DE4002452A1 - Fuel pump for engine - has combination of membrane pump and piston pump driven via tappet - Google Patents

Abstract

The pump for a combustion engine is driven by the engine. It comprises a housing, a tappet and two pumps driven by the tappet. The first pump is a membrane pump (9) and has a greater delivery volume than the second pump which is a piston pump (18). ADVANTAGAE - Compact pump in which the delivery of vapour and air bubbles in the fuel is eliminated.

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Brennstoff­ pumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a mechanical fuel pump according to the preamble of claim 1.

Derartige Brennstoffpumpem werden an das Gehäuse von Brennkraftmaschinen angesetzt und von der Brennkraftmaschine angetrieben und durch die Brenn­ kraftmaschine erwärmt, womit Dampfblasen im Brenn­ stoff entstehen können.Such fuel pumps are attached to the housing of internal combustion engines and of Internal combustion engine driven and by the Brenn engine warmed, causing steam bubbles in the combustion fabric can arise.

Aus der DE-C2 24 33 484 ist beispielsweise eine Brennstoffpumpe mit einer Membrane und einem Kolben mit unterschiedlicher Verdrängungswirkung bekannt, womit erreicht werden soll, daß der Füllvorgang auf Hin- und Rückhub bei einem Förderhub verteilt wird, womit die Gefahr von Kavitation im Brennstoff ver­ mieden werden soll.From DE-C2 24 33 484, for example Fuel pump with a diaphragm and a piston known with different displacement effects, with which the filling process is to be achieved A return stroke is distributed during a conveying stroke, which verifies the risk of cavitation in the fuel should be avoided.

Der Einsatz derartiger Pumpen auch für Einspritzun­ gen erfordert eine höhere Druckleistung, die durch eine zweistufige Pumpenwirkung erreicht werden kann. Auch bei einer solchen zweistufigen Brenn­ stoffpumpe sind Kavitation bzw. Dampf- und Luftbla­ senförderung zumindestens im Hochdruckbereich aus­ zuschließen.The use of such pumps also for injection gene requires a higher printing capacity a two-stage pump effect can be achieved can. Even with such a two-stage burning Material pumps are cavitation or steam and air blows funding at least in the high pressure range close.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffpumpe der angegebenen Art derart auszubilden, daß Dampf- und Luftblasen sicher ausgeschieden und nicht mehr von der zweiten Pumpenstufe erfaßt werden können.Proceeding from this, the object of the invention based on a fuel pump of the specified type form such that steam and air bubbles safely eliminated and no longer by the second Pump stage can be detected.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden, wobei vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 mit den Unteransprüchen angegeben sind. This task is characterized by the characteristics of Pa Features specified in claim 1 have been solved, taking advantageous developments of the subject according to claim 1 with the subclaims are.  

Mit der Erfindung ist eine kompakte Ausbildung ei­ ner mechanischen Brennstoffpumpe erreicht worden, bei der eine Förderung von Dampf- und Luftblasen im zur Brennkraftmaschine geförderten Brennstoff ausgeschlossen ist.With the invention is a compact training egg a mechanical fuel pump has been reached, where a promotion of steam and air bubbles in the fuel delivered to the internal combustion engine is excluded.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and will be below wrote.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße mechani­ sche Brennstoffpumpe 1 im Längsschnitt, gebildet aus einem an einem Gehäuse 2 einer Brennkraftma­ schine befestigbaren Pumpengehäuse 3, in dem ein von einer Druckfeder 4 belasteter, von der Brenn­ kraftmaschine entgegen der Federkraft bewegbarer Stößel 5 angeordnet ist. Der Stößel 5 ragt mit sei­ nem anderen Ende in einen Federtopf 6 hinein und stützt sich mit einem Kragen 7 gegen eine Druckfe­ der 8 ab, die sich andererseits am anderen Ende des Federtopfes abstützt. Der Federtopf 6 ist in Axial­ richtung beweglich und mit einer Membran 9 verbun­ den, die mittels eines Pumpenoberteils 10 mit ihrem äußeren Rand an das Pumpengehäuse 3 gespannt ist. Das Pumpenoberteil 10 bildet mit der Membrane 9 und dem Federtopf 6 eine Arbeitskammer 11, die über ein Saugventil 12 mit Brennstoff gefüllt wird durch die Rückstellbewegung des Stößels 5, die durch die Druckfeder 4 bewirkt wird, und über ein Druckventil 13 entleert wird durch die von der Brennkraftma­ schine bewirkte Hubbewegung des Stößels 5, die über die Druckfeder 8 auf den Federtopf 6 übertragen wird.The drawing shows an inventive mechanical cal fuel pump 1 in longitudinal section, formed from a to a housing 2 of an internal combustion engine attachable pump housing 3 , in which a loaded by a compression spring 4 , the internal combustion engine against the spring force movable plunger 5 is arranged. The plunger 5 protrudes with its other end into a spring cup 6 and is supported with a collar 7 against a Druckfe 8 , which is supported on the other end of the spring cup. The spring cup 6 is movable in the axial direction and with a diaphragm 9 which is stretched by means of a pump upper part 10 with its outer edge to the pump housing 3 . The upper pump part 10 forms with the diaphragm 9 and the spring cup 6, a working chamber 11 , which is filled with fuel via a suction valve 12 by the return movement of the plunger 5 , which is caused by the compression spring 4 , and is emptied via a pressure valve 13 by the the internal combustion engine caused stroke movement of the plunger 5 , which is transmitted to the spring cup 6 via the compression spring 8 .

