DE19925728A1 - Kraftstoffversorgungsanlage - Google Patents
KraftstoffversorgungsanlageInfo
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Abstract
Zum Ausgleich einer thermischen Ausdehnung des in einem Kraftstoffbehälter 31 einer Kraftstoffversorgungsanlage für Automobile befindlichen Kraftstoffs ist innerhalb des Kraftstoffbehälters 31 ein Ausgleichsraum 33 vorgesehen, welcher durch mindestens eine Wand 34 gegenüber dem Kraftstoffraum 32 getrennt ist. Die Wand 34 ist im oberen Bereich 35 des Kraftstoffbehälters 31 angeordnet, wobei der Ausgleichsraum 37 und der Kraftstoffraum 32 über Betankungsventile 31 und ein Druckausgleichsventil 38 verbunden sind. Der Ausgleichsraum 33 ist unter Zwischenschaltung eines Sicherheitsventils 16 mit der Atmosphäre 17 verbunden. Durch die Anordnung des Ausgleichsraums 33 im Kraftstoffbehälter 31 wird die Permeation von Kraftstoffgasen vermindert. Ferner kann das benötigte Volumen des Ausgleichsraums 33 zugunsten des Nutzvolumens des Kraftstoffbehälters 31 reduziert werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage
für Automobile gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des An
spruchs 1.
Wesentlicher Bestandteil einer Kraftstoffversorgungsan
lage ist der Kraftstoffbehälter, in dem Kraftstoff zur
Versorgung der Verbrennungsmaschine mitgeführt wird. Er
wird aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt. An den
Kraftstoffbehälter ist ein Einfüllrohr zur Betankung so
wie mindestens eine Betriebsbelüftung und eine Betan
kungsbelüftung angeschlossen.
Das beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine aus dem
Kraftstoffbehälter entnommene Kraftstoffvolumen muss zur
Vermeidung einer Druckdifferenz durch Luft aufgefüllt
werden. Dies erfolgt über die Betriebsbelüftung. Hierzu
sind am Kraftstoffbehälter eine oder mehrere Betriebsbe
lüftungsleitungen angebracht, die den Kraftstoffbehälter
mit der Atmosphäre verbinden. Zwischengeschaltet ist ein
Aktivkohlefilter, der Benzindämpfe neutralisiert.
Außer der Betriebsbelüftung weist der Kraftstoffbehälter
eine Betankungsbelüftung auf. Diese Be- bzw. Entlüftung
hat die Aufgabe, das bei der Betankung durch den einströ
menden Kraftstoff verdrängte Gasvolumen aus dem Kraft
stoffbehälter abzuleiten. In der Regel werden die ver
drängten Gase abgesaugt oder im Aktivkohlefilter neutra
lisiert und in die Umgebung abgeleitet.
Um eine thermische Ausdehnung des Kraftstoffs zu kompen
sieren, ist ein Ausgleichsraum erforderlich. In diesem
Zusammenhang ist es durch die DE 195 33 919 A1 bekannt,
den Ausgleichsraum als separaten Ausgleichsbehälter
außerhalb des Kraftstoffbehälters anzuordnen. Diese Bau
weise macht jedoch zusätzliche Öffnungen in der Kraft
stoffbehälterwand erforderlich, die abgedichtet werden
müssen. Auch vergrößert sich durch den Ausgleichsbehälter
und seine Anschlussleitungen die äußere Oberfläche der
Kraftstoffversorgungsanlage, über die Kraftstoffgase aus
dem Inneren des Kraftstoffbehälters durch Permeation in
die Umwelt gelangen können. Zur Reduzierung der Permea
tion einer Kraftstoffversorgungsanlage werden daher hoch
wertige Materialien verwendet sowie aufwendige zusätzli
che Dichtungsmaßnahmen vorgenommen.
Bekannt ist es ferner, einen Ausgleichsraum im Inneren
eines Kraftstoffbehälters zu schaffen. Solche Vorschläge
gehen beispielsweise aus der DE 34 42 149 C2, der
DE 195 10 821 C2 oder der DE 196 42 308 A1 hervor.
