-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Druck- und Gasvolumenausgleich in einem Kraftstoffbehälter bei
bewegungs- und/oder temperaturinduzierten Druck- und/oder Volumenänderungen.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin
einen Kraftstoffbehälter
für ein
Kfz mit Mitteln zum. Druck- und Gasvolumenausgleich bei Bewegungs-
und/oder temperaturinduzierten Druck- und/oder Volumenänderungen
mit wenigstens einem Kraftstoffdampffilter und mit wenigstens einer
Betriebsentlüftungsleitung, die
an das Kraftstoffdampffilter angeschlossen ist.
-
Sowohl während der Betankung als auch während Betrieb
und Stillstand des Kfz muss dafür gesorgt
werden, dass über
dem Kraftstoffspiegel im Kraftstoffbehälter anstehender Kraftstoffdampf
abgeführt
wird, damit dieser betankbar ist oder damit in diesem kein unzulässiger Überdruck
entsteht. Im Falle des Betankens wird aus dem. Kraftstoffbehälter durch
den eingefüllten
Kraftstoff ein Gasvolumen von bis zu 60 Litern pro Minute verdrängt. Hierbei
handelt es sich um ein Gemisch aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen
und Luft. Während
des normalen Betriebs des Kfz werden ebenfalls gasförmige Kohlenwasserstoffe
freigesetzt, die unter bestimmten Betriebsbedingungen zu einem unzulässigen Druckanstieg
in dem Kraftstoffbehälter
führen
könnten.
Bekanntermaßen wird
durch Temperaturerhöhung
die Bereitschaft des Kraftstoffs erhöht, von der flüssigen Phase
in die gasförmige
Phase überzutreten.
Dies wird durch Schüttel-
und Schlingerbewegungen des Kraftstoffbehälters gefördert. Der temperatur- und bewegungsinduzierte
Gasanfall im Kraftstoffbehälter wird üblicherweise über Betriebsentlüftungsleitungen aus
dem Kraftstoffbehälter
abgeführt,
wobei die flüchtigen
Kohlenwasserstoffe in einem als Aktivkohlefilter ausgebildeten Kraftstoffdampffilter
abgeschieden werden. Das Kraftstoffdampffilter sollte so ausgebildet
sein, dass aus diesem nahezu vollständig gereinigte Luft an die
Atmosphäre
abgegeben wird.
-
Bei der Betankung des Kfz sind zwei
Varianten der Entlüftung
bekannt, nämlich
in Europa die weitestgehende Absaugung des verdrängten Gasvolumens an der Zapfpistole,
hier wird nur ein Teil des verdrängten
Gasvolumens dem Kraftstoffdampffilter aufgegeben, und in den USA
die vollständige
Abführung
des Gasvolumens über
das im Fahrzeug befindliche Kraftstoffdampffilter.
-
In jedem Falle gelangen durch das
Kraftstoffdampffilter Restemissionen von Kohlenwasserstoffen an
die Atmosphäre,
was grundsätzlich
aus Emissionsschutzgründen
nicht vorteilhaft ist.
-
Aus der
US-PS 4,829,968 ist es bekannt, Kraftstoffdampf
aus dem freien Volumen des Kraftstoffbehälters oberhalb des Kraftstoffspiegels
in einem Sammelbehälter
aufzufangen, wobei der Sammelbehälter
mit einer Aktivkohlenfüllung
und einem Heizelement versehen ist. Die von der Aktivkohle adsorbierten
Kohlenwasserstoffe werden in gasförmiger Phase unter Druck über einen
unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
angeordneten Sprudelstein wieder dem Kraftstoff zugeführt. Innerhalb
des Sammelbehälters,
der ein Kraftstoffdampffilter umfasst, werden Luft und flüssige Kohlenwasserstoffe
in bekannter Art und Weise durch Anlagerung der Kohlenwasserstoffe
an die Aktivkohle getrennt. Die gereinigte Luft wird an die Atmosphäre abgegeben.
-
Das Problem der Verunreinigung der
Atmosphäre
durch Rest-Emissionen
aus dem Kraftstoffdampffilter besteht nach wie vor.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren sowie einen Kraftstofftank der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit welchem Kohlenwasserstoffemissionen
an die Atmosphäre weitestgehend
reduziert werden.
