DE102005059457B4

DE102005059457B4 - Standheizung sowie ein hierfür bestimmtes Saugrohr

Info

Publication number: DE102005059457B4
Application number: DE102005059457.3A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Kraft; Peter Corsten; Rolf Kucharek; Uwe Gerdtz; Roland Kost
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2021-02-18
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: DE102005059457A1

Abstract

Eine für ein Kraftfahrzeug bestimmte Standheizung oder eine Zusatzheizung mit einem Saugrohr (1) für Kraftstoff (2), wobei das Saugrohr (1) mit einem Steigrohr (4) verbunden ist, welches mit einem das Steigrohr (4) einschließenden Hüllrohr (5) einen eine Einlassöffnung (7) aufweisenden Ringspalt (6) einschließt, wobei das Hüllrohr (5) einen einer Ansaugöffnung (9) des Steigrohres (4) gegenüberliegenden geschlossenen Bodenbereich (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Hüllrohr (5) und dem Steigrohr (4) eingeschlossene Ringspalt (6) eine Erstreckung in Richtung der Längsachse des Hüllrohres (5) aufweist, die zumindest doppelt so groß bemessen ist wie der Durchmesser des Hüllrohres (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine für ein Kraftfahrzeug bestimmte Standheizung oder eine Zusatzheizung mit einem Saugrohr für Kraftstoff. Weiterhin betrifft die Erfindung ein für eine Standheizung oder Zusatzheizung bestimmtes Saugrohr zum Ansaugen von Kraftstoff.
Eine derart ausgeführte Standheizung oder Zusatzheizung für Kraftfahrzeuge sowie ein entsprechend ausgeführtes Saugrohr sind seit langem bekannt und zählen aufgrund offenkundiger Vorbenutzung zum Stand der Technik.
Zunehmend werden die auch als Zuheizer bezeichneten Zusatzheizungen in Verbindung mit modernen Diesel-Direkteinspritzer-Motoren eingesetzt, deren hoher Wirkungsgrad dazu führt, dass beim Betrieb nur wenig nutzbare Wärme anfällt. Eine ausreichende Fahrzeugbeheizung ist daher oftmals nur durch eine Zusatzheizung möglich. Diese kann gegebenenfalls zu einer Standheizung aufgerüstet werden.
Der zum Betrieb der Standheizung benötigte Kraftstoff wird aus der Kraftstoffversorgungsanlage des Kraftfahrzeugs bedarfsweise mittels einer Pumpe angesaugt. Sofern hierzu jedoch das Saugrohr in den Schwalltopf oder Stautopf der Kraftstoffversorgungsanlage hineingeführt wird, kann es bei der Absaugung des Kraftstoffs aus dem Stautopf zur Ansaugung von Luft oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch und damit zu Funktionsstörungen kommen.
Es sind auch bereits Stand- oder Zusatzheizungen bekannt, bei denen das Saugrohr in einen Beruhigungstopf mündet, welcher gegenüber dem Stautopf der Kraftstoffanlage des Kraftfahrzeuges eine strömungstechnisch beruhigte Zone bildet. In dem Beruhigungstopf steigt die unerwünschte Luft auf, so dass durch das Saugrohr im Wesentlichen blasenfreier Kraftstoff gefördert werden kann.
Weiterhin sind bereits Versuche unternommen worden, ein Filtergewebe als Trennschicht zu verwenden, durch welches die in dem Kraftstoff enthaltenen Luftblasen zurückgehalten werden.
Die DE 24 58 982 A1 offenbart ein für ein Kraftfahrzeug bestimmtes Saugrohr für Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, wobei das Saugrohr mit einem Topf einen eine Einlassöffnung aufweisenden Ringspalt einschließt, wobei der Topf einen einer Ansaugöffnung des Steigrohres gegenüberliegenden geschlossenen Bodenbereich aufweist.
Aus der DE 198 42 604 A1 ist eine Vorrichtung zum Ansaugen von Kraftstoff bekannt, die Teilstücke der Vor- und Rücklaufleitung aufnimmt und sich in einen Schwalltopf eines Kraftfahrzeugs einsetzen lässt.
Die EP 0 806 318 A2 zeigt eine Kraftstofffördereinrichtung eines Kraftfahrzeugs, deren Kraftstoffleitungen Kraftstoff mittels einer Kraftstoffentnahmevorrichtung aus voneinander getrennten Teilen des Kraftstoffbehälters absaugt.