Hierbei handelt es sich um ein nicht betankbares Volumen
im Kraftstoffbehälter. Diese Ausgleichsräume sind aller
dings räumlich nicht gegenüber dem Flüssigkeitsraum abge
grenzt. Das Volumen des Ausgleichsraums wird üblicher
weise durch die Anordnung der Betankungsentlüftung oder
durch Ventile bestimmt. Diese Bauweise hat eine Reduzie
rung der Permeation zur Folge. Das Ausdehnungsvolumen
lässt sich aber abhängig von der Geometrie des Kraft
stoffbehälters nur relativ ungenau einstellen. Zur Ge
währleistung eines Mindestausgleichsvolumens wird der
Ausgleichsraum daher zu Lasten des Nutzvolumens des
Kraftstoffbehälters größer ausgelegt als erforderlich. In
Abhängigkeit von der Tankgeometrie wird derzeit meist ein
Volumen von 10% bis 15% des befüllbaren Nennvolumens
als Ausgleichsraum freigehalten.
Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik
die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffversorgungsanlage
betriebs- und anlagentechnisch zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in
den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 5 haben bevorzugte kon
struktive Ausbildungen und prinzipielle Weiterbildungen
der erfindungsgemäßen Lösung zum Inhalt.
Kernpunkt bildet die Maßnahme, den Ausgleichsraum inner
halb des Kraftstoffbehälters vorzusehen und durch minde
stens eine Wand gegenüber dem Kraftstoffraum räumlich zu
trennen. Das Volumen des Ausgleichsraums ist durch die
Trennwand fest definierbar und wird entsprechend den be
triebs- und anlagentechnischen Anforderungen bestimmt.
Der Ausgleichsraum befindet sich unterhalb des maximalen
Befüllungsniveaus eines Kraftstoffbehälters. Durch die
erfindungsgemäße räumlich getrennte Anordnung des Aus
gleichsraums innerhalb des Kraftstoffbehälters ist si
chergestellt, dass die Permeation vermindert und das be
tankbare Volumen des Kraftstoffbehälters durch Verkleine
rung des Ausgleichsraums maximiert ist. So ist beispiels
weise bei einem Satteltank mit einem Nennvolumen von 80 l
bei herkömmlicher Integration des Ausgleichsraums im
Kraftstoffbehälter ein Mindestausgleichsvolumen von ca.
8 l erforderlich. Durch die Erfindung kann das Volumen
des erforderlichen Ausgleichsraums um ca. 50% reduziert
werden zugunsten des Nutzvolumens.
Wie bereits erwähnt wird durch die Anordnung des Aus
gleichsraums innerhalb des Kraftstoffbehälters eine Mini
mierung der mit der Umgebung in Kontakt stehenden Ober
fläche und damit eine Verringerung der Permeation er
reicht. Hierdurch ist es ferner möglich, auf preiswertere
nicht permeationsfeste Werkstoffe für die Herstellung
eines Ausgleichsbehälters innerhalb des Kraftstoffbehäl
ters zurückzugreifen.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 ist der Ausgleichsraum
mit dem Kraftstoffraum über wenigstens ein Druckaus
gleichsventil verbunden, wobei der Ausgleichsbehälter un
ter Zwischenschaltung eines Sicherheitsventils mit der
Atmosphäre in Verbindung steht.
Beim Befüllen des Kraftstoffbehälters wird das durch den
Kraftstoff verdrängte Gasvolumen durch ein oder mehrere
Betankungsventile in den Ausgleichsraum abgeleitet. Die
ser steht mit der Atmosphäre in Verbindung. Üblicherweise
ist hierzu eine Ausgleichsleitung mit integriertem Si
cherheitsventil vorgesehen, welche an der höchsten Stelle
des Ausgleichsbehälters an diesen angeschlossen ist.
Hierüber werden die Kraftstoffdämpfe bzw. Gase über einen
Aktivkohlefilter abgeleitet. Die Aktivkohle hält an ihrer
Oberfläche die gasförmigen Kohlenwasserstoffe fest. Im
Betrieb des Kraftfahrzeugs wird ein Teil der Ansaugluft
über den Aktivkohlefilter geleitet, wobei die ge
speicherten Kohlenwasserstoffe abgesaugt und dem Motor
zugeführt werden.