-
Die Aufgabe wird zunächst gelöst durch
ein Verfahren der eingangs genannten Art, dass sich dadurch auszeichnet,
dass etwaige Druckänderungen außerhalb
eines vorgegebenen Normaldruckbereichs durch Kondensation des gasförmigen Kraftstoffs
oder Vergasung des flüssigen
Kraftstoffs innerhalb eines zumindest oberhalb des Atmosphärendrucks
gegenüber
der Atmosphäre
hermetisch abgeschlossenen Systems kompensiert werden.
-
Die Erfindung kann dahingehend zusammengefasst
werden, dass der Kraftstoffbehälter
innerhalb eines vordefinierten Normaldruckbereichs als gegenüber der
Atmosphäre
hermetisch abgeschlossenes System gehalten wird, aus dem weder dampfförmige noch
flüssige
Kohlenwasserstoffemissionen nach außen, das heißt an die
Umwelt gelangen können.
Als Normaldruckbereich wird ein Druckbereich definiert, der alle
normalen Betriebszustände des
Kfz einschließt,
nämlich
Stillstand des Kfz mit und ohne Sonneneinstrahlung, Bewegung des
Kfz, beispielsweise dessen Transport ohne Kraftstoffentnahme und
Betrieb des Kfz mit Kraftstoffentnahme bei häufigen Beschleunigungs- und
Verzögerungswechseln.
Alle diese Betriebsbedingungen haben einen erhöhten Kraftstoffdampfanfall
bzw. eine erhöhte Gasbildung
im Kraftstoffbehälter
zur Folge, welche zu einem Druckanstieg in dem Behälter führen. Erfindungsgemäß wird ein
Druckanstieg über
ein unzulässiges
Höchstmaß hinaus
dadurch verhindert, dass die im Kraftstoffbehälter anfallenden flüchtigen
Kohlenwasserstoffe kondensiert werden. Dem liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass mit der Vergasung von flüssigem Kraftstoff eine Volumenzunahme
um etwa den Faktor 1000 einhergeht. Das heißt, dass 10 Liter gasförmiger Kraftstoff
etwa 10 ml flüssigem
Kraftstoff entsprechen. Üblicherweise
weist ein Kraftstoffbehälter
bei maximalem Füllstand
noch hinreichend Ausdehnungsvolumen auf. Selten fallen mehr als
etwa sieben bis 10 Liter/min gasförmiger Kraftstoff an, der nicht
mehr in dem Ausdehnungsvolumen des Kraftstoffbehälters gehalten werden kann.
Diesen die Aufnahmekapazität
des Ausdehnungsvolumens überschreitenden
Gasanfall, der normalerweise über
das Kraftstoffdampffilter des Kraftstoffbehälters von letztem abgegeben
wird, gilt es zu kondensieren, um den Behälterinnendruck innerhalb zulässiger Grenzwerte zu
halten. Für
den Fall, dass Kraftstoff aus dem Behälterinneren zum Motor des Kfz
abgeführt
wird, reguliert sich der Behälterinnendruck
in gewissen Grenzen selbst, dadurch, dass die hieraus resultierende
Druckabnahme eine verstärkte
Neigung des Kraftstoffs zur Folge hat, in die Gasphase überzutreten.
-
Zweckmäßigerweise ist als Normaldruckbereich
ein Überdruckbereich
gegenüber
der Atmosphäre
vorgesehen, beispielsweise in der Größenordnung zwischen 5 bis 50
Millibar. Ein im Kraftstoffbehälter
grundsätzlich
vorherrschender Überdruck
ist in Hinblick auf einen möglichst
geringen gasförmigen Anteil
an Kohlenwasserstoffen bzw. an Kraftstoff günstig. Durch Druckerhöhung erfolgt
eine Heraufsetzung der Siedetemperatur des Kraftstoffs, so dass dieser
bei leichtem Überdruck
gegenüber
atmosphärischem
Druck weniger Bereitschaft aufweist, von der flüssigen Phase in die Gasphase überzutreten.
