DE4000341C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe für Kraftfahr­ zeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 47 93 766 ist eine derartige Kraftstoffpumpe bekannt, bei welcher der Kraftstoffdampf von dem übrigen geförderten Kraftstoff durch Fliehkraft getrennt wird und durch einen Kanal in den Kraftstofftank zurückgeführt wird. Die Kraftstoffpumpe hat ein Laufrad, welches in einer ringförmigen Pumpenkammer rotiert, wobei aufgrund der Fliehkraft der schwerere flüssige Kraftstoff zum Außendurchmesser der Pumpenkammer getrieben wird und der leichtere Dampf zum Innendurchmesser der Pumpenkammer gedrängt wird. Der Innendurchmesserbereich der Pumpenkammer ist über einen Kanal mit dem Kraftstofftank verbunden. Da der Dampf direkt aus der Pumpenkammer abgeschieden wird, ist es unvermeidlich, daß dieser Dampf komprimiert wird und deshalb unter relativ starkem Ausströmgeräusch durch den vorgenannten Kanal in den im wesentlichen unter Umgebungsdruck stehenden Kraftstofftank zurück abgeschieden wird.

Die Fig. 9 zeigt den Kurvenverlauf der Beziehung zwischen dem Schalldruck und der Frequenz des an einem Punkt M gemessenen Ausströmgeräusches derartiger herkömmlicher Kraftstoffpumpen. Der Punkt M ist etwa 10 cm von der Oberfläche des Kraftstoffbehälters entfernt. Durch die japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 6 22 14 294 und 62-1 21 891 sind Maßnahmen zum Unterdrücken des durch eine Kraftstoffpumpe erzeugten Geräusches bzw. Lärms bekannt. Nach der erstgenannten Offenlegungsschrift erstreckt sich ein Dampfausströmkanal von der Dampfdüse in den oberen Raum des Kraft­ stofftanks, der sich oberhalb des Kraftstoffpegels befindet. In der letztgenannten Offenlegungsschrift ist ein langgestreckter Kanal offenbart, der an der Dampfdüse beginnt. In beiden Fällen sind langgestreckte bzw. verlängerte Kanäle vorgesehen, um von der Kraftstoffpumpe ausgehenden Lärm bzw. ausgehende Geräusche zu unterdrücken.

Diese Maßnahmen sind jedoch vorgesehen, um Geräusche mit einer relativ hohen Frequenz (4 bis 6 kHz) zu unterdrücken, die am Umfang eines Laufrades entstehen; sie sind nicht dazu vorgesehen, das Ausströmgeräusch mit einer relativ geringen Frequenz (2 kHz oder weniger), das durch die Dampfdüse hervorgerufen wird, zu unterdrücken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kraftstoff­ pumpe zu schaffen, in der das Ausströmgeräusch von Kraft­ stoffdampf unterdrückt wird, das mit einer relativ geringen Frequenz durch den in den Kraftstoffbehälter über eine Dampfdüse gelangenden Kraftstoffdampf erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird, wenn der mit Dampf vermischte Kraft­ stoff aus der Pumpenkammer über die Dampfdüse durch die Ge­ räuschunterdrückungs- bzw. Geräuschdämpfungskammer und die Beschränkung bzw. Drosselstelle dem Inneren des Kraftstoff­ behälters zugeführt wird, der Druck des mit Dampf vermisch­ ten Kraftstoffes herabgesetzt und dessen Schwankungen wer­ den unterdrückt. Gleichzeitig wird die Wirkung der Druck­ minderung des mit Dampf vermischten Kraftstoffs und die Un­ terdrückung von dessen Druckschwankungen in der Geräusch­ dämpfungskammer durch die zwischen der Kammer und dem Kraftstoffbehälter ausgebildete Drosselstelle verstärkt. Dies führt dazu, daß das Ausströmgeräusch von mit Dampf vermischtem Kraftstoff nach dem Ausströmen aus der Dampf­ düse in das Innere eines Kraftstoffbehälters wirksam unter­ drückt wird.

