WO2020052852A1 - Bauteil für ein fahrzeug, fahrzeug als solches und verfahren zum herstellen des bauteils - Google Patents

Bauteil für ein fahrzeug, fahrzeug als solches und verfahren zum herstellen des bauteils Download PDF

Info

Publication number
WO2020052852A1
WO2020052852A1 PCT/EP2019/070350 EP2019070350W WO2020052852A1 WO 2020052852 A1 WO2020052852 A1 WO 2020052852A1 EP 2019070350 W EP2019070350 W EP 2019070350W WO 2020052852 A1 WO2020052852 A1 WO 2020052852A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
cavity
vehicle
gas
operating gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/070350
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan-Mark Kunberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to US17/274,489 priority Critical patent/US11780506B2/en
Priority to CN201980059315.4A priority patent/CN112672946B/zh
Publication of WO2020052852A1 publication Critical patent/WO2020052852A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material
    • B62D29/002—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material a foamable synthetic material or metal being added in situ

Definitions

  • Component for a vehicle vehicle as such and method for producing the component
  • the present invention relates to a component for a vehicle that can be operated with a combustible operating gas, a vehicle as such and a vehicle
  • Vehicles are known in which at least one unit is operated with an operating gas.
  • an operating gas can be a combustible gas.
  • the problem with flammable operating gases is if significant volumes of operating gas collect in a cavity of components.
  • the invention is based on the object of specifying a component for a vehicle which can be operated with a combustible operating gas, a vehicle as such and a method for producing such a component, in which simple means ensure that an accumulation of operating gases in cavities is finished and / or outgoing components used
  • a component is created for a vehicle that can be operated with a combustible operating gas.
  • the component according to the invention is designed (i) with a first component component, which has or forms an at least partially open or free cavity, and (ii) with a second component component, which as
  • Displacement component is set up or designed and at least partially fills the cavity of the first component. Because the second component component acts as a displacer component in the cavity of the first component component and takes up a certain proportion of the free volume of the cavity there, a smaller proportion of the free volume of the cavity is available in order to be filled by the operating gas in the event of a leak. As a result, the absolute amount of operating gas collected in the cavity is reduced even in the event of an operating fault.
  • an operating gas can also be understood to mean a mixture of substances and in particular a gas mixture which has at least one combustible gaseous component.
  • Operating the underlying vehicle can be understood to mean any operation, that is to say the operation of any unit of the vehicle in which the operating gas is used in general.
  • a particularly high level of security is achieved if, according to a preferred embodiment of the component according to the invention, the second component component completely or substantially completely fills the cavity of the first component component.
  • the specific remaining volume in the cavity of the first component can be related to the specific operating gas, a mixture of the specific operating gas with the ambient atmosphere, for example air, and the corresponding flammability of the gas or the gas mixture.
  • Component component fills the cavity of the first component component except for an open or free residual volume that is not critical with regard to the operating gas on which it is based.
  • Component component in the cavity of the first component component is not
  • the second component component is made of or made of a foam material, a
  • Plastic material a polyurethane material, a styrofoam material, a mechanically and / or acoustically damping material, a mechanical work absorbing material and / or the first component component mechanically supporting material, a hardly or non-flammable material, one in relation to the operating gas and / or an atmosphere of Inert operating environment Material, a dimensionally stable material during assembly, a dimensionally unstable material during assembly and / or a liquid and in air or a
  • Process gas curing material is formed.
  • the second component component in the manner of a balloon which can be filled with an inert gas and - introduced into a cavity - fills the cavity when filled in such a way that it partially or completely fills the available free volume of the cavity and thus at least limited.
  • Component component can also be exercised as a displacer, for example in the sense of a support function for the first component component forming the cavity and / or in the sense of a damper in the event of a deflagration or explosion.
  • a particularly flexible application of the component according to the invention arises, for example, with regard to maintenance and repair of the underlying vehicle, if the second component component is designed to be reversibly mountable, in particular via releasable fastening means.
  • a foam element of a cavity by means of a hardening foam material it can be thought, for example, to dissolve the foam introduced in the cavity by a solvent, for example in the form of a liquid, a vapor or gas, and / or to place it in its components and out of the cavity detach it in order to then undergo an inspection, maintenance and the like.
  • a solvent for example in the form of a liquid, a vapor or gas
  • a vehicle as such is also created, in particular in the sense of a gas-powered motor vehicle.
  • the vehicle according to the invention is designed with an assembly which can be driven with an operating gas or with a component containing fuel gas, and with a component designed according to the invention.
