HU215991B - Üzemanyag-szivattyú - Google Patents
Üzemanyag-szivattyú Download PDFInfo
- Publication number
- HU215991B HU215991B HU9300970A HU9300970A HU215991B HU 215991 B HU215991 B HU 215991B HU 9300970 A HU9300970 A HU 9300970A HU 9300970 A HU9300970 A HU 9300970A HU 215991 B HU215991 B HU 215991B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- impeller
- fuel pump
- priority
- blade
- fuel
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/188—Rotors specially for regenerative pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
- F02M37/048—Arrangements for driving regenerative pumps, i.e. side-channel pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
A találmány tárgya üzemanyag-szivattyú, amelynek műgyantából készülttárcsaszerű járókereke (32) van, ez a kerülete mentén egymássalváltakőzó lapátőkkal (323) és lapáthőrnyőkkal (322) van e látva. Alapáthőrnyők kívül és a járókerék őldalirányaiban nyitőttak, ajárókerék (32) tengelyirányában pedig válaszfal ősztja azőkat ketté.Szivattyúházként a járókereket (32) főrgathatóan ágyazó fe ele van, ezhatárőlja a járókerék (32) kerülete mentén kialakítőttszállítócsatőrnát. A fedél beömlőcsőnkkal és kiömlőcsőnkkal vanellátva, ezek a szállítócsatőrnával össze vannak kötve. A járókerékk lhajtókapcsőlatban lévő mőtőrja van. A találmány lényege, hőgy ajárókerék (32) minden lapáthőrnya (322) a járókerék (32) egyikőldalfala és a külső palástfelülete közötti közlekedést biztősító, elshőrőnyrészből (322a), és a járókerék (32) másik őldalfala és a külsőpalástfelülete közötti összeköttetést biztősító, másődik hőrőnyrészből(322b), valamint az első és a másődik hőrőnyrészt (322a, 3 2b) axiálisirányban egymással összekötő, radiális irányban viszőnt azőkőn kívülelhelyezkedő, összekötő hőrőnyrészből (322c) áll. Az első és a másődikhőrőnyrész (322a, 322b), valamint az összekötő őrőnyrész (322c) két-két szőmszédős lapát (323) őldalfalai között vannak kialakítva. Mindenősztófal (321) az első és a másődik hőrőnyrészek (322a, 322b) közötthelyezkedik el, és azők alsó palástfel letét (3221, 3222) képezi, ezekaz alsó palástfelületek (3221, 3222) radiális irányban a járókerék(32) belső részéből a külső része felé haladva főkőzatősan közelednekegymáshőz, és a lapát (323) kü ső végén lévő palástfelületen (3230)távköznyi szélességgel (k) végződnek, amelynek értéke az összekötőhőrőnyrészt (322c) határőló palástfelületek közötti mérettelmegegyezik vagy nagyőbb annál. ŕ
Description
A találmány tárgya üzemanyag-szivattyú, amely belső égésű motorok vagy hasonló gépek üzemanyaggal, illetve tüzelőanyaggal való ellátására szolgál. Az ilyen üzemanyag-szivattyú például használható arra, hogy gépkocsik befecskendező-rendszeréhez nyomás alatti üzemanyagot szállítson.
A gépkocsik és hasonló berendezések belső égésű motorja részben elektronikus vezérlésű üzemanyag-befecskendező 77071-587/MJ rendszerrel van ellátva. Ezek olyan motorhajtású üzemanyag-befecskendező szivattyút alkalmaznak, amely része a belső égésű motor befecskendező szerkezetének. Az üzemanyag-szivattyú a folyékony üzemanyagot befogadó üzemanyagtartályba nyúlik, és az üzemanyagot nagy nyomáson szállítja a befecskendezőszerkezethez az elektronikus szabályzóegység parancsainak megfelelően.
Az egyik ilyen ismert üzemanyag-szivattyú az általában „regeneráló” néven ismert vagy „WESTCO” típusú szivattyú. A WESTCO típusú üzemanyag-szivattyú hatékonyságát nagyban befolyásolja a szállítócsatorna keresztmetszetének kialakítása, valamint a lapátok, illetve a járókerék kialakítása.
Ismert ilyen WESTCO típusú üzemanyag-szivattyú például a 63756 számú japán szabadalmi leírásból, a 3-2720 számú japán használati minta leírásból vagy a 60-47 984 számú japán szabadalmi közrebocsátási iratból. A fenti iratokból megismerhető üzemanyag-szivattyúnál a kívánt üzemi paramétereket méretmegválasztással kívánják elérni, így például a szállítócsatomát jellemző Rm méret speciális megválasztásával.
A hagyományos WESTCO típusú üzemanyag-szivattyút az alábbiakban a 21. és 22. ábrákra hivatkozással ismertetjük.
Az ilyen hagyományos üzemanyag-szivattyúnak 9 járókereke tárcsaszerű alakzattal rendelkezik. A 9 járókerék egymást követő 93 lapátok és 92 lapáthomyok sorozatával van ellátva mindkét oldalán, azonos távközökkel. A 93 lapátok és a 92 lapáthomyok között helyezkedik el a 9 járókerék 91 osztófala.
A 91 osztófal külső 910 palástfelülete azonos átmérőjű a 93 lapátok külső 930 palástfelületével. A 9 járókerék külső palástja és 90 szivattyúház belső felülete között 95 szállítócsatoma van kialakítva. A 9 járókerék forgásakor annak külső palástja nagy sebességgel forog a 95 szállítócsatomában. Következésképpen, a folyékony üzemanyag a 92 lapáthomyokban a centrifugális erők hatására 941 és 942 örvényeket képezve áramlik a 95 szállítócsatomában.
A 9 járókerék forgatásával a folyékony üzemanyag a 95 szállítócsatomában a kerület menti irányban halad, miközben 941 és 942 örvények képződnek. A folyékony üzemanyag dinamikus nyomásnak van kitéve a 95 szállítócsatomában haladása közben.
A hagyományos WESTCO típusú üzemanyag-szivattyúknál azonban azt tapasztalták, hogy a 941 és 942 örvények közötti körzetben holt 96 zóna képződik, amint azt a 22. ábrán szaggatott vonallal jelöltük. Ebben a holt 96 zónában a folyékony üzemanyag nem kap megfelelő szállítási sebességet, ennélfogva ellenáram jön létre. Ez viszont azzal a problémával jár, hogy az ellenáram akadályozza, hogy az üzemanyagot az előírt nagy nyomással szállítsák.
Az ellenáram kiküszöbölése céljából alkalmaztak olyan nyúlványt, amely radiálisán nyúlt ki a ház falából vagy a járókerék oldalából, és belenyúlt a fentebb említett, holt 96 zónába. A gyakorlati tapasztalatok azonban azt mutatták, hogy az ilyen nyúlvány növeli annak a veszélyét, hogy az üzemanyag árama részben megoszlik a járókerék két oldala között amiatt, hogy nem lehetséges a két oldal közötti mozgás.
WESTCO típusú szivattyúkat a gyakorlatban más célokra is használnak, mint üzemanyag szállításra. A 61-210288 számú japán szabadalmi közrebocsátási irat például ilyen szivattyút víz szállítására javasol. A fenti leírás szerinti megoldásnál a már említett nemkívánatos ellenáramot a szállítócsatoma holt zónájában úgy kísérelték meg kiküszöbölni, hogy a járókerék osztófalának külső végét csúcsosra alakították ki. Továbbá, a fenti irat azt is javasolta, hogy a járókerék osztófalának magasságát kisebbre válasszák, mint a lapátok hosszát. Ezzel tehát az osztófal külső széle a lapátok között, beljebb helyezkedne el.
Ilyen kialakítást, amelynél a járókerék osztófalának külső széle besüllyesztett a lapátok külső széléhez képest, javasoltak már légkompresszornak is, például az 56-32095 számú japán szabadalmi közrebocsátási iratban.
Megjegyezzük azonban, hogy a 61-210288 számú japán iratban említett vízszivattyú, illetve az 56— 32095 számú japán iratban említett légkompresszor nagyban különbözik az üzemanyag-szivattyútól, egyebek között a nyomás alatti szállítási kapacitás megkívánt mértékét, a járókerék-átmérőt és más tényezőket illetően. Éppen ezen okból, ha a vízszivattyúhoz és légkompresszorhoz javasolt megoldásokat közvetlenül alkalmaznánk tüzelőanyag-szivattyúkhoz, igen nehéz lenne a kívánt szivattyúkialakítást és működési hatást elérni.
A tipikus vízszivattyú például 100-10000 l/ó szállítási teljesítményt igényel, és 5-10 kgf/cm2 nyomómagasságot kell teljesítenie. Ezzel szemben a gépkocsiknál használt tipikus üzemanyag-szivattyútól elvárják az 50-200 l/ó szállítási mennyiséget és a 2-5 kgf/cm2 nyomómagasságot.
A kétféle szivattyú gyakorlati üzemeltetéséhez megkívánt paraméterek értéktartományai tehát igen nagy mértékben eltérnek egymástól. Megjegyezzük még, hogy egy vízszivattyú járókereke általában 100 mm körüli átmérőjű, ugyanakkor a gépjárművekhez használt, hagyományos üzemanyag-szivattyú járókereke körülbelül 50 vagy 30 mm-es átmérőjű. Ez utóbbi méretnek az az oka, hogy az üzemanyag-szivattyú járókerekének méretét erősen korlátozza az a körülmény, hogy azt a gépkocsi üzemanyagtartályában vagy annak közvetlen környezetében kell elrendezni.
Továbbá, a légkompresszor ugyancsak nagyban különbözik az üzemanyag-szivattyútól, mégpedig nem csupán a szállítási mennyiségben, hatásfokban, járókerék-átmérőben stb., hanem olyan jellemzőkben is, mint a szállítandó közeg kompresszibilitása és viszkozitása.
HU 215 991 Β
Ezért az 56-32095 számú japán szabadalmi iratban ismertetett légkompresszornál a járókerék lapátjainak külső végei, valamint a szállítócsatoma falfelülete közötti radiális távköz viszonylag kicsi.
Mivel a járókerék átmérője vízszivattyúknál és légkompresszoroknál viszonylag nagy, az ilyen járókerekeket általában fémes anyagokból gyártják. A fémből készült járókerék megmunkálható, így például a lapáthornyok utólag kimunkálhatok, valamint a válaszfal külső vége csúcsosra kiképezhető. Ezzel szemben üzemanyag-szivattyúknál a járókerék viszonylag kis átmérőjű, ezért azt általában öntéssel, például műgyanták fröccsöntésével gyártják. Ez annyit jelent, hogy az üzemanyag-szivattyúnál a járókerék osztófalának csúcsos kialakítása nehézségekbe ütközik, mert gyakran képződnének deformációk és repedések az öntvénynek az öntőformából való eltávolítása során.
