DE102008037761A1 - Substructure for motor vehicle operated with gaseous fuel, has exhaust system, through which exhaust gas is delivered outside by exhaust pipe, and gas tank is provided, which is positioned on lower side of base cluster - Google Patents

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Abstract

The substructure (1) has an exhaust system (4), through which the exhaust gas is delivered outside by an exhaust pipe (10). A gas tank (15) is provided, which is positioned on the lower side of a base cluster (2). The exhaust pipe has a non-transverse pathway to the gas tank in vehicle longitudinal direction. The exhaust pipe is guided past the gas tank lateral to the vehicle.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik und betrifft nach ihrer Gattung einen Unterbau eines mit Gaskraftstoff betreibbaren Kraftfahrzeugs gemäß dem Obergriff von Patentanspruch 1.The The present invention is in the field of vehicle technology and refers to their genus a substructure of a gas fuel operable motor vehicle according to the upper handle of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Vor dem Hintergrund steigender Ölpreise werden moderne Kraftfahrzeuge zunehmend für den Betrieb mit Gaskraftstoff ausgerüstet. Als Gaskraftstoffe werden zurzeit hauptsächlich LPG (LPG = Liquified Petroleum Gas), ein Flüssiggas auf Petroleumbasis, und CNG (CNG = Compressed Natural Gas) bzw. Erdgas verwendet.In front the background of rising oil prices Modern motor vehicles increasingly for use with gas fuel equipped. At present, LPG (LPG = Liquified Petroleum gas), a liquid gas based on petroleum, and CNG (CNG = Compressed Natural Gas) or Natural gas used.

Mit Gaskraftstoff betreibbare Kraftfahrzeuge sind mit einem Gastank ausgerüstet, der aus einem oder meist mehreren miteinander verbundenen Druckbehältern besteht, in denen der Gaskraftstoff in verdichteter Form gespeichert wird. Beispielsweise wird CNG mit einem Druck von 200–300 bar im Gastank gespeichert. Aus Kostengründen werden in der industriellen Serienfertigung gewöhnlich stählerne Gasflaschen als Druckbehälter eingesetzt.With Gas fuel operable motor vehicles are equipped with a gas tank equipped, which consists of one or more or more interconnected pressure vessels, in which the gas fuel is stored in compressed form. For example, CNG is stored in the gas tank at a pressure of 200-300 bar. For cost reasons In industrial mass production, usually steel gas cylinders are used as pressure vessels.

Die Gasflaschen werden meist im hinteren Bereich des Fahrzeugs auf der Unterseite der Bodengruppe quer zur Fahrtrichtung zwischen den Längsschwellern positioniert. Eine Befestigung der Stahlflaschen am Fahrzeug erfolgt beispielsweise mittels Spannbänder, die um die Gasflaschen gespannt und an Querträgern zwischen den Längsschwellern befestigt werden. Üblich ist auch eine Positionierung der Gasflaschen in einer Vertiefung des Kofferraumblechs, die ansonsten als Reserveradmulde dient.The Gas cylinders are usually located in the rear of the vehicle on the Bottom of the floor group transverse to the direction of travel between the longitudinal sills positioned. An attachment of the steel bottles on the vehicle takes place for example by means of tension bands, which stretched around the gas bottles and at cross beams between the longitudinal sills be attached. Common is also a positioning of the gas cylinders in a depression the boot plate, which otherwise serves as a spare wheel well.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Fahrzeugunterbau für ein mit Gaskraftstoff betreibbares Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, durch den der obige Nachteil vermieden werden kann.In contrast there is the object of the present invention is to provide a vehicle underbody for a Gas fuel operable motor vehicle available through which the above disadvantage can be avoided.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch einen Fahrzeugunterbau mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.These and further objects are according to the proposal of the invention a vehicle underbody with the features of the independent claim solved. Advantageous embodiments of the invention are characterized by the features the dependent claims specified.

Erfindungsgemäß ist ein Unterbau für ein mit Gaskraftstoff betreibbares Kraftfahrzeug gezeigt. Das Kraftfahrzeug ist zu dessen Antrieb mit einer Brennkraftmaschine versehen, die eine Auspuffanlage umfasst, durch die von der Brennkraftmaschine erzeugtes Abgas über ein Auspuffendrohr ins Freie abgegeben werden kann. Es umfasst weiterhin einen auf der Unterseite einer Bodengruppe (Fahrzeugunterseite) der Karosserie positionierten Gastank zur Speicherung von Gaskraftstoff.According to the invention is a Substructure for a motor vehicle operated with gas fuel shown. The car is provided to the drive with an internal combustion engine, the an exhaust system comprises, by the generated by the internal combustion engine Exhaust over an exhaust pipe can be discharged into the open air. It still includes one on the underside of a floor assembly (vehicle underside) the body positioned gas tank for storage of gas fuel.

