DE102016116067A1

DE102016116067A1 - Ansaugsystem umfassend eine kohlenwasserstofffalle mit passiver adsorption

Info

Publication number: DE102016116067A1
Application number: DE102016116067.9A
Authority: DE
Inventors: David S. Moyer; Roger Joseph Khami; Douglas Scott Sparks; Brian F. VanderHaagen
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2017-03-23
Also published as: RU2724621C2; RU2016134453A3; CN106481488B; CN106481488A; RU2016134453A

Abstract

Es wird ein Ansaugsystem in einer Kraftmaschine bereitgestellt. Das Luftansaugsystem umfasst eine Ansaugleitung umfassend einen Luftstromkanal in Strömungsverbindung mit mindestens einer Brennkammer in der Kraftmaschine und eine Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption, die in der Ansaugleitung positioniert ist, wobei ein Teil der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption eine Grenze des Luftstromkanals definiert, wobei die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption eine luftdurchlässige Schicht umfasst, die mit einer Substratschicht gekoppelt ist, die mit einer Ansaugleitung gekoppelt ist, wobei eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht zwischen der luftdurchlässigen Schicht und der Substratschicht liegt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Patentanmeldung Nr. 13/456,615 mit dem Titel „INDUCTION SYSTEM INCLUDING A PASSIVE-ADSORPTION HYDROCARBON TRAP”, die am 26. April 2012 unter Beanspruchen der Priorität der am 2. März 2012 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/606,267 mit dem Titel „INDUCTION SYSTEM INCLUDING A PASSIVE-ADSORPTION HYDROCARBON TRAP” eingereicht wurde; der gesamte Inhalt beider Anmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke aufgenommen.
HINTERGRUND/KURZDARSTELLUNG
Verdampfungsemissionen können durch Kraftstoffdampf verursacht werden, der aus verschiedenen Systemen, Komponenten usw. in einer Kraftmaschine oder anderen Teilen eines Fahrzeugs entweicht. Beispielsweise kann durch eine Kraftstoffeinspritzung in einen Einlasskrümmer eingesprühter Kraftstoff an den Wänden des Einlasskrümmers verbleiben, nachdem die Kraftmaschine abgeschaltet wurde und keine Verbrennung mehr durchführt. Dementsprechend kann Kraftstoffdampf aus dem Einlasssystem ausströmen, während die Kraftmaschine abgeschaltet ist. Infolgedessen können Verdampfungsemissionen erhöht sein und in einigen Fällen gesetzliche Anforderungen überschreiten. Verdampfungsemissionen wirken sich zudem auf die Umwelt aus. Beispielsweise kann die Emission einen Dunst erzeugen, wenn sie Sonnenlicht ausgesetzt ist.
Daher wurden Systeme entwickelt, die Kraftstoffdampf in Einlasskanälen einfangen, um Verdampfungsemissionen zu reduzieren. Beispielsweise offenbart die US 2006/0054142 ein Einlasssystem mit einer Kohlenwasserstofffalle, die an einem niedrigen Punkt in dem Einlasssystem positioniert ist, um Kraftstoffdampf einzufangen. Kraftstoffdämpfe können von der Kohlenwasserstofffalle absorbiert und abgegeben werden, um Verdampfungsemissionen zu reduzieren.
Die Erfinder haben jedoch einige mit dem in der US 2006/0054142 offenbarten Einlasssystem in Zusammenhang stehende Nachteile erkannt. Beispielsweise ist die Kohlenwasserstofffalle in ein Gehäuse einer Leitung in dem Einlasssystem integriert, wodurch die Herstellungskosten des Einlasssystems erhöht werden und die Anpassbarkeit der Kohlenwasserstofffalle reduziert wird. Außerdem ist die Aktivkohle direkt mit dem Gehäuse gekoppelt. Die direkte Befestigung der Aktivkohle an dem Gehäuse kann ein einfaches Entfernen, Reparieren und/oder Austauschen der Falle verhindern und die Herstellungskosten erhöhen. Ferner kann die Aktivkohle nicht ordnungsgemäß an dem Gehäuse haften. Infolgedessen kann die Aktivkohle in das Einlasssystem abgegeben werden und stromabwärts in die Kraftmaschine strömen, wodurch sich der Kraftmaschinenbetrieb verschlechtert. Außerdem kann in der Aktivkohle gespeicherter Kraftstoff zu einer Verschlechterung des Gehäuses führen. Außerdem ist die Kohlenwasserstofffalle an einem niedrigen Punkt in dem Einlasssystem positioniert, wodurch die Position der Kohlenwasserstofffalle eingeschränkt wird.
Daher wird in einem Ansatz ein Ansaugsystem in einer Kraftmaschine bereitgestellt. Das Luftansaugsystem umfasst eine Ansaugleitung umfassend einen Luftstromkanal in Strömungsverbindung mit mindestens einer Brennkammer in der Kraftmaschine und eine Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption, die in der Ansaugleitung positioniert ist, wobei ein Teil der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption eine Grenze des Luftstromkanals definiert, wobei die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption eine luftdurchlässige Schicht umfasst, die mit einer Substratschicht gekoppelt ist, die mit einer Ansaugleitung gekoppelt ist, wobei eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht zwischen der luftdurchlässigen Schicht und der Substratschicht liegt.
Auf diese Weise kann die Substratschicht sicher an dem Einlasskanal befestigt werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des Einlasskanals durch Kraftstoff in der Adsorptionsschicht und/oder einer Verschlechterung der Kraftmaschine durch Abgabe der Kohlenwasserstoffe reduziert wird. Zudem kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption, wenn die Substratschicht mit der luftdurchlässigen Schicht gekoppelt ist, um die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht einzuschließen, separat von der Ansaugleitung konstruiert werden. Infolgedessen kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption im Vergleich zu einer in eine Ansaugleitung integrierten Adsorptionsschicht an einer größeren Anzahl von Lagen eingesetzt werden. Außerdem können die Herstellungskosten reduziert werden, wenn die Kohlenwasserstofffalle separat von der Ansaugleitung konstruiert wird.
In einigen Beispielen können die luftdurchlässige Schicht und eine innere Wand des Gehäuses der Ansaugleitung aneinander angrenzen und positioniert sein, eine durchgehende, ununterbrochene lineare Fläche (z. B. ohne scharfe Kanten, Absätze, Vorsprünge oder andere Diskontinuitäten) auszubilden, die die Grenze des Luftstromkanals definiert, wodurch Verluste in dem Luftstromkanal reduziert werden.
Ferner kann in einigen Beispielen der Durchmesser oder die Querschnittsfläche des Luftstromkanals bei einem Übergang in einen Bereich der Ansaugleitung konstant bleiben, mit dem die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption gekoppelt ist. Infolgedessen werden Verluste in dem Luftstromkanal weiter reduziert, wodurch die Effizienz des Ansaugsystems aufrechterhalten wird.
In einem anderen Beispiel umfasst ein beispielhaftes System einen Luftkasten aufweisend einen Luftfilter, wobei der Luftkasten eine Kohlenwasserstofffalle und einen entfernbaren Deckel aufweist, sowie interne Verstärkungsstrukturen, die eine oder mehrere Taschen erzeugen; und ein Kohlenwasserstofffallenmaterial, das in einer oder mehreren der Taschen positioniert ist, wobei der Deckel eine Grenze des Luftstromkanals definiert, der Luftkasten eine Schicht umfasst, die über die Taschen gekoppelt ist. In einem anderen Beispiel können strukturelle Verstärkungselemente an einer anderen Wand des Luftkastens anstelle von oder zusätzlich zu auf dem Deckel positioniert sein, und dadurch die Taschen ausbilden. Auf diese Weise können strukturelle Verstärkungselemente, die verwendet werden, um Geräusche, Vibrationen und Rauheit (NVH – Noise, Vibration, Harshness) zu reduzieren, auf neue Weise eingesetzt werden, um eine kostengünstige und effektive Kohlenwasserstofffalle auszubilden.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Zudem beschränkt sich der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Umsetzungen, welche die oben oder in einem anderen Teil der vorliegenden Offenbarung genannten Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs umfassend ein Kraftstoffzufuhrsystem, ein Ansaugsystem mit einer Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption, ein Abgassystem und die in 1 gezeigte Kraftmaschine.
3–5 zeigen eine erste Ausführungsform der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
6–9 zeigen alternative Ausführungsformen der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
10 zeigt eine beispielhafte Ansaugleitung, die die in 2 gezeigte Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption einschließt.
