SE0950318A1

SE0950318A1 - Bränslesystem, samt fordon innefattande nämnda bränslesystem

Info

Publication number: SE0950318A1
Application number: SE0950318A
Authority: SE
Inventors: Henrik Fagerhof
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-11-08
Also published as: SE534065C2; BRPI1001353A2; DE102010019449A1

Description

10 15 20 25 30 2 i venturiröret innan det leds ut i den mindre behållaren/ tanken. På detta sätt hålls bränslenivån konstant hög i den mindre behållaren / tanken och ett tillförlitligt kontinuerligt ﬂöde av bränsle från behållaren / tanken till motorn kan säkerställas.

Denna typ av bränslesystem kräver dock ett relativt stort och kontinuerligt ﬂöde av returbränsle för att generera den nödvändiga överföringen av bränsle från huvudtank till den mindre behållaren / tanken, och vid eventuellt avbrott eller för litet ﬂöde kommer tillräcklig överföring av bränsle ej att kunna erhållas.

Behov föreligger således för en mer tillförlitlig överföring av bränsle från huvudtank till den mindre behållaren / tanken.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har till syfte att undanröja ovanstående problem. Syftet uppnås genom ett bränslesystem enligt det självständiga patentkravet.

De ovan beskrivna problemen löses genom att venturiröret istället för att drivas av det varierande ﬂödet av returbränsle från motorn drivs med hjälp av tryckluft.

Ytterligare en fördel med föreliggande uppfinning är att det är mycket enkelt att modifiera, och därigenom förbättra, existerande bränslesystem då endast några komponenter för att leda tryckluft till venturiröret behöver tillföras befintligt system och därigenom erhålla den förbättrade systemet enligt uppfinningen.

Ytterligare en fördel med bränslesystemet enligt uppfinningen är att det inte resulterar i någon temperaturökning av bränslet i sekundärtanken vilket oundvikligt sker i befintliga lösningar där uppvärmt returbränsle 10 15 20 25 30 3 från motorn används för att driva bränsleöverföringen från huvudtank till sekundärtank.

I en utföringsform av uppfinningen är sekundärtanken försedd med en avluftningsventil för att undvika övertryck i tanken. Denna utföringsform resulterar i ett system med ökad tillförlitlighet då ingen risk för oönskat övertryck i sekundärtanken föreligger.

I en utföringsform av uppfinningen är det på lämpligt ställe längs den andra ledningen genom vilken bränsle / luft transporteras anordnat en avluftningsenhet där åtminstone en del av luften som tillförts venturiröret och därigenom strömmar i ledningen avleds från bränslet.

Denna utföringsform kan användas i kombination med den föregående lösningen för avluftning eller som en separat lösning för att undvika övertryck i den mindre tanken. Denna utföringsform har även fördelen att risken för skumbildning i den mindre tanken reduceras då åtminstone en del av luften i bränsle / luft blandningen avlägsnas innan den strömmar in i sekundärtanken.

I en utföringsform av uppfinningen leder en tryckluftslang luften till venturiröret och längs tryckluftslangen är en ventil anordnad med vilken luftﬂödet genom tryckluftslangen kan styras. Denna utföringsform gör det således möjligt att styra mängden bränsle som överförs från huvudtanken till sekundärtanken.

Venturiröret har en sektion med reducerad tvärsnittsarea och att den första ledningen ansluter till denna sektion. Denna utföringsform resulterar i ett bränslesystem som är enkelt att tillverka, montera samt placera i ett fordon.

Uppﬁnningen avser även ett fordon innefattande något av bränslesystemen beskrivna ovan. 10 15 20 25 30 I en utföringsform leds tryckluft från ett befintligt system i fordonet till bränslesystemets venturirör. Denna utföringsform medför att inget separat ytterligare arrangemang för tillförsel av tryckluft till bränslesystemet behöver installeras i fordonet.

I en utföringsform leds tryckluften till fordonets bränslesystem från ett bromssystem innefattande en kompressor till venturiröret. Detta är en fördelaktig utföringsform då fordonet inte behöver förses med ytterligare system utan ett i fordonet redan befintligt system kan användas.

Kort figurbeskrivning Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till den utföringsform av uppfinningen som visas i ritningsfigurerna, där: Figur 1 visar bränslesystemet enligt uppfinningen schematiskt.

Figur 2 visar en utföringsform av ett venturirör schematiskt.

Utförlig beskrivning av uppfinningen I figur 1 visas en utföringsform av bränslesystemet 10 som definieras av patentkraven. Bränslesystemet är avsett att användas för att kontinuerligt och på ett tillförlitligt sätt förse en förbränningsmotor 11 med önskad mängd bränsle. Bränslesystemet innefattar en huvudtank 12 i vilken bränsle fylls och förvaras. Huvudtanken 12 har en volym som ger önskad räckvidd samt tillfredställande tankningsintervall.