Der erfindungsgemäße Unterbau zeichnet sich dadurch aus, dass das Auspuffendrohr einen den Gastank in Fahrzeuglängsrichtung mit nicht querenden Verlauf hat. Es kann zu diesem Zweck, bezogen auf das Fahrzeug, seitlich am Gastank vorbei geführt sein.Of the substructure according to the invention is characterized by the fact that the tailpipe one the gas tank in the vehicle longitudinal direction with non-traversing course. It can be related to this purpose on the vehicle, be led past the side of the gas tank.

Der erfindungsgemäße Fahrzeugunterbau ermöglicht in vorteilhafter Weise gegenüber herkömmlichen mit Gaskraftstoff betreibbaren Kraftfahrzeugen eine Vergrößerung des für den Gastank zur Verfügung stehenden Bauraums, so dass ein größerer Gastank eingebaut werden und das Kraftfahrzeug mehr Gaskraftstoff mitführen kann, wodurch die Reichweite des Fahrzeugs erhöht wird.Of the inventive vehicle underbody allows in advantageously opposite usual With gas fuel operable vehicles an enlargement of the for the Gas tank available standing space, so that a larger gas tank to be installed and the motor vehicle can carry more gas fuel, reducing the range of the vehicle increases becomes.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Unterbaus weist das Auspuffendrohr eine Rohrmündung auf, die sich, in Fahrzeuglängsrichtung mit Blick nach vorne betrachtet, vor einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs befindet, wodurch insbesondere Material und Kosten bei der Herstellung des Unterbaus eingespart werden können.at an advantageous embodiment of the substructure according to the invention has the tailpipe to a pipe mouth, which, in the vehicle longitudinal direction looking to the front, in front of a rear axle of the motor vehicle which, in particular, reduces material and costs in the production of the substructure can be saved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Unterbaus erstreckt sich die Auspuffanlage von einem die Abgaskanäle der Zylinder der Brennkraftmaschine vereinigenden Auspuffkrümmer bis zum Auspuffendrohr zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung, wobei das Auspuffendrohr zumindest in einem Abschnitt einen quer zur Fahrzeugslängsrichtung gerichteten Verlauf hat. Insbesondere in diesem Fall kann es von besonderem Vorteil sein, wenn das Auspuffendrohr eine an einer Fahrzeugseite befindliche Rohrmündung hat.at a further advantageous embodiment of the substructure according to the invention The exhaust system extends from one of the exhaust ports of the cylinder the internal combustion engine unifying exhaust manifold to exhaust tailpipe at least approximately in the vehicle longitudinal direction, wherein the exhaust tailpipe at least in a portion of a transversely to the vehicle longitudinal direction has a directed course. In particular, in this case, it can by be particularly advantageous if the exhaust tailpipe on a vehicle side located pipe mouth Has.

In dem erfindungsgemäßen Unterbau kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn der Gastank in Form wenigstens einer Gasflasche mit einem zylindrischen Flaschenkörper und einem daran angeformten Flaschenhals ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.In the substructure according to the invention It may also be advantageous if the gas tank in the form of at least a gas bottle with a cylindrical bottle body and a molded-on bottle neck is formed, wherein the Cylinder axis transverse to the vehicle longitudinal direction is arranged.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Kraftfahrzeug, das mit einem wie oben beschriebenen Unterbau versehen ist.The Invention further extends to a motor vehicle that with a substructure as described above is provided.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf 1 genommen wird. Es zeigt:The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment, with reference to 1 is taken. It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugunterbaus eines mit Gaskraftstoff betreibbaren Kraftfahrzeugs. 1 An embodiment of the vehicle undercarriage according to the invention of an operable with gas fuel motor vehicle.

Der Fahrzeugunterbau 1 eines mit einer nicht weiters dargestellten Brennkraftmaschine zu dessen Antrieb versehenen Personenkraftfahrzeugs umfasst als Teil der Fahrzeugkarosserie eine aus mehreren Teilen gefügte Bodengruppe, die insgesamt mit der Bezugszahl 2 bezeichnet ist. Die Bodengruppe 2 formt auf ihrer Unterseite einen Mitteltunnel 3, der sich in etwa im Bereich der Fahrzeugmitte in Fahrzeuglängsrichtung von der Fahrzeugfront bis zum Fahrzeugheck erstreckt.The vehicle substructure 1 a passenger vehicle provided with a non-illustrated internal combustion engine for driving it comprises, as part of the vehicle body, a floor group joined from several parts, the total with the reference number 2 is designated. The floor group 2 forms a center tunnel on its underside 3 , which extends approximately in the area of the vehicle center in the vehicle longitudinal direction from the vehicle front to the rear of the vehicle.

