DE10037824B4

DE10037824B4 - Vorrichtung zum Verhindern des Einführens einer Zapfpistole

Info

Publication number: DE10037824B4
Application number: DE10037824A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. Gzik
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: DE10037824A1; US6382270B1; US20020020465A1

Abstract

Vorrichtung zum Verhindern des Einführens einer Zapfpistole (6') für bleifreien Kraftstoff in den Einfüllstutzen (5) eines Kraftstoffbehälters (4) eines mit einer Dieselbrennkraftmaschine (2) ausgestatteten Kraftfahrzeugs (1), wobei in dem Einfüllstutzen (5) wenigstens ein Öffnungselement (10) und wenigstens ein Sperrelement (9) zum Absperren des Einfüllstutzens (5) angeordnet ist, wobei das Sperrelement (9) in seiner Ruhestellung den Einfüllstutzen (5) absperrt und wobei beim Einführen einer Zapfpistole (6) für Diesel-Kraftstoff in den Einfüllstutzen (5) das wenigstens eine Öffnungselement (10) ein Signal zum Öffnen des Sperrelements (9) erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Einführens einer Zapfpistole für bleifreien Kraftstoff in den Einfüllstutzen eines Kraftstoffbehälters eines mit einer Dieselbrennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 36 41 274 A1 und der DE 196 39 825 A1 sind Betankungssperren für die Einfüllstutzen von Kraftstoffbehältern bekannt, mit denen bei Kraftfahrzeugen, die ausschließlich mit bleifreiem Kraftstoff betankt werden dürfen, das Einführen von Zapfpistolen für verbleiten Kraftstoff oder für Diesel-Kraftstoff verhindert werden kann.
Derartige Betankungssperren haben sich über Jahre hinweg bewährt und sie dienen noch immer dazu, Beschädigungen von Brennkraftmaschinen bzw. von Katalysatoren solcher Kraftfahrzeuge zuverlässig zu verhindern. Es ist jedoch zu bemerken, dass solche Sperren verhältnismäßig einfach zu konstruieren sind, da die Zapfpistolen für bleifreien Kraftstoff einen geringeren Durchmesser aufweisen als die Zapfpistolen für verbleiten Kraftstoff oder für Diesel-Kraftstoff und somit ein Einführen der genannten Zapfpistolen bereits prinzipiell verhindert wird.
Bei Kraftfahrzeugen mit Diesel-Brennkraftmaschinen verhält es sich jedoch genau umgekehrt, so dass solchen Fahrzeugen problemlos bleifreier Kraftstoff aus den Zapfpistolen mit geringerem Durchmesser zugeführt werden kann. Bei herkömmlichen Dieselbrennkraftmaschinen, die nach dem Vorkammer-Prinzip arbeiten, ist dies kein ernstzunehmendes Problem, insbesondere im Winter wird sogar das Zutanken von bis zu 30% Benzin zum Diesel-Kraftstoff empfohlen, um das so genannte Versulzen des Diesel-Kraftstoffs bei niedrigen Temperaturen zu verhindern.
Was bei den älteren Vorkammer-Dieselbrennkraftmaschinen unproblematisch ist, kann jedoch bei den immer häufiger anzutreffenden Common-Rail-Dieselbrennkraftmaschinen zu erheblichen Beschädigungen führen, da die Hochdruckpumpe solcher Brennkraftmaschinen den Diesel-Kraftstoff zu ihrer Schmierung benötigt. Wird nun Otto-Kraftstoff, insbesondere bleifreies Benzin, in einer größeren Menge bei solchen Dieselbrennkraftmaschinen getankt, kann es in der Hochdruckpumpe sehr schnell zu einer Mangelschmierung kommen, so dass diese blockiert und ein weiteres Betreiben der Brennkraftmaschine nicht möglich ist. Tatsächlich hat dies schon zu liegen gebliebenen Fahrzeugen samt der damit verbundenen Unannehmlichkeiten geführt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es bei mit einer Dieselbrennkraftmaschine ausgestatteten Kraftfahrzeugen verhindert wird, dass Zapfpistolen für bleifreien Kraftstoff in den Einfüllstutzen eingeführt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Sperrelement verhindert prinzipiell das Einführen einer Zapfpistole in den zu dem Kraftstoffbehälter führenden Einfüllstutzen. Erst wenn das wenigstens eine, mit dem Sperrelement zusammenwirkende Öffnungselement ein entsprechendes Signal erzeugt, öffnet sich das Sperrelement und gibt den Zugang zu dem Einfüllstutzen frei. Dies geschieht jedoch vorteilhafter weise nur beim Einführen einer Zapfpistole für Diesel-Kraftstoff und es wird auf diese Weise äußerst wirksam das Einführen einer Zapfpistole für bleifreien Kraftstoff und somit das Betanken des Kraftstoffbehälters mit bleifreiem Kraftstoff verhindert.
