DE2621188A1 - Acceleration resistant fuel tank - has pipe from main tank leading to upper part of auxiliary one - Google Patents

Acceleration resistant fuel tank - has pipe from main tank leading to upper part of auxiliary one

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DE2621188A1 DE19762621188 DE2621188A DE2621188A1 DE 2621188 A1 DE2621188 A1 DE 2621188A1 DE 19762621188 DE19762621188 DE 19762621188 DE 2621188 A DE2621188 A DE 2621188A DE 2621188 A1 DE2621188 A1 DE 2621188A1
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Abstract

The tank is resistant to acceleration forces when installed, being particularly for use as a motor vehicle fuel tank. It comprises a main tank, an overflow, and an auxiliary tank connected to the main one near the bottom of the latter. A suction pipe leads from the bottom of the auxiliary tank to a pump. The connection between the two tanks is by a standpipe (5) leading to the upper part of the auxiliary tank (2), which forms a closed housing (3) at the top, apart from a connection to an air exhauster pipe (8), in turn leading to the overflow pipe (10) discharging into the main tank (1). The flow of fuel through the overflow pipe exhausts air from the auxiliary tank, and when this flow is interrupted the pump can build up enough vacuum in the auxiliary tank to draw fuel in from the main one.

Description

Tankanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Tank arrangement, in particular for a motor vehicle

Die Erfindung betrifft eine Tankanordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.The invention relates to a tank arrangement in the preamble of the main claim specified type.

Bei derartigen Tankanordnungen, wie sie aus der DU-PS 1 093 234, 63c, 78, und im Prinzip auch aus der DU-PS 715 834, 62c, 14/01, sowie den D?-OS 2 200 876 und 2 307 161, beide 365d, 87/00, bekannt sind, dient der Haupttank lediglich als Vornat3tank, in d2n auch ein Einfüllstutzen einmündet, wäm end der Zusatztank, aus dem im Falle eines Kraftstofftanks der Kraftstoff von der Pumpe ZUItL Motor abgesaugt wird, gleichsam ein Stauvolumen bildet. Dieses Stauvolumen soll die Nachlieferung von Flüssigkeit, im bevorzugten Anwendungsfall also von Kraftstoff, auch dann sicherstellen, wenn infolge von Beschleunigungskräften, wie sie bei Kurvenfahrt sowie beim scharfen Anfahren und Bremsen eines mit der Tankanordnung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs auftreten können, die Mündungsstelle einer in den Eaupttank einlaufenden Ansaugleitung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen würde.With such tank arrangements, as they are from DU-PS 1 093 234, 63c, 78, and in principle also from the DU-PS 715 834, 62c, 14/01, as well as the D? -OS 2 200 876 and 2 307 161, both 365d, 87/00 are known, the main tank is only used as a pre-nat3 tank, in the d2n also a filler neck opens, while the additional tank, from which in the case of a fuel tank the fuel is pumped from the ZUItL engine is sucked off, as it were forms a storage volume. This storage volume is intended for the subsequent delivery of liquid, i.e. fuel in the preferred application, also ensure that if as a result of acceleration forces, such as when cornering and sharp Starting and braking of a motor vehicle equipped with the tank arrangement occur can, the opening point of a suction line entering the main tank above the liquid level would be.

Die bekannten Tankanordnungen dieser Art nutzen andererseits die auftretenden 3eschleunigungskräfte zum Transport von Flüssigkeit aus dem Volumen des Eaupttanks in den Zusatztank aus, und zwar insbesondere dann, wenn gemäß der DU-OS 2 200 876 Klappenventile vorgesehen sind, zur Erzielung eines relativ hohen Flüssigkeitsspiegels im Zusatztank durch Auf stauen der Flüssigkeit.The known tank arrangements of this type use on the other hand the occurring 3 acceleration forces for the transport of liquid out of the volume of the main tank into the additional tank, in particular if according to the DU-OS 2 200 876 flap valves are provided to achieve a relatively high Liquid level in the additional tank by damming up the liquid.