Sechs Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Kraft­ stoffpumpe werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt eines Teils einer Kraftstoffpumpe ge­ mäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht eines Teils einer Kraftstoffpumpe gemäß einem vier­ ten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht eines fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht eines sechs­ ten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,

Fig. 7 eine Ansicht von unten einer bekannten Kraftstoff­ pumpe,

Fig. 8 einen Schnitt gemäß der Linie A-A nach Fig. 7 und

Fig. 9 einen charakteristischen Kurvenverlauf des an der Peripherie der bekannten Kraftstoffpumpe gemessenen Schalldruckes.

Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, ist eine Kraftstoffströmungsnut 40 an der oberen Oberfläche eines Gehäuseteils 26 ausgebildet. In entsprechender Weise werden eine erste Pumpenkammer 42 und eine nicht dargestellte zweite Pumpenkammer gebildet, die im wesentlichen einen C-förmigen Querschnitt entlang des Außenumfangs eines ersten bzw. eines zweiten Laufrades aufweisen. Die erste Pumpenkammer 42 ist mit einem Kraftstoffbehälter über eine, in dem Gehäuseteil 26 ausgebildete, Einlaßöffnung 48 verbunden.

Gemäß der in Fig. 7 dargestellten Ansicht des Gehäuseteils 26 von unten ist an diesem eine mit der ersten Pumpenkammer 42 in Verbindung stehende Dampfdüse 50 kleinen Durchmessers ausgebildet, so daß in der ersten Pumpenkammer 42 entstehender Kraftstoffdampf abgeführt werden kann. Die Dampfdüse 50 ist in bezug auf einen Durchmesser des Gehäuseteils 26 an einer der Einlaßöffnung 48 gegenüberliegenden Stelle ausgebildet. Das Gehäuseteil 26 ist weiterhin mit einer radialen Nut 52 versehen, die mit der Dampfdüse 50 in Verbindung steht, um Kraftstoffdampf in den Kraftstoffbehälter zu führen.

Gemäß Fig. 8, die einen Querschnitt entsprechend der Linie A-A nach Fig. 7 zeigt, ist ein Puffer- bzw. Dämpfungselement 54 mit der unteren Oberfläche des Gehäuseteils 26 verbunden, so daß die Kraftstoffpumpe 2 über das Dämpfungsglied 54 an dem Träger 6 befestigt ist. Das Dämpfungsglied 54 ist so aufgebaut, daß es die radiale Nut 52 umgibt, um einen radialen Kanal 56 zu bilden, der über den Außenumfang des Gehäuseteils 26 gegenüber dem Kraftstofftank geöffnet ist. Demzufolge wird Kraftstoffdampf mit Kraftstoff durch die Dampfdüse 50 und den radialen Kanal 56 in den Kraftstoffbehälter geführt.

