CN101879861A - 带有补偿管路的燃料箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带有补偿管路的燃料箱。本发明涉及一种机动车辆工作介质(2)的介质容器(1)，该介质容器具有设置在行驶方向上的前壁(4)，与前壁相对的后壁(6)覆盖壁(8)，以及至少一个补偿元件(24)，该补偿元件具有第一开口、连接部分(26)和第二开口，该第一开口被设置在该前壁(4)的区域中，并且与第一开口相对的该第二开口经由该连接部分(26)被引导在朝向该后壁(6)的方向，并且这两个开口被设置在该介质容器(1)的内部(16)。补偿元件在该介质容器的两个区域之间形成一种恒定或者连续的压力补偿以减小晃动噪声。

Description

带有补偿管路的燃料箱

技术领域

本发明涉及一种机动车辆工作介质的介质容器，该容器具有设置在机动车辆行驶方向上的前壁和与前壁相对的后壁以及覆盖壁。

背景技术

此类型的介质容器被称为例如燃料箱。该燃料箱具有一个外壳，该外壳包围一个接收容积并且可以被实施为不同几何构造。例如可想象的是设计燃料箱使得从横截面方向上观察时呈现矩形或者圆形，仅列举了一些非限定性示例。原则上，该外壳的至少一部分被定向为朝向该车辆行驶的方向，即沿车辆的纵向方向朝向该机动车辆的前部方向。这个部分也可以被限定为前壁。与其相对的该外壳的一部分可以被指定为与其对应的后壁。该后壁因此被定向为朝向该车辆的尾部方向。被设置在上述两个部分之间的部分在所有情况下都是该外壳的另一部分，在所有情况下该部分在某种程度上可以被指定为侧壁。此外，该外壳具有底壁和覆盖壁。该底部壁以及该覆盖壁基本沿水平方向延伸，该前壁、后壁以及各个侧壁被设置为在该底壁和该覆盖壁之间沿垂直方向延伸。

在该机动车辆的驾驶运动过程中，存储在该介质容器内的介质，即例如燃料箱内的燃料，开始运动。特别是在减速过程中，即例如在制动过程中，该燃料抵靠该前壁晃动(slosh)，从而产生了公知的晃动噪声(sloshing noise)。这可以发生如下情况：

在制动过程中首先产生基本水平的波动，从而在该介质表面和该覆盖壁之间的介质容器内部普遍存在一种静态压力。由于介质惯性，这会导致增长波动。该波动通过它的波峰与该覆盖壁接触并且因此在波动本身和该前壁之间封闭了大量空气。在该封闭的容积中，仍然普遍存在静态压力，该静态压力也普遍存在于该波动和该后壁之间。随着该波动进一步朝着该前壁的方向移动，该封闭的容积，或者在被隔离的中间空间内的空气被压缩，从而在此产生过大的压力。在该波动和该后壁之间产生降低的压力。随着该波动朝着该前壁的方向进一步移动，该封闭的容积继续被压缩，直到该过大的压力具有的量使得该封闭的容积沿一个补偿通路，例如在该波峰和该覆盖壁之间的补偿通路，或者通过该介质从该封闭的腔室中向外逸出。这在该封闭腔室内产生真空。在该过程中，该介质或者燃料抵靠该前壁晃动。这种抵靠壁的突然晃动或者晃动噪声可能打扰到该车辆的乘客。

因此，该晃动噪声由介质容器中的晃动波的形成而产生，该晃动波将该介质容器或者该燃料箱分为两个相互分离的区域，在这些区域中普遍存在不同量的压力。如果该晃动波朝向该前壁的方向进一步移动，那么该封闭的容积将被进一步压缩，并且该封闭的容积通过该介质、通过该燃料或者在该波峰与覆盖壁之间逸出到降低的压力侧。这种逸出在该封闭容积内形成真空，该真空在朝向该前壁的方向吸引该晃动波，从而产生晃动噪声。

特别是在致力于节省燃料的现今，已知应用了所谓的起动/停止策略。在这种情况下，当该车辆静止一段特定时间段时即车辆从行驶被制动到停止，至少内燃发动机是自动关闭的。在此方面可以参考现有技术。该制动导致了在介质容器中的介质或者液体移动，并且这可以产生以上说明的晃动波以及因此产生晃动噪声。然而，如果该内燃发动机以及可能的任何其他消耗装置都被关闭，那么随着其他噪声发出的来源被关闭，尤其能听到该晃动噪声，其中所述其他噪声源可能淹没该晃动噪声，从而使得该晃动噪声可能不太大或者甚至不能被听见。