-
Da ein Überdruck in dem Kraftstoffbehälter bei
der Betankung nicht wünschenswert
ist, der im Kraftstoffbehälter
vorherrschende Überdruck
würde bei Öffnen des
Tankdeckels schlagartig entweichen, ist es zweckmäßig, wenn
unmittelbar vor oder bei der Betankung ein Druckausgleich mit der
Atmosphäre hergestellt
wird. Ein solcher Druckausgleich erfolgt dann zweckmäßigerweise über das
ohnehin vorhandene Kraftstoffdampffilter, beispielsweise aufgrund eines
Startsignals, das aus dem Öffnungssignal
der Tankklappe in der Karosserie des Kfz abgeleitet wird.
-
Es sind verschiedene Möglichkeiten
denkbar, gasförmigen
Kraftstoff zu kondensieren, beispielsweise über ein Temperaturgefälle.
-
Besonders vorteilhaft ist jedoch
die Kondensation des gasförmigen
Kraftstoffs innerhalb eines Kraftstoffdampffilters, in das der Kraftstoffdampf
gefördert
wird oder durch das der Kraftstoffdampf zirkuliert wird. Das Kraftstoffdampffilter
enthält
in der Regel ein körniges
Sorbens, das aufgrund seiner adsorbtiven Eigenschaften den Kraftstoff
an dessen innerer Oberfläche
bindet. Als besonders vorteilhaft hat sich die Bindung des gasförmigen Kraftstoffs
in einem als Aktivkohlefilter ausgebildeten Kraftstoffdampffilter
erwiesen.
-
Es ist dem. Fachmann bekannt, dass
die Wirksamkeit eines Aktivkohlefilters durch Benetzung der äußeren Oberfläche der
Aktivkohle mit Kraftstoff stark herabgesetzt wird. Es sind daher
eine Reihe von Maßnahmen
bekannt, mit denen verhindert werden soll, dass flüssige Kohlenwasserstoffe
in das Aktivkohlenfilter gelangen. Jedoch wird die Wirksamkeit des
Aktivkohlenfilters nicht durch in diesem kondensierten Kraftstoffdampf
herabgesetzt, da der Kraftstoffdampf an der inneren Oberfläche der
Aktivkohle kondensiert wird. Die Aktivkohle verfügt über eine außerordentlich hohe Speicherkapazität und kann
kondensierten Kraftstoff über
einen verhältnismäßig großen Temperaturbereich
festhalten. Die Speicherkapazität
eines normal dimensionierten Aktivkohlefilters reicht ohne weiteres
aus, um den bei den zuvor beschriebenen Betriebszuständen auftretenden
Gasanfall zu bewältigen.
Ein normal ausgelegtes Kraftstoffdampffilter nimmt etwa 200 Gramm
an Kohlenwasserstoffen auf. Das Filter kann bei Betrieb des Kfz über eine
sogenannte "Purge-Leitung" regeneriert werden.
-
Vorzugsweise erfolgt der Transport
des gasförmigen
Kraftstoffs mittels einer Gasförderpumpe.
-
Auch bei der Betankung des Kraftstoffbehälters fallen
nicht unbeachtliche Gasmengen an, die durch den flüssigen Kraftstoff
aus dem Behälterinneren
verdrängt
werden. Je nach Betankungsgeschwindigkeit werden, wie eingangs bereits
erwähnt, bis
zu 60 Litern pro Minute an Volumen verdrängt. Die anfallende Gasmenge
kann entweder vollständig über das
Kraftstoffdampffilter geführt
oder an der Zapfpistole abgesaugt werden. Bei letzterem Verfahren
ist es zweckmäßig, wenn
die Förderung
oder die Zirkulation des gasförmigen
Kraftstoffs in oder durch das Kraftstoffdampffilter zumindest zeitweise
auch bei der Betankung erfolgt, auch wenn die Abgeschlossenheit
des Systems gegenüber
der Atmosphäre
bei der Betankung naturgemäß nicht
aufrechterhalten werden kann.
-
Es sind Situationen denkbar, bei
denen der Behälterinnendruck
unterhalb des definierten Normaldruckbereichs absinkt. In diesem
Falle wäre
es einerseits möglich,
durch Öffnen
des Systems einen Druckausgleich mit der Atmosphäre herzustellen, alternativ
ist es möglich,
den in dem Kraftstoffdampffilter kondensierten Kraftstoff wieder
in die Gasphase zu überführen, um
einen Druckanstieg in dem Kraftstoffbehälter zu bewirken.