Diese Erzielung einer auch für längere Kurvenfahrten ausreichenden Füllung des Zusatztanks unter Ausnutzung der Beschleunigungskräfte ist verständlicherweise mit Unsicherheit verbunden. Wird das Rücklaufen der Flüssigkeit aus dem Zusatztank in den Haupttank nicht durch Klappenventile, sondern durch entsprechend gekrümmte Ausgestaltung der Verbindung zwischen dem Volumen der beiden Tanks angestrebt, wie dies die Konstruktionen nach der DT-PS 1 093 234 und der DU-OS 2 307 161 zeigen, kommt ein gerade für Serienerzeugnisse, wie sie Tankanordnungen darstellen, besonders nachteiliger konstruktiver Aufwand hinzu.This achievement of a sufficient also for longer cornering Filling the additional tank using the acceleration forces is understandable associated with uncertainty. Will the return of the liquid from the auxiliary tank into the main tank not through flap valves, but through appropriately curved ones Desired design of the connection between the volume of the two tanks, such as this is shown by the constructions according to DT-PS 1 093 234 and DU-OS 2 307 161, comes a particularly for series products as they represent tank arrangements disadvantageous constructive effort.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vankanordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei möglichst geringem konstruktiven Aufwand, insbesondere einfacher Gestaltung des Zusatztanks und der erforderlichen Leitung gen, eine zumindest weitgehend von den Zufälligkeiten des Auftretens der Beschleunigungskräfte unabhängige Sicherstellung der Füllung des Zusatztanks gewährleistet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.The invention is therefore based on the object of a van arrangement to create the type described above, with the least possible constructive Effort, in particular simple design of the additional tank and the required Line gene, at least largely from the randomness of the occurrence of the Acceleration forces independent securing of the filling of the additional tank guaranteed. The inventive solution to this problem is characterized by the main claim specified features.

Bei der Erfindung wird also die Flüssigkeitsströmung in der ohnehin vorhandenen Rücklaufleitung zur Sicherstellung der Entlüftung des Zusatztanks ausgenutzt. Im einzelnen arbeitet die Tankanordnung so, daß von der Pumpe Flüssigkeit aus dem Volumen des Zusatztanks abgesaugt wird. Sobald das äußere Ende der Verbindungsleitung zwischen den beiden Tankvolumen bei Auftreten von Beschleunigungskräften, im Falle eines Kraftstofftanks eines Fahrzeugs also beispielsweise bei einer Kurvenfahrt, nicht mehr unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Haupttank liegt, wird durch diese Verbindungs- oder Steigleitung Luft nachgesaugt, so daß der restliche Kraftstoff aus dem Zusatztank durch die Pumpe abgesaugt werden kann. Sobald wieder normale Verhältnisse auftreten, also das äußere offene Ende der Steigleitung wieder unter dem Flüssigkeitsspiegel liegt, erfolgt erneut das Nachsaugen von Kraftstcff in den Zusatztank, wobei außerdem die jm Zusatztank befindliche Luft durch die Luftabsaugleitung unter der Wirkung der Flüssigkeitsströmung in der Rücklaufleitung, die gleichsam als Strahlpumpe dient, abgesaugt wird.In the invention, the liquid flow in the anyway Existing return line is used to ensure venting of the additional tank. In detail, the tank assembly works so that liquid from the pump from the Volume of the additional tank is sucked off. Once the outer end the Connection line between the two tank volumes when acceleration forces occur, in the case of a vehicle's fuel tank, for example when cornering, is no longer below the liquid level in the main tank, this is Connection or riser line sucked in air, so that the remaining fuel can be sucked out of the additional tank by the pump. As soon as normal again Conditions occur, so the outer open end of the riser again under the liquid level is, the suction of fuel into the takes place again Additional tank, with the air in the additional tank also passing through the air suction line under the action of the liquid flow in the return line, which as it were serves as a jet pump, is sucked off.

