DE4322370C2 - Flüssigkeitspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitspumpe, ins­ besondere Kraftstoffpumpe, mit einem scheibenförmigen Pum­ penrad, das in einem Pumpengehäuse drehbar antreibbar ange­ ordnet ist und an dessen Stirnseiten Gehäusewandungen des Pumpengehäuses in Anlage sind, mit einem Lamellenring aus radial gerichteten Lamellen des Pumpenrades, mit einem ra­ dial umlaufend in einer Gehäusewand ausgebildeten Förder­ kanal, der sich im Bereich des Lamellenrings von einer An­ saugöffnung bis zu einer Auslaßöffnung erstreckt, sowie mit einem sich radial innenseitig etwa parallel zum Förderkanal erstreckend in der Gehäusewand ausgebildeten Nebenkanal, in dessen auslaßöffnungsnahen Bereich eine Entgasungsbohrung mündet.

Derartige Pumpen werden in großem Umfang als Kraftstoffpum­ pen in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Dabei muß sichergestellt sein, daß der Brennkraftmaschine unter allen denkbaren Be­ triebsbedingungen immer genügend Kraftstoff zur Verfügung gestellt wird. Bekanntlich verschlechtert sich der Wir­ kungsgrad einer Flüssigkeitspumpe ganz erheblich, wenn das Fördermedium gasförmige Anteile enthält. Da jeder Kraft­ stoff aus einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen mit unter­ schiedlichen Siedepunkten besteht, ist es unvermeidbar, daß insbesondere bei hohen Außentemperaturen und auf hoch über dem Meeresspiegel liegenden Paßstraßen Ausgasungen auftreten. Außerdem trägt die im Überschuß geförderte und aus dem heißen Motorbereich in den Tank zurücklaufende Kraftstoffmenge zu einer Erhöhung der Temperatur des Kraftstoffvorrats im Tank und einer dementsprechend höheren Ausgasung bei. Schließlich können auch lange Vollastfahrten und anschließendes Abstellen des Fahrzeugs in der prallen Sonne zu einem starken Ausgasen und zu Schwierigkeiten beim Wiederanlassen führen.

Um die mit dem Ausgasen verbundenen Einbußen an Wirkungsgrad auszuschließen, zumindest aber zu begrenzen, sind Flüssigkeitspumpen daher nahe der Auslaßöffnung mit einer Entgasungsbohrung versehen, durch die das aufgrund von den Zentrifugalkräften vom Kraftstoff getrennte Gas entweichen kann. Diese Maßnahme hat sich jedoch unter extremen Bedingungen als nicht ausreichend zuverlässig erwiesen, insbesondere auch im Hinblick auf neue Kraftstoffzusätze und Kraftstoffmischungen beim Betanken des Fahrzeugs mit unterschiedlichen Qualitäten.

Eine Flüssigkeitspumpe der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 40 20 520 bekannt, wobei der Nebenkanal mit radialem Abstand innerhalb des Förderkanals angeordnet und über einen Spalt geringer axialer Breite zwischen einer Stirnseite des Pumpenrades und der Gehäusewandung des Pumpengehäuses ausgebildet ist.

Weiterhin ist aus der DE-OS 40 39 712 eine Flüssigkeitspumpe bekannt, bei der ein nutartiger Nebenkanal gleichbleibenden Querschnitts den Fußbereich teilweise überdeckt und den Förderkanal und die Entgasungsbohrung in radialer Richtung verbindet.

Die prioritätsältere, nicht vorveröffentlichte DE-OS 42 09 126 zeigt eine Flüssigkeitspumpe mit der Anordnung von Schrägflächen, die den Förderkanal radial innen mit geringer axialer Erstreckung erweitern und auf diese Weise mit der Entgasungsbohrung verbinden.

Es besteht somit die Aufgabe, eine Flüssigkeitspumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der Beeinträchtigungen des Wirkungsgrades auch unter ungünstigsten Bedingungen vermieden, zumindest aber soweit reduziert werden, daß eine ausreichende Versorgung der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff unter allen Umständen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Nebenkanal den radial nach innen gerichteten Fußbereich des Lamellenrings überdeckend ausgebildet ist und über einen Spalt geringer radialer Erstreckung mit dem Förderkanal verbunden ist.

