DE102016220625A1 - Container for a liquid equipment of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Nach der Erfindung ist ein Behälter zur Speicherung eines flüssigen Betriebsstoffes zur Versorgung einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine, mit einer Entnahmeeinrichtung für den Betriebsstoff, mindestens bestehend aus einem im Behälter angeordneten weiteren Behälter, der durch wenigstens eine im Behälter angeordnete Abtrennwand gebildet wird und in dem sich eine Entnahme-Pumpe für den flüssigen Betriebsstoff aus dem Behälter befindet, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behälter eine Einrichtung zur Energieumwandlung zugeordnet ist, die bei fahrendem Kraftfahrzeug aufgrund einer Lageveränderung des Betriebsstoffs, dessen kinetische Energie in Potentialenergie für den Betriebsstoff so umsetzt, dass Betriebsstoff vom Behälter in den weiteren Behälter gefördert wird. According to the invention, a container for storing a liquid fuel for supplying a motor vehicle driving internal combustion engine, with a removal device for the fuel, at least consisting of a further container disposed in the container, which is formed by at least one arranged in the container partition wall and in which a removal pump for the liquid fuel from the container is located, characterized in that the container is associated with a means for energy conversion, which converts the motor vehicle due to a change in position of the fuel whose kinetic energy in potential energy for the fuel so that the fuel from Container is conveyed into the other container.
Description
Die Erfindung betrifft eine Entnahmeeinrichtung für eine Flüssigkeit aus einem Behälter in einem Kraftfahrzeug, insbesondere zur Versorgung einer dieses antreibenden Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a removal device for a liquid from a container in a motor vehicle, in particular for the supply of a driving this internal combustion engine, according to the preamble of the first claim.
Bei mit Dieselkraftstoff betriebenen Verbrennungsmotoren wird zur Reduzierung von Stickoxiden eine Abgasbehandlung auf der Basis der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) durchgeführt. Bei den dazu verwendeten SCR-Abgasreinigungssystemen wird zum Beispiel nach einem Vorkatalysator in den Abgasstrom ein Reduktionsmittel eingespritzt, welches einem im Fahrzeug befindlichen Reduktionsmitteltank entnommen wird. Als Reduktionsmittel kann hierfür eine wässrige Harnstofflösung mit einem Harnstoffanteil von 32,5 Prozent verwendet werden, die bei etwa minus 11 Grad Celsius gefriert. Um das Einfrieren des Reduktionsmittels zu verhindern, sind herkömmliche Reduktionsmitteltanks mit einer Heizeinrichtung ausgestattet.In diesel-fueled internal combustion engines, exhaust gas treatment based on Selective Catalytic Reduction (SCR) is performed to reduce nitrogen oxides. In the case of the SCR exhaust gas purification systems used for this purpose, for example, after a precatalyst into the exhaust gas flow, a reducing agent is injected, which is taken from a reducing agent tank located in the vehicle. As a reducing agent for this purpose, an aqueous urea solution with a urea content of 32.5 percent can be used, which freezes at about minus 11 degrees Celsius. In order to prevent the freezing of the reducing agent, conventional reducing agent tanks are equipped with a heater.
Bei manchen mit Ottokraftstoff betriebenen Verbrennungsmotoren wird Wasser zur Kühlung über die Einspritzanlage mit eingespritzt, um eine Vollastanreicherung des Gemischs vermeiden zu können. Die
Aus der
Für alle Anwendungen, wenigstens als Wassertank oder als Reduktionsmitteltank, ist es Aufgabe der Erfindung, einen Behälter für ein Fluid zum Zuführen in einen Kraftstoff- oder Abgasbereich einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, der auf einfache Weise eine sichere Versorgung mit dem Fluid gewährleistet, insbesondere mit Reduktionsmittel für eine SCR-Abgasanlage oder mit Wasser.For all applications, at least as a water tank or as a reducing agent tank, it is an object of the invention to provide a container for a fluid for supplying in a fuel or exhaust gas of an internal combustion engine of a motor vehicle, which ensures a safe supply of the fluid in a simple manner, in particular with reducing agent for an SCR exhaust system or with water.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of
Nach der Erfindung ist ein Behälter zur Speicherung eines flüssigen Betriebsstoffes zur Versorgung einer ein Kraftfahrzeug antreibenden Brennkraftmaschine, mit einer Entnahmeeinrichtung für den Betriebsstoff, mindestens bestehend aus einem im Behälter angeordneten weiteren Behälter, der durch wenigstens eine im Behälter angeordnete Abtrennwand gebildet wird und in dem sich eine Entnahme-Pumpe für den flüssigen Betriebsstoff aus dem Behälter befindet, dadurch gekennzeichnet, dass dem Behälter eine Einrichtung zur Energieumwandlung zugeordnet ist, die bei fahrendem Kraftfahrzeug aufgrund einer Lageveränderung des Betriebsstoffs, dessen kinetische Energie in Potentialenergie für den Betriebsstoff so umsetzt, dass Betriebsstoff vom Behälter in den weiteren Behälter gefördert wird.According to the invention, a container for storing a liquid fuel for supplying a motor vehicle driving internal combustion engine, with a removal device for the fuel, at least consisting of a further container disposed in the container, which is formed by at least one arranged in the container partition wall and in which a removal pump for the liquid fuel from the container is located, characterized in that the container is associated with a device for energy conversion, which converts the motor vehicle due to a change in position of the fuel whose kinetic energy in potential energy for the fuel so that the fuel from Container is conveyed into the other container.