11 zeigt ein Verfahren zum Konstruieren einer Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
12 zeigt eine andere beispielhafte Ansaugleitung, die die in 2 gezeigte Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption einschließt; und
13 zeigt eine andere Ausführungsform der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
14 zeigt eine beispielhafte Ansaugleitung und eine Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
15 zeigt die in 14 gezeigte Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
16 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer anderen beispielhaften Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
17 zeigt eine andere Ansicht der in 16 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption.
18 zeigt einen beispielhaften Einsatz.
19 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer beispielhaften Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption einschließlich des in 18 gezeigten Einsatzes.
20A und 20B zeigen ein Beispiel einer Bypass-Kohlenwasserstofffalle. Die 14–20B sind ungefähr maßstabgerecht gezeichnet.
21 zeigt eine Ausführungsform der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
22 zeigt eine Ausführungsform einer Abdeckung der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
23 zeigt ein Beispiel eines Einfallstellenkanals.
24 zeigt ein zweites Beispiel des Einfallstellenkanals.
25 zeigt eine entfernbare Abdeckung der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
26 zeigt eine luftdurchlässige Schicht der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
27 zeigt ein Kohlenwasserstofffallenmaterial, das sich in einer oder mehreren Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle befindet.
28 zeigt dreieckige Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
29 zeigt sechseckige Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
30 zeigt quadratische Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
31 zeigt rechteckige Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
32 zeigt quadratische Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
33 zeigt sechseckige Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
34 zeigt kreisförmige Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
Die 24 bis 34 sind ungefähr maßstabgerecht gezeichnet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption, die mit einer Ansaugleitung gekoppelt ist, wird hierin beschrieben. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption umfasst eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht, die zwischen einer luftdurchlässigen Schicht und einer Substratschicht liegt. Die luftdurchlässige Schicht kann mit der Substratschicht um einen lateralen oder längs verlaufenden Randbereich jeder Schicht gekoppelt sein, um die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht einzuschließen. Auf diese Weise kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption separat von der Ansaugleitung hergestellt werden, im Gegensatz zu Beschichten oder Tauchen der Ansaugleitung in ein Adsorptionsmaterial. Infolgedessen kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption in jeder gewünschten Weise geformt und dimensioniert sein, um an verschiedene Lagen in einem Ansaugsystem zu passen. Außerdem können die Herstellungskosten für die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption reduziert werden, wenn sie separat von der Ansaugleitung konstruiert wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kraftmaschine. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs umfassend die in 1 gezeigte Kraftmaschine und ein Ansaugsystem mit einer Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption. 3–5 zeigen eine erste Ausführungsform der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption. 6–9 zeigen alternative Ausführungsformen der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption. 10 zeigt eine beispielhafte Ansaugleitung, die die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption einschließt. 11 zeigt ein Verfahren zur Konstruktion einer Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption. 12 zeigt eine andere beispielhafte Ansaugleitung, die die in 2 gezeigte Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption einschließt, und 13 zeigt eine andere Ausführungsform der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption. 20A und 20B zeigen eine alternative Ausführungsform der Kohlenwasserstofffalle. Insbesondere zeigen diese Figuren eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle. 21 zeigt eine Ausführungsform der Bypass-Kohlenwasserstofffalle.
1–20B zeigen beispielhafte Auslegungen mit relativer Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn die Elemente als direkt miteinander in Kontakt oder direkt gekoppelt gezeigt sind, dann können diese Elemente zumindest in einem Beispiel als direkt in Kontakt miteinander bzw. direkt gekoppelt bezeichnet sein. Gleichermaßen können Elemente, die aneinander anliegend oder angrenzend gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander anliegend bzw. angrenzend sein. Beispielsweise können Komponenten, die in schlüssigem Kontakt miteinander liegen, als in schlüssigem Kontakt miteinander bezeichnet sein. In einem anderen Beispiel können Elemente, die nur in einem Abstand getrennt voneinander ohne dazwischenliegende Komponenten positioniert sind, zumindest in einem Beispiel als solche bezeichnet sein.
Bezug nehmend auf 1, wird eine Brennkraftmaschine 10, die mehrere Zylinder umfasst, wovon ein Zylinder in 1 dargestellt ist, durch eine elektronische Kraftmaschinensteuerung 12 gesteuert. Die Kraftmaschine 10 umfasst eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem Kolben 36, der darin positioniert ist und mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 wird über das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 mit dem jeweiligen Einlasskrümmer 44 und Auslasskrümmer 48 in Verbindung stehend dargestellt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann bzw. können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und -ankeranordnung betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann durch einen Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Die dargestellte Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist so positioniert, dass sie den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Zusätzlich oder alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Kanaleinspritzung bekannt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12 zu. Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (nicht dargestellt) umfasst. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 wird vom Treiber 68, der auf die Steuerung 12 reagiert, mit Betriebsstrom versorgt. Darüber hinaus steht der dargestellte Einlasskrümmer 44 mit einer optionalen elektronischen Drossel 62 in Verbindung, die eine Position der Drosselklappe 64 anpasst, um den Luftstrom aus der Einlassladekammer 46 zu steuern. In anderen Beispielen kann die Kraftmaschine 10 einen Turbolader mit einem in dem Ansaugsystem positionierten Verdichter und einer in dem Abgassystem positionierten Turbine umfassen. Die Turbine kann mit dem Verdichter über eine Welle gekoppelt sein. Ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem kann verwendet werden, um höhere Kraftstoffdrücke an den Einspritzventilen 66 zu erzeugen.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 stellt der Brennkammer 30 in Reaktion auf die Steuerung 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken bereit. In anderen Beispielen kann das Zündsystem 88 jedoch nicht in der Kraftmaschine 10 enthalten sein und eine Kompressionszündung verwendet werden. Eine Breitband-Lambdasonde (UEGO – Universal Exhaust Gas Oxygen) 126 ist so dargestellt, dass sie vor einem Abgaskatalysator 70 mit einem Auslasskrümmer 48 gekoppelt ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch einen bistabilen Abgassauerstoffsensor ersetzt werden.
Ein Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysatorbausteine umfassen. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen jeweils mit mehreren Bausteinen (Bricks) verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
Die Steuerung 12 wird in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, einen Nurlesespeicher (ROM) 106, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus umfasst. In der Darstellung empfängt die Steuerung 12 neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung einer durch einen Fuß 132 eingestellten Fahrpedalstellung; einen Klopfsensor zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); eine Messung eines Kraftmaschinenkrümmerdrucks (MAP) von einem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Kraftmaschinenpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in die Kraftmaschine eintretender Luftmasse von Sensor 120 (z. B. einem Heißdraht-Luftmengenmesser); und eine Messung der Drosselklappenposition von Sensor 58. Der barometrische Druck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Kraftmaschinenpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus welchen die Kraftmaschinendrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann die Kraftmaschine mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt werden. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelauslegung, Reihenauslegung oder eine Variation oder Kombinationen davon umfassen. Des Weiteren können in einigen Beispielen andere Kraftmaschinenauslegungen verwendet werden, zum Beispiel eine Dieselkraftmaschine.
Im Betrieb durchläuft jeder Zylinder in der Kraftmaschine 10 typischerweise einen Viertaktzyklus: der Zyklus umfasst einen Einlasshub, einen Verdichtungshub, einen Arbeitshub und einen Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeführt, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in welcher sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel vom Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu verdichten. Der Punkt, an welchem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs befindet und dem Zylinderkopf am nächsten ist (z. B., wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. In einem Vorgang, der nachstehend als Einspritzung bezeichnet wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. In einem Vorgang, der nachstehend als Zündung bezeichnet wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie z. B. eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Zusätzlich oder alternativ kann Kompression verwendet werden, um das Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 auszulassen, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel beschrieben wird und dass die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
2 zeigt ein Fahrzeug 200 umfassend die Kraftmaschine 10. Das Fahrzeug 200 umfasst ferner ein Ansaugsystem 202, das ausgelegt ist, den Brennkammern in der Kraftmaschine 10 Luft zuzuführen. Somit kann das Ansaugsystem 202 Luft aus der umliegenden Umgebung ansaugen und die Luft der Kraftmaschine 10 bereitstellen. Der Pfeil 203 kennzeichnet die Strömung der Einlassluft von dem Ansaugsystem 202 zu der Kraftmaschine 10. Das Ansaugsystem 202 kann verschiedene Komponenten umfassen, wie etwa die Drosselklappe 62, den Einlasskrümmer 44 und den in 1 gezeigten Einlasskanal 42.
