DE102007061073A1

DE102007061073A1 - Prüfverfahren zur Bestimmung des Alterungsverhaltens eines Aktivkohlefilters

Info

Publication number: DE102007061073A1
Application number: DE200710061073
Authority: DE
Inventors: Andreas Menke
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-06-25

Abstract

Ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Alterungsverhaltens eines in der Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehenen Aktivkohlefilters umfasst die Schritte: - Bereitstellen von neuen Kohlepartikeln und von Kohlepartikeln mit definiertem Alter, - Bereitstellen zweier Exemplare eines Gehäuses des Aktivkohlefilters, - Befüllen eines ersten Gehäuses mit neuen Kohlepartikeln und eines zweiten Gehäuses mit Kohlepartikeln mit definiertem Alter zur Darstellung eines neuen Aktivkohlefilters und eines Aktivkohlefilters mit definiertem Alter sowie - Bestimmen von Kenndaten der beiden Aktivkohlefilter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren zur Bestimmung des Alterungsverhaltens eines in der Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehenen Aktivkohlefilters. Mittels derartiger Aktivkohlefilter wird aus dem Kraftstofftank austretender Kraftstoffdampf aufgefangen. Der Aktivkohlefilter umfasst dabei ein Gehäuse, das mit Aktivkohle in Form von Kohlepartikeln gefüllt ist, zur Adsorption der aus dem Kraftstofftank austretenden Kohlenwasserstoffdämpfe. Von Zeit zu Zeit wird der Aktivkohlefilter gespült (regeneriert), indem Frischluft über die Kohlepartikel geleitet und die mit Kohlenwasserstoffen beladene Luft dann über die Ansauganlage dem Verbrennungsmotor zugeführt wird.
Derartige Aktivkohlefilter müssen dazu in der Lage sein, auch nach langer Zeit noch zuverlässig die austretenden Kohlenwasserstoffdämpfe aufzufangen. Deshalb ist bei der Entwicklung eines neuen Kraftfahrzeuges zu prüfen, ob ein für dieses Kraftfahrzeug vorgesehenes Aktivkohlefilter diesen Anforderungen genügt. Wenn eine derartige Prüfung ergibt, dass das Aktivkohlefilter den vorgegebenen Anforderungen nicht genügt, ist eine Umkonstruktion des Aktivkohlefilters mit anschließender erneuter Prüfung notwendig.
Aus der JP 10015384 ist es bekannt, Kohlepartikel mit einem definierten Alter herzustellen, um den Motor eines Kraftfahrzeuges entsprechend einer vorgebbaren Lebensdauer zu testen.
Aus der US 6,564,782 ist ein Tankentlüftungssystem bekannt, bei dem die Alterung des Aktivkohlefilters aufgrund des im Tankentlüftungssystem gemessenen Drucks oder der berechneten Dichte der Spülgaskonzentration bestimmt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Prüfverfahren zur Bestimmung des Alterungsverhaltens eines Aktivkohlefilters anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßes Prüfverfahren umfasst die Schritte: erstens, Bereitstellen von neuen Kohlepartikeln und von Kohlepartikeln mit definiertem Alter; zweitens, Bereitstellen zweier Exemplare eines Gehäuses des Aktivkohlefilters; drittens, Befüllen eines ersten Gehäuses mit neuen Kohlepartikeln und eines zweiten Gehäuses mit Kohlepartikeln mit definiertem Alter, zur Darstellung eines neuen Aktivkohlefilters und eines Aktivkohlefilters mit definiertem Alter; sowie viertens, Bestimmen von Kenndaten der beiden Aktivkohlefilter. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Alterungsverhalten eines Aktivkohlefilters im wesentlichen auf der Alterung der verwendeten Kohlepartikel beruht. Anders ausgedrückt hat das verwendete Gehäuse des Aktivkohlefilters hauptsächlich bezüglich seiner Geometrie Auswirkungen auf die Kenndaten des Aktivkohlefilters mit definiertem Alter. Somit ist eine Alterung des Gehäuses bei der Prüfung zur Bestimmung des Alterungsverhaltens des Aktivkohlefilters eigentlich entbehrlich. Dies ermöglicht eine Abänderung des Prüfverfahrens bei dem für ein neu zu entwickelndes Kraftfahrzeug vorgesehenen Aktivkohlefilter. Denn es braucht nicht mehr in herkömmlicher Weise sequentiell geprüft zu werden, indem zuerst die Kenndaten des neuen Aktivkohlefilters bestimmt werden, sodann das neue Aktivkohlefilter einem definierten Alterungsprozess ausgesetzt wird und anschließend die Kenndaten des Aktivkohlefilters mit definiertem Alter bestimmt werden. Vielmehr ist nun ein paralleles Prüfverfahren möglich, indem zwei Aktivkohlefilter mit jeweils neuem Gehäuse geprüft werden, nämlich ein erstes Aktivkohlefilter mit neuen Kohlepartikeln und ein zweites Aktivkohlefilter mit Kohlepartikeln mit definiertem Alter. Dies ergibt eine deutliche Zeitersparnis des Entwicklungsprozesses, da die beiden Prüfungen parallel durchgeführt werden können. Anders ausgedrückt wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens die Alterung der Kohlepartikel von der Alterung des Gehäuses getrennt. Dabei sind die zu bestimmenden Kenndaten derart ausgewählt, dass sie eine Beurteilung des Alterungsverhaltens des Aktivkohlefilters ermöglichen.
Mit Vorteil wird vorgeschlagen, die Kohlepartikel mit definiertem Alter durch eine thermische, mechanische und/oder funktionale Alterung von neuen Kohlepartikeln bereitzustellen. Dies ergibt eine präzise Einstellung des gewünschten Alters bei den Kohlepartikeln, indem beispielsweise durch Erwärmung, Durchrütteln bzw. Adsorptions/Desorptionsvorgängen ein üblicher Lebenszyklus von Kohlepartikeln in einem Aktivkohlefilter nachgebildet wird. Die derart definiert gealterten Kohlepartikel werden sodann in ein Exemplar des zu prüfenden Aktivkohlefiltergehäuses eingefüllt.
Bevorzugt ist das Gehäuse im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt. Dies ermöglicht ein stabiles und leichtes Gehäuse, welches auch relativ leicht änderbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind, nach dem Bestimmen von Kenndaten im vierten Schritt, als zusätzliche Schritte vorgesehen: fünftens, Überprüfen, ob die bestimmten Kenndaten innerhalb vorgebbarer Grenzwerte liegen; und sechstens, sofern fünftens nicht erfüllt ist, Bereitstellen zweier Exemplare eines weiteren Gehäuses und erneutes Durchführen der Schritte drei (Befüllen der Gehäuse) und vier (Bestimmen von Kenndaten). Dieses Vorgehen kann mit jeweils umkonstruierten, weiteren Gehäusen, z. B. einer geänderten Geometrie, so lange fortgesetzt werden, bis die bestimmten Kenndaten innerhalb der vorgebbaren Grenzwerte zu liegen kommen. Somit wird eine einfache Optimierung des Gehäuses eines Aktivkohlefilters möglich. Denn auch die weiteren, z. B. mit geänderter Geometrie bereitgestellten, Gehäuse werden wieder mit den neuen Kohlepartikeln bzw. den Kohlepartikeln mit definiertem Alter befüllt. Somit sind wiederum parallel durchgeführte Prüfungen an der neuen Gehäusen und somit eine entsprechende Zeitersparnis möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kohlepartikel mit definiertem Alter nur einmal, zu Beginn des Entwicklungsprozesses, bereitgestellt werden müssen. Durch Bereitstellung von z. B. der zehnfachen Menge der für ein Aktivkohlefilter benötigten Menge ist es möglich, bei zehn verschiedenen Gehäusegeometrien quasi parallel das Alterungsverhaltens zu bestimmen. Dies ermöglicht eine signifikante Verkürzung der Zeit, die zur Entwicklung eines den vorgegebenen Grenzwerten genügenden Gehäuses notwendig ist, und damit einen deutlichen Zeitvorteil bei der Entwicklung eines Aktivkohlefilters für ein Kraftfahrzeug.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 10015384 [0003]
- US 6564782 [0004]