Das Pumpenoberteil 10 weist eine in einer Führung 14 angeordnete Stößelstange 15 auf, die einerseits die Arbeitskammer 11 durchragt und in den Federtopf 6 hineinragt und dort gegen das Ende des Stößels 5 unter der Kraftwirkung einer Feder 16 gedrückt wird. The upper pump part 10 has a push rod 15 arranged in a guide 14 , which on the one hand projects through the working chamber 11 and projects into the spring cup 6 and is pressed there against the end of the push rod 5 under the force of a spring 16 .

Diese Feder 16 belastet einen im Pumpenoberteil in einer Zylinderbohrung 17 angeordneten Kolben 18, der sich gegen das andere Ende der Stößelstange 15 abstützt. Die Stößelstange 15 ist mit einer Roll­ membrane 19 verbunden, die andererseits mit dem Fe­ dertopf 6 verbunden ist, so daß die Arbeitskammer 11 gegen das zur Brennkraftmaschine hin offene Pum­ pengehäuse 3 abgedichtet ist. Die Zylinderbohrung 17 ist durch eine Blechkappe 20 abgedichtet, die einerseits einen Anschluß 21 mit einem Druckventil 22 für die Brennstofförderung zur Brennkraftma­ schine bildet und andererseits einen Ringraum 23 um die Wandung der Zylinderbohrung 17. In diesen Ring­ raum 23 mündet das Druckventil 13 der Arbeitskammer 11 hinein und aus diesem Ringraum 23 saugt der Kol­ ben Brennstoff in die sich bei Kolbenhub unterhalb des Kolbens 18 vergrößernde Zylinderbohrung 17, wo­ bei die sich oberhalb des Kolbens 18 verkleinernde Zylinderbohrung 17 über das Druckventil 22 in den Anschluß 21 entleert. Beim Rückhub des Kolbens 18 strömt der in der unteren Zylinderbohrung 17 ent­ haltene Brennstoff über ein im Kolben 18 angeordne­ tes Druckventil 24 in die obere Zylinderbohrung 17 ein.This spring 16 loads a piston 18 which is arranged in a cylinder bore 17 in the upper part of the pump and which is supported against the other end of the push rod 15 . The push rod 15 is provided with a roller membrane 19 is connected, which is on the other hand with the dertopf Fe 6 is connected, so that the working chamber 11 against the pen housing open towards the internal combustion engine Pum sealed. 3 The cylinder bore 17 is sealed by a sheet metal cap 20 which on the one hand forms a connection 21 with a pressure valve 22 for fuel delivery to the internal combustion engine and on the other hand an annular space 23 around the wall of the cylinder bore 17th In this annular space 23 , the pressure valve 13 opens into the working chamber 11 and from this annular space 23 , the piston sucks fuel into the cylinder bore 17 which enlarges when the piston is below the piston 18 , where the cylinder bore 17 which decreases above the piston 18 via the pressure valve 22 emptied into port 21 . During the return stroke of the piston 18 of the ent-preserved in the lower cylinder bore 17 via a fuel is arrange in the piston 18 tes pressure valve 24 flows into the upper cylinder bore 17th

Da die Membrane 9 bei einem Förderhub eine größere Verdrängung als der Kolben 18 erzeugt, steht bei jedem Förderhub eine Brennstoffmenge zur Verfügung, die durch den Kolbenhub nicht abgesaugt wird, so daß aus dem Ringraum 23 Überschußbrennstoff über einen aus dem oberen Teil des Ringraumes 23 ab­ gehenden Anschluß 25 zu einem Brennstofftank geför­ dert wird, aus dem die Arbeitskammer 11 gefüllt wird. Since the diaphragm 9 produces a greater displacement than the piston 18 during a delivery stroke, a quantity of fuel is available with each delivery stroke that is not sucked out by the piston stroke, so that excess fuel is discharged from the annular space 23 via one from the upper part of the annular space 23 continuous connection from the working chamber 11 is filled is white- water to a fuel tank 25.