Az üzemanyag-szivattyú viszonylag kis átmérőjű járókereke azzal a problémával is jár, hogy a járókerék alakzatának egészen kis deformációja is károsan befolyásolja az üzemanyagáramot a szállítócsatomában, valamint csökkenti a szivattyú hatásfokát. Következésképpen, a hagyományos vízszivattyúk vagy légkompresszorok ismert alakzatainak üzemanyag-szivattyúkhoz való közvetlen adaptációja révén alig teljesíthetők az üzemanyag-szivattyúkkal szemben támasztott követelmények.
A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz tökéletesített, javított hatásfokú és könnyen gyártható üzemanyag-szivattyú létrehozása.
A kitűzött feladat megoldásához a bevezetőben ismertetett típusú üzemanyag-szivattyúból indultunk ki, amelynek előnyösen műgyantából készült járókereke van. Ez lapátokkal és lapáthomyokkal van ellátva, amelyek egymással váltakozva a járókerék kerülete mentén vannak elrendezve. A lapáthomyok a járókerék mindkét oldala irányában nyitottak, és ezeket a járókerék tengelyirányában osztófal választja el egymástól. Továbbá, a szivattyúnak háza van, amely a járókereket forgathatóan ágyazza. Az üzemanyag-szivattyú a járókerék kerülete mentén elhelyezkedő szállítócsatomával rendelkezik, amely beömlőcsonkkal és szállítócsonkkal van ellátva, ezek összeköttetésben vannak a szállítócsatomával. A járókerék forgatóhajtással van kapcsolatban.
A továbbfejlesztés, azaz a találmány lényege, hogy a járókerék minden lapáthomyának olyan első horonyrésze van, amely a járókerék egyik oldala és a külső határolófelülete közötti összeköttetést biztosítja, továbbá olyan második horonyrésze is van, amely a járókerék másik oldalával és a külső határolófelülete közötti összeköttetést biztosítja. Ezeken túlmenően, összekötő harmadik horonyrésze is van, amely radiális irányban kijjebb helyezkedik el az első és második horonyrészeknél, és azok axiális irányú összeköttetését teszi lehetővé. Az első és második horonyrészek, valamint az összekötő horonyrész a két-két szomszédos lapát oldalfalai között vannak kialakítva. Az osztófal az első és a második horonyrész között helyezkedik el, ezáltal azok alapfelületét képezi. Ezek az alapfelületek egymáshoz képest úgy vannak kialakítva, hogy radiális irányban a járókerék belső részétől a külső része irányában összetartóak. Ezek az alapfelületek a lapát külső palástfelületén végződnek, mégpedig olyan távközzel, amely nem kisebb, mint az összekötő horonyrészt meghatározó alapfelületek közötti, előre meghatározott érték.
A találmány szerinti üzemanyag-szállító szivattyú kialakítással elérjük, hogy a járókerék olyan lapátokkal és osztófalakkal rendelkezik, amelyek meghatározzák a megfelelő lapáthomyokat a járókerék mindkét oldalán. A találmány szerinti osztófalak a lapátok külső végének belső részén végződnek, így tehát a lapáthomyok egymással szemben fekvő alapfelületei olyan távközre helyezkednek el egymástól, amely nem kisebb, mint az azok legkülső végeinél meghatározott méret.
Ennek megfelelően az osztófalak külső végei nem nyúlnak a járókerék legkülső palástjáig, ennélfogva a lapáthomyok alapfelülete mentén az üzemanyag örvénylő áramlását hozzuk létre a teljes szállítócsatomában, ezzel pedig hatásosan lecsökkenjük a holt zóna kialakulásának lehetőségét, és jelentősen javítjuk a szivattyú hatásfokát.
A találmány szerinti megoldással végzett kísérleteink bizonyították, hogy a lapáthomyok lejtős alapfelületének ilyen távközzel történő befejezése - amely távköz nem kisebb, mint az azok legkülső végei közötti, előre meghatározott méret -, lényegesen hatékonyabb szivattyút nyerünk, mint az osztófalak olyan hagyományos elrendezésével, amelynél a lejtős alapfelületek egymással a járókerék csúcsos végrészében találkoznak.
A nagyobb hatékonyságú szivattyúüzem annak köszönhető, hogy az a körzet, amelybe az örvénylő üzemanyag nem közvetlenül lép be, az osztófalak külső végén kívül van kialakítva, ennélfogva az üzemanyag ebben a körzetben olyan örvénylő áramlásokat végezhet, amely örvényáramok lágyan egyesülhetnek az osztófal külső végén kívüli körzetben.
Továbbá, a lapáthomyok alapfelületeinek a találmány szerinti távközzel történő kialakításával megakadályozzuk, hogy az osztófal külső vége a legkülső szélén deformációkat vagy károsodásokat szenvedjen az öntőformából való eltávolítása során, ami a hagyományos megoldásoknál nem elkerülhető.
A találmány szerinti kialakítással tehát egyrészt kedvezőbb gyárthatóságot, másrészt hatékonyabb szivattyúüzemet érünk el. így tehát a járókerék egyszerűen gyártható öntéssel, amivel a gyártás hatékonyságát számottevően javítjuk.
A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon:
- az 1. ábra a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú járókerekének részlete perspektivikus képben;
- a 2. ábra a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú első példakénti kiviteli alakjának keresztmetszete, amely megfelel a 4. ábrán a II—II vonal mentén vett metszetnek;
- a 3. ábra a járókerék első példakénti kiviteli alakjának keresztmetszete;
HU 215 991 Β a 4. ábrán a 3. ábra szerinti járókerék beépített állapotban, oldalnézetben látható;
az 5. ábra a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú első példakénti kiviteli alakjának hosszmetszete;
a 6. ábra a találmány szerinti üzemanyag-szivattyúval felszerelt üzemanyag-befecskendező rendszer kapcsolási vázlata;
a 7. ábrán a találmány szerinti járókerék első példakénti kiviteli alakjának öntésére való öntőforma részlete látható metszetben;
a 8. ábra diagramban szemlélteti a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú hatásfokát a d,=d2 és L, paraméterek változásának függvényében;
a 9. ábra ugyancsak az első példakénti kiviteli alak hatásfokát szemlélteti diagramban, a d paraméter változásának függvényében;
a 10. ábrán diagramban mutatjuk a hagyományos üzemanyag-szivattyú hatásfokát a D paraméter függvényében;
a 11. ábrán diagramban szemléltetjük a hagyományos üzemanyag-szivattyúk hatásfokát a k paraméter függvényében;
a 12. ábra a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú fő részeinek keresztmetszetét mutatja részletben, amely kivitelt a kísérleteink során alkalmaztunk;
a 13. ábrán a 12. ábra szerinti megoldás első összehasonlító példájaként alkalmazott kialakítás látható ugyancsak metszetben;
a 14. ábra másik összehasonlító kivitelt szemléltet metszetben;
a 15. ábrán diagramban szemléltetjük a 12-14.
ábrák szerinti üzemanyag-szivattyúk hatásfokát;
aló. ábra a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú második példakénti kivitelének fő részeit mutatja metszetben;
a 17. ábrán a találmány szerinti megoldás harmadik kiviteli változatának részlete látható perspektivikus képben;
a 18. ábra a találmány szerinti megoldás negyedik példakénti kiviteli alakjának járókerekét részletben és perspektivikus képben szemlélteti;
a 19. ábrán a találmány szerinti járókerék ötödik kiviteli változata látható perspektivikus képben;
a 20. ábrán a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú járókerekének hatodik kiviteli alakja részletben és oldalnézetben látható;
a 21. ábra hagyományos járókerék részletének perspektivikus képe;
- a 22. ábra a 21. ábra szerinti járókereket beépített állapotban és keresztmetszetben szemlélteti.
A találmány szerinti üzemanyag-szivattyú első példakénti kiviteli alakját az 1 -6. ábrák alapján mutatjuk be. Ez az üzemanyag-szivattyú gépjármű belső égésű moteljának üzemanyag-ellátó rendszerébe van építve.
Az üzemanyag-szivattyú szerkezeti felépítését a 4. és 5. ábrával kezdjük bemutatni.
Az 5. ábrán jól látható, hogy az üzemanyag-szivattyú két fő részből áll, nevezetesen 2 motoregységből és 3 szivattyúegységből.
A 2 motoregységnek állandó 21 mágnese van, amely a lényegében hengeres 1 ház belső falán van elrendezve. Továbbá, rotorként 22 armatúrája van, amely az állandó 21 mágnes belső terében koncentrikusan és forgathatóan van elrendezve.
A 3 szivattyúegységnek 311 és 312 fedelei vannak, amelyek az 1 ház 5. ábrán bal oldali végéhez vannak rögzítve. Ezek között tárcsaszerű 32 járókerék a 311 és 312 fedelek belső terében koncentrikusan és forgathatóan van elrendezve. A 32 járókerékhez a 22 armatúra 220 tengelye van rögzítve, amely a 311 fedél központi nyílásán van átvezetve.
A 32 járókerék, valamint a311 és 312 fedelek külső palástja között 33 szállítócsatorna van kiképezve, amely a folyékony üzemanyag szállítására való. A 33 szállítócsatoma 41 beömlőcsonkkal van ellátva az egyik végén, amely a 32 járókerék külső palástja mentén a jelen esetben C alakúra van kialakítva (4. ábra). Továbbá, a 33 szállítócsatoma a másik végén 43 nyomócsonkkal rendelkezik, amelyen keresztül távozik a szállított üzemanyag. A szállítandó üzemanyag tehát a 41 beömlőcsonkon keresztül jut be a 33 szállítócsatornába, amely a 312 fedélben van a jelen esetben kialakítva (5. ábra).
A 33 szállítócsatoma a 32 járókerék külső palástja mentén C alakúra van kialakítva - amint azt már fentebb említettük -, továbbá 331 beömléssel és 332 kiömléssel van ellátva, amelyek előre meghatározott helyeken vannak kialakítva, és ezek között 333 osztófal helyezkedik el (4. ábra). A 33 szállítócsatomának a 331 beömlése és a 332 kiömlése radiális irányban megnövelt méretűek a 33 szállítócsatoma más részeihez viszonyítva. A 331 beömlés a jelen esetben radiális irányban nagyobb, mint a 332 kiömlés, amint az jól kivehető a 4. ábrán.
A 331 beömlés összeköttetésben van a 41 beömlőcsonkkal, ugyanakkor a 332 kiömlés a 43 nyomócsonkkal az 1 ház belső terén keresztül közlekedik, amihez a 311 fedél itt külön nem ábrázolt átömlőfurattal van ellátva.
