DE10125821A1

DE10125821A1 - Vent system for fuel tank of vehicle has vent pipe opening into tank filler pipe parallel and in same direction as fuel flow direction which reduces toxic emissions

Info

Publication number: DE10125821A1
Application number: DE2001125821
Authority: DE
Inventors: Manfred Bigalke; Carsten Spengler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-05-26
Filing date: 2001-05-26
Publication date: 2003-02-06

Abstract

The tank vent pipe (4) opens into the tank filler pipe (1) parallel and in the same direction as the fuel flow direction (3). The mouth opening of the vent pipe preferably surrounds in a ring the tank gun (2) inserted in the filler pipe. The pipe resistance of the section of the vent pipe leading to the HC adsorption filter is in relation to the pipe resistance of the section of the vent pipe leading to the filler pipe such that when the tank is filled a maximum of 70% of the gas volume displaced from the tank is guided through the HC filter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks mit darin mündender Tank-Entlüftungsleitung. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 199 36 105 A1 verwiesen. The invention relates to a filler neck of a motor vehicle fuel tank with tank vent line leading into it. The technical environment becomes For example, refer to DE 199 36 105 A1.

Für die gesetzliche Zulassung von Kraftfahrzeugen ist es wichtig, dass hinsichtlich der HC-Emmissionen beim Betanken der Fahrzeuge die festgelegten Grenzwerte nicht überschritten werden. Insbesondere gilt es hierbei, zu vermeiden, dass Kohlenwasserstoff-Dämpfe aus dem Einfüllstutzen heraus unter Passieren der darin eingesteckten Tank-Zapfpistole in nennenswertem Umfang in die Umgebung gelangen. For the legal registration of motor vehicles it is important that regarding the HC emissions when refueling the vehicles specified limit values are not exceeded. In particular, it applies here, to avoid that hydrocarbon vapors from the Filler neck out by passing the tank nozzle into it reach the surrounding area to a significant extent.

Beim einem Tank-Vorgang, d. h. beim Befüllen eines Fahrzeug- Kraftstofftanks wird naturgemäß Luft aus dem Tank verdrängt, und zwar über eine sog. Tank-Entlüftungsleitung. Ein Teil des beim Tank-Vorgang verdrängten Luftvolumens wird dabei über einen Zweig der Tank- Entlüftungsleitung in den oberen Bereich des Einfüllstutzens, insbesondere in den sog. Fixiertopf eingeleitet. Von dort soll diese mit Kohlenwasserstoffen durchsetzte Luftmasse entweder von einer in der Tank-Zapfpistole vorgesehenen Absaugvorrichtung abgesaugt oder wieder in den Tank "mitgerissen" werden, und zwar von dem aus der Tank-Zapfpistole abgegebenen Kraftstoffstrom. Dies hat den positiven Effekt, dass die beim Betanken des Kraftfahrzeugs aus der Umgebung in den Tank mitgenommene Frischluftmenge reduziert wird. Grundsätzlich soll auf die beschriebene Weise vermieden werden, dass Kohlenwasserstoffdämpfe aus dem Einfüllstutzen bzw. aus dem sog. Fixiertopf in die Umgebung gelangen. In a tank operation, i.e. H. when filling a vehicle Fuel tanks are naturally displacing air from the tank, specifically via a so-called tank vent line. Part of the process of refueling displaced air volume is via a branch of the tank Vent line in the upper area of the filler neck, in particular introduced into the so-called fixation pot. From there, this should be with hydrocarbons air mass traversed either by one in the fuel nozzle suction device provided or "carried along" again into the tank are, and that of the dispensed from the fuel nozzle Fuel flow. This has the positive effect that when refueling the Motor vehicle taken from the area in the tank Fresh air volume is reduced. Basically, it should be in the manner described avoid that hydrocarbon vapors from the filler neck or get into the environment from the so-called fixing pot.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass abhängig von der Geometrie sowie den Abmessungen des Einfüllstutzens nur relativ geringe Luftmengen über die Tank-Entlüftungsleitung in den Fixiertopf bzw. Einfüllstutzen eingebracht werden können. Größere Luftmengen führen dort zu einer unerwünschten Druckerhöhung, die zur Folge haben kann, dass HC-Emissionen in die Umgebung stattfinden. However, it has been shown that depending on the geometry and the Dimensions of the filler neck only relatively small amounts of air over the Tank vent line introduced into the fixation pot or filler neck can be. Larger amounts of air lead to an undesirable one Pressure increase that can result in HC emissions in the Surroundings take place.