Halten die Beschleunigungskräfte so lange an, daß das Volumen des Zusatztanks geleert wird, so bricht die Flüssigkeitsströmung in der Rücklaufleitung ab, und bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt automatisch ein in der Luftabsaugleitung vorgesehenes Ventil, beispielsweise ein Hi:.-gelventil. Unter der Wirkung der weiter arbeitenden Pumpe baut sich ein hoher Unterdruck in dem Zusatztank auf, sobald das untere Ende der Steigleitung wieder unter dem Eraftstoffspiegel im Haupttank liegt. Damit ist eine erneute rasche Füllung des Zusatztanks sichergestellt, zu der das bei Wiedereinsetzen der Flüssigkeitsströmung in der Rücklaufleitung auftretende Öffnen des Ventils in der Luftabsaugleitung beiträgt.Hold the acceleration forces so long that the volume of the If the additional tank is emptied, the liquid flow in the return line breaks and in the preferred embodiment of the invention includes automatically valve provided in the air suction line, for example a Hi: .- gel valve. A high negative pressure builds up under the effect of the pump that continues to work the additional tank as soon as the lower end of the riser is below the fuel level again is in the main tank. This ensures that the additional tank is refilled quickly, to which that occurs when the fluid flow resumes in the return line Opening the valve in the air suction line contributes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall einer Kraftstoff-Uankanordnung für ein Kraftfahrzeug zeigt schematisch die Figur.An embodiment of the invention for the case of a fuel tank arrangement for a motor vehicle is shown schematically in the figure.

In dem dargestellten Querschnitt ist der Haupttank mit 1 bezeichnet; er besitzt im übrigen einen an sich bekannten Aufbau und ist in ebenfalls bekannter Weise mit einem vankeinfüllstutzen sowie Mitteln zur Tankentlüftung versehen. In diesem Ausführungsbeispiel innerhalb des Haupttanks - die Erfindung läßt auch die Anordnung außerhalb des Haupttanks zu - befindet sich der Zusatztank 2, dessen Gehäuse 3 bis auf die Einmündungsstellen von drei Leitungen dicht abgeschlossen ist.In the cross section shown, the main tank is denoted by 1; it also has a structure that is known per se and is in also known way with a vank filler neck and means for tank ventilation Mistake. In this embodiment inside the main tank - the invention also allows the arrangement outside the main tank - the additional tank is located 2, the housing 3 of which is tightly sealed apart from the junctions of three lines is.

Die Leitung 4 ist die zur Pumpe der 3rennkraftmaschine des Fahrzeugs führende Ansaugleituns hrend die Leitung 5 als Steigleitung ausgebildet ist und die Verbindung zwischen den Volumen von Haupttank 1 und Zusatztank 2 herstellt. Wie unmittelbar aus der Figur ersichtlich, endet die Steigleitung 5 außerhalb des Zusatztanks 2 im Volumen des Haupttanks 1 bei 6 dicht oberhalb des Bodens des Haupttanks 1, während ihr anderes offenes Ende 7 möglichst hoch im Volumen des Zusatztanks 2 liegt. Die dritte in das Gehäuse 3 des Zusatztanks 2 einmündende Leitung ist die Luftabsaugleitung 8, die in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Kugelventil 9 versehen ist und die in die Rücklaufleitung 10 einmündet, deren freies Ende 11 in das Volumen des Haupttanks 1 liefert. Die Leitung 8 dient zur Absaugung des eventuell oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 12 im Zusatztank 2 befindlichen Svftvolumens unter Ausnutzung der Strömung in der Rücklaufleitung 10.Line 4 is the one to the pump of the vehicle's engine leading suction line and the line 5 is designed as a riser establishes the connection between the volumes of main tank 1 and additional tank 2. As can be seen directly from the figure, the riser 5 ends outside the Additional tanks 2 in the volume of the main tank 1 at 6 just above the bottom of the main tank 1, while its other open end 7 is as high as possible in the volume of the additional tank 2 lies. The third line opening into the housing 3 of the additional tank 2 is the Air suction line 8, which is provided with the ball valve 9 in this exemplary embodiment and which opens into the return line 10, the free end 11 of which into the volume of the main tank 1 supplies. The line 8 is used to suck off the possibly above of the liquid level 12 located in the additional tank 2 using the Svftvolumens the flow in the return line 10.

