DE19540267A1 - Tankentlüftung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tankentlüftung für einen Kraftstoffbehälter mit einem Ausdehnungsbereich, einem von einem Tankverschluß verschließbaren Einfüllstutzen, einer mit dem Ausdehnungsbereich verbundenen Entlüftungs­ leitung und einem Entlüftungsventil, welches zum schlie­ ßen der Entlüftungsleitung bei geöffnetem Einfüllstutzen und zum Öffnen der Entlüftungsleitung bei geschlossenem Einfüllstutzen ausgebildet ist.

Solche Tankentlüftungen werden bei Kraftfahrzeugen einge­ setzt und sind deshalb bekannt. Häufig wird dabei der obere Bereich des Kraftstoffbehälters als Ausdehnungsbe­ reich freigehalten, der nicht mit Kraftstoff gefüllt wer­ den soll. Der Ausdehnungsbereich kann auch in einem eige­ nen Ausdehnungsbehälter vorgesehen sein, jedoch muß auch dieser, wie der obere Bereich des Kraftstoffbehälters, aus Platzgründen grundsätzlich unterhalb des Einfüllstut­ zens liegen, weil sonst bei vollem Tank der durch Wärme an Volumen zunehmende Kraftstoff am Einfüllstutzen über­ laufen könnte. Von diesem Ausdehnungsbereich führt eine Leitung zu einem Filter, meist einem Aktivkohlefilter, oder er hat einen direkten Kontakt mit der Umgebungsluft. Um eine Füllung des Ausdehnungsbereiches zu vermeiden, muß die Entlüftungsleitung während des Tankvorgangs ge­ schlossen sein. Nach dem Betanken ist jedoch der Einfüll­ stutzen geschlossen und die Entlüftungsleitung offen, da­ mit das Volumen des verbrauchten Kraftstoffs im Kraft­ stoffbehälter durch Umgebungsluft ersetzt werden kann. Weiterhin soll der Kraftstoffbehälter trotz temperaturab­ hängiger Volumenänderung des Kraftstoffs ständig drucklos sein. Das hat zur Folge, daß über die Entlüftungsleitung Gase oder gar flüssiger Kraftstoff aus dem Tank in die Umwelt gelangen können. Ein großes Problem der Tankent­ lüftung liegt weiterhin darin, ein Austreten von flüssigem Kraftstoff in den Filter zu vermeiden, da dieser beim Kontakt mit Kraftstoff zerstört wird. Bei den bekannten Tankentlüftungen ist dieses Problem nur unzureichend ge­ löst, da beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraft­ fahrzeugs Kraftstoff über die Entlüftungsleitung bis zum Filter vordringen kann.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Tankent­ lüftung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine sichere Entlüftung des Kraftstoffbehälters gewährleistet, ohne daß flüssiger Kraftstoff in den Filter oder die Um­ gebung gelangt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entlüftungsleitung in eine Abscheidekammer mündet, von der aus eine Überlaufleitung zurück in den Kraft­ stoffbehälter und eine Abluftleitung in die Umgebung führt.

Durch diese Gestaltung kann wie beim Stand der Technik Kraftstoff in die Entlüftungsleitung eindringen. Dieses Eindringen führt aber nicht mehr zu einem Austritt des flüssigen Kraftstoffs, da die Abscheidekammer über die Überlaufleitung eine direkte Verbindung mit dem Kraft­ stoffbehälter hat. Dadurch wird der Kraftstoff von der Entlüftungsleitung zurück in den Kraftstofftank geführt, so daß er nicht in die Umgebung gelangen oder ein mit der Abluftleitung verbundenes Filter zerstören kann. Ein gleichzeitiges Eindringen von Flüssigkeit in die Entlüf­ tungsleitung und die Überlaufleitung würde ein Zurücklau­ fen von Kraftstoff aus der Abscheidekammer in den Kraft­ stofftank verhindern. Das ist jedoch unwahrscheinlich, da diese Leitungen an unterschiedlichen Stellen des Kraft­ stoffbehälters angeschlossen sind.

Um ein Vordringen von Kraftstoff durch die Überlauflei­ tung bis in die Abluftleitung zu vermeiden, kann in der Überlaufleitung ein Rückschlagventil angeordnet sein, welches schließt, wenn Kraftstoff durch die Überlauflei­ tung in Richtung der Abscheidekammer fließt. Einfacher ist es jedoch, wenn die Überlaufleitung in den Einfüll­ stutzen geführt ist. Die Mündung der Überlaufleitung ist damit hinreichend weit von dem Stand des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter entfernt, so daß kein Kraftstoff zu ihr vordringen kann.

Der Sicherheit gegen das Vordringen des Kraftstoffs in den Filter dient es weiterhin, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Abluftlei­ tung ein bei einem zu hohen Kraftstoffstand in der Ab­ scheidekammer schließendes Schwimmerventil hat.