Az 1 házban lévő üzemanyagot az 1 ház szemközti részén elhelyezkedő 42 szállítócsonk nyomja tovább. A 42 szállítócsonk mellett villamos csatlakozás van kialakítva, amelynek 23 csatlakozókapcsára villamos tápfeszültség kapcsolható a 2 motoregység hajtásához. A 23 csatlakozókapocs külön nem ábrázolt kefével van kapcsolatban zajcsökkentő elemeken keresztül, így például tekercsen és kondezátoron keresztül.
HU 215 991 Β
A 32 találmány szerinti járókereket részletesebben az 1-4. ábrák alapján ismertetjük.
A 32 járókerék a szivattyúházként szereplő és oldhatóan összekapcsolt 311 és 312 fedelekben forgathatóan van ágyazva, és ezek az 1 házban szoros illesztéssel vannak rögzítve.
A 32 járókerék külső kerülete mentén előre meghatározott távközökkel 323 lapátok sorozata van kialakítva, továbbá két-két szomszédos 323 lapát között egyegy 322 lapáthorony van kialakítva.
A találmány szerint minden egyes 322 lapáthorony első és második 322a és 322b horonyrészekből áll, amelyek a 32 járókerék két oldalán a külső kerület mentén vannak kiképezve. Továbbá, olyan további összekötő 322c horonyrészről is gondoskodtunk, amely a 32 járókerék radiális irányban legkülső részén van kiképezve, és amelynek az a rendeltetése, hogy összekösse a 322a és 322b horonyrészeket egymással axiális irányban.
A 322a, 322b és 322c horonyrészek együttesen képezik a 322 Iapáthomyot, amely lényegében C alakú keresztmetszettel rendelkezik, és a 32 járókerék egyik oldalfelületétől a szemközti másik oldalfelületéig ér, miközben annak legszélső, azaz legkülső körzetén is áthaladhat.
A 323 lapát két-két szomszédos 322 lapáthorony között helyezkedik el. A 323 lapát radiális lapszerű kialakítású, amely a 32 járókerék oldalfelületeire merőlegesen helyezkedik el, és valójában a 322 lapáthomyok oldalfalait képezi.
A 32 járókerék két oldalán elhelyezkedő 322a és 322b horonyrészek minden egyes párja között 321 osztófal helyezkedik el, amely a 32 járókerék radiálisán külső palástja irányában elvékonyodik. A 321 osztófalnak rövid, sík része van a külső végén, továbbá két, egymással szemközti, lejtős szakasza van, amelyek a
322a és 322b horonyrészek számára alsó 3221, illetve 3222 palástfelületet képeznek. Ezek a határoló 3221 és 3222 palástfelületek a jelen esetben ívelt kialakításúak, amelyek R sugarát a 2. ábrán jelöltük.
A 3221 és 3222 palástfelületek közötti axiális távköz fokozatosan csökken a 32 járókerék radiálisán legkülső palástja irányában, és a minimális értékét a
321 osztófal külső végén éri el. Ez a minimális távköz úgy is meghatározható, mint a 3221 és 3222 palástfelü10 letek végei közötti távköz. Továbbá, a 321 osztófal külső 3210 palástfelülete határozza meg a 322c horonyrész alapfelületét.
A fenti kialakítás révén az üzemanyag a 32 járókerék forgásirányában nem csupán a 322a és 322b ho15 ronyrészek oldalfalai mentén, hanem az összekötő 322c horonyrész oldalfalai mentén is áramlik.
A 32 járókerék 321 oldalfalának elhelyezkedését jól mutatja az 1. és 2. ábra. A külső 3210 palástfelület radiális irányban tekintve beljebb helyezkedik el, mint a 323 lapátok külső 3230 palástfelülete, amely a 32 járókerék legkülső felületét képezi. A jelen kiviteli alaknál a 322c horonyrész radiális teljes hosszát legyei jelöltük, azaz ez megfelel a 321 osztófal külső 3210 palástfelülete és a 323 lapát külső 3230 palástfe25 lülete közötti távköznek. Ez az L] távköz a jelen esetben 40%-a a 323 lapát teljes radiális L2 hosszának (2. ábra).
A 3. és 4. ábrán jól kivehető, hogy a 323 lapátok és a
322 lapáthomyok a 32 járókerék kerülete mentén válta30 kozva, előre meghatározott távközökkel helyezkednek el. A 32 járókerék középpontjában tengelybefogadó 325 nyílás van kialakítva, amellyel a 220 tengely kapcsolódik.
A 32 járókerék különböző méreteit a fenti kiviteli alak esetében az 1. táblázat foglalja össze:
1. táblázat
D | t | d3 | R | L, | 1-2 | Rm | k | |
30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
A fenti táblázatban használt jelölések a következők:
D - a járókerék átmérője t - a járókerék vastagsága d|, d2 - axiális távközök d3 - radiális távköz
Az 1. táblázat szerinti D átmérő tehát a 32 járókeréklapátokkal együtt értendő külső átmérőjét jelöli. A t vastagság alatt a 32 járókerék axiális mérete, azaz vastagsága értendő. A 2. ábrán látható módon a d) és d2 axiális hézagok a 323 lapátok axiális végei és a 311 és 312 fedelek belső oldalfelületei közötti távközt jelölik. A dj távköz a 323 lapátok radiális vége és a 311 fedél belső palástfelülete közötti távközt jelöli. Az R sugár a 32 járókerék 321 osztófalának lejtős és ívelt 3221 és 3222 palástfelületeinek ívsugarát jelenti. Az Lj hivatkozásijellel a 33 szállítócsatoma, illetve a 322c horonyrész radiális méretét jelöltük, mégpedig a 321 osztófal külső 3210 palástfelületétől a 323 lapát külső 3230 palástfelüR - az ívelt horony-palástfelület sugara L| - a szállítócsatoma teljes radiális mérete Lj - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (2. ábra).
létéig. A 323 lapátok teljes radiális L2 hossza a 323 lapátok belső végétől a külső 3230 palástfelületig értendő, beleértve az összekötő járatot is. A 33 szállítócsatomát jellemző Rm paraméter meghatározható az S/l összefüggésből, feltételezve, hogy a 33 szállítócsatoma axiális keresztmetszetkörzetét a-b-c-d-j-i-h-g-f-e-a jelek határolják (2. ábra), ezt a keresztmetszetet jelöli tehát az S paraméter. A 32 járókerék kerületi élei mentén felvett metszet hossza meghatározható tehát az a-b-c-d pontokkal a 2. ábrán. A 321 osztófal végének k hossza jelöli a 321 osztófal külső 3210 palástfelületének axiális méretét. Végül megjegyezzük, hogy az 1.
ábrán feltüntetett értékek mm egységben értendők.
HU 215 991 Β
A 6. ábrán látható, hogy a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú 61 üzemanyagtartályba van építve, amely a gépjárműben van elrendezve, valamint 62 akkumulátorral van villamos kapcsolatban. így tehát az üzemanyag-szivattyú 63 üzemanyagot szállít a 61 üzemanyagtartályból az üzemanyag-befecskendező 64 szerkezethez. Az üzemanyag-szivattyú 41 beömlőcsonkja 65 üzemanyagszűrővel van ellátva, és a 42 nyomócsonkhoz 66 csővezeték csatlakozik. A 66 csővezeték szállítja az üzemanyag-befecskendező 64 szerkezet 67 befecskendezőegységeihez az üzemanyagot, valamint az üzemanyag nyomását 68 vezérlőegység előírt értékre szabályozza. A 68 vezérlőegységből kiömlő üzemanyag visszatérő 69 vezetéken keresztül újból visszakerül a 61 üzemanyagtartályba. A 67 befecskendezőegységek a belső égésű 70 motor beömlőcsatornájába fecskendezik az üzamanyagot.
A jelen példánál a gépjármű belső égésű 70 motorjának üzemanyag-befecskendező 64 szerkezetéhez üzemanyagot szállító üzemanyag-szivattyú olyan üzemi körülmények között működik, hogy a szállítási mennyiség 50-700 l/ó közötti értékű, a szállítási nyomás pedig 2-5 kgf/cm3. Figyelembe véve azokat a környezeti feltételeket, amelyek között a gépjármű üzemel, az üzemanyag-szivattyút úgy méreteztük, hogy az -30 és + 80 °C közötti hőmérséklet-tartományban problémamentesen üzemeljen.
Az ilyen körülmények között működő üzemanyagszivattyúhoz és különösképpen a szállítási nyomáshoz, célszerűen a 32 járókerék átmérője 20-65 mm közötti lehet, a 33 szállítócsatoma jellemző Rm értéke pedig 0,4-2,0 mm közötti lehet előnyösen. Különösen célszerű, ha a 33 szállítócsatoma jellemző Rm méretét 0,6-1,6 mm közötti értékűre választjuk. (Ilyen üzemanyag-szivattyú speciális méreteit ismerteti például a 63-63756 számú japán és a 4493 620 számú USA-beli szabadalmi irat).
Az alábbiakban a 32 járókerék fent ismertetett példakénti kiviteli alakjának gyártástechnológiáját tárgyaljuk részletesebben. A 7. ábrán a 32 járókerék öntéséhez használható öntőforma részletét mutatjuk metszetben. A 7. ábrán éppen az a részlet látható, amely formázza a 322 lapáthomyot.
Az egészében 72 hivatkozási számmal jelölt öntőforma kétrészes, azaz 74 és 75 formarészekből áll, amelyek 73 osztósíkban csatlakoznak egymáshoz, ez megfelel a 32 járókerék tengelyirányú közepének. A 72 öntőforma belső formázótere a 32 járókerék alakjának megfelelően van kialakítva. A jelen esetben ezt a formázóteret átmérő irányban és vastagsági méretben csekély mértékben nagyobbra választottuk meg, mint a 32 járókerék méretei.
A 7. ábrán szaggatott 76 vonallal jelöltük a 72 öntőforma belső formázóterének körvonalait, és vékony 77 eredményvonallal jelöltük a 32 járókerék végső alakját. A 7. ábrából kitűnik, hogy a 72 öntőforma belső formázótere a 322 lapáthoronynak megfelelő helyen lényegében megegyezik a 32 járókerék alakjával.
A 32 járókerék gyártásához először is hőre keményedő műgyantát töltünk a 72 öntőforma formázóterébe a 32 járókerék külső alakjának kiöntéséhez. Ez a kiöntött, nyers járókerék kissé nagyobb átmérőjű és vastagságú, mint a készre munkált 32 járókerék. A kiöntés után azonban a 32 járókeréknek a 322 lapáthoronynak megfelelő része megegyezik a késztermékével.
A 32 járókerék anyaga a jelen esetben fenolgyanta volt, amelyet üvegszál hozzákeverésével erősítettünk. Az ilyen hőre keményedő műgyanták térfogata változik a hőmérséklet-változás következtében, ez képessé teszi a szivattyút arra, hogy széles hőmérséklet-tartományban jó hatékonysággal üzemeljen.
