DE102019126414A1

DE102019126414A1 - Kraftstofftanksystem und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019126414A1
Application number: DE102019126414.6A
Authority: DE
Inventors: Gernot Weiss; Tim Walter; Markus Kolossa; Roman Bouffier
Original assignee: Kautex Textron GmbH and Co KG
Current assignee: Kautex Textron GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-01
Also published as: WO2021063987A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstofftanksystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftstofftanksystem einen Betriebsflüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit und einen mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter zumindest mittelbar fluidverbundenen Ausgleichsbehälter aufweist, wobei der Ausgleichsbehälter außerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters angeordnet ist.Das Kraftstofftanksystem ist dazu eingerichtet, dass sich das Volumen des Ausgleichsbehälters bei Überdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter gegenüber der Atmosphäre vergrößert und bei Unterdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter gegenüber der Atmosphäre verkleinert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstofftanksystem und ein Kraftfahrzeug.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftstofftanksystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftstofftanksystem einen Betriebsflüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit und einen mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter zumindest mittelbar fluidverbundenen Ausgleichsbehälter aufweist, wobei der Ausgleichsbehälter außerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters angeordnet ist.
Im Folgenden wird auf als Kraftstoffbehälter bzw. als Kraftstofftanks ausgebildete Betriebsflüssigkeitsbehälter Bezug genommen. Betriebsflüssigkeitsbehälter im Sinne der Erfindung sind insbesondere aber nicht ausschließlich Kraftstoffbehälter (für Ottokraftstoff oder Dieselkraftstoff) für Kraftfahrzeuge, Harnstoffbehälter, Wischwasserbehälter, Ölbehälter, Nebenflüssigkeitsbehälter oder Additivbehälter für Kraftfahrzeuge. Behälter der eingangs genannten Art werden häufig durch Extrusionsblasformen hergestellt, wobei sich insbesondere HDPE (High Density Polyethylene) für die Herstellung extrusionsblasgeformter Behälter eignet. Ferner ist es möglich, entsprechende Betriebsflüssigkeitsbehälter mittels eines Spritzgießverfahrens herzustellen. Weiterhin ist es auch möglich, entsprechende Betriebsflüssigkeitsbehälter durch Rotationssintern zu fertigen.
Auch aus Metall gebildete Betriebsflüssigkeitsbehälter können verwendet werden.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine wird bei einer Wärmebeaufschlagung eines Kraftstoffbehälters der Kraftstoff ebenfalls erwärmt, sodass der Dampfdruck des Kraftstoffs ansteigt und der Kraftstoffbehälter mit einem entsprechenden Innendruck beaufschlagt wird. Der Druckanstieg innerhalb des Kraftstoffbehälters würde so lange andauern, bis sich der Partialdruck des Kraftstoffes im Inneren des Kraftstoffbehälters dem Dampfdruck des Kraftstoffes bei der entsprechenden Temperatur angeglichen hat. Dabei ist bei hohen Umgebungstemperaturen der Partialdruck und der sich somit einstellende Innendruck des Kraftstoffbehälters größer als bei niedrigen Umgebungstemperaturen. Durch eine entsprechende Innendruckbeaufschlagung unterliegt der Kraftstoffbehälter einer Deformation.
Zum Entlüften eines Kraftstoffbehälters weist dieser zumindest ein Entlüftungsventil auf, das wiederum mit einer Entlüftungsleitung zum Ableiten des Überdrucks an die Atmosphäre fluidverbunden ist. Insbesondere bei einem für Ottokraftstoff ausgebildeten Kraftstoffbehälter ist dessen Entlüftungsleitung mit einem Aktivkohlefilter zum Durchleiten und Ausfiltern von Treibstoffdämpfen fluidverbunden. Die durch den Aktivkohlefilter gefilterten Gase werden nach Passieren des Aktivkohlefilters an die Atmosphäre abgegeben. Der Aktivkohlefilter wird im Betrieb der Brennkraftmaschine mittels Ansaugluft gespült, sodass in der Aktivkohle gebundene Treibstoffdämpfe der Brennkraftmaschine zugeführt werden können. Aufgrund des Spülvorgangs mit Ansaugluft kann die Aufnahmekapazität des Aktivkohlefilters begrenzt werden.
Kraftfahrzeuge, die über einen Hybridantrieb verfügen, die also sowohl über einen Verbrennungsmotor als auch über einen Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verfügen, benötigen einen Kraftstoffbehälter, der erhöhten Innendrücken standhalten kann. Bei solchen Hybrid-Kraftfahrzeugen wird aufgrund der verminderten Betriebszeit der Brennkraftmaschine ein mit dem Kraftstoffbehälter fluidverbundener Aktivkohlefilter entsprechend weniger gespült, da in der elektrischen Betriebsphase des Kraftfahrzeugs der Aktivkohlefilter nicht gespült werden kann. Daher soll in elektrischen Betriebsphasen des Kraftfahrzeugs der Aktivkohlefilter nicht mit Kohlenwasserstoffen beladen werden, sodass ein Gasaustausch während der elektrischen Betriebsphase unterbunden werden soll, sodass es vorteilhaft wäre, den Kraftstoffbehälter steifer und/oder druckfester auszuführen.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Kraftstoffbehälter durch Umwicklungen und/oder Versteifungselemente innerhalb des Kraftstoffbehälters zu versteifen.
Umwickelte Kraftstoffbehälter sind jedoch in Ihrer Herstellung aufwendig und somit kostenintensiv. Außerdem schränkt eine wirkungsvoll umwickelbare Geometrie den Gestaltungsfreiraum beim Design und damit das nutzbare Volumen ein. Weiterhin wird durch eine derartige Maßnahme die Masse des Kraftstoffbehälters erhöht.
Versteifungselemente innerhalb eines Kraftstoffbehälters werden mittlerweile erfolgreich eingesetzt, sodass entsprechend ausgebildete Kraftstoffbehälter erhöhten Innendrücken und auch erhöhten Unterdrücken standhalten, jedoch bewirken im Kraftstoffbehälter angeordnete und mit den Kraftstoffbehälterwänden verbundene Versteifungselemente eine Verminderung des nutzbaren Volumens des Kraftstoffbehälters sowie eine Erhöhung der Masse des Kraftstoffbehälters.
Die WO 2016/012284 A1 beschreibt einen Kraftstoffbehälter, in dessen Kraftstoffbehälterinnenraum ein Volumenveränderungselement angeordnet ist, das über eine optionale Adsorptionseinrichtung zur Adsorption von gasförmigen Kraftstoffbestandteilen mit der Atmosphäre fluidverbunden ist. Das Volumenveränderungselement ist elastisch ausgebildet, sodass sich bei Überdruck im Kraftstoffbehälterinnenraum gegenüber der Atmosphäre ein Ausgleichvolumen des Volumenveränderungselements verkleinert, wohingegen sich bei Unterdruck im Kraftstoffbehälterinnenraum gegenüber der Atmosphäre das Ausgleichvolumen vergrößert.
Bei dem aus der WO 2016/012284 A1 bekannten Kraftstoffbehälter besteht das Problem, dass das Volumenveränderungselement im expandierten Zustand mit Einbauteilen des Kraftstoffbehälters in Kontakt kommen kann, sodass sowohl das Volumenveränderungselement als auch die mit diesem in Kontakt kommenden Einbauteile des Kraftstoffbehälters beschädigt werden können. Ferner wird aufgrund der elastischen Ausgestaltung des Volumenveränderungselements der Kraftstoffbehälterinnenraum aufgrund der in einigen Ausgestaltungsformen unkontrollierten Ausdehnungs- und Komprimierungsbewegung des Volumenveränderungselements nicht optimal genutzt, sodass der Kraftstoffbehälter und das Volumenveränderungselement relativ groß ausgebildet sein müssen. Weiterhin besteht aufgrund der elastischen Ausbildung des Volumenveränderungselements das Problem, dass die Wandung des Volumenveränderungselements eine verminderte Barriereeigenschaft aufweist, sodass weiterhin relativ große Menge von Kohlenwasserstoffen durch die Wandung des Volumenveränderungselements in dessen Ausgleichsvolumen diffundieren kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll ein verbessertes Kraftstofftanksystem bereitgestellt werden, welches eine längere Langzeitstabilität aufweist, welches eine verbesserte Raumausnutzung aufweist, und welches verbesserte Barriereeigenschaften für gasförmige Betriebsflüssigkeitsbestandteile aufweist.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kraftstofftanksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kraftstofftanksystems sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Kraftstofftanksystem für ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Kraftstofftanksystem einen Betriebsflüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit und einen mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter zumindest mittelbar fluidverbundenen Ausgleichsbehälter aufweist, wobei das Kraftstofftanksystem folgende Merkmale aufweist:

- der Ausgleichsbehälter ist außerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters angeordnet;
- bei Überdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter gegenüber der Atmosphäre vergrößert sich ein Ausgleichsbehältervolumen; und
- bei Unterdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter gegenüber der Atmosphäre verkleinert sich das Ausgleichsbehältervolumen.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei ...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein ...“, „genau zwei ...“ usw. gemeint sein können.