Das Fahrzeug 200 umfasst ferner ein Abgassystem 204, das ausgelegt ist, Abgas von der Kraftmaschine 10 aufzunehmen. Das Abgassystem 204 kann den Auslasskrümmer 48 und die Abgasreinigungsvorrichtung 70, die in 1 gezeigt sind, umfassen. Es versteht sich, dass das Abgassystem 204 Abgas von der Kraftmaschine 10 aufnehmen und das Abgas in die umliegende Umgebung ablassen kann. Der Pfeil 205 kennzeichnet die Strömung von Abgas von der Kraftmaschine 10 in das Abgassystem 204.
Das Fahrzeug 200 umfasst ferner ein Kraftstoffzufuhrsystem 206, umfassend einen Kraftstofftank 208, der einen Kraftstoff 210 wie z. B. Benzin, Diesel, Bio-Diesel, Alkohol (z. B. Ethanol, Methanol) oder eine Kombination daraus aufnimmt. Auch Kraftstoffdampf 212 kann in dem Kraftstofftank 208 enthalten sein.
Das Kraftstoffzufuhrsystem 206 umfasst ferner eine Kraftstoffpumpe 214 mit einem Aufnahmerohr 216, das sich in den Kraftstofftank 208 erstreckt. Im dargestellten Beispiel ist die Kraftstoffpumpe 214 außerhalb von dem Kraftstofftank 208 positioniert. In anderen Beispielen kann die Kraftstoffpumpe 214 jedoch in dem Kraftstofftank 208 positioniert sein.
Eine Kraftstoffleitung 218, die in dem Kraftstoffzufuhrsystem 206 enthalten ist, ermöglicht eine Strömungsverbindung zwischen der Kraftstoffpumpe 214 und der Kraftmaschine 10. Der Pfeil 220 zeigt die Strömung des Kraftstoffs in die Kraftmaschine 10 an. Das Kraftstoffzufuhrsystem 206 kann zudem Ventile zum Regeln der Menge an der Kraftmaschine 10 zugeführtem Kraftstoff umfassen. Es versteht sich, dass das Kraftstoffzufuhrsystem 206 zusätzliche, nicht gezeigte Komponenten umfassen kann, wie z. B. Einspritzventile (z. B. Direkteinspritzventile, Kanaleinspritzventile), eine Kraftstoffpumpe mit höherem Druck, einen Kraftstoffverteiler usw.
Das Ansaugsystem 202 umfasst mindestens eine Ansaugleitung 222. Die Ansaugleitung 222 kann eine Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfassen. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 kann in einigen Beispielen stromaufwärts der in 1 gezeigten Drosselklappe 62 positioniert sein. Es werden jedoch auch andere Positionen für die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption in Betracht gezogen. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Absorption 224 kann beispielsweise in dem in 1 gezeigten Einlasskrümmer 44 positioniert sein. Mit 2 fortfahrend, ist die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 ausgelegt, Kraftstoffdampf zu absorbieren. Auf dieses Weise kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 die Menge an aus dem Ansaugsystem 202 entweichenden Emissionen reduzieren, wenn die Kraftmaschine 10 keine Verbrennung durchführt. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 wird hierin näher erläutert.
Die Ansaugleitung 222 ist in Strömungsverbindung mit der in 1 gezeigten Brennkammer 30. Das Ansaugsystem 202 kann zudem den in 1 gezeigten Einlasskrümmer 44, die in 1 gezeigte Drosselklappe 62 und das in 1 gezeigte Einlassventil 52 umfassen. Die Ansaugleitung 222 kann in einigen Beispielen stromaufwärts der Drosselklappe 62 positioniert sein.
Es versteht sich, dass die Kraftstoffpumpe 214 über die Steuerung 12 gesteuert sein kann. In anderen Beispielen kann die Kraftstoffpumpe 214 jedoch über eine interne Steuerung gesteuert sein.
3–5 zeigen verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. 3 zeigt eine Draufsicht der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Eine luftdurchlässige Schicht 300 ist gezeigt. Insbesondere ist eine erste Seite 302 der luftdurchlässigen Schicht 300 dargestellt. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 kann zusätzliche Schichten umfassen, die unterhalb der luftdurchlässigen Schicht 300 positioniert sind. Insbesondere kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 eine hierin näher erläuterte Substratschicht 406 umfassen, die in 4 gezeigt und als Einsatz dargestellt ist. Die luftdurchlässige Schicht 300 kann mit der Substratschicht entlang eines lateralen oder längs verlaufenden Randbereichs der luftdurchlässigen Schicht und der Substratschicht gekoppelt sein. Die Linie 304 zeigt die Lage einer Kopplungsschnittstelle zwischen der luftdurchlässigen Schicht 300 und der Substratschicht an. Es versteht sich, dass sich die Schnittstelle auf einer zweiten Seite der luftdurchlässigen Schicht 300 befinden kann. Zusätzlich können in einigen Beispielen zusätzliche Kopplungsschnittstellen, die durch die Linien 306 angezeigt sind, die luftdurchlässige Schicht 300 mit der Substratschicht koppeln. Die Kopplungsschnittstellen 306 können sich zwischen Bereichen einer in 5 gezeigten Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 erstrecken, die hierin näher erläutert wird. Die Schnittebene 308 definiert den in 4 gezeigten Querschnitt. Die Kopplungsschnittstelle kann eine Klebeverbindungsschnittstelle, eine Nahtschnittstelle und/oder eine Schweißschnittstelle sein. Insbesondere kann die Kopplungsschnittstelle eine Sprühklebung, eine Naht, ein Thermobonding, eine Wärmekontaktnietung und/oder eine Schweißung (z. B. Ultraschallschweißung, Warmblechschweißung, Infrarotschweißung) sein. Die Klebeverbindungsschnittstelle kann einen Klebstoff umfassen, der die luftdurchlässige Schicht mit der Substratschicht koppelt. Die Nahtschnittstelle kann durch einen Faden hergestellte Stiche umfassen. Die Schweißschnittstelle kann eine Schweißung umfassen, die durch Wärme und/oder Druck erzeugt wurde. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen ein Teil der Kopplungsschnittstelle 306 durch eine Art von Befestigungstechnik ausgebildet sein kann, während andere Teile der Schnittstelle durch eine andere Befestigungstechnik ausgebildet sein können.
4 zeigt eine Querschnittsansicht der in 3 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Insbesondere ist eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 gezeigt, die unterhalb der luftdurchlässigen Schicht 300 positioniert ist. In anderen Beispielen können mehrere Kohlenwasserstoffadsorptionsschichten in der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 enthalten sein.
Die luftdurchlässige Schicht 300 stellt einen Luftstromaustausch bereit, um eine Adsorption/Desorption von Kohlenwasserstoffen in der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 zu ermöglichen. Die luftdurchlässige Schicht 300 schließt zudem die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 teilweise ein, um die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination des in 1 gezeigten Ansaugsystems 202 zu reduzieren. Die luftdurchlässige Schicht 300 stellt zudem eine Beschränkung der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 bereit, um die Wahrscheinlichkeit der Anziehung zwischen den Schichten zu reduzieren.
Die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 umfasst einen ersten Bereich 402, der von einem zweiten Bereich 404 beabstandet ist. Somit ist der erste Bereich 402 nicht in Kontakt mit dem zweiten Bereich 404. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 umfasst zusätzliche Bereiche, die nicht in 4 dargestellt sind. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst ferner eine Substratschicht 406, die als Einsatz dargestellt ist. In einigen Beispielen kann der Einsatz im Wesentlichen steif sein. Das bedeutet, dass er eine im Wesentlichen größere Steifigkeit aufweist als ein elastomeres Material. Der Einsatz kann in einem Beispiel schiebbar entfernbar sein und kann lateral und/oder längs verlaufend in eine entsprechende vertiefte Tasche gleiten. Die Substratschicht 406 ist ausgelegt, die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 aufzunehmen. Somit schließt die Substratschicht 406 die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 teilweise ein. Die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 liegt zudem zwischen der Substratschicht 406 und der luftdurchlässigen Schicht 300. Die Substratschicht 406 kann mit der luftdurchlässigen Schicht 300 gekoppelt sein. Auf diese Weise schließen die luftdurchlässige Schicht 300 und die Substratschicht 406 die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 ein. Wie gezeigt ist die Substratschicht 406 in Kontakt mit der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 und umfasst ein Segment 408, das sich zwischen dem ersten Bereich 402 und dem zweiten Bereich 404 erstreckt.
