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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Pkw, mit
einem umweltfreundlichen Betankungssystem.
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In
den vergangenen Jahren wurde an Kraftfahrzeuge verstärkt die
Forderung herangetragen, die Umwelt weniger zu belasten. Neben der
Hauptforderung nach einem nur geringen Kraftstoffverbrauch ist die
Emission von Kohlenwasserstoffen, z. B. durch die Betankung, ins
Visier geraten. Beim Betanken geraten Krebs erzeugende benzolhaltige Kraftstoffdämpfe in
die Atmosphäre,
was vermieden werden sollte. Dieses Problem wurde dadurch gelindert,
dass heutzutage über
den Tankrüssel
Kraftstoffdämpfe
abgesaugt werden.
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Es
ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der
Erfindung, einen Pkw mit einem umweltfreundlichen Betankungssystem
bereitzustellen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte
Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen ergeben
sich mit den Merkmalen der abhängigen
Ansprüche.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer
Betankungsöffnung,
die über einen
dort angeordneten Einfüllstutzen
mit einem Kraftstoffbehälter
verbunden ist. Der Einfüllstutzen besitzt
endseitig, also in der Betankungsöffnung, einen Dichtflansch,
mit dem der Kraftstoffbereich beim Betanken gegen die Atmosphäre abdichtbar
ist. Weiterhin besitzt der Pkw eine Pumpe, die Druckluft zuleitend
mit dem Kraftstoffbehälter
verbunden ist.
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Die
genannte Ausführungsform
ermöglicht einen
Betankungsvorgang, bei dem der Kraftstoffbereich, d. h. insbesondere
das Innere des Einfüllstutzens
und des nachfolgenden Einfüllrohrs,
gasdicht gegen die Atmosphäre
abgedichtet wird. Dies geschieht dadurch, dass zum Betanken kein
klassischer Tankrüssel
eingesetzt wird, wie er heute üblicherweise
verwendet wird. Vielmehr wird der Füllschlauch an der Tankstelle
mit einem Tankadapter ausgestattet, der einen im Regelfall runden
Dichtflansch besitzt, der mit dem Dichtflansch der Betankungsöffnung zusammenwirkt
und darüber
den Kraftstoffbereich von der Atmosphäre abdichtet. Der Tankadapter
kann beispielsweise über
eine Storz-Kupplung mit dem Einfüllstutzen
verbunden werden.
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Durch
das gasdichte Abdichten wird der Austritt umweltschädlicher
und Krebs erregender Kraftstoffdämpfe
vermieden. Zudem wird ein Überschwappen
flüssigen
Kraftstoffs bei einem Übertanken
vermieden und so eine Kontamination mit Benzin oder Diesel verhindert.
Auch ist diese Lösung
für den Benutzer
angenehmer, da eine Verschmutzung der Hände durch unangenehm riechenden
und Krebs erregenden Kraftstoff vermieden wird.
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Mit
der Pumpe, die Druckluft zuleitend mit dem Kraftstoffbehälter verbunden
ist, wird der Kraftstoff durch den Gasdruck zum Motor gefördert und wird
für den
Kraftstoff ein geschlossenes System geschaffen, das das Entweichen
von Kraftstoffdämpfen über eine
Entlüftungsleitung,
z. B. über
einen Aktivkohlefilter, vermeidet.
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Die
Wahl dieses geschlossenen Systems hat weiterhin zur Folge, dass
im Kraftstoffbehälter
keine Fördermittel
wie Pumpen oder Venturidüsen
zum Fördern
von Kraftstoff zum Motor benötigt
werden. Auch ein Schwalltopf wird nicht mehr benötigt, da mit einer bodennahen
Auslassöffnung
zum Motor ein blasenfreier Kraftstofftransport automatisch gewährleistet
wird.
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Durch
das geschlossene Kraftstoffsystem werden keine Entlüftungsleitung
und kein darin angeordneter Aktivkohlefilter mehr benötigt. Ein Überschwappen
des Kraftstoffs in den Aktivkohlefilter und damit verbundene Geruchsbelästigungen
im Fahrzeuginnenraum werden darüber
vermieden.
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Der
Betankungsvorgang selbst wird durch den modifizierten Einfüllstutzen
sicherer gestaltet bzw. es wird eine Verwechslung vermieden, da
durch eine entsprechende Ausgestaltung des Tankadapters in Kombination
mit der Ausgestaltung des Dichtflansches am Einfüllstutzen sichergestelit werden kann,
dass in das Dieselfahrzeug tatsächlich
nur Diesel eingefüllt
wird und kein Benzin. So können
für Benzin-
und Dieselfahrzeuge unterschiedliche und nicht miteinander kompatible
Kupplungen Tankadapter/Einfüllstutzen
vorgesehen sein.
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Die
wie oben beschriebene Einsparung zahlreicher Komponenten führt zu einem
vereinfachten, preiswerteren und auch wartungsfreundlicheren Fahrzeug.
