DE102016210570A1 - Tank ventilation module and internal combustion engine with such module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Tankentlüftungsmodul, umfassend ein Tankentlüftungsventil (2), eine erste Leitung (3), welche vom Tankentlüftungsventil (2) abgeht und eingerichtet ist, mit einem Saugrohr verbunden zu werden, ein erstes Rückschlagventil (5), welches in der ersten Leitung (3) angeordnet ist, eine zweite Leitung (4), welche von der ersten Leitung (3) in einem Bereich zwischen dem Tankentlüftungsventil (2) und dem ersten Rückschlagventil (5) abzweigt, ein zweites Rückschlagventil (6), welches in der zweiten Leitung angeordnet ist, ein Gehäuse (7) mit einer Öffnung (70), welche eingerichtet ist, eine Verbindung mit dem Saugrohr herzustellen, eine Venturidüse (8) mit einem Zufuhrbereich (80), einem Abfuhrbereich (81) und einem Ansaugbereich (82), wobei die zweite Leitung (4) ausgehend von der ersten Leitung (3) zum Ansaugbereich (82) der Venturidüse (8) führt und vom Abfuhrbereich (81) der Venturidüse weiterführt, wobei der Zufuhrbereich (80) der Venturidüse (8) für eine Verbindung mit dem Saugrohr eingerichtet ist, und wobei das erste Rückschlagventil (5), das zweite Rückschlagventil (6) und das Tankentlüftungsventil (2) im Gehäuse (7) angeordnet sind.The invention relates to a tank ventilation module, comprising a tank venting valve (2), a first line (3) which leaves from the tank venting valve (2) and is adapted to be connected to a suction pipe, a first check valve (5) which is in the first line (3) is arranged, a second line (4), which branches off from the first line (3) in a region between the tank vent valve (2) and the first check valve (5), a second check valve (6) which in the second A housing (7) having an opening (70) which is adapted to establish a connection with the suction pipe, a venturi nozzle (8) with a feed region (80), a discharge region (81) and a suction region (82). , wherein the second line (4), starting from the first line (3) leads to the suction region (82) of the venturi nozzle (8) and continues from the discharge region (81) of the Venturi nozzle, the supply region (80) of the Venturi nozzle (8) f r is a compound having the suction tube arranged and wherein the first check valve (5), the second check valve (6) and the tank ventilation valve (2) in the housing (7) are arranged.
Description
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tankentlüftungsmodul sowie eine Brennkraftmaschine mit einem derartigen Tankentlüftungsmodul. The present invention relates to a tank ventilation module and an internal combustion engine with such a tank ventilation module.
Kraftstoff, welcher in einem Kraftstofftank verdampft, darf zum Schutz der Umwelt nicht in die Umgebung gelangen. Hierbei ist es bekannt, ein Tankentlüftungssystem vorzusehen, bei dem der verdampfende Kraftstoff in einem Aktivkohlefilter gesammelt wird. Da der Aktivkohlefilter nur eine bestimmte Speicherkapazität aufweist, muss in regelmäßigen Abständen eine Spülung des Aktivkohlefilters mit Frischluft erfolgen. Diese mit Kohlenwasserstoffen angereicherte Spülluft wird dann üblicherweise einem Verbrennungsvorgang in einer Brennkraftmaschine zugeführt. Ein derartiges Tankentlüftungssystem ist beispielsweise aus der
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das Tankentlüftungsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein einfacher und kostengünstiger Aufbau möglich ist. Dabei ist das erfindungsgemäße Tankentlüftungsmodul sehr robust und kleinbauend. Hierdurch ist insbesondere eine Verwendung in Fahrzeugen möglich. Weiterhin kann erfindungsgemäß eine Anzahl von Schnittstellen minimiert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Tankentlüftungsmodul ein Tankentlüftungsventil und ein erstes und zweites Rückschlagventil umfasst. Das erste Rückschlagventil ist in einer ersten Leitung, welche vom Tankentlüftungsventil abgeht und eingerichtet ist, zu einem Saugrohr zu führen, angeordnet, und das zweite Rückschlagventil ist in einer zweiten Leitung angeordnet, welche von der ersten Leitung an einem Bereich der ersten Leitung zwischen dem Tankentlüftungsmodul und dem ersten Rückschlagventil abzweigt. Ferner umfasst das Tankentlüftungsmodul ein Gehäuse mit einer Öffnung, welche eingerichtet ist, mit einem Saugrohr einer Brennkraftmaschine verbunden zu werden. Das Tankentlüftungsmodul umfasst ferner eine Venturidüse mit einem Zufuhrbereich, einem Abfuhrbereich und einem Ansaugbereich. Die zweite Leitung mündet dabei ausgehend von der ersten Leitung im Ansaugbereich der Venturidüse und ist vom Abfuhrbereich der Venturidüse weitergeführt. Der Zufuhrbereich der Venturidüse ist dabei eingerichtet, mit dem Saugrohr verbunden zu werden. Für eine kompakte Anordnung sind das Tankentlüftungsventil und das erste und zweite Rückschlagventil dabei im Gehäuse des Tankentlüftungsmoduls angeordnet. Durch das erfindungsgemäße Modul können Verdunstungsemissionen weiter reduziert werden, da alle evtl. an Schnittstellen auftretenden Leckagen direkt dem Saugrohr zuführbar sind und nicht in die Umwelt gelangen können. Weiterhin kann ein Montageaufwand für Tankentlüftungssystem reduziert werden. The tank ventilation module with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.
