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Die Erfindung betrifft eine Nutzfahrzeugtankvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 24 60 101 A1 ist bereits eine Nutzfahrzeugtankvorrichtung, die einen Tankgrundkörper mit einem Tankgrundkörpervolumen, zumindest einen Kraftstoffpuffer und zumindest eine Hilfspumpenvorrichtung aufweist, die zumindest in einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff in den Kraftstoffpuffer zu fördern, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Nutzfahrzeugtankvorrichtung bereitzustellen, die eine Kraftstoffversorgung einer Brennkraftmaschine bei einem niedrigen Kraftstoffstand besonders vorteilhaft und insbesondere bei einer Bergfahrt eines Nutzfahrzeugs sicherstellt. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Nutzfahrzeugtankvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Nutzfahrzeugtankvorrichtung, die einen Tankgrundkörper mit einem Tankgrundkörpervolumen, zumindest einen Kraftstoffpuffer und zumindest eine Hilfspumpenvorrichtung aufweist, die zumindest in einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff in den Kraftstoffpuffer zu fördern.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Hilfspumpenvorrichtung wenigstens zwei mit dem Tankgrundkörpervolumen verbundene Pumpeingänge aufweist. Dadurch kann der Kraftstoff in dem zumindest einen Betriebszustand aus dem Tankgrundkörper besonders vorteilhaft in den Kraftstoffpuffer gefördert werden und so eine Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine besonders gut sichergestellt werden. Unter einem „Tankgrundkörper” soll dabei insbesondere ein Körper verstanden werden, der eine im Vergleich zu seinen Ausmaßen dünne Außenhaut aufweist, die einen Innenraum des Tankgrundkörpers umschließt, in dem ein Kraftstoff gelagert werden kann, wobei der Tankgrundkörper beispielsweise als ein tiefgezogenes Kunststoff- oder Metallbauteil ausgebildet ist. Unter einem „Tankgrundkörpervolumen” soll insbesondere ein von dem Tankgrundkörper aufgespanntes Volumen verstanden werden in dem der Kraftstoff gespeichert wird. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einem „Kraftstoffpuffer” soll insbesondere ein zumindest teilweise abgetrennter Raum innerhalb des Tankgrundkörpers verstanden werden, aus dem der Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine gepumpt wird, wobei der Kraftstoffpuffer während eines Betriebs über die Hilfspumpenvorrichtung ständig und betriebssicher mit dem Kraftstoff versorgt wird. Dabei ist der Kraftstoffpuffer vorzugsweise als ein in dem Tankgrundkörper angeordneter Topf ausgebildet. Unter dem „zumindest einen Betriebszustand” soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, in dem ein Kraftstofffüllstand in dem Tankgrundköper zu gering ist und insbesondere unter 20% eines maximalen Kraftstofffüllstands fällt. Unter einer „Hilfspumpenvorrichtung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die den Kraftstoff von zumindest einer Stelle innerhalb des Tankgrundkörpers in den Kraftstoffpuffer pumpt. Unter einem „Pumpeneingang” soll insbesondere ein Flüssigkeitsanschluss verstanden werden, durch den eine Flüssigkeit, insbesondere der Kraftstoff in eine Leitung oder ein Leitungssystem gesogen werden kann, wobei der Pumpeneingang dabei als ein Teil einer Pumpe oder als ein Ende einer Leitung ausgebildet sein kann.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass einer der zumindest zwei Pumpeneingänge an einem vorderen axialen Ende und einer der zumindest zwei Pumpeneingänge an einem hinteren axialen Ende des Tankgrundkörpers angeordnet ist. Dadurch kann der Kraftstoff in dem zumindest einen Betriebszustand, insbesondere bei einer Bergauf- oder einer Bergabfahrt besonders vorteilhaft und betriebssicher von der Hilfspumpenvorrichtung in den Kraftstoffpuffer gefördert werden. Unter einem „vorderen axialen Ende des Tankgrundkörpers” soll dabei insbesondere ein einer Front des Nutzfahrzeugs zugewandtes Ende des Tankgrundkörpers verstanden werden. Unter einem „hinteren axialen Ende des Tankgrundkörpers” soll dabei insbesondere ein einem Heck des Nutzfahrzeugs zugewandtes Ende des Tankgrundkörpers verstanden werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Hilfspumpenvorrichtung zumindest eine Saugstrahlpumpe umfasst, die dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand den Kraftstoff aus zumindest einem Pumpeneingang in den Kraftstoffpuffer zu fördern.