Volymen anpassas således utifrån vad förbränningsmotorn 11 är installerad i för typ av fordon, samt motorns 1 1 bränsleförbrukning.

Huvudtanken 12 har en lämplig geometrisk form utifrån det tillgängliga utrymmet, samt önskad volym. 10 15 20 25 30 5 Om stora bränslevolymer krävs eller önskas, alternativt om det tillgängliga utrymmet för huvudtanken 12 är begränsat, kan fordonet innefatta ﬂera sammankopplade bränsletankar för att därigenom öka den totala volymen samt möjliggöra bättre användning av tillgängligt utrymme.

Bränslesystemet innefattar även en sekundärtank 13. Bränsle överförs från huvudtanken 12, eller tankarna, kontinuerligt till sekundärtanken 13 så att bränslenivån i denna tank under användning av fordonet alltid hålls på en högre nivå än nivån i huvudtanken 12. Detta för att säkerställa att det alltid finns tillräckligt med bränsle i sekundärtanken 13 för att kontinuerligt tillgodose motorns 1 1 periodvis stora behov av bränsle. Sekundärtanken 13 utgörs i den utföringsform som visas i figur 1 av ett från huvudtanken 12 avskilt, i huvudtanken 12, integrerat utrymme. Den vägg 14 som avgränsar sekundärtanken 13 från huvudtanken 12 har en öppning 15 så att när önskad bränslenivå uppnåtts i sekundärtanken 13, det vill säga när bränslenivån når öppningens 15 nedre kant, dräneras bränslet i sekundärtanken 13 tillbaka till huvudtanken 12 genom öppningen 15. Detta är viktigt för att undvika överfyllning av bränsle i sekundärtanken 13 då detta kan resultera i läckage ur anslutningar och liknande i sekundärtanken 13.

Sekundärtanken kan dock alternativt utgöras av en separat tank placerad separerad från huvudtanken. Sekundärtanken måste då vara försedd med någon typ av dränering tillbaka till huvudtanken för att undvika överfyllnad av sekundärtanken.

Så väl huvudtanken 12 som sekundärtanken 13 kan ha olika geometriska former beroende på tillgängligt utrymme i det tänkta fordonet. Huvudtanken 12 har dock företrädesvis en form som underlättar så fullständig tömning av huvudtanken 12 som möjligt medan sekundärtankens 13 form lämpligen är sådan att bränslet i 10 15 20 25 30 6 tanken förs till området där bränslet överförs till motorn 1 1, till exempel genom att ha en botten med mot detta område sluttande ytor så att bränslet ansamlas på önskad plats i sekundärtanken 13.

Bränslet överförs frän huvudtanken 12 till sekundärtanken 13 via en första ledning 16 vars ena ände 17 mynnar nära huvudtankens 12 botten 18 för att säkerställa att så mycket av bränslet i huvudtanken 12 som möjligt kan tillgodogöras och överföras till sekundärtanken 13.

För överföring av bränsle från huvudtanken 12 till sekundärtanken 13 används ett venturirör 20. Venturiröret 20 innefattar, vilket visas i figur 2, en huvudsakligen rak genomgående passage 21 vilken har en sektion 22 med avsevärt reducerad tvärsnittsarea. Den reducerade arean ger då en ﬂuid strömmar genom passagen 21 upphov till en ökad strömningshastighet genom sektionen 22 vilket i sin tur genererar en sugkraft i den första ledningen 16 (figur 1) vars andra ände 19 är ansluten till sektionen 22 med reducerad tvärsnittsarea. Den genererade sugkraften i den första ledningen 16 medför att bränslet förs från huvudtanken 12 till venturiröret 20 där det blandas med ﬂuiden, i detta fall luft, som strömmar genom passagen 2 1 och vidare via en andra ledning 23 vilken mynnar i sekundärtanken 13.

I det bränslesystem 10 som visas i figur 1 matas trycksatt luft från en kompressor 32 till venturiröret 20 via en tryckluftslang 24 . Bränslet från huvudtanken 12 blandas således med den trycksatta luften i venturirörets 20 passage 21 och bränsle /luftblandningen leds till sekundärtanken 13 via den andra ledningen 23.

Luften i bränslet måste avskiljas från bränslet innan bränslet överförs till motorn 11 för att säkerställa den önskade funktionen hos motorn 1 1. Detta kan ske antingen i sekundärtanken 13 vilken är försedd med en ej visad avluftningsventil för att undvika övertryck i tanken då 10 15 20 25 30 7 övertryck i tanken skulle medföra stora risker för haverier eftersom avsevärda mängder luft strömmar tillsammans med bränslet till tanken.

