專(zhuān)利名稱(chēng)：燃油泵和具有燃油泵的用于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)的燃油供給設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種燃油泵，這種燃油泵具有與殼體部件相對(duì)設(shè)置的被驅(qū)動(dòng)的葉輪；在葉輪上設(shè)置的彼此同軸環(huán)繞的限定葉片室的導(dǎo)葉的輪緣；與殼體部件中導(dǎo)葉的輪緣相對(duì)設(shè)置的用于輸送燃油的局部環(huán)形管道；與局部環(huán)形管道連接的排出管道，其中葉片室的輪緣與局部環(huán)形管道構(gòu)成徑向的內(nèi)側(cè)輸送室和徑向的外側(cè)輸送室。此外本發(fā)明涉及到一種帶有這種燃油泵的用于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)的燃油供給設(shè)備，用于從燃油箱中汲取燃油并將燃油輸送到內(nèi)燃機(jī)。
這種類(lèi)型的燃油泵在當(dāng)今的機(jī)動(dòng)車(chē)燃油供給設(shè)備中被經(jīng)常地使用，并且在實(shí)踐中為人熟知。在此燃油泵的輸送室用于注滿防旋流箱以及用于向機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)燃油。葉輪通常情況下固定在電動(dòng)機(jī)的軸上并且在正常運(yùn)行下以額定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)。然而特別是在內(nèi)燃機(jī)在較低溫度下啟動(dòng)時(shí)經(jīng)常不能可靠地達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，因?yàn)樵诖藭r(shí)電動(dòng)機(jī)在低電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)并因此只有極少的功率輸出。這導(dǎo)致了特別是在徑向的內(nèi)側(cè)輸送室中燃油泵的輸送功率的極大減少。在這種最不利的情況下防旋流箱將不再被注滿，并且對(duì)內(nèi)燃機(jī)的燃油輸送也被中斷。
已經(jīng)公開(kāi)的燃油供給設(shè)備的另一個(gè)缺點(diǎn)是，葉輪必須在正常運(yùn)行時(shí)不依賴(lài)于內(nèi)燃機(jī)的燃油需求以額定轉(zhuǎn)速持續(xù)地被驅(qū)動(dòng)，從而使徑向內(nèi)側(cè)輸送室的輸送功率不下降，因此燃油泵具有一個(gè)用于葉輪驅(qū)動(dòng)的不必要的高的能量需求。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種開(kāi)頭所述類(lèi)型的燃油泵，這個(gè)燃油泵確保甚至在額定轉(zhuǎn)速以下的低葉輪轉(zhuǎn)速時(shí)內(nèi)側(cè)輸送室的足夠高的輸送功率。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種具有這樣的燃油泵的燃油供應(yīng)設(shè)備，其在不同的葉輪轉(zhuǎn)速時(shí)確?？煽康娜加洼斔?。
根據(jù)本發(fā)明這樣實(shí)現(xiàn)了首先提到的目的，即徑向的外側(cè)輸送室與徑向的內(nèi)側(cè)輸送室通過(guò)連接管道連接。
利用這種設(shè)計(jì)，當(dāng)徑向的內(nèi)側(cè)輸送室的內(nèi)部壓力下降時(shí)，燃油可以從徑向的外側(cè)輸送室溢流到徑向的內(nèi)側(cè)輸送室。因?yàn)樵诘腿~輪轉(zhuǎn)速時(shí)，與在徑向的內(nèi)側(cè)輸送室相比在徑向的外側(cè)輸送室中的輸送功率下降地顯著地少，由此確保了在兩個(gè)輸送室中燃油的可靠的輸送。因此根據(jù)本發(fā)明的燃油泵可以在相應(yīng)的少量的內(nèi)燃機(jī)燃油需求時(shí)在沒(méi)有燃油輸送中斷危險(xiǎn)的情況下在額定轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
當(dāng)連接管道設(shè)置在殼體部件中，并且與局部環(huán)形管道連接時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的燃油泵的設(shè)計(jì)變得特別簡(jiǎn)單。
當(dāng)連接管道設(shè)計(jì)為在殼體部件中設(shè)置的凹槽時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的燃油泵的制造就需要特別少的費(fèi)用。因?yàn)槿加捅玫臍んw部件大多數(shù)利用燒結(jié)法或者壓鑄法制造，所以連接管道可以通過(guò)非常簡(jiǎn)單地在結(jié)構(gòu)上改變殼體部件的模具形狀來(lái)產(chǎn)生。
