DE9104728U1 - Unit for pumping fuel from a storage tank to the internal combustion engine of a motor vehicle - Google Patents

Description

R. 24346
16.4.1991 Sa/KcNo. 24346
16.4.1991 Sa/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10

Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines KraftfahrzeugesUnit for pumping fuel from a storage tank to the internal combustion engine of a motor vehicle

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Förderaggregat nach der Gattung des Hauptanspruchs· Es ist schon ein solches Förderaggregat bekannt (DE-OS 35 09 374), bei dem eine Entgasungsbohrung im Kanal liegt. Dabei besteht die Möglichkeit, daß ein Teil der Dampfblasen in dem Fördermedium verbleibt.The invention is based on a conveying unit according to the type of the main claim. Such a conveying unit is already known (DE-OS 35 09 374), in which a degassing hole is located in the channel. There is the possibility that some of the steam bubbles remain in the conveying medium.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Förderaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich im Bereich der Dichtfläche eine besonders intensive Strömung zur Durchbrechung hin ergibt, die alle zwischen den Flügeln des Flügelrades vorhandene Dampfblasen aus der Förderkammer zwingt. Gleichzeitig wird aber auch ein geräuscharmer Betrieb des Förderaggregats gewährleistet. The conveying unit according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that in the area of the sealing surface a particularly intensive flow towards the opening is created, which forces all steam bubbles present between the blades of the impeller out of the conveying chamber. At the same time, however, a low-noise operation of the conveying unit is also guaranteed.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im HauptanspruchThe measures listed in the subclaims allow advantageous further developments and improvements of the main claim

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angegebenen Förderaggregats möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das druckseitige Ende des Seitenkanals mit einem radial außenliegenden Abschnitt in die Dichtfläche geführt ist und radial außerhalb der Durchbrechung rampenartig ausläuft, weil dadurch eine weitere Druckerhöhung erreicht wird, durch welche die Strömung zu der Durchbrechung hin intensiviert wird.specified delivery unit. It is particularly advantageous if the pressure-side end of the side channel is guided into the sealing surface with a radially outer section and runs out in a ramp-like manner radially outside the opening, because this achieves a further increase in pressure, which intensifies the flow towards the opening.

Zeichnungdrawing

Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine unmaßstäbliche Prinzipdarstellung einer zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff, Figur 2 ein zur Einrichtung gemäß Figur 1 gehörendes Förderaggregat in vergrößerter Darstellung, teilweise geschnitten, Figur 3 einen Schnitt durch das Förderaggregat gemäß Figur 2, entlang der Linie III-III, vergrößert dargestellt, Figur 4 einen Teilschnitt durch die Anordnung gemäß Figur 3, entlang der Linie IV-IV vergrößert dargestellt, mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung und Figur 5 den Teilschnitt gemäß Figur 4 mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Examples of embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figure 1 shows a non-scale schematic diagram of a device for pumping fuel belonging to a motor vehicle, Figure 2 shows a pumping unit belonging to the device according to Figure 1 in an enlarged view, partially in section, Figure 3 shows a section through the pumping unit according to Figure 2, along the line III-III, shown enlarged, Figure 4 shows a partial section through the arrangement according to Figure 3, along the line IV-IV, shown enlarged, with a first embodiment of the invention and Figure 5 shows the partial section according to Figure 4 with another embodiment of the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Eine in Figur 1 dargestellte Einrichtung zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank 10 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges weist ein Förderaggregat 12 auf, das in dem Kraftstoff-Vorratstank 10 untergebracht ist. An einem Druckstutzen 14 des Förderaggregats 12 ist eine Druckleitung 16 angeschlossen, die zu einer Brennkraftmaschine 18 des Kraftfahrzeuges führt. Das Förderaggregat 12 hat einen elektrischen Antriebsmotor 20 (Figur 2), der eine Strömungspumpe 22 antreibt. Die Strömungspumpe 22 ist als Seiten-A device shown in Figure 1 for pumping fuel from a storage tank 10 of a motor vehicle (not shown in detail) has a pumping unit 12 which is housed in the fuel storage tank 10. A pressure line 16 is connected to a pressure port 14 of the pumping unit 12, which leads to an internal combustion engine 18 of the motor vehicle. The pumping unit 12 has an electric drive motor 20 (Figure 2) which drives a flow pump 22. The flow pump 22 is designed as a side