Im Mitteltunnel 3 der Bodengruppe 2 ist eine Auspuffanlage 4 teilweise aufgenommen, die wie üblich aus mehreren strömungstechnisch miteinander verbundenen Komponenten besteht. Dies sind in dieser Reihenfolge ein in der Figur nicht dargestellte Abgaskanäle der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine vereinigender Auspuffkrümmer 5, ein Katalysator 6, ein Rohrstück 7, das den Katalysator 6 mit einem Vorschalldämpfer 8 verbindet, ein Endschalldämpfer 9, der über ein nicht erkennbares Rohrstück mit dem Vorschalldämpfer 8 verbunden ist, und ein mit dem Endschalldämpfer 9 verbundenes Auspuffendrohr 10. Die von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgase werden über den Auspuffkrümmer 5 dem Katalysator 6 zugeführt, in dem über eine katalytische Nachverbrennung eine Abgasentgiftung bzw. Schadstoffminderung (Kohlenmonoxid, Stickoxide, unverbrannte Kohlenwasserstoffe) durchgeführt wird. Die beiden Schalldämpfer 8, 9 dienen einer Absorption von Schallenergie bzw. Behinderung der Schallausbreitung, wodurch Auspuffgeräusche vermindert und die Einhaltung entsprechender Geräuschnormen sichergestellt werden kann. Über eine Rohrmündung 19 des zweiten Endstücks 14 bzw. Auspuffendrohrs 10 gelangt der Abgasstrom ins Freie.In the middle tunnel 3 the floor group 2 is an exhaust system 4 partially included, which consists as usual of several fluidically interconnected components. These are in this order, not shown in the figure exhaust ducts of the individual cylinders of the internal combustion engine unifying exhaust manifold 5 , a catalyst 6 , a piece of pipe 7 that's the catalyst 6 with a pre-silencer 8th connects, a rear silencer 9 , which has an unrecognizable pipe section with the front silencer 8th connected, and one with the rear silencer 9 connected tailpipe 10 , The exhaust gases generated by the engine are via the exhaust manifold 5 the catalyst 6 fed, in which an exhaust gas detoxification or pollutant reduction (carbon monoxide, nitrogen oxides, unburned hydrocarbons) is carried out via a catalytic afterburning. The two silencers 8th . 9 serve to absorb sound energy or obstruct the propagation of sound, whereby exhaust noise can be reduced and compliance with appropriate noise standards can be ensured. About a muzzle 19 of the second end piece 14 or tailpipe 10 the exhaust gas flow reaches the outside.

Das Kraftfahrzeug ist in bivalenter Weise neben Flüssigkraftstoff (Benzin) auch mit CNG betreibbar, zu welchem Zweck auf der Unterseite der Bodengruppe 2 ein aus mehreren strömungs technisch miteinander verbundenen, stählernen Gasflaschen bestehender Gastank 15 zur Druckspeicherung von CNG angeordnet ist. In 1 ist lediglich eine einzige Gasflasche des Gastanks 15 erkennbar. Der Gastank 15 ist im Bereich der Hinterachse des Fahrzeugs, auf der Unterseite der Bodengruppe 2 quer zur Fahrt- bzw. Fahrzeuglängsrichtung im Bereich des Mitteltunnels 3 zwischen den beiden Längsschwellern 17 angeordnet. Eine Befestigung am Fahrzeug erfolgt über Spannbänder 16, die jeweils um die Gasflaschen gespannt und an nicht dargestellten Querträgern, die mit den Längsschwellern 17 verbunden sind, befestigt werden.The motor vehicle is bivalent manner in addition to liquid fuel (gasoline) also operated with CNG, for what purpose on the bottom of the floor assembly 2 a gas tank consisting of several technically interconnected, steel gas cylinders 15 for pressurized storage of CNG is arranged. In 1 is only a single gas cylinder of the gas tank 15 recognizable. The gas tank 15 is in the area of the rear axle of the vehicle, on the bottom of the underbody 2 transverse to the travel or vehicle longitudinal direction in the area of the center tunnel 3 between the two longitudinal sills 17 arranged. An attachment to the vehicle via tension bands 16 , which are each stretched around the gas cylinders and not shown cross members, with the longitudinal sills 17 are attached.