-
Vorzugsweise erfolgt bei einem Behälterinnendruck
unterhalb des Normaldruckbereichs eine Entladung des Kraftstoffdampffilters über Förderrichtungsumkehr
der Gasförderpumpe
in das Behälterinnere.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe wird weiterhin gelöst
durch einen Kraftstoffbehälter
der eingangs genannten Art, der sich dadurch auszeichnet, dass der
Ausgang des Kraftstoffdampffilters wenigstens unter normalen Bedingungen
des Kfz und bei bewegungs- und temperaturinduzierten Druck- und/oder
Volumenänderungen
innerhalb des Behälters
mittels einer ersten Ventilanordnung gegenüber der Atmosphäre verschlossen
ist. Vorzugsweise sind Mittel zur Förderung des Kraftstoffdampfs in das
Kraftstoffdampffilter vorgesehen.
-
Beispielsweise kann zur Förderung
des Kraftstoffdampfs wenigstens eine Gasförderpumpe in der Betriebsentlüftungsleitung
des Kraftstoffbehälters
angeordnet sein.
-
Vorzugsweise ist das Kraftstoffdampffilter
als Aktivkohlenfilter ausgebildet.
-
Das Kraftstoffdampffilter kann einerseits
an die Betriebsentlüftungsleitung
und andererseits über eine
Rückführleitung
an den Behälterinnenraum
angeschlossen sein, bzw. mit dem Behältervolumen kommunizieren.
-
Alternativ kann das Kraftstoffdampffilter
einerseits an die Betriebsentlüftungsleitung
und andererseits an wenigstens einen geschlossenen Gasspeicher angeschlossen
sein.
-
Zweckmäßigerweise ist die Betriebsentlüftungsleitung
mittels einer zweiten Ventilanordnung verschließbar.
-
Die erste Ventilanordnung kann wenigstens ein Überdruckventil
umfassen. Das ist insbesondere deshalb sinnvoll, um einen Druckausgleich
des Kraftstoffbehälters
mit der Atmosphäre
bei einem unzulässig
hohen Behälterinnendruck
im Falle von außergewöhnlichen
Betriebszuständen
oder bei Ausfall der Steuerung des Kraftstoffbehälters zu ermöglichen.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand
von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden.
-
Es zeigen:
-
- l eine schematische
Abbildung eines Kraftstoffbehälters
nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
- 2 eine schematische
Abbildung eines Kraftstoffbehälters
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
Der in 1 dargestellt
Kraftstoffbehälter 1 umfasst
in bekannter Art und Weise einen Einfüllstutzen 2 mit Deckelverschluss 3 sowie
eine Kraftstofffördereinheit 9,
mit welcher über
die mit 5 bezeichnete Kraftstoffzufuhrleitung Kraftstoff aus dem
Kraftstoffbehälter 1 zum
Motor eines nicht dargestellten Kfz gefördert wird.
-
An dieser Stelle sei angemerkt, dass
die Erfindung selbstverständlich
nicht auf die Anwendung bei Kfz-Tanks beschränkt ist.
-
Die Kraftstofffördereinheit 4 umfasst
einen Schwalltopf 6 (auch als Schlingertopf bezeichnet) und
eine in diesem angeordnete Kraftstoffpumpe 7, die die Kraftstoffzufuhrleitung 5 mit
Kraftstoff beaufschlagt.
-
Das Kraftstoffzufuhrsystem sowie
anderer Funktionsbauteile des Kraftstoffbehälters 1 sind aus Vereinfachungsgründen hier
nicht oder nur sehr schematisch dargestellt.
-
Innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 ist
ein Aktivkohlefilter 9 vorgesehen, das über eine Betriebsentlüftungsleitung 10 mit
dem Behältervolumen kommuniziert.
Oberhalb des andeutungsweise dargestellten Kraftstoffspiegels in
dem Kraftstoffbehälter befindet
sich ein Kraftstoffgas-Luftgemisch, das entweder bei der Betankung
des Kraftstoffbehälters 1 oder
bei unzulässigem
Druckanstieg innerhalb desselben aus diesem abgeführt werden
muss. Nachstehend wird das freie Volumen oberhalb des Kraftstoffspiegels
der Einfachheit halber als Ausdehnungsvolumen bezeichnet.