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kanalpumpe ausgebildet. Diese weist ein Flügelrad 24 auf, welches in einer Forderkammer 26 umläuft. Die Förderkammer 26 wird auf der Saugseite der Pumpe durch einen sogenannten Saugdeckel 28 mit einem Saugstutzen 30 begrenzt. An dem Saugdeckel 28 ist die eine Kammer-Stirnwand 32 ausgebildet. Der Saugstutzen 30 mündet mit einer Saugöffnung 34 in einen nahezu ringförmigen, nutartig vertieften Seitenkanal 36, dessen beiden Endbereiche 38 und 40 durch eine in Figur 3 kariert kenntlich gemachte Dichtfläche 42 voneinander getrennt sind. Die eigentliche Kammer-Stirnwand 32 ist durch einen äußeren Ringbereich 44 und durch einen inneren, annähernd ringförmigen Ringbereich 47 gebildet. Diese beiden Ringbereiche begrenzen den Seitenkanal 36 in radialer Richtung. An der der Kammer-Stirnwand 32 zugewandten Stirnfläche des scheibenförmigen Flügelrades 24 ist ein Kranz von Flügeln 46 ausgebildet, der in Richtung der Drehachse des Flügelrades 24 gesehen direkt dem Seitenkanal 36 gegenüberliegt. Daraus ergibt sich, daß auch die Seitenkanten 48 der Flügel 46 (Figur 4) der Dichtfläche 42 gegenüberliegen. Zwischen den Flügeln 46 und der Dichtfläche 42 verbleibt jedoch ein minimales Axialspiel, welches in den Figur 4 und 5 mit 50 bezeichnet ist. Weiter zeigt die Zeichnung (insbesondere die Figuren 3 bis 5), daß an der Kammer-Stirnwand 28 eine sogenannte Entgasungsbohrung oder Durchbrechung 52 angeordnet ist, die im Bereich des Flugkreises der Flügel 46 an der Dichtfläche 42 mündet. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 befindet sich die kammerseitige Mündung 54 der beim Ausführungsbeispiel als Bohrung ausgeführten Durchbrechung 52 in einer in der Dichtfläche 42 angeordneten Einsenkung 56. Diese Einsenkung 56 erstreckt sich in Drehrichtung (Pfeil 58 in Figur 3) zu der Entgasungsbohrung 52. Dadurch wird der Abstand 60 von der kammerseitigen Mündung 54 der Durchbrechung 52 zu den Seitenkanten 48 der Flügel 46 größer als das Axialspiel 50 zwischen der Stirnwand 32 und den dieser zugewandten Seitenkanten 48 der Flügel 46. Weiter zeigt Figur 3, daß das druckseitige Ende 40 deschannel pump. This has an impeller 24 which rotates in a delivery chamber 26. The delivery chamber 26 is delimited on the suction side of the pump by a so-called suction cover 28 with a suction nozzle 30. One chamber end wall 32 is formed on the suction cover 28. The suction nozzle 30 opens with a suction opening 34 into an almost ring-shaped, groove-like recessed side channel 36, the two end areas 38 and 40 of which are separated from one another by a sealing surface 42 marked in checkered form in Figure 3. The actual chamber end wall 32 is formed by an outer ring area 44 and by an inner, almost ring-shaped ring area 47. These two ring areas delimit the side channel 36 in the radial direction. On the end face of the disk-shaped impeller 24 facing the chamber end wall 32, a ring of vanes 46 is formed, which, viewed in the direction of the axis of rotation of the impeller 24, is directly opposite the side channel 36. This means that the side edges 48 of the vanes 46 (Figure 4) are also opposite the sealing surface 42. However, a minimal axial play remains between the vanes 46 and the sealing surface 42, which is designated 50 in Figures 4 and 5. The drawing also shows (in particular Figures 3 to 5) that a so-called degassing hole or opening 52 is arranged on the chamber end wall 28, which opens out at the sealing surface 42 in the area of the flight circle of the vanes 46. In the embodiment according to Figure 4, the chamber-side opening 54 of the opening 52, which in the embodiment is designed as a bore, is located in a depression 56 arranged in the sealing surface 42. This depression 56 extends in the direction of rotation (arrow 58 in Figure 3) to the degassing bore 52. As a result, the distance 60 from the chamber-side opening 54 of the opening 52 to the side edges 48 of the vanes 46 is greater than the axial play 50 between the end wall 32 and the side edges 48 of the vanes 46 facing it. Figure 3 also shows that the pressure-side end 40 of the

