DE102004054114A1 - Speicher eines Fahrzeuges - Google Patents
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Abstract
Speicher
eines Fahrzeuges, aufweisend eine Trennwand (9), die den Innenraum
eines Speichers (1) in einen ersten Raum (11) und einen zweiten Raum
(13) teilt, wobei der erste Raum (11) mit einem Kraftstoffdampfeinlass
(3) und einem Spülauslass
(5) verbunden ist und der zweite Raum (13) mit einer Entlüftungsöffnung (7)
verbunden ist, eine erste Aktivkohle (15), die in den zweiten Raum
(13) nahe der Entlüftungsöffnung (7)
gefüllt
ist, eine zweite Aktivkohle (17), die nach dem Befüllen des
zweiten Raumes (13) mit der ersten Aktivkohle (15) in den ersten
Raum (11) und einen restlichen Raum des zweiten Raumes (13) gefüllt wird,
wobei die zweite Aktivkohle (17) in der Desorption schlechter, jedoch
in der Adsorption besser als die erste Aktivkohle (15) ist, einen
Luftraum (19), der zwischen der ersten Aktivkohle (15) und der zweiten Aktivkohle
(17) des zweiten Raumes (13) ausgebildet ist, und einen Diffusor
(21), der in dem Luftraum (19) zum gleichmäßigen Verteilen des Gasstromes
in die erste Aktivkohle (15) und die zweite Aktivkohle (17) eingebaut
ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugspeicher, der geeignet ist, die Leckage von Kraftstoffdampf aus dem Speicher in die Atmosphäre zu reduzieren.
- Im Allgemeinen fängt ein Speicher Kraftstoffdampf auf, der aus einem Kraftstoffbehälter verdunstet, damit der Kraftstoffdampf in einer Brennkammer verbrannt werden kann, wodurch eine Leckage des Kraftstoffdampfes in die Atmosphäre verhindert wird.
- Der Speicher weist typischerweise eine Entlüftungsöffnung zum Einstellen des Drucks des Kraftstoffbehälters und zum Ausspülen des aufgefangenen Kraftstoffdampfes in das Luftansaugsystem des Motors auf. Die Entlüftungsöffnung ist mit der Atmosphäre verbunden, um zu ermöglichen, dass Luft aus der Atmosphäre in den Speicher hinein gelassen werden kann.
- Dementsprechend muss die Leckage von Kraftstoffdampf aus dem Speicher durch die Entlüftungsöffnung hindurch wirksam minimiert werden.
- Mit der Erfindung wird ein Fahrzeugspeicher geschaffen, bei dem die Leckage von Kraftstoffdampf in die Atmosphäre durch eine Entlüftungsöffnung hindurch minimiert wird.
- Dies wird gemäß der Erfindung durch einen Speicher eines Fahrzeuges erreicht, der eine Trennwand aufweist, die den Innenraum eines Speichers in einen ersten Raum und einen zweiten Raum teilt. Der erste Raum ist mit einem Kraftstoffdampfeinlass und einem Spülauslass verbunden. Der zweite Raum ist mit einer Entlüftungsöffnung verbunden. Eine erste Aktivkohle ist in den zweiten Raum nahe der Entlüftungsöffnung gefüllt. Eine zweite Aktivkohle ist nach der Füllung des zweiten Raumes mit der ersten Aktivkohle in den ersten Raum und einen restlichen Raum des zweiten Raumes gefüllt. Die zweite Aktivkohle ist im Vergleich zu der ersten Aktivkohle in der Desorption schlechter, jedoch in der Adsorption besser. Ein Luftraum ist zwischen der ersten Aktivkohle und der zweiten Aktivkohle des zweiten Raumes ausgebildet. Ein Diffusor ist in dem Luftraum eingebaut und verteilt gleichmäßig den Gasstrom in die erste Aktivkohle und die zweite Aktivkohle.
- Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 einen Schnitt zur Erläuterung der Innenstruktur eines Fahrzeugspeichers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Diffusors, der in einem Speicher eingebaut ist; -
3 einen Schnitt eines Speichers gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und -
4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Luftbehälters. - Mit Bezug auf
1 weist ein Speicher1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen Kraftstoffdampfeinlass3 , einen Spülauslass5 und eine Entlüftungsöffnung7 auf. Der Kraftstoffdampfeinlass3 ermöglicht das Eintreten des Kraftstoffdampfes aus einem Kraftstoffbehälter in den Speicher1 hinein. Der Spülauslass5 spült den aufgefangenen Kraftstoffdampf aus. Die Entlüftungsöffnung7 ist mit der Atmosphäre verbunden. - Der Innenraum des Speichers
1 ist über eine Trennwand9 in einen ersten Raum11 und einen zweiten Raum13 geteilt. Der erste Raum11 ist mit dem Kraftstoffdampfeinlass3 und dem Spülauslass5 verbunden, während der zweite Raum13 mit der Entlüftungsöffnung7 verbunden ist. - Der zweite Raum
13 ist nahe der Entlüftungsöffnung7 mit einer ersten Aktivkohle15 gefüllt. Der erste Raum11 und ein restlicher Raum des zweiten Raumes13 werden nach dem Füllen des zweiten Raumes13 mit der ersten Aktivkohle15 mit einer zweiten Aktivkohle17 gefüllt. Jedoch können sowohl der erste Raum11 als auch der zweite Raum13 auch nur mit der ersten Aktivkohle15 gefüllt sein. Die zweite Aktivkohle17 ist in der Adsorption besser, jedoch in der Desorption schlechter als die erste Aktivkohle15 . - Da die erste Aktivkohle
15 in der Regenerierungswirkung, d.h. Desorption besser als die zweite Aktivkohle17 ist, wird bei Verwendung einer identischen Menge an Luftansaugung eine geringere Restmenge des Kraftstoffdampfes in der ersten Aktivkohle15 während des Spülens gebildet. - Ein Luftraum
19 ist zwischen der ersten Aktivkohle15 und der zweiten Aktivkohle17 des zweiten Raumes13 ausgebildet. Der Luftraum19 ist mit einem Diffusor21 zum gleichmäßigen Ausbreiten des Gasstromes in die erste und die zweite Aktivkohle15 ,17 versehen. - Wie in
2 gezeigt ist, weist der Diffusor21 eine Hauptöffnung23 auf, die in einem Mittelabschnitt des Diffusors21 ausgebildet ist. Eine Mehrzahl von Nebenöffnungen25 mit einer kleineren Größe als die der Hauptöffnung23 sind um die Hauptöffnung23 herum ausgebildet. Eine Mehrzahl von Rippen27 bilden einen Raum und führen den Gasstrom. - Mit Bezug auf
1 ist bei einer Ausführungsform der Diffusor21 mit dem Luftraum19 versehen, und ein Raum, der den Diffusor21 enthält, bildet den Luftraum. Der Luftraum19 ist vorzugsweise von der Entlüftungsöffnung7 innerhalb eines Viertels bis einer Hälfte der Gesamtlänge des zweiten Raumes13 ausgebildet. - Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Fahrzeugspeichers gemäß der Erfindung ausführlich beschrieben.