Auf diese Weise kann es nicht mehr vorkommen, dass in ein Kraftfahrzeug mit einer Dieselbrennkraftmaschine bleifreier Kraftstoff getankt wird, was insbesondere bei nach dem Common-Rail-Prinzip arbeitenden Dieselbrennkraftmaschinen eine zuverlässige Funktion derselben gewährleistet. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass es nicht erforderlich ist, vorhandene Zapfpistolen umzurüsten, wie dies beispielsweise bei der Einführung von bleifreiem Kraftstoff der Fall war.
Eine sehr funktionssichere und mit geringem konstruktivem Aufwand zu realisierende Ausführung der Erfindung kann sich ergeben, wenn am inneren Umfang des Einfüllstutzens wenigstens zwei in den Einfüllstutzen hineinragende Öffnungselemente angeordnet sind, die einen derartigen Abstand voneinander aufweisen, dass eine in den Einfüllstutzen eingeführte Zapfpistole für bleifreien Kraftstoff wenigstens eines der Öffnungselemente nicht berührt und dass eine in den Einfüllstutzen eingeführte Zapfpistole für Diesel-Kraftstoff sämtliche Öffnungselemente berührt, wobei beim gleichzeitigen Berühren sämtlicher Öffnungselemente diese ein Signal zum Öffnen des Sperrelements erzeugen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die wenigstens zwei Öffnungselemente als Berührungssensoren ausgebildet sein, welche ein elektrisches Signal zum Öffnen des Sperrelements erzeugen. Eine solche, gleichermaßen einfache und kostengünstig umsetzbare Lösung ließe sich gegebenenfalls auch bei bereits bestehenden Kraftfahrzeugen nachrüsten, wobei gleichzeitig eine sehr sichere Funktion aufgrund der elektronisch arbeitenden Berührungssensoren gegeben wäre.
Alternativ könnten die wenigstens zwei Öffnungselemente auch als in den Einfüllstutzen ragende Nocken ausgebildet sein, deren Abstand voneinander größer als der äußere Durchmesser einer Zapfpistole für bleifreien Kraftstoff wäre, wobei die Nocken bei Berührung durch eine Zapfpistole für Diesel-Kraftstoff das Sperrelement freigeben würden. Auch diese Ausführungsform wäre als Nachrüstlösung denkbar und würde eine Funktion auch unabhängig von einer Stromversorgung gewährleisten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand des prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Kraftstoffbehälter;
2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus 3.
1 zeigt in sehr schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Dieselbrennkraftmaschine 2, die im vorliegenden Fall nach dem Common-Rail-Prinzip arbeitet. Mit der Dieselbrennkraftmaschine 2 ist über eine Kraftstoffleitung 3 ein Kraftstoffbehälter 4 verbunden. Der Kraftstoffbehälter 4 ist in bekannter Weise mit einem Einfüllstutzen 5 versehen, über den der Kraftstoffbehälter 4 mittels einer Zapfpistole 6 aus einer Zapfsäule 7 mit Diesel-Kraftstoff befüllt werden kann.
Um das Einführen einer Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff in den Einfüllstutzen 5 des Kraftstoffbehälters 4 zu verhindern, ist in dem Einfüllstutzen 5 des Kraftstoffbehälters 4 eine Vorrichtung 8 untergebracht, von der in 2 eine erste Ausführungsform näher dargestellt ist.
Die Vorrichtung 8 gemäß 2 weist ein den Einfüllstutzen 5 verschließendes Sperrelement 9 auf, welches in seiner Ruhestellung das Einführen sowohl der Zapfpistole 6 für Diesel-Kraftstoff als auch das Einführen von Zapfpistolen 6' für bleifreien Kraftstoff, die bekanntermaßen einen kleineren Außendurchmesser aufweisen, prinzipiell verhindert. Am inneren Umfang des Einfüllstutzens 5 sind im vorliegenden Fall auf dem Sperrelement 9 drei in den Einfüllstutzen 5 hineinragende Öffnungselemente 10 angeordnet, die bei dieser Ausführungsform als Berührungssensoren 10a ausgebildet sind.