In anderen Beispielen kann die Substratschicht 406 jedoch nicht das Segment 408 umfassen und die Seiten 410 können von der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 beabstandet sein. Durch ein derartiges Aufteilen der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 in Bereiche erhöht sich die Oberfläche der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht, wodurch sich die Adsorptions- und Desorptionseigenschaften der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht verbessern. Zusätzlich stellt ein derartiges Aufteilen der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 in Bereiche Luftspalte zwischen den Bereichen der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 bereit, die eine Kohlenwasserstoffmigration durch die Kohlenwasserstofffalle 224 reduzieren. In einem solchen Beispiel kann die Substratschicht 406 mit der luftdurchlässigen Schicht 300 gekoppelt sein, um die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 einzuschließen. Insbesondere können die Substratschicht und die luftdurchlässige Schicht entlang eines gemeinsamen lateralen oder längs verlaufenden Randbereichs gekoppelt sein. Eine Querachse und eine Längsachse sind in 5 gezeigt. Die Kopplungsschnittstelle 304 zwischen der luftdurchlässigen Schicht 300 und der Substratschicht 406 ist ebenfalls gezeigt.
Die luftdurchlässige Schicht 300 kann in einigen Beispielen einen Schaum (z. B. offenzelligen Schaumstoff), ein luftdurchlässiges Gewebe (z. B. Polyestervlies) und/oder eine thermokarbonisierte Vliesfolie umfassen. Die Substratschicht 406 kann in einigen Beispielen ein polymeres Material, Harz wie Z. B. Polyethylen, umfassen. Ferner kann die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 in einigen Beispielen Aktivkohle umfassen.
Die luftdurchlässige Schicht 300 kann mit der Substratschicht 406 mithilfe von Klebstoff (z. B. Sprühklebstoff), Nähen, Thermobonding, Wärmekontaktnieten und/oder Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen, Warmblechschweißen und Infrarotschweißen) gekoppelt sein. Zusätzlich kann die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 mit der luftdurchlässigen Schicht und/oder der Substratschicht 406 mithilfe von Klebstoff (z. B. Sprühklebstoff), Nähen, Thermobonding, Wärmekontaktnieten und/oder Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen, Warmblechschweißen und Infrarotschweißen) gekoppelt sein. Eine Klebstoffkopplung der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 mit der Substratschicht 406 und/oder der luftdurchlässigen Schicht kann die relative Bewegung der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 reduzieren, wodurch ein Abrieb einer losen Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht verringert wird. Ferner versteht es sich, dass die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 so geformt und/oder dimensioniert sein kann, dass sie verschiedenen Geometrien eines Einlasskanals angepasst werden kann, ohne die Funktionsfähigkeit der Kohlenwasserstofffalle zu beeinträchtigen. Ferner kann die Kohlenwasserstofffalle, wenn die oben genannten Schichten in der Kohlenwasserstofffalle 224 durch Klebstoffe, Nähen, Thermobonding, Wärmekontaktnieten und/oder Schweißen gekoppelt sind, getrennt von der in 2 gezeigten Ansaugleitung 222 hergestellt sein, in der die Falle positioniert ist. Folglich können die Herstellungskosten verringert werden, da der Herstellungsprozess in separate Schritte aufgeteilt werden kann. Die in 4 gezeigte Schnittebene 414 definiert den in 5 gezeigten Querschnitt.
5 zeigt eine andere Schnittdarstellung der in 3 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Wie gezeigt umfasst die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 zusätzliche Bereiche. Insbesondere sind sechs zusätzliche Bereiche 500 gezeigt. Die Bereiche 500 können eine ähnliche Größe und/oder Geometrie wie die ersten und/oder zweiten Bereiche (402 und 404) aufweisen. Die Bereiche 500 sind in Längsrichtung hinter dem ersten und/oder zweiten Bereich (402 und 404) positioniert. Zur Orientierung sind eine Längsachse und eine Querachse dargestellt. Die Kopplungsschnittstellen (304 und 306) sind ebenfalls in 5 gezeigt. Es versteht sich, dass die Kopplungsschnittstellen 306 Bereiche der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 segmentieren. Auf dieses Weise kann die Bewegung der Bereiche der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 reduziert werden.
6 zeigt eine andere Ausführungsform eines Querschnitts der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Die in 6 gezeigte Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst die luftdurchlässige Schicht 300, die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 und die Substratschicht 406. In einem solchen Beispiel kann die luftdurchlässige Schicht 300 mit der Substratschicht 406 durch Nähen, einen Klebstoff (z. B. Sprühklebstoff), Schweißen (z. B. Warmblechschweißen, Ultraschallschweißen, Infrarotschweißen), Wärmekontaktnieten und/oder Bonding (z. B. Thermobonding) gekoppelt sein. Insbesondere können die Schichten um einen lateralen oder längs verlaufenden Randbereich gekoppelt sein, um die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 einzuschließen. Die Substratschicht kann nicht-luftdurchlässig sein und kann ein polymeres Material wie z. B. Nylon, Polypropylen usw. umfassen. Zusätzlich kann die luftdurchlässige Schicht 300 mit der Substratschicht 406 und/oder der luftdurchlässigen Schicht mithilfe eines Klebstoffs (z. B. Sprühklebstoff), Nähen, Thermobonding, Wärmekontaktnieten und/oder Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen, Warmblechschweißen, Infrarotschweißen) gekoppelt sein.
7 zeigt eine andere Ausführungsform eines Querschnitts der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Wie gezeigt liegt die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 zwischen der luftdurchlässigen Schicht 300 und der Substratschicht 406. Die in 7 gezeigte Substratschicht 406 kann aus einem ähnlichen Material wie die luftdurchlässige Schicht 300 konstruiert sein, wie z. B. einem offenzelligen Schaumstoff, einem Polyestervlies und/oder einem anderen luftdurchlässigen Gewebe. Die in 7 gezeigte Substratschicht 406 kann mit der ersten luftdurchlässigen Schicht 300 mithilfe eines Klebstoffs (z. B. Sprühklebstoff), Nähen, Thermobonding, Wärmekontaktnieten und/oder Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen, Warmblechschweißen, Infrarotschweißen) gekoppelt sein.
8 zeigt eine andere Ausführungsform eines Querschnitts der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Wie gezeigt umfasst die Kohlenwasserstofffalle die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400, die oberhalb der luftdurchlässigen Schicht 300 positioniert ist und mit dieser gekoppelt ist. Es versteht sich, dass die luftdurchlässige Schicht 300 mit einem Gehäuse der in 2 gezeigten Ansaugleitung 222 gekoppelt sein kann. Deshalb können in einigen Beispielen das Gehäuse der Ansaugleitung 222 und die luftdurchlässige Schicht 300 die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 einschließen. Ferner kann in einigen Beispielen die luftdurchlässige Schicht 300 die in 4, 6 oder 7 gezeigte Substratschicht 406 sein.
9 zeigt eine andere Ausführungsform eines Querschnitts der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst die luftdurchlässige Schicht 300 und die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400. Die luftdurchlässige Schicht 300 kann in einigen Beispielen eine thermokarbonisierte Vliesfolie umfassen. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 kann zudem die Substratschicht 406 in Form eines Einsatzes umfassen. Der Einsatz kann mit der luftdurchlässigen Schicht 300 gekoppelt sein. Zusätzlich kann der Einsatz in einigen Beispielen ein nicht-luftdurchlässiges Material umfassen.
10 zeigt eine beispielhafte Ansaugleitung 222 mit einem Gehäuse 1000. Das Gehäuse 1000 schließt die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 ein. Die Ansaugleitung 222 umfasst zudem einen Luftstromkanal 1002. Die Begrenzung des Luftstromkanals 1002 ist durch das Gehäuse und eine Außenschicht der die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 (z. B. der in 3, 6, 7, 8 und 9 gezeigten luftdurchlässigen Schicht 300) definiert.
Wie gezeigt ist die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 mit dem Gehäuse 1000 gekoppelt. Insbesondere kann die in 3–9 gezeigte Substratschicht 406 mit dem Gehäuse 1000 gekoppelt sein. Ferner ist die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 geformt und dimensioniert, um eine durchgehende Fläche 1004 mit dem Gehäuse 1000 der Ansaugleitung 222 auszubilden. Auf diese Weise können Verluste in dem Ansaugsystem 202 reduziert werden. Es werden jedoch auch andere Formen und Größen der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 in Betracht gezogen.
Zusätzlich bleibt der Durchmesser oder die Querschnittsfläche 1006 des Luftstromkanals 1002 beim Übergang in einen Bereich 1008 der Ansaugleitung 222, mit dem die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 in dem dargestellten Beispiel gekoppelt ist, im Wesentlichen konstant. Auf diese Weise können Verluste in dem Ansaugsystem reduziert werden. Es werden jedoch auch alternative Geometrien in Betracht gezogen. Beispielsweise kann sich der Durchmesser oder die Querschnittsfläche des Luftstromkanals 1002 in dem Bereich 1008 verringern. In einem solchen Beispiel können der Durchmesser oder die Querschnittsfläche des Gehäuses 1000 in dem Bereich der Ansaugleitung im Wesentlichen konstant bleiben, mit dem die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 gekoppelt ist.