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Seitenkanals 36 mit einem radial außenliegenden Abschnitt 62 in die Dichtfläche 42 geführt ist und radial außerhalb der Durchbrechung rampenartig ausläuft. Dieser rampenartige Auslauf ist in Figur 4 gestrichelt dargestellt und mit der Bezugszahl 64 versehen worden.Side channel 36 with a radially outer section 62 is guided into the sealing surface 42 and runs out like a ramp radially outside the opening. This ramp-like outlet is shown in dashed lines in Figure 4 and has been given the reference number 64.

Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform mündet die Durchbrechung 152 kammerseitig direkt an der Dichtfläche 142. Dort ist aber die Kammerstirnwand 128 im Bereich der Dichtfläche 142 so ausgebildet, daß der Abstand 160 zwischen der Dichtfläche 142 und den dieser zugewandten Seitenkanten 48 der Flügel 46 größer ist als der Abstand 50 von der kammerseitigen Mündung 154 der Durchbrechung 152 und den Seitenkanten 48 der Flügel 46.In the embodiment shown in Figure 5, the opening 152 opens directly onto the sealing surface 142 on the chamber side. However, the chamber end wall 128 in the area of the sealing surface 142 is designed in such a way that the distance 160 between the sealing surface 142 and the side edges 48 of the wings 46 facing it is greater than the distance 50 from the chamber-side opening 154 of the opening 152 and the side edges 48 of the wings 46.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 mag zwar die Effektivität der Seitenkanalpumpe 22 geringfügig gemindert sein, doch ist das dann bedeutungslos, wenn die Förderpumpe 22 als Vorstufe für eine weitere, innerhalb des Förderaggregats 12 befindlichen Druckstufe dient. Dabei ist die Förderpumpe 22 der nicht dargestellten Druckstufe hydraulisch vorgeschaltet.In the embodiment according to Figure 5, the effectiveness of the side channel pump 22 may be slightly reduced, but this is irrelevant if the feed pump 22 serves as a pre-stage for a further pressure stage located within the feed unit 12. The feed pump 22 is hydraulically connected upstream of the pressure stage (not shown).

Bei den Ausführungsformen ist gemeinsam, daß sich die Durchbrechung 52 bzw. 152 im Bereich der Dichtfläche 42 bzw. 142 befindet und der Abstand 50 von der Stirnwand 32 zu den dieser zugewandten Seitenkanten 48 der Flügel 46 kleiner ist als der Abstand von der kammerseitigen Mündung 54 bzw. 154 der Durchbrechung 52 bzw. 152 und den Seitenkanten 48 der Flügel 46.What the embodiments have in common is that the opening 52 or 152 is located in the area of the sealing surface 42 or 142 and the distance 50 from the end wall 32 to the side edges 48 of the wings 46 facing it is smaller than the distance from the chamber-side opening 54 or 154 of the opening 52 or 152 and the side edges 48 of the wings 46.