  • a component forms an at least partially open cavity which can in some way become a collection point for operating gas.
  • the component at least as part of a body, as part of a space that can be operated with the operating gas
  • the method according to the invention includes the steps:
  • a preform of the second component component can be understood to mean, for example, a liquid or a liquid mixture or a different type of substance mixture which is applied into the cavity and which only becomes in contact with the atmospheric oxygen and / or another gas over time due to Expands and / or hardens heat and / or by exposure to UV light and / or other vibrations, for example electromagnetic, or the like, in order to fill the cavity. Only after the transition from the preform to the final state is the second component component finally provided.
  • a conventional component can advantageously be used as the first component.
  • Retrofitting of already existing components or vehicles on the basis of the knowledge according to the invention is thus also conceivable and possible.
  • Figure 1 shows a partially sectioned side view
  • FIGS 2 and 3 show partially sectioned side views of two
  • Figure 4 shows a partially sectioned side view
  • FIG. 1 shows a partially sectioned side view of a conventional component 10 'in connection with a conventional vehicle 1', which can act as a starting point for the concept according to the invention.
  • the conventional component 10 ′ of the conventional vehicle here exclusively comprises a first component component 11, which forms a cavity 15 in a certain area, which is at least partially open and / or open to bypass, so that operating gas 20 released from the environment penetrate there and can collect in the cavity, as shown in connection with Figure 4.
  • Figure 4 shows a partially sectioned side view of a conventional component 10 'in an operating state in which a certain amount of an operating gas 20 has accumulated in the cavity 15, the accumulated amount of operating gas 20 due to the absolute amount or due to the concentration in the May be critical of hazards related to combustion, deflagration, or explosion.
  • FIGS. 2 and 3 show partially cut side views of two embodiments of the component 10 according to the invention.
  • the cavity 15 of the first component 11 in FIG. 2 is partially, namely except for a residual volume 16, of the second
  • the filling is even complete or in Essentially complete, so that there is no longer any free residual volume 16 or at least cannot be detected.
  • the structure according to the invention namely the creation of a component 10 from a first component component 11 with a cavity 15 and the partial or complete filling of the cavity 15 with a second component component 12, can also be used as a retrofit kit, for example in the manner of a transition from the conventional state Figure 1 by partial or complete filling with a displacer material 13 in the cavity 15, namely to achieve the final states according to the invention shown in Figures 2 or 3.
  • a gas vehicle is understood to mean a vehicle 1 in which at least one unit with a gas 20 is closed
  • Example hydrogen or natural gas or the like is operated.
  • the unit does not have to be part of the vehicle drive
  • gas leaks are particularly critical if the operating gas 20, for example in the sense of a fuel, for example H 2 or NG, accumulates in the cavities of the vehicle 1 and mixes in particular with the ambient gas, for example air, because is involved in the formation of a critical concentration and / or amount
  • sensors In order to detect critical fuel concentrations and / or fuel quantities, sensors are often used, which are volumetric
  • Cavities 15 - especially those with a large volume - are therefore safety-critical installation spaces in vehicles 1 with a gaseous one
  • safety-relevant cavities 15 on and / or in a vehicle 1 are reduced to an uncritical level in their free volume in the context of vehicle production, for example by very light volume components and / or by a foam 12, 13.
  • volume components 12 and / or foams 13 provided according to the invention - in particular in the sense of so-called second
  • Component components 12- preferably one or more of the properties listed below:
  • Impermeability to the gas in question for example a gaseous fuel
  • volume components 12 consist of foam 13, this can consist, for example, of large and / or gas-impermeable pores. Furthermore, a foam 13 can also be removed particularly easily for carrying out repair work or for maintenance.
  • Removal of a foam material 13 can, for example, by dissolving - e.g. by means of radiation, e.g. with light, and / or through
  • the foam heats up from the outside in such a way that it disintegrates. You could e.g. by incorporating a molecule that can be excited from the outside in its resonance frequency.
  • the free volume of critical vehicle cavities 15 is reduced to an uncritical level. The accumulation of fuel gases 20 is reliably reduced or even prevented.
  • no sensors or other protective measures for controlling a critical fuel gas mixture in a cavity 15 are required. This avoids the susceptibility of sensor-based systems to errors. According to the invention, costs that are incurred in sensor-based systems to achieve the required integrity are also avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil (10) für ein mit einem brennbaren Betriebsgas (20) betreibbares Fahrzeug (1), (i) mit einer ersten Bauteilkomponente (11), welche einen zumindest teilweise offenen oder freien Hohlraum (15) aufweist oder bildet, und (ii) mit einer zweiten Bauteilkomponente (12), welche als Verdrängerkomponente ausgebildet ist und den Hohlraum (15) der ersten Bauteilkomponente (11) zumindest teilweise ausfüllt. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug (1) sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (10) für ein Fahrzeug (1).