Für einen besonders kompakten Aufbau ist bevorzugt die Venturidüse ebenfalls im Gehäuse angeordnet. For a particularly compact construction, the venturi nozzle is preferably also arranged in the housing.
Weiter bevorzugt ist die zweite Leitung in Strömungsrichtung nach dem Abfuhrbereich der Venturidüse aus dem Gehäuse herausgeführt. Hierdurch ist es möglich, dass der Abfuhrbereich der Venturidüse eingerichtet ist, mit einem ersten Bereich des Saugrohrs verbunden zu werden, wobei der erste Bereich des Saugrohrs in Strömungsrichtung im Saugrohr vor einer Drosselklappe und insbesondere vor einer Aufladungseinrichtung, z.B. einem Turbolader oder einem Kompressor, liegt. More preferably, the second conduit is led out of the housing in the flow direction to the discharge region of the Venturi nozzle. This makes it possible for the discharge area of the Venturi nozzle to be arranged to be connected to a first region of the intake pipe, wherein the first region of the intake pipe in the direction of flow in the intake pipe in front of a throttle valve and in particular in front of a charging device, e.g. a turbocharger or a compressor.
Weiter bevorzugt ist der Zufuhrbereich der Venturidüse mit einem Leitungsanfang verbunden, welcher im Gehäuse angeordnet ist. Somit wird Medium aus dem Inneren des Gehäuses, welches mit dem Saugrohr verbunden ist, durch die Venturidüse angesaugt. Das Gehäuse ist dabei besonders bevorzugt mit einem zweiten Bereich des Saugrohrs verbunden, welcher in Strömungsrichtung nach einer Aufladungseinrichtung liegt. Dadurch kann ein sicherer Betrieb der Venturidüse ermöglicht werden. More preferably, the supply region of the Venturi nozzle is connected to a line start, which is arranged in the housing. Thus, medium from the inside of the housing, which is connected to the suction pipe, sucked through the venturi. The housing is particularly preferably connected to a second region of the suction tube, which lies in the flow direction after a charging device. As a result, safe operation of the Venturi nozzle can be made possible.
Weiter bevorzugt ist das zweite Rückschlagventil in der zweiten Leitung in Strömungsrichtung der zweiten Leitung nach der Venturidüse, d.h., nach dem Abfuhrbereich der Venturidüse, angeordnet. More preferably, the second check valve is arranged in the second line in the direction of flow of the second line to the venturi, that is, downstream of the Venturidüse discharge area.
Weiter bevorzugt ist das zweite Rückschlagventil in der zweiten Leitung zwischen der ersten Leitung und dem Ansaugbereich der Venturidüse angeordnet. More preferably, the second check valve is arranged in the second line between the first conduit and the suction region of the Venturi nozzle.
Weiter bevorzugt ist die erste Leitung aus dem Gehäuse herausgeführt. Hierdurch ist es möglich, dass der Zufuhrbereich der Venturidüse auf einfache Weise mit einem Saugrohr verbunden wird. Hierbei wird der Zufuhrbereich der Venturidüse besonders bevorzugt mit einem Bereich des Saugrohrs verbunden, welcher in Strömungsrichtung im Saugrohr nach einer Aufladungseinrichtung angeordnet ist. More preferably, the first line is led out of the housing. This makes it possible that the supply area of the venturi is connected in a simple manner with a suction tube. In this case, the supply region of the Venturi nozzle is particularly preferably connected to a region of the suction tube which is arranged downstream of a charging device in the direction of flow in the suction tube.