A 72 öntőformában kiöntött 32 járókerék oldalsó és külső határolófelületei utómegmunkálást kapnak. Hangsúlyozzuk, hogy ebben az utómegmunkálási műveletsorban a 32 járókerék oldalfelületeit, valamint a külső 3230 palástfelületek és a 323 lapátok 3231 és 3232 felületeit például köszörüléssel munkáljuk készre. Az utómegmunkálási művelet után a 32 járókerék az 1-4. ábrák szerinti végleges alakzatot veszi fel. így tehát a 32 járókeréknek az 1. ábrán látható felületei közül azok, amelyeket pontozással jelöltünk, már az öntéskor kapják meg végleges alakjukat, mindenféle utómegmunkálás nélkül. Ennél a kiviteli alaknál a külső 3210 palástfelület a 321 osztófal külső végén sincs utólag megmunkálva.
Amint a fentiekben már említettük, a 32 járókereket a 72 öntőforma alkalmazásával öntjük. Ennélfogva a 322 lapáthomyok igen egyszerűen kialakíthatók, amivel a 32 járókereket igen alkalmassá tesszük a tömeggyártásra. Ha a 321 osztófal külső vége túl vékony, akkor az deformálódhat, ha a 74 és 75 formarészeket nyitjuk és az öntvényt azokból eltávolítjuk. Ez viszont jelentősen befolyásolná a szivattyú üzembiztonságát és hatékonyságát. Ennek megakadályozására az ábrázolt kiviteli alaknál a 321 osztófal külső 3210 palástfelületét síkra alakítottuk ki, hogy ezzel kellő vastagságot biztosítsunk a 321 osztófal külső végén is. Ha tehát az öntvényt eltávolítjuk a 74 és 75 formarészekből, a 321 osztófal végének deformációja kizárt.
Különösen hőre keményedő műgyanták alapanyagként való alkalmazásakor fennáll az a veszély, hogy a 321 osztófal a 74 és 75 formarészek szétnyitása után reped, hiszen a hőre keményedő műgyanta általában rideg. Ennek megakadályozására a 321 osztófal külső végét kellően vastagra méretezzük, és ezzel növeljük annak szilárdságát. Ezzel megakadályozható, hogy a hőre keményedő műgyanta a kiöntés után repedjen a 321 osztófal külső végénél.
A találmány szerinti üzemanyag-szivattyú első példakénti kiviteli alakjának működésmódját és előnyeit az alábbiakban ismertetjük.
Mihelyt a 2 motoregységet rákapcsoljuk a 62 akkumulátorra a 23 csatlakozókapcson keresztül, a 2 motoregység 22 armatúrája forgásba jön. A 22 armatúra forgását a 220 tengely közvetlenül átadja a 32 járókeréknek, azaz azt forgó mozgásba hozza.
A 32 járókerék forgatásával a 61 üzemanyagtartályból a 3 szivattyúegység felszívja a folyékony üzemanyagot a 33 szállítócsatomába a 41 beömlőcsonkon keresztül, és a 32 járókerék 323 lapátjai az üzemanya6
HU 215 991 Β got nyomás alatt szállítják tovább a 33 szállítócsatomába. A nyomás alatt szállított üzemanyag a 42 szállítócsonktól a 67 befecskendezőegységekhez jut.
Az üzemanyag-szivattyúban történő szállítást részletesebben kifejtve megemlítjük, hogy ha forgatjuk a járókereket a 311 és 312 fedelekben, a 32 járókerék külső palástrésze nagy sebességgel halad a 33 szállítócsatornában. A folyékony üzemanyag a 33 szállítócsatomában a kerület mentén halad, de egyúttal a centrifugális erők révén 341 és 342 örvényekben örvénylő mozgást is végez. Ezzel jelentősen növeljük az üzemanyag dinamikus nyomását.
A fentebb részletezett példakénti kiviteli alaknál a szállítócsatoma axiális irányban meg van osztva a 32 járókerék 321 osztófalával. Mivel azonban a 322 lapáthomyok mindegyike a 321 osztófal külső 3210 palástfelületen kívül elhelyezkedő szakaszai egymással közlekedhetnek axiális irányban a 322c horonyrészen keresztül, az üzemanyag a 32 járókerék két oldala között keresztirányban könnyen közlekedhet, következésképpen megakadályozzuk, hogy a 32 járókerék két oldalán egyenetlen legyen az üzemanyag eloszlása. Ez azzal az eredménnyel jár, hogy olyan nyomás jön létre, amely axiálisan csökkenti a 32 járókerék súrlódási ellenállását, következésképpen a forgás közben fellépő zajt.
Mivel a 323 lapátok mindegyikének külső axiális felülete - amely a kerület mentén továbbítja az üzemanyagot - radiálisán kijjebb helyezkedik el, mint a 321 osztófal külső 3210 palástiélülete, az üzemanyag a kerület mentén jól továbbítható a 323 lapátok külső axiális felületével, ezáltal az üzemanyag nagyobb mennyisége mozgatható a 32 járókerék forgómozgása révén.
Lényeges járulékos előnynek tekintjük, hogy a hagyományos megoldásoknál fellépő szélső örvények az osztófal külső palástfelületeinél és a ház belső palástfelületénél kiküszöbölhető. Ezáltal nagyobb szállítási nyomás érhető el a találmány szerinti megoldással, azonos villamos hajtóteljesítményre vonatkoztatva.
Természetesen a 32 járókerék kialakítása ennél a kiviteli alaknál bizonyos mértékig változhat, de a 311 és 312 fedelek és egyéb szerkezeti részek maradhatnak azonos kialakításúak a találmány szerinti üzemanyag5 szivattyúnál, ezek a változatlan részek hagyományos módon kialakíthatók. A találmány szerinti üzemanyagszivattyúk üzemi paraméterei tehát jelentős mértékben javíthatók a fentiekben részletezett értelemben, javítottuk a járókerék gyártási körülményeit is, aminek ered10 ményeként lényegesen nagyobb gyakorlati értékű üzemanyag-szivattyút hoztunk létre.
A találmány szerinti üzemanyag-szivattyú első példakénti kiviteli alakjának kísérleti gyártása során egy sor olyan kísérleti modellt készítettünk, amelyek15 nek ugyancsak vizsgáltuk a hatékonyságát. Ezeket a kísérleti eredményeket az alábbiakban fogjuk ismertetni, bizonyítva azt, hogy a találmány szerinti méretviszonyoknak és méretmegválasztásoknak köszönhetően, ezek igen jó hatásfokot mutatnak.
Az említett kísérleteink során a hatékonyság vizsgálatához a szivattyúbemenetet a terhelőnyomaték és a forgási sebesség függvényeként számítottuk, a szivattyúkimenetet pedig a szállítási nyomás és a szállítási teljesítmény összefüggésében méreteztük. A szál25 lítási nyomást digitális multiméter alkalmazásával mértük (gyártó: ADVANTEST Co.), továbbá kisméretű félvezető nyomásérzékelők alkalmazásával végeztük a méréseket (gyártó: TOYODA Machine Works Limited). A szállítási mennyiséget digitális áramlás30 mérő segítésével mértük, gyártó (ONO Measuring Instrument Limited).
Először a találmány szerinti üzemanyag-szivattyúk kísérleti darabjait különböző járókerekekkel és különböző szállítócsatomákkal láttuk el, illetve alakítottuk ki, amely méreteket a 2. táblázat tartalmazza. Ezen kísérletek során mértük a hatásfokokat. A kísérleti példák során kapott hatásfok értékeket a 8. ábrán diagramban ábrázoltuk.
2. táblázat
No. | D | t | d„d2 | dj | R | L, | l2 | Rm | k |
1 | 30 | 2,4 | 0,6 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,63 | 0,3 |
2 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,70 | 0,3 |
3 | 30 | 2,4 | 0,8 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,77 | 0,3 |
4 | 30 | 2,4 | 0,9 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,83 | 0,3 |
5 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0,5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
6 | 30 | 2,4 | 0,6 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,63 | 0,3 |
7 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,70 | 0,3 |
8 | 30 | 2,4 | 0,8 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,77 | 0,3 |
9 | 30 | 2,4 | 0,9 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,83 | 0,3 |
10 | 30 | 2,4 | 0,6 | 0,7 | 4 | 1,5 | 2,4 | 0,63 | 0,3 |
11 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,5 | 2,4 | 0,70 | 0,3 |
HU 215 991 Β
2. táblázat (folytatás)
No. | D | t | db d2 | d3 | R | L, | l2 | Rm | k |
12 | 30 | 2,4 | 0,8 | 0,7 | 4 | 1,5 | 2,4 | 0,77 | 0,3 |
13 | 30 | 2,4 | 0,9 | 0,7 | 4 | 1,5 | 2,4 | 0,83 | 0.3 |
A fenti táblázatban használt jelölések a következők:
D - a járókerék átmérője í - a járókerék vastagsága dp d2 - axiális távközök d3 - radiális távköz
R - az ívelt horony-palástfelület sugara
L| - a szállitójárat teljes radiális mérete L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (2. í (az adatok mm-ben értendők).
A 2. táblázatban az 1-4. kísérleti példák hagyományos járókerekekre vonatkoznak, amelyek tehát nem rendelkeznek közlekedőhomyokkal, illetve -járatokkal.
A 8. ábrán feltüntettük a 2. táblázat szerinti kísérleti üzemanyag-szivattyúk hatásfokát. Az adatokból kitűnik, hogy a 7. példa szerinti kiviteli változat adta a maximális hatásfokot, amelynek értéke 35%.
A hagyományos járókerékkel felszerelt, kísérleti üzemanyag-szivattyúk közül a 2. kiviteli példa adja a legnagyobb hatásfokot, amelynek értéke 30% körüli. Az L|/L2 méretek 0,4-re történő megválasztásával bármelyik olyan üzemanyag-szivattyú, amely rendelkezik a találmány szerinti összekötőjárattal, lényegesen nagyobb hatásfokot nyújt, mint a hagyományos szivattyúk. Nem játszik különösebb szerepet ebben a kérdésben, hogy a dj =d2 távközt a 0,6-0,9 közötti értéktartományban milyen értékre választjuk. A kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha a d,=d2 távköz értékét 0,7-0,8 közöttire méretezzük, bármelyik kísérleti szivattyú lényegesen jobb hatásfokot nyújt, mint a hagyományos megoldások, függetlenül attól, hogy az L|/L2 arányt a viszonylag széles O-tól 0,6 értéktartományon belül milyen értékűre választjuk.