Hiermit soll daher ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbesserter Einfüllstutzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). This is therefore intended to be compared to the known prior art Improved filler neck according to the preamble of claim 1 are shown (= object of the present invention).

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tank- Entlüftungsleitung mit der Kraftstoff-Strömungsrichtung im Einfüllstutzen im wesentlichen parallel und gleichgerichtet mündet. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche. The solution to this problem is characterized in that the tank Vent line with the fuel flow direction in the filler neck in the flows essentially parallel and rectified. advantageous Further training is the content of the subclaims.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der Druck in einem Fluid eine skalare Größe ist und folglich ungerichtet im Raum wirkt, wohingegen der Impuls, der sich aufgrund von Dynamik ergibt, definiert gerichtet ist. Nun wird bislang der Gasvolumenstrom aus der Tank-Entlüftungsleitung im wesentlichen senkrecht zur Einfüllstutzen-Wand bzw. senkrecht zur Strömungsrichtung des im Einfüllstutzen strömenden Kraftstoffstromes in den Einfüllstutzen eingeleitet. Nachteilig an dieser bisher üblichen Anordnung ist, dass der Impuls des in der Tank-Entlüftungsleitung geführten Gasvolumenstroms hierbei nicht genutzt wird bzw. nicht genutzt werden kann. The invention is based on the knowledge that the pressure in a fluid is a scalar quantity and consequently appears undirected in space, whereas the momentum resulting from dynamics is directed in a defined way. Now So far, the gas volume flow from the tank ventilation line in the essentially perpendicular to the filler neck wall or perpendicular to Flow direction of the fuel flow flowing in the filler neck in initiated the filler neck. A disadvantage of this previously common The arrangement is that the pulse of that is carried in the tank vent line Gas volume flow is not used here or not used can.

Wird hingegen - wie mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen - der durch die Tank-Entlüftungsleitung in den Einfüllstutzen eingeleitete HC- Gasvolumenstrom im wesentlichen parallel sowie gleichgerichtet zur Hauptströmungsrichtung in diesem Einfüllstutzen in Richtung zum Kraftstoff- Tank ausgerichtet, so kann der Impuls des aus der Tank-Entlüftungsleitung austretenden Gasvolumenstroms dazu genutzt werden, dass in diesem Bereich eine Vergrößerung der Saugstrahlwirkung auftritt bzw. dass der in diesem Bereich des Einfüllstutzens (bzw. Fixiertopfes) herrschende Druck reduziert wird. Somit wird sicher vermieden, dass aus diesem Abschnitt heraus HC-Emissionen in die Umgebung erfolgen. However, as suggested by the present invention, the HC- introduced into the filler neck through the tank vent line Gas volume flow essentially parallel and rectified to Main flow direction in this filler neck towards the fuel Tank aligned, so the impulse from the tank vent line escaping gas volume flow to be used in this Range an increase in the suction jet effect occurs or that the in pressure prevailing in this area of the filler neck (or fixing pot) is reduced. This will surely avoid getting out of this section HC emissions occur in the environment.

Zusätzlich zur vorgeschlagenen Maßnahme können weitere Maßnahmen zur Beschleunigung der Gasströmung in der Tank-Entlüftungsleitung vorgesehen sein, um den gewünschten Effekt noch weiter zu steigern. So kann die die Tank-Entlüftungsleitung selbst einen Venturi-Querschnitt aufweisen und/oder in einem venturi-artigen Querschnitt des Einfüllstutzens münden. In addition to the proposed measure, other measures for Acceleration of gas flow in the tank vent line be provided to further increase the desired effect. So it can the tank vent line itself has a Venturi cross section and / or open into a venturi-like cross section of the filler neck.

Die letztgenannten Maßnahmen sind in der beigefügten und im folgenden erläuterten Prinzipskizze eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nicht umgesetzt, jedoch gibt diese Prinzipskizze die vorgeschlagene Anordnung der Tank-Entlüftungsleitung im Einfüllstutzen eines Kfz.'s in einem Längsschnitt gut wieder. The latter measures are in the attached and below not explained schematic diagram of a preferred embodiment implemented, but this outline gives the proposed arrangement the tank ventilation pipe in the filler neck of a motor vehicle in one Longitudinal section well again.

