DE4000341C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe für Kraftfahr zeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a fuel pump for motor vehicles witness according to the preamble of claim 1.
Aus der US-PS 47 93 766 ist eine derartige Kraftstoffpumpe bekannt, bei welcher der Kraftstoffdampf von dem übrigen geförderten Kraftstoff durch Fliehkraft getrennt wird und durch einen Kanal in den Kraftstofftank zurückgeführt wird. Die Kraftstoffpumpe hat ein Laufrad, welches in einer ringförmigen Pumpenkammer rotiert, wobei aufgrund der Fliehkraft der schwerere flüssige Kraftstoff zum Außendurchmesser der Pumpenkammer getrieben wird und der leichtere Dampf zum Innendurchmesser der Pumpenkammer gedrängt wird. Der Innendurchmesserbereich der Pumpenkammer ist über einen Kanal mit dem Kraftstofftank verbunden. Da der Dampf direkt aus der Pumpenkammer abgeschieden wird, ist es unvermeidlich, daß dieser Dampf komprimiert wird und deshalb unter relativ starkem Ausströmgeräusch durch den vorgenannten Kanal in den im wesentlichen unter Umgebungsdruck stehenden Kraftstofftank zurück abgeschieden wird.Such a fuel pump is known from US Pat. No. 4,793,766 known in which the fuel vapor from the rest delivered fuel is separated by centrifugal force and is returned through a channel into the fuel tank. The fuel pump has an impeller which is in an annular shape Pump chamber rotates, due to the centrifugal force the heavier liquid fuel to the outside diameter the pump chamber is driven and the lighter steam is pushed to the inside diameter of the pump chamber. The Inner diameter area of the pump chamber is via a channel connected to the fuel tank. Because the steam is direct is separated from the pump chamber, it is inevitable that this vapor is compressed and therefore under relatively strong outflow noise through the aforementioned channel in the essentially under ambient pressure Fuel tank is deposited back.
Die Fig. 9 zeigt den Kurvenverlauf der Beziehung zwischen dem Schalldruck und der Frequenz des an einem Punkt M gemessenen Ausströmgeräusches derartiger herkömmlicher Kraftstoffpumpen. Der Punkt M ist etwa 10 cm von der Oberfläche des Kraftstoffbehälters entfernt. Durch die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 6 22 14 294 und 62-1 21 891 sind Maßnahmen zum Unterdrücken des durch eine Kraftstoffpumpe erzeugten Geräusches bzw. Lärms bekannt. Nach der erstgenannten Offenlegungsschrift erstreckt sich ein Dampfausströmkanal von der Dampfdüse in den oberen Raum des Kraft stofftanks, der sich oberhalb des Kraftstoffpegels befindet. In der letztgenannten Offenlegungsschrift ist ein langgestreckter Kanal offenbart, der an der Dampfdüse beginnt. In beiden Fällen sind langgestreckte bzw. verlängerte Kanäle vorgesehen, um von der Kraftstoffpumpe ausgehenden Lärm bzw. ausgehende Geräusche zu unterdrücken. Fig. 9 shows the graph of the relationship between the sound pressure and the frequency of the outflow noise measured at a point M of such conventional fuel pumps. The point M is about 10 cm from the surface of the fuel tank. Measures for suppressing the noise or noise generated by a fuel pump are known from Japanese Patent Laid-Open Nos. 6 22 14 294 and 62-1 21 891. According to the first-mentioned publication, a steam outflow channel extends from the steam nozzle into the upper space of the fuel tank, which is above the fuel level. In the latter publication, an elongated channel is disclosed, which begins at the steam nozzle. In both cases, elongated or elongated channels are provided in order to suppress noise or noise emanating from the fuel pump.
Diese Maßnahmen sind jedoch vorgesehen, um Geräusche mit einer relativ hohen Frequenz (4 bis 6 kHz) zu unterdrücken, die am Umfang eines Laufrades entstehen; sie sind nicht dazu vorgesehen, das Ausströmgeräusch mit einer relativ geringen Frequenz (2 kHz oder weniger), das durch die Dampfdüse hervorgerufen wird, zu unterdrücken.However, these measures are provided to avoid noise suppress a relatively high frequency (4 to 6 kHz), that arise on the circumference of an impeller; they are not for that provided the outflow noise with a relatively low Frequency (2 kHz or less) passing through the steam nozzle is suppressed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kraftstoff pumpe zu schaffen, in der das Ausströmgeräusch von Kraft stoffdampf unterdrückt wird, das mit einer relativ geringen Frequenz durch den in den Kraftstoffbehälter über eine Dampfdüse gelangenden Kraftstoffdampf erzeugt wird.The invention has for its object a fuel create pump in which the outflow noise of force material vapor is suppressed with a relatively low Frequency through the in the fuel tank over a Steam nozzle passing fuel vapor is generated.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a pump with the Features of claim 1 solved.