Vorzugsweise ist das zweite Rückschlagventil in der zweiten Leitung in Strömungsrichtung in der zweiten Leitung nach der Venturidüse angeordnet. Alternativ ist das zweite Rückschlagventil in der zweiten Leitung zwischen der ersten Leitung und dem Ansaugbereich der Venturidüse angeordnet. Bei der ersten Alternative wird insbesondere auch ein Betrieb der Venturidüse bei geschlossenem zweiten Rückschlagventil verhindert. Preferably, the second check valve is arranged in the second line in the flow direction in the second line after the Venturi nozzle. Alternatively, the second check valve is disposed in the second conduit between the first conduit and the suction region of the venturi. In the first alternative, in particular, operation of the Venturi nozzle is prevented when the second check valve is closed.
Um ein möglichst schnelles Ansprechverhalten des Tankentlüftungsmoduls zu ermöglichen, ist vorzugsweise der Abfuhrbereich der Venturidüse eingerichtet, mit einem Bereich des Saugrohrs vor der Aufladungseinrichtung verbunden zu werden. In order to enable the fastest possible response of the tank ventilation module, the discharge region of the venturi nozzle is preferably set up to be connected to a region of the suction tube upstream of the charging device.
Um eine Leckage in der zweiten Leitung sicher erfassen zu können, ist vorzugsweise ein Drucksensor vorgesehen, welcher an der zweiten Leitung angeordnet ist, um mögliche Druckänderungen, welche durch ein Leck im Bereich der zweiten Leitung auftreten könnten, zu erfassen. In order to be able to reliably detect a leakage in the second line, a pressure sensor is preferably provided, which is arranged on the second line in order to detect possible pressure changes, which could occur due to a leak in the region of the second line.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Tankentlüftungsmodul gemäß der Erfindung. Furthermore, the present invention relates to an internal combustion engine, comprising a tank ventilation module according to the invention.
Vorzugsweise umfasst die Brennkraftmaschine ferner ein Saugrohr und eine Aufladungseinrichtung, insbesondere einen Turbolader und/oder einen Kompressor. Besonders bevorzugt ist das Tankentlüftungsmodul dabei direkt am Saugrohr angeordnet. Hierdurch ist ein besonders platzsparender Aufbau möglich. Besonders bevorzugt weist dabei das Saugrohr eine Öffnung auf, an welcher die Öffnung des Gehäuses anliegt und das Gehäuse am Saugrohr fixiert ist. Durch Verwendung des Tankentlüftungsmoduls kann ein sehr kompakter Aufbau für eine Tankentlüftung der Brennkraftmaschine sichergestellt werden. Preferably, the internal combustion engine further comprises a suction pipe and a charging device, in particular a turbocharger and / or a compressor. Particularly preferably, the tank ventilation module is arranged directly on the intake manifold. As a result, a particularly space-saving design is possible. Particularly preferably, the suction tube has an opening, against which the opening of the housing rests and the housing is fixed to the suction tube. By using the tank ventilation module, a very compact construction for tank ventilation of the internal combustion engine can be ensured.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mündet die erste Leitung des Tankentlüftungsmoduls am zweiten Bereich des Saugrohrs, welcher in Strömungsrichtung im Saugrohr nach der Aufladungseinrichtung liegt. According to a further preferred embodiment of the invention, the first line of the tank ventilation module opens at the second region of the suction pipe, which lies in the flow direction in the suction pipe after the charging device.
Gemäß einer bevorzugten Alternative ist dabei das Tankentlüftungsmodul an einem Druckbereich des Saugrohrs nach der Aufladungseinrichtung, insbesondere nach einer Drosselklappe, angeordnet. Alternativ ist das Tankentlüftungsmodul an einem Saugbereich des Saugrohrs vor der Aufladungseinrichtung angeordnet. According to a preferred alternative, the tank ventilation module is arranged on a pressure region of the intake pipe downstream of the charging device, in particular downstream of a throttle flap. Alternatively, the tank ventilation module is arranged on a suction region of the suction pipe in front of the charging device.