So ist mit der Bezugsziffer 1 der im wesentlichen übliche Einfüllstutzen eines Kfz.-Kraftstofftanks bezeichnet, in welchem eine lediglich symbolhaft dargestellte Tank-Zapfpistole 2 eingeführt werden kann, um aus dieser den nicht dargestellten Kraftstofftank gemäß der Hauptströmungsrichtung 3 mit Kraftstoff zu befüllen. Bekanntermaßen wird hierbei aus dem Kraftstofftank ein Gasvolumenstrom verdrängt, von welchem ein Teil in ein nicht dargestelltes Aktivkohlefilter und der weitere Teil über eine Tank-Entlüftungsleitung 4, von welcher lediglich der Mündungsabschnitt figürlich dargestellt ist, in den Einfüllstutzen 1 eingeleitet wird. Letzteres erfolgt im oberen bzw. äußeren Endbereich des Einfüllstutzens 1 (dem sog. Fixiertopf), um eine nutzbare Saugstrahlwirkung zu erzielen, und dadurch zu verhindern, dass nennenswerte HC-Emissionen in die Umgebung erfolgen. So is denoted a Kfz. fuel tank with the reference numeral 1 the substantially conventional filler neck, in which a filler nozzle only shown symbolically 2 can be inserted to 3 to be filled from this the fuel tank, not shown, according to the main flow direction of fuel. As is known, a gas volume flow is displaced from the fuel tank, part of which is introduced into the filler neck 1 into an activated carbon filter (not shown) and the other part via a tank ventilation line 4 , of which only the mouth section is shown figuratively. The latter takes place in the upper or outer end region of the filler neck 1 (the so-called fixing pot) in order to achieve a usable suction jet effect and thereby to prevent significant HC emissions from occurring in the environment.

Wie ersichtlich mündet die Tank-Entlüftungsleitung 4 im wesentlichen parallel sowie gleichgerichtet zur sog. Hauptströmungsrichtung 3 bzw. zur Kraftstoff-Strömungsrichtung im Einfüllstutzen 1. Durch eine einfache Umlenkung um hier 90° in der Tank-Entlüftungsleitung 4 ist diese Maßnahme einfach umsetzbar. Selbstverständlich ist auch eine strömungsgünstigere Gestaltung der Tank-Entlüftungsleitung 4 möglich, wie überhaupt eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Stets kann jedoch der Impuls des aus der Mündungsöffnung 5 der Tank-Entlüftungsleitung 4 austretenden Gasvolumenstromes 6 dazu genutzt werden, den Druck im oberen Bereich des Einfüllstutzens 1 bzw. des sog. Fixiertopfes zu reduzieren, so dass durch den austretende Gasvolumenstrom 6 dort ein gegenüber dem bekannten Stand reduziertes Druckniveau erreicht wird. As can be seen, the tank ventilation line 4 opens essentially parallel and in the same direction to the so-called main flow direction 3 or to the fuel flow direction in the filler neck 1 . This measure can be implemented simply by a simple deflection by 90 ° here in the tank ventilation line 4 . Of course, a more aerodynamically favorable design of the tank ventilation line 4 is also possible, as a large number of details, in particular of a constructive nature, can be designed quite differently from the exemplary embodiment shown, without departing from the content of the patent claims. However, the impulse of the gas volume flow 6 emerging from the opening 5 of the tank ventilation line 4 can always be used to reduce the pressure in the upper region of the filler neck 1 or the so-called fixing pot, so that the gas volume flow 6 exiting there opposite the one known level reduced pressure level is reached.

Claims

1. filler neck ( 1 ) of a motor vehicle fuel tank with a tank vent line ( 4 ) opening therein, characterized in that the tank vent line ( 4 ) opens with the fuel flow direction ( 3 ) in the filler neck ( 1 ) essentially in parallel and in the same direction ,

2. Filler neck according to claim 1, characterized by a measure for accelerating the gas flow in the tank ventilation line ( 4 ).

3. filler neck according to claim 2, characterized in that the tank ventilation line ( 4 ) has a Venturi cross section or opens into a venturi-like cross section of the filler neck ( 1 ).