-
Bei bekannten Kraftstoffbehältern wurde
bisher angestrebt, zwi schen der Umgebung und dem Behälterinneren
einen Druckausgleich zu schaffen. Das Behälterinnere kommunizierte ständig mit
der Atmosphäre über ein
Aktivkohlefilter, was erfindungsgemäß zur Minimierung von Emissionen
unterbleiben soll.
-
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der Kraftstoffbehälter 1 bei
Betrieb des Kfz oder dessen Stillstand, das heißt im Falle der Nichtbetankung
hermetisch abgeschlossen. Innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 ist
in dessen Ausdehnungsvolumen die zuvor erwähnte Betriebsentlüftungsleitung 10 angeordnet.
Diese ist aus dem Ausdehnungsvolumen des Kraftstoffbehälters 1 über das
Aktivkohlefilter (9, Filterbehälter mit Sorbens) aus dem Kraftstoffbehälter 1 hinausgeführt.
-
Ein erstes schaltbares Ventil 11,
welches stromlos geschlossen ist, verschließt die Entlüftungsleitung 10 hinter
dem Aktivkohlefilter 9 und somit den gesamten Kraftstoffbehälter 1 gegenüber der
Atmosphäre.
Ein zweites schaltbares Ventil 12, welches ebenfalls stromlos
geschlossen ist, verschließt
die sich in das Ausdehnungsvolumen des Kraftstoffbehälters 1 öffnende
Betriebsentlüftungsleitung 10 vor dem
Aktivkohlefilter 9.
-
Das Aktivkohlefilter 9 sowie
die Ventile, Leitungen und sonstige Einrichtungen müssen nicht
notwendigerweise innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 angeordnet
sein, jedoch wird eine solche Anordnung bevorzugt.
-
Zwischen dem zweiten schaltbaren
Ventil 12 und dem Aktivkohlefilter 9 ist in der
Betriebsentlüftungsleitung 10 eine
Gasförderpumpe 13 angeordnet.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei Stillstand
des Kfz oder bei Kraftstoffentnahme durch den Motor das erste und
das zweite Ventil 11, 12 geschlossen sind. Bei
ebenfalls verschlossenem Deckelverschluss 3 ist der Kraftstoffbehälter gegenüber der
Atmosphäre
bzw. gegenüber
der Umgebung hermetisch abge schlossen.
-
Wenigstens das zweite schaltbare
Ventil 12 wird erst oberhalb eines vordefinierten Normaldruckbereichs,
beispielsweise oberhalb von 50 Millibar Behälterinnendruck betätigt, und
zwar aufgrund eines von einer Steuereinrichtung 17 druckabhängig generierten
Steuersignals. Unterhalb von 50 Millibar Behälterinnendruck bis etwa Umgebungsdruck
erfolgt keine aktive Steuerung des Behälterdrucks. Durch einen leichten Überdruck
in dem Kraftstoffbehälter 1 wird
die weitere Entstehung von Kohlenwasserstoff-Gas gedrosselt.
-
Steigt aufgrund der Fahrdynamik des
Kfz oder aufgrund der Temperaturerhöhung der Gasanteil in dem Kraftstoffbehälter 1 an,
hat dies eine Druckerhöhung über den
Normaldruckbereich hinaus zur Folge. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass dann das zweite schaltbare Ventil 12 öffnet und
die Gasförderpumpe 13 das
im Ausdehnungsvolumen des Kraftstoffbehälters 1 befindliche
Kraftstoffgas durch die Betriebsentlüftungsleitung 10 durch
das Aktivkohlefilter 9 und die diesem nachgeschaltete Rückführleitung 15 zirkuliert.
Dies hat eine Kondensation des Kraftstoffgases in dem Aktivkohlefilter 9 sowie
eine sofortige Unterbrechung des Druckanstiegs innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 zur
Folge. Die aus dem Aktivkohlefilter 9 austretenden Restgase
werden über
die Rückführleitung 15 in
den Kraftstoffbehälter 1 zurückgeleitet.
Sollte sich der Behälterinnendruck unter
extremsten Bedingungen nicht unterhalb eines zulässigen Grenzwertes reduzieren
lassen, was von einem Drucksensor 16 aufgenommen wird,
wird über eine
Steuereinrichtung 17 ein Signal zum Öffnen des Ventils 11 generiert.