- Beim Befüllen des Kraftstoffbehälters mit Kraftstoff tritt Kraftstoffdampf über den Kraftstoffdampfeinlass
3 in den Speicher1 hinein. Der Kraftstoffdampf passiert nacheinander die zweite Aktivkohle17 und die erste Aktivkohle15 und wird darin derart adsorbiert, dass nur die Luftbestandteile über die Entlüftungsöffnung7 in die Atmosphäre abgeführt werden. - In einem normalen Zustand, d.h. wenn der Kraftstoffbehälter nicht mit Kraftstoff befüllt wird, wird der von dem Kraftstoffbehälter erzeugte Kraftstoffdampf in der zweiten Aktivkohle
17 und der ersten Aktivkohle15 aufgefangen und am Austreten in die Atmosphäre gehindert. - Der Luftraum
19 und der Diffusor21 , der in den Luftraum19 eingebaut ist, verteilen gleichmäßig Gas an die erste Aktivkohle15 , wobei das Gas von der zweiten Aktivkohle17 zu der ersten Aktivkohle15 hin strömt, wodurch die Effizienz der ersten Aktivkohle15 optimiert wird. - Wenn der Betriebszustand des Motors zum Spülen des Speichers
1 geeignet ist, wird ein Spülsteuerungssolenoidventil (PCSV) betätigt, um den Kraftstoffdampf innerhalb des Speichers1 über den Spülauslass5 auszuspülen. Luft tritt über die Entlüftungsöffnung7 in den Speicher1 hinein. - Die in den Speicher
1 eintretende Luft desorbiert den Kraftstoffdampf, der in der ersten Aktivkohle15 und der zweiten Aktivkohle17 aufgefangen wurde. Dann strömt der Kraftstoffdampf in das Motorluftansaugsystem hinein, wodurch die erste Aktivkohle15 und die zweite Aktivkohle17 regeneriert werden. - Der Luftraum
19 und der Diffusor21 , der in dem Luftraum19 eingebaut ist, optimieren den Desorptionsvorgang und die Regenerierung der zweiten Aktivkohle17 durch gleichmäßige Bereitstellung von Luft an die zweite Aktivkohle17 . - Die erste Aktivkohle
15 ist in der Adsorption schlechter als die zweite Aktivkohle17 , jedoch besser in der Desorption, wodurch sich eine schnelle und wirksame Regenerierung ergibt. Wenn der Speicher1 nicht in einem Spülungszustand ist, kann der Kraftstoffdampf unter den Gasen, die zu der Entlüftungsöffnung7 hin entweichen, ausreichend in den Aktivkohlen adsorbiert werden. Infolgedessen kann die Leckage des Kraftstoffdampfes aus dem Speicher1 nach außen maximal reduziert werden, -
3 zeigt einen Fahrzeugspeicher gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit einer anderen Struktur des Luftraumes und der unteren Seite des Speichers1 . Nachfolgend werden nur die von der oben beschriebenen Ausführungsform abweichenden Konfigurationen erläutert. - Mit Bezug auf
3 sind zwei Diffusoren21 an der Oberseite und Unterseite des Luftraumes19 angeordnet, der in dem zweiten Raum13 zum Trennen desselben angeordnet ist. Das heißt, gemäß der Ausführungsform in1 ist nur ein Diffusor21 eingebaut, und ein Raum, der den Diffusor21 enthält, bildet den Luftraum19 . Jedoch sind gemäß der Ausführungsform in3 zwei Diffusoren21 im Abstand voneinander entfernt angeordnet. Sowohl ein Raum, der die beiden Diffusoren21 enthält, als auch ein Raum zwischen den beiden Diffusoren21 bilden den Luftraum19 , wodurch das Volumen des Luftraumes19 vergrößert wird. - Der vergrößerte Luftraum
19 ermöglicht, dass das Gas den Luftraum19 passiert, um eine nichtlineare Bewegung beim Durchdringen der Hauptöffnung23 und der Nebenöffnungen25 des Diffusors21 zu erzeugen. Daher erlangt das Gas einen homogenen Zustand, woraus sich eine effektive Wirkung der ersten und der zweiten Aktivkohle15 und17 ergibt. - Wenn die beiden Diffusoren
21 wie oben beschrieben im Abstand voneinander angeordnet sind, ist der Luftraum19 vorzugsweise von der Entlüftungsöffnung7 innerhalb eines Drittels bis zwei Drittel der Gesamtlänge des zweiten Raumes13 ausgebildet. - Wie in
