DE3605708A1

DE3605708A1 - Kraftstofftank

Info

Publication number: DE3605708A1
Application number: DE19863605708
Authority: DE
Inventors: Takaaki Mishima Shizuoka Ito; Koji Susono Shizuoka Uranishi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-02-23
Filing date: 1986-02-21
Publication date: 1986-10-23
Also published as: JPH039466Y2; US4742809A; DE3605708C2; JPS61141127U

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofftank, wie er hauptsächlich in Kraftfahrzeugen Verwendung findet, und insbesondere auf den Aufbau eines solchen Kraftstofftankes, bei dem der Kraftstoff an einem Entweichen in die Atmosphäre gehindert wird, wenn der Tank gefüllt wird.

Wenn ein Fahrzeug, das durch eine Brennkraftmaschine, z.B. einen Benzinmotor, angetrieben wird, wieder aufgetankt wird, schraubt man den Deckel vom Kraftstoffeinlaß des Kraftstofftanks ab und führt ein Kraftstoffeinfüllmundstück ein. Wenn sich aber nur noch wenig Kraftstoff

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ε/ ι <:

Deutsche Bank (München] Kto 266 1060

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im Tank befindet, ist in dem Raum oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche des Kraftstoffs eine große Menge unter Druck stehenden Kraftstoffdampfes vorhanden. Wenn der Deckel abgenommen ist, entweicht der im Tank befindliche Kraftstoffdampf und verunreinigt die Außenluft. Wenn der flüssige Kraftstoff in den Kraftstofftank gefüllt wird, schlägt der Kraftstoff in dem Tank auf und erzeugt Blasen, die wiederum entweichen und die Außenluft verunreinigen.

Die US-PS 3 884 204 und die US-PS 3 907 153 zeigen eine Vorrichtung, bei der ein Luftloch in der Nähe eines Einlasses eines Kraftstoffzuführkanals so angeordnet ist, daß der Kraftstoffdampf von dem Luftloch zu einem Behältnis geführt wird und auf diese Weise daran gehindert wird, nach außen zu entweichen.

Wenn bei der obigen Vorrichtung gerade Kraftstoff in den Tank eingefüllt wird, fließt dieser in Gegenrichtung zu dem Kraftstoffdampf in dem Tank und verhindert, daß der Kraftstoffdampf in ausreichendem Maße zu dem Behältnis gefördert wird. Als Folge davon erreicht der Kraftstoff wieder den Kraftstoffeinlaß, bevor er den Tank vollständig ausfüllt, und aktiviert auf diese Weise einen automatischen Abschaltmechanismus der Kraftstoffzuführung und verhindert ein zufriedenstellendes Auftanken.

In einem Kraftstofftank mit einem Luftloch, das direkt am Kraftstoffbehälter angebracht ist, entsteht innerhalb des Kraftstoffzuführrohres ein Unterdruck, wenn der Kraftstoffeinlaß geschlossen ist. Dies fördert die Blasenbildung des Kraftstoffs. Der automatische Abschaltmechanismus des Kraftstoffeinfüllmundstücks ist mit den Blasen umgeben und wird auf diese Weise ausgelöst. FoIglieh wird kein zufriedenstellendes Wiederauftanken er-

- 5 -reicht.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die oben erwähnten Probleme zu lösen, indem der Druck innerhalb des Tanks auf etwa atmosphärischem Druck gehalten wird und der Kraftstoff daran gehindert wird, Blasen zu bilden, wodurch es dem Kraftstoff möglich ist, ruhig in den Tank zu fließen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Kraftstofftank gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Um die obigen Probleme zu lösen, stellt die Erfindung die schnelle Ableitung des Kraftstoffdampfs, der sich innerhalb des Kraftstofftanks angesammelt hat, zu einem Behältnis während des Auftankens sicher. Der Kraftstofftank ist mit einem Behältnis verbunden. Der Kraftstoff wird an der Blasenbildung gehindert, indem der Druck am Kraftstoffeinlaß des Kraftstoffzuführrohres in etwa auf atmosphärischem Druck gehalten wird. Dies wird erreicht, indem ein Luftloch im oberen Bereich des Kraftstoffzuführrohres mit dem Kraftstofftank verbunden ist.

