 1 zu unterschiedlichen Durchflußmengen
bzw. zu einem unterschiedlichen Druckaufbau führt. Besonders
gute hydraulische Werte ergeben sich, wenn der axiale Abstand t1 und der radiale Abstand t? ungefähr
gleich groß sind, also sich die Querschnittsfläche S
annähernd gleichmäßig um das Laufrad 1 verteilt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ergibt sich ein
zweites charakteristisches geometrisches Merkmal R zu 1,k und ein drittes charakteristisches geometrisches
Merkmal R zu 1,1. Dabei liegen unter Berücksichtigung
des Maßstabes M 10 : 1 die Werte B = 3,5 mm, E = 2,5 mm und t = t = 1 mm der Ausbildung nach Figur 3 zugrunde.
Ändert man den Förderkanal entsprechend der gestrichelten und mit 26 bezeichneten Darstellung, so ergibt sich ein
drittes charakteristisches geometrisches Merkmal R von
0,5· Die Erfindung erlaubt eine eindeutige definierte Abgrenzung der Pumpenabmessungen einer Peripheralpumpe
nach dem Westco-Prinzip für optimale Wirkungsgrade.
Im Gegensatz hierzu ergeben sich für den Förderkanal 2 nach der Pumpe entsprechend Figur 1 ein Wert R zu U,8
(mit B = 6 mm und E = 1,25 mm) und ein Wert R zu 3,2
(mit t = t = 1 mm) und bei einer Pumpe nach Figur 2
ein Wert R zu 0,27 (mit B = 1 mm und E = 3,75 mm) und
ein Wert R zu 0,36 (mit t. = 1 mm und t = 0,9 mm),
S \ el.
also Werte, die zu ungünstigen hydraulischen Kennwerten führen.
- Leerseite -
Claims (2)
- E. 18853
- 2.8.1983 Kh/WlROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1AnsprüchefiJ Kraftstofförderaggregat mit einem Antriebsteil und einem von diesem angetriebenen Pumpenteil, das nach dem Peripheralprinzip (Westco-Prinzip) arbeitend in einem Pumpengehäuse drehbar gelagert ein Laufrad aufweist, dessen Außenumfangsbereich sich mit beiderseits in gleichmäßigem Abstand voneinander vorgesehenen Schaufeln unter Bildung von Schaufelnuten in einen Förderkanal des Pumpengehäuses erstreckt, wobei ein erstes charakteristisches geometrisches Merkmal R =S/L der Pumpe innerhalb eines Bereiches von ungefähr O5U bis 2 mm liegt, mit S als der zwischen der Förderkanalwandung und dem Laufradumfang eingeschlossenen Querschnittsfläche und L als der Umfangslänge des in den Förderkanal eingetauchten Querschnittes des Laufrades, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites charakteristisches geometrisches Merkmal R = B/E und eindrittes charakteristisches geometrisches Merkmal R = A /A der Pumpe innerhalb eines Bereiches von ungefähr 0,5 bis 1,5 liegen, mit B als der axialen Breite des Laufrades (1), mit E als der radialen Schaufelhöhe bzw, der Eintauchtiefe des Laufrades (1) in den Förderkanal (2S 26), mit A1 als der Summe der beiden sich seitlich des Laufrades (1) erstreckenden Teilflächen der Querschnitt sf lache S, die sich jeweils aus dem Produkt aus der radialen Schaufelhöhe E und dem axialen Abstand t.. zwischen Laufrad (1) und axialer Förder-- 2 - R. 18853kanalwandung (22) ergeben und mit A2 als der restlichen Teilfäche der Querschnittsfläche S, die sich aus dem Produkt des radialen Abstandes t? zwischen dem Laufradumfang (23) und der radialen Förderkanalwandung (2k) und der Summe der Breite B des Laufrades (1) und des zweifachen axialen Abstandes t1 ergibt.2. Kraftstofförderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand t1 zwischen Laufrad (1) und axialer Förderkanalwandung (22) und der radiale Abstand t? zwischen dem Laufradumfang (23) und der radialen Förderkanalwandung (2k) annähernd gleich groß sind.
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