Die Berührungssensoren 10a weisen einen derartigen Abstand voneinander auf, dass eine in den Einfüllstutzen 5 eingeführte Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff zumindest eines der Berührungssensoren 10a nicht berührt. Hierdurch ist ein Öffnen des Sperrelements 9 nicht möglich und die Zapfpistole 6 kann somit nur bis zu dem Sperrelement 9 in den Einfüllstutzen 5 eingeführt werden, wodurch ein Betanken des Kraftstoffbehälters 4 mit bleifreiem Kraftstoff verhindert wird. Der Durchmesser der Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff ist durch den inneren gestrichelten Kreis in 2 dargestellt.
Wird jedoch die Zapfpistole 6 für Diesel-Kraftstoff in den Einfüllstutzen 5 eingeführt, so berührt sie aufgrund ihres größeren Durchmessers, der mit der äußeren gestrichelten Linie angedeutet ist, sämtliche Öffnungselemente 10, welche beim gleichzeitigen Berühren ein Signal zum Öffnen des Sperrelements 9 erzeugen. Aufgrund der Ausführung der Öffnungselemente 10 als Berührungssensoren 10a handelt es sich in diesem Fall um ein elektrisches Signal, welches beispielsweise dafür sorgen kann, dass das Sperrelement 9 in das Innere des Einfüllstutzens 5 weg geklappt wird. Hierzu sollte das Sperrelement 9 dann als Klappe ausgebildet sein. Alternativ könnte das Sperrelement 9 auch als Schieber ausgebildet sein und in radialer Richtung weg bewegt werden.
Statt der dargestellten drei Öffnungselemente 10 können auch lediglich zwei Öffnungselemente 10 vorgesehen sein, wobei in jedem Fall sichergestellt sein muss, dass die Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff nicht gleichzeitig beide Öffnungselemente 10 berühren könnte, die Zapfpistole 6 für Diesel-Kraftstoff jedoch stets sämtliche Öffnungselemente 10 berühren würde. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wäre auch jede andere Anzahl von Öffnungselementen 10 denkbar. Dies gilt auch für die nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung 8.
In 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung 8 sehr schematisch dargestellt, wobei ebenfalls am inneren Umfang des Einfüllstutzens 5 drei Öffnungselemente 10 vorgesehen sind. Diese Öffnungselemente 10 sind als in den Einfüllstutzen 5 ragende Nocken 10b ausgebildet, deren Abstand zueinander wiederum größer als der äußere Durchmesser der Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff ist, und die im vorliegenden Fall um jeweils 120° versetzt zueinander angeordnet sind. Wiederum sind der Durchmesser der Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff und der Durchmesser der Zapfpistole 6 für Diesel-Kraftstoff als gestrichelte Kreise mit kleinem bzw. großem Durchmesser dargestellt.
Wird nun die Zapfpistole 6, wie in 4 dargestellt, in den Einfüllstutzen 5 eingeführt, so drückt sie gleichzeitig auf die drei Nocken 10b, welche dadurch jeweils um eine senkrecht zu einer Mittelachse 11 des Einfüllstutzens 5 verlaufende Achse 12 verschwenken. Das Sperrelement 9 ist in drei gleich große Segmente 9b unterteilt und es ist jeweils ein Segment 9b über ein nach außen ragendes Hebelelement 13 einem der Nocken 10b zugeordnet. Jeder einzelne Nocken 10b drückt dann auf das zugeordnete Hebelelement 13, welches auf diese Weise für ein Verschwenken der Segmente 9b um eine ebenfalls senkrecht zu der Mittelachse 11 verlaufende Achse 14 sorgt. Durch dieses Verschwenken der Segmente 9b wird der Einfüllstutzen 5 für die Zapfpistole 6 freigegeben. Hierbei sind die Nocken 10b und die Hebelelemente 13 durch Federelemente 15 bzw. 16 in ihrer Geschlossenstellung gehalten, wodurch beim Entnehmen der Zapfpistole 6 die Vorrichtung 8 wieder in ihre Sperrstellung zurückkehrt.
Es ist zu erkennen, dass die Zapfpistole 6' für bleifreien Kraftstoff nicht gleichzeitig alle drei Nocken 10b berühren kann und es aus diesem Grund nicht möglich ist, eine solche Zapfpistole 6' in den Einfüllstutzen 5 einzuführen.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung könnte am inneren Umfang des Einfüllstutzens 5 auch lediglich ein Öffnungselement 10 angeordnet sein, welches beispielsweise durch Induzieren eines Magnetfeldes den Durchmesser der Zapfpistole 6 feststellen und bei korrektem Durchmesser den Einfüllstutzen 5 durch Entfernen des Sperrelementes 9, z. B. durch ein elektrisches Signal, freigibt.