Im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung sei der Ausdruck „insbesondere“ immer so zu verstehen, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck ist nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ zu verstehen.
Unter einem „Kraftstofftanksystem“ wird ein System verstanden, welches neben einem Betriebsflüssigkeitsbehälter zur Speicherung von Betriebsflüssigkeit weitere Systemkomponenten aufweist. Bevorzugt weist ein Kraftstofftanksystem ein Betriebsflüssigkeitsbehälterventil und/oder ein Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil und/oder einen Flüssigkeitsabscheider und/oder einen Adsorptionsfilter und/oder einen Ausgleichsbehälter und/oder dergleichen auf.
Vorzugsweise ist ein Kraftstofftanksystem zur Integration in ein Kraftfahrzeug eingerichtet.
Ein „Kraftfahrzeug“ wird als ein durch einen Motor angetriebenes Fahrzeug verstanden. Vorzugsweise ist ein Kraftfahrzeug nicht an eine Schiene gebunden oder zumindest nicht dauerhaft spurgebunden.
Unter einem „Betriebsflüssigkeitsbehälter“ wird eine Vorrichtung verstanden, welche in ihrem Innenraum einen Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum dazu eingerichtet ist, seinen Inhalt von der Umwelt zu trennen. Ein Betriebsflüssigkeitsbehälter ist vorzugsweise dazu eingerichtet, eine „Betriebsflüssigkeit“ von der Umwelt zu trennen.
Als „Betriebsflüssigkeit“ kommen vorzugsweise sowohl Gase als auch Flüssigkeiten oder eine Mischung aus Gasen und Flüssigkeiten in Betracht.
Insbesondere sei bei einem Betriebsflüssigkeitsbehälter an einen Kraftstoffbehälter für Ottokraftstoff, Dieselkraftstoff, Wasserstoff, Ethanol, Erdgas, Methan oder andere Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge gedacht. Unter einem Betriebsflüssigkeitsbehälter im Sinne der vorliegenden Beschreibung sei jedoch nicht ausschließlich ein Kraftstoffbehälter verstanden, sondern etwa auch ein Hilfsstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, insbesondere ein Harnstoffbehälter, ein Wischwasserbehälter, ein Ölbehälter, ein Nebenflüssigkeitsbehälter, ein Additivbehälter oder dergleichen.
Unter einem „Ausgleichsbehälter“ wird ein Behälter verstanden, welcher ein variables Ausgleichsbehältervolumen aufweist und welcher dazu eingerichtet ist, mit einem Betriebsflüssigkeitsbehälter zumindest mittelbar fluidverbunden zu werden. Ein Ausgleichsbehälter ist dazu eingerichtet, durch Anpassung seines Ausgleichsbehältervolumens, insbesondere durch Expansion oder Kompression des Ausgleichsbehälters eine etwaige Druckschwankung innerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters zu reduzieren.
Bevorzugt umfasst eine vorteilhafte Ausgestaltungsform zwei, drei oder mehrere Ausgleichsbehälter, welche den zur Verfügung stehenden Bauraum im Kraftfahrzeug vorteilhaft ausnutzen können.
Bevorzugt weist ein Ausgleichsbehälter ein flexibles Volumen durch eine zerstörungsfrei elastisch verformbare Außenhülle und/oder durch eine zusammenfaltbare Außenhülle auf, insbesondere mittels einer Blase und/oder eines Faltenbalgs.
Vorzugsweise weist ein Ausgleichsbehälter eine geringe Formstabilität auf verformt sich bereits bei geringen Druckunterschieden zwischen dem Druck im Innenraum des Ausgleichsbehälters und dem Umgebungsdruck der Atmosphäre auf der Außenseite des Ausgleichsbehälters.
Unter einem „Ausgleichsbehältervolumen“ wird das Volumen des Ausgleichsbehälters verstanden, welches der Ausgleichsbehälter in Abhängigkeit seiner Form aufweist. Bevorzugt wird ein Atemvolumen eines Ausgleichsbehälters im Zuge seiner Kompression oder seiner Expansion variiert.
Bislang ist es üblich, einen Betriebsflüssigkeitsbehälter zu verschließen und einen Druckaufbau im Inneren des Betriebsflüssigkeitsbehälters zuzulassen. Dies kann unter extremen Betriebsbedingungen zu Drücken von bis zu 400 mbar Überdruck bzw. 150 mbar Unterdruck führen.
Um diesen Drücken ohne übermäßige Deformation des Betriebsflüssigkeitsbehälters standzuhalten, sind heutige Kraftstofftanksysteme massiv verstärkt und versteift. Typische Maßnahmen sind dabei eine hohe Wanddicke sowie das Einbringen von Zugankern und/oder Säulenversteifungen und/oder geometrische Versteifungen, insbesondere Rippen oder Sicken. Diese Maßnahmen führen bislang zu einer Reduktion der Volumeneffizienz des Kraftstofftanksystems sowie zu einer Erhöhung der Masse des Kraftstofftanksystems.
Als Alternative hierzu weist der Stand der Technik drucklose Betriebsstoffbehälter mit verschlossenem Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil auf, welche durch Integration eines veränderlichen Volumenelements realisiert werden, wobei das Volumenelement entstehendes Gasvolumen beim Verdampfen, bzw. Rekondensieren durch Volumenänderung seinerseits kompensiert. Das Volumenelement muss hierfür möglichst emissionsdicht gegenüber Kohlenwasserstoffen sein, da es durch Anordnung im Inneren des Betriebsflüssigkeitsbehälters stetig mit Betriebsflüssigkeit in Kontakt kommt, insbesondere weil sich auf der Atmosphärenseite stets Luft befindet, welche aus dem Kraftstofftanksystem herausgedrückt, oder in dieses hineingesaugt werden kann. Außerdem muss das Volumenelement so leicht verformbar sein, dass eine sehr kleine Druckdifferenz von wenigen Millibar ausreicht, um eine vollständige Befüllung und Entleerung zu gewährleisten. Des Weiteren muss das Volumen des Volumenelements so ausgelegt sein, dass das durch Verdampfung bei Temperaturerhöhung bis zur Sättigung entstehende Gasvolumen aufgefangen werden kann.
Abweichend wird hier ein Kraftstofftanksystem vorgeschlagen, welches einen Betriebsflüssigkeitsbehälter und einen außerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters angeordnet sowie zumindest mittelbar mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter fluidverbundenen Ausgleichsbehälter aufweist, wobei der Ausgleichsbehälter ein variables Volumen aufweist, welches sich passiv in Abhängigkeit des Ausgleichsbehälterinnendrucks und des Ausgleichsbehälterau-ßendrucks, insbesondere des Atmosphärendrucks, anpasst.
Bei dem hier vorgeschlagenen Kraftstofftanksystem findet ein Druckausgleich zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter statt.
Vergrößert sich der Druck im Betriebsflüssigkeitsbehälter, insbesondere durch einen Anstieg der Temperatur, so steigt auch der Druck im Ausgleichsbehälter, wodurch das Ausgleichsbehältervolumen passiv ansteigt und der anderenfalls auftretende Druckanstieg im Kraftstofftanksystem kompensiert werden kann.
Verringert sich der Druck im Betriebsflüssigkeitsbehälter, insbesondere durch einen Abfall der Temperatur, so sinkt auch der Druck im Ausgleichsbehälter, wodurch das Ausgleichsbehältervolumen passiv reduziert wird und der anderenfalls auftretende Druckabfall im Kraftstofftanksystem kompensiert werden kann.
Somit kommt dem Ausgleichsbehälter die Aufgabe zu, etwaig entstehende Druckänderungen im Kraftstofftanksystem, insbesondere aufgrund von Temperaturschwankungen, durch passive Veränderung seines Volumens zu kompensieren, sodass vorteilhaft erreicht werden kann, dass sich ein möglicher Überdruck und/oder Unterdruck im abgeschlossenen Kraftstofftanksystem reduzieren lässt, insbesondere lässt sich durch den Ausgleichsbehälter der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems reduzieren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann ein Überdruck und/oder ein Unterdruck im abgeschlossenen Kraftstofftanksystem vermieden werden.
Weiterhin vorteilhaft können so die mechanischen Belastungen auf den Betriebsflüssigkeitsbehälter aufgrund von Druckunterschieden zwischen dem Innendruck und dem Außendruck des Betriebsflüssigkeitsbehälters reduziert werden, wodurch Versteifungselemente des Betriebsflüssigkeitsbehälters ihre Notwendigkeit verlieren oder in ihrer Wirksamkeit reduziert werden können, wodurch vorteilhaft das Gewicht des Kraftstofftanksystems reduziert und die Volumeneffizienz erhöht werden kann, insbesondere die Volumeneffizienz des Betriebsflüssigkeitsbehälters.
Konkret wird hier unter anderem weiterhin vorgeschlagen, ein bestehendes Kraftstofftanksystem durch einen Ausgleichsbehälter zu erweitern, insbesondere mittels einer Nachrüstung des Ausgleichsbehälters außerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters zu erweitern, sodass die Einwirkungen durch Temperaturschwankungen auf das bestehende Kraftstofftanksystem reduziert oder bestenfalls sogar vermieden werden können.
Vorzugsweise kann der hier vorgeschlagene Ausgleichsbehälter in einer Reserveradmulde eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden, sodass vorteilhaft kein weiterer zusätzlicher Bauraum im Fahrzeug für den Ausgleichsbehälter identifiziert werden muss. Vorteilhaft kann hierdurch weiterhin eine Vereinheitlichung der Größe und/oder der Form des Ausgleichsbehälters erreicht werden.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung ein Kraftstofftanksystem erreicht werden, welches mit standardisierten Ausgleichsbehältern für nahezu alle Betriebsflüssigkeitsbehältergeometrien und Bauraumanforderungen in dem individuellen Kraftfahrzeugs realisiert werden kann, wobei mit Ausnahme des Druckausgleichs vorteilhaft keine Wechselwirkungen zwischen Betriebsflüssigkeitsbehälter und Ausgleichselement bei der Auslegung des Kraftstofftanksystems berücksichtigen werden müssen. Weiterhin kann vorteilhaft eine sehr gute Servicefähigkeit des Ausgleichsbehälters erreicht werden, wobei wegen des mangelnden direkten Kraftstoffkontakts vergleichsweise nur geringe Sicherheitsanforderungen für den Ausgleichsbehälter berücksichtigt werden müssen.
Vorteilhaft kann die Auslegung und das Design des hier vorgeschlagenen Kraftstofftanksystems analog zu bereits serienerprobten und weltweit im Einsatz befindlichen Kraftstofftanksystemen durchgeführt werden, wodurch der Aufwand für die Integration des Ausgleichsbehälters in das Kraftstofftanksystem vorteilhaft reduziert werden kann. Insbesondere ergeben sich vorteilhaft keine neuen Randbedingungen für die Auslegung und den Betrieb des hier vorgeschlagenen Kraftstofftanksystems. Besonders bevorzugt kann der hier vorgeschlagene Ausgleichsbehälter als Erweiterungsset für bestehende Kraftstofftanksysteme verwendet und/oder nachgerüstet werden.
Weiterhin kann durch das hier vorgeschlagene Kraftstofftanksystem vorteilhaft erreicht werden, dass ein Kraftfahrzeug einer Baureihe mit gleicher und gleichzeitig volumeneffizienter Betriebsflüssigkeitsbehältergeometrie ausgerüstet werden kann, insbesondere unabhängig davon, ob das individuelle Kraftfahrzeug mittels einem konventionellen Verbrennungsmotor oder einem Hybrid-Antrieb angetrieben wird, da die zusätzlichen Anforderungen an das Kraftstofftanksystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybrid-Antrieb durch Verwendung des hier vorgeschlagenen Ausgleichsbehälter vorteilhaft erfüllt werden können.
Auch die Servicefähigkeit sowie die Wartungsfreundlichkeit können durch das hier vorgeschlagene Kraftstofftanksystem vorteilhaft deutlich verbessert werden. Insbesondere ist ein Austausch des gesamten Kraftstofftanksystems bei einem Komponentenfehler, insbesondere bei einem Fehler oder einem Defekt des Ausgleichsbehälters, nicht notwendig.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter nicht für jede Baureihe von Kraftfahrzeugen neu entwickelt werden muss, bevorzugt da ein optionaler Einbau des Ausgleichsbehälters in der Reserveradmulde bereits standardisierte Geometrien der Reserveradmulde vorgibt. Mit anderen Worten kann vorteilhaft erreicht werden, dass mittels einiger weniger Designs von Ausgleichsbehältern die vollständige Bandbreite von Kraftfahrzeugbaureihen bedient werden kann.
Gegenüber im Stand der Technik bekannten Lösungen mit einem innerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters integrierten Ausgleichsbehälter kann vorteilhaft erreicht werden, dass eine aufwändige Integration des Ausgleichsbehälters in den Betriebsflüssigkeitsbehälter nicht mehr notwendig ist.
Bevorzugt weist der Ausgleichsbehälter eine Form eines Faltenbalgs auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Faltenbalg“ wird ein Körper mit einer ziehharmonikaartigen Außenhülle verstanden, welcher sich bei einem Differenzdruck zwischen dem inneren und dem äußeren Druck zusammenzieht oder ausdehnt und somit sein Volumen verändert.

