CN106427543A - 用于机动车的燃料箱布置结构 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的燃料箱布置结构(1)，具有燃料箱以及用于为燃料箱加燃料的注入管(2)，该注入管在流动技术方面连接在燃料箱上，该注入管具有用于塞装置的导入开口(3)，为该注入管分配有液体分离器(12)以及用于引导塞装置的导向插入件(5)，液体分离器的分离区(13)在流动技术方面通过通风管道(14)连接在燃料箱上，连接在过滤器装置上以及为了排出分离的燃料连接在注入管上。在此提出，通风管道在流动技术方面连接在分离区的第一子空间(16)上，过滤器装置在流动技术方面连接在分离区的第二子空间(17)上，第一子空间和第二子空间通过迷宫式分离器(18)彼此流动连接，该迷宫式分离器由液体分离器和注入管共同形成。

Description

用于机动车的燃料箱布置结构
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的燃料箱布置结构，具有燃料箱以及用于给该燃料箱加燃料的注入管，该注入管一方面在流动技术方面连接在燃料箱上及另一方面具有用于塞装置的导入开口，其中，为注入管分配有液体分离器和用于引导该塞装置的导向插入件，其中，液体分离器的分离区在流动技术方面一方面通过通风管道连接在燃料箱上，另一方面连接在过滤装置上以及为了排出分离出的燃料而连接在注入管上。
背景技术
这种燃料箱布置结构被分配给机动车并形成该机动车的组成部件。该燃料箱布置结构用作燃料的储存装置或中间储存装置，该燃料尤其可以用于使机动车的驱动设备运行。例如作为燃料可以使用燃油，尤其使用汽油或柴油。在这种情况下，燃料箱可以被称为燃油箱，及燃料箱布置结构可以被称为燃油箱布置结构。
燃料箱布置结构具有燃料箱，该燃料箱优选设计为压力箱。在机动车和燃料箱布置结构运行期间，在这种压力箱中与在燃料箱的外部环境中的环境压力相比存在至少300mbar、至少400mbar或至少500mbar的超压。就是说，对燃料箱进行通风可以是必要的，以便至少暂时地降低超压。例如在用于添加燃料时，或者如果在燃料箱中的压力超过确定的压力时是这种情况。例如设置通风装置用于对燃料箱进行通风。
在流动技术方面，注入管连接在燃料箱上。该注入管用于为燃料箱加燃料，即将燃料导入燃料箱中。为此注入管在其背离燃料箱的一侧上具有用于塞装置的导入开口。该塞装置例如设计为喷嘴的形式。注入管的导入开口是可封闭的，从而在机动车的正常运行或行驶运行期间在燃料箱的内腔和外部环境之间不存在通过导入开口的流动连接。导入开口通常仅用于导入塞装置并因此进而使燃料开始导入到燃料箱中。
在注入管中设置导向插入件，该导向插入件尤其用于引导塞装置。在将塞装置穿过导入开口引入到注入管中之后，塞装置就此被导向插入件至少部分地支承，并且在此沿周向方向优选至少局部地、尤其完全地被导向插入件包围。此外为注入管分配液体分离器。该液体分离器用于将液体或液态的燃料从由液态的燃料、气体的燃料以及空气以任意比例组成的混合物中分离出来。
液体分离器例如在对燃料箱进行通风期间使用。为此液体分离器通过通风管道连接在燃料箱上。此外该液体分离器在流动技术方面还与过滤器装置以及与注入管连接。在对燃料箱进行通风时，通过通风管道向液体分离器输送上述的混合物。例如在通风管道中布置通风阀，借助于该通风阀可以选择性地开启或关闭该通风管道。然而该通风阀也可以在流动技术方面选择性地设置在液体分离器和过滤器装置之间。
燃料箱的通风被向着过滤器装置的方向设置，该过滤器装置例如设置为活性炭过滤器装置。液体分离器优选通过过滤器装置与外部环境流动连接或至少可以流动连接。在通风期间，该混合物至少继续地从液体燃料中被分离出来，并随后继续向着过滤器装置的方向流动。由液体分离器分离的液体燃料可以到达导入管中，并通过该导入管回到燃料箱中。在此导入管优选永久地与燃料箱流动连接，尤其在导入开口封闭的情况下。