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Dadurch kann die Hilfspumpenvorrichtung besonders einfach ausgebildet werden. Unter einer „Saugstrahlpumpe” soll insbesondere eine Pumpe verstanden werden, in der die Pumpwirkung durch einen Fluidstrahl erzeugt wird, der durch Impulsaustausch ein anderes Medium ansaugt, beschleunigt und verdichtet bzw. fördert, sofern es unter ausreichendem Druck steht.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Saugstrahlpumpe einen Treibdüsenanschluss aufweist, der dazu vorgesehen ist, mit einem Kraftstoffrücklauf einer Brennkraftmaschine verbunden zu werden. Dadurch kann die Saugstrahlpumpe besonders einfach und vorteilhaft ausgebildet und betrieben werden. Unter einem „Kraftstoffrücklauf” soll dabei insbesondere eine Kraftstoffleitung verstanden werden, durch die nicht benötigter Kraftstoff, der schon zur Brennkraftmaschine gepumpt wurde, wieder zurück in den Tankgrundkörper geleitet wird.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der einzigen Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Nutzfahrzeugtankvorrichtung. Die Nutzfahrzeugtankvorrichtung ist ein Teil eines nicht näher dargestellten Nutzfahrzeugs. Das Nutzfahrzeug ist als ein Lastkraftwagen ausgebildet. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass das Nutzfahrzeug als ein Sattelzug oder ein anderes dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Nutzfahrzeug ausgebildet ist. Das Nutzfahrzeug umfasst eine Brennkraftmaschine 23, die zur Erzeugung eines Antriebsmoments vorgesehen ist. Die Brennkraftmaschine 23 weist mehrere nicht näher dargestellte Zylinder auf, in deren Brennraum ein Kraftstoff-Luftgemisch verbrannt wird um das Antriebsmoment zu erzeugen. Zur Versorgung der Brennkraftmaschine 23 mit einem Kraftstoff weist das Nutzfahrzeug eine teilweise dargestellte Kraftstoffversorgung auf. Die Nutzfahrzeugtankvorrichtung ist ein Teil der teilweise dargestellten Kraftstoffversorgung. Die Nutzfahrzeugtankvorrichtung weist einen Tankgrundkörper 10 auf. Der Tankgrundkörper 10 ist zur Speicherung des Kraftstoffs des Nutzfahrzeugs vorgesehen. Der Tankgrundkörper 10 weist eine im Vergleich zu seinen Ausmaßen dünne Außenhaut 24 auf, die den Tankgrundkörper 10 nach außen begrenzt. Der Tankgrundkörper 10 weist ein von der Außenhaut 24 aufgespanntes Tankgrundkörpervolumen 11 auf, in dem der Kraftstoff gelagert ist. Der hohle Tankgrundkörper 10 weist eine in etwa rechteckige Grundform auf. Dabei weist der Tankgrundkörper 10 eine Länge auf, die größer ist als seine Breite und Höhe. Die Länge des Tankgrundkörpers 10 verläuft parallel zu einer Axialrichtung des Tankgrundkörpers 10. In einem in dem Nutzfahrzeug montierten Zustand ist die Axialrichtung des Tankgrundkörpers 10 parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Nutzfahrzeugs ausgerichtet. Ein vorderes axiales Ende 16 des Tankgrundkörpers 10 ist in montiertem Zustand einer Front des Nutzfahrzeugs zugewandt. Ein hinteres axiales Ende 17 des Tankgrundkörpers 10 ist in montiertem Zustand einem Heck des Nutzfahrzeugs zugewandt. Der Tankgrundkörper 10 ist dabei aus einem kraftstoffresistenten Kunststoff gebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Tankgrundkörper 10 aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material, wie beispielsweise einem Metall gebildet ist.