Erfindungsgemäß wird, wenn der mit Dampf vermischte Kraft stoff aus der Pumpenkammer über die Dampfdüse durch die Ge räuschunterdrückungs- bzw. Geräuschdämpfungskammer und die Beschränkung bzw. Drosselstelle dem Inneren des Kraftstoff behälters zugeführt wird, der Druck des mit Dampf vermisch ten Kraftstoffes herabgesetzt und dessen Schwankungen wer den unterdrückt. Gleichzeitig wird die Wirkung der Druck minderung des mit Dampf vermischten Kraftstoffs und die Un terdrückung von dessen Druckschwankungen in der Geräusch dämpfungskammer durch die zwischen der Kammer und dem Kraftstoffbehälter ausgebildete Drosselstelle verstärkt. Dies führt dazu, daß das Ausströmgeräusch von mit Dampf vermischtem Kraftstoff nach dem Ausströmen aus der Dampf düse in das Innere eines Kraftstoffbehälters wirksam unter drückt wird.According to the invention, when the force mixed with steam material from the pump chamber via the steam nozzle through the Ge noise suppression or noise reduction chamber and the Restriction or throttling point inside the fuel Container is supplied, the pressure of the mixed with steam fuel and its fluctuations suppresses the. At the same time, the effect of pressure reduction of the fuel mixed with steam and the Un suppression of its pressure fluctuations in the noise damping chamber through the between the chamber and the Fuel tank trained throttle body reinforced. This causes the outflow noise from with steam mixed fuel after flowing out of the steam effective into the interior of a fuel tank is pressed.
Sechs Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kraft stoffpumpe werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigenSix embodiments of a force according to the invention material pump are explained with reference to the drawing. Show it
Fig. 1 einen Schnitt eines Teils einer Kraftstoffpumpe ge mäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbei spiel, Fig. 1 shows a section of part of a fuel pump accelerator as a first invention Ausführungsbei game,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 2 shows one of Fig. 1 corresponding illustration of a second embodiment according to the invention,
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 3 is a FIG. 1 corresponding view of a third embodiment according to the invention,
Fig. 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Teils einer Kraftstoffpumpe gemäß einem vier ten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, Fig. 4 is a partially sectioned perspective view of part of a fuel pump according to a four-th embodiment of the invention,
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht eines fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 5 is a Fig. 4 corresponding view of a fifth embodiment according to the invention,
Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht eines sechs ten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 6 is a Fig. 4 corresponding view of a six-th embodiment of the present invention,
Fig. 7 eine Ansicht von unten einer bekannten Kraftstoff pumpe, Fig. 7 is a bottom view of a known fuel pump,
Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie A-A nach Fig. 7 und Fig. 8 is a section along the line AA of FIG. 7 and
Fig. 9 einen charakteristischen Kurvenverlauf des an der Peripherie der bekannten Kraftstoffpumpe gemessenen Schalldruckes. Fig. 9 is a characteristic curve of the measured at the periphery of the known fuel pump sound pressure.
Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, ist eine Kraftstoffströmungsnut 40 an der oberen Oberfläche eines Gehäuseteils 26 ausgebildet. In entsprechender Weise werden eine erste Pumpenkammer 42 und eine nicht dargestellte zweite Pumpenkammer gebildet, die im wesentlichen einen C-förmigen Querschnitt entlang des Außenumfangs eines ersten bzw. eines zweiten Laufrades aufweisen. Die erste Pumpenkammer 42 ist mit einem Kraftstoffbehälter über eine, in dem Gehäuseteil 26 ausgebildete, Einlaßöffnung 48 verbunden.As shown in FIGS. 7 and 8, a fuel flow groove 40 is formed on the upper surface of a housing part 26 . In a corresponding manner, a first pump chamber 42 and a second pump chamber (not shown) are formed, which essentially have a C-shaped cross section along the outer circumference of a first and a second impeller. The first pump chamber 42 is connected to a fuel tank via an inlet opening 48 formed in the housing part 26 .