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Die
Förderung
von Kraftstoff durch den Gasdruck im Behälterinneren ermöglicht es,
den Kraftstoffverbrauch durch Messen der durch die Auslassöffnung strömenden Kraftstoffmenge
zu bestimmen, wobei im Fall einer Rücklaufleitung mit vom Motor
zurückströmendem Kraftstoff
dieser ebenfalls gemessen und für
die Verbrauchsbestimmung berücksichtigt
wird. Insofern sind weder ein Füllstandssensor noch
ein Geber für
die Füllstandsanzeige
mehr erforderlich.
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Dadurch,
dass der Kraftstoffbehälter über die Pumpe
stets von innen druckbeaufschlagt wird, werden zum Beispiel temperaturbedingte
Schwankungen seiner Größe vermieden.
Eine dadurch bedingte Verminderung der Tankanzeigegenauigkeit wird
vermieden.
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In
einer zweiten Ausführungsform
ist im Kraftstoffbehälter
ein Drucksensor angeordnet und besitzt der Pkw eine Regeleinheit
zum Regeln der Pumpenleistung in Abhängigkeit vom Messwert des Drucksensors.
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Mit
dem Drucksensor wird gewährleistet, dass
bei einem Absinken des Kraftstoffspiegels der Gasdruck nicht zu
stark abfällt
und der Druck für
ein Fördern
von Kraftstoff stets ausreichend ist. Durch die Regeleinheit kann
der Gasdruck auf einen minimalen aber ausreichenden Druck eingestellt
werden, sodass die abgefragte Pumpenleistung minimal ist. Die Regeleinheit
kann hierbei ausgelegt sein, einen Druck im Bereich von 3 bis 3.5
bar einzuregeln. Dies geschieht durch einen Regelalgorithmus, der
den Gasdruck auf derartige Druckwerte einregelt, wobei der Algorithmus
in Hardware oder Software implementiert sein kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind im Behälterinneren
keine Fördermittel,
insbesondere keine Kraftstoffpumpe oder Venturidüse, zum Fördern von Kraftstoff zum Motor
vorgesehen. Die Förderung
von Kraftstoff vom Kraftstoffbehälter
zum Motor erfolgt insofern ausschließlich durch den Gasdruck und
wird nicht durch ein entsprechendes Fördermittel unterstützt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben
sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren
nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den
Schutzumfang der beanspruchten Erfindung einschränken sollen. Es zeigen:
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1 ein
Kraftfahrzeug mit einem Betankungssystem;
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2 das
Betankungssystem zum Fahrzeug der 1.
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Bei
den Figuren, die allgemein mit gleichen Bezugszeichen gleiche Gegenstände bezeichnen, zeigt 1 einen
Pkw 1 mit einer Betankungsöffnung 2, deren Einfüllstutzen 3 über ein
Einfüllrohr 4 mit dem
Kraftstoffbehälter 5 verbunden
ist.
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2 zeigt
schematisch das Betankungssystem zum Pkw 1 der 1,
bei der der Einfüllstutzen 6 eine
Dichtfläche 7 hat
und über
das Einfüllrohr 8 mit
dem Kraftstoffbehälter 9 verbunden
ist.
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Weiterhin
ist die Pumpe 9 Druckluft zuleitend mit dem Kraftstoffbehälter 5 verbunden.
Der Druck oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 10 wird
vom Sensor 11 gemessen und über eine Datenleitung 12 an die
Regeleinheit 13 ausgegeben. Die Regeleinheit 13 kann
der Bordcomputer sein. Die Regeleinheit 13 steuert über eine
weitere Datenleitung 14 die Leistung der Pumpe 9.
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Im
Betrieb wird von der Regeleinheit 13 ein Druck oberhalb
des Flüssigkeitsspiegels 10 aufgebaut.
Der Gasdruck drückt
den Kraftstoff 15 durch die Auslassöffnung 16, ohne dass
eine separate Pumpe im Behälterinneren
bereitgestellt werden muss.
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Durch
den Dichtflansch 7, der Teil einer Storz-Kupplung sein
kann, wird beim Betanken der Kraftstoffbereich von der Atmosphäre abgekoppelt und
werden demgemäß keine
Kraftstoffdämpfe
freigesetzt.
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Obwohl
vorstehend konkrete Ausführungsformen
beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass die Beschreibung
dieser Ausführungsformen
nicht zum Zweck hat, die Erfindung in der angegebenen Form zu beschränken. Die
Erfindung soll vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen
umfassen, die in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallen.
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- 01
- Pkw
- 02
- Betankungsöffnung
- 03
- Einfüllstutzen
- 04
- Einfüllrohr
- 05
- Kraftstoffbehälter
- 06
- Einfüllstutzen
- 07
- Dichtfläche
- 08
- Einfüllrohr
- 09
- Kraftstoffbehälter
- 10
- Flüssigkeitsspiegel
- 11
- Drucksensor
- 12
- Datenleitung
- 13
- Regeleinheit
- 14
- Datenleitung
- 15
- Kraftstoff
- 16
- Auslassöffnung