A 8. ábra jelleggörbéi mutatják, hogy a hatásfok lényegében hasonló módon változik, ha az L]/L2 arány növekszik. Ez elfogadhatónak is tűnik, hiszen a kísérleteink során az Lj távköz értékét változtattuk, ilyenkor az osztófal lejtős felületei azonban túl rövidre adódnak ahhoz, hogy a 341 és 342 örvényeket kellően létrehozzuk, ha az L,/L2 arány értékét nagyra választjuk.
A 8. ábra jelleggörbéi azt is mutatják, hogy a hatásfok ugyancsak hasonlóan, azaz önmagával párhuzamo20 san változik, ha az L[/L2 arányt egyre kisebbre választjuk. Ez annak a következménye, hogy a 321 osztófal radiális irányban külső homlokfelülete megközelíti a szállítócsatoma külső palástfelületét, aminek következtében előfordulhat, hogy holt 96 zóna jön létre az áram25 lási csatornában (22. ábra), és ez a holt 96 zóna lerontja a szivattyú hatékonyságát.
Megjegyezzük továbbá, hogy ha az axiális d]=d2 távközt 0,6-0,9 mm közötti értékűre választjuk, akkor a szivattyú hatásfoka igen erőteljesen leromlik.
Ennek az a magyarázata, hogy a viszonylag kis axiális d|=d2 távköz csökkenti a szállítási mennyiséget és gátolja a 341, 342 örvények képződését.
Másrészt, a tapasztalataink szerint a nagy axiális d]=d2 hézag a szállítócsatomát túl naggyá teszi, és ez olyan kedvezőtlen örvényáramok létrehozásával járhat, ami csökkenti a szivattyú hatásfokát.
A 3. táblázatban további kísérleti üzemanyag-szivattyúk adatait adjuk meg alább, amelyekhez különféle járókerekeket és különböző alakzatú szállítócsatomákat alkalmaztunk kísérleti céllal, és mértük ezek hatásfokát. Ezeknek a kísérleteknek az eredményeit szemléltetik a 9. ábra jelleggörbéi.
3. táblázat
No. | D | t | d)t d2 | d3 | R | L, | L2 | Rm | k |
21 | 30 | 2,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
22 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
23 | 30 | 3,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
24 | 30 | 2,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0,5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
25 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0,5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
26 | 30 | 3,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0,5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
27 | 30 | 2,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
28 | 3 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
29 | 30 | 3,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
30 | 30 | 2,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1,5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
HU 215 991 Β
3. táblázat (folytatás)
No. | D | t | d„d2 | d3 | R | L, | L2 | Rm | k |
31 | 30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1.5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
32 | 30 | 3,0 | 0,7 | 0,7 | 4 | 1.5 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
A fenti táblázatban használt jelölések a következők:
D - a járókerék átmérője / - a járókerék vastagsága db d2 - axiális távközök dj - radiális távköz
R - az ívelt horony-palástfelület sugara
L, - a szállitócsatoma teljes radiális mi L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (a méretek mm-ben értendők).
A 3. táblázatban megadott kísérleti adatokban a szállítócsatoma teljes axiális hossza változott a járókerék t vastagsága változásának függvényében.
A 3. táblázatban a 21-23. példák olyan hagyományos típusú járókerekekre vonatkoznak, amelyek nem rendelkeznek hagyományos összekötőjáratokkal.
A 9. ábra diagramjából kitűnik, hogy a 3. táblázatban megadott kísérleti modellek milyen hatásfokkal rendelkeztek. Az eredmények azt mutatták, hogy a 3. táblázatban 28.-ként megadott példakénti kivitel nyújtotta a maximális hatásfokot, amelynek értéke 25% volt.
A hagyományos járókerékkel felszerelt szivattyúkat reprezentáló példák közül a 22. példa nyújtotta a legmagasabb hatásfokot, ennek értéke 30% volt. A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy ha az L/U arányt 0,4 mm körüli értékre választjuk, akkor bármely olyan üzemanyag-szivattyú, amely rendelkezik a találmány szerinti összekötő járatokkal, legalább akkora, sőt magasabb hatásfokot érhet el, mint a hagyományos szivattyúk, függetlenül attól, hogy a járókerék t vastagságát a 2,0-3,0 mm közötti tartomány melyik értékére választjuk.
A kísérleti tapasztalataink szerint ha a járókerék t vastagságát 2,4-3,0 mm közötti tartományban választjuk, akkor bármelyik szivattyú hatékonysága megegyezhet, sőt meghaladhatja a hagyományos szivattyúkét, függetlenül attól, hogy az Lj/L2 arányt a 0,1-0,6 közötti tartományban milyen értékűre választjuk.
A 9. ábra jelleggörbéiből látható, hogy a hatásfokok lényegében hasonló módon, hasonló alakzatban változnak, ha az L,/L2 arányt növeljük. Ez érthető, hiszen az Lj méretet ha változtatjuk a kísérleti példáknál, akkor az osztófal lejtős felületei vagy a lapáthomyok fenékrésze túlságosan lecsökken ahhoz, hogy kellő mértékben kialakulhassanak a 341 és 342 örvények olyan esetekben, amelyekben az L]/L2 arány nagy.
Ha a járókerék t vastagságát kicsire választjuk, az üzemanyag-szivattyú hatásfoka nagymértékben csökken. Ez azzal függ össze, hogy a t vastagság csökkenti a járókerék lapátkörzetét olyan mértékben, hogy az akadályozza a megfelelő 341 és 342 örvények létrehozását. Másik ok abban jelölhető meg, hogy mivel a szállítócsatoma teljes axiális hossza változik a járókerék vastagságának változása függvényében a fenti kísérleti példáknál, a szállítócsatoma axiális irányban nagyon lecsökkenhet, és így egészében leromlik az örvényképző hatás.
Másrészt viszont, ha a járókerék t vastagságát nagy értékűre választjuk, az üzemanyag-szivattyú hatásfoka kisebb mértékben csökken. Ez azzal függ össze, hogy mivel a szállítócsatoma teljes axiális hossza változik a kísérleti példáknál a járókerék vastagságának változásától függően, a szállítócsatoma axiális irányban túlságosan megnő, ami ugyancsak kedvezőtlen hatással van a 341 és 342 örvények kialakulására.
Amint a fentiekben már említettük, a 2. és 3. táblázatban közölt kísérleti adatok eredményét tükröző 8. és 9. ábrák alapján belátható, hogy a járókerékben a közlekedőjáratok kiképzésével, valamint az L|/L2 méretek arányának 0,1-0,6 értékek közötti megválasztásával olyan szivattyúhatásfok érhető el, amely legalábbis megegyezik, de sokkal inkább meghaladja a hagyományos szivattyúkét.
A 8. és 9. ábrák kísérleti eredményei alapján megállapítható az is, hogy a szívattyúhatásfok akkor maximális, ha az 1. táblázat értékeit is figyelembe véve az L(/L2 arányt 0,4-re választjuk. A fenti kísérleti eredményekre tekintettel az első példakénti kiviteli alaknál az 1. táblázat szerinti méreteket alkalmaztuk.
Az első példakénti kiviteli alakkal kapcsolatban már fentebb említettük, hogy mivel a 321 osztófal radiális irányban besüllyesztett kialakítású a hagyományos járókerekekhez képest, éppen ezért 341 és 342 örvények képződnek a 321 osztófal két szemközti, lejtős homlokfelületén. Ezek behatolnak a holt 96 zónába (22. ábra), ami a hagyományos szivattyúknál elkerülhetetlen, következésképpen ezáltal azoknál nem javítható a szivattyú hatásfoka, mert a holt 96 zónában nem jöhet létre keresztirányú áramlás.
A leírásban részletesebben nem térünk ki arra, hogy a járókerék D átmérőjét, valamint az osztó fal külső végének k szélességét miért éppen az 1. táblázat szerinti értékeknek megfelelően választottuk az első példakénti kiviteli alakhoz. A 10. ábra diagramja azt szemlélteti, hogy miként változik az üzemanyag-szivattyú hatásfoka, ha a járókerék D átmérőjét változtatjuk a hagyományos WESTCO típusú üzemanyag-szivattyúnál, amelynél a járókerék nem rendelkezik összekötő járatokkal.
A 10. ábra jelleggörbéjét kísérleti üzemanyag-szivattyúk mérési eredményeiből nyertük, amely szivattyúkat a 4. táblázatban feltüntetett méretekkel készítettük, és csupán a járókerék D átmérőjét változtattuk, majd mértük ezeknél a kísérleti modelleknél is a hatásfokokat.
HU 215 991 Β
4. táblázat
D | t | d|. d2 | d3 | R | Li | ^2 | Rm | k |
- | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
L| - a szállítócsatoma teljes radiális mérete L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (a táblázatban megadott értékek mm-ben értendők).
A 4. táblázatban használt jelölések magyarázata a következő:
D - a járókerék átmérője t - a járókerék vastagsága cl,, d2 - axiális távközök d3 - radiális távköz
R - az ívelt horony-palástfeliilet sugara
A 10. ábrából látható, hogy dacára a hagyományos szivattyúknak, a hatásfok a görbének legalábbis egy részén egészen elfogadható szintű, azaz 20% fölötti lehet, ha a járókerék D átmérőjét 20 és 65 mm közötti értékűre választjuk. Ebből feltételezhető, hogy ha ezeket az ismert szivattyúkat a találmány első példakénti kiviteli alakjának megfelelően ellátjuk összekötő járatokkal és a javasolt járókerék-kialakítással, a hatásfok jelentősen növelhető ezekkel a konstrukciós méretekkel is, azaz a 4. táblázatban megadott méretmegválasztással. Ehhez csupán a járókerék D átmérőjét 20 és 65 mm közötti tartományban kell megválasztani.
A 10. ábra jelleggörbéjéből kiderül az is, hogy amennyiben a járókerék D átmérőjét 20 mm alá csökkentjük, akkor a hatásfok igen erősen lecsökken. Ha viszont a járókerék D átmérőjét 65 mm-nél nagyobbra választjuk, a hatásfok kisebb mértékben csökken. Ez annak tulajdonítható, hogy a kis járókerék-átmérő a szállítócsa15 torna hosszát túl röviddé teszi ahhoz, hogy ez a járatszakasz a szivattyúban hatásosan működhessen. Tapasztalataink szerint a nagy járókerék-átmérő csúszási ellenállást okoz, aminek következtében a járókerék deformálódhat olyan mértékben, ami károsan hat a hatásfokra.
All. ábra diagramján azt kívántuk szemléltetni, hogy miként változik a szivattyú hatásfoka, ha a járókerék osztófalának a külső végén mért axiális k szélességet változtatjuk a hagyományos WESTCO típusú üzemanyag-szivattyúnál, amelynek járókereke nem ren25 delkezik közlekedőjáratokkal.
All. ábra szerinti jelleggörbét kísérleti üzemanyagszivattyúk tesztelésével kaptuk, amelyeket az 5. ábra szerinti méretekkel készítettük. A k szélességet változtattuk mindössze a kísérleti szivattyúknál, és mértük ennek hatását a szivattyú-hatásfokra.