Gemäß der in Fig. 7 dargestellten Ansicht des Gehäuseteils 26 von unten ist an diesem eine mit der ersten Pumpenkammer 42 in Verbindung stehende Dampfdüse 50 kleinen Durchmessers ausgebildet, so daß in der ersten Pumpenkammer 42 entstehender Kraftstoffdampf abgeführt werden kann. Die Dampfdüse 50 ist in bezug auf einen Durchmesser des Gehäuseteils 26 an einer der Einlaßöffnung 48 gegenüberliegenden Stelle ausgebildet. Das Gehäuseteil 26 ist weiterhin mit einer radialen Nut 52 versehen, die mit der Dampfdüse 50 in Verbindung steht, um Kraftstoffdampf in den Kraftstoffbehälter zu führen.According to the embodiment shown in Fig. 7 view of the housing part 26 from below a standing with the first pump chamber 42 in connection steam nozzle 50 is formed of small diameter on the latter, so that 42 emerging fuel vapor can be discharged into the first pump chamber. The steam nozzle 50 is formed with respect to a diameter of the housing part 26 at a point opposite the inlet opening 48 . The housing part 26 is further provided with a radial groove 52 which is connected to the steam nozzle 50 in order to guide fuel vapor into the fuel tank.
Gemäß Fig. 8, die einen Querschnitt entsprechend der Linie A-A nach Fig. 7 zeigt, ist ein Puffer- bzw. Dämpfungselement 54 mit der unteren Oberfläche des Gehäuseteils 26 verbunden, so daß die Kraftstoffpumpe 2 über das Dämpfungsglied 54 an dem Träger 6 befestigt ist. Das Dämpfungsglied 54 ist so aufgebaut, daß es die radiale Nut 52 umgibt, um einen radialen Kanal 56 zu bilden, der über den Außenumfang des Gehäuseteils 26 gegenüber dem Kraftstofftank geöffnet ist. Demzufolge wird Kraftstoffdampf mit Kraftstoff durch die Dampfdüse 50 und den radialen Kanal 56 in den Kraftstoffbehälter geführt. According to Fig. 8, which shows a cross section along line AA of FIG. 7, a buffer or damping element 54 is connected to the lower surface of the housing part 26 so that the fuel pump 2 is fixed through the attenuator 54 on the carrier 6 . The damping member 54 is constructed so that it surrounds the radial groove 52 to form a radial channel 56 , which is opened over the outer circumference of the housing part 26 with respect to the fuel tank. As a result, fuel vapor with fuel is supplied through the steam nozzle 50 and the radial channel 56 into the fuel tank.
Während des Pumpvorganges entsteht in den Pumpenkammern aufgrund eines Temperaturanstiegs in dem Kraftstoffbehälter oder aufgrund einer Kraftstoffinduktion bzw. -ansaugung Kraftstoffdampf. Der Kraftstoffdampf wird mit Kraftstoff von der in dem Gehäuseteil 26 ausgebildeten Dampfdüse 50 durch den radialen Kanal 56 in den Kraftstoffbehälter geleitet; der Anteil des Kraftstoffdampfes der in dem, in das Gehäuse 8 eingebrachten Kraftstoff enthalten ist, kann somit herabgesetzt werden. Entsprechend wird der Anteil des Kraftstoffdampfes in dem über die Kraftstoffpumpe 2 zu einem nicht dargestellten Motor gepumpten Kraftstoff herabgesetzt; dadurch kann das Entstehen eines Dampfblaseneinschlusses bzw. einer Dampfsperre verhindert werden.During the pumping process, fuel vapor is generated in the pump chambers due to a temperature rise in the fuel tank or due to fuel induction or intake. The fuel vapor is conducted with fuel from the steam nozzle 50 formed in the housing part 26 through the radial channel 56 into the fuel tank; the proportion of the fuel vapor contained in the fuel introduced into the housing 8 can thus be reduced. The proportion of the fuel vapor in the fuel pumped via the fuel pump 2 to an engine (not shown) is correspondingly reduced; this can prevent the formation of a vapor bubble inclusion or a vapor barrier.