DE4142268A1 - Kraftstoff-foerdereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Förderein­ richtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine mit einem im wesentlichen zylindrischen Förderaggregat, das im Vorratstank angeordnet ist, wobei wenigstens der zylindrische Randbereich des För­ deraggregats von einem die vom Förderaggregat erzeugten Geräusche dämpfenden Dämpfelement umschlossen ist.

Bei einer derartigen Kraftstoff-Fördereinrichtung ist es bekannt, daß das Dämpfelement eine die Zylinderwand des Förderaggregats umschließende, geschlossene gasgefüllte Kammer ist. Dabei kann ein geschlossenporiger Schaum mit seinen Poren die Kammern bilden. Diese Kraftstoff-Förder­ einrichtung hat den Nachteil, daß es grundsätzlich schwie­ rig ist, eine Gasfüllung in den Kammern dauerhaft sicherzu­ stellen. Bei Gasverlust durch Beschädigungen oder länger­ fristige Ausdiffusion verliert das Dämpfelement zumindest teilweise seine Wirkung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kraftstoff-Förder­ einrichtung zu schaffen, deren hohe Geräuschdämpfung dauer­ haft sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Dämpfelement aus einem porösen, offenporigen Sinterwerk­ stoff besteht. Durch diese Ausbildung sind die Poren des vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Dämpfelementes zumindest weitgehend mit Kraftstoff gefüllt, so daß ein Gasverlust ohne Verlust der Schalldämpfwirkung ist. Diese wird dadurch erreicht, daß beim Durchströmen der Schallwel­ len durch das poröse Sintermaterial eine Schallabsorption an den unregelmäßigen Oberflächen der Partikel in den Porengängen erfolgt.

Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn der Sinterwerk­ stoff aus Partikeln unregelmäßiger Oberfläche besteht.

Ist darüber hinaus der Sinterwerkstoff ein elastischer Werkstoff, so bewirken die Schallwellen Deformationen und damit eine innere Reibung des Werkstoffs, wodurch eine Energieumwandlung in Wärme erfolgt und somit eine Fort­ pflanzung der Schallwellen erheblich verhindert wird.

Die Porenweite des Sinterwerkstoffs kann etwa eine Größe zwischen 10 µm und 200 µm, vorzugsweise zwischen 20 µm und 100 µm betragen.

Eine Vervielfachung der Dämpfwirkung kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß das Dämpfelement mehr­ wandig ausgebildet ist.

Eine Möglichkeit der Anordnung des Dämpfelements besteht darin, daß das Dämpfelement das Förderaggregat an dessen zylindrischem Wandbereich anliegend umschließt oder sogar das Gehäuse des Förderaggregats bildet.

In einer anderen vorteilhaften Ausbildung umschließt das Dämpfelement topfartig das Förderaggregat in einem Abstand.

Weist das Dämpfelement zumindest an einem seiner axialen Enden einen radial nach innen gerichteten Flansch auf, mit dem es an dem Förderaggregat dieses umschließend in Anlage ist, so wird auch eine erhebliche Schallabsorption in axialer Richtung erreicht.

Weist das Förderaggregat einen vorzugsweise axial zum Boden des Vorratstanks gerichteten Saugstutzen auf, der von einem Dämpfungsstutzen des Dämpfelements umschlossen ist, so wird auch eine Schallübertragung im Bereich des Saugstutzens gedämpft.

Diese Dämpfung kann noch weitergesteigert werden, wenn das den Boden des Vorratstanks zugewandte Ende des Dämpfungs­ stutzens geschlossen ausgebildet ist. Dabei bildet in Dop­ pelfunktion der Dämpfungsstutzen gleichzeitig einen Kraft­ stoffilter.

Um eine Schalldämmung axial nach oben von dem Förderaggre­ gat zu erhalten, kann der dem Boden des Vorratstanks abge­ wandte stirnseitige Bereich des Förderaggregats vom Dämpf­ element umschlossen sein.

In optimaler Ausbildung kann das Förderaggregat zumindest weitgehend vom Dämpfelement eingekapselt sein.

Um eine einfache Montage und Herstellbarkeit des Dämpfele­ ments zu ermöglichen kann das Dämpfelement mehrteilig aus­ gebildet sein.

Förderaggregat und Dämpfelement können in einem geschlosse­ nen am Boden des Vorratstanks befestigbaren Kraftstoffbe­ hälter angeordnet und von diesem unter Bildung eines Ring­ raums zwischen Förderaggregat und Kraftstoffbehälter umschlossen sein. Dabei kann in den Ringraum von der ersten Stufe eines zweistufigen Förderaggregats sowie ggf. von einem Rücklauf eines Einspritzsystems Kraftstoff gefördert und von dort durch die zweite Stufe des Förderaggregats ansaugbar sein. Da das Dämpfelement flüssigkeitsdurchlässig ist, erfolgt durch das Dämpfelement keine Trennung des Ringraums in mehrere Räume.