液体分离器优选布置在注入管上，尤其紧固在该注入管上，尤其焊接在该注入管上。除了这个液体分离器之外当然还可以设置有另一液体分离器。该另一液体分离器例如布置在连接在通风管道上的或在通风管道中的液体分离器的上游。通过通风管道向液体分离器输送的混合物可以就此在先前就被引导通过另一液体分离器，从而在那里已经分离出液体燃料的一部分。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于机动车的燃料箱布置结构，该燃料箱布置结构相比于已知的燃料箱布置结构具有优点，尤其实现了从混合物中可靠地分离液体燃料。
这个目的根据本发明通过一种燃料箱布置结构实现，该燃料箱布置结构具有燃料箱以及用于为燃料箱加燃料的注入管，该注入管在流动技术方面连接在燃料箱上，及该注入管具有用于塞装置的导入开口，其中，为该注入管分配有液体分离器以及用于引导塞装置的导向插入件，其中，液体分离器的分离区在流动技术方面通过通风管道连接在燃料箱上，并且连接在过滤器装置上以及为了排出分离的燃料连接在注入管上。在此提出，通风管道在流动技术方面连接在分离区的第一子空间上，过滤器装置在流动技术方面连接在分离区的第二子空间上，其中，第一子空间和第二子空间通过迷宫式分离器彼此流动连接，该迷宫式分离器由液体分离器和注入管共同形成。液体分离器的分离区就此至少被分为第一子空间和第二子空间。在流动技术方面，通风管道连接在第一子空间上，过滤器装置连接在第二子空间上。例如第一子空间和第二子空间被分隔板分隔开，该分隔板优选完全地或至少几乎完全地穿过液体分离器的分离器壳体。两个子空间，即第一子空间和第二子空间通过迷宫式分离器彼此流动连接。
迷宫式分离器指的是用于从混合物中分离出液体的燃料的设备，在该设备中使混合物一次或多次转向，从而液体的燃料由于其较高的惯性从混合物中分离出来。该迷宫式分离器也可以被称为惯性分离器。迷宫式分离器由液体分离器和注入管共同形成。就是说，混合物的流动转向一方面由液体分离器的元件及另一方面由注入管的元件造成。迷宫式分离器的流动迷宫结构尤其位于液体分离器和注入管之间，或者说该液体分离器和注入管限定以及进而形成该流动迷宫结构。例如分离器壳体以及注入管为此具有相应的元件。在注入管的情况下，这个元件例如可以由导向插入件形成或设置在该导向插入件上。
通过燃料箱布置结构的这种设计方案，一方面实现了液体的燃料从混合物中非常高效地分离，另一方面实现了液体分离器与注入管的高的集成度。这种高的集成度对结构空间的需求具有有利的影响。因为配备有迷宫式分离器的液体分离器非常有效地工作，则可以有利地取消上文中描述的另一液体分离器。此处描述的液体分离器可以就此是唯一的液体分离器，通过该液体分离器实现对燃料箱的通风。
在本发明的另一设计方案中提出，在液体分离器的分离器壳体中存在分离区，在该分离区中布置有至少一个分隔板以用于将第一子空间与第二子空间分隔开。分离器壳体例如设计为杯状或罐形的，即具有外侧壁面，该外侧壁面一侧通过底壁面封闭，及另一侧开放并布置或紧固在注入管上。分离区被外侧壁面和底壁面限定，但是并未延伸到注入管内部，而是由在液体分离器和注入管之间的假想的分隔面限定边界。在分离区中设置至少一个分隔板，该分隔板将第一子空间和第二子空间分隔开。该分隔板在此优选穿过整个分离器壳体延伸，即抵靠在底壁面上以及抵靠在外侧壁面的对置的侧面上，从而该分隔板穿过整个分离区而接合。因此提供了非常大的分离容积以供使用。
在本发明的另一优选实施形式中提出，分隔板与导向插入件的转向板搭接地/重叠地布置。该分隔板优选从分离器壳体中延伸到注入管内部。就是说，分隔板伸入到导向凸缘中。在相反的情况下，导向插入件具有转向板，该转向板向着液体分离器的方向，尤其是向着分离器壳体的方向或甚至伸入到该分离器壳体中。例如转向板接合在分离器壳体中并进而接合在分离区中，其中，这并不必然是这种情况。分隔板如此远地向着导向插入件延伸，及转向板如此远地向着液体分离器延伸，使得分隔板和转向板彼此搭接地布置。就是说，分隔板和转向板沿着平行于注入管的纵向中心轴的方向彼此并列地布置。
在本发明另一优选的设计方案中提出，转向板接合在分隔板和布置在分离器壳体中的另一分隔板之间。即除了这个分隔板之外，在分离器壳体中还设置另一分隔板，有关这个分隔板的实施形式可以类似地用于另一分隔板。这样设置，另一分隔板按如下方式布置在这个分隔板旁边，使得转向板接合在这个分隔板和另一分隔板之间。相对于平行于注入管的纵向中心轴的直线彼此并列地设置分隔板、另一分隔板以及转向板，从而分隔板和另一分隔板与转向板彼此搭接地布置。通过这种构造形式实现了多次的流动转向、即混合物的多次转向，从而液体燃料可以非常有效地从混合物中分离出来。