Ferner ist die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 von einem Boden 1010 des Luftstromkanals 1002 beabstandet. Insbesondere ist die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 angrenzend an eine Oberseite des Luftstromkanals 1002 positioniert. Zur Orientierung ist eine vertikale Achse 1012 in Bezug auf den Boden, über den sich ein Fahrzeug bewegt, dargestellt, wobei das Fahrzeug eine Kraftmaschine umfasst, die mit einem Luftansaugsystem umfassend die Leitung 222 gekoppelt ist. Es werden jedoch auch andere Positionen der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 in Betracht gezogen. Der Pfeil 1014 zeigt die Hauptrichtung des Luftstroms während eines Betriebs der Kraftmaschine an, wenn eine Verbrennung durchgeführt wird.
10 zeigt zudem, wie eine äußere Wand des Gehäuses 1000 im Bereich 1008 nach außen relativ zu der verbleibenden äußeren Wand des Gehäuses herausragt. Diese Kontur stimmt mit der Auskragung nach außen der inneren Wand im Bereich 108 überein, wodurch eine vertiefte Tasche erzeugt wird, in der die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 positioniert und gehalten ist, wobei eine Tiefe der Auskragungen einer Höhe der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 entspricht.
11 zeigt ein Verfahren 1100 zum Konstruieren einer Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption. Das Verfahren 1100 kann verwendet werden, um die oben unter Bezug auf 2–10 erörterte Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 zu konstruieren oder kann verwendet werden, um eine andere geeignete Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption zu konstruieren.
Bei 1102 umfasst das Verfahren ein Koppeln der Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht mit der luftdurchlässigen Schicht und/oder der Substratschicht vor dem Koppeln der luftdurchlässigen Schicht mit der Substratschicht. Insbesondere kann die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht in einem Beispiel mit der Substratschicht gekoppelt sein. In anderen Beispielen kann die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht jedoch mit der luftdurchlässigen Schicht gekoppelt sein. Anschließend umfasst das Verfahren bei 1104 ein Koppeln einer luftdurchlässigen Schicht mit einer Substratschicht um den Randbereich der luftdurchlässigen Schicht und der Substratschicht, um eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht einzuschließen, die zwischen der luftdurchlässigen Schicht und der Substratschicht positioniert ist, um eine Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption auszubilden. Bei 1106 umfasst das Verfahren ein Koppeln der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption mit einer Ansaugleitung. Wie zuvor erörtert, können die oben erwähnten Schichten (z. B. die luftdurchlässige Schicht, die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht und die Substratschicht) mithilfe einer oder mehrerer der folgenden Techniken gekoppelt werden; Klebstoffverbindung (z. B. Sprühklebstoffverbindung), Nähen, Thermobonding, Wärmekontaktnieten und Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen, Warmblechschweißen, Infrarotschweißen).
12 zeigt eine andere beispielhafte Ansaugleitung 222 umfassend das Gehäuse 1000. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 und der Luftstromkanal 1002 sind ebenfalls dargestellt. In diesem Beispiel weist das Gehäuse 1000 eine ungleichmäßige Fläche mit mehreren Kurven auf. Es versteht sich, dass das Gehäuse 1000 in anderen Beispielen eine alternative Kontur aufweisen kann. Beispielsweise kann das Gehäuse konvex, konkav sein, zusammengesetzte Winkel umfassen usw. Wie gezeigt kann nur eine der Flächen der Falle 224 eine passende Kurvenform aufweisen, beispielsweise kann die Fläche 1200 der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 eine ähnliche Kontur wie eine Fläche 1201 des Gehäuses 1000 aufweisen. Die Fläche 1201 kann eine äußere Fläche der in 4, 6, 7 und 9 gezeigten Substratschicht 406 sein. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 ist von dem Gehäuse 1000 beabstandet gezeigt, um die entsprechend konturierten Flächen darzustellen. Es versteht sich jedoch, dass die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 wie durch den Pfeil 1202 angezeigt in schlüssigem Kontakt mit dem Gehäuse 1000 sein kann, wenn sie in dem Ansaugsystem eingesetzt wird. Auf diese Weise kann die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 in jeder gewünschten Weise geformt und dimensioniert sein, um an verschiedene Lagen in dem Ansaugsystem zu passen.
13 zeigt eine andere Ausführungsform der in 2 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Wie dargestellt umfasst die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption die Substratschicht 406 und die Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 mit nur einem einzigen Bereich. In einigen Beispielen kann die luftdurchlässige Schicht 300 mit der Substratschicht 406 gekoppelt sein, um die in 3 gezeigte Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht 400 wie zuvor erörtert einzuschließen. In anderen Beispielen kann die luftdurchlässige Schicht jedoch nicht in der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption enthalten sein.
14 zeigt eine andere beispielhafte Ansaugleitung 1002 und Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst einen Einsatz 1400. Es versteht sich, dass der Einsatz 1400 eine beispielhafte Substratschicht ist. Der Einsatz 1400 umfasst Befestigungsflansche 1402. Schrauben 1404 oder andere geeignete Befestigungsvorrichtungen können verwendet werden, um den Einsatz an der Ansaugleitung 1002 zu befestigen. Die Ansaugleitung 1002 umfasst einen Einlass oder Auslass 1406 und einen Auslass oder Einlass 1408. Die Ansaugleitung 1002 kann mit einem Teil der Kraftmaschine 10 oder des Fahrzeugs 200, die in 2 gezeigt sind, gekoppelt sein.
15 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht der in 14 gezeigten Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Wie dargestellt umfasst die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 den Einsatz 1400, der ein polymeres Material umfassen kann. Es versteht sich, dass der Einsatz 1400 eine beispielhafte Substratschicht ist.
Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst zudem eine luftdurchlässige Schaumstoffschicht 1502. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 kann zudem eine luftdurchlässige Polyestervliesschicht 1504 umfassen. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 kann zudem eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht (in 15 nicht gezeigt) umfassen, die zwischen dem Einsatz 1400 und der Schaumstoffschicht 1502 positioniert ist. Es versteht sich, dass die luftdurchlässige Schaumstoffschicht 1502 und/oder die luftdurchlässige Polyestervliesschicht 1504 mit dem Einsatz 1500 gekoppelt sein können. Auf diese Weise kann die Kohlenstoffschicht eingeschlossen sein. Die Befestigungsflansche 1402 sind ebenfalls in 15 gezeigt.
16 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer anderen Ausführungsform der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst eine Kunststoffkartusche 1600, die eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht (nicht gezeigt) teilweise einschließt. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 umfasst ferner zwei luftdurchlässige Polyestervliesschichten 1602. Außerdem umfasst die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 eine luftdurchlässige Schaumstoffschicht 1700, wie in 17 gezeigt. Die Flansche 1604 sind ebenfalls in 16 und 17 gezeigt. Die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 kann zudem eine Kohlenwasserstoffadsorptionsschicht (in 15 nicht gezeigt) umfassen, die zwischen der luftdurchlässigen Polyestervliesschicht 1602 und/oder der luftdurchlässigen Schaumstoffschicht 1700 positioniert ist.
18 zeigt eine andere Ausführungsform eines Einsatzes 1800, der in der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 enthalten ist. Der Einsatz 1800 kann thermogeformt sein und Polyestervlies umfassen. Der Einsatz 1800 umfasst thermogeformte Taschen 1802. Die Konturen des Einsatzes 1800 können geändert werden, um den Konturen einer Ansaugleitung zu entsprechen, in der er positioniert ist. Insbesondere verjüngt sich der Einsatz 1800 in lateraler Richtung. Zur Orientierung ist eine Querachse 1804 dargestellt.
19 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 einschließlich des in 18 gezeigten Einsatzes 1800. Wie dargestellt umfasst die Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 eine luftdurchlässige Schaumstoffschicht 1900 und eine luftdurchlässige Polyestervliesschicht 1902.
Nunmehr Bezug nehmend auf 20A ist eine Draufsicht einer Bypass-Kohlenwasserstoffadsorptionsfalle 2000 gezeigt. Die Bypass-Kohlenwasserstoffadsorptionsfalle 2000 kann sich in einer Position befinden, die ähnlich zu der Lage der Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 ist. Die Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2000 kann sich auch in einem Hohlraum eines Einlasskanals befinden, wobei eine Abdeckung der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2000 eine Fläche des Einlasskanals definiert. Gas kann durch den Einlasskanal strömen und über die Abdeckung der Bypass-Kohlenwasserstofffalle strömen oder das Gas kann durch die Abdeckung der Bypass-Kohlenwasserstofffalle strömen. Das Gas kann in eine oder mehrere Taschen der Kohlenwasserstofffalle 2000 strömen, um Kraftstoffdämpfe und/oder andere Kohlenwasserstoff enthaltende Materialien abzulagern.