Claims

Prüfverfahren zur Bestimmung des Alterungsverhaltens eines in der Tankentlüftungsanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehenen Aktivkohlefilters, umfassend die Schritte: – erstens, Bereitstellen von neuen Kohlepartikeln und von Kohlepartikeln mit definiertem Alter, – zweitens, Bereitstellen zweier Exemplare eines Gehäuses des Aktivkohlefilters, – drittens, Befüllen eines ersten Gehäuses mit neuen Kohlepartikeln und eines zweiten Gehäuses mit Kohlepartikeln mit definiertem Alter, zur Darstellung eines neuen Aktivkohlefilters und eines Aktivkohlefilters mit definiertem Alter, sowie – viertens, Bestimmen von Kenndaten der beiden Aktivkohlefilter.
Prüfverfahren nach Anspruch 1, wobei die Kohlepartikel mit definiertem Alter durch eine thermische, mechanische und/oder funktionale Alterung von neuen Kohlepartikeln bereitgestellt werden.
Prüfverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Exemplare des Gehäuses des Aktivkohlefilters durch Spritzgießen aus Kunststoff bereitgestellt werden.
Prüfverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Bestimmen von Kenndaten als zusätzliche Schritte vorgesehen sind: – Überprüfen, ob die bestimmten Kenndaten innerhalb vorgebbarer Grenzwerte liegen, und – sofern nicht erfüllt, Bereitstellen zweier Exemplare eines weiteren Gehäuses und erneutes Durchführen der Schritte drittens und viertens.