DE102009036261A1

DE102009036261A1 - Kraftstoffbehälter

Info

Publication number: DE102009036261A1
Application number: DE200910036261
Authority: DE
Inventors: Gregor Dr.-Ing. Renner; Stefan Espig; Hans Dipl.-Ing. Hartmann (Fh)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2009-08-05
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter (1) mit einem Schwimmkörper (10), an welchem eine Entnahmeleitung (12) zum Entnehmen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (1) befestigt ist. Hierbei weist der Schwimmkörper (10) eine Dichte auf, welche größer ist als die Dichte vom Kraftstoff und geringer als die Dichte eines von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums. Der Kraftstoffbehälter (1) umfasst einen Sensor (13), mittels welchem ein Niveau des von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums in dem Kraftstoffbehälter (1) erfassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter mit einem Schwimmkörper, an welchem eine Entnahmeleitung zum Entnehmen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter befestigt ist. Der Schwimmkörper weist eine Dichte auf, welche größer ist als die Dichte von Kraftstoff und geringer als die Dichte eines von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums.
Ein solcher Kraftstoffbehälter ist aus der DE 1 126 805 B1 bekannt. Hierbei ist in einem Vorratsbehälter für einen Brennstoff, beispielsweise Rohöl, ein Schwimmer angeordnet. Der Schwimmer trägt eine Saugleitung und weist eine Dichte auf, welche geringer ist als von dem Rohöl aufgrund des höheren spezifischen Gewichts abgeschiedenes Wasser. Eine Öffnung der Saugleitung ist an dem die Saugleitung tragenden Schwimmer so angeordnet, dass die Saugleitungsöffnung nicht in das Wasser eintauchen kann. Dies verhindert ein Ansaugen von Wasser über die Saugleitung.
Als nachteilig bei einem derartigen Kraftstoffbehälter ist der Umstand anzusehen, dass es in diesem zu einer vergleichsweise großen Ansammlung von abgeschiedenem Wasser kommen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen verbesserten Kraftstoffbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftstoffbehälter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
In dem erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälter ist ein Schwimmkörper angeordnet, an welchem eine Entnahmeleitung zum Entnehmen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter befestigt ist. Der Schwimmkörper weist eine Dichte auf, welche größer ist als die Dichte von Kraftstoff und geringer als die Dichte eines von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums. Des Weiteren umfasst der Kraftstoffbehälter einen Sensor, mittels welchem ein Niveau des von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums in den Kraftstoffbehälter erfassbar ist. Dadurch ist es möglich, auf ein hohes Niveau des abzutrennenden Mediums zu reagieren. So kann etwa bei einem hohen Füllstand des Mediums in dem Kraftstoffbehälter dasselbe aus dem Kraftstoffbehälter abgelassen werden. Es ist so ein verbesserter Kraftstoffbehälter geschaffen.
Der Kraftstoffbehälter ist insbesondere in einem Fahrzeug vorteilhaft einsetzbar, welches ein Dieseleinspritzsystem aufweist. Generell reagiert nämlich ein Dieseleinspritzsystem empfindlich auf Wasser, insbesondere jedoch ein Dieseleinspritzsystem mit einem hohen Dieseldurchsatz wie es beispielsweise bei einem Einspritzsystem mit einem Verteilerrohr (Common-Rail-System) der Fall ist, in welchem der Kraftstoff unter Hochdruck gespeichert wird. Bei einem solchen Dieseleinspritzsystem kann der Durchsatz 160 Liter pro Stunde bis 200 Liter pro Stunde betragen.
Wird nun Dieselkraftstoff durch Wasser verdünnt, nimmt seine Schmierfähigkeit ab. In dem Hochdrucksystem kann der verdünnte Dieselkraftstoff die Hochdruckpumpe so schädigen, dass ein Pumpen nicht mehr möglich ist und/oder es können die Dieselinjektoren durch Korrosion sehr stark in ihrer Funktionalität beeinträchtigt werden.
Während bei Kraftstofffiltern mit Wasserabscheidern bei steigendem Durchsatz der Abscheidegrad deutlich abnimmt, beispielsweise von einer Abscheidung von 90% des im Kraftstoff vorhandenen Wassers bei einem Durchsatz von 50 Liter pro Stunde auf einen Abscheidegrad von weniger als 50% bei einem großen Durchsatz, kann mit dem vorliegend beschriebenen Kraftstoffbehälter dafür gesorgt werden, dass auch bei einem hohen Durchsatz an Kraftstoff über die Entnahmeleitung lediglich Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter entnommen wird.
Auch der Umstand, dass bei einem längeren Fahrzeugstillstand sich Wasser am Boden des Kraftstoffbehälters sammeln kann, ist mit dem vorliegend beschriebenen Kraftstoffbehälter beherrschbar. Auch wenn sich nämlich am Boden des Kraftstoffbehälters Wasser angesammelt hat, ist vermeidbar, dass ein unerwünscht hoher Anteil an Wasser in das Einspritzsystem gelangen kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor als aufgrund eines Kontakts mit dem von dem Kraftstoff abzutrennenden Medium betätigbarer elektrischer Schalter ausgebildet. Dadurch ist ein sehr einfacher, kostengünstiger und zuverlässiger Sensor bereitgestellt.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Schwimmkörper innerhalb einer in dem Kraftstoffbehälter ausgebildeten Förderkammer ausgebildet ist, in welche der zu entnehmende Kraftstoff einbringbar ist. Eine solche Förderkammer, welche auch als Schlingertopf bezeichnet wird, sorgt dafür, dass auch bei einem vergleichsweise niedrigen Füllstand des Kraftstoffs in dem Kraftstoffbehälter und/oder bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs eine ausreichende Kraftstoffversorgung gewährleistet ist.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt schematisch einen Dieseltank für ein Fahrzeug.