Sollten durch den Förderhub der Membrane 9 Dampf­ und Luftblasen mit dem Brennstoff in den Ringraum 23 gefördert werden, dann wirkt der Ringraum 23 wie eine Dampfabscheidekammer, in der sich der Brenn­ stoff beruhigt, so daß Dampf- und Luftblasen aus dem Brennstoff austreten und sich sammeln können.Should be conveyed by the delivery stroke of the membrane 9 steam and air bubbles with the fuel in the annular space 23 , then the annular space 23 acts as a vapor separation chamber in which the fuel calms down, so that steam and air bubbles emerge from the fuel and collect can.

Dampf- und Luftblasen werden mit dem Über­ schußbrennstoff über den Anschluß 25 in den Brenn­ stofftank zurückgefördert.Vapor and air bubbles are returned with the excess fuel via the connection 25 into the fuel tank.

Der Anschluß 25 weist vorteilhafterweise einen Drosselabschnitt 26 auf, damit bei geringem Brenn­ stoffbedarf die im Federtopf 6 angeordnete Druckfe­ der 8 durch Einfedern die Bewegung der Membrane 9 beendet. Dabei wird jedoch die Übertragung der Be­ wegung des Stößels 5 auf die Stößelstange 15 und den Kolben 18 nicht beendet. Alternativ kann diese Beendigung jedoch durch Befestigung des Kolbens 18 an der Membrane 9 erreicht werden.The connection 25 advantageously has a throttle section 26 , so that with low fuel consumption, the arranged in the spring cup 6 Druckfe of 8 ends the movement of the diaphragm 9 by compression. However, the transmission of the movement of the tappet 5 to the push rod 15 and the piston 18 is not ended. Alternatively, however, this termination can be achieved by attaching the piston 18 to the membrane 9 .

Sofern beabsichtigt ist, daß im Ringraum 23 ein höherer Druck als atmosphärischer Druck herrschen soll, kann der Anschluß 25 noch ein Druckregelven­ til (nicht dargestellt) aufweisen, das jedoch abge­ stimmt sein muß mit der Kraft der Druckfeder 8 im Federtopf 6.If it is intended that a higher pressure than atmospheric pressure should prevail in the annular space 23 , the connection 25 may also have a pressure regulating valve (not shown), but this must be correct with the force of the compression spring 8 in the spring cup 6 .

Claims (4)

1. Mechanische Brennstoffpumpe für Brennkraftmaschi­ nen, die an der Brennkraftmaschine angeordnet und von dieser angetrieben wird, gebildet aus einem Pumpengehäuse, einem Stößel, einer von diesem Stößel angetriebenen Membranpumpe und einer von diesem Stößel angetriebenen Kolbenpumpe, wobei beide Pumpen hintereinander angeordnet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Membranpumpe (9) als erste Pumpe arbeitet und ein größeres Fördervolumen als die Kolbenpumpe (18) aufweist,
daß zwischen beiden Pumpen (9, 18) eine Dampfab­ scheidekammer (23) angeordnet ist, in die hinein die Membranpumpe (9) entleert und aus der die Kol­ benpumpe (18) saugt,
daß aus der Dampfabscheidekammer (23) ein Anschluß (25) zu einem Brennstofftank führt, durch den der Überschußbrennstoff aus der Dampfabscheidekammer (23) abfließt.1. Mechanical fuel pump for Brennkraftmaschi NEN, which is arranged on the internal combustion engine and driven by it, formed from a pump housing, a plunger, a diaphragm pump driven by this plunger and a piston pump driven by this plunger, both pumps being arranged one behind the other, as by characterized in that the diaphragm pump ( 9 ) operates as the first pump and has a larger delivery volume than the piston pump ( 18 ),
that between the two pumps ( 9 , 18 ) a Dampfab separating chamber ( 23 ) is arranged, into which the diaphragm pump ( 9 ) is emptied and from which the piston pump ( 18 ) sucks,
that from the steam separating chamber ( 23 ) a connection ( 25 ) leads to a fuel tank through which the excess fuel flows out of the steam separating chamber ( 23 ). 2. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschluß (25) einen Drosselab­ schnitt (26) aufweist.2. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the connection ( 25 ) has a Drosselab section ( 26 ). 3. Brennstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschluß (25) ein Druckventil aufweist.3. Fuel pump according to claim 1, characterized in that the connection ( 25 ) has a pressure valve. 4. Brennstoffpumpe nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (9) oder die Membrane (9) und der Kolben (18) durch eine gespannte Feder (8) mit dem Stößel (5) verbun­ den sind.4. Fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 9 ) or the membrane ( 9 ) and the piston ( 18 ) by a tensioned spring ( 8 ) with the plunger ( 5 ) are the verbun.