DE3224943A1

DE3224943A1 - Kraftstoffbehaelteranlage fuer kraftfahrzeuge, insbesondere omnibusse

Info

Publication number: DE3224943A1
Application number: DE19823224943
Authority: DE
Inventors: Siri 7000 Stuttgart Atsu; Erich 7054 Korb Beck
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1982-07-03
Filing date: 1982-07-03
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3224943C2

Description

Kraftstoffbehälteranlage für Kraftfahrzeuge,
insbesondere Omnibusse Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffbehälteranlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Omnibusse, mit mindestens zwei im wesentlichen die gleiche Höhe aufweisenden und im Abstand voneinander ungefähr auf gleicher Höhe liegenden Kraftstoffbehältern, die im unteren Bereich über eine Verbindungsleitung miteinander kommunizieren und durch eine oberhalb der Verbindungsleitung und im Abstand von den oberen Behälterwänden angeordnete Entlüftungsleitung miteinander verbunden sind, deren sich innerhalb der Kraftstoffbehälter befindenden Leitungsendstücke nach oben geführt sind und im Bereich der oberen Behälterwände enden, wobei der eine Kraftstoffbehälter mit einem abnehmbaren, zugleich zum Entlüften ausgebildeten Behälterverschluß ausgestattet ist.
Kraftstoffbehälteranlagen der vorstehenden Art werden üblicherweise, was druckschriftlich nicht belegt werden kann, im Omnibusbau eingesetzt, wobei deren Kraftstoffbehälter zu beiden Seiten des sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Mittelganges im unteren Teil ihres Aufbaus installiert und in der Höhe derart ausgelegt sind, daß sie bis in die Nähe des Fußbodens der Karosserie reichen.
Der Boden des Mittelganges befindet sich deshalb in einer Ebene unterhalb der oberen Behälterwände. Dadurch verbietet es sich, die Kraftstoffbehälter zu Be-und Entlüftungszwecken oben durch eine horizontale Leitung miteinander zu verbinden; vielmehr muß diese unterhalb des Mittelganges und eines sich gegebenenfalls unter diesem befindenden Versorgungsschachtes vorgesehen werden. Dies zwingt dann dazu, die Endstücke einer solchen Entlüftungsleitung in den Kraftstoffbehältern entsprechend weit nach oben zu führen.
Eine solche Leitungsführung bringt es mit sich, daß in vollbetanktemi Zustand der Kraftstoffbehälter die Be- und Entlüftungsleitung schon nach kurzer Fahrt durch schwappenden Kraftstoff vollständig befüllt und somit die Belüftung des einen Kraftstoffbehälters unterbrochen wird.
Während der Kraftstoff verbraucht wird, sinkt deshalb der Kraftstoffspiegel zunächst nur in dem Kraftstoffbehälter stetig ab, an dem die zur Brennkraftmaschine führende Saugleitung angeschlossen und der mit dem Behälterverschluß verschlossene Einfüllstutzen vorgesehen sind, weil über die eingeschwappte Kraftstoffmenge die Entlüftungsleitung gesperrt wird und sich durch diese Sperrmenge im anderen Kraftstoffbehälter zwangsläufig ein Unterdruck ausbildet.
Der Kraftstoffentzug aus dem einen Kraftstoffbehälter erfolgt solange, bis durch den sich ständig verstärkenden Unterdruck schließlich die Entlüftungsleitung wieder leergesaugt wird. Dies tritt ein, wenn der andere Kraftstoffbehälter ungefähr zur Hälfte entleert ist. In diesem Zeitpunkt erfolgt dann ein Niveauausgleich in beiden Kraftstoffbehältern.
Wenn dann in der Folge durch Kurvenfahrt oder Seitenneigungen des Fahrzeuges in die Entlüftungsleitung erneut Kraftstoff in einer diese sperrenden Menge einschwappt, kann ein neuerlicher Niveauausgleich nicht mehr erfolgen, weil der sich im einen Kraftstoffbehälter wieder aufbauende Unterdruck nicht mehr zum abermaligen Leersaugen der Entlüftungsleitung ausreicht. Damit ist eine erneute Kommunität beider Kraftstoffbehälter nicht mehr möglich, bis zu dem Zeitpunkt, da in einem Kraftstoffbehälter das Kraftstoffniveau auf Höhe der Verbindungsleitung absinkt und ein erneuter Niveauausgleich stattfindet.
Ein weiterer Nachteil des verzögerten Niveauausgleiches zeigt sich darin, daß die Tankanzeige irritierend arbeitet, indem sie bei gesperrter Entlüftungsleitung unmittelbar vor erfolgendem Niveauausgleich einen kleineren Füllstand anzeigt, als nach dem Niveauausgleich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, Kraftstoffbehälteranlagen der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß in beiden Kraftstoffbehältern ständig, und zwar insbesondere bei Kraftstoffverbrauch, ein kontinuierlicher Niveauausgleich stattfindet, bzw. gleiche Kraftstoffmengen in beiden Behältern gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem verschlußfrei ausgebildeten Kraftstoffbehälter ein ausschließlich zu dessen Belüftung dienendes, einen kleinen Öffnungsquerschnitt aufnehmendes Ventil angeord- net und ferner ein Saugrohr vorgesehen sind, dessen U-förmiges Heberrohr mit dem Ende seines kürzeren Rohrschenkels an einer tiefliegenden Stelle der Entlüftungsleitung angeschlossen und mit dem Ende seines längeren Rohrschenkels unterhalb der Saugheberanschlußstelle mit dem Innern der Kraftstoffbehälteranlage verbunden ist.