Durch Ausbildung des Ausgleichsbehälters als Faltenbalg kann vorteilhaft ein Ausgleichsbehälter erreicht werden, welcher sein Volumen bereits bei geringen Druckunterschieden zwischen dem Innendruck des Ausgleichsbehälters, vorzugsweise dem Innendruck des Kraftstofftanksystems, und dem Außendruck des Ausgleichsbehälters, vorzugsweise dem Atmosphärendruck, passiv verändern kann.
Der Faltenbalg bringt weiterhin die vorteilhafte Eigenschaft mit sich, dass eine Beziehung zwischen dem Istwert des Volumens und der passiven Volumenänderung des Ausgleichsbehälters bei einem definierten Druckunterschied über weite Bereiche des Istwerts des Ausgleichsbehältervolumens konstant ist. Hierdurch kann vorteilhaft ein lineares Systemverhalten des Ausgleichsbehälters erreicht werden, sodass unabhängig von der Menge des in dem Ausgleichsbehälter befindlichen Mediums ein besonders niedriger Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems möglich ist.
Weiterhin vorteilhaft ermöglicht die Ausgestaltung des Ausgleichsbehälters in Form eines Faltenbalgs, dass der Ausgleichsbehälter trotz seines variablen Volumens reproduzierbar in einem definierten Bauraum des Kraftfahrzeugs komprimiert oder expandiert. Hierdurch kann der Bauraumbedarf des Ausgleichsbehälters vorteilhaft klar beschränkt und die Gefahr einer Beschädigung anderer Bauteile, insbesondere durch einen expandierenden Ausgleichsbehälter, vermieden werden.
Optional weist der Ausgleichsbehälter die Form einer Blase auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Blase“ wird ein dehnbarer Hohlkörper verstanden, welcher sich bei einem Differenzdruck zwischen dem inneren und dem äußeren Druck dehnt oder zusammenzieht und somit sein Volumen verändert.

Hier wird ein Ausgleichsbehälter in Form einer Blase vorgeschlagen. Diese vorteilhafte Gestaltungsform des Ausgleichsbehälters lässt sich vergleichsweise einfach herstellen und überwiegend einfach auch in komplizierte Bauraumgestaltungen des individuellen Kraftfahrzeugs integrieren.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform liegt ein Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +200 mbar bis -200 mbar, bevorzugt in einem Bereich von +100 mbar bis -100 mbar, besonders bevorzugt Bereich von +25 mbar bis -25 mbar.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Betriebsdruck“ wird der Druck im Inneren des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck verstanden, wobei der Atmosphärendruck den Druck der gasförmigen Umgebung des Kraftstofftanksystems bezeichnet. Mit anderen Worten meint der Betriebsdruck den maximal auftretenden Differenzdruck zwischen dem Innendruck des Kraftstofftanksystems und dem Außendruck des Ausgleichsbehälters.

Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +300 mbar bis -150 mbar. Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +200 mbar bis -150 mbar. Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +150 mbar bis -150 mbar. Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +75 mbar bis -75 mbar. Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +50 mbar bis -50 mbar. Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +20 mbar bis -20 mbar. Weiterhin vorzugsweise liegt der Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +15 mbar bis -15 mbar.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Betriebsdruck nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über-oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Bereichs des Betriebsdrucks liefern.
Wie aus den vorstehenden Werten für den Betriebsdruck abgelesen werden kann, wird durch den hier vorgeschlagenen Aspekt vorteilhaft erreicht, dass der Betriebsdruck gegenüber dem maximalen Betriebsdruck von im Stand der Technik bekannten Kraftstofftanksystemen stark reduziert werden kann. Im Stand der Technik beträgt der Betriebsdruck zum Vergleich bis zu 400 mbar Überdruck und bis zu 150 mbar Unterdruck.
Somit kann vorteilhaft eine besonders leichte und gewichtsparende Ausführung des Kraftstofftanksystems erreicht werden, wodurch sich aufgrund des geringeren Bauraumbedarfs für etwaige Versteifungselemente des Kraftstofftanksystems auch die Volumeneffizienz des Kraftstofftanksystems vorteilhaft verbessern kann.
Bevorzugt ist der Ausgleichsbehälter mit einem Entlüftungssystem des Kraftstofftanksystems zumindest mittelbar fluidverbunden.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Entlüftungssystem“ wird ein System verstanden, welches zur Entlüftung des Betriebsflüssigkeitsbehälters eingerichtet ist. Vorzugsweise ist das Entlüftungssystem dazu eingerichtet, den Betriebsflüssigkeitstank bei steigenden Temperaturen und/oder beim Betanken des Kraftfahrzeugs zu entlüften.