Vorzugsweise ist das Dämpfelement in einem radialen Abstand zu dem Kraftstoffbehälter in dem Ringraum angeordnet, da auf diese Weise durch die freie elastische Beweglichkeit des Dämpfelements eine weitere Schallreduzierung erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dämpfelement zumin­ dest in einem der axialen Endbereiche einen an der Mantel­ fläche des Förderaggregats anliegenden Kragen besitzt, der radial von dem Boden und/oder dem Deckelbereich des Kraft­ stoffbehälters umschlossen ist. Dabei wird das Förderaggre­ gat von dem Kraftstoffbehälter getragen, wobei gleichzeitig die Verbindung zwischen Förderaggregat und Kraftstoffbehäl­ ter körperschallgedämpft ist.

Zur Abdichtung des Ringraums zum Vorratstank kann zwischen der Mantelfläche des Förderaggregats und dem Kragen ein O- Ring angeordnet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt einer Kraftstoff-Fördereinrichtung.

Die in der Figur dargestellte Kraftstoff-Fördereinrichtung besitzt ein zweistufiges Förderaggregat 1, dessen erste Pumpenstufe eine als Peripheralradpumpe ausgebildete Vor­ förderpumpe 2 und dessen zweite Pumpenstufe eine als Gero­ torpumpe ausgebildete Hauptförderpumpe 3 ist. Die Rotoren beider Pumpen 2 und 3 sind auf derselben Antriebsachse 4 angeordnet, welche durch einen E-Motor 5 drehbar antreibbar sind.

E-Motor 5 und Pumpen 2 und 3 bilden das in einem gemeinsa­ men Gehäuse 6 angeordnete mit der Antriebsachse 4 senkrecht zum Behälter 7 eines Vorratstanks angeordnete Förder­ aggregat 1. Dieses Förderaggregat 1 ist in einem Kraft­ stoffbehälter 8 derart angeordnet, daß zwischen der etwa zylindrischen Mantelfläche des Förderaggregats 1 und der diese umgebenden Wand des Kraftstoffbehälters 8 ein Ring­ raum 9 gebildet ist.

Der Kraftstoffbehälter 8 ist über schwingungsentkoppelnde elastische Verbindungselemente 10 mit einer Haltevorrich­ tung 11 verbunden, die den Kraftstoffbehälter 8 trägt. Die Haltevorrichtung 11 besitzt an ihrem dem Boden 7 zuge­ wandten Ende einen Bajonettring 12, mittels dem sie an einem entsprechenden bodenfesten Bajonettgegenring 13 befe­ stigbar ist.

Das Förderaggregat 1 besitzt einen koaxial zum Boden 7 des Vorratstanks gerichteten Saugstutzen 25, der in den vom Bajonettgegenring 13 umschlossenen, mit dem Vorratstank kommunizierenden Bereich mündet und über den die Vorförder­ pumpe 2 aus dem Vorratstank Kraftstoff ansaugt.

Von der Vorförderpumpe 2 wird über deren Druckauslaß 14 der Kraftstoff in den Ringraum 9 gefördert, von wo wiederum über einen Sauganschluß 15 der Kraftstoff von der Hauptförderpumpe 3 angesaugt wird. Die Hauptförderpumpe 3 fördert den Kraftstoff durch das Gehäuse des E-Motors 5 und ein Rückschlagventil 16 zu einem Druckanschluß 17, von wo er über eine Schlauchleitung 18 zu einem nicht dargestell­ ten Verbrennungsmotor gelangt.

Ein Rücklauf von dem Verbrennungsmotor mündet über einen Rücklaufanschluß 19 ebenfalls in den Ringraum 9, so daß dieser auch den überschüssigen zurückgeführten Kraftstoff aufnimmt.

An der Außenseite des Kraftstoffbehälters 8 ist weiterhin mit einem Ende ein Schwimmerhebel 20 schwenkbar gelagert, der an seinem anderen freien Ende einen Schwimmer 21 trägt und weiterhin mit einem Schleifer an einem am Kraftstoffbe­ hälter 8 angeordneten Potentiometer 22 entlanggleitet.

Mit Abstand sowohl zum etwa zylindrischen Mantelbereich des Förderaggregats 1 als auch zur Innenwand des Kraftstoffbe­ hälters 8 ist im Ringraum 9 ein etwa rohrförmiges Dämpfele­ ment 23 angeordnet. Das Dämpfelement 23 besteht aus einem porösen offenporigen Sinterwerkstoff, dessen Partikel eine unregelmäßige Oberfläche besitzen und der einen elastischen weichen Werkstoff aus Kunststoff bildet.

Bodenseitig besitzt das Dämpfelement 23 einen radial nach innen gerichteten Flansch 24, an den sich ein in geringem Abstand den Saugstutzen 25 umschließender zum Boden 7 hin­ führender Dämpfungsstutzen 26 anschließt. Zwischen Saug­ stutzen 25 und Dämpfungsstutzen 26 ist ein O-Ring 27 ange­ ordnet. Der Kraftstoffbehälter 8 besitzt ebenfalls einen Boden 28, an dem der Flansch 24 des Dämpfelements 23 auf­ liegt und der mit der radial umlaufenden Randfläche einer in ihm ausgebildeten Ausnehmung 29 gegen den Dämpfungsstut­ zen 26 anliegt. Durch die Verspannung, mit der der Saugstutzen 25 über den O-Ring und den Dämpfungsstutzen 26 in der Ausnehmung 29 angeordnet ist, ist das Förderaggregat 1 im Kraftstoffbehälter 8 gehalten.

