DE102010016252A1

DE102010016252A1 - Kraftstofftank

Info

Publication number: DE102010016252A1
Application number: DE102010016252A
Authority: DE
Inventors: Jens NIEWÖHNER; Alexander Kiessling; Werner Speck
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-06
Also published as: CN202071684U; US20110240389A1; US8579062B2; RU106588U1

Abstract

Kraftstofftank eines Kraftfahrzeug, der über Befestigungselemente an einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeug montierbar ist, wobei demselben als Hitzeschutz ein glasfaserverstärktes Kunststoffformteil (12) zugeordnet ist, welches eine Oberfläche des Kraftstofftanks zumindest teilweise abdeckt und zusammen mit dem Kraftstofftank über die Befestigungselemente an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeug montierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Aus der DE 103 40 952 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, dessen Fahrgastraum vorne von einer ersten Querwandstruktur und hinten von einer zweiten Querwandstruktur begrenzt wird, wobei sich hinter der zweiten Querwandstruktur ein Heckteil des Kraftfahrzeugs erstreckt, welches der Aufnahme und Lagerung eines Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs dient. Gemäß der DE 103 40 952 A1 verfügt das Kraftfahrzeug weiterhin über einen Kraftstofftank, der an der zweiten, hinteren Querwandstruktur befestigt ist, nämlich über als Spannbänder ausgebildete Befestigungselemente. Der Kraftstofftank des aus diesem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugs ragt demnach in das Heckteil hinein, welches der Aufnahme und Lagerung des Antriebsaggregats dient, wodurch der Kraftstofftank der vom Antriebsaggregat abgestrahlten Hitze ausgesetzt ist, sodass der Kraftstofftank und damit letztendlich der im Kraftstofftank befindliche Kraftstoff erhitzt wird.
Eine derartige Erhitzung des Kraftstoffs ist von Nachteil, da sich bei Zufuhr von erhitztem Kraftstoff zum Antriebsaggregat der Wirkungsgrad des Antriebsaggregats verschlechtert. Bislang sind keine Möglichkeiten bekannt, mithilfe derer auf effektive Art und Weise sowie mit einfachen Mitteln eine Erhitzung des im Kraftstofftank befindlichen Kraftstoffs verhindert werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde einen neuartigen Kraftstofftank sowie ein neuartiges Kraftfahrzeug zu schaffen.
Dieses Problem wird durch einen Kraftstofftank gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist dem Kraftstofftank als Hitzeschutz ein glasfaserverstärktes Kunststoffformteil zugeordnet, welches eine Oberfläche des Kraftstofftanks zumindest teilweise abdeckt und zusammen mit dem Kraftstofftank über die Befestigungselemente für den Kraftstofftank an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs montierbar ist.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dem Kraftstofftank als Hitzeschutz ein glasfaserverstärktes Kunststoffformteil zuzuordnen. Das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil deckt eine Oberfläche des Kraftstofftanks zumindest teilweise ab und ist zusammen mit dem Kraftstofftank über die Befestigungselemente an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs montiert. Mit einem glasfaserverstärkten Kunststoffformteil kann ein leichter und großflächiger Hitzeschutz für einen Kraftstofftank bereitgestellt werden, der darüber hinaus über eine ausreichende Steifigkeit verfügt. Das Kunststoffformteil und damit der Hitzeschutz kann über die ohnehin vorhandenen Befestigungselemente, die der Montage des Kraftstofftanks an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs dienen, an der Karosseriestruktur montiert werden, sodass demnach zur Montage des Kunststoffformteils und damit des Hitzeschutzes keine separaten Befestigungselemente erforderlich sind. Hierdurch wird ein einfacher Aufbau gewährleistet.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung deckt das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil den Kraftstofftank zumindest an einer Oberfläche, die einer Hitzequelle zugewandt ist, ab, wobei das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil an einer der Hitzequelle zugewandten Oberfläche metallisch beschichtet ist. Durch die metallische Beschichtung des Kunststoffformteils an einer der Hitzequelle zugewandten Oberfläche desselben kann die Hitzeschutzwirkung des Kunststoffformteils gesteigert werden.
Vorzugsweise weist das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil einen mehrschichtigen Aufbau auf, nämlich eine erste Schicht und eine zweite Schicht aus Kunststoff und eine zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht positionierte dritte Schicht aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wobei entweder die erste Schicht oder die zweite Schicht der Hitzequelle zugewandt ist und die metallische Beschichtung trägt. Der mehrschichtige Aufbau des Kunststoffformteils als Sandwichbauteil ist aus Steifigkeitsgründen von Vorteil.
Vorzugsweise weist das als Hitzeschutz wirkende Kunststoffformteil eine Kontur auf, die an die Kontur der von demselben abzudeckenden Oberfläche des Kraftstofftanks anpasst ist. Dies erlaubt eine platzsparende Integration des als Hitzeschutz wirkenden Kunststoffformteils ins Kraftfahrzeug. Dabei können auch Toleranzen beim Kraftstofftank, wie sie beispielsweise bei dessen Herstellung auftreten, durch einen entsprechenden geometrischen Vorhalt bei dem Kunststoffformteil berücksichtigt werden.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist in Anspruch 7 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 einen schematisierten, ausschnittsweisen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstofftank.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs.