Durch den Spalt geringer radialer Erstreckung kann das im Fußbereich des Förderkanals sich sammelnde Gas auf kurzem Weg und ohne Überwindung eines Drosselquerschnitts in den Nebenkanal gelangen und dort in dem Nebenkanal durch den Fußbereich der Lamellen bis zur Entgasungsbohrung befördert werden. Dies führt über die gesamte Erstreckung des Nebenkanals zu einer sicheren Trennung von Gas und Kraftstoff sowie zu einer getrennten Weiterförderung dieser beiden Substanzen zur Auslaßöffnung bzw. zur Entgasungsbohrung.

Weist der Spalt eine geringere axiale Breite auf als der Nebenkanal, so bleibt auch während seiner Weiterförderung das Gas weitgehend in dem Nebenkanal gefangen und kann nicht in den Förderkanal zurückgelangen.

Die Sicherheit bei der getrennten Förderung des Gases im Nebenkanal wird noch erhöht, wenn der Nebenkanal einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit zwei senkrecht zum Pumpenrad verlaufenden Wandungsabschnitten besitzt.

Ist der Querschnitt des Förderkanals radial zum Nebenkanal hin sich keilförmig auf die Breite des Spalts verengend ausgebildet, so erfolgt eine besonders günstige Hinführung des vom Kraftstoff ausgasenden Gases zum Spalt und zum Nebenkanal.

Zur sicheren Trennung des Gases von dem Kraftstoff kann der Übergang vom Förderkanal zum Nebenkanal eine Trennlippe bildend scharfkantig ausgebildet sein.

Vorzugsweise beträgt der Querschnitt des Nebenkanals 4 bis 6% des Förderkanalqueschnitts.

Erstreckt sich der Nebenkanal etwa vom Bereich der Ansaug­ öffnung bis etwa zum Bereich der Auslaßöffnung, so kann weitgehend entlang des ganzen Förderwegs und somit über eine lange Strecke ein Separieren des Gases erfolgen, so daß der zur Auslaßöffnung gelangende Kraftstoff zu einem sehr hohen Maß entgast ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Flüssigkeitspumpe im Querschnitt,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt "x" aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht der inneren Stirnseite des rechten Gehäuseteils der Pumpe nach Fig. 1.

Die dargestellte Flüssigkeitspumpe ist eine Peripheralpumpe und besitzt ein aus zwei etwa topfartigen Gehäuseteilen be­ stehendes Pumpengehäuse 13, in dessen Pumpenkammer 14 ein an seiner umlaufenden Peripherie einen Lamellenring 11 mit radial gerichteten Lamellen 15 aufweisendes Pumpenrad 1 an­ geordnet ist. Durch eine koaxial mit dem Pumpenrad 1 ver­ bundene, aus dem Pumpengehäuse 13 herausgeführte Welle 10 ist das Pumpenrad 1 drehbar antreibbar.

Im radial etwa mittleren Bereich liegen die Gehäusewandun­ gen 2 des Pumpengehäuses 13 an den Stirnseiten des Pumpen­ rades 1 an.

Den Lamellenring 11 weitgehend radial umschließend ist im Pumpengehäuse 13 ein Förderkanal 5 ausgebildet, der sich axial zu beiden Seiten des Pumpenrads 1 von seinem radial äußeren Bereich her keilförmig zum Fußbereich 12 des Lamel­ lenrings 11 an den Stirnseiten des Pumpenrads 1 hin veren­ gend ausgebildet ist.

Wie in Fig. 3 zu sehen ist, erstreckt sich der Förderkanal 5 von einer Ansaugöffnung 3 bis zu einer Auslaßöffnung 4 über etwa 320 Grad.

Der Bereich zwischen Auslaßöffnung 4 und Ansaugöffnung 3 liegt an der Stirnseite des Pumpenrads 1 an und bildet einen Abstreifer 16.