5. táblázat
D | t | d, | d3 | R | L, | ^2 | Rm | k |
30 | 2,4 | 0,7 | 0,7 | 4 | 0 | 2,4 | 0,7 | - |
A fenti táblázatban használt jelölések magyarázata a következő:
ű - a járókerék átmérője t - a járókerék vastagsága d,, d2 - axiális távközök d3 - radiális távköz
R - az ívelt horony-palástfclület sugara
L| - a szállítócsatoma teljes radiális mérete L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (a táblázatban közölt értekek mm-ben értendők).
All. ábra alapján megállapítottuk, hogy dacára a hagyományos szivattyú-kialakításoknak, egész elfogadható hatásfokok, azaz 20% feletti értékek érhetők el, ha a A: szélesség méretét 0,3-0,8 mm közöttire választjuk. A 11. ábra szerinti jelleggörbéből azt is feltételeztük, hogy ugyancsak 20%-nál nem kisebb hatásfok lenne elérhető akkor is, ha a A szélesség értékét 0,3 mm-nél kisebbre választanánk. Megjegyezzük azonban, hogy mivel a járókereket műgyantából öntjük, ehhez példaként a 7. ábra szerinti öntőformát használjuk, ilyenkor tehát a k szélességnek 0,2 mm alá csökkentése nehézségeket okozhat a szilárdság és a gyártástechnológia szemszögéből.
A fenti kísérleti eredményekből az is feltételezhető, hogy a jelenlegi szivattyúk esetében, amelyek a találmány első példakénti kiviteli alakjához hasonlóan rendelkeznek összekötő hornyokkal, de ajárókerék-alakza45 tűk is más, igen kedvező hatásfokok lennének elérhetők az 5. táblázat szerinti értékeket megközelítő méretmegválasztás esetén, kivéve a k szélességet, mivel azt 0,2 és 0,8 mm közöttire választanánk.
All. ábra jelleggörbéjéből az is kitűnik, hogy ha a k szélesség értékét 0,8 mm-nél nagyobbra választjuk, a hatásfok enyhén csökken. Ez azzal magyarázható, hogy túl nagy k szélesség esetén jelentősen megnőhet a holt 96 zóna (22. ábra).
A fenti kísérleti eredményekből belátható, hogy ezek a szivattyúk, amelyek a találmány első példakénti kiviteli alakjához hasonlóan rendelkeznek összekötő csatornákkal, magas hatásfokot biztosíthatnak, ha az L,/L2 arányt 0,1-0,6 közötti tartományban választjuk meg. Továbbá, ugyancsak magas hatásfok érhető el, ha az L]/L2 arányt hasonlóképpen 0,1-0,6 közötti tarto10
HU 215 991 Β mányban választjuk, de az axiális dj=d2 távközt 0,7-0,8 mm közötti értékűre méretezzük.
További következtetésünk, hogy magas hatásfok érhető el azzal is, ha az L!/L2 arányt 0,1-0,6 közötti értékűre választjuk, a járókerék t vastagságát pedig 2,4-3,0 mm közöttire. Feltételezhető továbbá, hogy a fenti kedvező üzemelési előny érhető el azáltal, ha a járókerék D átmérőjét 20-65 mm közötti értékűre, az osztófal külső végének axiális k szélességét pedig 0,2-0,8 mm közötti értékűre választjuk.
Az alábbiakban azoknak a speciális előnyöknek az ismertetését adjuk meg, amelyek a találmány szerinti megoldásnál a 321 osztófal külső 3210 palástfelülete kialakításának köszönhetők. A következőkben azokat a kísérleti eredményeket magyarázzuk, amelyek a 12.,
13. és 14. ábra szerinti járókerék-kialakítással voltak elérhetők. Ezek a járókerekek olyan lapáthomyokkal vannak ellátva, amelyek a tárcsalap külső kerületi részeinek kimunkálásával készültek.
A 12. ábrán a 32 járókerék olyan változatának keresztmetszete látható, amelynél a szállítócsatoma a ta10 lálmány szerinti kialakítású. Az alkalmazott méreteket a
6. táblázat tartalmazza.
6. táblázat
D | t | db d2, d3 | R | l3 | L, | l2 | Rm | k |
30 | 2,35 | 0,7 | 4 | 0,6 | 1,0 | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
A fenti táblázatban használt jelölések magyarázata a következő:
D - a járókerék átmérője t - a járókerék vastagsága d|, d2 - axiális távközök d3 - radiális távköz R -az ívelt horony-palástfelület sugara
A 12. ábra szerinti 32 járókerék alakja megegyezik a 2. ábra és az 1. táblázat szerint már ismertetett járókerékével. Megjegyezzük, hogy a t vastagságot az 1. táblázatban 2,4 mm-re vettük fel, a 2,35 mm-es méret felkerekítésével.
A 12. ábrán VI olyan képzeletbeli csúcspontot jelöl, amelynél a 322 lapáthorony 3221 és 3222 palástfelületei metszenék egymást, ha azokat meghosszabítanánk az eredeti ívükkel. A kísérleti példánál ez a képzeletbeli VI metszéspont az összekötő járatként szereplő 322c horonyrészben helyezkedik el, a radiális L[ távköznek közelítőleg a közepén.
L3 - a képzeletbeli csúcspont távköze Lj - a szállítócsatoma teljes radiális mérete L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (a méretek mm-ben értendők).
A 13. ábrán első összehasonlító példaként szereplő 32 járókerékkel és 33 szállítócsatomával ellátott üzemanyag-szivattyú keresztmetszete látható.
Ennél az első összehasonlító példánál a 6. táblázat szerinti méreteket alkalmaztuk, azonban a 131 és 132 palástfelületeket úgy alakítottuk ki a lapáthornyoknál, hogy azok a külső végükön metszik egymást, mégpedig minden lapát külső végén belül. Ennek meg35 felelően ennél a példánál alkalmazott méreteket az alábbi 7. táblázat tartalmazza. A külső L3 metszéspont jelzi a lapát és az osztófal külső 133 vége közötti távközt.
7. táblázat
D | t | d|, d2, d3 | R | L3 | L, | 1-2 | Rm | k |
30 | 2,35 | 0,7 | 4 | 1,0 | l,o | 2,4 | 0,7 | 0,3 |
L3 - a metszéspont távköze Lj - a szállítócsatoma teljes radiális mérete L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége.
(a fenti értékek mm-ben értendők).
a lapáthomyok palástfelületei itt úgy metszik egymást, hogy a metszéspont a lapát külső végére esik. Ennek megfelelően választottuk meg tehát a méreteket, amelyeket alább a 8. táblázatban közlünk.
A fenti táblázatban használt jelölések magyarázata a következő:
D - a járókerék átmérője l - a járókerék vastagsága db d2 - axiális távközök d3 - radiális távköz
R - az ívelt horony-palástfelület sugara
A 14. ábrán a második összehasonlító példaként további szivattyúváltozatot szemléltettünk, pontosabban annak 32 járókerekét és 33 szállítócsatomáját.
Ennél a második összehasonlító kiviteli példánál a 6. táblázat szerinti méretértékeket alkalmaztuk, viszont
HU 215 991 Β
8. táblázat
D | t | d|.d2 | R | l3 | L, | Lj | Rm | k |
30 | 2,35 | 0,7 | 4 | 0 | 0 | 2,4 | 0,7 | 0 |
A fenti táblázatban használt jelölések magyarázata a következő:
D - a járókerék átmérője t - a járókerék vastagsága d,, d2 és d3 - axiális, illetve radiális táv közök
R - az iveit horony-palástfelület sugara
Lj - a metszéspont távköze
A 15. ábrán a 12-14. ábrákon bemutatott 1. és 2. összehasonlító példa és a kísérleti szivattyú hatásfokait diagramban szemléltetjük, ahol a függőleges tengelyen a hatásfokot %-ban, a vízszintes tengelyen pedig a szállított mennyiséget 1/ó-ban adtuk meg. A 15. ábrán folytonos vonallal jelöltük a találmány szerinti, 12. ábra kapcsán ismertetett megoldás hatásfokgörbéjét. Szaggatott vonal jelöli az első összehasonlító kivitelt a 13. ábra szerint, továbbá eredményvonallal jelöltük a 14. ábra szerinti, második összehasonlító példa jelleggörbéjét.
A 15. ábra jelleggörbéiből kitűnik, hogy a 12. ábra szerinti alakzatú 32 járókerék nyújtja a maximális hatásfokot. Véleményünk szerint, a diagramból látható hatékonyságkülönbség az örvényáramoknak köszönhető, amelyet a 32 járókerék forgásával hozunk létre a találmány szerint.
A 12. ábra szerinti kivitelnél tehát örvényáramokat hozunk létre az üzemanyagáramban minden lapáthorony körül, amely először a lapáthorony 3221 és 3222 palástfelülete mentén halad, majd ezek a közlekedőjárat közepe táján találkoznak, és radiális irányban kifelé áramlanak. Ennél a kísérleti példánál a járókerék osztófalának külső 3210 palástfelülete sík felületként van kialakítva, és előre meghatározott k szélességgel. Ezzel a kialakítással az osztófal külső 3210 palástfelületén kívül olyan körzetet hozunk létre, amelybe a 3221 és 3222 palástfelület mentén érkező örvényáramok nem közvetlenül jutnak, és az üzemanyag ebben a körzetben stagnál.
A kísérleti tapasztalatok alapján úgy gondoljuk, hogy a 15. ábrán látható nagyobb szivattyúhatásfok annak köszönhető, hogy az osztófal külső 3210 palástfelületén kívül stagnáló üzemanyag elősegíti, hogy a 3221 és 3222 palástfelületekről érkező örvényáramok lágyan egyesüljenek.
A 13. ábra szerinti első összehasonlító példa esetében viszont a 3221 és 3222 palástfelületek mentén haladó örvényáramok hirtelen egymásnak ütköznek az osztófal külső 133 végpontján kívül, majd kifelé áramlanak radiális irányban. A 13. ábrán látható alakzatnál azonban mihelyt a 3221 és 3222 palástfelületek mentén haladó örvényáramok egymásnak ütköznek, mindkét részáramnak az áramlási sebességből adódóan nagy axiális komponense van. Ezek az axiális sebességkomponensek csillapítják kölcsönösen az üzemanyagáramok sebességét, azaz gyengítik azok mozgását, így a szivattyú hatásfoka jóval alacsonyabb, mint a 12. ábra szerinti esetben.
L, - a szállítócsatoma teljes radiális mérete L2 - a lapát teljes radiális hossza Rm - a szállítócsatoma jellemző mérete k - az osztófal végének szélessége (valamennyi megadott méret mm-ben értendő).