Ein Öffnen
des Ventils 11 hat einen sofortigen Druckausgleich mit
der Atmosphäre zur
Folge, unter anderem auch deshalb, weil ein dem ersten Ventil 11 nachgeschaltetes
Diagnoseventil 14 stromlos offen ist. Das Diagnoseventil 14 dient
dazu, den gesamten Kraftstoffbehälter
1 zu Zwecken der Dichtigkeitsüberprüfung kurzfristig
hermetisch abzuriegeln. Fällt
der Druck durch Freigabe der Entlüftungsleitung 10 zur Atmosphäre über das
erste Ventil 11 unterhalb einer in der Steuereinrichtung
hinterlegten Druckgrenze von beispielsweise 65 Millibar ab, so wird
das erste Ventil 11 wieder geschlossen. Unterhalb von 50
mbar wird auch die Gasförderpumpe 13 abgeschaltet,
um den Behälterinnendruck
ständig über Atmosphärendruck
zu halten.
-
Für
den Fall, dass das Kfz stromlos ist, ist eine elektrische Steuerung
nicht möglich.
In diesem Falle wird unterhalb der zuvor festgelegten Normaldruckobergrenze
der Druck im Kraftstoffbehälter 1 gehalten,
wobei durch diesen Überdruck
die Ausgasung minimiert ist. Mit 11a) und 12a)
sind Überdruckventile
bezeichnet, die auch bei stromlosem System oberhalb der festgelegten
Normaldruckobergrenze einen Druckausgleich mit der Atmosphäre zulassen, und
zwar über
das stromlos offene Diagnoseventil 14.
-
Mit 11b) ist ein Rückschlagventil
bezeichnet, welches bei geschlossenem ersten Ventil 11 im
Falle eines unzulässigen
Unterdrucks in dem Kraftstoffbehälter 1 einen
Zustrom von Umgebungsluft ermöglicht.
-
Wird der Kraftstoffbehälter 1 betankt,
wird unmittelbar vor dem Öffnen
desselben ein Signal an die Steuereinrichtung 17 gegeben, die bei
geöffnetem
Diagnoseventil 14 ein Öffnen
der Ventile 11 und 12 veranlasst, so dass der
im Kraftstoffbehälter 1 eventuell
vorhandene Überdruck
unmittelbar über
die Atmosphäre
ausgeglichen werden kann. Die Signalleitung für das Öffnungssignal des Deckelverschlusses 3 ist
in den Zeichnungen nur andeutungsweise dargestellt.
-
Um den Behälterinnendruck bei Beginn des Betankungsvorgangs
abzusenken, kann die Gasförderpumpe 13 kurzzeitig
eingeschaltet werden.
-
Bei der Betankung können die
kohlenwasserstoffbeladen Gase an dem Aktivkohlefilter 9 vorbei direkt
zum Einfüllstutzen 2 geleitet
werden, um diese dann an der Zapfpistole abzusaugen (europäisches System).
In diesem Fall wird bei der Betankung eine unnötige Beladung des Aktivkohlefilters 9 vermieden.
-
Um das übermäßige Einbringen von Umgebungsluft
in den Kraftstoffbehälter 1 bei
der Betankung zu vermeiden, ist an dem Einfüllstutzen 2 eine mit
18 bezeichnete Rezirkulationsleitung vorgesehen.
-
Bei geringem Gasanfall während des
Betankens kann das Diagnoseventil 14 oder das Ventil 11 zeitweilig
geschlossen und die Gasförderpumpe 13 eingeschaltet
werden. Die Restgase aus dem Aktivkohlefilter 9 werden
dann über
die Rückführleitung 15 in
den Tank zurückgedrückt.
-
Mit 19 ist ein Füllstandsgeber
bezeichnet. Signalisiert der Füllstandsgeber 19 den
Füllstand "voll", so veranlasst die
Steuereinrichtung 17 ein Schließen der Ventile 11 und/oder
12, wodurch das Betankungsende eingeleitet wird, das heißt, dass
ein rascher Druckanstieg im Behälterinneren
eine Abschaltung der Zapfautomatik bewirkt.
-
Eine alternative Ausgestaltung des
Kraftstoffbehälters 1 gemäß der Erfindung
ist in 2 veranschaulicht.
Dort sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Aktivkohlefilter 9 ist jedoch bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
nicht mit einer Rückführleitung
in das Behältervolumen
versehen, vielmehr ist dort dem Aktivkohlefilter 9 nachgeschaltet
ein Gasspeicher 20 vorgesehen.