Ein Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs verfügt über eine Wandung 10, die einen Innenraum 11 des Kraftstofftanks begrenzt, wobei in dem Innenraum 11 des Kraftstofftanks Kraftstoff bereitgehalten wird, der über nicht gezeigte Kraftstoffleitungen einem Abtriebsaggregat des Kraftfahrzeugs zugeführt werden kann.
Der Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs ist über nicht gezeigte Befestigungselemente an einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs montierbar, wobei die Befestigungselemente zum Beispiel als Spannbänder oder nasenförmige Klemmelemente ausgeführt sein können.
Insbesondere dann, wenn der Kraftstofftank benachbart zum Antriebsaggregat oder benachbart zu einer sonstigen Hitzequelle wie z. B. benachbart zu einer Abgasanlage positioniert ist, ist der Kraftstofftank bedingt durch die Wärmeabstrahlung der Hitzequelle einer großen Hitze ausgesetzt, wodurch letztendlich der im Kraftstofftank bereitgehaltene Kraftstoff erhitzt wird. Da aus Wirkungsgradgründen einem Antriebsaggregat jedoch vorzugsweise Kraftstoff mit geringer Temperatur zugeführt werden soll, ist eine Erwärmung des im Kraftstofftank bereitgehaltenen Kraftstoffs unerwünscht.
Die hier vorliegende Erfindung schlägt vor, dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs als Hitzeschutz ein glasfaserverstärktes Kunststoffformteil 12 zuzuordnen, welches eine Oberfläche 13 des Kraftstofftanks, nämlich eine Oberfläche 13 der Wandung 11 des Kraftstofftanks, zumindest teilweise abdeckt.
Das als Hitzeschutz dienende, glasfaserverstärkte Kunststoffformteil 12 deckt dabei vorzugsweise eine solche Oberfläche 13 des Kraftstofftanks ab, die einer Hitzequelle, zum Beispiel dem Antriebsaggregat, des Kraftfahrzeugs zugewandt ist.
Das als Hitzeschutz wirkende Kunststoffformteil 12 reduziert eine durch Konvektion und/oder Strahlung bewirkte Aufheizung des Kraftstofftanks und damit eine Aufheizung des im Kraftstofftank bereitgehaltenen Kraftstoffs. Hierdurch ist es möglich, einem Antriebsaggregat Kraftstoff mit geringerer Temperatur zuzuführen und so den Wirkungsgrad zu steigern. Zudem wird das Material des Kraftstofftanks zuverlässig vor zu hohen Temperaturen geschützt.
Der als glasfaserverstärktes Kunststoffformteil 12 ausgebildete Hitzeschutz ist zusammen mit dem Kraftstofftank über die Befestigungselemente für den Kraftstofftank an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs montierbar. Der als glasfaserverstärktes Kunststoffformteil 12 ausgeführte Hitzeschutz ist demnach über die ohnehin vorhandenen Befestigungselemente für den Kraftstofftank, die vorzugsweise als Spannbänder oder nasenförmige Klemmelemente ausgeführt sind, an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs montierbar, sodass zur Montage des Hitzeschutzes bzw. Kunststoffformteils 12 keine separaten Befestigungselemente erforderlich sind.
Der als glasfaserverstärktes Kunststoffformteil 12 ausgeführte Hitzeschutz verfügt über eine Kontur, die an die Kontur der von demselben abzudeckenden Oberfläche 13 des Kraftstofftanks angepasst ist. Hierdurch ist eine besonders platzsparende Integration des Hitzeschutzes ins Kraftfahrzeug zusammen mit dem Kraftstofftank möglich.
Das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil 12 verfügt vorzugsweise über einen mehrschichtigen Aufbau und ist demnach vorzugsweise als Sandwichbauteil ausgeführt. Vorzugsweise verfügt das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil 12, welches den Hitzeschutz ausbildet, über eine erste Schicht 14 und eine zweite Schicht 15 aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Thermoplast, und eine zwischen der ersten Schicht 14 und der zweiten Schicht 15 positionierte, dritte Schicht 16 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus glasfaserverstärktem Thermoplast, wobei es sich beim Thermoplast vorzugsweise um Polypropylen handelt.
Wie bereits ausgeführt, deckt das als Hitzeschutz dienende, glasfaserverstärkte Kunststoffformteil 12 eine Oberfläche 13 des Kraftstofftanks, die einer Hitzequelle zugewandt ist, zumindest teilweise ab, wobei das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil 12 an einer Oberfläche 17, die der Hitzequelle zugewandt ist, vorzugsweise metallisch beschichtet ist, zum Beispiel mit Aluminium. Hierdurch kann die Hitzeschutzwirkung des Kunststoffformteils 12 gesteigert werden.
Vorzugsweise ist das Kunststoffformteil 12 entweder an der ersten Schicht 14 oder an der zweiten Schicht 15, die jeweils aus einem Thermoplast gebildet ist, mit der metallischen Beschichtung 18 beschichtet, vorzugsweise über eine Aluminiumfolie, die auf die entsprechende Oberfläche des Kunststoffformteils aufgeklebt ist. Die metallischen Beschichtung 18 ist in 2 auf die zweite Schicht 15, die der Hitzequelle zugewandt ist, aufgebracht.
Die Glasfasern des glasfaserverstärkten Kunststoffformteils 12 sind vorzugsweise als Endlosfasern gleichmäßig verteilt und ungerichtet in den Kunststoff eingebettet, im Ausführungsbeispiel der 1 in die dritte, mittlere Schicht 16 des Kunststoffformteils 12.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10340952 A1 [0002, 0002]

