DE102005035994A1

DE102005035994A1 - Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005035994A1
Application number: DE102005035994A
Authority: DE
Inventors: Gian Luca Baccelli; Armin-Lutz Fries
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-02-08
Also published as: JP2009502376A; BRPI0614512A2; WO2007014628A1; EP1912709A1; US20080264652A1

Abstract

Ein Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug ist in einem mit einer Klappe (2) verschließbaren Motorraum (1) angeordnet. Zur Erhöhung der passiven Sicherheit des Kraftfahrzeugs sind an einer Innenseite des Motorraums (1) mit einem Löschmittel gefüllte Behälter angeordnet, die das Löschmittel bei Überschreiten einer Grenztemperatur freigeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug mit einem mit einer Klappe verschließbaren Motorraum.

Aus der Praxis der Kraftfahrzeugtechnik ist es bekannt, dass trotz moderner passiver Sicherheitssysteme sowie durch die Verwendung von unbrennbaren oder zumindest brandhemmenden Materialien im Kraftfahrzeugbau das Auftreten eines Brandes, insbesondere in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs, nicht vollständig ausgeschlossen werden kann. Ein solcher Brand kann u. a. durch eine undichte Kraftstoffleitung verursacht werden, aus der brennbarer Kraftstoff, wie Benzin, austritt und sich selbst an heißen Teilen des Motors entzündet. Weiterhin kann im Falle eines Unfalls beispielsweise eine Kraftstoffleitung oder ein Kraftstofftank selbst undicht werden und somit austretender Kraftstoff ebenfalls zu einem Brand führen.

Um einen derart entstandenen Brand löschen zu können, wird häufig ein transportabler Feuerlöscher im Kraftfahrzeug mitgeführt, der von einem Fahrer oder einem sonstigen Nutzer zum Löschen des Brandes eingesetzt wird. Hierbei kommt es jedoch häufig aufgrund eines Schocks oder aus Unwissenheit zu einer Fehlbedienung des Feuerlöschers bzw. zu einer falschen Vorgehensweise beim Bekämpfen eines entstehenden Brandes, wodurch oft ein Total schaden des Kraftfahrzeugs auftritt. Durch den Brand können auch andere Verkehrsteilnehmer gefährdet werden.

Die DE 103 33 382 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Brandbekämpfung insbesondere in einem Nutzfahrzeug, das üblicherweise über eine mit Druckluft betätigte Bremsanlage verfügt. Hierbei wird eine in einem Speicher bevorratete Löschflüssigkeit mit Hilfe der in einem oder mehreren Druckluftbehältern im Kraftfahrzeug vorhandenen Betriebsdruckluft über an sich bekannte Vorrichtungen beispielsweise im Motorraum des Kraftfahrzeugs verteilt, um derart einen entstehenden Brand zu bekämpfen. Allerdings kann hier der Fall auftreten, dass beispielsweise durch einen Unfall die Druckluftbehälter selbst beschädigt werden und demzufolge das Löschmittel nicht mehr mit Hilfe von Druckluft gefördert werden kann.

Die DE 90 12 180 U1 zeigt ein Steuergerät für Feuerlöschsysteme in Kraftfahrzeugen mit einem Dreiwegeschalter, um mit Hilfe eines Testbetriebs die Funktionsfähigkeit der gesamten Feuerlöschanlage in einem Kraftfahrzeug testen zu können.

Die DE 87 15 208 U1 offenbart einen Bausatz für eine Feuerlöscheinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Löschmittelbehälter, Verbindungsleitungen, die zu Spritzdüsen, beispielsweise in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs, führen, sowie den Spritzdüsen zugeordnete Ventile zum Öffnen der Leitungen. Der Bausatz wird in ein Kraftfahrzeug eingebaut, wobei die Spritzdüsen im Motorraum angeordnet werden, um damit einen entstehenden Brand bekämpfen zu können.

Diese aktiven Systeme sind insofern nachteilig, als stets eine große Anzahl mechanischer und elektrischer Komponenten notwendig ist, um beispielsweise selbsttätig das Entstehen eines Brandes feststellen und entsprechende Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Diese Komponenten können im Falle eines Unfalls jedoch selbst ausfallen, was eine wirkungsvolle Brandbekämpfung verhindert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem ein im Motorraum des Kraftfahrzeugs entstehender Brand zuverlässig bekämpft werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an einer Innenseite des Motorraums mit einem Löschmittel gefüllte Behälter angeordnet sind, die das Löschmittel bei Überschreiten einer Grenztemperatur freigeben.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, zur Brandbekämpfung ein passiv wirkendes System einzusetzen. Dieses besteht im Wesentlichen aus einem oder mehreren Behältern, die mit einem beliebigen Löschmittel, beispielsweise einer Flüssigkeit, einem Gas oder einem im Nachfolgenden beschriebenen Gel, gefüllt sind. Hierbei sind die Behälter bzw. deren Wandungen derart ausgelegt, dass bei Überschreiten einer Grenztemperatur, wie sie beim Entstehen eines Brandes in dem Motorraum des Kraftfahrzeugs notwendigerweise auftritt, das Löschmittel freigeben. Zu diesem Zweck bestehen die Wandungen der Behälter z. b. aus einem Material, das bei Überschreiten der Grenztemperatur aufschmilzt und sonach eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Gel aus den Behältern austreten kann.