當(dāng)連接管道從葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看從徑向的外側(cè)輸送室指向徑向的內(nèi)側(cè)輸送室時(shí)，在徑向的外側(cè)輸送室與徑向的內(nèi)側(cè)輸送室之間存在壓力差時(shí)，可以可靠地確保徑向的內(nèi)側(cè)輸送室的燃油供給。因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下在徑向的外側(cè)輸送室的壓力要大于在徑向的內(nèi)側(cè)輸送室中的壓力并且隨著其長(zhǎng)度而上升，因而可以通過(guò)合適地選擇連接到徑向的外側(cè)輸送室的連接管道接頭來(lái)簡(jiǎn)單地確保將徑向的內(nèi)側(cè)輸送室的壓力設(shè)置為最低。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，當(dāng)連接徑向的內(nèi)側(cè)和徑向的外側(cè)輸送室的連接管道的接頭設(shè)置為使得在葉輪的額定轉(zhuǎn)速時(shí)兩個(gè)接頭都具有相同的壓力時(shí)，在額定轉(zhuǎn)速時(shí)連接管道對(duì)輸送室中流動(dòng)的影響可以簡(jiǎn)單地避免。因?yàn)樵诘腿~輪轉(zhuǎn)速時(shí)，在徑向的內(nèi)側(cè)輸送室中的壓力下降特別大，利用這個(gè)設(shè)計(jì)，徑向的內(nèi)側(cè)輸送室的壓力僅在額定轉(zhuǎn)速以下通過(guò)連接管道提高。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，當(dāng)連接在徑向外側(cè)局部環(huán)形管道上的連接管道的始端部分以預(yù)定的角度α相對(duì)于穿過(guò)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的直線傾斜時(shí)，那么連接外側(cè)輸送室的連接管道的接頭需要特別少的費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，當(dāng)通向徑向內(nèi)側(cè)局部環(huán)形管道中的連接管道的終端部分以預(yù)定的角度β相對(duì)于穿過(guò)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的直線傾斜時(shí)，那么連接內(nèi)側(cè)輸送室的連接管道的接頭需要特別少的費(fèi)用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特別有利的改進(jìn)方案，當(dāng)角度α和/或角度β大約為45度時(shí)，在燃油溢流時(shí)可以在輸送室中維持特別小的旋流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，當(dāng)連接管道具有在兩個(gè)部分的環(huán)形管道之間同軸設(shè)置的中間部分時(shí)，連接管道的長(zhǎng)度可以自由的選擇，借此可以簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)輸送室里的最低壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，當(dāng)葉輪在它與連接管道相對(duì)的區(qū)域具有光滑的表面時(shí)，因在葉輪上的摩擦而對(duì)在連接管道中流動(dòng)的影響可以保持很小。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，當(dāng)設(shè)計(jì)為凹槽的連接管道的深度大于寬度時(shí)，有助于進(jìn)一步降低因在葉輪上的摩擦而對(duì)流動(dòng)的影響。利用這種結(jié)構(gòu)，葉輪與存在于連接管道中的媒質(zhì)的接觸面保持特別的小。
第二個(gè)提到的目的，即提供帶有這種燃油泵的燃油供給設(shè)備并且在葉輪的不同轉(zhuǎn)速下確保燃油的可靠輸送，這個(gè)目的根據(jù)本發(fā)明這樣被實(shí)現(xiàn)，即徑向的外側(cè)輸送室與內(nèi)燃機(jī)相連接以及徑向的內(nèi)側(cè)輸送室與設(shè)置在燃油箱內(nèi)部的噴射泵相連接。
利用這種設(shè)計(jì)，燃油泵可以設(shè)計(jì)為僅僅用于滿足內(nèi)燃機(jī)的燃油需求，其中通過(guò)燃油泵的連接管道確保徑向的內(nèi)側(cè)輸送室有充足的燃油。與燃油輸送設(shè)備相比，根據(jù)本發(fā)明的燃油供給設(shè)備設(shè)計(jì)的特別的成本低廉，其中在燃油輸送設(shè)備中，噴射泵利用一個(gè)通向內(nèi)燃機(jī)的管路的支管被供給燃油，而在本發(fā)明的燃油供給設(shè)備中，燃油泵的輸送室通過(guò)連接管道連接。借助于本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的燃油供給設(shè)備具有兩個(gè)通過(guò)連接管道連接的級(jí)(輸送級(jí))，它們中的一個(gè)僅僅輸送燃料到內(nèi)燃機(jī)，而另一個(gè)僅僅輸送燃油箱內(nèi)部的燃油。
基于內(nèi)燃機(jī)的燃油需求通過(guò)一個(gè)控制裝置對(duì)驅(qū)動(dòng)葉輪的電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使根據(jù)本發(fā)明的燃油供給設(shè)備有一個(gè)特別小的能量需求。
本發(fā)明允許大量的實(shí)施例。為了闡述本發(fā)明的基本原理，附圖中示出了其中的一個(gè)實(shí)施例并在以下對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的描述。圖中示出了
