DE202009014307U1 - Reserveschaltung für flüssiggasbetriebene Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Reserveschaltung für flüssiggasbetriebene Fahrzeuge, umfassend:
eine Treibstoffzufuhrleitung (1) zum Anschließen an eine auswechselbare Gasflasche (11) mit Flüssiggas;
eine Treibstoffabgabeleitung (2) zum Anschließen an einen Antriebsmotor (12) des Fahrzeuges;
eine Reserveabgabeleitung (3) zum Anschließen an den Antriebsmotor (12) des Fahrzeuges;
einen Reservebehälter (4), in den die Treibstoffzuführleitung (1) beliebig, die Treibstoffabgabeleitung (2) an einer oberen und die Reserveabgabeleitung (3) an einer unteren Stelle einmünden, wobei der größte Teil des Reservebehälters (4) von einer Wärmeisolierung (7) umgeben ist, die so dimensioniert ist, dass Flüssiggas im Reservebehälter (4) am Sieden eingeschränkt wird, so dass im Reservebehälter (4) in einem Speicherraum (17) Flüssiggas gespeichert wird;
einen Leerzustandssensor (5), der bei Erschöpfen des Inhalts der Gasflasche (11) ein Warn- und Stellsignal abgibt; und
ein Sperrventil (6), das den Durchgang der Treibstoffabgabeleitung (2) beherrscht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leerzustandssensor ein Grenzwert Druckschalter (5) mit zwei abwechselnd spannungsführenden...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Reserveschaltung für Flüssiggas-betriebene Fahrzeuge, mit einer Treibstoffzufuhrleitung, einer Treibstoffabgabeleitung, einer Reserveabgabeleitung, einem Reservebehälter und einem Leerzustandssensor.
  • Eine derartige Reserveschaltung ist durch DE-A 10 2007 040 297 bekannt. Im Normalbetrieb des Fahrzeugs wird der Treibstoff aus einer Gasflasche bezogen, die nach Erschöpfung des Inhalts ausgetauscht wird. Wenn der Inhalt der Gasflasche zur Neige geht, wird auf Reservebetrieb aus einem Reservebehälter umgeschaltet. Der Reservebehälter ist von einer Wärmeisolierung umgeben, die so dimensioniert ist, dass Flüssiggas im Reservebehälter am Sieden eingeschränkt wird. Im Reservebehälter bildet sich ein Flüssigkeitsgasspeicher und darüber eine Gasblase. Der Reservebetrieb wird nach Ansprechen des mit der Gasflasche in Verbindung stehenden Leerzustandssensors eingeschaltet, der als Gasdrucksensor oder Temperatursensor ausgebildet sein kann und beim Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes eine von der Batteriespannung des Motors abgeleitete Spannung abgibt und einen Signalgeber betätigt. Im Normalbetrieb des Fahrzeugs gibt der Leerzustandssensor keine Spannung ab. Mit dem Reservebetrieb wird die Treibstoffabgabeleitung abgeschaltet und die Reserveabgabeleitung an den Antriebsmotor des Fahrzeugs zugeschaltet. Hinsichtlich des Zustands des Reservebetriebs entstehen jedoch dadurch Unsicherheiten, dass durch Nachverdampfung in der Gasflasche der Druck über den eingestellten Grenzdruck des Leerzustandssensors ansteigen kann, wodurch die Anlage auf Normalbetrieb umschaltet, was den Führer des Fahrzeugs darüber täuschen kann, dass der Inhalt der Gasflasche tatsächlich zur Neige geht. Um dieses Problem anzugehen, ist bereits eine Selbsthalteschaltung zwischen dem Leerzustandssensor und dem Signalgeber eingefügt worden.
  • Wenn der Leerzustandssensor erstmalig anspricht, wird der Signalgeber durch die Selbsthalteschaltung eingeschaltet und bleibt bis zum Gasflaschenwechsel eingeschaltet. Diese Signalgabe lässt aber unberücksichtigt, dass im Reservebetrieb noch der Restinhalt der Gasflasche verbraucht werden kann, ohne die Fahrt zum Gasflaschenwechsel zu gefährden. Für die bequeme Rücksetzung der Selbsthalteschaltung beim Flaschenwechsel sind bei der bekannten Reserveschaltung zusätzliche aufwendige schaltungstechnische Maßnahmen erforderlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reserveschaltung für Flüssiggas-betriebene Fahrzeuge zu schaffen, bei der die Restinhalte der verbrauchten Gasflaschen minimiert werden können.