Im rechten Gehäuseteil des Pumpengehäuses 13 ist den Fußbe­ reich 12 des Lamellenrings 11 überdeckend unmittelbar neben dem Förderkanal 5 ein Nebenkanal 7 ausgebildet, der sich weitgehend vom Bereich der Ansaugöffnung 3 bis zum Bereich der Auslaßöffnung 4 erstreckt.

Der Nebenkanal 7 ist über einen Spalt 8 geringer radialer Erstreckung mit dem Förderkanal 5 verbunden, wobei der Spalt 8 eine geringere axiale Tiefe aufweist als der Neben­ kanal 7.

Der Nebenkanal 7 besitzt einen rechteckigen Querschnitt mit zwei senkrecht zur Stirnseite des Pumpenrads 1 verlaufenden Wandungsabschnitten 9.

Durch die keilförmig sich verengende Ausbildung des Förder­ kanals 5 ist im Bereich des Spaltes 8 der Übergang vom För­ derkanal 5 zum Nebenkanal 7 als scharfkantige Trennlippe 17 ausgebildet.

In das Ende des Nebenkanals 7 nahe der Auslaßöffnung 4 mün­ det eine nach außen geführte Entgasungsbohrung 6.

Im Betrieb der Flüssigkeitspumpe wird durch die Lamellen 15 des Lamellenrings 11 Kraftstoff im Förderkanal 5 von der Ansaugöffnung 3 zur Auslaßöffnung 4 gefördert. Die dabei auf den Kraftstoff einwirkenden Zentrifugalkräfte bewirken, daß die leichteren Gasbestandteile im Kraftstoff radial nach innen im Förderkanal 5 wandern. Durch den sich dort weitgehend über die ganze Länge des Förderkanals 5 er­ streckenden Nebenkanal 7 können die Gasbestandteile über eine lange Strecke hinweg durch den Spalt 8 von dem Kraft­ stoff abgeschieden werden, so daß ein hohen Maß an Entga­ sung erreicht wird.

Das in dem Nebenkanal 7 gefangene Gas wird getrennt vom Kraftstoff durch den Fußbereich 12 des Lamellenrings 11 ebenfalls in Drehrichtung des Pumpenrads 1 gefördert und gelangt so zur Entgasungsbohrung 6 und nach außen.

Claims (7)

1. Flüssigkeitspumpe, insbesondere Kraftstoffpumpe, mit einem scheibenförmigen Pumpenrad, das in einem Pumpengehäuse drehbar antreibbar angeordnet ist und an dessen Stirnseiten Gehäusewandungen des Pumpengehäuses in Anlage sind, mit einem Lamellenring aus radial gerichteten Lamellen des Pumpenrades, mit einem radial umlaufend in einer Gehäusewand ausgebildeten Förderkanal, der sich im Bereich des Lamellenrings von einer Ansaugöffnung bis zu einer Auslaßöffnung erstreckt, sowie mit einem sich radial innenseitig etwa parallel zum Förderkanal erstreckend in der Gehäusewand ausgebildeten Nebenkanal, in dessen auslaßöffnungsnahen Bereich eine Entgasungsbohrung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenkanal (7) den radial nach innen gerichteten Fußbereich (12) des Lamellenrings (11) überdeckend ausgebildet ist und über einen Spalt (8) geringer radialer Erstreckung mit dem Förderkanal (5) verbunden ist.

2. Flüssigkeitspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (8) eine geringere axiale Breite aufweist als der Nebenkanal (7).

3. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenkanal (7) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit zwei senkrecht zum Pumpenrad (1) verlaufenden Wandungsabschnitten (9) be­ sitzt.

4. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des För­ derkanals (5) radial zum Nebenkanal (7) hin sich keilförmig auf die Breite des Spalts (8) verengend ausgebildet ist.

5. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom Förderka­ nal (5) zum Nebenkanal (7) scharfkantig ausgebildet ist.

6. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Neben­ kanals (7) 4 bis 6% des Förderkanalquerschnitts beträgt.

7. Flüssigkeitspumpe nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Nebenkanal (7) etwa vom Bereich der Ansaugöffnung (3) bis etwa zum Bereich der Auslaßöffnung (4) erstreckt.