Die oben beschriebene Kohlenwasserstofffalle mit passiver Adsorption 224 ist eine Hybrid-Kohlenwasserstofffalle, die durchlässige Membranen auf beiden Seiten eines Kohlenwasserstoffadsorptionsmaterials umfasst, um Gas (z. B. Luft) zu ermöglichen, durch beide Membranen oder zweimal durch eine einzelne Membran zu strömen, um aus der Kohlenwasserstofffalle zu strömen. Die Bypass-Kohlenwasserstoffadsorptionsfalle 2000 umfasst eine luftdurchlässige Schicht 2002, die mit mehreren einzelnen Taschen 2004 auf einer Seite der Bypass-Kohlenwasserstoffadsorptionsfalle 2000 gekoppelt ist, wobei jede der mehreren Taschen eine Menge an locker gepacktem Kohlenwasserstofffallenmaterial umfasst. Auf diese Weise werden weniger Teile zur Herstellung der Kohlenwasserstofffalle verwendet, wodurch Kosten gespart werden können, Platznutzungsbeschränkungen verringert werden können und ein Gewicht der Kohlenwasserstofffalle verringert werden kann. Die luftdurchlässige Schicht 2002 kann ein Polyestervlies sein.
Die Bypass-Kohlenwasserstoffadsorptionsfalle 2000 umfasst ferner Rippen (z. B. Wände) 2008, die die Taschen 2004 umgeben. Die Wände 2008 können für Gasströmung undurchlässig sein, so dass kein Gas durch die Wände 2008 strömen kann. Auf diese Weise kann Gas, das sich in einer der Taschen 2004 befindet, nicht in eine angrenzende Tasche der Taschen 2004 strömen. Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere der Wände 2008 (wie dargestellt, jede der Taschen 2004 hat vier Wände 2008) der Taschen 2004 für Gasströmung durchlässig sein, jedoch für eine Strömung von Flüssigkeit und/oder Festkörpern undurchlässig sein. Auf diese Weise kann eine einzelne Tasche der Taschen 2004 Gas mit einer oder mehreren angrenzenden Taschen der Taschen 2004 austauschen.
Eine entfernbare Abdeckung 2006 kann mit der luftdurchlässigen Schicht 2002 derart gekoppelt sein, dass sich die luftdurchlässige Schicht zwischen der entfernbaren Abdeckung 2006 und den Wänden 2008 befindet. In einer Ausführungsform können zusätzlich oder alternativ die luftdurchlässige Schicht 2002 und die entfernbare Abdeckung 2006 einteilig sein, so dass die luftdurchlässige Schicht 2002 in Öffnungen der entfernbaren Abdeckung 2006 integriert ist. Die Öffnungen der entfernbaren Abdeckung entsprechen Lagen der Taschen 2004.
Eine Basis kann ein Bodenteil der Taschen 2004 abdichten. Wie in 20B gezeigt, ist die Basis 2010 physisch mit den Wänden 2008 gekoppelt und dichtet das Bodenteil der Taschen 2004 vollständig ab, so dass keine Materialien, unabhängig von ihrem Aggregatzustand (z. B. gasförmig, flüssig oder fest), durch die Basis 2008 strömen können. Auf diese Weise definiert ein Raum zwischen der luftdurchlässigen Schicht 2002, den Wänden 2008 und der Basis 2010 ein Volumen einer Tasche der Taschen 2004. Ferner kann Gas in den Raum eintreten und nur aus dem Raum austreten, indem es durch die luftdurchlässige Schicht 2002 strömt.
Wie gezeigt erstrecken sich die Wände 2008 senkrecht von der Basis 2010. Die Abdeckung 2006 kann mit den Wänden 2008 mithilfe eines Substrats, Schrauben, einer Schweißung und/oder Thermobonding gekoppelt sein. Das Substrat kann ein luftdurchlässiges oder ein nicht luftdurchlässiges Substrat sein.
Daher umfasst die Bypass-Kohlenwasserstoffadsorptionsfalle 2000 mehrere Taschen 2004, die mithilfe der Wände 2008 und der Basis 2010 hermetisch voneinander abgedichtet sind. Die luftdurchlässige Schicht 2002 ist mit den Wänden 2008 der Taschen 2004 mithilfe von Schweißung, Klebstoff und/oder Befestigungselementen usw. gekoppelt. Die luftdurchlässige Schicht 2002 kann die einzige Fläche der Taschen 2004 sein, die einen Eintritt von Gasen in die Taschen 2004 ermöglicht, während sie gleichzeitig einen Auslass für Gase in den Taschen 2004 bereitstellt. Die luftdurchlässige Schicht 2002, die Wände 2008 und die Basis 2010 definieren ein Volumen der Taschen 2004. Gas kann über die Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2000 strömen, ohne in die Taschen 2004 einzutreten (z. B. Umgehen der Falle 2000). Zusätzlich oder alternativ kann Gas in eine oder mehrere Taschen 2004 der Falle 2000 strömen, indem es durch die luftdurchlässige Schicht 2002 strömt. Gas kann in eine einzelne Tasche der Taschen 2004 strömen, indem es in einer ersten Richtung durch die luftdurchlässige Schicht 2002 strömt. Gas kann dann aus der einzelnen Tasche der Taschen 2004 austreten, indem es in einer zweiten Richtung durch die luftdurchlässige Schicht 2002 strömt. Die zweite Richtung und die erste Richtung sind entgegengesetzte Richtungen. Gas kann nicht durch die Basis 2010 strömen.
Ferner können die Taschen 2004 eine Form aufweisen, die einer Form einer Rippenstruktur eines Luftansaugsystems entspricht. Sie können daher quadratisch, rechteckig, dreieckig, sechseckig, wabenförmig sein oder andere geeignete Formen aufweisen, die einer Rippenstruktur eines Luftansaugsystems entsprechen.
20A und 20B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Bypass-Kohlenwasserstofffalle, die sich in einem Hohlraum eines Einlasskanals befindet. Der Hohlraum kann sich in einem geodätisch niedrigeren Teil des Einlasskanals befinden. Beispielsweise befindet sich der Hohlraum bei einem Fahrzeug mit vier Rädern auf einer ebenen Fläche näher an der ebenen Fläche als andere Teile des Einlasskanals entlang einer gemeinsamen Achse. Auf diese Weise wird eine Wahrscheinlichkeit, dass Kohlenwasserstoffe in den Hohlraum strömen, erhöht.
Eine Fläche des Hohlraums kann eine interne Verstärkungsstruktur umfassen, die Rippen und/oder Wände umfasst, die sich senkrecht von der Fläche in Richtung des Einlasskanals erstrecken. Die Rippen können miteinander mit dazwischen befindlichen Räumen derart verbunden sein, dass ein Behälter (z. B. eine Tasche) ausgebildet werden kann. Der Hohlraum kann mehrere Behälter umfassen. Die Behälter können eine Form aufweisen, die einer Form entsprechender verbundener Rippen gleicht. Beispielsweise kann der Behälter ein Quadrat, Rechteck, Sechseck, Kreis, Dreieck usw. sein. Ferner kann ein Volumen des Behälters im Wesentlichen gleich sein. Zusätzlich oder alternativ kann bzw. können ein oder mehrere Behälter unterschiedliche Volumen aufweisen, wobei ein erster Behälter ein größeres Volumen als ein zweiter Behälter aufweisen kann.
Die Behälter können mit einer Menge an Kohlenwasserstofffallenmaterial gefüllt sein. In einem Beispiel kann das Kohlenwasserstofffallenmaterial Kohlenstoff, Kohlenstoffpellets, Kohle usw. sein. Die Behälter können in einer Ausführungsform mit exakt acht Gramm an Kohlenwasserstofffallenmaterial gefüllt sein. In einer anderen Ausführungsform können die Behälter mit einer entsprechenden Menge an Kohlenwasserstofffallenmaterial gefüllt sein, basierend auf einem Behältervolumen (z. B. 60% des Behältervolumens). Das Kohlenwasserstofffallenmaterial kann in die Behälter ohne jegliche Substrate oder Bindezusätze gepackt sein. Auf diese Weise kann das Kohlenwasserstofffallenmaterial einfach ausgetauscht werden, wenn es vollständig mit Kohlenwasserstoffen beladen ist. Ferner kann das Kohlenwasserstofffallenmaterial eine Vibration von Wänden des Einlasskanals verringern, so dass hörbare Geräusche verringert werden.