Die DE 196 26 902 C1 offenbart eine günstig herstellbare Kraftstoffentnahmevorrichtung zur Entnahme von Kraftstoff aus dem Schlingertopf eines Kraftstofftanks, wobei in dem Schlingertopf eine Kraftstoff-Ansaugleitung und eine Kraftstoff-Rücklaufleitung mündet.
Als nachteilig bei diesem Stand der Technik erweist sich einerseits der zusätzliche Platzbedarf und andererseits der konstruktive Aufwand im Hinblick auf die lediglich bedarfsweise Anordnung des Beruhigungstopfes in Verbindung mit der Kraftstoffversorgungsanlage insbesondere als Sonderausstattung.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Standheizung oder Zusatzheizung der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass ein Beruhigungstopf verzichtbar ist. Hierzu soll ein wesentlich verbessertes Saugrohr geschaffen werden, durch welches das unerwünschte Ansaugen von Luftblasen weitgehend vermieden werden kann.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit einer Standheizung oder Zusatzheizung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 9 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also das Saugrohr mit einem Steigrohr verbunden, welches mit einem das Steigrohr einschließenden Hüllrohr einen eine Einlassöffnung bildenden Ringspalt einschließt, wobei das Hüllrohr einen einer Ansaugöffnung des Steigrohres gegenüberliegenden geschlossenen Bodenbereich aufweist. Die Erfindung geht dabei von der überraschenden Erkenntnis aus, dass mittels des Saugrohres dann im Wesentlichen blasenfreier Kraftstoff angesaugt werden kann, wenn der Kraftstoff zunächst durch den Ringspalt zwischen dem Hüllrohr und dem die Ansaugöffnung aufweisenden Steigrohr hindurch fließt. Hierzu tritt der Kraftstoff im Bereich der Oberkante des Hüllrohres in den Ringspalt ein und wird zunächst in dem Ringspalt nach unten geleitet. Dadurch gelangt der Kraftstoff in den topfartig geschlossenen Bodenbereich des Steigrohres. Erfindungsgemäß gelangen aufgrund der Umlenkung in dem Ringspalt selbst in einer stark mit Luft durchsetzten Umgebung die in dem Stautopf aufsteigenden Gasblasen nicht in den Ringspalt. Bei der Abwärtsströmung des Kraftstoffes findet eine weitere Trennung des Kraftstoff-Luftgemisches derart statt, dass eine Entmischung und damit ein Aufsteigen der Gasblasen in dem Ringsspalt erfolgt. Das Saugrohr kann dadurch unmittelbar in dem Stautopf angeordnet werden, so dass ein Beruhigungstopf nicht erforderlich ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird dabei dadurch erreicht, dass das Steigrohr und das Hüllrohr in Richtung ihrer Längsachse einander zumindest abschnittsweise überdecken, um so eine Entmischungsstrecke zu schaffen, in welcher das KraftstoffLuftgemisch vor dem Eintritt in die Ansaugöffnung des Steigrohres mit einem geringen Aufwand getrennt und die unerwünschte Luft aus dem Kraftstoff entfernt werden kann.
Dabei erweist es sich als besonders praxisgerecht, wenn der Durchmesser des Hüllrohrs weniger als 1 cm, insbesondere zwischen 5 mm und 8 mm beträgt und dadurch mit geringem Aufwand auch bei bereits bestehenden Kraftstoffversorgungsanlagen nachgerüstet werden kann. Insbesondere sind also keine konstruktiven Änderungen an einem das Hüllrohr aufnehmenden Stautopf oder Schwalltopf erforderlich.
Hierzu ist es besonders günstig, wenn die Wandstärke des Hüllrohres zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere 1,5 mm beträgt und dabei eine ausreichende Formsteifigkeit bei zugleich noch ausreichender Elastizität hinsichtlich äußerer Krafteinwirkungen aufweist.