Erfindungsgemäß wird ein Kraftstofftank vorgesehen, der einen Kraftstoffbehälter, ein Kraftstoffzuführrohr, das an dem Kraftstoffbehälter befestigt ist und im Inneren eine Mundstückführung zum Einführen eines Kraftstoffeinfüllmundstücks aufweist, wobei die Mundstückführung an ihrem Ende mit einem Verschlußventil versehen ist, das nur geöffnet ist, wenn das Kraftstoffeinfüllmundstück in die Mundstückführung eingeführt ist, ein Behältnis, das über eine erste Kraftstoffdampfleitung mit dem Kraftstoffbehälter verbunden ist, wobei die erste Kraftstoffdampfleitung mit einem Umschaltsteuerventil versehen ist, das das Innere des Kraftstoffbehälters gemäß

dem Öffnen des Verschlußventils mit dem Behältnis verbindet, und eine zweite Kraftstoffdampfleitung auf, die den oberen, inneren Abschnitt des Kraftstoffzuführrohres direkt mit dem Kraftstoffbehälter verbindet.
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Gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen, ist die zweite Kraftstoffdampfleitung auf der Innenseite des Kraftstoffzuführrohres angeordnet. Die Mundstückführung setzt sich aus einer oberen und einer unteren Mundstückführung₌ sowie einer rohrförmigen Dichtung zusammen, die zwischen der oberen und der unteren Führung angeordnet ist und aus einem elastischen Material mit einem sich nach innen vorwölbenden Abschnitt größerer Wanddicke besteht. Das Verschlußventil ist mit einem Hebelarm versehen, der mit einer Ventilstange des Umschaltventils ineinandergreift, wenn das Verschlußventil um seinen Drehpunkt gedreht wird, wodurch der Hebelarm das Umschaltventil öffnet.

Fig- 1 zeigt eine Gesamtansicht eines ersten Ausführungsspiels der Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des wesentlichen Teils des oben erwähnten Ausführungsspiels;

Fig. 3 ist eine Fig. 2 ähnliche -Schnittdarstellung und zeigt den Zustand, bei dem in dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ein Kraftstoffeinfüllmundstück in ein Kraftstoffzuführrohr eingesetzt ist; und

Fig. 4 zeigt eine Gesamtansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten

SAD

χ Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Kraftstoffzuführrohr 2 ist an einem Kraftstoffbehälter 1 befestigt und verläuft schräg nach oben. Ein Deckel 3 ist abnehmbar an einem Kraftstoffeinlaß 4 angebracht, der am oberen Ende des Kraftstoffzuführrohres 2 ausgebildet ist.

Unter Bezugnahme auf Figur 2 wird der genaue Aufbau des dem Kraftstoffeinlaß 4 benachbarten Bereiches beschrieben.

!5 Eine obere Mundstückführung 5 ist am Kraftstoffeinlaß 4 angebracht. Die obere Mundstückführung 5 weist auf einer Seite in ihrem unteren Bereich einen zylindrischen Durchlaß 6 zum Einführen des Mundestückes sowie einen verringernden Durchmesser auf. Der obere Abschnitt 7 des Durchlasses 6 besitzt eine hornförmige Gestalt und die obere Mundstückführung 5 ist an der Innenwand des Kraftstoffzuführrohres 2 mittels des hornförmigen Abschnittes 7 befestigt. Die untere Mundstückführung 8 ist in einem Abstand von dem Durchlaß zum Einführen des Mundstücks angeordnet. Die untere Mundstückführung 8 weist einen zylindrischen Durchlaß 9 zum Einführen des Mundstückes mit dem gleichen Durchmesser wie der obere Durchlaß 8 zum Einführen des Mundstückes auf und ist an der Innenwand des Kraftstoffzuführrohres 2 über einen Flanschabschnitt 10 befestigt. Eine zylindrische rohrförmige Dichtung 11 ist zwischen dem oberen und dem unteren Durchlaß zum Einführen des Mundstückes 6 bzw. 9 angeordnet. Die rohrförmige Dichtung 11 besteht aus einem elastischen Material, z. B. Gummi, liegt eng an den Durchlässen 6 und 9 zum Einführen des Mundstückes an