Ein in der Figur gezeigter Dieseltank 1 weist in seinem Boden eine Einbuchtung 2 auf, seitlich derer sich eine jeweilige Vertiefung 3 befindet. Aus den zwei Vertiefungen 3 fördert jeweils eine Saugstrahlpumpe 4, welche von durch eine Rücklaufleitung 5 strömendem Diesel gespeist wird, Diesel in einen Schlingertopf 6. Über ein Ventil 7 kann die über einen jeweiligen Auslass 8 in den Schlingertopf 6 eingebrachte Dieselmenge eingestellt werden.
Der Schlingertopf 6 sorgt dafür, dass auch bei einem niedrigen Füllstand in dem Dieseltank 1 oder bei einer Kurvenfahrt des den Dieseltank 1 aufweisenden Fahrzeugs Kraftstoff aus dem Dieseltank 1 mittels einer elektrischen Kraftstoffpumpe 9 entnommen werden kann.
In dem Schlingertopf 6 ist ein Schwimmkörper 10 angeordnet, dessen Dichte größer ist als die Dichte von Kraftstoff, jedoch geringer als die Dichte von dem aus dem Kraftstoff abzutrennendem Wasser. Der Schwimmkörper 10 ist über Führungsstangen 11 geführt, welche für ein reibungsarmes und gleichmäßiges Auf- und Abbewegen des Schwimmerkörpers 10 in dem Schlingertopf 6 sorgen, je nachdem wie hoch ein Niveau des von dem Diesel abgetrennten Wassers in dem Schlingertopf 6 ist.
In alternativen Ausführungsformen des Dieseltanks 1 kann ergänzend oder alternativ durch wenigstens eine Wand des Schlingertopfs 6 ein Führungselement zum Führen des Schwimmkörpers 10 bereitgestellt sein.
An dem Schwimmkörper 10 ist ein flexibler Entnahmeschlauch 12 befestigt, dessen Ansaugöffnung oberhalb des Schwimmkörpers 10 angeordnet ist. Befindet sich nun mit Wasser verunreinigter Diesel in dem Dieseltank 1, so sammelt sich das Wasser während eines längeren Stillstands des Fahrzeugs in den Vertiefungen 3 am Boden des Dieseltanks 1 an. Wird nun das Fahrzeug neu gestartet, so fördern die Saugstrahlpumpen 4 zunächst überwiegend das abgetrennte Wasser in den Schlingertopf 6. Hier schwimmt nun der Schwimmer 10 mit dem an diesem angeordneten Entnahmeschlauch 12 auf dem Wasser auf. Durch die oberhalb des Wasserspiegels angeordnete Ansaugöffnung des Entnahmeschlauchs 12 ist sichergestellt, dass die elektrische Kraftstoffpumpe 9 über den Entnahmeschlauch 12 dennoch stets Diesel aus dem Schlingertopf 6 ansaugt. Der flexible Entnahmeschlauch 12 ist gegenüber der elektrischen Kraftstoffpumpe 9 beweglich und kann so besonders gut einem sich ändernden Niveau des Wassers in dem Schlingertopf 6 folgen.
An einer der Führungsstangen 11, in alternativen Ausführungsformen gegebenenfalls an einer Wand des Schlingertopfs 6, ist vorliegend ein elektrischer Schalter 13 angeordnet, welcher durch Kontakt mit dem in dem Schlingertopf 6 abgeschiedenen Wasser betätigt wird. Steigt also das Niveau des Wassers in dem Schlingertopf 6 bis auf die Höhe des elektrischen Schalters 13, so wird dieser hohe Wasserstand signalisiert und beispielsweise an ein Steuergerät rückgemeldet. Es können dann Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, etwa ein automatisches und/oder manuelles Ablassen zumindest eines Teils des sich in dem Schlingertopf 6 befindenden Wassers.
Alternativ können auch mehrere Schalter 13 oder dergleichen Sensoren für unterschiedlich hohe Wasserstände in dem Schlingertopf 6 vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Dieseltank
2: Einbuchtung
3: Vertiefung
4: Saugstrahlpumpe
5: Rücklaufleitung
6: Schlingertopf
7: Ventil
8: Aulass
9: Kraftstoffpumpe
10: Schwimmkörper
11: Führungsstange
12: Entnahmeschlauch
13: Schalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 1126805 B1 [0002]

Claims

Kraftstoffbehälter mit einem Schwimmkörper (10), an welchem eine Entnahmeleitung (12) zum Entnehmen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (1) befestigt ist, wobei der Schwimmkörper (10) eine Dichte aufweist, welche größer ist als die Dichte von Kraftstoff und geringer als die Dichte eines von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffbehälter (1) einen Sensor (13) umfasst, mittels welchem ein Niveau des von dem Kraftstoff abzutrennenden Mediums in dem Kraftstoffbehälter (1) erfassbar ist.
Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als aufgrund eines Kontakts mit dem von dem Kraftstoff abzutrennenden Medium betätigbarer elektrischer Schalter (13) ausgebildet ist.
Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (10) mittels wenigstens eines Führungselements (11) in dem Kraftstoffbehälter geführt ist.
Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (10) innerhalb einer in dem Kraftstoffbehälter (1) ausgebildeten Förderkammer (6) angeordnet ist, in welche der zu entnehmende Kraftstoff, insbesondere mittels wenigstens einer Pumpeinrichtung (4), einbringbar ist.
Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeleitung (12) beweglich an einer in dem Kraftstoffbehälter (1) angeordneten Kraftstofffördereinrichtung (9) gehalten ist.