Wenn der Behälter mittels eines in diesem eingeschlossenen weiteren Behälters in zwei Bereiche unterteilt ist, einen passiven Bereich im Behälter und einen Funktionsbereich mit Funktionsmodul im weiteren Behälter, wobei dieser so gestaltet ist, dass ein lokal höherer Füllstand sich nicht in den passiven Bereich ausbreiten kann und dieser lokal höhere Füllstand durch fahrdynamisches Umpumpen aus dem passiven Bereich erreicht wird, ist erfindungsgemäß eine mehrstufige Niveauanhebung ähnlich einer Fischtreppe möglich. Die einzelnen Stufen der Treppe können in alternierender Richtung angeordnet sein.If the container is divided into two areas by means of a further container enclosed therein, a passive area in the container and a functional area with functional module in the further container, wherein it is designed such that a locally higher filling level can not spread into the passive area and This locally higher level is achieved by driving dynamic Umpumpen from the passive area, according to the invention a multi-level elevation similar to a fish ladder is possible. The individual steps of the stairs can be arranged in an alternating direction.
Eine solche Niveauanhebung des Betriebsstoff-Füllstandes im weiteren Behälter, dem Entnahmebehälter, sowie partielle Abgrenzung des Betriebsstoffes durch den weiteren Behälter führen zu einer Verbesserung der Heizleistung der Heizeinrichtung im weiteren Behälter, dem Funktionsbereich. unter kalten/gefrorenen Bedingungen. Dabei entfällt eine herkömmliche Umpumpeinheit zur Förderung des Betriebsstoffs in den weiteren Behälter. Es kann mit der Erfindung eine großflächige Tankgeometrie und damit eine Minimierung der damit verbundenen Funktionseinschränkungen verwirklicht werden.Such a level increase of the fuel level in the other container, the removal container, as well as partial delimitation of the fuel by the other container lead to an improvement in the heating power of the heater in another container, the functional area. under cold / frozen conditions. This eliminates a conventional Umpumpeinheit for conveying the fuel into the other container. It can with the invention of a large-scale tank geometry and so that a minimization of the associated functional limitations can be realized.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Behälter ein vom Behälter abgetrenntes Teilvolumen bildet und mindestens bereichsweise nach oben offen ausgebildet ist. Wenn dann die Einrichtung zur Energieumwandlung aus Röhren besteht, die mit in Fahrzeughochrichtung kaskadenartig angeordneten zusätzlichen Behältern, diese verbindend, so zusammenwirken, dass die kinetische Energie aus einer Schwallbildung des flüssigen Betriebsstoffes, erzeugt durch Wank- und/oder Nickbewegungen und/oder auftretende Fliehkräfte aus Verzögerung oder Beschleunigung, aufgrund sich ändernder Fahrzustände des Kraftfahrzeugs ausreicht, Betriebsstoff durch die aufsteigend angeordneten Röhren, jeweils auf ein nächst höheres Niveau eines zusätzlichen Behälters, in diesen hinein zu fördern, ist auf konstruktiv einfache Weise ein preiswert herzustellender Behälter bereitgestellt, bei dem der Betriebsstoff aus einem in Fahrzeughochrichtung angeordneten letzten zusätzlichen Behälter mittels einer letzten Röhre in den weiteren Behälter hinein förderbar ist. Zusätzliche Vorteile bezüglich einer vollständigen Behälterentleerung entstehen durch eine in Fahrzeughochrichtung angeordnete erste Röhre, zur Förderung des Betriebsstoffs in einen ersten zusätzlichen Behälter, wenn diese eine Einlassöffnung besitzt, die Betriebsstoff vom Grund des Behälters aufnimmt.Advantageous embodiments of the invention are characterized in that the further container forms a part volume separated from the container and is designed to be open at least in some areas. Then, when the means for energy conversion consists of tubes with the cascaded in the vehicle vertical direction additional containers, connecting them, cooperating so that the kinetic energy from a surge of liquid fuel, generated by rolling and / or pitching movements and / or centrifugal forces occurring Delay or acceleration, due to changing driving conditions of the motor vehicle is sufficient to promote fuel through the ascending arranged tubes, each to a next higher level of an additional container, into this in a structurally simple way a cheap manufactured container is provided, wherein the fuel from a arranged in the vehicle vertical direction last additional container by means of a last tube in the other container is conveyed into. Additional advantages with regard to complete container emptying are provided by a first tube arranged in the vehicle vertical direction, for conveying the fuel into a first additional container, if this has an inlet opening which receives fuel from the bottom of the container.