  • Eine weitere Aufgabe besteht darin, den Speicherinhalt des Reservebehälters bei Normalbetrieb zu schonen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Leerzustandssensor als Druckschalter mit zwei aktiven Ausgängen gestaltet. Der erste Ausgang ist während des Normalbetriebs (Betrieb des Fahrzeugs durch Flüssiggas aus der Gasflasche) aktiv, d. h. gibt Spannung ab, während der zweite Ausgang des Druckschalters erst dann aktiv wird und Spannung abgibt, wenn der Druck in der Gasflasche unter den eingestellten Grenzwert (von z. B. 2,5 bar) absinkt. Die Treibstoffabgabeleitung wird von einem elektromagnetisch betätigten Sperrventil beherrscht, das geöffnet ist, wenn der erste Ausgang aktiv ist. (Dies steht im Gegensatz zu dem Sperrventil in DE-A 10 2007 040 297 , das stromlos geöffnet ist und erst bei Ansprechen des Leerzustandssensors geschlossen wird.) Wenn der zweite Ausgang aktiv ist, wird das Sperrventil geschlossen, und das Öffnungsventil öffnet sich bei einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen Motor und Reservebehälter. Ferner wird der Signalgeber betätigt und signalisiert dem Fahrer des Fahrzeugs, dass er auf Reserve fährt. Gewöhnlich gibt es noch eine Restmenge an Flüssiggas in der Gasflasche, was dazu führen kann, dass durch in die Gasflasche nachströmende Wärme solches restliche Flüssiggas während des Reservebetriebs nachverdampft und sich der Druck am Leerzustandssensor dadurch bis über den eingestellten Grenzwert erhöhen kann, wodurch die Anlage in den Normalbetrieb übergeht. Wenn der Fahrer solche Wechsel beobachtet, weiß er, dass er bis zur Restlosentleerung der Gasflasche fahren kann, ohne den Reservetreibstoff stark anzugreifen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt eine schematische Darstellung der Reserveschaltung für Flüssiggas-betriebene Fahrzeuge.
  • Die hauptsächlichsten Teile der Reserveschaltung sind:
    eine Treibstoffzufuhrleitung 1,
    eine Treibstoffabgabeleitung 2,
    eine Reserveabgabeleitung 3, ein Leerzustandssensor 5,
    ein Sperrventil 6 und ein Druck-Reservebehälter 4. Die Leitungen 1, 2 und 3 sind teilweise und der Reservebehälter 4 ist vollständig von einer Wärmeisolierung 7 umgeben. In der Zuführleitung ist ein Rückschlagventil 8 angeordnet, das den Reservebehälter 4 im Reservebetrieb gegenüber einer Gasflasche 11 entkoppelt, die die hauptsächliche Menge an Flüssiggas zum Betrieb des Fahrzeugs enthält und nach Verbrauch des Treibstoffs ausgewechselt wird. Das Sperrventil 6 ist ein Magnetventil, das normalerweise geschlossen ist und durch zugeführte Spannung geöffnet wird. Es befindet sich im Zuge der Treibstoffabgabeleitung 2, die als Rohrstutzen in den oberen Bereich des Reservebehälters 4 einmündet, wo ein Gaspolster 16 gebildet wird. Ein Sicherheitsventil 18, das auf etwa 30 bar eingestellt ist, um vor nicht betriebsbedingten Drucküberschreitungen zu schützen, ist an den Reservebehälter 4 angeschlossen. Die auswechselbare Gasflasche 11 ist über ein Steigrohr mit der Zuführleitung 1 verbunden und führt den Treibstoff über das Rückschlagventil 8 in den Reservebehälter 4, wo er über die Treibstoffabgabeleitung 2 zur Motoranlage 12 gelangt. Dem Verbrennungsmotor ist eine Verdampfungseinrichtung für den flüssigen Treibstoff vorgeschaltet.