Bevorzugt weist das Entlüftungssystem einen Adsorptionsfilter und/oder ein Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil und/oder ein oder mehrere Betriebsflüssigkeitsbehälterventile, insbesondere ein Überschlag-Ventil und/oder ein Betriebs- und/oder Betankungsentlüftungsventil, und/oder einen Flüssigkeitsabscheider auf, wobei die einzelnen Bestandteile des Entlüftungssystems zumindest mittelbar miteinander fluidverbunden sind. Vorzugsweise ist ein Entlüftungssystem dazu eingerichtet aus der Betriebsflüssigkeit ausgasende Stoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, nicht in die Umwelt gelangen zu lassen oder die Emissionen der ausgasenden Stoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe, zu reduzieren.
Hier wird hier konkret vorgeschlagen, die Fluidverbindung zwischen einem herkömmlichen Kraftstofftanksystem und dem zusätzlichen Ausgleichsbehälter über das bestehende Entlüftungssystem eines herkömmlichen Kraftstofftanksystems zu realisieren. Dabei wird eine Fluidkommunikation zwischen dem Ausgleichsbehälter und dem Entlüftungssystem hergestellt, sodass ein Druckausgleich zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter zumindest mittelbar ermöglicht wird.
Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der Fluidverbindung ist besonders vorteilhaft, da sie besonders einfach umgesetzt werden kann und keine Anpassungen an einem bestehenden Betriebsflüssigkeitsbehälter erforderlich macht. Damit ist die hier vorgeschlagene Form der Umsetzung des Kraftstofftanksystems auch besonders vorteilhaft für die Nachrüstung eines Ausgleichsbehälters geeignet.
Eine bevorzugte Ausführungsform kann dadurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter mit dem Entlüftungssystem des Kraftstofftanksystems zwischen einem Betriebsflüssigkeitsbehälterventil und einem Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil zumindest mittelbar fluidverbunden ist.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Betriebsflüssigkeitsbehälterventil“ wird ein Ventil verstanden, welches dazu eingerichtet ist, den Betriebsflüssigkeitsbehälter fluiddicht zu verschließen. Insbesondere kann ein Betriebsflüssigkeitsbehälter ein, zwei und/oder mehrere Betriebsflüssigkeitsbehälterventile aufweisen. Bevorzugt kann ein Betriebsflüssigkeitsbehälterventil elektronisch gesteuert werden.

Eine spezifische Ausführungsform eines Betriebsflüssigkeitsbehälterventils ist ein sogenanntes Überschlag-Ventil, welches dazu eingerichtet ist, bei einem Fahrzeug-Überschlag zu verhindern, dass Betriebsflüssigkeit in den Adsorptionsfilter eintritt und damit über die Frischluftöffnung, insbesondere über ein Bypass-Ventil, zum Spülen des Adsorptionsfilters in die Umwelt austreten kann.
Ebenfalls sei bei einem Betriebsflüssigkeitsbehälterventil an ein Betriebs- und/oder Betankungsentlüftungsventil gedacht, wobei das Betriebs- und/oder Betankungsentlüftungsventil dazu eingerichtet ist, bei einem Betriebsdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter den Betriebsflüssigkeitsbehälter zu entlüften. Ein derartiger Betriebsdruck innerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters kann insbesondere aus einer Temperaturänderung im Kraftstofftanksystem und/oder einem Betankungsvorgang des Betriebsflüssigkeitsbehälters resultieren.
Eine weitere spezifische Ausführungsform eines Betriebsflüssigkeitsbehälterventils ist ein „Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil“, welches dazu eingerichtet ist, den Adsorptionsfilter des Kraftstofftanksystems und/oder die umgebende Atmosphäre von dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und gegebenenfalls einem Ausgleichsbehälter fluiddicht zu verschließen. Vorzugsweise kann ein Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil ein Bypass-Ventil aufweisen, welches dazu eingerichtet ist, den Adsorptionsfilter und die umgebende Atmosphäre in eine Fluidverbindung zu bringen und diese Fluidverbindung wieder zu unterbinden, wodurch ein Spülvorgang des Adsorptionsfilters mit Frischluft zumindest mittelbar vorteilhaft ermöglicht wird.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter zumindest mittelbar mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter in Fluidkommunikation stehen kann, dass der Ausgleichsbehälter über das Entlüftungssystem einfach integriert und/oder nachgerüstet werden kann, und dass der Ausgleichsbehälter gemeinsam mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter mittels dem Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil gegenüber der Umwelt fluiddicht verschlossen werden kann.
Weiterhin vorteilhaft kann durch den hier vorgeschlagenen Aspekt erreicht werden, dass ein bereits bestehendes Entlüftungssystem bei der Integration oder Nachrüstung eines Ausgleichsbehälters nicht wesentlich angepasst werden muss.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform weist eine Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter einen Flüssigkeitsabscheider auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Flüssigkeitsabscheider“ wird ein Apparat zur Abscheidung von Flüssigkeitstropfen aus einem strömenden gasförmigen Medium verstanden.

Hier wird vorgeschlagen, den Ausgleichsbehälter mittels eines zusätzlichen Flüssigkeitsabscheiders oder eines bereits im bestehenden Entlüftungssystem vorhandenen Flüssigkeitsabscheiders an das Entlüftungssystem anzuschließen.
Unter anderem wird hier konkret ebenfalls vorgeschlagen, den Ausgleichsbehälter über einen Flüssigkeitsabscheider an das weitere Kraftstofftanksystem anzuschließen, wobei sich der Flüssigkeitsabscheider je nach Kraftstofftanksystem auch am Einfüllrohr befinden kann.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass etwaig in Richtung des Ausgleichsbehälters strömende Flüssigkeitstropfen durch den Flüssigkeitsabscheider von dem strömenden Gas getrennt werden können.
Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass weniger oder keine Betriebsflüssigkeit, insbesondere Kohlenwasserstoffe, in den Ausgleichsbehälter gelangen können, wodurch der Aufwand für den Ausgleichsbehälter gesenkt werden kann, da eine geringere Barrierewirkung des Ausgleichsbehälters gegenüber einer Permeation von Betriebsflüssigkeit, insbesondere Kohlenwasserstoffen, in die Umwelt erreicht werden muss.
Weiterhin kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass keine signifikante Menge an flüssiger Betriebsflüssigkeit in den Ausgleichsbehälter gelangen kann. Sollte der Ausgleichsbehälter beschädigt werden, kann so vorteilhaft keine sicherheitsrelevante Menge an Betriebsflüssigkeit aus dem Kraftstofftanksystem austreten, wodurch auf zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen für den Ausgleichsbehälter, insbesondere zusätzliche Überschlags-Maßnahmen, vorteilhaft verzichtet werden kann.
Bevorzugt weist das Kraftstofftanksystem einen Adsorptionsfilter auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Adsorptionsfilter“ wird ein Filter verstanden, welcher dazu eingerichtet ist, Betriebsflüssigkeit zu binden. Insbesondere ist ein Adsorptionsfilter dazu eingerichtet, Betriebsflüssigkeit in gasförmigem Zustand aufzufangen und zwischenzuspeichern. Bevorzugt ist der Adsorptionsfilter dazu eingerichtet, dass Betriebsflüssigkeit vorzugsweise bei laufendem Motor wieder abgesaugt und der Verbrennung zugeführt werden kann.

Bevorzugt weist ein Adsorptionsfilter Aktivkohle auf, wobei dann auch von einem „Aktivkohlefilter“ gesprochen werden kann.
Weiter vorzugsweise weist der Adsorptionsfilter einen Wabenfilter (Honeycomb) auf.
Hier wird vorgeschlagen, das Entlüftungssystem des Kraftstofftanksystems mit einem Adsorptionsfilter auszustatten.
Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass Betriebsflüssigkeit, insbesondere Kohlenwasserstoff, im Entlüftungssystem des Kraftstofftanksystems im Adsorptionsfilter gebunden werden kann, wodurch eine Permeation von Betriebsflüssigkeit, insbesondere Kohlenwasserstoff, in die umgebende Atmosphäre reduziert oder verhindert werden kann.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform weist das Entlüftungssystem ein Frischluftventil auf, insbesondere ein Bypass-Ventil, mittels welchem der Adsorptionsfilter mit Frischluft gespült werden kann, wodurch Betriebsflüssigkeit, insbesondere Kohlenwassersoff, wieder aus dem Adsorptionsfilter gelöst werden kann. Besonders bevorzugt wird die aus dem Adsorptionsfilter gelöste Betriebsflüssigkeit, insbesondere Kohlenwasserstoff, dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs beim Betrieb des Verbrennungsmotors zugeführt, sodass sie im Verbrennungsmotor chemisch verwertet werden kann.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform weist eine Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter einen Druckverlust auf, der größer ist als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 15 % größer, besonders bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 30 % größer.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Druckverlust“ wird eine durch Wandreibung und Dissipation in Rohrleitungen, Formstücken, Armaturen usw. entstehende Druckdifferenz eines strömenden Fluids verstanden.

Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 40 % größer als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 50 % größer als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 60 % größer als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 80 % größer als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 150 % größer als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Druckverlust nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über-oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Druckverlusts liefern.
Durch den hier vorgeschlagenen Druckverlustunterschied zwischen den jeweils genannten Fluidverbindungen kann vorteilhaft erreicht werden, dass sich der Ausgleichsbehälter beim Betankungsvorgang des Betriebsflüssigkeitsbehälters mit dem durch die einströmende Betriebsflüssigkeit verdrängten Medium aus dem Betriebsflüssigkeitsbehälter füllt, wodurch sein Volumen vergrößert wird. Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Adsorptionsfilter kleiner ausgelegt werden kann und/oder weniger Aktivkohle aufweisen muss, da die Anforderungen an den Adsorptionsfilter durch das beim Betankungsvorgang in den Ausgleichsbehälter strömende Gas reduziert werden können, da der Adsorptionsfilter somit nur noch eine kleinere Menge des Mediums pro Zeiteinheit wirksam filtern muss.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter einen Druckverlust auf, der kleiner ist als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 15 % kleiner, besonders bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 30 % kleiner.
Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 40 % kleiner als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 50 % kleiner als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 60 % kleiner als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 80 % kleiner als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter. Weiterhin vorteilhaft ist der Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Adsorptionsfilter zumindest 150 % kleiner als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Druckverlust nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über-oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Druckverlusts liefern.
Durch den hier vorgeschlagenen Aspekt kann erreicht werden, dass das im Betriebsflüssigkeitsbehälter beim Betankungsvorgang durch die einströmende Betriebsflüssigkeit verdrängte Medium überwiegend in den Adsorptionsfilter strömt und dort gefiltert wird. Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter mittels einer Fluidverbindung verbunden werden kann, welche einen kleineren Durchmesser aufweist, sodass der Ausgleichsbehälter bei tieferer Anordnung im Kraftfahrzeug weiterhin entwässert werden kann, da eine Fluidverbindung mit kleinerem Durchmesser dazu führen kann, dass Luftblasen weniger zum Durchschlagen durch eine Wassersäule zwischen Betriebsflüssigkeitsbehälter und Ausgleichsbehälter neigen. Dadurch kann der Ausgleichsbehälter auch bei tieferer Anordnung im Kraftfahrzeug noch entwässert werden.
Zweckmäßig weist die Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt die Fluidverbindung zwischen dem Entlüftungssystem und dem Ausgleichsbehälter, besonders bevorzugt die Fluidverbindung zwischen dem Flüssigkeitsabscheider und dem Ausgleichsbehälter, einen Durchmesser in einen Bereich zwischen 4 mm und 30 mm auf, bevorzugt einen Bereich zwischen 8 mm und 25 mm, besonders bevorzugt einen Bereich zwischen 12 mm und 20 mm.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Durchmesser“ wird im Fall einer Fluidleitung mit einem kreisförmigen Querschnitt der größtmögliche Abstand zweier Punkte der Kreislinie verstanden.

Ausdrücklich kann hier bevorzugt unter einem Durchmesser auch der Bereich zwischen dem größtmöglichen und dem kleinstmöglichen Abstand zweier Punkte einer Ellipse verstanden werden.
Weiterhin bevorzugt kann hier unter einem Durchmesser auch der Bereich zwischen dem größtmöglichen und dem kleinstmöglichen Abstand zweier Punkte eines von einem Kreis oder einer Ellipse abweichenden frei durchströmbaren Querschnitts verstanden werden, dessen Kontur vorzugsweise stetig und differenzierbar ist.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Durchmesser nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über-oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Durchmessers liefern.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt die Fluidverbindung zwischen dem Entlüftungssystem und dem Ausgleichsbehälter, besonders bevorzugt die Fluidverbindung zwischen dem Flüssigkeitsabscheider und dem Ausgleichsbehälter, einen besonders geringen Druckverlust aufweist, wodurch vorteilhaft ein besonders geringer Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems erreicht werden kann. Hierdurch kann die Masse des Kraftstofftanksystems reduziert und die Volumeneffizienz des Kraftstofftanksystems verbessert werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Ausgleichsbehälter innerhalb einer Einhausung angeordnet.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Einhausung“ wird eine feste Hülle verstanden, die einen Ausgleichsbehälter schützend umgibt. Bevorzugt kann so der gegenüber der Einhausung empfindliche Ausgleichsbehälter vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Vorzugsweise kann mittels der Einhausung eine diffuse Emission gemindert werden. Vorzugsweise kann unter einer Einhausung auch ein Körper verstanden werden, der für gasförmige und/oder flüssige Medien durchlässig ist.

Bevorzugt stellt die Einhausung eine Höhenbegrenzung bei der Expansion des Ausgleichsbehälters dar und definiert hierdurch den Arbeitsbereich des Ausgleichsbehälters. Besonders bevorzugt ist die Einhausung dazu eingerichtet, dass sie die durch den Innendruck des Ausgleichsbehälters auftretenden Kräfte schadenfrei aufnehmen kann.
Es wird hier unter anderem vorgeschlagen, dass der Ausgleichsbehälter in einer separaten Einhausung angeordnet ist.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter vor äußeren Einflüssen besser geschützt werden kann und ein flexibles Betriebsvolumen des flexiblen Ausgleichsbehälters durch den festgelegten Innenraum der Einhausung für den Ausgleichsbehälter fest reserviert ist und nicht von anderen Gegenständen oder Bauteilen genutzt werden kann, wodurch Betriebsstörungen des Ausgleichsbehälters vorteilhaft reduziert werden können, insbesondere da der Ausgleichsbehälter im expandierten Zustand nur mit der Einhausung und nicht mit anderen Bauteilen des designierten Kraftfahrzeugs in Kontakt kommen kann.
Weiterhin kann vorteilhaft durch die Einhausung ein minimaler Abstand zwischen der Außenwandung des Ausgleichsbehälters und der Innenwandung der Einhausung erreicht werden, wodurch ein Verhaken des Ausgleichsbehälters während dem Expandieren oder dem Komprimieren verhindert und so die Funktionalität des Ausgleichsbehälters sichergestellt werden kann.
Bevorzugt weist der Ausgleichsbehälter ein Anschlusselement auf, wobei das Anschlusselement dazu eingerichtet ist, den Ausgleichsbehälter mit einer Fluidverbindung zu verbinden, insbesondere mit der zumindest mittelbaren Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Anschlusselement“ wird eine Vorrichtung und/oder ein Bauteil verstanden, mittels welcher der Ausgleichsbehälter an eine Fluidverbindung angeschlossen werden kann, insbesondere an eine zumindest mittelbare Fluidverbindung mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter angeschlossen werden kann.