Die Ausstattung des einen Kraftstoffbehälters mit dem Belüftungsventil stellt in Verbindung mit dem Saugheber auch bei einer normalerweise die Kommunität unterbrechenden Kraftstoffüllung der Entlüftungsleitung ständigen Niveauausgleich in beiden Behältern sicher, indem über das Heberrohr selbst in der Entlüftungsleitung Niveauausgleich erfolgt, solange sich das Niveau des am Saugheber angeschlossenen KraftstoffbehäLters oberhalb des die beiden Kraftstoffbehälter miteinander verbindenden Teilstückes der Entlüftungsleitung befindet.
Fällt das Niveau darunter, bzw. unter die Anschlußstelle des Saughebers an der Entlüftungsleitung, fließt die restliche Kraftstoffmenge über das Herberrohr aus der Entlüftungsleitung ganz ab und erneutes Tanken ist wieder möglich.
Der Saugheber kann außerhalb der Kraftstoffbehälter vorgesehen sein, wobei dessen kürzerer Rohrschenkel an der Entlüftungsleitung und dessen längerer Rohrschenkel an der Verbindungsleitung oder an einem der Kraftstoffbehälter angeschlossen sein kann. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Saugheber in einem der beiden Kraftstoffbehälter anzuordnen, um zu dessen Unterbringung keinen zusatzlichen Einbauraum zu benötigen.
Die an der Entlüftungsleitung gegenüber deren übrigem Teil tiefer liegende Anschlußstelle des Saughebers kann beispielsweise durch das eine Endstück seines sich zwischen den beiden Kraftstoffbehältern erstreckenden Leitungsteilstückes gebildet sein, sofern dieses in einer gewissen Schräglage angeordnet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verläuft dieses Teilstück der Entlüftungsleitung im wesentlichen horizontal, und der Saugheber ist an einem Sammelgefäß angeschlossen, welches durch ein unteres Verlängerungsstück des einen, nach oben geführten Endstückes der Entlüftungsleitung gebildet ist.
Die Anordnung eines solchen Sammelgefäßes bietet den Vorteil, daß sich in diesem ein Kraftstoffvorrat sammelt, dessen Niveau sich mit Sicherheit oberhalb der Anschlußöffnung des Saughebers befindet und demgemäß bei Kurvenfahrt die Kraftstoffsäule zwischen Anschlußöffnung und Auslaßöffnung des Saughebers nicht abreißen kann.
Weitere Merkmale und Einzelheiten sind in der sich anschließenden Beschreibung eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälteranlage erläutert.
In der Zeichnung zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung: Figur 1 einen Längsschnitt durch die Kraftstoffbehälteranlage, deren Kraftstoffbehälter zu zwei Drittel mit Kraftstoff gefüllt sind, Figuren 2 bis 5 Darstellungen gemäß Figur 1, jedoch in verschiedenen Füllzuständen.
Die in der Zeichnung gezeigte Kraftstoffbehälteranlage dient beispielsweise zur Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine eines Omnibusses, von dessen Aufbau in Figur 1 der Fußboden 10 und ein sich in Fahrzeugmitte in dessen Längsrichtung erstreckender Mittelgang 12, sowie ein unter diesem vorgesehener Versorgungsschacht 14 strichpunktiert angedeutet sind.
Der Boden 16 des Mittelganges 12 liegt, wie aus Figur 1 ersichtlich ist, bedeutend tiefer als der übrige Fußboden 10, unter welchem eine als Ganzes mit 18 bezeichnete Kraftstoffbehälteranlage in das Fahrzeug eingebaut ist.
Sie besitzt beispielsweise zwei im wesentlichen gleiche Höhe aufweisende Kraftstoffbehälter 20, 22-, die zu beiden Seiten des Mittelganges 12 auf gleicher Höhe liegen und vorzugsweise gleiches Volumen haben. Beide Kraftstoffbehält er kommunizieren durch eine im Bodenbereich an den einander zugekehrten Seitenwänden angeschlossene Verbindungsleitung 24 sowie durch eine Entlüftungsleitung 26, die im Abstand oberhalb der Verbindungsleitung 24 und unterhalb des Versorgungsschachtes 14 ein die einander benachbarten Behälterwände durchdringendes, horizontal verlegtes Leitungsteilstück 28 besitzt, dessen behälterinneren Leitungsendstücke 28', 28" nach oben geführt sind und im Bereich der oberen Behälterwand 30 des betreffenden Kraftstoffbehälters 20 bzw. 22 enden. Die Kraftstoffbehälter sind in üblicher Weise mit Schwallwänden 23 ausgestattet, um Schwappen des Kraftstoffes zu verringern.