发明内容

本发明基于使用简单的装置改进在开篇所提到的类型的介质容器的目的并且以这样一种方式来允许避免晃动噪声。

根据本发明，该目的是通过具有本文描述的特征的介质容器来实现的，其中至少一个补偿元件被提供并且它具有第一开口、连接部分和第二开口，该第一开口被设置在该前壁的区域中，并且与第一开口相对的该第二开口经由该连接部分被引导在朝向该后壁的方向上，并且这两个开口被设置在该介质容器的内部。

在一个有利的实施方案中，该至少一个补偿元件被实施为通道和/或管道，该至少一个补偿元件形成了在封闭容积(在晃动波与例如该前壁之间)和与其分离的该容器区域之间的连通管路。以此方式，在这两个相互分离的容器区域之间的压力补偿经由该至少一个补偿元件实现。如果该补偿元件被实施为管道，那么该补偿元件可以被设置在该介质容器之外或者之内，如将在下文以更详细探讨的。如果该补偿元件被实施为通道，那么该补偿元件可以被设置在该覆盖壁内。

本发明基于发现储存在介质容器中的介质或者液体会在例如机动车辆的制动过程中开始到处晃动；这可以导致晃动波的形成，该晃动波可使该覆盖壁与该晃动波的波峰接触。这在该介质容器区域中产生了由晃动波彼此分隔开的区域，在所述区域中会存在不同的压力。如在开篇所说明的，可以形成一个真空，该真空导致了该晃动波突然碰撞例如该前壁。另一方面，本发明有利地防止了该晃动波的这种突然的碰撞，这是因为经由该至少一个补偿元件，在该介质容器的两个区域之间形成一种恒定或者连续的补偿。

重要的是没有在以前封闭容积内形成过度压力的风险，这是因为该至少一个补偿元件提供了空气通路，该空气通路以一种定向的方式从该以前封闭的容积朝向该第二开口的方向排出该气体介质(空气)，其中所述气体介质随着该晃动波朝向该前壁方向的推进在该基本封闭的容积中被压缩，所述第二开口被方便地设置在该介质容器的其他区域(在该后壁、波峰和覆盖壁之间的液体壁)内。

因此，该补偿元件朝向该介质容器内部的其他区域打开该以前封闭的容积。

在这种程度上，本发明有利地防止了在以前封闭的容积内形成的过大压力、被晃动波彼此分隔开的在该介质容器的两个区域之间压力的突然补偿以及在以前封闭的容积中真空的形成，该真空可以例如以朝向该前壁方向吸引或者加速晃动波。不言而喻，该晃动波仍达到例如该前壁。不管怎样，抵靠前壁晃动或者碰撞前壁的强度被显著地减小，因此该晃动噪声本身也被显著地减小。这在当制动导致该介质开始在该介质容器中到处晃动以及该内燃发动机按照起动/停止策略被关闭时时特别有利。

在本发明的第一实施例中，该补偿元件可以被设置为使得其连接部分位于该介质容器之外。方便地，在此情况下这两个开口借助过渡部分被引导到该介质容器的内部。优选地，在此情况下，这些开口可以被引导穿过该覆盖壁，其中可以提供足够的密封设备。适当的装置可以被用来防止该介质渗入该补偿元件，从而使得优选地仅气体介质即空气可以渗入该补偿元件。然而，即便没有提供这种措施，如果介质渗入该补偿元件也不会造成任何损害。

当然，穿过该覆盖壁的设置仅作为示例方式理解。还可想象的是将该第一开口引导穿过该前壁或者多个侧壁之一，所以这也对应地应用于该第二开口上。当然，在此情况下这些开口被设置在一个上部区域中，即接近于该覆盖壁。

不言而喻，还可以方便地将该至少一个补偿元件，即它的两个开口和它的连接部分完全设置在该介质容器之内。

在一个优选的实施例中，在截面方向观察，该补偿元件从该前壁延伸到该后壁，两个开口被设置在该介质容器之内。当然，还可能采取措施使得该补偿元件具有不同的路线。例如可想象的是将该补偿元件设置为在该前壁的区域中具有第一开口并且实施该连接部分使得该第二开口被设置为在该介质容器之内与后壁轴向分开。

当然，可能的是不仅一个单个的补偿元件被设置在该介质容器上。替代地，也可以在该介质容器上设置多个补偿元件。方便地，该至少一个补偿元件或者多个补偿元件被设计和设置为保证该介质容器的两个区域之间的压力补偿，例如一方面，在该液体壁(晃动波)、前壁和覆盖壁之间的区域，并且另一方面，在该液体壁(晃动波)、该覆盖壁和该后壁之间的区域。