Die Überlaufleitung eignet sich auch als Belüftung für einen Tankvorgang, bei dem die aus dem Kraftstoffbehälter verdrängten Gase nur über den Filter in die Umgebung ge­ langen dürfen, wenn die Überlaufleitung unabhängig von der Stellung des Entlüftungsventils mit der Abluftleitung verbunden ist.

Eine konstruktiv vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Entlüftungsventil in der Abschei­ dekammer angeordnet ist. Durch diese Gestaltung ist die erfindungsgemäße Tankentlüftung mit einem einzigen Bau­ teil zu verwirklichen, welches zur Montage an den Kraftstoffbehälter angeschlossen wird.

Wird die erfindungsgemäße Tankentlüftung für einen Kraft­ stoffbehälter eines Kraftfahrzeuges verwendet, kann auch bei einem Unfall aus der Tankentlüftung kein Kraftstoff austreten, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiter­ bildung der Erfindung in der Abluftleitung oder der Ab­ scheidekammer ein von der Schwerkraft gesteuertes, bei einer Drehung des Kraftstoffbehälters mit dem Tankver­ schluß nach unten schließendes Roll-Over-Ventil angeord­ net ist. Diese Gestaltung macht die erfindungsgemäße Tan­ kentlüftung auch für andere Einsatzgebiete verwendbar, bei denen eine Überkopflage des Kraftstoffbehälters vor­ kommen kann, wie beispielsweise einem Flugzeug oder einem Rasenmäher.

Die erfindungsgemäße Tankentlüftung ist auch für verwin­ kelte Kraftstoffbehälter mit mehreren Entlüftungsleitun­ gen verwendbar, wie sie in heutigen Kraftfahrzeugen ein­ gesetzt werden. Dann könnte für jede Entlüftungsleitung eine eigene Tankentlüftung eingesetzt werden. Alternativ dazu könnten die Entlüftungsleitungen in eine Sammelleitung münden, welche zu einer einzigen Tankentlüftung führt. Die erfindungsgemäße Tankentlüftung ist jedoch mit geringem konstruktiven Aufwand herzustellen, wenn jede Entlüftungsleitung von dem Ausdehnungsbereich in die Ab­ scheidekammer führt und wenn das Entlüftungsventil zu de­ ren gleichzeitigem Schließen und Öffnen ausgebildet ist. Diese Gestaltung verhindert auch einen Druckausgleich zwischen den Entlüftungsleitungen bei geschlossenem Ent­ lüftungsventil.

Die Sicherheit vor dem Austritt von Kraftstoff bei mehre­ ren Entlüftungsleitungen bei einem Unfall des Kraftfahr­ zeuges wird gesteigert, wenn jede Entlüftungsleitung ein Roll-Over-Ventil hat. Diese Roll-Over-Ventile sollten möglichst in der Nähe des Kraftstoffbehälters angeordnet sein.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffbehälters mit einer Tankentlüftung,

Fig. 2 einen Einfüllstutzen mit der an ihm befestigten Tankentlüftung aus Fig. 1.

In Fig. 1 hat ein Kraftstoffbehälter 1 ein Füllrohr 2 mit einem Einfüllstutzen 3. Der Kraftstoffbehälter 1 ist mit Ausnahme seines oberen Bereiches mit Kraftstoff 4 ge­ füllt. Der obere Bereich dient hierbei als Ausdehnungsbe­ reich 5, welcher für eine Temperaturausdehnung des Kraft­ stoffs 4 bemessen ist. Weiterhin hat der Kraftstoffbehäl­ ter 1 eine Füllrohrbelüftungsleitung 6. Diese stellt eine Verbindung zwischen dem Füllrohr 2 und dem Kraftstoffbe­ hälter 1 her und bestimmt durch die Position ihrer Ein­ mündung 7 in den Kraftstoffbehälter 1 den maximalen Füll­ stand an Kraftstoff 4 und damit das Volumen des Ausdeh­ nungsbereiches 5. Der Einfüllstutzen 3 wird mit einem Tankverschluß 8 verschlossen.

Von dem Ausdehnungsbereich 5 führen zwei Entlüftungslei­ tungen 9, 10 zu einer neben dem Einfüllstutzen 3 angeord­ neten Abscheidekammer 11. Die Abscheidekammer 11 ist durch eine Überlaufleitung 12 mit dem Einfüllstutzen 3 und über eine Abluftleitung 13 mit einem Filter 14 ver­ bunden. Der Filter 14 stellt eine Verbindung der Tankent­ lüftung mit der Umgebung her, so daß im Kraftstoffbehäl­ ter 1 ständig Umgebungsdruck herrscht. In der Abscheide­ kammer 11 ist ein in Fig. 2 dargestelltes Entlüftungs­ ventil 15 angeordnet, welches über einen Hebel 16 in Ab­ hängigkeit von der Position des Tankverschlusses 8 eine Verbindung zwischen den Entlüftungsleitungen 9, 10 und der Abluftleitung 13 herstellt. In der Verbindungsstelle zwischen Kraftstoffbehälter 1 und Entlüftungsleitungen 9, 10 ist jeweils ein Roll-Over-Ventil 17, 18 angeordnet, welches die Entlüftungsleitungen 9, 10 verschließt, wenn der Kraftstoffbehälter 1 mit dem Einfüllstutzen 3 nach unten gedreht wird.

Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt durch die Abscheide­ kammer 11 und den Einfüllstutzen 3 die Wirkungsweise der Tankentlüftung. Der Hebel 16 zum Betätigen des Entlüf­ tungsventils 15 befindet sich in der Bewegungsrichtung des Tankverschlusses 8 und wird bei dessen Eindrehen in den Einfüllstutzen 3 heruntergedrückt. In der Abscheide­ kammer 11 hat das Entlüftungsventil 15 einen Ventilteller 19, welcher die Mündungen 20, 21 der Entlüftungsleitungen 9, 10 gleichzeitig verschließt. Der Ventilteller 19 wird von einer Feder 22 in Schließstellung vorgespannt.

Wenn beim Einschrauben des Tankverschlusses 8 in den Ein­ füllstutzen 3 der Hebel 16 heruntergedrückt wird, öffnet das Entlüftungsventil 15. Der Kraftstoffbehälter 1 hat damit eine Verbindung mit der Umgebung, und in dessen In­ nerem herrscht Umgebungsdruck. Durch ein Entfernen des Tankverschlusses 8 vom Einfüllstutzen 3 für einen Betan­ kungsvorgang gelangt der Ventilteller 19 des Entlüf­ tungsventils 15 gegen die Mündungen 20, 21 der Entlüf­ tungsleitungen 9, 10. Damit ist ausgeschlossen, daß der Ausdehnungsbereich 5 mit Kraftstoff 4 gefüllt wird. In der hier eingezeichneten Stellung ist der Tankverschluß 8 nicht vollständig eingeschraubt, so daß die Entlüftungs­ leitungen 9, 10 verschlossen sind.

Über dem Entlüftungsventil 15 befindet sich ein Ventil 23, welches die Abluftleitung 13 bei einer Drehung des Kraftstoffbehälters 1 mit dem Tankverschluß 8 nach unten und bei zu hohem Stand des Kraftstoffs 4 in der Abschei­ dekammer 11 verschließt. Dazu hat das Ventil 23 einen Schwimmer 24 und darunter angeordnet ein Gewicht 25.

Die Überlaufleitung 12 ist im Bodenbereich der Abscheide­ kammer 11 angeschlossen. In dem Einfüllstutzen 3 befindet sich ein mit einer Klappe 26 verschlossener Trichter 27. Die Klappe 26 ist von einer Feder 28 in die Stellung vor­ gespannt, in der der Trichter 27 geschlossen ist. Diese Klappe 26 verhindert, daß Kraftstoff 4 gegen den Tankver­ schluß 8 schwappt. In den Bereich oberhalb des Trichters 27 mündet die Füllrohrbelüftungsleitung 6 in den Einfüll­ stutzen 3.

Claims (8)

1. Tankentlüftung für einen Kraftstoffbehälter mit einem Ausdehnungsbereich, einem von einem Tankverschluß ver­ schließbaren Einfüllstutzen, einer mit dem Ausdehnungsbe­ reich verbundenen Entlüftungsleitung und einem Entlüf­ tungsventil, welches zum schließen der Entlüftungsleitung bei geöffnetem Einfüllstutzen und zum Öffnen der Entlüf­ tungsleitung bei geschlossenem Einfüllstutzen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsleitung (9, 10) in eine Abscheidekammer (11) mündet, von der aus eine Überlaufleitung (12) zurück in den Kraftstoffbehäl­ ter (1) und eine Abluftleitung (13) in die Umgebung führt.

2. Tankentlüftung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Überlaufleitung (12) in den Einfüllstutzen (3) geführt ist.

3. Tankentlüftung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abluftleitung (13) ein bei einem zu ho­ hen Kraftstoffstand in der Abscheidekammer (11) schlie­ ßendes Schwimmerventil (Schwimmer 24) hat.

4. Tankentlüftung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauflei­ tung (12) unabhängig von der Stellung des Entlüftungsven­ tils (15) mit der Abluftleitung (13) verbunden ist.

5. Tankentlüftung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungs­ ventil (15) in der Abscheidekammer (11) angeordnet ist.

6. Tankentlüftung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abluftlei­ tung (13) oder der Abscheidekammer (11) ein von der Schwerkraft gesteuertes, bei einer Drehung des Kraft­ stoffbehälters (1) mit dem Tankverschluß (8) nach unten schließendes Roll-Over-Ventil (Gewicht 25) angeordnet ist.

7. Tankentlüftung mit mehreren Entlüftungsleitungen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Entlüftungsleitung (9, 10) von dem Kraftstoffbehälter (1) in die Abscheidekammer (11) führt und daß das Entlüftungsventil (15) zu deren gleichzeiti­ gem Schließen und Öffnen ausgebildet ist.

8. Tankentlüftung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Entlüftungs­ leitung (9, 10) ein Roll-Over-Ventil (17, 18) hat.