Claims

Kraftstofftank eines Kraftfahrzeug, der über Befestigungselemente an einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeug montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass demselben als Hitzeschutz ein glasfaserverstärktes Kunststoffformteil (12) zugeordnet ist, welches eine Oberfläche des Kraftstofftanks zumindest teilweise abdeckt und zusammen mit dem Kraftstofftank über die Befestigungselemente an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeug montierbar ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil (12) den Kraftstofftank zumindest an einer Oberfläche (13), die einer Hitzequelle zugewandt ist, abdeckt, wobei das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil (12) an einer der Hitzequelle zugewandten Oberfläche (17) metallisch beschichtet ist.
Kraftstofftank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das glasfaserverstärkte Kunststoffformteil einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, nämlich eine erste Schicht (14) und eine zweite Schicht (15) aus Kunststoff und eine zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht positionierte dritte Schicht (16) aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wobei entweder die erste Schicht und die zweite Schicht die metallische Beschichtung (18) trägt.
Kraftstofftank nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff jeweils aus einem Thermoplast und die metallische Beschichtung aus Aluminium besteht.
Kraftstofftank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasfasern in dem Kunststoff gleichmäßig verteilt und ungerichtet eingebettet sind.
Kraftstofftank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das als Hitzeschutz wirkende Kunststoffformteil (12) eine Kontur aufweist, die an die Kontur der von demselben abzudeckenden Oberfläche (13) des Kraftstofftanks anpasst ist.
Kraftfahrzeug, mit einem Kraftstofftank, der über Befestigungselemente an einer Karosseriestruktur des Kraftfahrzeug montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kraftstofftank als Hitzeschutz ein glasfaserverstärktes Kunststoffformteil (12) zugeordnet ist, welches eine Oberfläche des Kraftstofftanks zumindest teilweise abdeckt und zusammen mit dem Kraftstofftank über die Befestigungselemente für den Kraftstofftank an der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeug montiert ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofftank nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6 ausgebildet ist.