Bei dem Sicherheitsventil handelt es sich um ein soge
nanntes Roll-Over-Ventil. Dieses gewährleistet insbeson
dere in extremen Fahrzeuglagen, beispielsweise bei einem
Überschlag, einen sicheren Verschluss des Ausgleichsraums
gegenüber der Umgebung. Hierdurch wird ein Austreten von
Kraftstoff in den Aktivkohlefilter oder die Atmosphäre
unterbunden.
Sobald der Flüssigkeitsspiegel beim Tankvorgang die Be
tankungsventile erreicht, schließen diese und ein wei
teres Betanken ist nicht möglich.
Dehnt sich der Kraftstoff unter Wärmeeinwirkung im Kraft
stoffbehälter aus, kommt es bei geschlossenem Betankungs
ventil infolge der thermischen Ausdehnung zu einer Druck
erhöhung. Ab einem bestimmten Druck oberhalb des beim Be
tankungsvorgang entstehenden Drucks öffnet dann das
Druckausgleichsventil zum Ausgleichsraum. Es findet ein
Druckausgleich zwischen dem Flüssigkeitsraum und dem Aus
gleichsraum statt, und zwar bis der Druck im Kraftstoff
raum auf den Öffnungsdruck des Druckausgleichsventils re
duziert ist. Ein Austreten von Kraftstoff aus dem Aus
gleichsraum wird durch das Sicherheitsventil verhindert.
Während des Betriebs wird aus dem Kraftstoffbehälter
Kraftstoff entnommen und von der Kraftstoffpumpe über
Saug- bzw. Druckleitungen zum Motor gefördert. Hierdurch
entsteht ein Unterdruck im Kraftstoffbehälter. Da der
Ausgleichsraum mit der Atmosphäre in Verbindung steht,
entspricht der Druck im Ausgleichsraum ungefähr dem atmo
sphärischen Druck und ist damit höher als der Druck im
Flüssigkeitsraum. Diese Druckdifferenz führt bei einer
ersten Ausführungsform dazu, dass die Betankungsventile
und gegebenenfalls die Druckausgleichsventile öffnen.
Hierdurch wird der Druckausgleich sichergestellt. Mögli
cherweise im Ausgleichsbehälter befindlicher Kraftstoff
wird über die Betriebsentlüftungsleitung zurück in den
Kraftstoffbehälter gefördert. Die für den Ausgleich er
forderliche Luft strömt, wie bei den bekannten Systemen,
über den Atmosphärenanschluss des Ausgleichsraums nach.
In einer zweiten Ausführungsform erfolgt der Druckaus
gleich ausschließlich über die Betriebsbelüftung. Die Be
tankungsentlüftung bleibt durch ein Ventil verschlossen.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 kommuniziert der Aus
gleichsraum über eine durch das Betankungsventil sperr
bare Verbindungsleitung mit dem Kraftstoffraum.
Die Verbindungsleitung kann sich zwischen dem oberen Be
reich des Kraftstoffraums und dem unteren Bereich des
Ausgleichsraums erstrecken. Die zweiter Alternative sieht
vor, dass sich die Verbindungsleitung zwischen dem oberen
Bereich des Kraftstoffbehälters und dem oberen Bereich
des Ausgleichsraums erstreckt. In die Verbindungsleitung
ist ein Ventil integriert, welches einen Druckausgleich
bzw. einen Volumenaustausch vom Ausgleichsraum zum Kraft
stoffraum verhindert.
Eine für die Praxis vorteilhafte Weiterbildung des grund
sätzlichen Erfindungsgedankens besteht nach den Merkmalen
des Anspruchs 4 darin, dass die den Ausgleichsraum und
den Flüssigkeitsraum trennende Wand im oberen Bereich des
Kraftstoffbehälters angeordnet ist. Betankungsventil und
Druckausgleichsventil sind dann in der Wand eingebaut.
Dieser Aufbau ist zuverlässig, rationell und damit preis
wert.