本发明的另一改进方案提出，另一分隔板比该分隔板更远地向着导向插入件延伸。例如另一分隔板平行于分隔板布置。该另一分隔板比分隔板更远地向着导向插入件延伸或进一步延伸到注入管内部。该分隔板相应地比另一分隔板优选具有相距导向插入件更大的距离。从而可以使混合物进行预期的和近似完全的转向。
在本发明的一优选设计方案中提出，液体分离器具有多个延伸到注入管中的支承板，液体分离器尤其具有多个弧形的/部分圆形的支承板，该支承板相应地在两侧支承分隔板和另一分隔板。支承板中的每一个都作用在分隔板和另一分隔板上，从而支承这些分隔板。支承板尤其作用在分隔板的和另一分隔板的背离底面的侧面上，从而流动的混合物不能激发这些分隔板导致振动。支承板优选是分离器壳体的部件，并且尤其优选地延伸至注入管的内部。支承板可以设计为弧形的，即相对于分离器壳体的纵向中心轴沿周向方向弯曲，从而支承板沿径向方向具有相对于纵向中心轴相同的沿径向方向的距离。
在本发明的改进方案中提出，密封盖摆动运动地安置在导向插入件上，该密封盖在第一位置中封闭导向插入件的第一导向管以用于在导向插入件的面向液体分离器的一侧上接纳塞装置，以及该密封盖在第二位置中开启第一导向管。导向插入件具有第一导向管，该第一导向管用于引导塞装置。第一导向管优选布置在和液体分离器相关的注入管的面对导入开口的侧上。就此第一导向管位于作为液体分离器的导入开口的邻近位置上。密封盖用于可选择地封闭或开启第一导向管。为此密封盖摆动运动地安置在导向插入件上，尤其安置在第一导向管上。
在第一位置中，导向插入件被密封盖封闭。而在第二位置中开启第一导向管。例如密封盖被弹簧力施加作用，其中，弹簧力设置为，密封盖被压向第一位置的方向或被压到第一位置中。在将塞装置安装到第一导向管中时，密封盖由于塞装置在密封盖上施加的力优选从第一位置中移出并向着第二位置的方向移动或移动到第二位置中。密封盖优选由导电的材料制成，优选由金属制成。此外密封盖尤其优选与机动车的车身电连接。密封盖例如如此布置，即在为燃料箱加燃料期间，该密封盖借助于塞装置永久地与塞装置、尤其与塞装置的导电区域保持接触。因此在机动车和塞装置之间持续地实现了电势平衡。
此外在本发明的一优选设计方案中可以设置，导向插入件具有与第一导向管隔开地布置的第二导向管以用于接纳塞装置，其中，在该第二导向管上布置有转向板。第二导向管沿相对于注入管的纵向中心轴的轴向方向与第一导向管间隔地布置并在此优选比第一导向管进一步远离导入开口。例如第二导向管沿轴向方向观察与液体分离器搭接地设置。相应地可以设置，在第二导向管上设置转向板。
第二导向管例如具有和第一导向管相同的内径。第二导向管也优选用于引导或支承塞装置。在借助于塞装置为燃料箱加燃料时，塞装置就此完全地伸入接合在第一导向管中并伸入到第二导向管的内部。借助于第二导向管可以即使在完全灌满燃料箱的情况下以及在部分地利用燃料灌入注入管的情况下也可靠地避免燃料回喷。
在本发明的另一设计方案中提出，分隔板、另一分隔板以及转向板彼此平行延伸。上文中已经指出这种设计方案。通过分隔板、另一分隔板和转向板相应实现流动以180°转向。转向板将混合物导入位于分隔板和另一分隔板之间的中间区域中，该中间区域在其背离导向插入件的一侧上优选延伸至分离器壳体的底壁面。通过在这个中间区域中实现的180°的流动转向可以从混合物中非常有效地分离液体燃料。
最后可以在本发明的另一优选的设计方案中设置，分隔板、另一分隔板以及转向板相对于垂直于第二导向管的纵向中心轴的平面成角度。就是说，上述的板不平行于假想的平面布置，而是相对于该假想平面成一角度，即与该假想平面以该角度相交。该角度在此大于0°且小于180°。该角度优选小于90°。例如该角度的值是至少10°、至少20°、至少30°、至少40°或至少45°。以这种方式实现了液体分离器的非常节省空间的结构，同时实现了高的分离效率。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例详细说明本发明，但并不限制本发明。其中：