Dabei ist es im Rahmen der Erfindung mit umfasst, ein oder mehrere Behälter im Motorraum des Kraftfahrzeugs anzuordnen, wobei deren jeweilige Form, Anzahl und Größe vom Fachmann in Abhängigkeit des zum Löschen eines Brandes benötigten Löschmittels sowie der Abmessungen des Motorraums bzw. des Motors gewählt werden kann.

Bevorzugt werden als Behälter hohlkugelartige Gebilde verwendet, die mit einem Löschgel gefüllt sind, wobei die Behälter vorzugsweise in Form von kugelförmigen Wachshüllen, die bei Entstehen eines Brandes aufschmelzen, ausgeführt sind. Dabei ist das Löschgel derart ausgelegt, dass es einerseits Wasser enthält, um durch das Verdampfen des Wassers dem Brandherd Hitze zu entziehen und andererseits sind im Löschgel schaumbildende Stoffe enthalten, die beispielsweise auf einen Motorblock herabtropfen und auf dem heißen Metall des Motorblocks eine luftdichte Schaumschicht bilden, wodurch dieser durch die Schaumschicht vom umgebenden Luftsauerstoff abgetrennt wird. Weiterhin sind in dem Löschgel vorzugsweise Verseifungsmittel, z. B. in Form alkalischer Substanzen, enthalten, die mit den Kohlenstoffanteilen im Schmieröl bzw. im Kraftstoff gemeinsam mit dem im Löschgel enthaltenen Wasser unter Eingehung einer endothermen Reaktion die Kohlenwasserstoffe verseifen, so dass dem Brandherd weiterer Nachschub und Wärme entzogen wird.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass keinerlei elektrische oder mechanische Komponenten zum Auslösen des Sicherheitssystems notwendig sind, so dass auch bei einem vollständigen Ausfall der Bordelektronik durch das selbsttätige Freisetzen des Löschmittels aus den im Motorraum angeordneten Behältern ein entstehender Brand im Motorraum des Kraftfahrzeugs zuverlässig bekämpft werden kann.

Zweckmäßigerweise sind die Behälter kugel- und/oder kissenförmig ausgestaltet und vorzugsweise vollflächig über den Innenraum des Motorraums des Kraftfahrzeugs verteilt angeordnet. Dabei können an besonders neuralgischen Positionen, z. B. unmittelbar oberhalb des Motorblocks, mehr und/oder Behälter mit größeren Volumina angeordnet sein.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Innen- bzw. Unterseite einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs mit derartigen Behältern versehen. Dabei können diese Behälter die sonst vorhandenen Schallisoliermaterialien ersetzen.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit des Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise neben dem passiven System auch ein an sich bekanntes aktives Sicherheitssystem vorgesehen, das im Wesentlichen einen Löschmittelspeicher, Vorrichtungen zum Verteilen des Löschmittels, Sensoren zum Feststellen eines Brandes und eine Steuereinheit umfasst. In dem Löschmittelspeicher können feste, flüssige oder gasförmige Löschmedien gespeichert werden, z. B. Pulver oder CO₂. Das Löschmittel wird vorzugsweise mit Pumpen über Leitungen sowie Düsen und gegebenenfalls den Düsen zugeordneten Ventile an hierfür geeigneten Positionen im Motorraum des Kraftfahrzeugs freigesetzt, um derart einen Brand zu löschen. Mit den Sensoren kann ein entstehender oder bereits vorhandener Brand festgestellt und ein entsprechendes Signal an eine Steuereinheit des Sicherheitssystems weitergeleitet werden, beispielsweise über an sich bekannte Datenbus-Architekturen. Dabei kann die Steuereinheit auch in ein zentrales Steuergerät zur Steuerung aller Funktionen des Kraftfahrzeugs integriert sein.

Die Sensoren zum Feststellen eines Brandes können Temperatur- und/oder Crash- und/oder Airbag-Sensoren sein. Mit Temperatursensoren wird eine erhöhte Temperatur im Motorraum mit an sich beliebigen Messprinzipien festgestellt, mit Crash-Sensoren beispielsweise eine Verfor mung einer Karosserie des Kraftfahrzeugs und mit einem Airbag-Sensor dessen Auslösen. Dabei wird aufgrund der entsprechenden Signale von der Steuereinheit darauf geschlossen, dass ein Brand auftreten kann oder bereits aufgetreten ist und entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen.