^: ' 3605708 -δι deren oberen und unteren Enden an und ist an diesen mittels Klemmschellen 12 befestigt. Die rohrförmige Dichtung 11 ist in einem mittleren Abschnitt abseits von den Durchlässen zum Einführen des Mundstückes 6 und 9 mit einem sich nach innen vorwölbenden Abschnitt größerer Wanddicke 13 versehen. Der innere Durchmesser des Abschnittes größerer Wanddicke 13 ist geringfügig kleiner als der äußere Durchmesser des Kraftstoffeinfüllmundstücks .
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Ein Verschlußventil 14 ist am unteren Ende der unteren Mundstückführung 8 angebracht und wird durch das Ende des in die untere Mundstückführung 8 eingesetzten Kraftstoffeinfüllmundstücks nach unten gedrückt und geöffnet. Wenn der Deckel 3 auf dem Kraftstoffeinlaß 4 befestigt ist, verschließt das Verschlußventil 14 den Durchlaß zum Einführen des Mundstückes 9 mittels einer Feder 15·

Ein Umschaltsteuerventil 16 ist nahe dem Verschlußventil I^ angeordnet und wird gesteuert, um gemäß dem Öffnen und Schließen des Verschlußventils 14 geöffnet bzw. geschlossen zu werden. Das Umschaltsteuerventil 16 drückt im Normalzustand eine Ventilstange 18 mittels einer Feder 17 herunter und verhindert die Verbindung einer zu dem Kraftstoffbehälter 1 führenden Leitung 20 mit einer zu einem Behältnis führenden Leitung 21 mittels einer Ventildichtung 19. Das Verschlußventil ist auch mit einem Hebelarm 22 versehen, der mit der Ventilstange 18 ineinandergreift, wenn das Verschlußventil 14 um seinen Drehpunkt 23 gedreht wird.

Gemäß Zeichnung 1 ist der Kraftstoffbehälter 1 mit einem ersten Kraftstoffauslaß 24 an seiner oberen Wand versehen. Der Auslaß 24 ist über die Leitungen 20 und 21 mit einem Behältnis 25 verbunden, das ein kraftstoff-

absorbierendes Mittel, ζ. Β. Aktivkohle, enthält. Das Behältnis 25 dient ausschließlich dazu, den Kraftstof'fdampf zu absorbieren, wenn der Kraftstoff in den Tank eingefüllt wird. Es ist übrigens ein weiteres nicht dargestelltes Behältnis vorgesehen, um im Normalzustand den Kraftstoffdampf innerhalb des Kraftstoffbehälters 1 zu absorbieren.

Eine Kraftstoffdampfleitung 26 verbindet den ersten Kraftstoffdampfauslaß 24 mit der Leitung 20. Eine weitere Kraftstoffdampfleitung 27 verbindet die Leitung 21 mit dem Behältnis 25- Diese Leitungen 26 und 27 bilden eine erste Kraftstoffdampfleitung.

Figur 3 zeigt den Zustand, in dem das Kraftstoffeinfüllmundstück in das oben erwähnte Kraftstoffzuführrohr 2 eingesetzt wurde.

Der Deckel 3 wird von dem Kraftstoffeinlaß 4 abgenommen und dann das Kraftstoffeinfüllmundstück 28 in die Mundstückführungen 5 und 8 eingeführt. Die rohrförmige Dichtung 11 legt sich in ihrem Bereich größerer Wanddicke 13 an die äußere Oberfläche des Kraftstoffeinfüllmundstückes 28 an. Da die rohrförmige Dichtung 11 sich etwas nach außen aufweitet, greift sie mit dem Kraftstoffeinfüllmundstück 28 in elastisch abdichtender Weise ineinander und das Innere des Kraf tsto.f fbehälters 1 ist von der Außenluft vollständig abgeschlossen. Wenn das Kraftstoffeinfüllmundstück 28 die gesamte Strecke in das Kraftstoffzuführrohr 2 eingeführt ist, wird das Verschlußventil 14 durch das Ende des Kraftstoffeinfüllmundstücks 28 nach unten gedrückt und dreht um seinen Drehpunkt 23, wie in Figur 3 dargestellt ist. Die Drehung des Verschlußventils 14 öffnet den Durchlaß 9 für das Mundstück der unteren Mundstückführung 8 und verbindet