Die Querschnittsfläche des Ringspaltes ist grundsätzlich derart bemessen, dass darin eine wirkungsvolle Entmischung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt. Besonders Erfolg versprechend ist es hingegen, wenn die Querschnittsfläche des Ringspaltes im Wesentlichen der Querschnittsfläche des Steigrohres entspricht, so dass der Volumenstrom in dem Ringspalt gegenüber dem Steigrohr unverändert ist. Hierdurch können insbesondere Dampfblasenbildungen aufgrund partieller Druckschwankungen vermieden und eine kontinuierliche Kraftstoffförderung sichergestellt werden.
Die Entmischungsstrecke ist dabei dann besonders effizient ausgestaltet, wenn der von dem Hüllrohr und dem Steigrohr eingeschlossene Ringspalt eine Erstreckung in Richtung der Längsachse des Hüllrohres hat, die wesentlich größer als der Durchmesser des Hüllrohres, insbesondere doppelt so groß bemessen ist.
Bei einer anderen ebenfalls besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beträgt der Abstand zwischen einer Ansaugöffnung des Steigrohres und dem geschlossenen Bodenbereich des Hüllrohres zwischen 2 mm und 6 mm. Aufgrund des geringen Abstandes werden die Ansammlung eines Kraftstoffvolumens und damit einhergehende Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit zuverlässig ausgeschlossen.
Besonders Erfolg versprechend ist dabei auch eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Standheizung, wenn das Hüllrohr und das Steigrohr koaxial zueinander angeordnet sind und die Spaltbreite über den gesamten Umfang konstant ist. Lokale Strömungsdifferenzen sind dadurch ausgeschlossen.
Dabei erweist es sich als besonders Erfolg versprechend, wenn das Steigrohr eine im Wesentlichen vertikale Orientierung aufweist und dadurch die Strömung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zwischen der Eintrittsöffnung und dem Bodenbereich des Hüllrohres der Auftriebskraft der Luftblasen entgegengesetzt ist. Die dabei eintretende Entmischung erfolgt dadurch besonders effizient.
Die zweitgenannte Aufgabe, ein für eine Standheizung oder Zusatzheizung bestimmtes Saugrohr zum Ansaugen von Kraftstoff zu schaffen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Saugrohr mit einem Steigrohr verbunden ist, welches mit einem das Steigrohr einschließenden Hüllrohr einen eine Einlassöffnung bildenden Ringspalt einschließt, wobei das Hüllrohr einen einer Ansaugöffnung des Steigrohres gegenüberliegenden geschlossenen Bodenbereich aufweist. Hierdurch wird in einfacher Weise sowohl das unerwünschte Einströmen von außenseitig an dem Hüllrohr aufsteigenden Gasblasen in die Einlassöffnung vermieden, als auch eine Entgasungsstrecke in dem Ringspalt geschaffen, in welchem die Strömungsrichtung der Auftriebsbewegung der Gasblasen entgegengesetzt verläuft. Eine zusätzliche Beruhigungszone als Ansaugbereich für das Saugrohr ist dabei nicht erforderlich, so dass das Saugrohr zur Anordnung in einem Stautopf oder Schwalltopf eine Kraftstoffanlage eines Kraftfahrzeuges geeignet und bestimmt ist. Der konstruktive Aufwand zur Anordnung des Saugrohres ist daher vergleichsweise gering.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer Prinzipdarstellung ein für eine nicht weiter dargestellte Standheizung bestimmtes Saugrohr 1 zum Ansaugen von Kraftstoff 2 aus einem lediglich abschnittsweise dargestellten Stautopf 3. Das Saugrohr 1 ist mit einem Steigrohr 4 verbunden, welches mit einem koaxialen Hüllrohr 5 einen Ringspalt 6 einschleißt. Der Kraftstoff 2 gelangt durch eine Einlassöffnung 7 in den Ringspalt 6 und wird dort vertikal nach unten umgelenkt. Dabei entmischt sich das gegebenenfalls eintretende Kraftstoff-Luft-Gemisch, wobei Gasblasen nach oben entweichen. In einem das Hüllrohr 5 nach unten verschließenden Bodenbereich 8 gelangt der Kraftstoff 2 dann in eine Ansaugöffnung 9 des Steigrohres 4.
Bezugszeichenliste