Az üzemanyagáramok fentiekben említett összeütközésének csökkentésére megfontolandó, hogy a 13. ábrán jelölt α szög értékét kisebbre lenne célszerű választani. Megjegyezzük azonban, hogy ha a járókereket műgyanta anyagokból öntéssel kívánjuk gyártani, igen nagy nehézségeket okozhat a kis csúcsszög kivitelezése a gyártástechnológia és a kellő szilárdság szempontjából.
A 14. ábra szerinti második összehasonlító példa esetében feltételezhető, hogy az üzemanyagáramok összeütközése csökkentett mértékű a 13. ábra szerinti megoldáshoz képest. Megjegyezzük azonban, hogy a függőlegesen hosszú osztófal annyira lecsökkenti a szállítóhorony térfogatát, hogy ezzel csökkenti a szivattyú hatékonyságát is.
Összefoglalva kijelenthető, hogy a 12. ábra szerinti kivitellel megakadályozható a két örvényáram kollíziója azáltal, hogy a válaszfal külső végének körzetében stagnáló üzemanyagzónát hozunk létre. Ezzel pedig lehetővé válik, hogy a két örvényáram lágyan keveredjen egymással. Ennek pedig az az eredménye, hogy a járókerék lapáthomyaitól a szállítócsatomáig terjedő szakaszon igen erős örvényáramokat hozunk létre, amivel a szivattyú hatásfokát jelentősen megnöveljük.
A 16. ábrán a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú második példakénti kiviteli alakjának metszete látható.
A járókeréknek ennél a második kiviteli alakjánál - hasonlóképpen, mint az első kiviteli alaknál - a lapáthomyok fenékfelületeit ívelt 164, 165 palástfelületekkel alakítottuk ki, a járókerék forgásával keltett ör45 vényáramoknak megfelelően. Előre meghatározott k szélességet biztosítottunk a 164, 165 palástfelületek legkülső végénél, amely a jelen esetben köríves 163 felületként van kialakítva, amely igazodik az örvényáramok sugarához.
Részletesebben kifejtve, a 16. ábra szerinti kivitelnél a 162 osztófal külső végén kiképzett, ívelt 163 felület esetében a 162 osztófal k vastagságát 0,3 mm-re választottuk, az R sugarú 164 és 165 palástfelületek 164a és 165a végei között. Más szavakkal, ennél a második példakénti kivitelnél a 162 osztófal k vastagsága 0,3 mm értékű az ívelt 164, 165 felületek inflexiós pontjaiban. Ezzel határoztuk meg a 162 osztófal külső végének kialakítását.
Megjegyezzük, hogy a 16. ábra szerinti megoldás60 nál az üzemanyag-szivattyú egyéb méretei és alkatré12
HU 215 991 Β szei megegyeznek az első példakénti kivitelnél alkalmazottakkal. Ennél a második kiviteli alaknál tehát a 162 osztófal külső végénél kialakított, ívelt 163 felülettel, azon kívül olyan körzetet hoztunk létre, amelybe a 164 és 165 palástfelületekről érkező üzemanyag-örvényáramok közvetlenül nem lépnek be. Ezáltal tehát a szállítócsatomának ebben a részében az üzemanyag stagnálhat, ezzel pedig elérjük, hogy a kétoldali örvényáram itt simán összekeveredhessék.
A 17. ábrán a találmány szerinti megoldás harmadik példakénti kiviteli alakjának 32 járókereke perspektivikus részletben látható.
Ennél a kialakításnál a 32 járókerék 323 lapátjai a felső és hátsó szélükön enyhén ferdére lelapolt kialakításúak, aminek következtében ezeken a helyeken enyhén lejtős 3231a felületet hoztunk létre. Megjegyezzük, hogy ez a lejtős 3231 a felület tehát a 32 járókerék forgásirányában tekintve hátul helyezkedik el. A 32 járókerék 322 lapáthornyainak egyikéből kiáramló üzemanyag tehát a 341 és 342 örvényáramban halad tovább, majd a szállítócsatomában továbbjutva belép a következő 322 lapáthoronyba, ahol további örvényáramképző erő hat rá. Ebben az időpontban a 322 lapáthoronyból kiáramló 341 és 342 örvényáramok sokkal könnyebben vezethetők be a következő 322 lapáthoronyba, a 323 lapátok fentebb részletezett, hátul lelapolt kialakításának köszönhetően. Következésképpen, a 32 járókerékkel létrehozott örvényáramok vesztesége csökkenthető, amivel pedig nő a szivattyú hatásfoka.
A 18. ábrán a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú 32 járókerekének negyedik példakénti kiviteli alakját ismertetjük.
A 32 járókeréknek ennél a változatánál a 17. ábra szerinti lejtős, 3231a felületek mellett a 323 lapátok mellső részei is hasonló, enyhén lejtős lelapolásokkal vannak ellátva, amelyek lejtős, 3231b felületeket képeznek. Ezzel a kialakítással az örvényáramok vesztesége még a 17. ábra szerinti megoldáshoz képest is tovább csökkenthető. Továbbá, ennek a negyedik példakénti kivitelnek az a járulékos előnye, hogy a 32 járókerék a forgásirány figyelembevétele nélkül, azaz mindkét irányba beszerelhető.
A 19. ábrán a találmány szerinti üzemanyag-szállító szivattyú 32 járókerekének ötödik példakénti kiviteli alakját tüntettük fel.
Ez a 32 járókerék abban különbözik a 18. ábra szerinti kiviteltől, hogy itt a mellső lejtős 3231b felület kisebb mértékben van lelapolva, mint a hátsó lejtős 3231a felület. Ezáltal tehát aszimmetrikus lapátvég-kialakítást érünk el. Az ilyen kivitel előnye, hogy ezzel is jelentősen csökkenthető az örvényáramok vesztesége.
A 20. ábrán a találmány szerinti üzemanyag-szállító szivattyú 32 járókerekének hatodik kiviteli változatát oldalnézetben tüntettük fel.
Ennél a kivitelnél a 32 járókerék úgy van kialakítva, hogy minden 321 osztófal a két szomszédos 323 lapáthoz enyhén ívelt 3214 és 3215 szakaszokon keresztül kapcsolódik, a 321 osztófal külső 3210 palástfelületének a két végén.
Ezzel a kivitellel eléijük, hogy a kerület mentén áramló üzemanyag a 321 osztófal külső 3210 palástfelülete mentén haladva a 3214 és 3215 szakaszok íve mentén a 323 lapátokkal kapcsolódó körzetbe jut. Ezáltal tehát az üzemanyagáram nincs lassítva, vagyis a veszteségeket tovább csökkentettük.
A fentieken túlmenően, a 32 járókerék külső kerületének elérésekor a 323 lapát nagy terhelésnek van kitéve. Az ívelt 3214 és 3215 szakaszokat alkalmazva a 323 lapátok csatlakozási körzetében a 323 lapátok ezáltal lényegesen merevebb kialakításúak lesznek, amivel megakadályozhatjuk azok esetleges deformációját vagy károsodását.
Hangsúlyozzuk, hogy a fentiekben hivatkozott ábrák, a járókerék bemutatott kiviteli alakjai egymással kombinálhatok is, különösképpen a 32 járókerék 321 osztófalának vége adott esetben nagyobb is lehet, mint a fentiekben említett méretek.
Továbbá, a találmány szerinti üzemanyag-szivattyú 32 járókereke általában 3000-15000 percenkénti fordulatszámmal forog. így tehát az említett kiviteli alakoknál a kívánt üzemi paraméterek és jellemzők ilyen fordulatszám-tartományban értendők.
Jóllehet a találmányt az ábrázolt példakénti kiviteli alakok alapján ismertettük, megjegyezzük, hogy az igényelt oltalmi körön belül a találmány számos más változatban vagy kombinációban is megvalósítható.
Claims (19)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Üzemanyag-szivattyú, amelynek előnyösen műgyantából készült, tárcsaszerű járókereke van, ez a kerülete mentén egymással váltakozó lapátokkal és lapáthornyokkal van ellátva, a lapáthomyok kívül és a járókerék oldalirányaiban nyitottak, a járókerék tengelyirányában pedig válaszfal osztja azokat ketté, továbbá szivattyúházként a járókereket forgathatóan ágyazó fedele van, ez határolja a járókerék kerülete mentén kialakított szállítócsatomát, továbbá a fedél beömlőcsonkkal és kiömlőcsonkkal van ellátva, ezek a szállítócsatomával össze vannak kötve, továbbá a járókerékkel hajtókapcsolatban lévő motoija van, azzal jellemezve, hogy a járókerék (32) minden lapáthomya (322) a járókerék (32) egyik oldalfala és a külső palástfelülete közötti közlekedést biztosító, első horonyrészből (322a), és a járókerék (32) másik oldalfala és a külső palástfelülete közötti összeköttetést biztosító, második horonyrészből (322b), valamint az első és a második horonyrészt (322a, 322b) axiális irányban egymással összekötő, radiális irányban viszont azokon kívül elhelyezkedő, összekötő horonyrészből (322c) áll, továbbá az első és a második horonyrész (322a, 322b), valamint az összekötő horonyrész (322c) két-két szomszédos lapát (323) oldalfalai között vannak kialakítva, továbbá minden osztófal (321) az első és a második horonyrészek (322a, 322b) között helyezkedik el, és azok alsó palástfelületét (3221, 3222) képezi, ezek az alsó palástfelületek (3221, 3222) radiális irányban a járókerék (32) belső részéből a külső része felé haladva fokozatosan közelednek egy13HU 215 991 Β máshoz, és a lapát (323) külső végén lévő palástfelületen (3230) távköznyi szélességgel (k) végződnek, amely szélesség értéke az összekötő horonyrészt (322c) határoló palástfelületek közötti mérettel megegyezik vagy nagyobb annál.Elsőbbsége: 92. 04. 03.
- 2. Az 1. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy az osztófalnak (321) a külső palástján olyan végfelülete van, amely az első horonyrész (322a) alsó palástfelületét (3221) a második horonyrész (322b) alsó palástfelületével (3222) összeköti.Elsőbbsége: 92. 04. 03.
- 3. A 2. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy ez a külső végfelület sík palástfelületként (3210) van kialakítva.Elsőbbsége: 92. 04. 03.