-ΙΟΙ auf diese Weise den Kraftstoffeinlaß 4 mit dem Inneren des Kraftstoffbehälters 1. Anschließend wird der Kraftstoff von dem Kraftstoffeinfüllmundstück 28 ins Innere des Kraftstoffbehälters 1 gefördert. Gemäß der oben erwähnten Drehung des Verschlußventils 14 dreht sich ebenfalls der Hebelarm 22, das Ende des Hebelarms 22 greift mit der Ventilstange 18 des Umschaltsteuerventils 16 ineinander und hebt die Veritilstange 18 entgegen der Kraft der Feder 17 an, so daß die Leitung 20 mit der Leitung 21 in Verbindung steht, wie in Figur 3 dargestellt ist. Folglich werden der Kraftstoffdampf in dem Kraftstoffbehälter 1 und der Kraftstoffdampf, der infolge des Aufschiagens des geförderten Kraftstoffs auf den im Kraftstoffbehälter 1 befindlichen Kraftstoff entsteht, durch die Aktivkohle in dem Behältnis 25 absorbiert. Auf diese Weise wird der Kraftstoffdampf im Behältnis 25 durch die erste Kraftstoffdampfleitung 26, 27 absorbiert, während der Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter 1 gefördert wird, und es wird verhindert, daß er an die Außenluft entweicht.

Der Kraftstoffbehälter 1 weist.des weiteren einen zweiten Kraftstoffdampfauslaß 29 auf, der mit einem Luftloch 31, das im oberen Bereich des Kraftstoffzuführrohres 2 angeordnet ist, über eine zweiten Kraftstoffdampfleitung 30 in Verbindung. Das Luftloch 31 ist bevorzugterweise im oberen Bereich des Kraftstoffzuführrohres 2 angebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es genau unterhalb des Umschaltsteuerventils 16 angeordnet. Der Kraftstoffdampf, der mittels der Aktivkohle in dem Behältnis 25 absorbiert ist, sickert durch ein Zuführrohr (nicht dargestellt) in eine Einlaßleitung des Motors, wenn der Motor sich in einem bestimmten Fahrzustand befindet.

Selbst wenn der Deckel 3 von dem Kraftstoffeinlaß 4 ab-

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genommen ist, ist das Innere des Kraftstoffbehälters

1 an einer Verbindung mit der Außenluft gehindert, da der Durchlaß zum Einführen des Mundstückes 9 durch das Verschlußventil 14 verschlossen ist. Auch wenn das Kraftstoffeinfüllmundstück 28 in das Kraftstoffzuführrohr

2 eingesetzt ist, wird der Kraftstoffdampf, der im Kraftstoffbehälter 1 entsteht, in dem Behältnis 25 absorbiert und daran gehindert, an die Außenluft zu entweichen, da das Verschlußventil 14 geöffnet ist und der Tank gleichzeitig mit dem Behältnis 25 in Verbindung steht.

Da der Kraftstoffbehälter 1 mit dem Luftloch 31, das im oberen Bereich des Kraftstoffzuführrohres 2 angeordnet ist, durch die zweite Kraftstoffdampfleitung 30 in Verbindung steht, wird der Druck in der Umgebung des Kraftstoffeinlasses 4 des Kraftstoffzuführrohres 2 immer auf dem Innendruck des Tankes 1, d.h. dem atmosphärischen Druck, gehalten und während der Kraftstoffzuführung entsteht kein negativer Druck. ^Lf diese Weise wird verhindert, daß der Kraftstoff Blasen bildet, und der Kraftstoffzuführwirkungsgrad wird verbessert.

Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Kraftstoff dampf leitung 32, die den Kraftstoffbehälter 1 mit dem oberen Abschnitt des Kraftstoffzuführrohres 2 verbindet, innerhalb des Kraftstoffzuführrohres 2 angebracht.

Wenn gemäß des obigen Aufbaus die zweite Kraftstoffdampfleitung 32 nicht außerhalb verläuft, ist kein zusätzlicher Bauraum erforderlich, um den Tank am Fahrzeug zu befestigen, und die zweite Kraftstoffdampfleitung 32 ist vor Beschädigung geschützt.

Selbst wenn der Deckel von dem Kraftstoffeinlaß abgenommen ist, ist erfindungsgemäß das Innere des Kraftstoffbehälters an einer Verbindung mit der Außenluft gehindert, da das Verschlußventil, das im Normalzustand das Kraftstoffzuführrohr verschließt, am Ende der Mundstückführung angebracht ist, die im Kraftstoffzuführrohr zum Einführen des Kraftstoffeinfüllmundstückes vorgesehen= ist. Wenn das Kraftstoffeinfüllmundstück eingesetzt und das Verschlußventil geöffnet ist, wird der Kraftstoffdampf in dem Behältnis absorbiert und so daran gehindert, an die Außenluft zu entweichen, da gleichzeitig das Innere des Kraftstoffbehälters mit dem Behältnis in Verbindung steht.