Eine luftdurchlässige Schicht kann mit einer Oberseite der internen Verstärkungsstruktur der Behälter gekoppelt sein. Die luftdurchlässige Schicht kann nur an Lagen der luftdurchlässigen Schicht eine Substratschicht umfassen, die Lagen der internen Verstärkungsstruktur entsprechen. Beispielsweise richten sich die Substratschicht und die interne Verstärkungsstruktur bei Koppeln der luftdurchlässigen Schicht mit der internen Verstärkungsstruktur aus. Zusätzlich oder alternativ kann die luftdurchlässige Schicht nicht die Substratschicht umfassen und kann mit der internen Verstärkungsstruktur über einen entfernbaren Deckel gekoppelt sein. Die luftdurchlässige Schicht kann es Gas (z. B. Luft, Kraftstoffdämpfe usw.) ermöglichen, durch seine durchlässige Membran und in einen oder mehrere Behälter der Bypass-Kohlenwasserstofffalle zu strömen, die sich in dem Hohlraum des Einlasskanals befindet.
Der entfernbare Deckel kann mehrere Öffnungen gleich einer Anzahl an Behältern umfassen. Eine Lage der Öffnungen des entfernbaren Deckels kann einer Lage der Behälter entsprechen, so dass der entfernbare Deckel nicht eine Öffnung der Behälter blockiert. Ferner kann der entfernbare Deckel ähnlich zu einer Form der internen Verstärkungsstruktur geformt sein. Die luftdurchlässige Schicht kann sich zwischen dem entfernbaren Deckel und der internen Verstärkungsstruktur befinden, wenn der entfernbare Deckel mit der Verstärkungsstruktur gekoppelt ist. Auf diese Weise ist die luftdurchlässige Schicht an der Verstärkungsstruktur befestigt und kann nicht entfernt werden, bis der entfernbare Deckel entfernt wird. Ferner ist das Kohlenwasserstofffallenmaterial in dem Behälter gesichert, indem der Deckel an der Verstärkungsstruktur befestigt ist.
In einem Beispiel können der entfernbare Deckel und die luftdurchlässige Schicht einteilig integriert sein, so dass bei Entfernen des Deckels auch die luftdurchlässige Schicht entfernt wird. Ferner kann der integrierte Deckel mit einer luftdurchlässigen Schicht eine Substratschicht umfassen, die in der Lage ist, die Verstärkungsstruktur zu binden.
Gas in dem Einlasskanal kann durch die luftdurchlässige Schicht strömen und in einen oder mehrere Behälter der Bypass-Kohlenwasserstofffalle eintreten. Gas in den Behältern kann Kohlenwasserstoffe in dem Kohlenwasserstofffallenmaterial ablagern, bevor es durch die luftdurchlässige Schicht und in den Einlasskanal strömt. Gas kann nicht durch die Fläche des Hohlraums unterhalb der Verstärkungsstruktur oder durch die Verstärkungsstruktur strömen. Auf diese Weise kann Gas nur über die luftdurchlässige Schicht in die Behälter eintreten und aus diesen austreten. Alternativ kann Gas in dem Einlasskanal über die luftdurchlässige Schicht strömen und in keinen der Behälter eintreten.
21 zeigt einen Querschnitt einer Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 umfassend eine Abdeckung 2102, eine Basis 2104, Wände 2106 und Kohlenwasserstofffallenmaterial 2108. Die Abdeckung 2102 und die Basis 2104 sind ähnlich konturiert wie die Wände 2106, die sich zwischen der Abdeckung 2102 und der Basis 2104 befinden. Die Abdeckung 2102 kann auf Oberseiten der Wände 2106 ruhen, um zu verhindern, dass Kohlenwasserstofffallenmaterial 2108 aus einer Tasche der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 fällt.
Das Kohlenwasserstofffallenmaterial 2108 kann locker in die Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 gepackt sein. Die Taschen können exakt 8 Gramm an Kohlenwasserstofffallenmaterial 2108 umfassen. In einer Ausführungsform kann das Kohlenwasserstofffallenmaterial Kohlenstoff sein.
Während Gas in die Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 strömt und in die Taschen strömt, kann das Gas Kraftstoffdämpfe und andere Arten auf Kohlenwasserstoffbasis auf dem Kohlenwasserstofffallenmaterial 2108 ablagern, bevor es aus der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 strömt. Wie oben beschrieben kann Gas nur über die Abdeckung 2102 in die und aus der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 strömen. Die Abdeckung 2102 kann nur für Gase und zerstäubte Flüssigkeiten durchlässig sein und für Feststoffe und Flüssigkeiten undurchlässig sein. Auf diese Weise kann das Kohlenwasserstofffallenmaterial 2108 nicht aus den Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2100 austreten, wenn die Abdeckung 2102 mit den Wänden 2104 gekoppelt ist.
22 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2200 mit einer Abdeckung 2202 und Taschen 2204. Die Taschen 2204 umfassen abgestufte Rippen (z. B. Wände), wobei sich eine Höhe der Rippen vergrößert, während sich eine Kontur einer Basis vergrößert, um den Rippen zu ermöglichen, unabhängig von der Kontur der Basis auf einer gleichen Höhe zu sein. Auf diese Weise ist die Abdeckung 2202 linear und sitzt über den Rippen der Taschen 2204.
23 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2300a umfassend einen Einfallstellenkanal 2300a. Eine Nahansicht 2300b des Einfallstellenkanals 2302b ist ebenfalls gezeigt. 24 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2400 umfassend einen Einfallstellenkanal 2402.
25 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2500 umfassend einen entfernbaren Deckel (z. B. Abdeckung) 2502. Der entfernbare Deckel 2502 umfasst Öffnung, die Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2500 entsprechen. 26 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2600 mit einer luftdurchlässigen Schicht 2602. Der entfernbare Deckel ist als entfernt gezeigt. In einer Ausführungsform können die luftdurchlässige Schicht und der entfernbare Deckel zusätzlich oder alternativ einteilig sein.
27 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2700 umfassend Kohlenwasserstofffallenmaterial 2702. In der Darstellung wurden ein entfernbarer Deckel und eine luftdurchlässige Schicht von der Bypass-Kohlenwasserstofffalle weggelassen. Auf diese Weise kann das Kohlenwasserstofffallenmaterial 2702 frei aus einer oder mehreren Taschen der Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2700 strömen.
28 bis 34 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Bypass-Kohlenwasserstofffalle. 28 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2800 umfassend mehrere dreieckige Taschen. 29 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 2900 umfassend mehrere sechseckige Taschen mit einem asymmetrischen Füllmuster. 30 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 3000 umfassend mehrere quadratische Taschen. 31 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 3100 umfassend mehrere rechteckige Taschen. 32 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 3200 umfassend mehrere quadratische Taschen in einem anderen Muster als das der Kohlenwasserstofffalle 3000 der 30. 33 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 3300 umfassend mehrere sechseckige Taschen mit einem symmetrischen Füllmuster. 34 zeigt eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle 3400 umfassend mehrere kreisförmige Taschen. Somit können viele verschiedene Bypass-Kohlenwasserstofffallen in Abhängigkeit von einer Form eines Hohlraums eines Einlasskanals verwendet werden.
Auf diese Weise kann sich eine Kohlenwasserstofffalle in einem Einlasskrümmer befinden und eine Form des Einlasskrümmers nutzen, um zu verhindern, dass Kraftstoffdämpfe durch den Einlasskrümmer während eines ausgeschalteten Betriebs der Kraftmaschine entweichen. Die Kohlenwasserstofffalle kann eine Vielzahl von Formen basierend auf einer Struktur des Einlasskrümmers aufweisen. Die Kohlenwasserstofffalle kann eine Hybrid-Kohlenwasserstofffalle oder eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle sein. Der technische Effekt des Einschließens einer Kohlenwasserstofffalle in den Einlasskrümmer ist, Kraftstoffemissionen durch den Einlass während Bedingungen im ausgeschalteten Betrieb der Kraftmaschine abzuschwächen.
In einem ersten Beispiel umfasst ein System einen Luftkasten aufweisend einen Luftfilter, wobei der Luftkasten eine Kohlenwasserstofffalle und einen entfernbaren Deckel aufweist, sowie interne Verstärkungsstrukturen, die eine oder mehrere Taschen erzeugen, und ein Kohlenwasserstofffallenmaterial, das in einer oder mehreren der Taschen positioniert ist, wobei der Deckel eine Grenze des Luftstromkanals definiert, wobei der Luftkasten eine über den Taschen gekoppelte Schicht umfasst.
In einer ersten Ausführungsform umfasst das erste Beispiel ferner zusätzlich oder alternativ, dass die Kohlenwasserstofffalle eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle ist.