Während des Betriebs saugt das Förderaggregat 12 über den Saugstutzen 30 Kraftstoff aus dem Vorratstank 10 an. Dabei läuft das Flügelrad 24 in Richtung des Pfeiles 58 um. Der Kraftstoff tritt durch die Saugöffnung 34 am saugseitigen Ende 38 des Seitenkanals in diesen ein und wird von zwischen den einander benachbartenDuring operation, the delivery unit 12 sucks fuel from the storage tank 10 via the suction nozzle 30. The impeller 24 rotates in the direction of the arrow 58. The fuel enters through the suction opening 34 at the suction-side end 38 of the side channel and is pumped into the side channel by the fuel pumps between the adjacent

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Flügeln 46 des Flügelrades 24 verbleibenden Kammern zum druckseitigen Ende 40 des Seitenkanals 36 gefördert. Infolge von Kavitation treten im Ansaugbereich der Seitenkanalpumpe 22 Dampfblasen auf, welche mit dem Kraftstoff gefördert werden und zu verminderter Förderleistung der Pumpe führen. Im druckseitigen Endbereich 40 des Seitenkanals, wo insbesondere durch den rampenartigen Auslauf 64 des radial außenliegenden Bereich des Seitenkanals 36 nochmals eine Druckerhöhung stattfindet, werden diese Dampfblasen zur Entgasungsbohrung 52 gezwungen, wo sie den Seitenkanal verlassen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Anordnung der Entgasungsbohrung 52 in der Dichtfläche 42 eine besonders gute Abfuhr der Dampfblasen erreicht wird. Als nachteilig hat sich dabei herausgestellt, wenn die kammerseitige Mündung 54 bzw. 154 der Entgasuhgsbohrung 52 bzw. 152 nahe an die Seitenkanten 48 der Flügel 46 herangeführt wird, weil dadurch bei laufendem Flügelrad eine periodische Drosselung durch die Flügel 46 erreicht wird, was zu Geräuschbildung Anlaß gibt. Um diese Geräusche zu unterdrücken ist gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung in der Dichtfläche eine Einsenkung 56 vorgesehen, in welche die Entgasungsbohrung 52 mündet. Dadurch wird die geräuschanregende periodische Drosselung vermieden. Bei der anderen Ausführungsform (Figur 5) der Erfindung wird der Spalt 160 zwischen dem Dichtbereich 142 und den diesem zugekehrten Seitenkanten 48 der Flügel 46 etwas vergrößert, so daß auch dadurch die periodische Drosselung an der Entgasungsbohrung durch die sich an dieser vorbeibewegenden Flügel-Seitenkanten 48 zumindest stark vermindert wird.The remaining chambers of the vanes 46 of the impeller 24 are conveyed to the pressure-side end 40 of the side channel 36. As a result of cavitation, vapor bubbles occur in the intake area of the side channel pump 22, which are conveyed with the fuel and lead to a reduced pump output. In the pressure-side end area 40 of the side channel, where a further increase in pressure occurs, in particular due to the ramp-like outlet 64 of the radially outer area of the side channel 36, these vapor bubbles are forced to the degassing hole 52, where they leave the side channel. It has been shown that a particularly good removal of the vapor bubbles is achieved when the degassing hole 52 is arranged in the sealing surface 42. It has been found to be disadvantageous if the chamber-side opening 54 or 154 of the degassing bore 52 or 152 is brought close to the side edges 48 of the vanes 46, because this results in periodic throttling by the vanes 46 when the impeller is running, which gives rise to noise. In order to suppress this noise, according to one embodiment of the invention, a depression 56 is provided in the sealing surface, into which the degassing bore 52 opens. This avoids the noise-generating periodic throttling. In the other embodiment (Figure 5) of the invention, the gap 160 between the sealing area 142 and the side edges 48 of the vanes 46 facing it is slightly enlarged, so that the periodic throttling at the degassing bore by the vane side edges 48 moving past it is at least greatly reduced.