Description

Bauteil für ein Fahrzeug, Fahrzeug als solches und Verfahren zum Herstellen des Bauteils
Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil für ein mit einem brennbaren Betriebsgas betreibbares Fahrzeug, ein Fahrzeug als solches sowie ein
Verfahren zum Herstellen des Bauteils.
Es sind Fahrzeuge bekannt, bei welchen mindestens ein Aggregat mit einem Betriebsgas betrieben wird. Bei einem derartigen Betriebsgas kann es sich um ein brennbares Gas handeln. Problematisch bei brennbaren Betriebsgasen ist, falls sich maßgebliche Volumenanteile an Betriebsgas in einem Hohlraum von Bauteilen sammeln.
Zwar ist die Verwendung von Sensoren zur Detektion maßgeblicher Volumen an Betriebsgas zusammen mit der Verwendung entsprechender Warnmittel bekannt. Derartige Warnmittel sind jedoch aufwendig und beseitigen noch nicht die Ursache.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bauteil für ein mit einem brennbaren Betriebsgas betreibbares Fahrzeug, ein Fahrzeug als solches sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Bauteils anzugeben, bei welchen mit einfachen Mitteln erreicht wird, dass eine Ansammlung von Betriebsgasen in Hohlräumen fertiggestellter und/oder verwendeter Bauteile ausgehende
Entzündungsrisiko im Hinblick auf die Ansammlung brennbarer Betriebsgase reduziert ist.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird bei einem Bauteil erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bei einem Fahrzeug erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und bei einem Verfahren zum Herstellen eines Bauteils erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bauteil für ein mit einem brennbaren Betriebsgas betreibbares Fahrzeug geschaffen. Das erfindungsgemäße Bauteil ist ausgebildet (i) mit einer ersten Bauteilkomponente, welche einen zumindest teilweise offenen oder freien Hohlraum aufweist oder bildet, und (ii) mit einer zweiten Bauteilkomponente, welche als
Verdrängerkomponente eingerichtet oder ausgebildet ist und den Hohlraum der ersten Bauteilkomponente zumindest teilweise ausfüllt. Dadurch dass die zweite Bauteilkomponente im Hohlraum der ersten Bauteilkomponente als Verdränger Komponente fungiert und dort einen gewissen Anteil des freien Volumens des Hohlraums einnimmt, steht ein geringerer Anteil des freien Volumens des Hohlraums zur Verfügung, um bei einer Leckage vom Betriebsgas gefüllt zu werden. Dadurch wird selbst bei einem Betriebsfehler die absolute Menge an im Hohlraum gesammeltem Betriebsgas vermindert.
Unter einem Betriebsgas kann im Sinne der vorliegenden Erfindung auch ein Stoffgemisch und insbesondere ein Gasgemisch verstanden werden, welches mindestens eine brennbare gasförmige Komponente aufweist. Unter dem
Betreiben des zu Grunde liegenden Fahrzeugs kann ein jeglicher Betrieb verstanden werden, also der Betrieb eines jeglichen Aggregats des Fahrzeugs, bei welchem das Betriebsgas ganz allgemein Verwendung findet.
Ein besonders hohes Maß an Sicherheit stellt sich ein, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Bauteils die zweite Bauteilkomponente den Hohlraum der ersten Bauteilkomponente vollständig oder im Wesentlichen vollständig ausfüllt.
Dabei kann unter einer im Wesentlichen vollständigen Ausfüllung des Hohlraums der ersten Bauteilkomponente durch die zweite Bauteilkomponente eine
Ausfüllung verstanden werden, bei welcher das verbleibende freie Restvolumen im Hinblick auf das Risiko des Entzündens, einer Verpuffung oder einer
Explosion völlig unbedeutend ist und/oder nicht nachweisbar ist. Ferner kann das konkrete freibleibende Restvolumen im Hohlraum der ersten Bauteilkomponente in Beziehung gesetzt werden zum konkreten Betriebsgas, einem Gemisch des konkreten Betriebsgases mit der Umgebungsatmosphäre, zum Beispiel Luft, und der entsprechenden Entzündlichkeit des Gases oder des Gasgemisches.
So ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bauteils die zweite
Bauteilkomponente den Hohlraum der ersten Bauteilkomponente bis auf ein im Hinblick auf das zu Grunde liegende Betriebsgas unkritisches offenes oder freies Restvolumen ausfüllt.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass ein von der zweiten
Bauteilkomponente im Hohlraum der ersten Bauteilkomponente nicht
ausgefülltes offenes oder freies Restvolumen
- weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 % und weiter bevorzugt weniger als 1 % des Volumens des Hohlraums der ersten Bauteilkomponente beträgt und/oder