Der Kraftstoffbehälter 20 ist seitlich und oben mit einem Einfüllstutzen 32 ausgestattet, der mittels eines auf diesen aufbringbaren Verschlußdeckels 34 verschließbar ist, welcher zugleich eine Entlüftung des Kraftstoffbehälters ermöglicht.
An der oberen Behälterwand 30 des Kraftstoffbehälters 22 ist ein Ventil 36 angeordnet, welches ausschließlich eine Behälterbelüftung erlaubt.
Der Entlüftungsleitung 26 ist ein Saugheber 38 zugeordnet, der in jeder Phase des Kraftstoffentzuges auch bei in die Entlüftungsleitung 26 einschwappendem Kraftstoff die Kommunität beider Kraftstoffbehälter und damit gleiches Niveau in diesen gewährleistet. Das Belüftungsventil 36 ermöglicht zusammen mit dem Saugheber 38 eine gleichzeitige Entleerung beider Kraftstoffbehälter. Dementsprechend wird der Füllstandsmesser jederzeit die richtige Mengenanzeige liefern.
Der Saugheber 38 kann in einem der beiden Kraftstoffbehälter an einem Endstück 28' bzw. 28" der Entlüftungsleitung 26 angeschlossen sein. Er ist in üblicher Weise durch ein U-förmiges Rohr gebildet, dessen Rohrbogen 40 sich oberhalb der Enden seiner beiden Rohrschenkel 42, 44 befindet.
Der Rohrschenkel 44 ist mit seinem freien Ende an einer Anschlußöffnung 46 eines das Leitungsendstück 28" nach unten verlängernden Sammelgefäßes 48 im Bereich des Gefäßbodens angeschlossen. Demgemäß befindet sich die Anschlußstelle gewissermaßen an der tiefsten Stelle der Entlüftungsleitung 26. Der sich parallel zum Rohrschenkel 44 nach unten erstreckende Rohrschenkel 42 endet unterhalb der Anschlußöffnung 46, so daß Saugwirkung im Saugheber 38 gewährleistet ist.
Beim Betanken steigt in beiden Kraftstoffbehältern das Kraftstoffniveau gleichmäßig an, da Kraftstoffbehälter 22 über die Entlüftungsleitung 26 in den Kraftstoffbehälter 20 entlüftet wird und über den offenen Einfüllstutzen 32 die durch den Kraftstoff verdrängte Luft in die Athmosphäre entweichen kann. Dabei steigt Kraftstoff auch im Rohrschenkel 42 des Saughebers 38 niveaugleich an (siehe Fig.l). Erreicht der Kraftstoff das Niveau a-a, fließt demgemäß Kraftstoff auch in den Rohrschenkel 44 und das Sammelgefäß 48 mit ein, wobei in letzterem, aufgrund des in der Entlüftungsleitung 26 herrschenden atmosphärischen Druckes, das Kraftstoffniveau in der Entlüftungsleitung auf Behälterniveau stabilisieren wird.
Erreicht der Kraftstoff das Maximalniveau gemäß Figur 2, fließt dieser zugleich in beide nach oben geführte Leitungsendstücke 28', 28", so daß die Entlüftungsleitung schließlich völlig mit Kraftstoff gefüllt ist. (Figur 2).
Wird nun über eine beispielsweise am Boden des Kraftstoffbehälters 20 angeschlossene, zur Brennkraftmaschine des Omnibusses führende Saugleitung 50 Kraftstoff abgesaugt, sinkt, aufgrund der Funktion des Saughebers 38 und des Belüftungsventils 36, das Niveau des Kraftstoffes in bei- den Kraftstoffbehältern 20, 22 gleichmäßig ab, wobei der Kraftstoff in den Leitungsendstücken 28', 28" und schließlich auch im Leitungsteilstück 28 niveaugleich mit dem sich in den Kraftstoffbehäitern befindenden Kraftstoff ist, und das Heberrohr 42, 44 des Saughebers 38 ständig mit Kraftstoff gefüllt ist. Die Kommunität zwischen Entlüftungsleitung 26 und Kraftstoffbehältern kommt dadurch zustande, daß in beiden Kraftstoffbehältern der Druck ausgeglichen ist und durch das fallende Niveau am Rohrschenkel 42 des Saughebers Flüssigkeit angesaugt wird. Sie fließt dann aus dem Heberrohr nach unten aus, solange das Niveau in der Entlüftungsleitung höher als die Ausflußöffnung des Rohrschenkels 42 liegt.
Fällt schließlich das Kraftstoffniveau unter die Ebene, in welcher sich die Anschlußöffnung 46 am Sammelgefäß 48 befindet, wird durch den wirksamen Unterdruck Sammelgefäß und schließlich auch Heberrohr 42, 44 leergesaugt, wobei sich dieses völlig entleert, sobald das Niveau unter die Ebene fällt, in welcher sich dessen Auslaßöffnung 52 befindet. (Figur 4 und 5).
Der Anschluß des Saughebers am Sammelgefäß 48 bietet den Vorteil, daß in die Entlüftungsleitung 26 einschwappender Kraftstoff sich im Sammelgefäß sammelt und, aufgrund der Heberwirkung des Heberrohres 42, 44, sich niveaumäßig jeweils auf das gegebene Kraftstoffniveau zwangsläufig einstellt. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind beide Behälter durch ihre Belüftungsventile mit der Atmosphäre verbunden.Dadurch ist die erforderliche Kommunität beider Behälter gewährleistet. Die Entlüftungsleitung (26) hat ausschließlich die Aufgabe, die bei der Be- tankung entweichende Luft aus Behälter (22) abzuleiten.
Sie kann nicht über das Ventil (36) am Behälter (22) abgedrückt werden. Dabei bleibt in die Entlüftungsleitung 26 einschwappender Kraftstoff wirkungslos.