圖1具有根據(jù)本發(fā)明的燃油泵的燃油供給設(shè)備的示意圖，圖2圖1所示的燃油泵沿著線II-II的截面圖。
圖1示意性地示出了一個(gè)用于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)2的燃油供給設(shè)備1，該設(shè)備具有一個(gè)在燃油箱3中設(shè)置的輸送單元4。輸送單元4具有在防旋流箱5中設(shè)置的燃油泵6，該燃油泵具有一個(gè)由電動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)的泵級(jí)8。通過(guò)控制裝置9向電動(dòng)機(jī)7提供電流。由燃油泵6輸送的燃油通過(guò)供給管道10到達(dá)內(nèi)燃機(jī)2。供給管道10和電動(dòng)機(jī)7的電線11穿過(guò)設(shè)置在燃油箱3中的法蘭12引入。
泵級(jí)8設(shè)計(jì)為側(cè)通道泵并且具有在兩個(gè)殼體部件13，14之間可旋轉(zhuǎn)設(shè)置的葉輪15以及兩個(gè)輸送室16，17。葉輪15抗扭地固定在電動(dòng)機(jī)7的軸18上，并且葉輪具有由兩個(gè)彼此同軸環(huán)繞的限定葉片室的導(dǎo)葉19，20的輪緣。葉片室與在殼體部件13，14上對(duì)面設(shè)置的局部環(huán)形管道21，22構(gòu)成輸送室16，17。徑向的內(nèi)側(cè)輸送室16將燃油從防旋流箱5輸送到噴射泵23，而徑向的外側(cè)輸送室17通過(guò)電動(dòng)機(jī)7將燃油從防旋流箱5中輸送到供給管道10中。噴射泵23通過(guò)一個(gè)預(yù)濾器24從燃油箱3中汲取燃油并將其輸送到防旋流箱5中。輸送室16，17各自貫穿葉輪15并且進(jìn)而輸送室具有在每個(gè)殼體部件13，14中設(shè)置的局部環(huán)形管道21，22。為了圖示，在圖1中旋轉(zhuǎn)到圖示面示出了在殼體部件13，14中的輸送室16，17的進(jìn)口25，26和排出口27，28。事實(shí)上局部環(huán)形管道21，22延伸的角度范圍可達(dá)340°。
圖2示出了在圖1中示出的燃油泵6的泵級(jí)8的一個(gè)殼體部件14。在這種情況下，可以清楚地看出互相同軸環(huán)繞的局部環(huán)形管道21，22，環(huán)形管道設(shè)置在圖1中示出的葉輪15的導(dǎo)葉19，20的輪緣的對(duì)面。箭頭標(biāo)明了葉輪15的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在圖2中進(jìn)一步的示出，局部環(huán)形管道21，22通過(guò)連接管道29互相連接。連接管道29被設(shè)計(jì)為在殼體部件14上設(shè)置的凹槽，其深度大于寬度。連接管道29具有一個(gè)與外側(cè)的局部環(huán)形管道22連接的始端部分30和一個(gè)通向內(nèi)側(cè)的局部環(huán)形管道21的終端部分31。始端部分30和終端部分31通過(guò)一個(gè)平行的局部環(huán)形管道21，22設(shè)置的中間部分32連接。始端部分30以角度α相對(duì)于穿過(guò)葉輪15的旋轉(zhuǎn)軸線的直線傾斜，終端部分31以角度β相對(duì)于穿過(guò)葉輪15的旋轉(zhuǎn)軸線的直線傾斜。角度α和β的值各自例如是45°。
連接管道29被這樣連接在局部環(huán)形管道21，22上，即連接局部環(huán)形管道21，22的連接管道29的接頭33，34在葉輪15的額定轉(zhuǎn)速時(shí)具有相同的壓力。從而使在連接管道29中有一個(gè)壓力平衡，這個(gè)壓力平衡阻止燃油的流動(dòng)。若葉輪15的轉(zhuǎn)速降低到額定轉(zhuǎn)速以下，在輸送室16，17中和進(jìn)而局部環(huán)形管道21，22中的泵壓也會(huì)下降。在徑向的內(nèi)側(cè)的局部環(huán)形管道21的壓力下降要顯著大于在徑向外側(cè)的局部環(huán)形管道22中的壓力下降。這樣的壓力下降有可能導(dǎo)致如此的后果，即噴射泵23有可能不再可靠地泵吸作為工作介質(zhì)的燃油。在此連接管道29這樣進(jìn)行補(bǔ)救，在徑向內(nèi)側(cè)的輸送室16中壓力下降時(shí)燃油從徑向外側(cè)的輸送室17分流，并且保持徑向內(nèi)側(cè)的輸送室16中的預(yù)定壓力。從而使燃油供給設(shè)備1實(shí)現(xiàn)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)2的燃油消耗，通過(guò)控制裝置9實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)7的功率輸出的控制。
權(quán)利要求