- weniger als 2000 cm3, vorzugsweise weniger als 1000 cm3 und weiter
bevorzugt weniger als 500 cm3 umfasst.
Dies kann auch von der Art und der Natur des verwendeten Betriebsgases abhängig gemacht werden, sei dies Wasserstoff, Erdgas oder ein anders geartetes Gasgemisch.
Ein besonders hohes Maß an Sicherheit stellt sich ein, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Bauteils die zweite Bauteilkomponente mit oder aus einem Schaumstoffmaterial, einem
Kunststoffmaterial, einem Polyurethanmaterial, einem Styropormaterial, einem mechanisch und/oder akustisch dämpfenden Material, einem mechanische Arbeit aufnehmenden und/oder die erste Bauteilkomponente mechanisch stützenden Material, einem schwer oder nicht entzündlichen Material, einem in Bezug auf das Betriebsgas und/oder eine Atmosphäre der Betriebsumgebung inerten Material, einem bei Montage formstabilen Material, einem bei Montage forminstabilen Material und/oder einem flüssigen und an Luft oder einem
Prozessgas aushärtenden Material ausgebildet ist.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, die zweite Bauteilkomponente nach Art eines Ballons auszubilden, welcher mit einem Inertgas befüllbar ist und - in einem Hohlraum eingebracht - bei Befüllung den Hohlraum derart ausfüllt, dass er das zur Verfügung stehende freie Volumen des Hohlraums teilweise oder vollständig ausfüllt und somit zumindest beschränkt.
Das bedeutet insbesondere, dass neben der Funktion der zweiten
Bauteilkomponente als Verdränger auch zusätzliche mechanische Funktionen ausgeübt werden können, zum Beispiel im Sinne einer Stützfunktion für die den Hohlraum bildende erste Bauteilkomponente und/oder im Sinne eines Dämpfers, falls es doch zu einer Verpuffung oder Explosion kommen sollte.
Eine besonders flexible Anwendung des erfindungsgemäßen Bauteils ergibt sich zum Beispiel im Hinblick auf Wartung und Reparatur des zu Grunde liegenden Fahrzeugs dann, wenn die zweite Bauteilkomponente reversibel montierbar ausgebildet ist, insbesondere über lösbare Befestigungsmittel.
Im Falle eines Ausschäumungselements eines Hohlraums mittels eines aushärtenden Schaummaterials kann zum Beispiel daran gedacht werden, den eingebrachten Schaum im Hohlraum durch ein Lösungsmittel, zum Beispiel in Form einer Flüssigkeit, eines Dampfes oder Gases aufzulösen und/oder in seine Bestandteile zu legen und aus dem Hohlraum herauszulösen, um diesen dann einer Inspektion, Wartung und dergleichen zu unterziehen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Fahrzeug als solches geschaffen, insbesondere im Sinne eines gasbetriebenen Kraftfahrzeugs.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist mit einem Aggregat, welches mit einem Betriebsgas oder mit einer Brenngas enthaltenden Komponente antreibbar ist, und mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Bauteil ausgebildet. Grundsätzlich bieten sich sämtliche Anwendungsbereiche an, bei welchen durch ein Bauteil ein zumindest teilweise offener Hohlraum gebildet wird welcher in irgendeiner Weise zu einem Sammelpunkt für Betriebsgas werden kann.
Insbesondere ist daran gedacht, dass das Bauteil zumindest als Teil einer Karosserie, als Teil eines Raums des mit dem Betriebsgas betreibbaren
Aggregats, als Teil eines Motorraums oder in der Nähe eines Motors und/oder als Teil eines Tanks oder in der Nähe des Tanks des Betriebsgases ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein
Verfahren zum Herstellen eines Bauteils für ein mit einem brennbaren
Betriebsgas betreibbares Fahrzeug vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist unter anderem die Schritte auf:
- Bereitstellen einer ersten Bauteilkomponente, welche einen zumindest teilweise offenen oder freien Hohlraum aufweist oder bildet,
- Bereitstellen einer zweiten Bauteilkomponente oder einer Vorform davon, - Anbringen der zweiten Bauteilkomponente oder der Vorform an und/oder in der ersten Bauteilkomponente derart, dass die zweite Bauteilkomponente oder die Vorform als Verdrängerkomponente eingerichtet fungiert und den
Hohlraum der ersten Bauteilkomponente zumindest teilweise ausfüllt.