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuseteil 26 mit einer Dampfdüse 50 und einer ra dialen Nut 52 versehen. Die Dampfdüse 50 steht mit einer ersten Pumpenkammer 42 und der radialen Nut 52 in Verbin dung, wie dies bei der bekannten Kraftstoffpumpe der Fall ist. Ein Dämpfungselement 54 ist am Boden des Gehäuseteils 26 befestigt. Das Dämpfungselement 54 ist mit einem Vor sprung 58 versehen, um das offene Ende (gemäß Fig. 1 das linke Ende) der radialen Nut 52 zu schließen. Mit dieser Anordnung wird eine Geräuschunterdrückungs- bzw. Geräusch dämpfungskammer 62 durch die radiale Nut 52 und das Dämp fungselement 54 gebildet. Der Vorsprung 58 ist weiterhin mit einer Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers verse hen; dies führt zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Be schränkung bzw. Drosselstelle. Die Kammer 62 steht somit über die Dampfdüse 50 mit der ersten Pumpenkammer 42 und über die Durchgangsöffnung 60 mit dem Inneren des Kraft stoffbehälters in Verbindung. Bei dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel beträgt das Volumen der Kammer 62 etwa 28 mm3. In the first embodiment shown in Fig. 1, the housing part 26 is provided with a steam nozzle 50 and a ra dialen groove 52 . The steam nozzle 50 is connected to a first pump chamber 42 and the radial groove 52 , as is the case with the known fuel pump. A damping element 54 is attached to the bottom of the housing part 26 . The damping element 54 is provided with a jump 58 before, in order to close the open end (according to FIG. 1, the left end) of the radial groove 52 . With this arrangement, a noise suppression chamber 62 is formed by the radial groove 52 and the damping element 54 . The projection 58 is also hen with a through opening 60 small diameter verses; this leads to the formation of the restriction or throttle point according to the invention. The chamber 62 is thus via the steam nozzle 50 with the first pump chamber 42 and through the passage opening 60 with the interior of the fuel tank in connection. In the preferred embodiment, the volume of the chamber 62 is approximately 28 mm 3 .
Während des Betriebs wird, wenn Kraftstoffdampf in der er sten Pumpenkammer 42 während des Pumpbetriebs der Kraft stoffpumpe 2 entsteht, der Kraftstoffdampf mit Kraftstoff durch die Dampfdüse 50 in die Kammer 62 geführt. Derartiger mit Dampf vermischter Kraftstoff strömt dann aus der Kammer 62 über die Durchgangsöffnung 60 in den Kraftstoffbehälter. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck des mit Dampf vermischten Kraftstoffs dadurch reduziert, daß dieser der Kammer 62 zugeführt worden ist und diese über die Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers, die eine Drosselstelle bildet, verlassen hat. Dies führt dazu, daß das Ausströmgeräusch des mit Dampf vermischten Kraftstoffs, beim Ausströmen aus der Dampfdüse 50 über die Kammer 62 und die Drosselstelle 60 in den Kraftstoffbehälter, vermindert werden kann.During operation, when fuel vapor is generated in the most pump chamber 42 during the pumping operation of the fuel pump 2 , the fuel vapor with fuel is passed through the steam nozzle 50 into the chamber 62 . Such fuel mixed with steam then flows from the chamber 62 through the passage opening 60 into the fuel tank. At this point in time, the pressure of the fuel mixed with steam is reduced by the fact that it has been supplied to the chamber 62 and has left it through the small-diameter passage opening 60 , which forms a throttle point. As a result, the outflow noise of the fuel mixed with steam can be reduced when it flows out of the steam nozzle 50 via the chamber 62 and the throttle point 60 into the fuel tank.