Während des Pumpvorganges entsteht in den Pumpenkammern aufgrund eines Temperaturanstiegs in dem Kraftstoffbehälter oder aufgrund einer Kraftstoffinduktion bzw. -ansaugung Kraftstoffdampf. Der Kraftstoffdampf wird mit Kraftstoff von der in dem Gehäuseteil 26 ausgebildeten Dampfdüse 50 durch den radialen Kanal 56 in den Kraftstoffbehälter geleitet; der Anteil des Kraftstoffdampfes der in dem, in das Gehäuse 8 eingebrachten Kraftstoff enthalten ist, kann somit herabgesetzt werden. Entsprechend wird der Anteil des Kraftstoffdampfes in dem über die Kraftstoffpumpe 2 zu einem nicht dargestellten Motor gepumpten Kraftstoff herabgesetzt; dadurch kann das Entstehen eines Dampfblaseneinschlusses bzw. einer Dampfsperre verhindert werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuseteil 26 mit einer Dampfdüse 50 und einer ra­ dialen Nut 52 versehen. Die Dampfdüse 50 steht mit einer ersten Pumpenkammer 42 und der radialen Nut 52 in Verbin­ dung, wie dies bei der bekannten Kraftstoffpumpe der Fall ist. Ein Dämpfungselement 54 ist am Boden des Gehäuseteils 26 befestigt. Das Dämpfungselement 54 ist mit einem Vor­ sprung 58 versehen, um das offene Ende (gemäß Fig. 1 das linke Ende) der radialen Nut 52 zu schließen. Mit dieser Anordnung wird eine Geräuschunterdrückungs- bzw. Geräusch­ dämpfungskammer 62 durch die radiale Nut 52 und das Dämp­ fungselement 54 gebildet. Der Vorsprung 58 ist weiterhin mit einer Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers verse­ hen; dies führt zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Be­ schränkung bzw. Drosselstelle. Die Kammer 62 steht somit über die Dampfdüse 50 mit der ersten Pumpenkammer 42 und über die Durchgangsöffnung 60 mit dem Inneren des Kraft­ stoffbehälters in Verbindung. Bei dem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel beträgt das Volumen der Kammer 62 etwa 28 mm³.

Während des Betriebs wird, wenn Kraftstoffdampf in der er­ sten Pumpenkammer 42 während des Pumpbetriebs der Kraft­ stoffpumpe 2 entsteht, der Kraftstoffdampf mit Kraftstoff durch die Dampfdüse 50 in die Kammer 62 geführt. Derartiger mit Dampf vermischter Kraftstoff strömt dann aus der Kammer 62 über die Durchgangsöffnung 60 in den Kraftstoffbehälter. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck des mit Dampf vermischten Kraftstoffs dadurch reduziert, daß dieser der Kammer 62 zugeführt worden ist und diese über die Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers, die eine Drosselstelle bildet, verlassen hat. Dies führt dazu, daß das Ausströmgeräusch des mit Dampf vermischten Kraftstoffs, beim Ausströmen aus der Dampfdüse 50 über die Kammer 62 und die Drosselstelle 60 in den Kraftstoffbehälter, vermindert werden kann.

Für eine Messung des Schalldruckes sind die Durchmesser der Dampfdüse 50 und der Durchgangsöffnung 60 auf 1,2 mm bzw. 2,0 mm, auf 1,6 mm bzw. 1,2 mm oder auf 1,6 mm bzw. 1,3 mm festgelegt worden. Ein Vergleich der Ergebnisse mit dem in Fig. 9 für eine bekannte Kraftstoffpumpe dargestellten Kurvenverlauf zeigt, daß gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform das Geräusch aufgrund eines hohen Schalldruckes bei einer Frequenz nahe 0,6 kHz gedämpft wird. Weiterhin ist das Geräusch in einem Frequenzbereich von 0,8 kHz oder weniger im allgemeinen gedämpft oder verteilt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist eine aus Metall bestehende Kappe 64 beispielsweise durch Preßsitz, an dem Gehäuseteil 26 derart befestigt, daß die radiale Nut 52 geschlossen ist, wodurch eine Kammer 62 gebildet wird. Die Kappe 64 ist mit einer Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers versehen, die als Drosselstelle dient und die Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstofftanks verbindet.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist an dem Gehäuseteil 26 eine radiale Bohrung 66 ausgebil­ det, die mit der Dampfdüse 50 verbunden ist. Eine Kappe 68 ist beispielsweise mit Preßsitz mit dem offenen Ende der Bohrung 66 verbunden, um diese zu schließen und eine Kammer 62 zu bilden. Die Kappe 68 hat eine Durchgangsöffnung 60 kleinen Durchmessers, die als Drosselstelle die Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstofftanks 4 verbindet.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau im wesentlichen der gleiche wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, daß eine ra­ diale Nut 70 anstelle der Durchgangsöffnung 60 des zweiten Ausführungsbeispiels vorhanden ist. Der Kanal für eine Ver­ bindung der Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstoffbehäl­ ters 4 ist somit durch die radiale Nut 70 der Kappe 64 und die radiale Nut 52 des Gehäuses 26 gebildet.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel ist der Aufbau im wesentlichen der gleiche wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel; ein Unterschied besteht ledig­ lich darin, daß in der Kappe 64 drei Durchgangsöffnungen 60 ausgebildet sind.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten sechsten Ausführungsbei­ spiel ist das Gehäuseteil 26 mit einer axialen Bohrung 72 versehen, die mit der Dampfdüse 50 und mit zwei radialen Nuten 74 in Verbindung steht. Es ist weiterhin eine Abdeck­ platte 76 über Niete oder dergleichen mit dem Gehäuseteil 26 derart verbunden, daß die axiale Bohrung 72 und die ra­ dialen Nuten 74 abgedeckt sind. Dadurch werden die Kammer 62 und zwei Kanäle, die die Kammer 62 mit dem Inneren des Kraftstofftanks 4 verbinden, gebildet.