Unter einer Vorform der zweiten Bauteilkomponente kann zum Beispiel eine Flüssigkeit oder ein Flüssigkeitsgemisch oder ein anders geartetes Stoffgemisch verstanden werden, welches in den Hohlraum appliziert wird und sich erst mit der Zeit, mit Kontakt mit dem Luftsauerstoff und/oder einem anderen Gas, auf Grund von Wärme und/oder durch Beaufschlagung mit UV-Licht und/oder anderer Schwingungen, zum Beispiel elektromagnetisch, oder dergleichen in seinem Volumen ausdehnt und/oder aushärtet, um den Hohlraum auszufüllen. Erst nach dem Übergang von der Vorform in den Endzustand wird praktisch die zweite Bauteilkomponente final bereitgestellt. In vorteilhafter Weise kann bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein herkömmliches Bauteil als erste Bauteilkomponente verwendet werden.
Somit ist auch ein Nachrüsten bereits bestehender Bauteile oder Fahrzeuge auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Erkenntnisse denkbar und möglich.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
Figur 1 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht ein
herkömmliches Bauteil im Zusammenhang mit einem herkömmlichen Fahrzeug, welche als Ausgangspunkt für das erfindungsgemäße Konzept fungieren können.
Figuren 2 und 3 zeigen in teilweise geschnittenen Seitenansichten zweier
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauteils. Figur 4 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht ein
herkömmliches Bauteil in einem Betriebszustand, bei welchem sich in einem Hohlraum eine bestimmte Menge eines
Betriebsgases oder Betriebsgasgemisches angesammelt hat.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4
Ausführungsbeispiele und der technische Hintergrund der Erfindung im
Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die
Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten
wiedergegeben.
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in
beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Figur 1 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht ein herkömmliches Bauteil 10‘ im Zusammenhang mit einem herkömmlichen Fahrzeug 1‘, welche als Ausgangspunkt für das erfindungsgemäße Konzept fungieren können.
Das herkömmliche Bauteil 10‘ des herkömmlichen Fahrzeugs umfasst hier ausschließlich eine erste Bauteilkomponente 11 , die in einem bestimmten Bereich einen Hohlraum 15 bildet, der zumindest teilweise zur Umgehung hin offen und/oder geöffnet ist, so dass aus der Umgebung dort freigesetztes Betriebsgas 20 eindringen und sich im Hohlraum sammeln kann, wie dies im Zusammenhang mit Figur 4 dargestellt ist. Figur 4 zeigt also in teilweise geschnittener Seitenansicht ein herkömmliches Bauteil 10‘ in einem Betriebszustand, bei welchem sich im Hohlraum 15 eine bestimmte Menge eines Betriebsgases 20 angesammelt hat, wobei die angesammelte Menge an Betriebsgas 20 auf Grund der absoluten Menge oder auf Grund des Konzentration im Hinblick auf Gefahren im Zusammenhang mit einer Verbrennung, Verpuffung oder Explosion kritisch sein kann.
Um die damit im Zusammenhang stehenden Gefahren zu reduzieren oder zu verhindern, wurde die vorliegende Erfindung ersonnen, wie sie exemplarisch im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.
Figuren 2 und 3 zeigen in teilweise geschnittenen Seitenansichten zweier Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bauteils 10.
Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten herkömmlichen Bauteil 10‘ und Zustand, bei welchem der Hohlraum 15, welcher auch als das Innere der ersten Bauteilkomponente 1 1 bezeichnet werden kann, vollkommen frei und unausgefüllt ist, so dass sich im Gefahrenfall der in Figur 4 dargestellte Zustand mit völliger Füllung durch das Betriebsgas 20 einstellen kann, ist gemäß den Figuren 2 und 3 der Hohlraum 15 der ersten Bauteilkomponente 11 in Figur 2 teilweise, nämlich bis auf ein Restvolumen 16, von der zweiten
Bauteilkomponente 12 aus dem Verdrängermaterial 13 ausgefüllt. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist die Füllung sogar vollständig oder im Wesentlichen vollständig, so dass kein freies Restvolumen 16 mehr vorliegt oder zumindest nicht nachweisbar ist.
Die erfindungsgemäße Struktur, nämlich die Schaffung eines Bauteils 10 aus einer ersten Bauteilkomponente 11 mit Hohlraum 15 und der teilweisen oder vollständigen Füllung des Hohlraums 15 mit einer zweiten Bauteilkomponente 12, kann auch als Nachrüstkit eingesetzt werden, zum Beispiel nach Art eines Übergangs vom herkömmlichen Zustand gemäß Figur 1 durch teilweises oder vollständiges Füllen mit einem Verdrängermaterial 13 im Hohlraum 15, nämlich zum Erreichen der in den Figuren 2 oder 3 gezeigten erfindungsgemäßen Endzustände.