Claims (5)

R. 24346 16.4.1991 Sa/Kc ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 AnsprücheR. 24346 16.4.1991 Sa/Kc ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 10 Claims 1. Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einer als Strömungspumpe ausgebildeten Förderpumpe, deren umlaufend angetriebenes Flügelrad in einer Förderkammer angeordnet ist, deren eine Kammer-Stirnwand eine Saugöffnung und im Bereich des Flugkreies der Flügel einen nahezu ringförmigen, nutartig vertieften Seitenkanal hat, dessen beiden Endbereiche durch eine Dichtfläche voneinander getrennt sind, die an der Kammer-Stirnwand ausgebildet ist und Seitenkanten der Flügel in Richtung der Laufradachse gesehen gegenüberliegt, wobei die axiale Erstreckung der Förderkammer um ein sogenanntes Axialspiel größer ist als die Axialerstreckung des Flügelrades und im Bereich des Flugkreises der Flügel in der Kammer-Stirnwand eine Durchbrechung zum Abführen von in der Förderkammer vorhandenen Dampfblasen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchbrechung (52 bzw. 152) im Bereich der Dichtfläche (42 bzw. 142) befindet und der Abstand von der Stirnwand (32) zu den dieser zugewandten Seitenkanten (48) der Flügel (46) kleiner ist als der Abstand (60 bzw. 160) von der kammerseitigen Mündung (54 bzw. 154) der Durchbrechung (52 bzw. 152) zu den Seitenkanten (48) der Flügel (46).1. Unit for conveying fuel from a storage tank to the internal combustion engine of a motor vehicle, with a feed pump designed as a flow pump, whose rotating impeller is arranged in a feed chamber, one chamber end wall of which has a suction opening and, in the area of the flight circle of the blades, an almost ring-shaped, groove-like recessed side channel, the two end areas of which are separated from one another by a sealing surface which is formed on the chamber end wall and is opposite the side edges of the blades in the direction of the impeller axis, the axial extent of the feed chamber being larger than the axial extent of the impeller by a so-called axial play and, in the area of the flight circle of the blades, an opening is arranged in the chamber end wall for the removal of vapor bubbles present in the feed chamber, characterized in that the opening (52 or 152) is in the area of the sealing surface (42 or 43). 142) and the distance from the end wall (32) to the side edges (48) of the wings (46) facing it is smaller than the distance (60 or 160) from the chamber-side mouth (54 or 154) of the opening (52 or 152) to the side edges (48) of the wings (46). - 2 - 24346- 2 - 24346 2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die kammerseitige Mündung (54) der Durchbrechung (52) in einer in der Dichtfläche (42) angeordneten Einsenkung (46) befindet.2. Unit according to claim 1, characterized in that the chamber-side mouth (54) of the opening (52) is located in a depression (46) arranged in the sealing surface (42). 3. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (160) von den Flügel-Seitenkanten (48) zu der Dichtfläche (142) größer ist als zu der Kammerstirnwand (44, 47).3. Unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the distance (160) from the wing side edges (48) to the sealing surface (142) is greater than to the chamber end wall (44, 47). 4. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das druckseitige Ende (40) des Seitenkanals (36) mit einem radial außenliegenden Abschnitt (62) in die Dichtfläche (42) geführt ist und radial außerhalb der Durchbrechung (52 bzw. 152) rampenartig ausläuft.4. Unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure-side end (40) of the side channel (36) is guided with a radially outer section (62) into the sealing surface (42) and runs out radially outside the opening (52 or 152) in a ramp-like manner. 5. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (22) als Vorstufe für eine dieser hydraulisch nachgeordneten Druckstufe dient.5. Unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the feed pump (22) serves as a preliminary stage for a pressure stage hydraulically arranged downstream of it.