3 gezeigt ist, ist eine Stützplatte31 an der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffdampfeinlasses3 , des Spülauslasses5 und der Entlüftungsöffnung7 eingebaut. Die Stützplatte31 , durch welche die Trennwand9 hindurch tritt, stützt die zweite Aktivkohle17 ab und ist mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen29 versehen. Eine Stützfeder33 stützt den Boden der Stützplatte31 ab. Eine Federstützplatte35 stützt den Boden der Stützfeder33 ab. - Ein unteres distales Ende der Trennwand
9 dringt durch die Stützplatte31 hindurch und ist in einem Raum zwischen der Stützplatte31 und der Federstützplatte35 platziert. - Im Vergleich zu der Ausführungsform in
1 ist die Stützplatte31 von dem Boden des Speichers1 angehoben. Daher dringt die Trennwand9 durch die Stützplatte31 hindurch, und das untere distale Ende der Trennwand9 ist zwischen der Stützplatte31 und der Federstützplatte35 angeordnet. - Beide untere Ecken des Speichers
1 gemäß der Ausführungsform in1 weisen ein Totvolumen auf, das einen Raum betrifft, durch den kein Gas hindurch tritt, das sich in dem Speicher1 bewegt. - Bei der Speicherstruktur gemäß der Ausführungsform in
3 ist ein solches Totvolumen nicht vorgesehen. - Das heißt, die Anordnung der Stützplatte
31 ist relativ erhöht, und das Totvolumen und der Raum um das Totvolumen herum sind beseitigt, um die Menge der darin verwendeten Aktivkohle zu reduzieren. Ferner tritt das Gas durch die Unterseite der Stützplatte31 hindurch, um die Trennwand9 zu umgehen, wodurch der Bewegungsbereich des Gases erhöht wird, das Gas gleichmäßig zu der Aktivkohle verteilt wird und eine wirksame Adsorption oder Desorption des Speichers1 erreicht wird. - Ein Luftbehälter
30 , der in4 gezeigt ist, kann vorzugsweise in dem Luftraum19 vorgesehen sein. Der Luftbehälter30 weist eine Mehrzahl von Diffusoren30-1 auf (bei der Ausführungsform zwei Diffusoren an der Ober- und Unterseite). Ein Raum ist zwischen den Diffusoren30-1 ausgebildet, und eine Verstärkungsplatte30-2 verbindet die Diffusoren30-1 miteinander und stützt diese dazwischen ab. Durch die Verstärkungsplatte30-2 wird eine Verformung des Luftbehälters30 verhindert. - Der Luftbehälter
30 ist zum Zwecke der Haltbarkeit und zur Verbesserung der Montage des Speichers1 konfiguriert. - Wenn das Volumen der ersten Aktivkohle
15 und/oder der zweiten Aktivkohle17 , die in den zweiten Raum13 gefüllt sind, durch einen durch Alterung erzeugten Riss oder dergleichen reduziert wird, üben die Stützplatte31 und der Luftbehälter30 durch die Kraft der Stützfeder33 einen angemessenen Druck auf die erste Aktivkohle15 und/oder die zweite Aktivkohle17 aus, die in den zweiten Raum13 gefüllt sind, wodurch der Riss der Aktivkohle beseitigt wird und die richtige Dichte beibehalten wird. - Damit die Stützplatte
31 einen angemessenen Druck auf die Aktivkohle ausübt, die in den zweiten Raum13 gefüllt sind, außer der Aktivkohle, die in den ersten Raum11 gefüllt ist, sollte die Stützplatte31 in bestimmte Abschnitte in Bezug auf die Trennwand9 geteilt sein. - Wie aus dem zuvor beschriebenen ersichtlich ist, besteht ein Vorteil der Erfindung darin, dass zwei Arten von Aktivkohle mit unterschiedlicher Adsorptions- und Desorptionswirkung in dem Speicher passend angeordnet sind und die Gasbewegung über den Luftraum und den Diffusor, die zwischen den beiden Aktivkohlen vorgesehen sind, gleichmäßig verteilt wird, wodurch die Leckage des Kraftstoffdampfes aus dem Speicher in die Atmosphäre ohne ein zusätzliches Bauteil, z.B. einen Zusatzspeicher oder dergleichen minimiert wird und die Verbrauchsmenge von Aktivkohle durch Beseitigen des Totvolumens reduziert wird.