Bevorzugt ist das Anschlusselement dazu eingerichtet, den Ausgleichsbehälter mit der Einhausung zu verbinden, weiterhin bevorzugt lösbar mit der Einhausung zu verbinden.
Vorzugsweise wird das Anschlusselement bei der Herstellung des Ausgleichsbehälters in den Ausgleichsbehälter integriert.
Weiterhin vorzugsweise wird das Anschlusselement nach der Herstellung des Ausgleichsbehälters mit dem Ausgleichsbehälter verschweißt.
Insbesondere ermöglicht das Anschlusselement vorteilhaft den Anschluss einer Fluidverbindung an den Ausgleichsbehälter.
Bevorzugt bietet das Anschlusselement eine mittelbare oder unmittelbare Schnittstelle zur Befestigung und Positionierung des Ausgleichsbehälters innerhalb der Einhausung.
Insbesondere weist ein Anschlusselement eine hohe Barrierewirkung gegenüber Kohlenwasserstoff auf, sodass vorteilhaft eine Emission von Kohlenwasserstoff durch das Anschlusselement verhindert oder reduziert werden kann.
Besonders bevorzugt stellt das Anschlusselement sicher, dass eine etwaig im Ausgleichsbehälter vorhandene Flüssigkeit, insbesondere eine Betriebsflüssigkeit, jederzeit zum tiefsten Punkt des Ausgleichsbehälters, insbesondere dem Anschlusspunkt der Fluidverbindung, fließen kann. Auf diese Weise kann vorteilhaft erreicht werden, dass Flüssigkeit aus dem Ausgleichsbehälter jederzeit abgepumpt werden kann, insbesondere durch eine passive oder aktive Kompressionsbewegung des Ausgleichsbehälters.
Vorteilhaft kann hierdurch ein vergleichsweise einfacher Aufbau des Ausgleichsbehälters erreicht werden, der weiterhin ermöglicht, dass der Ausgleichsbehälter von der Fluidverbindung gelöst werden kann, wodurch im Fall eines Bauteilschadens ein kleineres Bauteil ausgetauscht werden kann.
Weiterhin kann vorteilhaft die Wartung des Kraftstofftanksystems vereinfacht werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das Anschlusselement in Richtung der Schwerkraft am tiefsten Punkt des Ausgleichsbehälters angeordnet.
Hier wird konkret unter anderem vorgeschlagen, die Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter derart mit dem Ausgleichsbehälter in eine Wirkverbindung zu bringen, dass die Fluidverbindung am tiefsten Punkt des Ausgleichsbehälters angeordnet ist, vorzugsweise mittels einem am tiefsten Punkt des Ausgleichsbehälters angeordneten Anschlusselement.
Die Anordnung stellt im Falle einer Flüssigkeitsansammlung innerhalb des Ausgleichsbehälters (z.B. bedingt durch unzureichende Flüssigkeitsabscheidung oder Kondensation von Betriebsflüssigkeitsdampf) sicher, dass die Flüssigkeit vollständig zurück in den Tank gefördert werden kann. Dies geschieht bei Unterdruck im Tank und der damit verbundenen passiv ablaufenden Komprimierung des Ausgleichsbehältervolumens oder mittels einer aktiven Kompression des Ausgleichsbehältervolumens, insbesondere mittels einer aktiven Führungsvorrichtung.
Die Höhendifferenz zwischen einer Anschlussstelle der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt der Fluidverbindung zwischen dem Entlüftungssystem und dem Ausgleichsbehälter, besonders bevorzugt der Fluidverbindung zwischen dem Flüssigkeitsabscheider und dem Ausgleichsbehälter, und der in Schwerkraftrichtung niedrigsten Stelle des Ausgleichsvolumens stellt ein Auslegungskriterium für das hier vorgeschlagene Kraftstofftanksystem dar.
Der Betriebsdruckbereich des Kraftstofftanksystems muss so groß sein, dass genügend Druck zur Verfügung steht, um die Höhendifferenz zwischen den Anschlussstellen (Anschlussstelle der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter am Betriebsflüssigkeitsbehälter, bevorzugt der Fluidverbindung zwischen dem Entlüftungssystem und dem Ausgleichsbehälter am Entlüftungssystem, besonders bevorzugt der Fluidverbindung zwischen dem Flüssigkeitsabscheider und dem Ausgleichsbehälter am Flüssigkeitsabscheider, und Anschluss am Ausgleichsbehälter) und den Druckverlust der Fluidverbindung zu überwinden. Mathematisch lässt sich der minimal in dem Kraftstofftanksystem erreichbare Betriebsdruck (p_Betrieb) in Abhängigkeit der Dichte des Gases im Kraftstofftanksystem (q_Fuel), der Erdbeschleunigung (g), der oberhalb beschriebenen Höhendifferenz (Δh) und dem Druckverlust in der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt in der Fluidverbindung zwischen dem Entlüftungssystem und dem Ausgleichsbehälter, besonders bevorzugt in der Fluidverbindung zwischen dem Flüssigkeitsabscheider und dem Ausgleichsbehälter, (Δp_Leitung) folgendermaßen beschreiben: $p_{Betrieb} > q_{Fuel} * g * Δ h + Δ p_{Leitung}$
Vorzugsweise besteht ein Gefälle der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter und dem Ausgleichsbehälter, bevorzugt der Fluidverbindung zwischen dem Entlüftungssystem und dem Ausgleichsbehälter, besonders bevorzugt der Fluidverbindung zwischen dem Flüssigkeitsabscheider und dem Ausgleichsbehälter, wobei das Gefälle mittelbar dazu führt, dass etwaig im Ausgleichsbehälter befindliche Betriebsflüssigkeit zurück in den Betriebsflüssigkeitsbehälter fließen kann.
Optional ist das Anschlusselement lösbar mit dem Ausgleichsbehälter verbunden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter vom Anschlusselement gelöst werden kann. Hierdurch kann eine Wartung des Ausgleichsbehälters und/oder des Kraftstofftanksystems vereinfacht werden. Im Fall einer aufgetretenen Beschädigung kann weiterhin vorteilhaft erreicht werden, dass ein kleineres beschädigtes Bauteil ausgetauscht werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Anschlusselement zur Verbindung mit der Einhausung eingerichtet.
Hier wird unter anderem vorgeschlagen, dass das Anschlusselement lösbar mit der Einhausung verbunden ist.
Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Wartung des Kraftstofftanksystems vereinfacht werden kann.
Zweckmäßig ist eine Oberseite der Einhausung komplementär zur Oberseite des Ausgleichsbehälters geformt.
Bevorzugt ist eine Unterseite der Einhausung komplementär zur Unterseite des Ausgleichsbehälters geformt.
Gemäß der hier vorgeschlagenen komplementären Geometrie von Einhausung und Ausgleichsbehälter kann vorteilhaft erreicht werden, dass der zur Verfügung stehende Innenraum der Einhausung verbessert nutzbar ist, da sich der Ausgleichbehälter der Einhausung aufgrund der zumindest teilweise komplementären Ausgestaltung des Ausgleichsbehälters zur Einhausung des Ausgleichsbehälters anschmiegen kann.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform weist die Einhausung eine Öffnung auf, wobei die Öffnung zum Gasaustausch mit der Atmosphäre eingerichtet ist.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Öffnung“ wird eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren der Einhausung und der Umgebung der Einhausung verstanden, wobei mittels der Öffnung ein Gasaustausch des Inneren der Einhausung mit der die Einhausung umgebenden Atmosphäre vorteilhaft ermöglicht werden kann.

Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum der Einhausung und der umgebenden Atmosphäre geschaffen wird, wodurch die Wirkungsweise des Kraftstofftanksystems, insbesondere des Ausgleichsbehälters, von anderenfalls denkbaren Druckunterschieden zwischen dem Innenraum der Einhausung und der Atmosphäre entkoppelt werden kann. Mit anderen Worten kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Wirkungsweise des Ausgleichsbehälters weitgehend nicht durch von der Einhausung ausgehende Einflüsse beeinträchtigt wird.
Zweckmäßig weist die Öffnung einen Schmutzfilter auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Ein „Schmutzfilter“ ist eine Vorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Verschmutzungen von einem Fluidstrom zu trennen. Insbesondere kann ein Schmutzfilter Feststoffe von einem Fluidstrom trennen. Bevorzugt ist ein Schmutzfilter dazu eingerichtet, Feststoffe und/oder Flüssigkeiten von einem Gasstrom zu trennen.

Besonders bevorzugt kann ein Schmutzfilter eine Membran aufweisen, besonders bevorzugt eine semipermeable Membran.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass keine Verschmutzungen durch die den Schmutzfilter aufweisende Öffnung in den Innenraum der Einhausung dringen können, insbesondere keine Feststoffe und/oder Flüssigkeiten, sodass der Betrieb des Ausgleichsbehälters nicht durch in die Einhausung dringende Verschmutzungen beeinträchtigt werden kann.
Bevorzugt ist die Einhausung zur Positionierung und/oder zur Befestigung des Ausgleichsbehälters eingerichtet.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter definiert innerhalb der Einhausung angeordnet werden kann, wodurch der Betriebsablauf des Ausgleichsbehälters verbessert werden kann, da sich der Ausgleichsbehälter reproduzierbar flexibel innerhalb der Einhausung ausdehnen und zusammenziehen kann.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Einhausung eine Führungsvorrichtung zur Führung des Ausgleichsbehälters auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Führungsvorrichtung“ wird eine Vorrichtung verstanden, welche dazu eingerichtet ist, den Ausgleichsbehälter zu führen. Insbesondere ist die Führungsvorrichtung dazu eingerichtet, ein Verhaken des Ausgleichsbehälters während einer Expansions- und/oder einer Kompressionsbewegung zu verhindern, sodass sich der Ausgleichsbehälter frei bewegen kann, insbesondere frei innerhalb des Volumens der Einhausung bewegen kann.