Von der Auspuffanlage 4 sind der Auspuffkrümmer 5, der Katalysator 6 und die beiden Schalldämpfer 8, 9 im Mitteltunnel 3 aufgenommen, so dass dieser Abschnitt der Auspuffanlage 4 einen der Fahrzeuglängsrichtung folgenden Verlauf hat. Das Auspuffendrohr 10 weicht hiervon ab und tritt noch vor Erreichen des Gastanks 15 aus dem Mitteltunnel 3 aus. Es ist, bezogen auf das Fahrzeug, in einer in etwa horizontalen Ebene seitlich am Gastank 15 vorbei geführt und hat somit einen den Gastank 15 in Fahrzeuglängsrichtung nicht querenden Verlauf.From the exhaust system 4 are the exhaust manifold 5 , the catalyst 6 and the two silencers 8th . 9 in the middle tunnel 3 included, so this section of the exhaust system 4 one of the vehicle longitudinal direction has following course. The tailpipe 10 deviates from this and still occurs before reaching the gas tank 15 from the center tunnel 3 out. It is, in relation to the vehicle, in an approximately horizontal plane laterally on the gas tank 15 passed and thus has a gas tank 15 in the vehicle longitudinal direction not crossing course.

Das Auspuffendrohr 10 kann zumindest gedanklich in mehrere Abschnitte unterteilt werden. Es enthält einen Querabschnitt 12, der sich in etwa quer zur Fahrzeuglängsrichtung geradlinig erstreckt und mit dem Endschalldämpfer 9 über ein erstes Endstück 11 unmittelbar verbunden ist. Das erste Endstück 11 ist in einer horizontalen Ebene zumindest annähernd in einem Winkel von 90° gekrümmt. Der Querabschnitt 12 geht im Seitenbereich des Fahrzeugs in einen gekrümmten Krümmungsabschnitt 13 über, durch den das Auspuffendrohr 10 seitlich des Gastanks 15 wieder einen in Fahrzeuglängsrichtung gerichteten Verlauf erlangt. Der Krümmungsabschnitt 13 geht schließlich in ein zweites Endstück 14 über, das in einer vertikalen Ebene zumindest annähernd in einem Winkel von 90° nach unten gekrümmt ist und über die Rohrmündung 19 die Abgase im Seitenbereich des Fahrzeugs freigibt. Die Rohrmündung 19 befindet sich in Fahrzeuglängs richtung vor (frontseitig) der Hinterachse des Kraftfahrzeugs. Das zweite Endstück 14 ist zu seiner Befestigung an der Bodengruppe 2 über eine Aufhängung 18 an die Unterseite der Bodengruppe 2 geschweißt.The tailpipe 10 can be at least mentally divided into several sections. It contains a cross section 12 which extends in a straight line approximately transversely to the vehicle longitudinal direction and with the rear silencer 9 over a first tail 11 is directly connected. The first tail 11 is curved in a horizontal plane at least approximately at an angle of 90 °. The cross section 12 goes in the side area of the vehicle in a curved curve section 13 over, through which the tailpipe 10 side of the gas tank 15 again obtained a directed in the vehicle longitudinal direction course. The curvature section 13 finally goes into a second tail 14 over which is curved in a vertical plane at least approximately at an angle of 90 ° downwards and over the pipe mouth 19 releases the exhaust gases in the side area of the vehicle. The muzzle 19 located in the vehicle longitudinal direction in front (front) of the rear axle of the motor vehicle. The second tail 14 is to his attachment to the underbody 2 over a suspension 18 to the bottom of the underbody 2 welded.