Claims (18)
- Speicher eines Fahrzeuges, aufweisend: eine Trennwand (
9 ), die den Innenraum eines Speichers (1 ) in einen ersten Raum (11 ) und einen zweiten Raum (13 ) teilt, wobei der erste Raum (11 ) mit einem Kraftstoffdampfeinlass (3 ) und einem Spülauslass (5 ) verbunden ist und der zweite Raum (13 ) mit einer Entlüftungsöffnung (7 ) verbunden ist; eine erste Aktivkohle (15 ), die in den zweiten Raum (13 ) nahe der Entlüftungsöffnung (7 ) gefüllt ist; eine zweite Aktivkohle (17 ), die nach der Füllung des zweiten Raumes (13 ) mit der ersten Aktivkohle (15 ) in den ersten Raum (11 ) und einen restlichen Raum des zweiten Raumes (13 ) gefüllt ist, wobei die zweite Aktivkohle (17 ) in der Desorption schlechter, jedoch in der Adsorption besser als die erste Aktivkohle (15 ) ist; einen Luftraum (19 ), der zwischen der ersten Aktivkohle (15 ) und der zweiten Aktivkohle (17 ) des zweiten Raumes (13 ) ausgebildet ist; und einen Diffusor (21 ), der in dem Luftraum (19 ) zum gleichmäßigen Verteilen des Gasstromes in die erste Aktivkohle (15 ) und die zweite Aktivkohle (17 ) eingebaut ist. - Speicher nach Anspruch 1, wobei der Luftraum (
19 ) in dem zweiten Raum (13 ) von der Entlüftungsöffnung (7 ) innerhalb eines Viertels bis einer Hälfte der Gesamtlänge des zweiten Raumes (13 ) ausgebildet. - Speicher nach Anspruch 1, wobei der Diffusor (
21 ) aufweist: eine Hauptöffnung (23 ) in dem Mittelabschnitt des Diffusors (21 ); und eine Mehrzahl von Nebenöffnungen (25 ), die eine kleinere Größe als die der Hauptöffnung (23 ) aufweisen und um die Hauptöffnung (23 ) herum platziert sind. - Speicher nach Anspruch 1, wobei der Speicher (
1 ) mit einer Mehrzahl von Rippen (27 ) versehen ist. - Speicher nach Anspruch 1, wobei der Luftraum (
19 ) in dem zweiten Raum (13 ) von der Entlüftungsöffnung (7 ) innerhalb eines Drittels bis zwei Drittel der Gesamtlänge des zweiten Raumes (13 ) ausgebildet ist. - Speicher nach Anspruch 5, wobei zwei Diffusoren (
21 ) an einer Ober- und Unterseite des Luftraumes (19 ) getrennt voneinander vorgesehen sind. - Speicher nach Anspruch 5, wobei der Luftraum (
19 ) einen Luftbehälter (30 ) mit einer Mehrzahl von Diffusoren (30-1 ) und einem Raum zwischen den Diffusoren (30-1 ) aufweist. - Speicher nach Anspruch 7, wobei der Luftbehälter (
30 ) ferner mit einer Verstärkungsplatte (30-2 ) zum Verbinden und Abstützen der Diffusoren (30-1 ) dazwischen ausgestattet ist. - Speicher nach Anspruch 1, wobei an der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffdampfeinlasses (
3 ), des Spülauslasses (5 ) und der Entlüftungsöffnung (7 ) ferner eine Stützplatte (31 ) eingebaut ist, durch welche die Trennwand (9 ) hindurch tritt und welche die zweite Aktivkohle (17 ) abstützt und mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (29 ) versehen ist. - Speicher nach Anspruch 9, wobei der Speicher (