Avluftning kan alternativt ske med hjälp av en avluftningsenhet 30 vilken är placerad på lämpligt ställe längs den andra ledningen 23 för att avskilja sä mycket luft som möjligt från bränslet innan det når sekundärtanken 13. En kombination av dessa två lösningar är att föredra även om de ger önskad effekt var för sig. Avluftningsenheten 30 innefattar ett ﬁlter vilket separerar luften från bränslet.

Bränsle förs slutligen från sekundärtanken 13 till förbränningsmotorn 1 1 via en bränsleledning 25 vars ena ände 26 lämpligen är placerad nära sekundärtankens 13 botten 27 medan den andra änden är ansluten till motorn 1 1.

Bränslesystemen 10 som visas i ﬁgur 1 och 2 innefattar även en ventil 31 anordnad på lämpligt ställe längs tryckluftledningen 24. Ventilen 31 gör det möjligt att styra tryckluftﬂödet till venturiröret 20, och därmed även mängden bränsle som överförs från huvudtanken 12 till sekundärtanken 13. Styrningen av ventilen 31 utförs företrädesvis i relation till exempel aktuellt gaspådrag för motorn då det inverkar på motorns bränsleförbrukning.

Bränslesystemet 10 enligt uppfinningen är lämpligen anordnat i ett fordon, till exempel en lastbil. Huvudtank 12, eller huvudtankar, anordnas då på lämpliga ställen i fordonet. Många fordon innefattar ett, eller ﬂera, tryckluftsystem då vissa av dessa fordons funktioner drivs med tryckluft som genereras av en motorkompressor 32. Ett exempel på tryckluftdrivna system är bromssystemet 33 på lastbilar. Tryckluft kan då ledas från detta befintliga system till venturiröret 20 och därigenom användas för den önskade överföringen av bränslet från huvudtank 12 till sekundärtanken 13. 8 Uppfinningen har ovan beskrivits utifrån en föredragen utföringsform men ett antal modifieringar är dock tänkbara: - Venturirörets specifika utformning kan varieras för att anpassas för vissa specifika förutsättningar; 5 - Tankarnas utformning vad det gäller form och inbördes storleksförhållande kan varieras och anpassas utifrån fordonet som systemet används i samt önskade egenskaper hos systemet.

- Andra trycksatta gaser än luft kan användas. 10 Även om uppfinningen beskrivits utifrån några exemplifierande utföringsformer är uppfinningen inte begränsad till dessa utan definieras utifrån de medföljande patentkraven.

Claims

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Bränslesystem (10) avsett att förse en förbränningsmotor (11) med bränsle, varvid systemet innefattar: - åtminstone en huvudtank (12) avsedd att inrymma bränsle; - en sekundärtank (13) till vilken bränsle överförs från huvudtanken (12) och från vilken bränsle leds via en bränsleslang (25) till förbränningsmotorn (1 1); - ett venturirör (20) avsett för överföring av bränsle från huvudtanken (12) till sekundärtanken (13) varvid bränslesystemet kännetecknas av att överföringen av bränsle från huvudtanken (12) till sekundärtanken (13) erhålls genom att leda tryckluft genom venturiröret (20) och därigenom generera en sugkraft i en första ledning (16) vars ena ände (17) är belägen i huvudtanken (12) och den andra ansluten till venturiröret (20) så att bränslet i huvudtanken sugs genom den första ledning (16) till venturiröret där det blandas med tryckluften och leds till sekundärtanken (13) via en andra ledning (23).

2. Bränslesystem enligt krav 1, kännetecknat av att sekundärtanken (13) antingen är en integrerad del i huvudtanken (12), eller en separat tank placerad separerat från huvudtanken (12).

3. Bränslesystem enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att sekundärtanken (13) är försedd med en avluftningsventil för att undvika övertryck i tanken.

4. Bränslesystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att det på lämpligt ställe längs den andra ledningen (23) är anordnat en avluftningsenhet (30) där åtminstone en del av luften som strömmar i ledningen (23) avleds från bränslet. 10 15 20 10 . Bränslesystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att en tryckluftslang (24) leder tryckluft från en kompressor (32) till venturiröret (20) och att det längs tryckluftslangen (24) är anordnat en ventil (31) med vilken luftﬂödet genom tryckluftslangen (24) kan styras, och därigenom även styra överföringen av mängden bränsle från huvudtanken (12) till sekundärtanken (13). . Bränslesystem enligt något av föregående krav, kännetecknat av att venturiröret (20) har en sektion (22) med reducerad tvärsnittsarea och att den första ledningen (16) ansluter till denna sektion (22). . Fordon innefattande ett bränslesystem enligt något av kraven 1 - 6. . Fordon enligt krav 7, kännetecknat av att tryckluften leds från ett befintligt system i fordonet till bränslesystemet (10). . Fordon enligt krav 8, kännetecknat av att tryckluften till bränslesystemet (10) leds från ett bromssystem (33) innefattande en kompressor (32) till venturiröret (20).