Grundsätzlich ist es möglich, einen Druckausgleich zwi
schen Kraftstoffraum und Ausgleichsraum ohne Druckaus
gleichsventile zu schaffen. Eine praktische Lösung be
steht nach Anspruch 5 darin, dass die Trennwand gasdurch
lässige Öffnungen aufweist. Diese Öffnungen sind derart
gestaltet, dass ein Gas- aber kein oder nur ein sehr ge
ringer Flüssigkeitsübertritt möglich ist. Folglich wird
beim Betanken ein Übertritt von Kraftstoff in den Aus
gleichsraum unterdrückt, es kann aber ein Druck- und Vo
lumenausgleich zwischen dem Ausgleichsraum und dem Kraft
stoffraum stattfinden. Für die Praxis bietet es sich an,
die Öffnungen in der Wand in Einsätzen aus Sinter
werkstoffen vorzusehen. Hierin können gasdurchlässige
Öffnungen definierten Durchmessers vorgesehen sein. Mög
lich ist es auch, dass der Sinterwerkstoff ein gasdurch
lässiges Porenvolumen besitzt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnun
gen dargestellten schematischen Ausführungsbeispielen nä
her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in der Seitenansicht die Prinzipskizze einer
ersten Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Kraftstoffversorgungsanlage;
Fig. 2 bis 5 im Schema jeweils einen Ausschnitt einer wei
teren Ausführungsform des Kraftstoffbehälters
einer Kraftstoffversorgungsanlage und
Fig. 6 in perspektivischer Darstellungsweise eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Kraftstoffversorgungsanlage.
Die Fig. 1 zeigt in technisch vereinfachter Darstel
lungsweise den Kraftstoffbehälter 1 einer Kraftstoffver
sorgungsanlage. Im Kraftstoffbehälter 1 wird der zur Ver
sorgung der Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahr
zeugs erforderlich Kraftstoff mitgeführt. An den Kraft
stoffbehälter 1 ist ein Einfüllrohr 2 zur Betankung ange
schlossen. Ferner ist der Kraftstoffbehälter 1 mit einer
Betriebsbelüftung 3 und einer Betankungsbelüftung 4 aus
gerüstet.
Zum Ausgleich einer thermischen Ausdehnung des Kraft
stoffs ist innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 ein Aus
gleichsraum 5 vorgesehen. Dieser ist durch Wände 6 gegen
über dem Kraftstoffraum 7 getrennt. Hierdurch wird inner
halb des Kraftstoffbehälters 1 ein gegenüber dem Kraft
stoffraum 7 räumlich getrennter Ausgleichsbehälter 8 ge
schaffen, welcher aus einem preiswerten, nicht permea
tionsdichten Werkstoff bestehen kann.
Die Betankungsbelüftung 3 umfasst ein Betankungsventil 9,
welches den Ausgleichsraum 5 und den Kraftstoffraum 7
verbindet. Das Betankungsventil 9 ist im oberen Bereich
10 des Kraftstoffraums 7 endseitig an einer Verbindungs
leitung 11 angeordnet. Die Verbindungsleitung 11 er
streckt sich zwischen dem oberen Bereich 10 des Kraft
stoffraums 7 und dem unteren Bereich 12 des Ausgleichsbe
hälters 8.
Dem Ausgleichsbehälter 8 ist ferner ein Druckausgleichs
ventil 13 zugeordnet. Dieses befindet sich endseitig an
einem sich vom Ausgleichsbehälter 8 in den oberen Bereich
10 des Kraftstoffraums 7 erstreckenden Steigrohr 14. Des
Weiteren verfügt der Ausgleichsbehälter 8 über einen
Atmosphärenanschluss 15 mit integriertem Sicherheitsven
til 16. Die Verbindung zur Atmosphäre 17 wird über eine
Ausgleichsleitung 18 unter Zwischenschaltung eines Aktiv
kohlefilters hergestellt.
Man erkennt ferner in der Fig. 1, dass der Ausgleichsbe
hälter 8 unterhalb des maximalen Befüllungsniveaus Vmax
des Kraftstoffbehälters 1 angeordnet ist. In dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ausgleichsbe
hälter 8 am Boden 19 des Kraftstoffbehälters 1 plaziert.