图1示出穿过燃料箱布置结构的区域的、更准确的说是穿过注入管以及液体分离器的纵向剖面图，其中，在注入管中布置用于塞装置的导向插入件，
图2示出导向插入件的细节图，以及
图3示出液体分离器的细节图。
具体实施方式
图1示出穿过燃料箱布置结构1的区域的纵向剖面布置结构，该燃料箱布置结构具有此处未示出的燃料箱以及注入管2。注入管2用于为燃料箱加燃料。为此注入管2在流动技术方面连接在燃料箱上。该注入管具有用于未示出的塞装置的导入开口3。如果不应加燃料时，该导入开口3借助于遮盖帽4被封闭或被遮盖。为了添加燃料，移动遮盖帽4以用于开启导入开口3并且将塞装置安置到注入管2中。
为了引导塞装置，在注入管2中布置导向插入件5，该导向插入件在装配燃料箱布置结构1时被插入注入管2中。导向插入件5具有第一导向管6和第二导向管7，这两个导向管沿相对于导向插入件5或导向管6和导向管7的纵向中心轴8的轴向方向彼此隔开地布置。导向管6和导向管7优选在周向方向上相应穿通地构造，从而这两个导向管在布置在注入管2中时可以完全包围塞装置。导向管6和导向管7优选借助于至少一个固定连接板9彼此连接。第一导向管6设置在第二导向管7的面向导入开口3的一侧上。因此第一导向管6比第二导向管7位于更靠近导入开口3处。
密封盖10被分配给第一导向管6，该密封盖可以围绕摆动轴11摆动运动地安置在导向插入件5或第一导向管6上。密封盖10优选由能够导电的材料制成以及进而与机动车的车身电连接。密封盖10如此布置，该密封盖在将塞装置安置到注入管2中时弹性偏转。密封盖在此如此地被弹簧力施加作用，即密封盖持续地被压向塞装置，从而密封盖优选持续地与塞装置的能够导电的区段保持接触。借助于密封盖10相应地在塞装置和机动车之间实现了电势平衡。
燃料箱布置结构1还具有液体分离器12。该液体分离器用于从由空气、气体燃料和液体燃料以任意的、可变化的比例形成的混合物中分离液体的燃料。液体分离器12具有分离区13，该分离区通过通风管道14连接在燃料箱上。分离区13通过此处未示出的接口15与过滤器装置、尤其是活性炭过滤器装置流动连接或可以流动连接。
此外液体分离器12或分离区13与注入管2流动连接，从而被分离出的液体燃料可以通过该注入管2向着燃料箱的方向流动。通风管道14连接在分离区13的第一子空间16上，过滤器装置连接在分离区13的第二子空间17上。第一子空间16和第二子空间17通过迷宫式分离器18彼此流动连接。迷宫式分离器18由液体分离器和注入管2或导向插入件5共同形成。
该分离区13设置在液体分离器12的分离器壳体19中，该分离器壳体例如具有外侧壁面20和底壁面21，并且朝向注入管2的方向打开。分离器壳体19被紧固在注入管2上，例如通过材料结合的方式。在分离区13中设置有分隔板22以及另一分隔板23。该分隔板22布置在分离区13的第一子空间16以及中间区域24之间；该另一分隔板23布置在中间区域24和第二子空间17之间。两个分隔板22和23优选伸入接合在整个分离器壳体19中。这两个分隔板尤其从底壁面21延伸至注入管2的内部。在此这两个分隔板抵靠在外侧壁面20上的对置的侧面上。
例如，可以借助于支承板25使分隔板22和23稳定，其中，支承板25尤其在分隔板22和23的背离底壁面21的一侧上与该分隔板接合。可以明显地看出，另一分隔板23在导向插入件5或第二导向管7上比分隔板22更进一步延伸。在另一分隔板23和第二导向管7之间优选存在最大2mm、最大1mm或最大0.5mm的间隙。
导向插入件5、尤其第二导向管7具有转向板26，该转向板向着液体分离器12的方向延伸，尤其接合在分隔板22和23之间。转向板26也就伸入中间区域24的内部。分隔板22和23以及转向板26优选彼此平行地延伸。分隔板以及转向板在此相对于垂直于纵向中心轴8的假想的平面成角度。就是说板22、23和26并不是平行于这个平面布置，而是与这个平面围成大于0°且小于180°的角度。
在燃料箱布置结构1的这种设计中，如果燃料箱的通风通过通风管道14实现，则混合物首先流动到第一子空间16中。从这个第一子空间开始混合物可以到达注入管2中。因为流动连接向着外部环境的方向通过过滤器装置并进而通过第二子空间17延伸用于通风，混合物沿着这个方向流动。为了到达第二子空间17中，混合物必须或者通过注入管2围绕导向插入件5流动或者另选地通过迷宫式分离器18流动。首先相应地将混合物导入到中间区域24中，在该中间区域中混合物的流动以180°进行转向。随后混合物可以流入第二子空间17中，其中，这个过程尤其通过注入管2实现。尤其通过在中间区域24中的转向尤其有效地实现了将液体的燃料从混合物中分离。