1 ) ferner aufweist: eine Mehrzahl von Stützfedern (33 ), die an einem Boden der Stützplatte (31 ) vorgesehen sind; und eine Federstützplatte (35 ), die an einem Boden der Stützfeder (33 ) vorgesehen ist, wobei ein unteres distales Ende der Trennwand (9 ) in einem Raum zwischen der Stützplatte (31 ) und der Federstützplatte (35 ) platziert ist. - Speicher eines Fahrzeuges, aufweisend: eine Trennwand (
9 ), die den Innenraum eines Speichers (1 ) in einen ersten Raum (11 ) und einen zweiten Raum (13 ) teilt, wobei der erste Raum (11 ) mit einem Kraftstoffdampfeinlass (3 ) und einem Spülauslass (5 ) verbunden ist und der zweite Raum (13 ) mit einer Entlüftungsöffnung (7 ) verbunden ist; eine erste Aktivkohle (15 ), die in den zweiten Raum (13 ) gefüllt ist; eine zweite Aktivkohle (17 ), die in den ersten Raum (11 ) gefüllt ist und in der Desorption schlechter, jedoch in der Adsorption besser als die erste Aktivkohle (15 ) ist; einen Luftraum (19 ), der zwischen der ersten Aktivkohle (15 ) des zweiten Raumes (13 ) ausgebildet ist; und einen Diffusor (21 ), der in dem Luftraum (19 ) zum gleichmäßigen Verteilen des Gasstromes in die erste Aktivkohle (15 ) eingebaut ist. - Speicher nach Anspruch 11, wobei der Diffusor (
21 ) aufweist: eine Hauptöffnung (23 ) in dem Mittelabschnitt des Diffusors (21 ); und eine Mehrzahl von Nebenöffnungen (25 ), die eine kleinere Größe als die der Hauptöffnung (23 ) aufweisen und um die Hauptöffnung (23 ) herum platziert sind. - Speicher nach Anspruch 11, wobei der Speicher (
1 ) mit einer Mehrzahl von Rippen (27 ) versehen ist. - Speicher nach Anspruch 11, wobei zwei Diffusoren (
21 ) an einer Ober- und Unterseite des Luftraumes (19 ) getrennt voneinander vorgesehen sind. - Speicher nach Anspruch 11, wobei der Luftraum (
19 ) einen Luftbehälter (30 ) mit einer Mehrzahl von Diffusoren (30-1 ) und einem Raum zwischen den Diffusoren (30-1 ) aufweist. - Speicher nach Anspruch 15, wobei der Luftbehälter (
30 ) ferner mit einer Verstärkungsplatte (30-2 ) zum Verbinden und Abstützen der Diffusoren (30-1 ) dazwischen ausgestattet ist. - Speicher nach Anspruch 11, wobei an der gegenüberliegenden Seite des Kraftstoffdampfeinlasses (
3 ), des Spülauslasses (5 ) und der Entlüftungsöffnung (7 ) ferner eine Stützplatte (31 ) eingebaut ist, die durch die Trennwand (9 ) geteilt ist und welche die erste Aktivkohle (15 ) und die zweite Aktivkohle (17 ) abstützt und mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (29 ) versehen ist. - Speicher nach Anspruch 17, wobei der Speicher (
1 ) ferner aufweist: eine Mehrzahl von Stützfedern (33 ), die an einem Boden der Stützplatte (31 ) vorgesehen sind; und eine Federstützplatte (35 ), die an einem Boden der Stützfeder (33 ) vorgesehen ist, wobei ein unteres distales Ende der Trennwand (9 ) in einem Raum zwischen der Stützplatte (31 ) und der Federstützplatte (35 ) platziert ist.
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