Beim Tankvorgang gelangt Kraftstoff über das Einfüllrohr
2 in den Kraftstoffbehälter 1. Das hierbei verdrängte
Gasvolumen wird über das Betankungsventil 9 in den Aus
gleichsbehälter 8 verdrängt und über die Ausgleichslei
tung 18 abgeleitet. Die Ausgleichsleitung 18 tritt an der
höchsten Stelle 20 des Ausgleichsbehälters 8 in diesen
ein, wohingegen die Verbindungsleitung 11 an der tiefsten
Stelle 12' des Ausgleichsraums 5 in den Ausgleichsbehäl
ter 8 eintritt. Sobald der Flüssigkeitsspiegel das Betan
kungsventil 9 erreicht, schließt dieses. Ein weiteres Be
tanken ist dann nicht möglich. Der Tankvorgang ist abge
schlossen.
Kommt es im Betrieb infolge von Wärmeeinwirkung zu einer
Ausdehnung des Kraftstoffs, erhöht sich der Druck im
Kraftstoffraum 7, bis das Druckausgleichsventil 13 öff
net. Es findet dann ein Druckausgleich zwischen dem
Kraftstoffraum 7 und dem Ausgleichsraum 5 statt, bis der
Druck im Kraftstoffraum 7 sich auf den Öffnungsdruck P3
reduziert hat. Hierbei kann Kraftstoff KS in den Aus
gleichsraum 5 gelangen. Ein Austreten des Kraftstoffs KS
aus dem Ausgleichsraum 5 wird jedoch durch das Sicher
heitsventil 16 verhindert.
Während des Betriebs fördert die Kraftstofffördereinheit
21 durch die Leitung 22 Kraftstoff zum Motor. Nicht ver
brauchter Kraftstoff wird durch die Leitung 23 zurückge
führt. Durch die Kraftstoffentnahme entsteht während des
Betriebs ein Innendruck P1 im Kraftstoffraum 7, welcher
geringer ist als der Umgebungsdruck P0. Da der Aus
gleichsraum 5 mit der Atmosphäre 17 in Verbindung steht,
entspricht der Druck P2 im Ausgleichsbehälter 8 ungefähr
dem Umgebungsdruck P0. P2 ist folglich höher als der In
nendruck P1. Es findet ein Druckausgleich statt. Infolge
der Druckdifferenz wird etwaiger im Ausgleichsbehälter 8
befindlicher Kraftstoff KS über die Verbindungsleitung 11
und/oder das Steigrohr 14 in den Kraftstoffraum 7 über
führt. Ansonsten wird Luft aus dem Ausgleichsraum 5 in
den Kraftstoffraum 7 nachgeleitet. Ein Unterdruck, der
zum Ausfall der Kraftstofffördereinheit 21 führen könnte,
wird vermieden.
Die Rückführung von Kraftstoff aus dem Ausgleichsbehälter
8 ist abhängig von der Druckdifferenz P1-P2 sowie der
Steighöhe h1 des Steigrohrs sowie bei geschlossenem Be
tankungsventil 9 außerdem von dessen Schließdruck.
Abwandlungen der zuvor beschriebenen Kraftstoffversor
gungsanlage sind in den Fig. 2 bis 5 dargestellt. Ein
ander entsprechende Bauteile tragen die gleichen Bezugs
zeichen wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 erstreckt sich die
Verbindungsleitung 11 zwischen dem oberen Bereich 10 des
Kraftstoffraums 7 und dem oberen Bereich 24 des Aus
gleichsbehälters 8. Am im Ausgleichsbehälter 8 liegenden
Ende der Verbindungsleitung 11 ist ein Ventil 25 angeord
net, welches nur öffnet, wenn der Druck P1 im Kraftstoff
raum 7 größer ist als der Druck P2 im Ausgleichsbehälter
8. Ein Druckausgleich bzw. Volumenaustausch in umgekehr
ter Richtung, das heißt aus dem Ausgleichsbehälter 8 in
den Kraftstoffraum 7, ist über das Ventil 25 nicht mög
lich.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ein Kombina
tionsventil 26 direkt im unteren Bereich 12 des Aus
gleichsbehälters 8 angeordnet. Das Kombinationsventil 26
stellt die Betankungs- und Betriebsbelüftung sicher. Auch
der Druckausgleich bei einer thermischen Ausdehnung des
Kraftstoffs erfolgt über das Kombinationsventil 26. Das
Kombinationsventil 26 öffnet, sobald die Druckdifferenz
P2-P1 und der Schließdruck des Kombinationsventils 26
überschritten wird.