Für eine Messung des Schalldruckes sind die Durchmesser der Dampfdüse 50 und der Durchgangsöffnung 60 auf 1,2 mm bzw. 2,0 mm, auf 1,6 mm bzw. 1,2 mm oder auf 1,6 mm bzw. 1,3 mm festgelegt worden. Ein Vergleich der Ergebnisse mit dem in Fig. 9 für eine bekannte Kraftstoffpumpe dargestellten Kurvenverlauf zeigt, daß gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform das Geräusch aufgrund eines hohen Schalldruckes bei einer Frequenz nahe 0,6 kHz gedämpft wird. Weiterhin ist das Geräusch in einem Frequenzbereich von 0,8 kHz oder weniger im allgemeinen gedämpft oder verteilt.For a measurement of the sound pressure, the diameters of the steam nozzle 50 and the passage opening 60 are 1.2 mm or 2.0 mm, 1.6 mm or 1.2 mm or 1.6 mm or 1.3 mm fixed. A comparison of the results with the curve shown in FIG. 9 for a known fuel pump shows that, according to the embodiment described above, the noise is damped due to a high sound pressure at a frequency close to 0.6 kHz. Furthermore, the noise is generally attenuated or distributed in a frequency range of 0.8 kHz or less.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist eine aus Metall bestehende Kappe 64 beispielsweise durch Preßsitz, an dem Gehäuseteil 26 derart befestigt, daß die radiale Nut 52 geschlossen ist, wodurch eine Kammer 62 gebildet wird. Die Kappe 64 ist mit einer Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers versehen, die als Drosselstelle dient und die Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstofftanks verbindet. In the second exemplary embodiment shown in FIG. 2, a cap 64 made of metal is fastened to the housing part 26, for example by a press fit, in such a way that the radial groove 52 is closed, as a result of which a chamber 62 is formed. The cap 64 is provided with a through opening 60 of small diameter, which serves as a throttle point and connects the chamber 62 to the interior of the fuel tank.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist an dem Gehäuseteil 26 eine radiale Bohrung 66 ausgebil det, die mit der Dampfdüse 50 verbunden ist. Eine Kappe 68 ist beispielsweise mit Preßsitz mit dem offenen Ende der Bohrung 66 verbunden, um diese zu schließen und eine Kammer 62 zu bilden. Die Kappe 68 hat eine Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers, die als Drosselstelle die Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstofftanks 4 verbindet.In the third embodiment shown in FIG. 3, a radial bore 66 is ausgebil det on the housing part 26 , which is connected to the steam nozzle 50 . For example, a cap 68 is press-fitted to the open end of the bore 66 to close it and form a chamber 62 . The cap 68 has a through opening 60 of small diameter, which connects the chamber 62 to the interior of the fuel tank 4 as a throttle point.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau im wesentlichen der gleiche wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, daß eine ra diale Nut 70 anstelle der Durchgangsöffnung 60 des zweiten Ausführungsbeispiels vorhanden ist. Der Kanal für eine Ver bindung der Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstoffbehäl ters 4 ist somit durch die radiale Nut 70 der Kappe 64 und die radiale Nut 52 des Gehäuses 26 gebildet.In the fourth embodiment shown in Fig. 4, the structure is substantially the same as in the second embodiment, except that a ra diale groove 70 is provided instead of the through hole 60 of the second embodiment. The channel for a connection of the chamber 62 to the inside of the fuel tank 4 is thus formed by the radial groove 70 of the cap 64 and the radial groove 52 of the housing 26 .
Bei dem in Fig. 5 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel ist der Aufbau im wesentlichen der gleiche wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel; ein Unterschied besteht ledig lich darin, daß in der Kappe 64 drei Durchgangsöffnungen 60 ausgebildet sind.In the fifth embodiment shown in Fig. 5, the structure is substantially the same as in the second embodiment; the only difference is that three through openings 60 are formed in the cap 64 .
Bei dem in Fig. 6 dargestellten sechsten Ausführungsbei spiel ist das Gehäuseteil 26 mit einer axialen Bohrung 72 versehen, die mit der Dampfdüse 50 und mit zwei radialen Nuten 74 in Verbindung steht. Es ist weiterhin eine Abdeck platte 76 über Niete oder dergleichen mit dem Gehäuseteil 26 derart verbunden, daß die axiale Bohrung 72 und die ra dialen Nuten 74 abgedeckt sind. Dadurch werden die Kammer 62 und zwei Kanäle, die die Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstofftanks 4 verbinden, gebildet.In the sixth game Ausführungsbei shown in Fig. 6, the housing part 26 is provided with an axial bore 72 which communicates with the steam nozzle 50 and with two radial grooves 74 . There is also a cover plate 76 via rivets or the like connected to the housing part 26 such that the axial bore 72 and the ra dialen grooves 74 are covered. This forms the chamber 62 and two channels that connect the chamber 62 to the interior of the fuel tank 4 .
Claims (8)
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