Bevorzugt ist eine Führungsvorrichtung als aktives oder als passives Element ausgestaltet.
Vorzugsweise ist eine aktive Führungsvorrichtung dazu eingerichtet, den Ausgleichsbehälter bei Bedarf aktiv zu Expandieren oder aktiv zu komprimieren. Auf diese Weise kann der Betrieb des Kraftstofftanksystems vorteilhaft beeinflusst werden. Insbesondere kann durch eine aktive Kompression des Ausgleichsbehälters mittels der Führungsvorrichtung etwaig im Ausgleichselement befindliche Flüssigkeit, insbesondere Betriebsflüssigkeit, aus dem Ausgleichsbehälter abgepumpt werden, wobei vorzugsweise gleichzeitig das Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil geöffnet wird um einen Druckanstieg im Kraftstofftanksystem zu verhindern.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter mittels der Führungsvorrichtung reproduzierbar expandieren und komprimieren kann.
Optional weist die Einhausung eine Messvorrichtung zur Messung des geometrischen Zustands des Ausgleichsbehälters auf, insbesondere eine Wegmessvorrichtung, bevorzugt einen Höhenmesser.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Eine „Messvorrichtung“ ist eine Vorrichtung, ein Modul oder ein Subsystem, deren Zweck es ist, Ereignisse oder Veränderungen in seiner Umgebung zu erkennen und die Informationen an andere Elektronikgeräte zu senden.
Eine „Wegmessvorrichtung“ ist eine Messvorrichtung zur Erfassung eines Weges. Mittelbar kann so bei geeigneter Ausführung mittels einer Wegmessvorrichtung eine Information über den Füllstand des Ausgleichsbehälters erfasst und an ein Elektronikgerät weitergegeben werden.
Unter einem „Höhenmesser“ wird eine Sonderform einer Wegmessvorrichtung verstanden, welche dazu eingerichtet ist, einen Weg entlang der Richtung der Schwerkraft zu erfassen und an ein Elektronikgerät weiterzugeben.

Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Expansionszustand des Ausgleichsbehälters mittels der Messvorrichtung bestimmt werden kann. Der bestimmte Expansionszustand kann zur Überwachung des Kraftstofftanksystems und/oder zur Steuerung oder Regelung des Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventils vorteilhaft verwendet werden.
Bevorzugt wird das Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil geöffnet, wenn der Ausgleichsbehälter sich seinem maximalen Expansionszustand annähert. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Beschädigung des Kraftstofftanksystems verhindert werden.
Unter anderem sei hier daran gedacht, dass das Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil während dem Betankungsvorgang geöffnet wird, sofern sich der Ausgleichsbehälter seinem maximalen Expansionszustand annähert. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein unterbrechungsfreier Betankungsvorgang erreicht werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Einhausung einen Zugang auf, wobei der Zugang zum Austausch des Ausgleichsbehälters eingerichtet ist.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Zugang“ wird eine Öffnung in der Einhausung verstanden, mittels welcher der Ausgleichsbehälter erreicht werden kann. Vorzugsweise ist ein Zugang derart gestaltet, dass ein Ausgleichsbehälter sofern notwendig ausgetauscht, gewartet oder repariert werden kann.

Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter innerhalb der Einhausung im Fall einer Wartungsmaßnahme zugänglich ist und einfach gewartet und/oder ausgetauscht werden kann.
Bevorzugt weist der Ausgleichsbehälter eine Barriereschicht auf, wobei die Barriereschicht eine Permeation von gasförmigen Bestandteilen der Betriebsflüssigkeit reduziert, bevorzugt eine Permeation von gasförmigen Bestandteilen der Betriebsflüssigkeit verhindert.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Barriereschicht“ wird eine Schicht verstanden, die dazu eingerichtet ist, die Permeation von gasförmigen Bestandteilen der Betriebsflüssigkeit, insbesondere von Kohlenwasserstoffen, zu reduzieren oder zu verhindern. Vorzugsweise weist eine Barriereschicht einen Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) auf.
Unter „Permeation“ wird ein Vorgang verstanden, bei dem ein Stoff einen Festkörper durchdringt oder durchwandert.

Weiter vorzugsweise ist eine Barriereschicht als PolyamidSchicht ausgebildet. Dabei kann die Polyamidschicht lineare Polyamide und/oder zyklische Polyamide aufweisen. Durch Bereitstellen der Barriereschicht werden nochmals vorteilhaft weniger gasförmige Bestandteile an die Umgebung abgegeben.
Insbesondere kann vorteilhaft die Emission von Kohlenwasserstoffen reduziert werden.
Bevorzugt ist der Ausgleichsbehälter mehrschichtig aufgebaut.
Durch einen mehrschichtigen Aufbau des Ausgleichsbehälters lassen sich üblicherweise nicht miteinander vereinbare Eigenschaften, insbesondere gute Barriereeigenschaften für gasförmige Betriebsflüssigkeitsbestandteile und eine gute Verformbarkeit des Ausgleichsbehälters, vorteilhaft miteinander kombinieren. Ein entsprechend ausgebildeter Ausgleichsbehälter weist daher vorteilhaft eine gute Volumenausnutzung und geringe Emissionswerte auf, insbesondere hinsichtlich Kohlenwasserstoffen.
Optional weist der Ausgleichsbehälter eine Barriereschicht auf, die sandwichartig zwischen zwei Haftvermittlerschichten angeordnet ist, mit deren Außenseiten jeweils eine Polyethylenschicht stoffschlüssig verbunden ist.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Ausgleichsbehälter besonderes geringe Emissionswerte und eine hohe Beständigkeit gegen Säuren, Laugen und weitere Chemikalien aufweist.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein Betriebsflüssigkeitsbehälter gemäß einer weiteren denkbaren Ausführungsform nur ein Betriebsflüssigkeitsbehälterventil aufweist, ausgebildet als Betriebs- und/oder Betankungsentlüftungsventil.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein Kraftstofftanksystem gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kein Betriebsflüssigkeitsbehälterventil aufweist und die Ventilfunktionen des Kraftstofftanksystems mittels eines Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventils gewährleistet werden. Ein derartiges Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil ist dazu eingerichtet, die Funktionen der Tankbe- und -entlüftung auszuführen.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Kraftstofftanksystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Kraftstofftanksystems für ein Kraftfahrzeug nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das Kraftstofftanksystem einen Betriebsflüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit und einen mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter zumindest mittelbar fluidverbundenen Ausgleichsbehälter aufweist, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf ein Kraftfahrzeug aufweisend ein Kraftstofftanksystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung erstrecken.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts der Erfindung mit dem Gegenstand des ersten Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