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Die Kraftstoffversorgung des Nutzfahrzeugs umfasst eine Pumpeneinheit 25, die dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff aus dem Tankgrundkörper 10 zu der Brennkraftmaschine 23 zu pumpen. Zur Leitung des Kraftstoffs weist die Kraftstoffversorgung eine erste Kraftstoffleitung 26 auf, über die der Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine 23 geleitet wird. Die Pumpeneinheit weist eine Saugleitung 27 auf, die in den Tankgrundkörper 10 geführt ist und über die der Kraftstoff aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 des Tankgrundkörpers 10 gefördert wird. Zur Rückführung von überflüssigem Kraftstoff aus der Brennkraftmaschine 23 zurück in den Tankgrundkörper 10 weist die Kraftstoffversorgung einen Kraftstoffrücklauf 22 auf. Der Kraftstoffrücklauf 22 führt von der Brennkraftmaschine 23 zurück zu dem Tankgrundkörper 10.
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Die Nutzfahrzeugtankvorrichtung umfasst einen Kraftstoffpuffer 12. Der Kraftstoffpuffer 12 ist dazu vorgesehen, den Kraftstoff vor dem Abpumpen zu der Brennkraftmaschine 23 zwischenzulagern. Der Kraftstoffpuffer 12 stellt ein Volumen bereit, aus dem die Pumpeneinheit 25 betriebssicher den Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine 23 fördern kann. Der Kraftstoffpuffer 12 ist als ein Sammeltopf ausgebildet. Der als Sammeltopf ausgebildete Kraftstoffpuffer 12 ist fest an einem Boden 29 des Tankgrundkörpers 10 angeordnet. Dabei ist der Kraftstoffpuffer 12 mittig in dem Tankgrundkörper 10 angeordnet. Der Kraftstoffpuffer 12 ist innerhalb des von dem Tankgrundkörper 10 aufgespannten Tankgrundkörpervolumens 11 angeordnet. Ein Eingang der Saugleitung 27 der Pumpeneinheit 25 ist in dem Kraftstoffpuffer 12 angeordnet und fördert den Kraftstoff aus dem Kraftstoffpuffer 12 zu der Brennkraftmaschine 23. Der Kraftstoffpuffer 12 weist eine nach oben, von dem Boden 29 des Tankgrundkörpers 10 weg gerichtete Öffnung 30 auf, durch die der Kraftstoff in den Kraftstoffpuffer 12 strömen kann. Der Kraftstoffpuffer 12 bildet ein wesentlich kleineres Volumen 28 aus als das von dem Tankgrundkörper 10 aufgespannte Tankgrundkörpervolumen 11, sodass ein Schwappen des Kraftstoffs von dem Eingang der Saugleitung verhindert werden kann. Dabei entspricht eine Höhe des Kraftstoffpuffers 12 in etwa einem Viertel einer Höhe des Tankgrundkörpers 10. Dadurch kann bei einem Kraftstofffüllstand in dem Tankgrundkörper 10 unter 50% des Maximalfüllstands sichergestellt werden, dass Kraftstoff durch Fahrtbewegungen des Nutzfahrzeugs nicht von dem Eingang der Saugleitung 27 der Pumpeneinheit 25 weg schwappt und die Pumpeneinheit 25 Luft ansaugt.
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Die Nutzfahrzeugtankvorrichtung umfasst eine Hilfspumpenvorrichtung 13. Die Hilfspumpenvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, den Kraftstoff in zumindest einem Betriebszustand in den Kraftstoffpuffer 12 zu fördern. Die Hilfspumpenvorrichtung 13 ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand in dem ein Kraftstofffüllstand in dem Tankgrundkörper 10 unter 20% des Maximalkraftstofffüllstands beträgt, den Kraftstoff aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 in den Kraftstoffpuffer 12 zu fördern. Dabei wird die Hilfspumpenvorrichtung 13 zugeschaltet, sobald der Kraftstofffüllstand in dem Tankgrundkörper 10 unter 20% des Maximalkraftstofffüllstands sinkt. Ist der Kraftstofffüllstand in dem Tankgrundkörper 10 oberhalb der 20% des Maximalkraftstofffüllstands, ist die Hilfspumpenvorrichtung 13 inaktiv. Grundsätzlich ist es natürlich auch denkbar, dass die Hilfspumpenvorrichtung 13 ab einem anderen Kraftstofffüllstand, beispielsweise 25%, 30% oder einem anderen dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Kraftstofffüllstand aktiviert wird. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Hilfspumpenvorrichtung 13 während eines gesamten Betriebs der Brennkraftmaschine 23 aktiviert ist und ständig den Kraftstoff aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 in den Kraftstoffpuffer 12 fördert.