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden
Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden so genannte
Gasfahrzeuge betrachtet. Unter einem Gasfahrzeug wird ein Fahrzeug 1 verstanden, bei welchem mindestens ein Aggregat mit einem Gas 20, zu
Beispiel Wasserstoff oder Erdgas oder dergleichen, betrieben wird. Bei dem Aggregat muss es sich nicht um einen Teil des Fahrzeugantriebs
handeln, auch wenn dies eine mögliche Hauptanwendung sein kann. In diesem Zusammenhang wird dann auch je nach Antriebsgas oder
Betriebsgas 20 von einem Wasserstofffahrzeug oder Erdgasfahrzeug
gesprochen.
Beim Betrieb von Gasfahrzeugen sind Gasleckagen besonders kritisch, wenn sich das Betriebsgas 20, zu Beispiel im Sinne eines Brennstoffes , also zum Beispiel H2 oder NG, in Hohlräumen des Fahrzeugs 1 ansammelt und sich insbesondere mit dem Umgebungsgas, zum Beispiel Luft, mischt, weil sich bei Bildung einer kritischen Konzentration und/oder Menge ein
Brand entwickeln oder gar eine Explosion erfolgen kann.
Um kritische Brennstoffkonzentrationen und/oder Brennstoffmengen zu erkennen, werden häufig Sensoren eingesetzt, welche die volumetrische
Brennstoffkonzentration in einem Hohlraum 15 messen können. Hohlräume 15 - besonders solche mit großem Volumen - sind also sicherheitskritische Bauräume bei Fahrzeugen 1 mit gasförmigem
Betriebsmittel, insbesondere mit gasförmigem Brennstoff.
Aber selbst wenn eine kritische Brennstoffkonzentration gemessen wird, gibt es herkömmlicherweise keine geeignete Schutzmaßnahme, weil hierzu zum Beispiel zusätzlich eine separate aktive Belüftung installiert werden müsste, um zum Beispiel ein vorliegendes kritisches Gemisch zu verdünnen.
Erfindungsgemäß werden sicherheitsrelevante Hohlräume 15 an und/oder in einem Fahrzeug 1 im Rahmen der Fahrzeugfertigung zum Beispiel durch sehr leichte Volumenbauteile und/oder durch einen Schaum 12, 13 in ihrem freien Volumen auf ein unkritisches Maß reduziert.
Dabei haben erfindungsgemäß vorgesehene Volumenbauteile 12 und/oder Schäume 13 - insbesondere im Sinne so genannter zweiter
Bauteilkomponenten 12- vorzugsweise eine oder mehrere der nachfolgend aufgelisteten Eigenschaften:
- Undurchlässigkeit für das in Rede stehende Gas, zu Beispiel einen gasförmigen Brennstoff,
- geringes Gewicht, - geringe Material-, Fertigungskosten und/oder Montagekosten,
- Möglichkeit einer einfachen und/oder schnellen Installation,
- Möglichkeit einer einfachen und/oder schnellen Demontage und
- inerte Eigenschaften gegenüber der sich in der Umgebung befindlichen Materialien. Bestehen die Volumenbauteile 12 aus Schaum 13, so kann dieser zum Beispiel aus großen und/oder gasundurchlässigen Poren bestehen. Ferner lässt sich ein Schaum 13 zur Durchführung von Reparaturarbeiten oder bei einer Wartung auch besonders einfach wieder entfernen.
Ein Entfernen eines Schaummaterials 13 kann beispielsweise durch Auflösen - z.B. mittels Bestrahlung, z.B. mit Licht, und/oder durch
Begasung mit einem Gas als Lösungsmittel - erfolgen.
Denkbar wäre auch, dass sich der Schaum durch elektromagnetische Anregung von außen derart erwärmt, dass dieser zerfällt. Das könnte man z.B. durch Einbau eines Moleküls erreichen, welches sich von außen in seiner Resonanzfrequenz anregen lässt. Das freie Volumen kritischer Fahrzeughohlräume 15 wird erfindungsgemäß auf ein unkritisches Maß reduziert. Die Ansammlung von Brennstoffgasen 20 wird zuverlässig vermindert oder gar verhindert.
Es wird erfindungsgemäß keine Sensorik oder andere Schutzmaßnahme zur Beherrschung eines kritischen Brenngasgemisches in einem Hohlraum 15 benötigt. Dadurch wird erfindungsgemäß die Fehleranfälligkeit sensorbasierter Systeme vermieden. Auch werden erfindungsgemäß Kosten vermieden, die bei sensorbasierten Systemen zum Erreichen der erforderlichen Integrität anfallen.
Die Ansammlung von kritischen Gasgemischen in Hohlräumen 15 wird durch diese Vermeidungsmaßnahme verhindert.
Bezugszeichenliste: 1 erfindungsgemäßes Fahrzeug
r herkömmliches Fahrzeug
10 erfindungsgemäßes Bauteil
10 herkömmliches Bauteil
1 1 (erste) Bauteilkomponente
12 (zweite) Bauteilkomponente, Verdrängerkomponente 13 Schaummaterial, Verdrängermaterial
15 Hohlraum, Inneres
16 Restvolumen
20 Betriebsgas / kritisches Gasgemisch