Wie anhand der Fig. 4 dargestellt, kann ein Kombina
tionsventil 26.1 auch endseitig einer Verbindungsleitung
11 angeordnet sein. In diesem Fall ist der Öffnungsvor
gang des Kombinationsventils 26.1 zusätzlich von der
Höhendifferenz h2 zwischen dem Ausgleichsbehälter 8 und
dem Kombinationsventil 26.1 abhängig. Das Kombinations
ventil 26.1 vereinigt die Funktion eines Schwimmerventils
und eines Hystereseventils. Demzufolge ist das
Kombinationsventil 26.1 geöffnet, wenn es nicht mit
Kraftstoff in Berührung steht. Ansonsten ist es geschlos
sen. Das Kombinationsventil 26.1 öffnet jedoch, wenn der
Innendruck P1 im Kraftstoffraum 7 größer wird als der
Druck P2 im Ausgleichsbehälter 8 oder wenn der Druck P1
größer ist als der Druck P10 während der Betankung. Auch
wenn infolge einer Kraftstoffentnahme Unterdruck im
Kraftstoffraum 7 entsteht, öffnet das Kombinationsventil
26.1.
Die Betankungsbelüftung 4 des Kraftstoffbehälters 1 in
der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist über einen Ausperl
behälter 27 und ein Sperrventil 28 zu einem Atmosphären
anschluss 29 mit integriertem Roll-Over-Ventil 30 ge
führt. Eine Entlüftung beim Tankvorgang erfolgt bei die
ser Ausführungsform nicht über den Ausgleichsbehälter 8.
Die Verbindung des Ausperlbehälters 27 zum Kraftstoffraum
7 ist über einen Anschluss mit endseitigem Schwimmerven
til 9.1 hergestellt. Das Sperrventil 28 öffnet nur, wenn
der Innendruck P1 im Kraftstoffraum 7 größer ist als der
Atmosphärendruck P0.
Bei der in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsform des
Kraftstoffbehälters 31 einer Kraftstoffversorgungsanlage
erstreckt sich die den Kraftstoffraum 32 und den Aus
gleichsraum 33 trennende Wand 34 im oberen Bereich 35 des
Kraftstoffbehälters 31. Die Wand 34 schottet damit den
Ausgleichsraum 33 gegenüber dem Kraftstoffsraum 32 ab, so
dass ein separater Ausgleichsbehälter 36 im Kraftstoffbe
hälter 31 gebildet ist. Eine Betankungs- und Betriebsbe
lüftung erfolgt über in der Wand 34 integrierte Betan
kungsventile 37. Ferner ist in der Wand 34 wenigstens ein
Druckausgleichsventil 38 vorgesehen.
Beim Betanken wird das verdrängte Gasvolumen durch die
Betankungsventile 37 in den Ausgleichsraum 33 überführt
und über die Ausgleichsleitung 39 entsorgt. Auch bei die
ser Ausführungsform ist die Ausgleichsleitung 39 an der
höchsten Stelle 40 des Ausgleichsbehälters 36 an diesen
angeschlossen. Die Betankungsventile 37 befinden sich in
der Wand 34 und somit an der tiefsten Stelle 41 des Aus
gleichsbehälters 36. Sobald der Flüssigkeitsspiegel die
Betankungsventile 37 erreicht, schließen diese und der
Tankvorgang endet. Der Atmosphärenanschluss ist mit 15,
das Sicherheitsventil mit 16 und die Atmosphäre mit 17
bezeichnet.
Bei thermischer Ausdehnung des Kraftstoffs und Drucker
höhung im Kraftstoffraum 32 öffnet das Druckausgleichs
ventil 38. Das Volumen wird in den Ausgleichsraum 33 ab
geleitet und der Druck im Kraftstoffraum 32 auf den Öff
nungsdruck P3 reduziert.
Anstelle des Druckausgleichsventils 38 ist es auch mög
lich, eine oder mehrere gasdurchlässige Öffnungen 42 in
der Wand 34 vorzusehen. Die Öffnungen 42 sind in der
Fig. 6 schematisch angedeutet. Diese Öffnungen 42 sind
geometrisch so ausgelegt, dass ein Betanken des Aus
gleichsraums 33 nicht möglich ist, wohl aber ein Druck-
und Volumenausgleich zwischen dem Ausgleichsraum 33 und
dem Kraftstoffraum 32 erfolgen kann.