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Die Hilfspumpenvorrichtung 13 weist zwei mit dem Tankgrundkörpervolumen 11 verbundene Pumpeingänge 14, 15 auf. Durch die Pumpeneingänge 14, 15 wird der Kraftstoff aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 in den Kraftstoffpuffer 12 gefördert. Der erste Pumpeneingang 14 ist an dem vorderen axialen Ende 16 des Tankgrundkörpers 10 angeordnet. Der zweite Pumpeneingang 15 ist an dem hinteren axialen Ende 17 des Tankgrundkörpers 10 angeordnet. Die Hilfspumpenvorrichtung 13 umfasst eine erste Saugstrahlpumpe 18 und eine zweite Saugstrahlpumpe 19. Der erste Pumpeneingang 14 ist als Pumpeneingang der ersten Saugstrahlpumpe 18 ausgebildet. Der zweite Pumpeneingang 15 ist als Saugeingang der zweiten Saugstrahlpumpe 19 ausgebildet. Mittels der Saugstrahlpumpen 18, 19 wird in dem zumindest einen Betriebszustand der Kraftstoff durch die Pumpeneingänge 14, 15 in den Kraftstoffpuffer 12 gefördert. Dabei wird der Kraftstoff jeweils über eine Kraftstoffleitung 31, 32 von einem Pumpenausgang 33, 34 der Saugstrahlpumpen 18, 19 in den Kraftstoffpuffer 12 geleitet. Die Saugstrahlpumpen 18, 19 weisen jeweils einen Treibdüsenanschluss 20, 21 auf. Die Treibdüsenanschlüsse 20, 21 der Saugstrahlpumpen 18, 19 sind jeweils mit dem Kraftstoffrücklauf 22 verbunden. Durch den Kraftstoff, der durch den Kraftstoffrücklauf 22 aus der Brennkraftmaschine 23 zurückströmt, werden die Saugstrahlpumpen 18, 19 angetrieben. Die Saugstrahlpumpen 18, 19 weisen in ihrem Inneren jeweils eine Düse auf, durch die der Kraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf 22 gefördert wird. Durch den aus der Düse des Saugstrahlpumpe 18, 19 tretenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffrücklauf 22 wird der Kraftstoff aus dem als Saugeingang ausgebildeten Pumpeneingang 14, 15 beschleunigt und dadurch aus dem Pumpeneingang 14, 15 aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 gefördert und in den Kraftstoffpuffer 12 gepumpt.
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Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Hilfspumpenvorrichtung 13 statt der zwei Saugstrahlpumpen 18, 19 eine oder zwei andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Pumpen, beispielsweise elektrisch angetriebene Pumpen aufweist, die den Kraftstoff aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 in den Kraftstoffpuffer 12 fördern.