Claims

Patentansprüche Kraftstoffbehälteranlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere Omnibusse, mit mindestens zwei im wesentlichen die gleiche Höhe aufweisenden und im Abstand voneinander ungefähr auf gleicher Höhe liegenden Kraftstoffbehältern, die im unteren Bereich über eine Verbindungsleitung miteinander kommunizieren und durch eine oberhalb der Verbindungsleitung und im Abstand von den oberen Behälterwänden angeordnete Entlüftungsleitung miteinander verbunden sind, deren sich innerhalb der Kraftstoffbehälter befindenden Leitungsendstücke nach oben geführt sind und im Bereich der oberen Behälterwände enden, wobei der eine Kraftstoffbehälter mit einem abnehmbaren, zugleich zum Entlüften ausgebildeten Behälterverschluß ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß am anderen Kraftstoffbehälter (22) ein ausschließlich zu dessen Belüftung dienendes Ventil (36) angeordnet und ferner ein Saugheber (38) vorgesehen sind, dessen U-förmiges Heberrohr (Rohrschenkel 42, 44) mit dem Ende seines kürzeren Rohrschenkels (44) an einer tiefliegenden Stelle (bei 46) der Entlüftungsleitung (26) angeschlossen und mit dem Ende seines längeren Rohrschenkels (42) unterhalb der Saugheberanschlußstelle (bei 46) mit dem Innern der Kraftstoffbehält eranlage verbunden ist.
2. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugheber (38) im einen der beiden Kraftstoffbehälter (20 oder 22) untergebracht ist.
3. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sich zwischen den Kraftstoffbehältern (20, 22) erstreckende Teilstück (28) der Entlüftungsleitung (26) im wesentlichen horizontal verläuft und er Saugheber (38) an einem Sammelgefäß (48) angeschlossen ist, welches durch ein unteres Verlängerungsstück des einen, nach oben ge--führten Endstückes (29") der Entlüftungsleitung (26) gebildet ist.
4. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Volumen und Höhe des Sammelgefäßes (48) aufeinander so abgestimmt sind, daß es eine Kraftstoffmenge aufzunehmen vermag, die in dem Zeitraum, in welchem ab Fließbeginn im Heberrohr-Schenkel (44) ein Niveauanstieg im Kraftstoffbehälter (20) vom Rohrbogen (40) des Saughebers (38) bis zur Öffnung des nach oben geführten Leitungsendstückes (28") der Entlüftungsleitung (26) erfolgt, einfließt.