在一个优选的实施例中，该介质容器是一个燃料箱，该介质本身是液体，即燃料。该介质容器可以被实施为在截面方向上观察具有不同几何构造。

不言而喻，该机动车辆不仅经历在其纵向方向上的运动还经历其纵向方向相反方向上的运动(加速或者制动)。反之，该机动车辆还经历了绕其纵向轴线的负载交替(转向)。该工作介质(例如燃料)还可以在这些负载交替过程中到处晃动，从而可以产生对应的晃动噪声。因此，提供并且设置至少一个或者多个补偿元件从而使得可能在负载交替过程中形成的该介质容器内的腔室是相应地后部通风(rear-ventilated)的，这完全在本发明的观念内。因此，不仅该至少一个补偿元件可以被设置为沿该车辆的纵向方向延伸；反之，也可以提供沿该车辆的横向方向延伸的一个或者多个补偿元件。当然，该至少一个补偿元件可以被设置为基于该机动车辆的纵向轴线以不同的角度量延伸。在这种程度上，提供带有补偿元件网络的介质容器落入本发明的范围内，该补偿元件网络在所有可能负载交替(转向、加速、制动)过程中通过使对应的腔室后部通风，至少降低晃动噪声的强度，和/或防止晃动噪声。

附图说明

图1a至图1e示出根据现有技术的一个介质容器。

在本文中以及对附图的下列描述中公开了本发明的更多有利的实施方案，在这些附图中：

图2是带有该补偿元件的介质容器在晃动运动的第一阶段的横截面；

图3是图1中带有该补偿元件的该介质容器在晃动运动的第二阶段的横截面；

图4是图1中带有该补偿元件的该介质容器在晃动运动的第三阶段的横截面；并且

图5是图1中带有该补偿元件的该介质容器在晃动运动的第四阶段的横截面。

具体实施方式

在这些不同的附图中，相似的部分在每种情况下配有相同的附图标记，这样这些通常也仅被说明一次。

图1a至图1e示出了根据现有技术的介质容器1，该介质容器被实施为机动车辆的燃料箱。工作液体2——例如燃料——被储存在介质容器1中。举例来说，介质容器1在它的实施例中在截面方向观察时是矩形的。当然，介质容器1在以截面方向观察时还可以具有其它几何构造。已知的介质容器1具有包围容积的壳体3。壳体3具有壁部分4、6、7和8。壁部分4被设置为朝向该车辆前部的方向，即该车辆的行驶方向，并且可以被指定为前壁4。与前壁相对的壁部分6可以被指定为后壁6。由于所选择的示意图，不能看到可以被指定为侧壁的壳体3的多个壁部分。壁部分7可以被指定为底壁7，其中与底壁7相对的壁部分8可以被指定为覆盖壁8。

覆盖壁8在其实施例中从截面方向观察是U型的，其带有基底腹板(base web)9和两个U型边11，这两个U型边均与延伸部12联接在一起，延伸部12中的一个邻接前壁4而另一个邻接后壁6。

例如，U型边11以这样一种方式被实施，从而使得基底腹板9基于延伸部12在朝向底壁7的方向上被移位。因此，覆盖壁8具有凹陷13。在这种程度上，介质容器1在延伸部12的区域中具有隆起14的形式。

仅仅作为示例，介质容器1被充入一半介质2。在介质容器1的内部16，气体介质或者空气被设置在该介质表面之上。

在该机动车辆的制动过程或者减速过程中产生了突出的水平波动17。静态压力普遍存在于该介质容器的内部16(图1a)。

工作液体2的惯性在前壁4的区域中引起了朝向前壁4方向运动的晃动波18。静态压力普遍存在于该介质容器的内部16(图1b)。

晃动波18通过它的波峰19开始与覆盖壁8接触。这导致了在介质容器1的内部16形成两个区域21和22，这两个区域21和22通过液体壁(晃动波18)被彼此分隔开。区域21被晃动波18、前壁4和覆盖壁18完全封闭。在该附图的平面上，区域22被设置在晃动波18的右侧。区域21所封闭的容积被晃动波18压缩。基于区域22，过大的压力存在于区域21中(图1c)。

由于晃动波18在朝向前壁4的方向进一步移动，所以区域21所封闭的容积继续被压缩，直到该过大压力具有的量使得例如该容积在波峰19与覆盖壁8之间朝向区域22的方向屈服。这在图1d中通过箭头23以举例方式被展示。