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Die Nutzfahrzeugtankvorrichtung weist zur Reduzierung eines Schwappens des Kraftstoffs in dem Tankgrundkörpervolumen 11 zwei Schwallwände 35, 36 auf. Die Schwallwände 35, 36 erstrecken sich über einen gesamten Querschnitt des Tankgrundkörpers 10 und weisen Löcher auf, durch die der Kraftstoff von einer Seite der Schwallwand 35, 36 auf eine andere Seite der Schwallwand 35, 36 strömen kann. Die Löcher in den Schwallwänden 35, 36 sind dabei lediglich in den oberen zwei Dritteln der Schwallwand 35, 36 angeordnet. Ein dem Boden 29 des Tankgrundkörpers 10 zugeordnetes Viertel der Schwallwand 35, 36 weist keine Löcher auf, wodurch der Kraftstoff in einem Betriebszustand in dem der Kraftstofffüllstand unter 20% fällt besonders vorteilhaft in den Bereichen gehalten werden kann, in denen die Saugstrahlpumpen 18, 19 angeordnet sind. Die erste Schwallwand 35 ist zwischen dem Kraftstoffpuffer 12 und der ersten Saugstrahlpumpe 18 angeordnet. Die erste Schwallwand 35 ist dem vorderen axialen Ende 16 des Tankgrundkörpers 10 zugewandt und grenzt dadurch einen axial vorderen Bereich 37 des Tankgrundkörpers 10 ab, in dem die erste Saugstrahlpumpe 18 angeordnet ist. Die zweite Schwallwand 36 ist dem hinteren axialen Ende 17 des Tankgrundkörpers 10 zugewandt und grenzt dadurch einen axial hinteren Bereich 38 des Tankgrundkörpers 10 ab, in dem die zweite Saugstrahlpumpe 19 angeordnet ist. Die Schwallwände 35, 36 sind abgedichtet in dem Tankgrundkörper 10 angeordnet. Die Schwallwände 35, 36 sind mit einer Innenwandung 39 des Tankgrundkörpers 10 fest verbunden. In Bereichen, in denen die Schwallwände 35, 36 mit dem Tankgrundkörper 10 verbunden sind, sind die Schwallwände 35, 36 abgedichtet und es kann kein Kraftstoff zwischen den Schwallwänden 35, 36 und dem Tankgrundkörper 10 hindurchströmen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Schwallwände 35, 36 unabgedichtet in dem Tankgrundkörper 10 angeordnet sind. Dabei wären die Schwallwände 35, 36 lediglich über einige wenige Verbindungspunkte fest mit dem Tankgrundkörper 10 verbunden und ein Kraftstoff könnte in den übrigen Bereichen zwischen der Innenwandung 39 des Tankgrundkörpers 10 und der jeweiligen Schwallwand 35, 36 hindurchströmen. Die Löcher in den Schwallwänden 35, 36 sind dabei lediglich in den oberen zwei Dritteln der Schwallwand 35, 36 angeordnet. Ein dem Boden 29 des Tankgrundkörpers 10 zugeordnetes Viertel der Schwallwand 35, 36 weist keine Löcher auf, wodurch der Kraftstoff in einem Betriebszustand, in dem der Kraftstofffüllstand unter 20% fällt, besonders vorteilhaft in den Bereichen 37, 38 gehalten werden kann, in denen die Saugstrahlpumpen 18, 19 angeordnet sind.
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In einem Betriebszustand, in denen der Kraftstofffüllstand mehr als 30% des Maximalkraftstofffüllstands beträgt, ist der Kraftstoffpuffer 12 von Kraftstoff vollständig umspült, wodurch ständig genug Kraftstoff in dem Kraftstoffpuffer 12 ist. Fällt der Kraftstofffüllstand unter 20% des Maximalkraftstofffüllstands, wird der Kraftstoffpuffer 12 nicht mehr vollständig von Kraftstoff umspült und kann dadurch nicht mehr von oben durch die Öffnung 30 des Kraftstoffpuffers 12 in den Kraftstoffpuffer 12 strömen. Durch die Saugstrahlpumpen 18, 19 wird der Kraftstoff durch die Pumpeneingänge 14, 15, die in dem axial vorderen Bereich 37 und dem axial hinteren Bereich 38 des Tankgrundkörpers 10 angeordnet sind, weiter in den Kraftstoffpuffer 12 gepumpt. Wird ein Pumpeneingang 14, 15 durch Schrägstellung des Nutzfahrzeugs und eine daraus resultierende Bewegung des Kraftstoffs nicht mehr von Kraftstoff umspült, wird der Kraftstoff lediglich von der Saugstrahlpumpe 18, 19 aus dem Tankgrundkörpervolumen 11 in den Kraftstoffpuffer 12 gefördert, deren Pumpeneingang 14, 15 noch von Kraftstoff umspült ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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