Claims

Vorrichtung zum Verhindern des Einführens einer Zapfpistole (6') für bleifreien Kraftstoff in den Einfüllstutzen (5) eines Kraftstoffbehälters (4) eines mit einer Dieselbrennkraftmaschine (2) ausgestatteten Kraftfahrzeugs (1), wobei in dem Einfüllstutzen (5) wenigstens ein Öffnungselement (10) und wenigstens ein Sperrelement (9) zum Absperren des Einfüllstutzens (5) angeordnet ist, wobei das Sperrelement (9) in seiner Ruhestellung den Einfüllstutzen (5) absperrt und wobei beim Einführen einer Zapfpistole (6) für Diesel-Kraftstoff in den Einfüllstutzen (5) das wenigstens eine Öffnungselement (10) ein Signal zum Öffnen des Sperrelements (9) erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am inneren Umfang des Einfüllstutzens (5) wenigstens zwei in den Einfüllstutzen (5) hineinragende Öffnungselemente (10) angeordnet sind, die einen derartigen Abstand voneinander aufweisen, dass eine in den Einfüllstutzen (5) eingeführte Zapfpistole (6') für bleifreien Kraftstoff wenigstens eines der Öffnungselemente (10) nicht berührt und dass eine in den Einfüllstutzen (5) eingeführte Zapfpistole (6) für Diesel-Kraftstoff sämtliche Öffnungselemente (10) berührt, wobei beim gleichzeitigen Berühren sämtlicher Öffnungselemente (10) diese ein Signal zum Öffnen des Sperrelements (9) erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Öffnungselemente (10) als Berührungssensoren (10a) ausgebildet sind, welche ein elektrisches Signal zum Öffnen des Sperrelements (9) erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Öffnungselemente (10) als in den Einfüllstutzen (5) ragende Nocken (10b) ausgebildet sind, deren Abstand voneinander größer als der äußere Durchmesser einer Zapfpistole (6') für bleifreien Kraftstoff ist, wobei die Nocken (10b) bei Berührung durch eine Zapfpistole (6) für Diesel-Kraftstoff das Sperrelement (9) freigeben.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (10b) bei Berührung durch eine Zapfpistole (6) für Diesel-Kraftstoff um eine wenigstens annähernd senkrecht zu einer Achse (11) des Einfüllstutzens (5) verlaufenden Achse (12) verschwenken, wobei das Sperrelement (9) in Segmente (9b) unterteilt ist, wobei jeweils ein Segment (9b) einem Nocken (10b) zugeordnet ist, und wobei durch Verschwenken der Nocken (10b) die Segmente (9b) des Sperrelements (9) derart um eine senkrecht zu der Achse (11) verlaufenden Achse (14) verschwenken, dass das Sperrelement (9) den Einfüllstutzen (5) freigibt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (9b) über nach außen ragende Hebelelemente (13) mit den Nocken (10b) in Eingriff stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken (10b) und die Hebelelemente (13) durch Federelemente (15, 16) in ihrer Geschlossenstellung gehalten sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass drei wenigstens annähernd gleichmäßig am inneren Umfang des Einfüllstutzens (5) verteilte Nocken (10b) mit zugeordneten Hebelelementen (13) vorgesehen sind, und dass das Sperrelement (9) in drei Segmente (9b) unterteilt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am inneren Umfang des Einfüllstutzens (5) ein Öffnungselement (10) angeordnet ist, welches durch Induzieren eines Magnetfeldes den Durchmesser der Zapfpistole (6, 6') feststellt und bei einem bestimmten Durchmesser das Sperrelement (9) freigibt.