Claims

Patentansprüche:
1. Bauteil (10) für ein mit einem brennbaren Betriebsgas (20) betreibbares Fahrzeug,
- mit einer ersten Bauteilkomponente (11 ), welche einen zumindest teilweise offenen oder freien Hohlraum (15) aufweist oder bildet, und
- mit einer zweiten Bauteilkomponente (12), welche als
Verdrängerkomponente ausgebildet ist und den Hohlraum (15) der ersten Bauteilkomponente (1 1 ) zumindest teilweise ausfüllt.
2. Bauteil (10) nach Anspruch 1 , bei welchem die zweite Bauteilkomponente (12) den Hohlraum (15) der ersten Bauteilkomponente (11 ) vollständig oder im Wesentlichen vollständig ausfüllt.
3. Bauteil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die zweite Bauteilkomponente (12) den Hohlraum (15) der ersten
Bauteilkomponente (11 ) bis auf ein im Hinblick auf das zu Grunde liegende Betriebsgas (20) unkritisches offenes oder freies Restvolumen (16) ausfüllt.
4. Bauteil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem ein von der zweiten Bauteilkomponente (12) im Hohlraum (15) der ersten Bauteilkomponente (11 ) nicht ausgefülltes offenes oder freies
Restvolumen (16)
- weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 % und weiter bevorzugt weniger als 1 % des Volumens des Hohlraums (15) der ersten Bauteilkomponente (1 1 ) beträgt und/oder
- weniger als 2000 cm3, vorzugsweise weniger als 1000 cm3 und weiter bevorzugt weniger als 500 cm3 umfasst.
5. Bauteil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die zweite Bauteilkomponente (12) mit oder aus einem Schaumstoffmaterial, einem Kunststoffmaterial, einem Polyurethanmaterial, einem
Styropormaterial, einem mechanisch und/oder akustisch dämpfenden Material, einem mechanische Arbeit aufnehmenden und/oder die erste Bauteilkomponente (11 ) mechanisch stützenden Material, einem schwer oder nicht entzündlichen Material, einem in Bezug auf das Betriebsgas und/oder eine Atmosphäre der Betriebsumgebung inerten Material, einem bei Montage formstabilen Material, einem bei Montage forminstabilen Material und/oder einem flüssigen und an Luft oder einem Prozessgas aushärtenden Material ausgebildet ist.
Bauteil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die zweite Bauteilkomponente (12) reversibel montierbar ausgebildet ist, insbesondere über lösbare Befestigungsmittel.
Fahrzeug (1 ), insbesondere gasbetriebenes Kraftfahrzeug,
- mit einem mit einem Betriebsgas (20) oder mit einer Brenngas enthaltenden Komponente antreibbaren Aggregat und
- mit einem Bauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Fahrzeug (1 ) nach Anspruch 7, bei welchem das Bauteil (10) zumindest als Teil einer Karosserie, als Teil eines Raums des mit dem Betriebsgas (20) betreibbaren Aggregats, als Teil eines Motorraums oder in der Nähe eines Motors und/oder als Teil eines Tanks oder in der Nähe des Tanks des Betriebsgases (20) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (10) für ein mit einem brennbaren Betriebsgas (20) betreibbaren Fahrzeug (1 ), mit den Schritten:
- Bereitstellen einer ersten Bauteilkomponente (11 ), welche einen zumindest teilweise offenen oder freien Hohlraum (15) aufweist oder bildet,
- Bereitstellen einer zweiten Bauteilkomponente (12) oder einer Vorform davon, - Anbringen der zweiten Bauteilkomponente (12) oder der Vorform an und/oder in der ersten Bauteilkomponente (11 ) derart, dass die zweite Bauteilkomponente (12) oder die Vorform als Verdrängerkomponente eingerichtet fungiert und den Hohlraum (15) der ersten
Bauteilkomponente (1 1 ) zumindest teilweise ausfüllt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem ein herkömmliches Bauteil (10‘) als erste Bauteilkomponente (1 1 ) verwendet wird.
PCT/EP2019/070350 2018-09-14 2019-07-29 Bauteil für ein fahrzeug, fahrzeug als solches und verfahren zum herstellen des bauteils Ceased WO2020052852A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/274,489 US11780506B2 (en) 2018-09-14 2019-07-29 Component for a vehicle, vehicle per se and method for producing the component
CN201980059315.4A CN112672946B (zh) 2018-09-14 2019-07-29 用于车辆的构件、这样的车辆和用于制造构件的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018215683.2A DE102018215683A1 (de) 2018-09-14 2018-09-14 Bauteil für ein Fahrzeug, Fahrzeug als solches und Verfahren zum Herstellen des Bauteils
DE102018215683.2 2018-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020052852A1 true WO2020052852A1 (de) 2020-03-19

Family

ID=67742352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/070350 Ceased WO2020052852A1 (de) 2018-09-14 2019-07-29 Bauteil für ein fahrzeug, fahrzeug als solches und verfahren zum herstellen des bauteils

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11780506B2 (de)
CN (1) CN112672946B (de)
DE (1) DE102018215683A1 (de)
WO (1) WO2020052852A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090008173A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Hall David R Hydraulic Energy Storage with an Internal Element
US20110079140A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Energy storage system including an expandable accumulator and reservoir assembly
DE102016015001A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-21 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Hybrid-Hohlprofilbauteils mit einem Geflechtschlauch