  • Außerhalb der Wärmeisolierung 7 befindet sich der Leerzustandssensor 5 mit angeschlossenem Signalgeber 53. Der Leerzustandssensor 5 ist ein Gasdrucksensor mit Wechselkontakt, der bei einem voreingestellten Grenzwert von z. B. 2,5 bar anspricht. Der Gasdrucksensor 5 ist elektrisch mit dem Zündschalter 20 des Fahrzeugs verbunden und weist zwei Ausgangsleitungen 51 und 52 auf, die je nach Stellung des Wechselkontakts spannungsführend sind. Oberhalb des eingestellten Grenzdrucks ist der Ausgang 51 aktiv, und es wird eine entsprechende Spannung an das Sperrventil 6 geleitet, um es zu öffnen. Unterhalb des eingestellten Grenzdrucks schaltet der Drucksensor 5 auf den zweiten Ausgang 52 um, der die Spannung dem Signalgeber 53 zuführt, während der erste Ausgang 51 spannungslos wird.
  • In der Reserveabgabeleitung 3 vor der Einmündung 13 in die Treibstoffabgabeleitung 2 ist ein Öffnungsventil 10 vorgesehen, das bei einem vorbestimmten Druckgefälle zwischen Motor 12 und Reservebehälter 4 öffnet.
  • Das Öffnungsventil 10 kann als Rückschlagventil mit schwach eingestellter Schließfeder ausgebildet sein, um bereits bei geringem Druckwert zu öffnen, der jedoch größer ist als das Druckgefälle am geöffneten Sperrventil 6.
  • An die zweite Ausgangsleitung 52 kann auch eine Selbsthalteschaltung mit zugeordnetem Signalgeber angeschlossen sein (nicht dargestellt), die dafür sorgt, dass beim erstmaligen Ansprechen des Druckschalters 5 der zugeordnete Signalgeber eingeschaltet wird. Das Rücksetzen der Selbsthalteschaltung erfolgt durch Wegnahme der Zündspannung 20, wie dies automatisch beim Auswechseln der Gasflasche 11 eintritt.
  • Im Normalbetrieb des Fahrzeugs wird der Treibstoff aus der Gasflasche 11 bezogen, und zwar strömt der flüssige Treibstoff über die Leitung 1 und das Rückschlagventil 8 in den Reservebehälter 4 und von dort über den Flüssigkeitsspeicherraum 17 und die Treibstoffabgabeleitung 2 und das geöffnete Sperrventil 6 zum Motor 12. Über die Zuführleitung 1 gelangt somit flüssiger Treibstoff in den Reservebehälter 4 und sammelt sich dort in dem Speicherraum 17. Die Wärmeisolierung 7 sorgt dafür, dass ein bestimmter Vorrat an Flüssiggas im Speicherraum 17 verbleibt.
  • Das Öffnungsventil 10 in der Reserveabgabeleitung 3 ist im Normalbetrieb des Fahrzeugs geschlossen, während welchem das Sperrventil 6 geöffnet ist. Deshalb wird der Treibstoff aus dem Raum 16 oberhalb des Speicherraumes 17 abgesaugt, d. h. der Treibstoff des Speicherraums 17 bleibt unangetastet.
  • Wenn der Inhalt der Gasflasche 11 zur Neige geht, fällt der Druck am Drucksensor 5 ab und gelangt unter den eingestellten Ansprechwert. Dadurch wird die Spannung vom Ausgang 51 auf den Ausgang 52 umgeschaltet, der dadurch aktiv wird und den Signalgeber 53 einschaltet. Damit wird der Reservebetrieb signalisiert. Da der Ausgang 51 inaktiv geworden ist, wird das Sperrventil 6 geschlossen, und der Motor 12 saugt Treibstoff über die Reserveleitung 3 aus dem Speicherraum 17 an niedriger Stelle des Reservebehälters 4 an, wobei auch der Restdruck des Treibstoffs in der Gasflasche 11 zur Förderung des Treibstoffs beiträgt.
  • Damit nicht vorzeitig, während der Entnahme über das Sperrventil 6, Treibstoff aus dem Speicherraum 17 entnommen wird, öffnet das Öffnungsventil 10 die Leitung 3 erst dann, wenn wegen des Ansaugens am Motor 12 das Druckgefälle zwischen den Leitungsabschnitten 3 und 13 ein bestimmtes Maß überschreitet. Solange das Sperrventil 6 geöffnet ist, wird erreicht, dass der Treibstoff von der Gasflasche 11 nur über die Leitungsabschnitte 1 und 2 zum Motor 12 gelangt, der Reservevorrat 17 im Reservebehälter 4 also nicht vorzeitig angezapft wird.