1: Saugrohr
2: Kraftstoff
3: Stautopf
4: Steigrohr
5: Hüllrohr
6: Ringspalt
7: Einlassöffnung
8: Bodenbereich
9: Ansaugöffnung

Claims

Eine für ein Kraftfahrzeug bestimmte Standheizung oder eine Zusatzheizung mit einem Saugrohr (1) für Kraftstoff (2), wobei das Saugrohr (1) mit einem Steigrohr (4) verbunden ist, welches mit einem das Steigrohr (4) einschließenden Hüllrohr (5) einen eine Einlassöffnung (7) aufweisenden Ringspalt (6) einschließt, wobei das Hüllrohr (5) einen einer Ansaugöffnung (9) des Steigrohres (4) gegenüberliegenden geschlossenen Bodenbereich (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Hüllrohr (5) und dem Steigrohr (4) eingeschlossene Ringspalt (6) eine Erstreckung in Richtung der Längsachse des Hüllrohres (5) aufweist, die zumindest doppelt so groß bemessen ist wie der Durchmesser des Hüllrohres (5).
Standheizung oder Zusatzheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr (4) und das Hüllrohr (5) in Richtung ihrer Längsachse einander zumindest abschnittsweise überdecken.
Standheizung oder Zusatzheizung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Hüllrohrs (5) weniger als 1 cm, insbesondere zwischen 5 mm und 8 mm beträgt.
Standheizung oder Zusatzheizung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Hüllrohres (5) zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere 1,5 mm beträgt.
Standheizung oder Zusatzheizung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Ringspaltes (6) im Wesentlichen der Querschnittsfläche des Steigrohres (4) entspricht.
Standheizung oder Zusatzheizung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einer Ansaugöffnung (9) des Steigrohres (4) und dem Bodenbereich (8) des Hüllrohres (5) zwischen 2 mm und 6 mm beträgt.
Standheizung oder Zusatzheizung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) und das Steigrohr (4) koaxial zueinander angeordnet sind.
Standheizung oder Zusatzheizung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigrohr (4) eine im Wesentlichen vertikale Orientierung aufweist.
Ein für eine Standheizung oder Zusatzheizung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche bestimmtes Saugrohr (1) zum Ansaugen von Kraftstoff (2), wobei das Saugrohr (1) mit einem Steigrohr (4) verbunden ist, welches mit einem das Steigrohr (4) einschließenden Hüllrohr (5) einen eine Einlassöffnung (7) aufweisenden Ringspalt (6) einschließt, wobei das Hüllrohr (5) einen einer Ansaugöffnung (9) des Steigrohres (4) gegenüberliegenden geschlossenen Bodenbereich (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Hüllrohr (5) und dem Steigrohr (4) eingeschlossene Ringspalt (6) eine Erstreckung in Richtung der Längsachse des Hüllrohres (5) aufweist, die zumindest doppelt so groß bemessen ist wie der Durchmesser des Hüllrohres (5).
Saugrohr (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrohr (1) zur Anordnung in einem Stautopf (3) oder Schwalltopf einer Kraftstoffanlage eines Kraftfahrzeuges ausgeführt ist.