1: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Kraftstofftanksystems aufweisend einen als Kraftstoffbehälter ausgebildeten Betriebsflüssigkeitsbehälter und einen mit diesem fluidverbundenen Ausgleichsbehälter;
2: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Kraftstofftanksystems gemäß einer weiteren Ausführungsform;
3: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Kraftstofftanksystems gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Kraftstofftanksystems gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausgleichsbehälters innerhalb einer Einhausung;
6: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausgleichsbehälters mit einer Führungsvorrichtung innerhalb einer Einhausung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
7: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausgleichsbehälters mit einer Führungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.
Das Kraftstofftanksystem 1 in 1 besteht im Wesentlichen aus einem Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 und einem Ausgleichsbehälter 20, welche zumindest mittelbar über eine Fluidleitung (nicht bezeichnet) miteinander fluidverbunden sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 als Kraftstoffbehälter 10 ausgebildet.
Der Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit 12 weist ein Einfüllrohr 14 zur Betankung des Betriebsflüssigkeitsbehälters 10 mit Betriebsflüssigkeit 12 auf.
Weiterhin weist der Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 ein Betriebsflüssigkeitsbehälterventil 16, ausgebildet als Überschlag-Ventil 16, und ein Betriebsflüssigkeitsbehälterventil 18, ausgebildet als Betriebs- und/oder Betankungsentlüftungsventil 18, auf, welche ebenfalls über eine Fluidverbindung (nicht bezeichnet) miteinander fluidverbunden sind.
Der mit der Atmosphäre ATM fluidverbundene Ausgleichsbehälter 20 in Form eines Faltenbalgs (nicht bezeichnet) weist ein Ausgleichsbehältervolumen 22 und ein Anschlusselement 24 auf, mittels dem der Ausgleichsbehälter 20 über die Fluidleitung (nicht bezeichnet) zumindest mittelbar mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 verbunden ist.
Das Kraftstofftanksystem 1 ist dazu ausgebildet, dass sich das Ausgleichsbehältervolumen 22 bei Überdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 gegenüber der Atmosphäre ATM vergrößert, wodurch ein etwaiger Überdruck im Kraftstofftanksystem 1 klein gehalten werden kann.
Weiterhin ist das Kraftstofftanksystem 1 ist dazu ausgebildet, dass sich das Ausgleichsbehältervolumen 22 bei Unterdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 gegenüber der Atmosphäre ATM verkleinert, wodurch ein etwaiger Unterdruck im Kraftstofftanksystem 1 klein gehalten werden kann.
Das Kraftstofftanksystem 1 in 2 weist einen Ausgleichsbehälter 20 in Form einer Blase (nicht bezeichnet) auf.
Das Kraftstofftanksystem 1 in 3 besteht im Wesentlichen aus einem Betriebsflüssigkeitsbehälter 10, einem Ausgleichsbehälter 20, welche zumindest mittelbar über eine Fluidleitung (nicht bezeichnet) miteinander fluidverbunden sind, und einem Flüssigkeitsabscheider 40.
Der Flüssigkeitsabscheider 40 ist in Wirkverbindung zu der Fluidverbindung (nicht bezeichnet) zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 und dem Ausgleichsbehälter 20.
Der Flüssigkeitsabscheider 40 ist dazu eingerichtet, in Richtung des Ausgleichsbehälters 20 strömende Flüssigkeitstropfen (nicht dargestellt) von dem strömenden Gas (nicht abgebildet) zu trennen, damit diese nicht in den Ausgleichsbehälter 20 gelangen.
Der Ausgleichsbehälter 20 ist in einer Einhausung 26 angeordnet, welche den Ausgleichsbehälter 20 schützend umgibt.
Die Einhausung 26 weist eine Öffnung 28 auf, durch welche ein Druckausgleich zwischen dem Ausgleichsbehälter 20 und der Atmosphäre ATM ermöglicht wird.
Das Anschlusselement 24 ist dazu eingerichtet den Ausgleichsbehälter 20 mit der Einhausung 26 zu verbinden.
Das Kraftstofftanksystem 1 in 4 besteht im Wesentlichen aus einem Betriebsflüssigkeitsbehälter 10, einem Ausgleichsbehälter 20, welche zumindest mittelbar über eine Fluidleitung (nicht bezeichnet) miteinander fluidverbunden sind, einem Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil 50, einem Adsorptionsfilter 60 und einem Flüssigkeitsabscheider 40.
Das Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil 50 ist dazu eingerichtet den Betriebsflüssigkeitsbehälter 10 und den Ausgleichsbehälter 20 von dem Adsorptionsfilter 60 und der Atmosphäre ATM abzutrennen und bei Bedarf miteinander in Fluidkommunikation zueinander zu verbringen.
Der Adsorptionsfilter 60 ist dazu eingerichtet, Betriebsflüssigkeit 12 zu binden. Insbesondere ist der Adsorptionsfilter 60 dazu eingerichtet, Betriebsflüssigkeit 12 in gasförmigem Zustand aufzufangen und zwischenzuspeichern. Bevorzugt ist der Adsorptionsfilter 60 dazu eingerichtet, dass Betriebsflüssigkeit 12 vorzugsweise bei laufendem Motor (nicht dargestellt) wieder abgesaugt und der Verbrennung (nicht dargestellt) zugeführt werden kann.
Der Ausgleichsbehälter 20 in 5 ist in Form eines konisch verlaufenden Faltenbalgs (nicht bezeichnet) ausgebildet und innerhalb einer Einhausung 26 angeordnet.
Die Einhausung 26 weist einen Zugang 30 auf, durch welchen der Ausgleichsbehälter 20 in die Einhausung 26 eingebracht und entfernt werden kann.
Der Ausgleichsbehälter 20 in 6 ist innerhalb der Einhausung 26 angeordnet, welche eine Führungsvorrichtung 32 aufweist.
Die Führungsvorrichtung 32 ist dazu eingerichtet, dass sich der Ausgleichsbehälter 20 beim Komprimieren (nicht dargestellt) und Expandieren (nicht dargestellt) nicht innerhalb der Einhausung 26 verhaken kann.
Der Ausgleichsbehälter 20 in 7 weist eine andere Ausgestaltungsform einer Führungseinrichtung 32 auf.
Der Ausgleichsbehälter 20 weist ferner ein Anschlusselement 24 auf, welches zur Positionierung und Befestigung des Ausgleichsbehälters 20 an der Einhausung 26 eingerichtet ist.
Insbesondere sei bei der Einhausung 26 an eine Reserveradmulde (nicht bezeichnet) eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) gedacht.
Bezugszeichenliste

1: Kraftstofftanksystem
10: Betriebsflüssigkeitsbehälter
12: Betriebsflüssigkeit
14: Einfüllrohr (des Betriebsflüssigkeitsbehälters)
16: Betriebsflüssigkeitsbehälterventil (Überschlag-Ventil)
18: Betriebsflüssigkeitsbehälterventil (Betriebs- und/oder Betankungsentlüftungsventil)
20: Ausgleichsbehälter
22: Ausgleichsbehältervolumen
24: Anschlusselement
26: Einhausung
28: Öffnung
30: Zugang
32: Führungsvorrichtung
40: Flüssigkeitsabscheider
50: Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil
60: Adsorptionsfilter
ATM: Atmosphäre

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

WO 2016/012284 A1 [0011, 0012]

Claims

Kraftstofftanksystem (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftstofftanksystem (1) einen Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) zur Aufnahme einer Betriebsflüssigkeit (12) und einen mit dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) zumindest mittelbar fluidverbundenen Ausgleichsbehälter (20) aufweist, wobei das Kraftstofftanksystem (1) folgende Merkmale aufweist: - der Ausgleichsbehälter (20) ist außerhalb des Betriebsflüssigkeitsbehälters (10) angeordnet; - bei Überdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) gegenüber der Atmosphäre (ATM) vergrößert sich ein Ausgleichsbehältervolumen (22); und - bei Unterdruck im Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) gegenüber der Atmosphäre (ATM) verkleinert sich das Ausgleichsbehältervolumen (22).
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) eine Form eines Faltenbalgs aufweist.
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) die Form einer Blase aufweist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsdruck des Kraftstofftanksystems (1) in Relation zum Atmosphärendruck in einem Bereich von +200 mbar bis -200 mbar liegt, bevorzugt in einem Bereich von +100 mbar bis -100 mbar, besonders bevorzugt Bereich von +25 mbar bis -25 mbar.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter mit einem Entlüftungssystem des Kraftstofftanksystems (1) zumindest mittelbar fluidverbunden ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) mit dem Entlüftungssystem des Kraftstofftanksystems (1) zwischen einem Betriebsflüssigkeitsbehälterventil (16, 18) und einem Betriebsflüssigkeitsbehälterabsperrventil (50) zumindest mittelbar fluidverbunden ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Ausgleichsbehälter (20) einen Flüssigkeitsabscheider (40) aufweist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstofftanksystem (1) einen Adsorptionsfilter (60) aufweist.
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Adsorptionsfilter (60) einen Druckverlust aufweist, der größer ist als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Ausgleichsbehälter (20), bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 15 % größer, besonders bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 30 % größer.
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Adsorptionsfilter (60) einen Druckverlust aufweist, der kleiner ist als der Druckverlust der Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Ausgleichsbehälter (20), bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 15 % kleiner, besonders bevorzugt ist der Druckverlust zumindest 30 % kleiner.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Ausgleichsbehälter (20) einen Durchmesser in einen Bereich zwischen 4 mm und 30 mm aufweist, bevorzugt einen Bereich zwischen 8 mm und 25 mm, besonders bevorzugt einen Bereich zwischen 12 mm und 20 mm.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) innerhalb einer Einhausung (26) angeordnet ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) ein Anschlusselement (24) aufweist, wobei das Anschlusselement (24) dazu eingerichtet ist, den Ausgleichsbehälter (20) mit einer Fluidverbindung zu verbinden, insbesondere mit der zumindest mittelbaren Fluidverbindung zwischen dem Betriebsflüssigkeitsbehälter (10) und dem Ausgleichsbehälter (20).
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (24) in Richtung der Schwerkraft am tiefsten Punkt des Ausgleichsbehälters (20) angeordnet ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (24) lösbar mit dem Ausgleichsbehälter (20) verbunden ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (24) zur Verbindung mit der Einhausung (26) eingerichtet ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite der Einhausung (26) komplementär zur Oberseite des Ausgleichsbehälters (20) geformt ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite der Einhausung (26) komplementär zur Unterseite des Ausgleichsbehälters (20) geformt ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (26) eine Öffnung (28) aufweist, wobei die Öffnung (28) zum Gasaustausch mit der Atmosphäre (ATM) eingerichtet ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (28) einen Schmutzfilter aufweist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (26) zur Positionierung und/oder zur Befestigung des Ausgleichsbehälters (20) eingerichtet ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (26) eine Führungsvorrichtung (32) zur Führung des Ausgleichsbehälters (20) aufweist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (26) eine Messvorrichtung zur Messung des geometrischen Zustands des Ausgleichsbehälters (20) aufweist, insbesondere eine Wegmessvorrichtung, bevorzugt einen Höhenmesser.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (26) einen Zugang (30) aufweist, wobei der Zugang (30) zum Austausch des Ausgleichsbehälters (20) eingerichtet ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) eine Barriereschicht aufweist, wobei die Barriereschicht eine Permeation von gasförmigen Bestandteilen der Betriebsflüssigkeit (12) reduziert, bevorzugt eine Permeation von gasförmigen Bestandteilen der Betriebsflüssigkeit (12) verhindert.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) mehrschichtig aufgebaut ist.
Kraftstofftanksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (20) eine Barriereschicht aufweist, die sandwichartig zwischen zwei Haftvermittlerschichten angeordnet ist, mit deren Außenseiten jeweils eine Polyethylenschicht stoffschlüssig verbunden ist.
Kraftfahrzeug aufweisend ein Kraftstofftanksystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 27.