  • Solange aus dem Speicherraum 17 des Reservebehälters 4 Treibstoff entnommen wird, wird die Restmenge an Treibstoff in der Gasflasche 11 gewissermaßen geschont, d. h. verdampfender Treibstoff wird kaum weggeführt, so dass in die Gasflasche 11 nachströmende Wärme zum Druckanstieg führt, wodurch es zum Umschalten des Druckschalters 5 kommen kann. In einem solchen Fall geht die Schaltung gewissermaßen in den Normalbetrieb über, d. h. der Ausgang 51 wird aktiv, das Sperrventil 6 geöffnet und der Motor 12 saugt den Treibstoff letztlich aus der Gasflasche 11 an, der jedoch im Gegensatz zu dem eigentlichen Normalbetrieb in verdampfter Form vorliegt. In diesem Betriebszustand wird der Signalgeber 53 erlöschen. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass die Motoranlage 12 auch mit lediglich nachverdampftem Treibstoff betrieben werden kann, d. h. es muss nicht der flüssige Treibstoff zugeführt werden, um den Motor ohne Stottern zu fahren. Dadurch können noch die Restinhalte der an sich verbrauchten Gasflaschen genutzt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007040297 A [0002, 0006]

Claims (3)

  1. Reserveschaltung für flüssiggasbetriebene Fahrzeuge, umfassend: eine Treibstoffzufuhrleitung (1) zum Anschließen an eine auswechselbare Gasflasche (11) mit Flüssiggas; eine Treibstoffabgabeleitung (2) zum Anschließen an einen Antriebsmotor (12) des Fahrzeuges; eine Reserveabgabeleitung (3) zum Anschließen an den Antriebsmotor (12) des Fahrzeuges; einen Reservebehälter (4), in den die Treibstoffzuführleitung (1) beliebig, die Treibstoffabgabeleitung (2) an einer oberen und die Reserveabgabeleitung (3) an einer unteren Stelle einmünden, wobei der größte Teil des Reservebehälters (4) von einer Wärmeisolierung (7) umgeben ist, die so dimensioniert ist, dass Flüssiggas im Reservebehälter (4) am Sieden eingeschränkt wird, so dass im Reservebehälter (4) in einem Speicherraum (17) Flüssiggas gespeichert wird; einen Leerzustandssensor (5), der bei Erschöpfen des Inhalts der Gasflasche (11) ein Warn- und Stellsignal abgibt; und ein Sperrventil (6), das den Durchgang der Treibstoffabgabeleitung (2) beherrscht, dadurch gekennzeichnet, dass der Leerzustandssensor ein Grenzwert Druckschalter (5) mit zwei abwechselnd spannungsführenden Ausgängen ist, von denen der erste Ausgang (51) das Sperrventil (6) offen hält und der zweite Ausgang (52) einen Signalgeber (21; 53) mittelbar oder unmittelbar betätigt, wobei wegen Nachverdampfung in der Gasflasche (11) nach Leerzustandsfeststellung es zu periodischen Druckerhöhungen und Umschaltungen des Druckschalters (5) kommen kann mit der Folge der periodischen Ansteuerung des Sperrventils (6) im Öffnungssinne, und dass die Reserveabgabeleitung (3) von einem Öffnungsventil (10) beherrscht wird, das bei einem vorgegebenen Druckwert öffnet, der höher ist als der Druckwert, der dem Druckgefälle des über das geöffnete Sperrventil (6) strömenden Treibstoffs entspricht.
  2. Reserveschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnungsventil (10) als Rückschlagventil mit passend schwach eingestellter Schließfeder ausgebildet ist, um den vorgegebenen Wert des Öffnungsdrucks zu erzielen.
  3. Reserveschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei unmittelbarer Betätigung des Signalgebers (53) dieser periodisch aufleuchtet, wenn der Reservebehälter (4) bei der Fahrt des Fahrzeugs angezapft wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114110427A (zh) * 2021-11-23 2022-03-01 大连海事大学 一种气胀滑梯式海上撤离系统的同步快速充气系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040297A1 (de) 2006-08-29 2008-03-06 Franz-Josef Leis Reserveschaltung für flüssiggasbetriebene Fahrzeuge

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