Durch die Form des am Gastank 15 seitlich vorbei geführten bzw. den Gastank 15 (teilweise) seitlich umgebenden Auspuffendrohrs 10, steht dem Gastank 15 im Vergleich zu herkömmlichen gattungsgemäßen Kraftfahrzeugen mehr Bauraum zur Verfügung, so dass der Gastank 15 größer dimensioniert werden kann. Wie Versuche der Anmelderin gezeigt haben, kann das Füllvolumen des Gastanks 15 durch diese Maßnahme um mehr als 10% erhöht werden, wodurch in vorteilhafter Weise die Reichweite des Fahrzeugs erhöht ist. Zudem können Toleranzprobleme beim Einbau des Gastanks 15 und der Auspufffanlage 4 vermieden werden. Aufgrund des seitlichen Vorbeiführens der Auspuffanlage 4 am Gastank 15 kann die Auspuffanlage in einfacher Weise an der Fahrzeugkarosserie montiert oder demontiert werden. Da das Auspuffendrohr 10 kürzer als bei herkömmlichen gattungsgemäßen Fahrzeugen ausgelegt werden kann, können in vorteilhafter Weise Material und Kosten, insbesondere für Hitzeschilde im hinteren Bereich des Fahrzeugs, eingespart werden.By the shape of the gas tank 15 guided sideways or the gas tank 15 (partially) laterally surrounding exhaust tailpipe 10 , is the gas tank 15 compared to conventional generic motor vehicles more space available, so that the gas tank 15 can be sized larger. As experiments by the applicant have shown, the filling volume of the gas tank 15 be increased by more than 10% by this measure, which advantageously the range of the vehicle is increased. In addition, tolerance problems during installation of the gas tank 15 and the exhaust system 4 be avoided. Due to the lateral passing of the exhaust system 4 at the gas tank 15 The exhaust system can be mounted or dismounted in a simple manner to the vehicle body. Because the tailpipe 10 can be designed shorter than in conventional generic vehicles, material and cost, especially for heat shields in the rear of the vehicle, can be saved in an advantageous manner.

11
Fahrzeugunterbauvehicle underbody
22
Bodengruppeunderbody
33
Mitteltunnelcenter tunnel
44
Auspuffanlageexhaust system
55
Auspuffkrümmerexhaust
66
Katalysatorcatalyst
77
Rohrstückpipe section
88th
Vorschalldämpfersilencer
99
Endschalldämpfermuffler
1010
Auspuffendrohrtailpipe
1111
erstes Endstückfirst tail
1212
Querabschnittcross section
1313
Krümmungsabschnittcurved section
1414
zweites Endstücksecond tail
1515
Gastankgas tank
1616
Spannbandstrap
1717
Längsschwellerlongitudinal sills
1818
Aufhängungsuspension
1919
Rohrmündungmuzzle

Claims (7)

Unterbau (1) eines mit Gaskraftstoff betreibbaren Kraftfahrzeugs, das mit einer Auspuffanlage (4), durch die Abgas über ein Auspuffendrohr (10) ins Freie abgegeben werden kann, und einem auf der Unterseite einer Bodengruppe (2) positionierten Gastank (15) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auspuffendrohr (10) einen den Gastank (15) in Fahrzeuglängsrichtung nicht querenden Verlauf hat.Substructure ( 1 ) of a gas fuel vehicle which is equipped with an exhaust system ( 4 ), through the exhaust gas via a tailpipe ( 10 ) can be discharged to the outside, and one on the bottom of a floor assembly ( 2 ) positioned gas tank ( 15 ), characterized in that the exhaust tailpipe ( 10 ) one the gas tank ( 15 ) has non-transverse course in the vehicle longitudinal direction. Unterbau (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auspuffendrohr (10), bezogen auf das Fahrzeug, seitlich am Gastank (15) vorbei geführt ist.Substructure ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the exhaust tailpipe ( 10 ), relative to the vehicle, on the side of the gas tank ( 15 ) is passed by. Unterbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auspuffendrohr (10) eine Rohrmündung (19) hat, die sich in Fahrzeuglängsrichtung frontseitig einer Fahrzeughinterachse befindet.Substructure ( 1 ) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the exhaust tailpipe ( 10 ) a muzzle ( 19 ), which is located in the vehicle longitudinal direction front of a vehicle rear axle. Unterbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auspuffanlage (4) bis zum Auspuffendrohr (10) zumindest annähernd in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und das Auspuffendrohr (10) zumindest in einem Abschnitt (12) einen quer zur Fahrzeugslängsrichtung gerichteten Verlauf hat.Substructure ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the exhaust system ( 4 ) to the exhaust pipe ( 10 ) extends at least approximately in the vehicle longitudinal direction and the exhaust tailpipe ( 10 ) at least in one section ( 12 ) has a transverse to the vehicle longitudinal direction course. Unterbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auspuffendrohr (10) eine an einer Fahrzeugseite befindliche Rohrmündung (19) aufweist.Substructure ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the exhaust tailpipe ( 10 ) a located on a vehicle side muzzle ( 19 ) having. Unterbau (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gastank (15) in Form wenigstens einer Gasflasche mit einem zylindrischen Flaschenkörper und einem daran angeformten Flaschenhals ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.Substructure ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gas tank ( 15 ) is formed in the form of at least one gas cylinder with a cylindrical bottle body and a neck formed thereon, wherein the cylinder axis is arranged transversely to the vehicle longitudinal direction. Kraftfahrzeug mit einem Unterbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Motor vehicle with a substructure according to one of claims 1 to 6th
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