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5266133A (en) * 1993-02-17 1993-11-30 Sika Corporation Dry expansible sealant and baffle composition and product
US5658013A (en) * 1995-09-20 1997-08-19 The Babcock & Wilcox Company Fuel tank for vehicles for holding and dispensing both a liquid and gaseous fuel therein
US5931474A (en) * 1997-02-24 1999-08-03 Raychem Corporation Cavity sealing article and method
US6866756B2 (en) * 2002-10-22 2005-03-15 Dennis Klein Hydrogen generator for uses in a vehicle fuel system
EP1497092A1 (de) 2002-04-15 2005-01-19 Dow Global Technologies Inc. Verbesserte fahrzeugtragelemente und verfahren zur herstellung der elemente
EP1591224A1 (de) * 2004-04-27 2005-11-02 Sika Technology AG Vorrichtung und Verfahren zur Schalldämpfung in Hohlräumen von Fahrzeugen
EP2632756A4 (de) * 2010-10-26 2014-09-10 Volvo Lastvagnar Ab Verfahren, system und steuereinheit zur kraftstoffversorgung eines fahrzeugs
JP6213331B2 (ja) * 2014-03-24 2017-10-18 トヨタ自動車株式会社 電動車両
DE102014008480A1 (de) * 2014-06-07 2015-12-17 Audi Ag Fahrzeug mit einem Energiespeicher
CN106458013B (zh) * 2014-07-21 2022-07-08 宝马股份公司 包括体积变化元件的机动车燃料箱系统
DE102015009705A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Trw Airbag Systems Gmbh Gasgenerator, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, Gassackmodul, Fahrzeugsicherheitssystem und Verfahren zur Herstellung und zum Betreiben eines Gasgenerators
CN106364478B (zh) 2016-10-19 2018-06-12 合肥工业大学 一种提高车辆紧急制动性能的自动变速器换挡修正控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090008173A1 (en) * 2007-07-02 2009-01-08 Hall David R Hydraulic Energy Storage with an Internal Element
US20110079140A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Energy storage system including an expandable accumulator and reservoir assembly
DE102016015001A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-21 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Hybrid-Hohlprofilbauteils mit einem Geflechtschlauch

Also Published As

Publication number Publication date
US11780506B2 (en) 2023-10-10
CN112672946A (zh) 2021-04-16
DE102018215683A1 (de) 2020-03-19
US20210309305A1 (en) 2021-10-07
CN112672946B (zh) 2023-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4325470A1 (de) Geräuscharmes Fahrzeugrad
DE3826011A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ausschaeumen von hohlraeumen, insbesondere einer fahrzeugkarosserie
DE102016110565A1 (de) Kraftstofftankaufbau
WO2020052852A1 (de) Bauteil für ein fahrzeug, fahrzeug als solches und verfahren zum herstellen des bauteils
WO1995012484A1 (de) Im co-extrusions-blasverfahren hergestellter behälter
DE102010033597A1 (de) Vorrichtung zum Speichern von niedermolekularen Gasen
DE102018006293A1 (de) Verfahren zur zerstörungsfreien Abschätzung des Berstdrucks
WO2012016657A1 (de) Vorrichtung zum speichern von niedermolekularen gasen
EP3650614B1 (de) Gebäudekonstruktion
DE102008031344B4 (de) Betriebsverfahren für einen mit einer Vakuumisolation versehenen Kryotank eines Kraftfahrzeugs
DE102021134241B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lockergesteinsprobekörpers und statisches Triaxialgerät
EP3174066B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur druckentlastung und inertisierung von abfallbehältern für radioaktive abfälle
DE102011122215A1 (de) Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit anpassbarem Füllvolumen
DE102007051089A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines veredelten Schaumes und Verwendung desselben
DE102007037709A1 (de) Luftfiltration in insbesondere rohrförmigen Leitungen
DE102005056420A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Stützkerns für die Herstellung eines faserverstärkten Strukturhohlbauteiles und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO2005030510A1 (de) Luftfedersystem
DE102015221738A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriesystemen und Berstvorrichtungen
DE102007021875A1 (de) Behältersystem mit einer Vakuum-Isolationshülle
DE102014202890B4 (de) Verfahren zum Ausschäumen eines Hohlraums und Entlüftungspad zur Verwendung für das Verfahren
DE102013219101A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Kalibration eines Gassensors
DE69201801T2 (de) Sicherheitshülle zum Schäumen von giftige Gase freigebenden Kunststoffen, insbesondere für Phenol- und Urea-Formaldehyd.
DE102018205943A1 (de) Mit Faserverbundwerkstoff verstärkter Druckbehälter und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2019141316A1 (de) Bauelement für ein gebäude u.a.
DE102012023878A1 (de) Aktuatorbaugruppe sowie Gassackmodul mit einer solchen Aktuatorbaugruppe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19758617

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19758617

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1