Zur Betriebsbelüftung findet ein Druckausgleich zwischen
dem Ausgleichsraum 33 und dem Kraftstoffraum 32 statt.
Der Druck P2 im Ausgleichsraum 33 entspricht ungefähr dem
Umgebungsdruck P0 und ist damit höher als der infolge der
Kraftstoffentnahme sinkende Innendruck P1 des Kraft
stoffraums 32. Infolge dieser Druckdifferenz öffnen die
Betankungsventile 37 und, falls vorhanden, die Druckaus
gleichsventile 38. Sind keine Druckausgleichsventile 38
vorgesehen, kann ein Volumenausgleich über die Öffnungen
42 stattfinden. Sofern die Betankungsventile 37 nicht von
der Unterseite mit Kraftstoff beaufschlagt sind, befinden
sich diese in geöffnetem Zustand, so dass ein direkter
Volumenausgleich stattfinden kann.
1
Kraftstoffbehälter
2
Einfüllrohr
3
Betriebsbelüftung
4
Betankungsbelüftung
5
Ausgleichsraum
6
Wand
7
Kraftstoffraum
8
Ausgleichsbehälter
9
Betankungsventil
9.1
Schwimmerventil
10
oberer Bereich v.
7
11
Verbindungsleitung
12
unterer Bereich v.
5
12
' tiefste Stelle v.
5
13
Druckausgleichsventil
14
Steigrohr
15
Atmosphärenanschluss
16
Sicherheitsventil
17
Atmosphäre
18
Ausgleichsleitung
19
Boden v.
1
20
höchste Stelle v.
8
21
Kraftstofffördereinheit
22
Leitung
23
Leitung
24
oberer Bereich v.
8
25
Ventil
26
Kombinationsventil
26.1
Kombinationsventil
27
Ausperlbehälter
28
Sperrventil
29
Atmosphärenanschluss
30
Roll-Over-Ventil
31
Kraftstoffbehälter
32
Kraftstoffraum
33
Ausgleichsraum
34
Wand
35
oberer Bereich v.
31
36
Ausgleichsbehälter
37
Betankungsventil
38
Druckausgleichsventil
39
Ausgleichsleitung
40
höchste Stelle v.
36
41
tiefste Stelle v.
36
42
Öffnungen in
34
P0
Umgebungsdruck
P1
P1
Druck in
7
P2
Druck in
5
P3
Öffnungsdruck
P10
P10
Betankungsdruck
h1
h1
Steighöhe
h2
h2
Höhendifferenz zw.
8
u.
24
KS Kraftstoff
Claims (5)
1. Kraftstoffversorgungsanlage für Automobile mit einem
Kraftstoffbehälter (1, 31), an den ein Füllrohr (2)
sowie mindestens eine Betriebsbelüftung (3) und eine
Betankungsbelüftung (4) angeschlossen sind, wobei zum
Ausgleich einer thermischen Ausdehnung des Kraft
stoffs ein Ausgleichsraum (5, 33) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgleichsraum (5, 33) innerhalb des Kraftstoffbehäl
ters (1, 31) vorgesehen und durch mindestens eine
Wand (6, 34) gegenüber dem Kraftstoffraum (7, 32) ge
trennt ist.
2. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgleichsraum (5, 33) mit dem Kraftstoffraum (7, 32)
über wenigstens ein Druckausgleichsventil (13, 38)
verbunden ist, wobei der Ausgleichsraum (5, 33) unter
Zwischenschaltung eines Sicherheitsventils (16) mit
der Atmosphäre (17) in Verbindung steht.
3. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgleichsraum (5) über eine durch das Betankungsven
til (9) sperrbare Verbindungsleitung (11) mit dem
Kraftstoffraum (7) kommuniziert.
4. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Wand (34) im oberen Bereich (35) des Kraftstoffbehäl
ters (31) angeordnet ist.
5. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Wand (34) gasdurchlässige Öffnungen (42) aufweist.
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