图2示出导向插入件5的细节表达。在此可以看到导流板27，该导流板基本上平行于纵向中心轴8延伸。优选在转向板26的两侧分别设置该导流板27。导流板27同样设置在导向插入件5上，尤其设置在第二导向管7上。例如如此设计密封盖10，该密封盖在第一导向管6由于安置塞装置而完全开放时紧接着贴靠在支承板25上或支承板25之一上并支承在那里。
最后图3示出液体分离器12的细节图。在此可以看到接口28，在该接口上可以连接通风管道14，在此还可以看到接口15。另外在此明显的是，支承板25沿相对于分离器壳体19的纵向中心轴的周向方向弯曲地延伸。

Claims (10)

1.一种用于机动车的燃料箱布置结构(1)，该燃料箱布置结构具有燃料箱以及用于为燃料箱加燃料的注入管(2)，该注入管在流动技术方面连接在燃料箱上，及该注入管具有用于塞装置的导入开口(3)，其中，为该注入管(2)分配有液体分离器(12)以及用于引导塞装置的导向插入件(5)，其中，液体分离器(12)的分离区(13)在流动技术方面通过通风管道(14)连接在燃料箱上，并且连接在过滤器装置上以及为了排出分离的燃料连接在注入管(2)上，其特征在于，通风管道(14)在流动技术方面连接在分离区(13)的第一子空间(16)上，过滤器装置在流动技术方面连接在分离区(13)的第二子空间(17)上，其中，第一子空间(16)和第二子空间(17)通过迷宫式分离器(18)彼此流动连接，该迷宫式分离器由液体分离器(12)和注入管(2)共同形成。
2.根据权利要求1所述的燃料箱布置结构，其特征在于，分离区(13)设置在液体分离器(12)的分离器壳体(19)中，在该分离区中布置有至少一个将第一子空间(16)与第二子空间(17)分隔开的分隔板(22)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，分隔板(22)与导向插入件(5)的转向板(26)搭接地布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，转向板(26)接合在分隔板(22)和布置在分离器壳体(19)中的另一分隔板(23)之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，该另一分隔板(23)比分隔板(22)更远地向着导向插入件(5)延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，液体分离器(12)具有延伸到注入管(2)中的多个支承板(25)，液体分离器尤其具有多个弧形的支承板(25)，所述多个支承板相应地在两侧支承分隔板(22)和另一分隔板(23)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，密封盖(10)摆动运动地安置在导向插入件(5)上，该密封盖在第一位置中封闭导向插入件(5)的第一导向管(6)以用于在导向插入件的面向液体分离器(12)的一侧上接纳塞装置，以及该密封盖在第二位置中开启第一导向管。
8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，导向插入件(5)具有与第一导向管(6)隔开地布置的第二导向管(7)以用于接纳塞装置，其中，在第二导向管(7)上布置有转向板(26)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，分隔板(22)、另一分隔板(23)以及转向板(26)彼此平行地延伸。
10.根据前述权利要求中任一项所述的燃料箱布置结构，其特征在于，分隔板(22)、另一分隔板(23)以及转向板(26)相对于垂直于第二导向管(6)的纵向中心轴(8)的平面成角度。
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