Im normalen Betriebsfall, d.h. beim Fehlen so großer Beschleunigungskräfte, daß das äußere untere Ende 6 der Steigleitung 5 oberhalb de s des Flüssigkeitsspiegels im Haupttank 1 liegt, ist demgemäß der Zusatztank 2 zumindest weitgehend mit Kraftstoff gefüllt. Die durch die Ansaugleitung 1 von der Pumpe abgesaugte Flüssigkeitsmenge wird sofort ersetzt durch über die Steigleitung 5 nachfließende Flüssigkeit. Sobald jetzt beispielsweise bei einer Kurvenfahrt und relativ geringer Füllung des Haupttanks 1 das äußere untere Ende 6 der Steigleitung 5 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, wird wie bisher Flüssigkeit über die Ansaugleitung 4 aus dem Zusatztank 2 abgesaugt, da ohne weiteres Luft über die Steigleitung 5 in den Zusatztank 2 nachfließen kanne Normalisieren sich die Verhältnisse wieder, d.h. steigt der Flüssigkeitsspiegel im Haupttank 1 wieder über das freie untere Ende 6 der Steigleitung 5, so wird wieder Kraftstoff durch diese Leitung nachgesaugt, und das oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 12 im Zusatztank 2 befindliche Luftvolumen wird durch die Flüssigkeitsströmung in der Rücklaufleitung 10 entfernt.In normal operation, i.e. in the absence of such high acceleration forces, that the outer lower end 6 of the riser 5 above de s of the liquid level is in the main tank 1, the additional tank 2 is accordingly at least largely fueled filled. The amount of liquid sucked off by the pump through the suction line 1 is immediately replaced by liquid flowing in via the riser 5. As soon now, for example, when cornering and the main tank is relatively low 1 the outer lower end 6 of the riser 5 above the liquid level is, as before, liquid is discharged from the additional tank 2 via the suction line 4 sucked off, since there is no further air via the riser 5 in the Additional tank 2 can flow again, the conditions normalize again, i.e. the liquid level in the main tank 1 rises again above the free lower end 6 of the riser line 5, fuel is sucked in again through this line, and the volume of air located above the liquid level 12 in the additional tank 2 is removed by the flow of liquid in the return line 10.

Treten die Beschleunigungskräfte, die also die Lage der freien Öffnung 6 der Steigleitung 5 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Haupttank 1 zur Folge haben, für eine derart lange Zeit auf, daß das Flüssigkeitsvolumen im Zusatztank 3 erschöpft ist, so erfolgt auch keine Flüssigkeitsströmung durch die Rücklaufleitung 10, und das Ventil 9 fällt unter der Wirkung der Schwerkraft in seine Schließlage herab. Damit baut sich im Volumen des Zusatztanks 2 der größtmögliche Unterdruck auf, so daß sofort nach erneutem Eintauchen des freien Endes 6 der Steigleitung 5 in die Flüssigkeit diese in den Zusatztank 2 nachgesaugt wird.When the acceleration forces occur, that is, the position of the free opening 6 of the riser 5 above the liquid level in the main tank 1 result have for such a long time that the volume of liquid in the additional tank 3 is exhausted, there is also no liquid flow through the return line 10, and the valve 9 falls under the action of gravity into its closed position down. This creates the greatest possible negative pressure in the volume of the additional tank 2 so that immediately after re-immersion of the free end 6 of the riser 5 into the liquid this is sucked into the additional tank 2.