Wenn der Tank mit dem oberen Bereich des Kraftstoffzuführrohres in Verbindung steht, wird der Druck in der Umgebung des Einlasses des Kraftstoffzuführrohres auf atmosphärischem Druck gehalten, es entsteht kein Unterdruck und der Kraftstoff wird so an einer Blasenbildung gehindert und der KraftstoffZuführwirkungsgrad verbessert.

Vorstehend sind nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert worden. Es liegt jedoch für den Fachmann auf der Hand, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen ausführbar sind, ohne den Rahmen und den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Ein Kraftstofftank weist einen Kraftstoffbehälter, ein an dem Kraftstoffbehälter befestigtes Kraftstoffzuführrohr und ein Behältnis auf, das mit Kraftstoffbehälter in Verbindung steht. Das Kraftstoffzuführrohr ist im Inneren mit einem Verschlußventil versehen und das Behältnis ist über eine erste Kraftstoffdampfleitung, die ein Umschaltsteuerventil aufweist, mit dem Kraftstoff-

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behälter verbunden. Das Kraftstoffzuführrohr steht des weiteren mit dem Kraftstoffbehälter über eine zweite Kraftstoffdampfleitung in Verbindung. Das Umschaltsteuerventil ist mit dem Verschlußventil so zusammengeschaltet, daß es die erste Kraftstoffdampfleitung gemäß dem Öffnen des Verschlußventils öffnet, wenn ein Kraftstoffeinfüllmundstück in das Kraftstoffzuführrohr eingesetzt ist.

Claims

T" D -- W - /"*"-* Patentanwälte und IEDTKE - DUHUNG - IViNNE - SJIRUPE Vertreter beim EPA r% /"* C- * Dipl.-Ing. H. Tiedtke * HeLLMANN - IaRAMS - OTRUIF%Dipl.-Chem. G. Bühling * Dipl.-Ing. R. Kinne λρπγπππ Dipl.-Ing. P. Grupe JbUO /Uo Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif Bavariaring 4, Postfach 2024Oi 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Müncher 21. Februar I986 DE 5598 / case TYT-54O1-DE Patentansprüche

1. Kraftstofftank, gekennzeichnet durqh einen Kraftstoffbehälter (1), ein Kraftstoffzuführrohr (2), das an dem Kraftstoffbehälter (1) befestigt ist und im Inneren eine Munds tück führung (5, 8) zum Einführen eines Kraftstoffeinfüllmundstücks (28) aufweist, wobei die Mundstückführung (5, 8) an ihrem Ende mit einem Verschlußventil (14) versehen ist, das nur geöffnet ist, wenn das Kraf tstof feinfüllmundstück (28) in die Mundstückführung (5, 8) eingeführt ist, ein Behältnis (25), das über eine erste Kraftstoff dampf leitung (26, 27) mit dem Kraftstoffbehälter (1) verbunden ist, wobei die erste Kraftstoffdampfleitung (26, 27) mit einem Umschaltsteuerventil (16) versehen ist, das das Innere des Kraftstoffbehälters (1) gemäß dem Öffnen des Verschlußventils (14) mit dem Behältnis (25) verbindet, und eine zweite Kraftstoff dampf leitung (30, 32), die den oberen, inneren Abschnitt des Kraftstoffzuführrohres (2) direkt mit dem

r.k (Müncheni Kto 3939 844 Deuische Bank (München) KIa 286106O Postscheckamt (München) Klo 670-43-80-«

Kraftstoffbehälter (1) verbindet.

2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kraftstoffdampfleitung (32) auf der Innenseite des Kraftstoffzuführrohres (2) angeordnet ist.

3. Kraftstofftank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstückführung aus einer oberen

(5) und einer unteren Mundstückführung (8) sowie einer rohrförmigen Dichtung (11) besteht, die zwischen der oberen und der unteren Führung (5, 8) angeordnet ist und aus einem elastischen Material mit einem sich nach innen vorwölbenden Abschnitt größerer Wanddicke (13) besteht.

4. Kraftstofftank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußventil (14) mit einem Hebelarm (22) versehen ist, der mit einer Ventilstange (l8) des Umschaltsteuerventils (16) ineinandergreift, wenn das Verschlußventil (14) um seinen Drehpunkt (23) gedreht wird, wodurch der Hebelarm (22) das Umschaltventil (16) öffnet.