在区域21中的补偿压力产生真空，该真空在朝向前壁4的方向拖吸引晃动波18，这样晃动波18强烈地碰撞在前壁8上(图1e)。

这种晃动或者碰撞该壁可能被该车辆的乘客听到并且打扰到乘客。如果内燃发动机关闭(例如，由于为了降低消耗的起动/停止策略)，和/或如果噪声发出的其他来源是不工作的，那么这种晃动噪声可以被更加清晰地听到。

本发明显著地减小并且可能甚至消除了这种晃动噪声。至少一个补偿元件24被提供用于此目的，其在图2至图5中以举例方式被实施为管道。

补偿元件24具有第一和第二开口以及连接两个开口的连接部分26。根据图2至图5的介质容器1被配置为与参考图1a至图1e所说明的相同方式。

由于所选择的示意图，因此不能看到补偿元件24的两个开口。重要的是这两个开口被设置在介质容器1之内。补偿元件24作为带有连接部分26的独立元件通过举例方式被设置在介质容器1之外。该第一开口被设置在介质容器1的内部16，经由在前壁4的区域中的过度部分27被引导通过覆盖壁8。在截面方向观察，连接部分26延伸穿过介质容器1的整个长度，直到后壁6，过度部分28被引导通过覆盖壁8，这样使得后壁6的区域中的该第二开口被设置在介质容器1的内部16。

如图2示出的，该机动车辆的制动过程引起了水平波动17，该水平波动17发展成为晃动波18(惯性)，如参考图1a和图1b已经说明的。由该液体壁(晃动波18)彼此分离的这两个区域21和22同样被形成。

对比现有技术(图1a至图1e)，补偿元件24在两个区域21和22之间建立连接；这意味着这两个区域21和22有利地不再彼此分离，而是彼此连通。这带来了在这两个区域21和22之间的一种恒定或者连续的压力补偿，从而导致了在这两个区域21和22中存在各自相同量的静态压力。

使用简单装置——也就是说使用补偿元件24——排除了在区域21中产生的过大压力的风险，其中以前封闭在区域21中的容积不再必须突然地逸出；这将在区域21中产生真空，该真空将在朝向前壁4的方向吸引晃动波18。替代地，在区域21中被压缩的容积能够(由于晃动波18的运动)以一种定向方式以朝向连接到区域21的区域22的方向被连续排出。该排出容积的流动方向借助箭头29(图4和图5)指示。这显著地减小了晃动噪声，从而例如当内燃发动机被关闭(起动/停止策略)时，该车辆的乘客不可能再听到晃动噪声。

图5还示出了该介质通过第一开口进入连接部分26中，虽然这并未导致任何损害。

当然，本发明不旨在限定为参考图2至图5所说明的示例性实施方式。相反地，本发明总体上包括机动车辆介质容器中的晃动噪声的减小，其中，根据本发明的补偿元件24可以很容易被提供。该补偿元件可被提供为标准的或者被改装的。不言而喻，可以采取措施，在相对于该机动车辆的纵向轴线延伸的横向方向上提供一个或者多个补偿元件，从而以此方式减小或者防止由转向运动引起的晃动噪声(使该介质容器中的对应腔室后部通风)。

Claims (8)

1.一种机动车辆工作介质(2)的介质容器，所述介质容器具有以行驶方向设置的前壁(4)、与所述前壁相对的后壁(6)和覆盖壁(8)，

其特征在于：

至少一个补偿元件(24)，其具有第一开口、连接部分(26)和第二开口，所述第一开口被设置在所述前壁(4)的区域中，并且与所述第一开口相对的所述第二开口经由所述连接部分(26)被引导在朝向所述后壁(6)的方向上，并且这两个开口被设置在所述介质容器(1)的内部(16)。

2.如权利要求1所述的介质容器，其中所述至少一个补偿元件(24)被实施为通道。

3.如权利要求1或2所述的介质容器，其中所述至少一个补偿元件(24)被实施为一个管道。

4.如上述任一权利要求所述的介质容器，其中所述补偿元件(24)形成了空气通路。

5.如上述任一权利要求所述的介质容器，其中

所述补偿元件(24)被设置使得其具有的连接部分(26)位于所述介质容器(1)之外，过渡部分(27、28)被引导通过所述覆盖壁(8)，从而使得所述两个开口被设置在所述介质容器(1)的所述内部(16)。

6.如上述任一权利要求所述的介质容器，其中所述补偿元件(24)被完全设置在所述介质容器(1)的所述内部(16)。

7.如上述任一权利要求所述的介质容器，其中

所述补偿元件(24)从所述前壁(4)延伸到所述后壁(6)，两个开口均被设置在所述介质容器(1)的所述内部(16)。

8.如上述任一权利要求所述的介质容器，其被实施为燃料箱，燃料作为所述工作介质(2)被储存在所述燃料箱中。

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