Claims (8)

1. Kraftstoffpumpe mit einem Pumpengehäuse (8), einer darin ausgebildeten Pumpenkammer (42, 44) und einer durch das Pumpengehäuse (8) verlaufenden Dampfdüse (50) zum Verbinden der Pumpenkammer (42) mit dem Inneren eines Kraftstoffbehälters und zum Ablassen von mit Dampf vermischtem Kraftstoff aus der Pumpenkammer (42) in den Kraftstoffbehälter, gekennzeichnet durch eine Geräuschdämpfungskammer (62) mit vorgebbarem Volumen zwischen der Dampfdüse (50) und dem Inneren des Kraftstoffbehälters, um den Druck des mit Dampf vermischten Kraftstoffs, der aus der Dampfdüse (50) strömen soll, zu mindern und um Druckschwankungen des mit Dampf vermischten Kraftstoffs zu unterdrücken, und durch eine Drosselstelle (60) zwischen der Geräuschdämpfungskammer (62) und dem Inneren des Kraftstofftanks um die Druckminderung und die Unterdrückung von Druckschwankungen des mit Dampf vermischten Kraftstoffs in der Geräuschdämpfungskammer (62) weiter zu fördern.

2. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungselement (54) an dem Pumpengehäuse (8) befestigt ist und mit einem Vorsprung (58) versehen ist, um die Geräuschdämpfungskammer (62) zu schließen, wobei die Drosselstelle durch den Vorsprung (58) gebildet ist.

3. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kappe (64) mit dem Pum­ pengehäuse (8) verbunden ist, um die Geräuschdämpfungs­ kammer (62) zu schließen, und daß die Drosselstelle (60) durch die Kappe (64) verläuft.

4. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (8, 26) eine radiale Bohrung (66) aufweist, die mit der Dampfdüse (50) in Verbindung steht und die über einen Verschluß (68) geschlossen ist, um die Geräuschdämpfungskammer (62) zu bilden, und daß die Drosselstelle durch den Verschluß (68) gebildet wird.

5. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle eine Durchgangsbohrung (60) aufweist.

6. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle eine erste in dem Pumpengehäuse (8, 26) und eine zweite in der Kappe (64) ausgebildete Nut (52, 70) aufweist.

7. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen (60) aufweist.

8. Kraftstoffpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (8, 26) eine axiale Bohrung (72) aufweist, die mit der Dampfdüse (50) verbunden ist und mindestens eine Nut (74), die die axiale Bohrung (72) mit dem Inneren des Kraftstoffbehälters verbindet, und daß die axiale Bohrung (72) und die Nuten (74) durch ein Plattenelement (76) abgedeckt sind, um die Geräuschdämpfungskammer (62) und die Drosselstelle zu bil­ den.