Konstruktiv sehr einfach auszubilden ist ein Behälter zum Beispiel im Blasformverfahren oder Spritzgussverfahren aus Kunststoff, wenn an diesem, insbesondere an einer Seitenwand, wenigstens ein zusätzlicher Behälter angebracht ist, mittels dessen, über wenigstens zwei Röhren, Betriebsstoff in den weiteren Behälter förderbar ist.Constructively very simple form a container, for example, in blow molding or injection molding of plastic, if at this, in particular on a side wall, at least one additional container is attached, by means of which at least two tubes, fuel is conveyed into the other container.
Wenn der weitere Behälter vorteilhafterweise einen Füllstandsensor und/oder eine Heizeinrichtung enthält, können diese dann auch bevorzugt als Funktionsmodul aus Pumpe und Füllstandsensor und/oder Heizung in einem Gesamtbauteil zum Einbau in den weiteren Behälter vorgesehen sein. Gerade wenn der vorgesehene Bauraum für den Behälter diesen nur großflächig mit im Verhältnis dazu geringer Höhe gestaltet zulässt, wenn also die Ausmaße des Behälters in einer Fahrzeugebene parallel zu einer Fahrzeugquerachse größer sind als in einer Fahrzeugebene parallel zu einer Fahrzeughochachse, ist von Vorteil, dass dann trotzdem das Funktionsmodul auch bei nur halb vollem Inhalt des Behälters nicht nur noch teilbedeckt ist, sondern im weiteren Behälter platziert, ganz bedeckt, da dieser mehr gefüllt ist. Die Funktion Heizen wird hierdurch positiv beeinflusst, weil eine möglichst große benetzte Fläche des Funktionsmoduls zum Übertragen der Heizleistung vorhanden ist.If the further container advantageously contains a filling level sensor and / or a heating device, then these can also be preferably provided as a functional module of pump and level sensor and / or heating in an overall component for installation in the other container. Especially when the intended space for the container allows this designed only over a large area with respect to low height, so if the dimensions of the container in a vehicle level parallel to a vehicle transverse axis are greater than in a vehicle plane parallel to a vehicle vertical axis, it is advantageous that then Although the functional module is not only partially covered even with half full content of the container, but placed in another container, completely covered, as this is more filled. The heating function is thereby positively influenced because the largest possible wetted surface of the functional module for transmitting the heating power is present.
Um die Förderung von Betriebsstoff vom Behälter in den weiteren Behälter möglichst effektiv zu gestalten, ist es von Vorteil, wenn jede Röhre oder jeder zusätzliche Behälter mit jeweils einer Einrichtung zur Rückflussverhinderung, insbesondere einem Rückschlagventil, so ausgestattet ist, dass ein Rückfluss von bereits gefördertem Betriebsstoff verhindert wird.In order to make the promotion of fuel from the container in the other container as effectively as possible, it is advantageous if each tube or each additional container, each with a device for backflow prevention, in particular a check valve, is equipped so that a return of already conveyed fuel is prevented.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigen:
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1 : Einen Behälter zur Speicherung von flüssigem Betriebsstoff mit einer Entnahmeeinrichtung gemäß der Erfindung im Querschnitt in FahrzeugHochrichtung schematisch gezeichnet und -
2 : Den Behälter aus1 im Querschnitt in Fahrzeug-Längsrichtung, zu1 seitenverkehrt, in unterschiedlichen Maßstäben und nicht verhältnisgleich, schematisch gezeichnet.
-
1 : A container for storing liquid fuel with a removal device according to the invention in cross-section in the vehicle vertical direction drawn schematically and -
2 : The container off1 in cross-section in the vehicle longitudinal direction, too1 reversed, in different scales and not proportional, drawn schematically.
Die beiden Figuren zeigen einen Behälter
Diese Entnahmeeinrichtung
Die Entnahmeeinrichtung
Die zusätzlichen Behälter
Die beiden Querschnitte des Behälters
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