In einer zweiten Ausführungsform, die zusätzlich die erste Ausführungsform umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass die Schicht ein luftdurchlässiges Polyestervliesmaterial ist.
In einer dritten Ausführungsform, die zusätzlich die ersten und zweiten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass eine Querschnittsfläche des Luftstromkanals beim Übergang in einen Bereich der Ansaugleitung unterbrochen ist, mit dem die Bypass-Adsorptionskohlenwasserstofffalle gekoppelt ist.
In einer vierten Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis dritten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass die interne Verstärkungsstruktur eine oder mehrere Rippen ist, die sich senkrecht von der Basis zu dem entfernbaren Deckel unter den Taschen erstrecken.
In einer fünften Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis vierten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass die Basis und die Rippen ein nicht-luftdurchlässiges Material umfassen.
In einer sechsten Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis fünften Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass ein Raum zwischen der internen Verstärkungsstruktur, einer Basis und dem entfernbaren Deckel ein Volumen einer einzelnen Tasche definiert.
In einer siebten Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis sechsten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass das Kohlenwasserstofffallenmaterial locker in jede der Taschen der Kohlenwasserstofffalle gepackt ist.
In einer achten Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis siebten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass der entfernbare Deckel auf den internen Verstärkungsstrukturen ruht, wobei sich die Schicht dazwischen befindet.
In einer neunten Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis achten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass der entfernbare Deckel mit den internen Verstärkungsstrukturen entlang eines Randbereichs des entfernbaren Deckels gekoppelt ist.
In einer zehnten Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis neunten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass der entfernbare Deckel eine ersten Schicht und eine zweite Schicht umfasst, wobei beide Schichten luftdurchlässig sind und mindestens eine der Schichten adhäsiv und in der Lage ist, sich mit einer Oberseite der internen Stützstrukturen zu verbinden.
In einer elften Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis zehnten Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass die Basis und die internen Verstärkungsstrukturen nicht-luftdurchlässig sind und eine Übertragung von Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen über Membranen der Basis und der internen Verstärkungsstrukturen hinweg nicht ermöglicht.
In einer zwölften Ausführungsform, die zusätzlich eines oder mehrere der ersten bis elften Ausführungsformen umfassen kann, umfasst das erste Beispiel ferner, dass der entfernbare Deckel konturiert ist, in schlüssigem Kontakt mit den internen Verstärkungsstrukturen des Luftkastens des Ansaugleitung zu sein.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendbar sind. Die hier offenbarten Steuerungsverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nicht-flüchtigem Speicher gespeichert werden und können durch das Steuerungssystem, einschließlich der Steuerung zusammen mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware ausgeführt werden. Die spezifischen Routinen, die hier beschrieben werden, können eine oder mehrere von einer beliebigen Zahl von Verarbeitungsstrategien wie z. B. ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen aufweisen. Somit können verschiedene dargestellte Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen im dargestellten Ablauf oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Dementsprechend ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern dient lediglich der Erleichterung der Darstellung und Beschreibung. Eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Darüber hinaus können die beschriebenen Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen grafisch einen im nicht-flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuerungssystem zu programmierenden Code darstellen, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, einschließlich den verschiedenen Kraftmaschinenhardwarekomponenten zusammen mit der elektronischen Steuerung, umgesetzt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die obige Technologie ist zum Beispiel auf V6-, I4-, I6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen anwendbar. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Auslegungen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein, die hier offenbart werden.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden, besonders hervor. Diese Ansprüche beziehen sich möglicherweise auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent davon. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer dieser Elemente einschließen, wobei sie zwei oder mehr von diesen Elementen weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
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

US 2006/0054142 [0003, 0004]

Claims

System, das Folgendes umfasst: einen Luftkasten aufweisend einen Luftfilter, wobei der Luftkasten eine Kohlenwasserstofffalle und einen entfernbaren Deckel aufweist, sowie interne Verstärkungsstrukturen, die eine oder mehrere Taschen erzeugen; und ein Kohlenwasserstofffallenmaterial, das in einer oder mehreren der Taschen positioniert ist, wobei der Deckel eine Grenze des Luftstromkanals definiert, wobei der Luftkasten eine Schicht umfasst, die über die Taschen gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Kohlenwasserstofffalle eine Bypass-Kohlenwasserstofffalle ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Schicht ein luftdurchlässiges Polyestervliesmaterial ist.
System nach Anspruch 1, wobei eine Querschnittsfläche des Luftstromkanals beim Übergang in einen Bereich der Ansaugleitung unterbrochen ist, mit dem die Bypass-Adsorptionskohlenwasserstofffalle gekoppelt ist.
System nach Anspruch 2, wobei die interne Verstärkungsstruktur eine oder mehrere Rippen ist, die sich senkrecht von einer Basis zu dem entfernbaren Deckel unter den Taschen erstrecken.
System nach Anspruch 5, wobei die Basis und die Rippen ein nichtluftdurchlässiges Material umfassen.
System nach Anspruch 1, wobei ein Raum zwischen der internen Verstärkungsstruktur, einer Basis und dem entfernbaren Deckel ein Volumen einer einzelnen Tasche definiert.
System nach Anspruch 1, wobei das Kohlenwasserstofffallenmaterial locker in jede der Taschen der Kohlenwasserstofffalle gepackt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der entfernbare Deckel auf den internen Verstärkungsstrukturen ruht, wobei sich die Schicht dazwischen befindet.
System nach Anspruch 1, wobei der entfernbare Deckel mit den internen Verstärkungsstrukturen entlang eines Randbereichs des entfernbaren Deckels gekoppelt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der entfernbare Deckel eine ersten Schicht und eine zweite Schicht umfasst, wobei beide Schichten luftdurchlässig sind und mindestens eine der Schichten adhäsiv und in der Lage ist, sich mit einer Oberseite der internen Stützstrukturen zu verbinden.
System nach Anspruch 11, wobei die Basis und die internen Verstärkungsstrukturen nicht-luftdurchlässig sind und eine Übertragung von Gasen, Flüssigkeiten und/oder Feststoffen über Membranen der Basis und der internen Verstärkungsstrukturen hinweg nicht ermöglicht.
System nach Anspruch 1, wobei der entfernbare Deckel konturiert ist, in schlüssigem Kontakt mit den internen Verstärkungsstrukturen des Luftkastens der Ansaugleitung zu sein.
System, das Folgendes umfasst: eine Luftstrom-Ansaugleitung in Strömungsverbindung mit einem Kraftmaschineneinlass und umfassend einen vertieften Hohlraum; eine Bypass-Adsorptionskohlenwasserstofffalle, die in dem Hohlraum positioniert ist, eine durchgehende, ununterbrochene lineare Fläche ohne scharfe Kanten, Absätze oder Vorsprünge ausbildet und eine Grenze eines Luftstromkanals definiert, wobei die Bypass-Adsorptionskohlenwasserstofffalle ein Kohlenwasserstoffadsorptionsmaterials umfasst, das sich in einer oder mehreren Taschen befindet; und einen entfernbaren Deckel, der auf einer oder mehreren Rippen sitzt und sich senkrecht von einer Fläche des Hohlraums erstreckt, wobei ein Raum, der sich zwischen dem entfernbaren Deckel, den Rippen und der Fläche des Hohlraums befindet, ein Volumen einer einzelnen Tasche der Bypass-Adsorptionskohlenwasserstofffalle definiert.
System nach Anspruch 14, wobei die Bypass-Kohlenwasserstofffalle mehrere der einzelnen Taschen umfasst und wobei die einzelnen Taschen eine Menge an Kohlenwasserstofffallenmaterial umfassen.
System nach Anspruch 14, wobei der entfernbare Deckel luftdurchlässig ist und Gas ermöglicht, in den Raum der Tasche einzutreten.
System nach Anspruch 14, wobei die Fläche des Hohlraums und die Rippen nicht luftdurchlässig sind und Gas nicht durch die Rippen oder die Fläche des Hohlraums strömt.
System nach Anspruch 14, wobei die entfernbare Abdeckung mit einer oder mehreren der Rippen und der Fläche des Hohlraums entlang eines Randbereichs der entfernbaren Abdeckung gekoppelt ist.
System, das Folgendes umfasst: einen Luftkasten aufweisend einen Luftfilter, wobei der Luftkasten eine Kohlenwasserstofffalle und einen entfernbaren Deckel aufweist, sowie interne Verstärkungsstrukturen, die mehrere Taschen erzeugen; und ein Kohlenwasserstofffallenmaterial, das in einigen, aber nicht allen der Taschen positioniert ist, wobei der Deckel eine Grenze des Luftstromkanals definiert, wobei der Luftkasten eine Schicht umfasst, die über die Taschen gekoppelt ist.