-
Bei Betrieb des Kfz oder bei Stillstand
oberhalb des Normaldruckbereichs fördert die Gasförderpumpe 13 bei
geöffnetem
zweiten Ventil 12 und bei geschlossenem ersten Ventil 11 kohlenwasserstoffbeladenes
Gas durch das Aktivkohlefilter 9 in den nachgeschalteten
Gasspeicher 20. Der Gasspeicher 20 ist in Förderrichtung abgeschlossen.
Sobald der Druck in dem Gasspeicher 20 so stark angestiegen ist,
dass die Gasförderpumpe 13 ihn
nicht mehr zu erhöhen
vermag, wird die gereinigte Luft wieder durch die Aktivkohle zurück in das
Behälterinnere
geleitet, und zwar selbsttätig
aufgrund des sich einstellenden Druckgefälles nach Abschaltung der Gasförderpumpe 13.
Diese periodische Entladung des Gasspeichers 20 führt insgesamt
zu einer Anreicherung des Aktivkohlefilters 9, da die über den
Gasspeicher abgegebene, gereinigte Luft bei ihrem Rückweg durch das
Aktivkohlefilter 9 weniger Kohlenwasserstoffe aufnimmt
als sie zuvor abgegeben hat.
-
Mit 21 ist ein sogenanntes "Purge-Ventil" Gezeichnet, über das
eine Verbindung der Betriebsentlüftungsleitung 10 zum
Motor des nicht dargestellten Kfz möglich ist. Bei Öffnen des "Purge-Ventils" 21 wird kohlenwasserstoffbeladenes
Gas über
das Aktivkohlefilter 9 der Motorverbrennungsluft zwecks
Regenerierung des Aktivkohlefilters 9 zugeführt.
-
Jedenfalls ist bei beiden der zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispiele
durch Förderrichtungsumkehr
der Gasförderpumpe 13 auch
eine Entladung des Aktivkohlefilters möglich, und zwar wegen des in diesem
dann entgegen der Förderrichtung
ansteigenden Sättigungsgrades.
Dies hat dann einen Druckanstieg in dem Behälterinneren zur Folge. Im Falle
des in 1 beschriebenen
Ausführungsbeispiels
wird bei Förderrichtungsumkehr
der Gasförderpumpe 13 das
mit 8 bezeichnete Rückschlagventil
in der Rückführleitung 15 wirksam.
In beiden Fällen wird
durch Förderrichtungsumkehr
der Gasförderpumpe 13 ein
Unterdruck in dem Aktivkohlefilter 9 erzeugt, der eine
verstärkte
Abgabe der in diesen gebundenen Kohlenwasserstoffe zur Folge hat.
Zusätzlich
kann die Entladung des Aktivkohlefilters durch Aufheizung desselben,
beispielsweise mittels eines in diesem angeordneten Heizelements
erfolgen.
-
Selbstverständlich kann ein Druckanstieg
in dem Kraftstoffbe hälter
auch durch herkömmliche
Art und Weise durch Frischluftzufuhr bewirkt werden, insbesondere
dann, wenn ein kritischer Unterdruck unterschritten wird. Wie bereits
eingangs erwähnt, sollte
jedoch eine Frischluftzufuhr in den Kraftstoffbehälter 1 weitestgehend
vermieden werden.
-
- 1
- Kraftstoffbehälter
- 2
- Einfüllstutzen
- 3
- Deckelverschluss
- 4
- Kraftstofffördereinheit
- 5
- Kraftstoffzufuhrleitung
- 6
- Schwalltopf
- 7
- Kraftstoffpumpe
- 8
- Rückschlagventil
- 9
- Aktivkohlefilter
- 10
- Betriebsentlüftungsleitung
- 11
- erstes
schaltbares Ventil
- 11a)
- erstes Überdruckventil
- 11
b)
- Rückschlagventil
- 12
- zweites
schaltbares Ventil
- 12a)
- zweites Überdruckventil
- 13
- Gasförderpumpe
- 14
- Diagnoseventil
- 15
- Rückführleitung
- 16
- Drucksensor
- 17
- Steuereinrichtung
- 18
- Rezirkulationsleitung
- 19
- Füllstandsgeber
- 20
- Gasspeicher
- 21
- Purge-Ventil