Wie die Figur zeigt, hat der Zusatztank 2 seinen Boden gemeinsam mit dem Boden des Haupttanks 1. Im übrigen ist die Aus bildung des Zusatztanks denkbar einfach, so daß auch Kunststoffteile hierfür Einsatz finden können.As the figure shows, the additional tank 2 has its bottom in common with the bottom of the main tank 1. Otherwise, the formation of the additional tank is conceivable simple, so that plastic parts can also be used for this purpose.

Bei entsprechender Bemessung des Querschnitts der Luftabsaugleitung 8 kann auf ein Ventil 9 auch verzichtet werden. LeerseiteWith the appropriate dimensioning of the cross-section of the air suction line 8, a valve 9 can also be dispensed with. Blank page

Claims (5)

ANSPRÜCHE Im in eingebauten Zustand Beschleunigungskräften unterworfene Tankanordnung für eine Flüssigkeit, insbesondere Kraftstoff-Tankanordnwrig für ein graftfahrzeug, mit einem Haupttank, einem Rücklauf und einem Zusatztank, dessen Volumen mit dem Volumen des Haupttanks im Bereich des Bodens desselben in Verbindung steht und von dessen Bodenbereich eine zu einer Pumpe führende Ansaugleitung abgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Tankvolumen durch eine bis zum oberen Bereich des Zusatztanks (2) führende Steigleitung (5) gebildet ist und der Zusatztank (2) ein im übrigen bis auf eine Luftabsaugleitung (8) im Bereich seines oberen Endes geschlossenes Gehäuse (3j besitzt, die (8) in die in das Volumen des Haupttanks (1) einmündende Rücklaufleitung (10) einläuft, die einerseits das Absaugen von Luft aus dem Zusatztank (2) durch die Flüssigkeitsströmung in der Rückläufleitung (10) sicherstellend, andererseits bei Aussetzen diaser Fltissigkeitssti'ömungden Aufbau eines zum Nachsaugen der Flüssigkeit aus dem Volumen des Haupttanks (1) in den Zusatztank (2) ausreichenden Unterdrucks durch die Pumpe zulassend ausgelegt ist. CLAIMS Subject to acceleration forces when installed Tank arrangement for a liquid, in particular a fuel tank arrangement for a graft vehicle, with a main tank, a return and an additional tank, whose Volume related to the volume of the main tank in the area of the bottom of the same and from the bottom area of which a suction line leads to a pump goes off, characterized in that the connection between the tank volume by one to to the upper area of the additional tank (2) leading riser (5) is formed and the additional tank (2) an otherwise except for an air suction line (8) in the area its upper end closed housing (3j, which (8) in the in the volume of the main tank (1) flowing into the return line (10), which on the one hand the Sucking air out of the additional tank (2) through the liquid flow in the return line (10) ensuring, on the other hand, in the event of exposure to liquid flows Construction of a to suck up the liquid from the volume of the main tank (1) in the additional tank (2) is designed to allow sufficient negative pressure through the pump is. 2. Tankanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabsaugleitung (8) ein durch die Flüssigkeitsströmung in der Rücklaufleitung (10) in einer Öffnungsstellung gehaltenes, sonst in einer Schließstellung befindliches Ventil (9) enthält.2. Tank arrangement according to claim 1, characterized in that the Air suction line (8) through the liquid flow in the return line (10) held in an open position, otherwise in a closed position Includes valve (9). 3. Tankanordnungnach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztank außerhalb des Haupttanks angeordnet ist.3. Tank arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary tank is arranged outside the main tank. 4. Tankanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztank (2) innerhalb des Haupttanks (1) angeordnet ist.4. Tank arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the additional tank (2) is arranged within the main tank (1). 5. Tankanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatztank (2) am Boden des Haupttanks (i) angeordnet ist.5. Tank arrangement according to claim 4, characterized in that the Additional tank (2) is arranged at the bottom of the main tank (i).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0608499A1 (en) * 1993-01-23 1994-08-03 Mercedes-Benz Ag Liquid fuel tank system, esp. for combustion engines in motor vehicles
EP2738032A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-04 Magna Steyr Fuel Systems GesmbH Tank system for a motor vehicle

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