- 4. A 2. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a külső végfelület ívelt felületként (163) van kialakítva.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 5. A 2. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (32) öntéssel van kialakítva, amelynél az osztófal (321) külső végfelülete (3210; 163), valamint az első és a második horonyrészek (322a, 322b) alsó palástfelületei (3221, 3222), továbbá az első és a második horonyrészek (322a, 322b) oldalfelületei és az összekötő horonyrész (322c) a formázáskori állapotban maradnak, viszont a lapátok (323) külső palástfelülete (3230) és a tengelyirányú oldalsó felületei (3231, 3232) az öntés után vannak készre munkálva.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy üzemanyagtartályba (61) van építve, és belső égésű motor (70) üzemanyag-befecskendező szerkezetével (64) van kapcsolatban, továbbá, szállítási teljesítménye 5-200 l/ó, a szállítási nyomása pedig 2-5 kgf/cm2 közötti értékű, továbbá a járókerék (32) átmérője (D) 20-65 mm közötti értékű, valamint a járókerék (32) és a szállítócsatoma (33) által meghatározott jellemző méret (Rm) 0,4-2 mm közötti értékű.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 7. A 6. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a lapát (323) külső palástfelülete (3230) közötti radiális méret (Lt) és a lapát (323) teljes radiális hossza (L2) közötti arány (L^^ 0,1-0,6 közötti értékű.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 8. A 7. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy az alsó palástfelületek (3221, 3222) a radiálisán legkülső végükön egymástól 0,2-0,8 mm-es távközzel helyezkednek el.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 9. Az 1. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a lapát (323) a járókerék (32) forgásirányában lejtős felülettel (3231a) rendelkezik.Elsőbbsége: 92. 04. 03.
- 10. A 2. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy az osztófal (321) és a szomszédos lapátok (323) közötti összekötő szakaszok (3214, 3215) sima átmenetet biztosító, előnyösen ívelt kialakításúak.Elsőbbsége: 92. 04. 03.
- 11. Üzemanyag-szivattyú, amelynek előnyösen műgyantából készült, tárcsaszerű járókereke van, ez lapátok és osztófalak sorozatával van ellátva, amelyek a járókerék külső kerületén váltakozva vannak elrendezve, ahol a lapátok a járókerék kerületirányában helyezkednek el, az osztófalak pedig két-két szomszédos lapát között - a járókerék radiális irányában tekintve - kinyúlóan vannak kialakítva, továbbá minden válaszfal a járókerék axiális irányához képest két-két lejtős felülettel rendelkezik, továbbá, a járókereket forgathatóan ágyazó háza van, amely a járókerék külső kerülete mentén kialakított szállítójáratot határolja, valamint beömlőcsonkkal és kiömlőcsonkkal van ellátva, amelyek a szállítócsatomával vannak kapcsolatban, továbbá a járókerékkel hajtókapcsolatban lévő motorja van, azzal jellemezve, hogy az osztófal (321) két lejtős palástfelülete (3221, 3222) úgy van kialakítva, hogy azok képzeletbeli meghosszabbításai olyan pontban (VI) metszik egymást, ami a járókerék (32) radiális irányában tekintve a lapát (323) határoló homlokfelületén belül helyezkedik el, továbbá az osztófalnak (321) a külső palástfelülete (3210; 163) van, ez a lapát (323) külső palástfelületén (3230) belül helyezkedik el radiális irányban, és csatlakozik a két lejtős palástfelülethez (3221, 3222).Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 12. A 11. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a külső palástfelület (3210) sík felületként van kialakítva.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 13. A 11. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a külső palástfelület ívelt felületként (163) van kiképezve.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 14. A 11. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a járókerék (32) öntött kialakítású, aminél a külső homlokfelület (3210; 163) és az osztófal (321) ferde palástfelületei (3221, 3222), valamint a lapát határoló felületei az öntés utáni állapotban maradnak, azonban a lapát (323) axiális irányú, oldalsó felületei (3231, 3232) öntés utáni utólagos megmunkálással vannak kialakítva.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 15. A 11 — 14. igénypontok bármelyike szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy üzemanyagtartályban (61) van elrendezve, és belső égésű motor (70) üzemanyag-befecskendező szerkezetével (64) van kapcsolatban, továbbá, szállítási teljesítménye 5-200 l/ó közötti, szállítási nyomása 2-5 kgf/cm2 közötti, a járókerék (32) átmérője (D) 20-65 mm közötti, valamint a járókerék és a szállítócsatoma (33) által meghatározott jellemző mérete (Rm) 0,4-2,0 mm közötti értékű.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 16. A 15. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a lapát (323) külső palástfelülete (3230) és az osztófal (321) külső vége közötti radiálisHU 215 991 Β mérte (L,) és a lapát (323) teljes radiális hossza (L2) közötti arány (Lj/L2) 0,1-0,6 közötti értékű.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 17. A 15. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy a két lejtős palástfelület (3221, 3222) a legkülső szélükön 0,2-0,8 mm közötti távközzel helyezkedik el egymástól.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 18. A 11. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, azzal jellemezve, hogy minden lapát (323) a járókerék (32) forgásirányában tekintve lejtős felülettel (3231a) van ellátva.Elsőbbsége: 93. 02. 24.
- 19. A 11. igénypont szerinti üzemanyag-szivattyú, 5 azzal jellemezve, hogy az osztófal (321) külső végfelülete olyan szakaszokkal rendelkezik, amelyek a lapát (323) külső vége felé nyúlnak, az osztófal (321) külső homlokfelülete és a szomszédos lapátok (323) közötti csatlakozó szakaszoknál (3214, 3215).10 Elsőbbsége: 93. 02. 24.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8246592 | 1992-04-03 | ||
JP5035405A JPH062690A (ja) | 1992-04-03 | 1993-02-24 | 燃料ポンプ |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU9300970D0 HU9300970D0 (en) | 1993-06-28 |
HUT70121A HUT70121A (en) | 1995-09-28 |
HU215991B true HU215991B (hu) | 1999-03-29 |
Family
ID=26374392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9300970A HU215991B (hu) | 1992-04-03 | 1993-04-02 | Üzemanyag-szivattyú |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0563957B1 (hu) |
JP (1) | JPH062690A (hu) |
KR (1) | KR100294368B1 (hu) |
DE (1) | DE69326495T2 (hu) |
HU (1) | HU215991B (hu) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5409357A (en) * | 1993-12-06 | 1995-04-25 | Ford Motor Company | Impeller for electric automotive fuel pump |
US5549446A (en) * | 1995-08-30 | 1996-08-27 | Ford Motor Company | In-tank fuel pump for highly viscous fuels |
GB2313158B (en) * | 1996-05-13 | 2000-05-31 | Totton Pumps Ltd | Soda water dispensing systems |
CN1121551C (zh) | 1998-12-28 | 2003-09-17 | 三菱电机株式会社 | 电动燃料泵 |
US6174128B1 (en) | 1999-02-08 | 2001-01-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Impeller for electric automotive fuel pump |
US6296439B1 (en) * | 1999-06-23 | 2001-10-02 | Visteon Global Technologies, Inc. | Regenerative turbine pump impeller |
JP4524349B2 (ja) | 2003-02-25 | 2010-08-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | タービン型燃料ポンプ |
JP4489394B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2010-06-23 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 渦流ポンプ |
JP2006037870A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Aisan Ind Co Ltd | 電動ポンプ及びその電動ポンプを備えた燃料供給装置 |
JP2008223665A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Denso Corp | 燃料ポンプ |
DE102007025510A1 (de) * | 2007-06-01 | 2008-12-04 | Continental Automotive Gmbh | Kraftstoffpumpe |
DE102010005642A1 (de) * | 2009-12-16 | 2011-06-22 | Continental Automotive GmbH, 30165 | Kraftstoffpumpe |
PL2604863T3 (pl) * | 2011-12-13 | 2017-12-29 | Eagleburgmann Germany Gmbh & Co. Kg | Sprężarka rotacyjna |
JP6066606B2 (ja) * | 2012-07-20 | 2017-01-25 | ミネベア株式会社 | 多段式渦流ポンプ |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3359908A (en) * | 1966-01-24 | 1967-12-26 | Gen Electric | Turbine pump |
JPS57157055A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-28 | Nippon Denso Co Ltd | Electric fuel pump for vehicle |
JPS57176691U (hu) * | 1981-04-30 | 1982-11-08 | ||
DE3327922C2 (de) * | 1983-08-03 | 1994-02-10 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstofförderaggregat |
JPH0631633B2 (ja) * | 1987-08-12 | 1994-04-27 | 株式会社ユニシアジェックス | タ−ビン型燃料ポンプ |
DE8911302U1 (de) * | 1989-09-22 | 1991-01-31 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus dem Vorratstank eines Kraftfahrzeuges zu dessen Brennkraftmaschine |
DE4020521A1 (de) * | 1990-06-28 | 1992-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Peripheralpumpe, insbesondere zum foerdern von kraftstoff aus einem vorratstank zur brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5035405A patent/JPH062690A/ja active Pending
- 1993-03-31 KR KR1019930005284A patent/KR100294368B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-04-01 EP EP93105414A patent/EP0563957B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-01 DE DE69326495T patent/DE69326495T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-02 HU HU9300970A patent/HU215991B/hu unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100294368B1 (ko) | 2001-10-22 |
KR930021936A (ko) | 1993-11-23 |
EP0563957B1 (en) | 1999-09-22 |
DE69326495D1 (de) | 1999-10-28 |
DE69326495T2 (de) | 2000-04-13 |
HU9300970D0 (en) | 1993-06-28 |
HUT70121A (en) | 1995-09-28 |
JPH062690A (ja) | 1994-01-11 |
EP0563957A1 (en) | 1993-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5407318A (en) | Regenerative pump and method of manufacturing impeller | |
KR100231141B1 (ko) | 재생펌프 및 그의 케이싱 | |
HU215991B (hu) | Üzemanyag-szivattyú | |
US5372475A (en) | Fuel pump | |
EP0526965B1 (en) | Compressor casings for turbochargers | |
US4508492A (en) | Motor driven fuel pump | |
CN103154523B (zh) | 侧通道鼓风机,尤其是用于内燃机的次级空气鼓风机 | |
US5490763A (en) | Pump for shear sensitive fluids | |
JPH03111697A (ja) | 小型遠心ポンプ | |
US5558490A (en) | Liquid pump | |
US3782850A (en) | Energy transfer machine | |
WO2004059173A1 (en) | Centrifugal pump with configured volute | |
KR100324839B1 (ko) | 와류펌프 | |
US20030118438A1 (en) | Fuel pump | |
EP1207296B1 (en) | Wear resistant fuel pump | |
JP3638818B2 (ja) | ウエスコ型ポンプ | |
US6846155B2 (en) | Fuel pump | |
US4538968A (en) | Motor driven fuel pump | |
US6454522B2 (en) | Impeller for circumferential current pump | |
EP1096151A2 (en) | Impeller for circumferential current pump and method of forming the same | |
KR100382682B1 (ko) | 급송펌프 | |
US7025561B2 (en) | Fuel pump | |
US5364238A (en) | Divergent inlet for an automotive fuel pump | |
US4523893A (en) | Liquid ring pump | |
US6533537B1 (en) | Impeller for circumferential current pump |