An seinem dem Boden 7 abgewandten Bereich ist der Kraft­ stoffbehälter 8 durch einen eingesetzten Deckel 30 ver­ schlossen. Der Deckel 30 besitzt einen mit geringem Abstand den oberen Bereich des Förderaggregats 1 umschließenden Stutzen 31. Sowohl die ringförmige innenseitige Fläche des Deckels 30 als auch der Stutzen 31 sind mit einem separaten schichtartigen Teil des Dämpfungselements 23′ versehen, wobei der Stutzen 31 kragenartig sowohl radial innen als auch radial außen das Dämpfungselement 23′ trägt.

Zwischen dem innenseitig auf dem Stutzen 31 aufgebrachten Dämpfungselement 23′ und dem Förderaggregat 1 ist auf glei­ che Art wie an dessen bodenseitigem Ende ein O-Ring 32 angeordnet, so daß auch hier das Förderaggregat 1 unter Vorspannung am Kraftstoffbehälter 8 befestigt gehalten ist.

Auf dem dem Boden 7 abgewandten stirnseitigen Bereich ist das Förderaggregat durch ein weiteres topfförmiges Teil des Dämpfungselements 23′′ abgedeckt, dessen Topfrand auf dem Deckel 30 des Kraftstoffbehälters 8 befestigt ist.

Desgleichen kann auch der Bereich unter dem Förderaggregat 1 durch ein nicht dargestelltes Dämpfelement versehen sein, das direkt auf dem Boden 7 des Behälters angeordnet sein kann. Dazu kann z. B. der vom Bajonettgegenring 13 umschlos­ sene Bereich des Bodens 7 mit dem Dämpfelement ausgelegt sein.

Claims (18)

1. Kraftstoff-Fördereinrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zu einer Brennkraftmaschine mit einem im wesentlichen zylindrischen Förderaggregat, das im Vor­ ratstank angeordnet ist, wobei wenigstens der zylindrische Wandbereich des Förderaggregats von einem die vom Förderag­ gregat erzeugten Geräusche dämpfenden Dämpfelement um­ schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement (23, 23′, 23′′) aus einem porösen, offenporigen Sinterwerk­ stoff besteht.

2. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterwerkstoff aus Partikeln unre­ gelmäßiger Oberfläche besteht.

3. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterwerk­ stoff ein elastischer Werkstoff ist.

4. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenweite des Sinterwerkstoffs etwa eine Größe zwischen 10 µm und 200 µm beträgt.

5. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenweite des Sinterwerkstoffs etwa eine Größe zwischen 20 µm und 100 µm beträgt.

6. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement mehrwandig ausgebildet ist.

7. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement das Förderaggregat an dessen zylindrischem Wandbereich anliegend umschließt.

8. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement (23) topfartig das Förderaggregat (1) in einem Abstand umschließt.

9. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement (23) zumindest an einem seiner axialen Enden einen radial nach innen gerich­ teten Flansch (24) aufweist, mit dem es an dem Förderaggre­ gat (1) dieses umschließend in Anlage ist.

10. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderag­ gregat (1) einen vorzugsweise axial zum Boden (7) des Vor­ ratstanks gerichteten Saugstutzen (25) aufweist, der von einem Dämpfungsstutzen (26) des Dämpfelements (23) umschlossen ist.

11. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das den Boden (7) des Vorratstanks zugewandte Ende des Dämpfungsstutzen (26) geschlossen aus­ gebildet ist.

12. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Boden (7) des Vorratstanks abgewandte stirnseitige Bereich des Förderaggregats (1) vom Dämpfelement (23′′) umschlossen ist.

13. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderag­ gregat (1) zumindest weitgehend vom Dämpfelement (23, 23′, 23′′) eingekapselt ist.

14. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfele­ ment (23, 23′, 23′′) mehrteilig ausgebildet ist.

15. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Förderag­ gregat (1) und Dämpfelement (23) in einem geschlossen, am Boden (7) des Vorratstanks befestigbaren Kraftstoffbehälter (8) angeordnet und von diesem unter Bildung eines Ringraums (9) zwischen Förderaggregat (1) und Kraftstoffbehälter (8) umschlossen sind.

16. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement (23) in einem radialen Abstand von dem Kraftstoffbehälter (8) in dem Ringraum (9) angeordnet ist.

17. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfelement (23′) zumindest in einem der axialen Endbereiche einen an der Mantelfläche des Förderaggregats (1) anliegenden Kragen besitzt, der radial von dem Boden und/oder dem Deckelbereich des Kraftstoffbe­ hälters (8) umschlossen ist.

18. Kraftstoff-Fördereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mantelfläche des Förderag­ gregats (1) und dem Kragen ein O-Ring (32) angeordnet ist.