Weiterhin ist es möglich, dass vom dem aktiven Sicherheitssystem beispielsweise in Abhängigkeit einer nur langsam ansteigenden Temperatur nur abgestufte Gegenmaßnahmen ergriffen werden, wie beispielsweise das Freigeben von Löschmitteln nur in einem begrenzten Bereich des Motorraums oder nur eine geringe Menge des Löschmittels.

In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das aktive Sicherheitssystem auch über eine Kraftstoff-Absperreinrichtung, um die Zufuhr von weiterem Kraftstoff vom Kraftstofftank in den Motorraum zu unterbinden. Eine derartige Absperreinrichtung kann beispielsweise als Magnetventil ausgeführt sein, das ebenfalls mit der Steuereinheit in Verbindung steht.

Falls die Steuereinheit infolge einer Beschädigung ausfallen sollte, ist das Sicherheitssystem auch mit einer manuellen Auslöseeinrichtung versehen, um es beispielsweise durch Betätigen eines Schalters am Armaturenbrett durch einen Insassen des Kraftfahrzeugs auszulösen. In gleicher Weise kann an einer Außenseite der Karosserie des Kraftfahrzeugs, z. B. im Bereich der A-Säule, eine entsprechende Betätigungseinrichtung vorgesehen sein, um Rettungskräften das Auslösen des Sicherheitssystems zu ermöglichen.

Im Vorhergehenden wurde das aktive Sicherheitssystem im Zusammenhang mit einem passiven Sicherheitssys tem beschrieben. Es ist für den Fachmann jedoch ersichtlich, dass das aktive Sicherheitssystem auch alleine in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden kann.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. der zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen Motorraum eines Kraftfahrzeugs im Querschnitt, jedoch zur Vereinfachung ohne eigentlichen Motor.
Der Motorraum 1 ist mit einer Klappe 2 in Form einer Motorhaube verschließbar, wobei die Motorhaube geöffnet wird, um beispielsweise eine Motorinspektion durchführen zu können. In dem Motorraum 1 ist ein an sich bekanntes aktives Sicherheitssystem 3 vorhanden, das unter anderem aus einem Löschmittelspeicher, Vorrichtungen zum Verteilen des Löschmittels, Sensoren zum Feststellen eines Brandes und einer Steuereinheit besteht, wobei die entsprechenden Komponenten im Stand der Technik bekannt sind und deren Anordnung im Motorraum oder an sonstiger geeigneter Stelle im Kraftfahrzeug dem Fachmann möglich ist. Dabei ist die Steuereinheit derart ausgelegt, dass sie beispielsweise in Abhängigkeit eines Signals eines Temperatur- oder Crash-Sensors eine Pumpe ansteuert, um Löschmittel aus dem Löschmittelspeicher über Verbindungsleitungen zu Austrittsdüsen im Motorraum 1 zu fördern, um derart einen entstehenden Brand zu bekämpfen.
An der Innen- bzw. Unterseite der Klappe 2 sind als passives Sicherheitssystem mehrere kugel- oder hier kissenförmig dargestellte Behälter 4 für ein Löschmittel angeordnet, beispielsweise festgeklebt, wobei die Wandungen der Behälter 4 derart ausgelegt sind, dass sie bei Überschreiten einer Grenztemperatur, wie sie für das Entstehen eines Brandes im Motorraum 1 des Kraftfahrzeugs typisch ist, das Löschmittel freigeben. Beispielsweise können die Wandungen der Behälter 4 aus einem geeigneten wachsartigen Material bestehen, das bei Überschreiten der Temperatur aufschmilzt, um derart das Löschmittel, beispielsweise ein Gel, eine Flüssigkeit oder ein Gas, freizusetzen. Dabei ist das Löschgel insbesondere derart ausgelegt, dass sowohl eine physikalische als auch chemische Bekämpfung des Brandes erfolgt.

1: Motorraum
2: Klappe
3: aktives Sicherheitssystem
4: Behälter

Claims

Sicherheitssystem in einem Kraftfahrzeug mit einem mit einer Klappe (2) verschließbaren Motorraum (1), dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite des Motorraums (1) mit einem Löschmittel gefüllte Behälter (4) angeordnet sind, die das Löschmittel bei Überschreiten einer Grenztemperatur freigeben.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (4) kugel- oder kissenförmig sind.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (4) an einer Innenseite einer Motorhaube angeordnet sind.
Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktives Sicherheitssystem (3) vorgesehen ist, das einen Löschmittelspeicher, eine Vorrichtung zum Verteilen eines Löschmittels, Sensoren zum Feststellen eines Brandes und eine Steuereinheit umfasst.
Sicherheitssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Temperatur- und/oder Crash- und/oder Airbag-Sensoren sind.
Sicherheitssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem aktiven Sicherheitssystem (3) unterschiedliche Löschintensitäten oder Verteilungen ausführbar sind.
Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstoff-Absperreinrichtung vorgesehen ist.
Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuelle Auslösevorrichtung vorhanden ist, insbesondere an einer Außenseite des Kraftfahrzeugs.