Eine weitere Alternative sieht dabei vor, dass das Tankentlüftungsmodul in einem Zwischenbereich des Saugrohrs zwischen der Aufladungseinrichtung und einer Drosselklappe im Saugrohr angeordnet ist. A further alternative provides that the tank ventilation module is arranged in an intermediate region of the intake manifold between the charging device and a throttle valve in the intake manifold.
Die drei alternativen Anordnungsmöglichkeiten des Tankentlüftungsmoduls am Saugrohr ermöglichen dabei eine Anpassung des Tankentlüftungsmoduls an unterschiedliche Strategien zur Tankentlüftung. The three alternative arrangement possibilities of the tank ventilation module on the intake manifold allow an adaptation of the tank ventilation module to different strategies for tank ventilation.
Weiter bevorzugt ist eine Öffnung des Gehäuses des Tankentlüftungsmoduls gleich groß wie eine Saugrohröffnung im Saugrohr, in welcher das Gehäuse angeordnet ist. Dadurch kann das Tankentlüftungsmodul optimal an das Saugrohr angebracht werden. More preferably, an opening of the housing of the tank ventilation module is the same size as a suction pipe opening in the suction pipe, in which the housing is arranged. This allows the tank ventilation module to be optimally attached to the intake manifold.
Weiter bevorzugt ist die zweite Leitung des Tankentlüftungsmoduls derart vorgesehen, dass die zweite Leitung an einem ersten Bereich des Saugrohrs mündet, wobei der erste Bereich des Saugrohrs in Strömungsrichtung im Saugrohr vor der Aufladungseinrichtung liegt. More preferably, the second line of the tank ventilation module is provided such that the second line opens at a first region of the suction tube, wherein the first region of the suction tube in the flow direction in the suction pipe in front of the charging device.
Alternativ ist die zweite Leitung des Tankentlüftungsmoduls derart vorgesehen, dass die zweite Leitung im Gehäuse mündet. Ferner ist dabei ein Leitungsanfang, welcher mit dem Zufuhrbereich der Venturidüse verbunden ist, von einem zweiten Bereich des Saugrohrs abgehend, wobei der zweite Bereich des Saugrohrs in Strömungsrichtung im Saugrohr nach der Aufladungseinrichtung liegt. Alternatively, the second line of the tank ventilation module is provided such that the second line opens in the housing. Furthermore, in this case, a line start, which is connected to the supply region of the Venturi nozzle, starting from a second region of the suction pipe, wherein the second region of the suction pipe in the flow direction in the suction pipe after the charging device.
Das Tankentlüftungsmodul ist bevorzugt über eine erste Schnittstelle an der ersten Leitung mit einer Filtereinrichtung, insbesondere einem Aktivkohlefilter, verbunden. Die Filtereinrichtung ist dabei mit einem Tank verbunden. The tank ventilation module is preferably connected via a first interface on the first line to a filter device, in particular an activated carbon filter. The filter device is connected to a tank.
Weiter bevorzugt ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche mit dem Tankentlüftungsmodul verbunden ist, um dieses zu öffnen und zu schließen. Die Steuereinheit ist dabei eingerichtet, ein Spülen der Filtereinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsmodi der Brennkraftmaschine zu steuern. More preferably, a control unit is provided, which is connected to the tank ventilation module in order to open and close it. The control unit is set up to control a purging of the filter device as a function of operating modes of the internal combustion engine.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit erfindungsgemäßem Tankentlüftungsmodul. Furthermore, the present invention relates to a vehicle with an internal combustion engine with inventive tank ventilation module.
Zeichnung drawing
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Preferred embodiments of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Wie aus
Das Tankentlüftungsventil
Das Gehäuse
Das Tankentlüftungsmodul
Die zweite Leitung
Die zweite Leitung
Weiterhin ist an der zweiten Leitung
In den
Die
Bei dem in
Der in
Durch den Druckunterschied zwischen dem zweiten Bereich
Um höchste Umweltauflagen zu erfüllen, sind dabei zwei Drucksensoren, nämlich der erste Drucksensor
Im ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Drucksensor
Durch die Ausbildung als Modul kann das Tankentlüftungsmodul
Die
Wie aus
Die
Wie aus
Weiterhin ist beim dritten Ausführungsbeispiel auch nur ein Drucksensor
Wie aus allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ersichtlich ist, kann somit erfindungsgemäß ein Tankentlüftungssystem vorgeschlagen werden, welches als Modul aufgebaut ist. Dabei kann eine minimale Anzahl von Schnittstellen des Tankentlüftungsmoduls
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