1.燃油泵，具有與殼體部件相對(duì)設(shè)置的被驅(qū)動(dòng)的葉輪；在葉輪上設(shè)置的彼此同軸環(huán)繞的限定葉片室的導(dǎo)葉的輪緣；與殼體部件中的導(dǎo)葉的輪緣相對(duì)設(shè)置的用于輸送燃油的局部環(huán)形管道；與所述局部環(huán)形管道連接的排出管道，其中葉片室的輪緣與局部環(huán)形管道構(gòu)成徑向的內(nèi)側(cè)輸送室和徑向的外側(cè)輸送室，其特征在于，所述徑向的外側(cè)輸送室(17)與所述徑向的內(nèi)側(cè)輸送室(16)通過(guò)連接管道(29)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油泵，其特征在于，所述連接管道(29)設(shè)置在殼體部件(14)中并且與所述局部環(huán)形管道(21，22)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的燃油泵，其特征在于，所述連接管道(29)被設(shè)計(jì)為在所述殼體部件(14)中設(shè)置的凹槽。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，所述連接管道(29)從葉輪(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向看從所述徑向外側(cè)的輸送室(17)指向所述徑向內(nèi)側(cè)的輸送室(16)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，連接所述徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)的輸送室(16，17)的連接管道(29)的接頭(33，34)設(shè)置為使得在所述葉輪(15)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)，所述兩個(gè)接頭(33，34)具有相同的壓力。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，連接在所述徑向外側(cè)局部環(huán)形管道(22)上的所述連接管道(29)的始端部分(30)以預(yù)定的角度α相對(duì)于穿過(guò)所述葉輪(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的直線傾斜。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，通向所述徑向內(nèi)側(cè)局部環(huán)形管道(21)的所述連接管道(29)的終端部分(31)以預(yù)定的角度β相對(duì)于穿過(guò)葉輪(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的直線傾斜。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，所述角度α和/或者β大約是45°。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，所述連接管道(29)具有在所述局部環(huán)形管道(21，22)之間同軸設(shè)置的中間部分(32)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，所述葉輪(15)在它與所述連接管道(29)相對(duì)的區(qū)域中具有光滑的表面。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的燃油泵，其特征在于，所述設(shè)計(jì)為凹槽的連接管道(29)的深度大于寬度。
12.用于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)的燃油供給設(shè)備，其具有一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的燃油泵，用于從燃油箱中汲取燃油并將燃油輸送到內(nèi)燃機(jī)中，其特征在于，所述徑向外側(cè)輸送室(17)與內(nèi)燃機(jī)(2)相連接，所述徑向內(nèi)側(cè)輸送室(16)與設(shè)置在所述燃油箱(3)中的噴射泵(23)相連。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃油供給設(shè)備，其特征在于，根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(2)的燃油需求，控制裝置用于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)所述葉輪(15)的電動(dòng)機(jī)(7)的功率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛中設(shè)計(jì)為側(cè)通道泵的燃油泵，其中，兩個(gè)彼此同軸環(huán)繞的局部環(huán)形管道(21，22)通過(guò)連接管道(29)連接在一起。連接在局部環(huán)形管道(21，22)上的連接管道(29)的接頭(33，34)這樣設(shè)置，即使得在燃油泵的額定轉(zhuǎn)速時(shí)各自都具有相同的壓力。若轉(zhuǎn)速降低到額定轉(zhuǎn)速以下，燃油從徑向外側(cè)的局部環(huán)形管道(22)進(jìn)入到徑向內(nèi)側(cè)的局部環(huán)形管道(21)中。利用這種方法，通過(guò)徑向內(nèi)側(cè)的局部環(huán)形管道(21)確保充足的輸送功率。
文檔編號(hào)F04D5/00GK1780978SQ200580000680
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者埃伯哈德·蓋塞爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司