DE3910841B4

DE3910841B4 - Einrichtung zum Absaugen von Dämpfen aus Brennstofftanks

Info

Publication number: DE3910841B4
Application number: DE19893910841
Authority: DE
Inventors: Walter Holzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2009-04-05
Also published as: DE3910841A1

Abstract

Brennstofftank mit einem Luftbehälter nach Patent Nr. DE 39 01 978 C2 , wobei im oberen Bereich des Tanks mindestens ein Absauganschluß vorhanden ist, der im Füllstutzenund/oder im oberen Bereich des Brennstoffbehälters angeordnet ist, und wobei der Luftbehälter (5) frei schwimmend auf dem Kraftstoffspiegel im Tank (1) angeordnet ist, im oberen Bereich des Tanks (1) mindestens ein Absauganschluss (24) vorhanden ist, und der Innenraum des Luftbehälters (5) mit einem weiteren Absauganschluß (37) und zusätzlich mit der umgebenden Atmosphäre über eine Belüftungsöffnung (3) offen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Absauganschluss (24) ein Aktivkohlefilter (47) in der den Gasdampf abführenden Leitung (25) nachgeschaltet ist, und der Innenraum des Luftbehälters (5) mit einem weiteren Absauganschluß (38) mit der Leitung (25), in welcher ein Unterdruckventil (39) angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Gasdampfes gesehen vor dem Aktivkohlefilter (47), verbunden ist, so dass dieser aus dem Luftbehälter (5) ausgespülte Gasdämpfe filtert.

Description

Die Patentanmeldung P 39 01 978.0 beschreibt Einrichtungen zum Absaugen von Dämpfen aus Brennstofftanks, wobei die abgesaugten Dämpfe, z. B. von einem Otto-Motor angesaugt und verbrennt werden. Damit ist die Entsorgung optimal gelöst.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, auch die bei stehendem Fahrzeug durch Atmungsemission entweichenden Dämpfe zu erfassen.
Dies geschieht bereits bei vielen Fahrzeugen dadurch, dass man bei auftretendem Überdruck der Benzindämpfe, z. B. durch Erwärmung des Tanks, diese über ein Aktivkohlefilter leitet, wo die Schadstoffe adsorbiert werden. Bei laufendem Motor wird Frischluft über das Aktivkohlefilter gesaugt und damit das Filter reaktiviert, wobei die freiwerdenden Dämpfe im Motor verbrannt werden.
Der Stand der Technik zeigt zum vorliegenden Patentbegehren die beiden Entgegenhaltungen US 3,617,034 und die DE 3600177 A1 . Die US 3,617,034 zeigt ein Tanksystem für ein Fahrzeug, welches einen Schwimmer im Tank angeordnet hat. Der Schwimmer ist als eine Schwimmfolie ausgebildet, die an der Seitenwand des Tankes befestigt ist. In der Mitte dieser Schwimmfolie ist eine Entlüftung mit einer daran angeschlossenen Leitung vorgesehen. Diese Leitung mündet in eine zweite Leitung, die an der Einfüllseite des Stutzens zu Entlüftungszwecken angeordnet ist.
Diese beiden Leitungen treffen sich und gehen weiter zum Luftansaugkanal für einen Verbrennungsmotor. In einer zweiten Ausgestaltung der US 3,617,034 ist der Tank so ausgebildet, dass er wiederum aus einem festen Behältnis besteht, in welchem jedoch innen ein Beutel angeordnet ist, der den eigentlichen Tank für die Flüssigkeit darstellt. Bei dieser Ausführungsform besteht das Problem, dass der Beutel in dem festen Tank herumschwappt, wenn das Fahrzeug bewegt wird. Eine Entlüftung des Zwischenraumes zwischen der Hülle des Beutels, welcher den die Flüssigkeit aufnehmenden Tank darstellt, und der festen äußeren Hülle wird jedoch ins Freie entlüftet. So besteht das Problem, dass durch die Beutelhülle die fundierende Schadstoffe in die Umgebungsluft durch das Entlüftungsventil des massiven Tanks abgelassen werden.
Bei der ersten Ausführungsform wird ebenfalls nur der Tankinnenraum, in dem sich die Flüssigkeit selbst befindet, entlüftet. Der durch die schwimmende Haut abgetrennte Teil des Tankraumes wird ebenfalls ungefiltert in die Umgebungsluft abgelassen. D. h. auch hier besteht das Problem, dass diffundierte Rückstände aus dem oberhalb der Schwimmfläche gebildeten Hohlraum durch das Entlüftungsventil aus dem festen Tank entweichen. Hierdurch werden also Rückstände, die durch die Abtrennung hindurch diffundieren an die Umwelt abgegeben.
Bei der DE 3600177 A1 wird ein doppelwandiger Kraftstoffbehälter beschrieben. Hierbei ist ein massiver Tank vorgesehen, der mit einer Kunststoffhülle abdichtend ummantelt ist. D. h. im Grunde handelt es sich hierbei um einen einzigen Tank, dessen Innenraum je nach Füllzustand mit Kraftstoff und Luft gefüllt ist. Eine Abtrennung zwischen Kraftstoff und Luft ist hierbei nicht vorgesehen. Zwar ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass diffundierende Partikel durch die äußere Hülle eingeschlossen bleiben und diese über einen Aktivkohlefilter der Verbrennung zugeführt werden, ebenso wie entweichende Gase, die sich durch Druckerhöhung im Tank selbst bilden.
Bei dieser Tankform sind jedoch keine Rückschlagventile oder Unterdruckventile vorgesehen, so dass beim Stillstand des Fahrzeugs, also wenn der Motor nicht in Betrieb ist, wiederum Schadstoffe an die Umwelt durch die Ent- bzw. Belüftungsleitung abgegeben werden, die dafür sorgt, dass im Inneren des Tanks kein Unterdruck entsteht, so dass der Kraftstoff störungsfrei aus dem Tank gefördert werden kann.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ausgehend von den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 1 gemäß Patent Nr. DE 39 01 978 C2 , dem mindestens einen Absauganschluss (24) ein Aktivkohlefilter (47) in der den Gasdampf abführenden Leitung (25) nachzuschalten, und den Innenraum des Luftbehälters (5) mit einem weiteren Absauganschluss (38) mit der Leitung (25), in welcher ein Unterdruckventil (39) angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Gasdampfes gesehen vor dem Aktivkohlefilter (47), zu verbinden, so dass dieser aus dem Luftbehälter (5) ausgespülte Gasdämpfe filtert.
In der Leitung (25) vom Absauganschluss (24) zum Luftansaugrohr (32) ist also ein Aktivkohlefilter (47) vorgesehen, welches die durch Überdruck aus dem Behälter (1) entweichenden Dämpfe adsorbiert.
Eine weitere Verbesserung besteht darin, dem Aktivkohlefilter (47) über ein Unterdruckventil (39) Frischluft aus dem Innenraum des Luftbehälters (5) zuzuführen, sobald der Absauganschluss (24) mit seinem Schwimmerventil geschlossen ist. Durch diese Art der Frischluftzufuhr wird der Innenraum des Luftbehälters (5) „durchspült" und Dampfreste, die evtl. durch die Wandung der Luftblase ins Innere diffundiert sind, entfernt und entsorgt.
Um ein direktes Entweichen solcher diffundierter Dämpfe aus dem Innenraum des Luftbehälters (5) zu verhindern, wird ferner vorgeschlagen, in der Luftzuführung (49) zum Luftbehälter (5) ebenfalls ein Unterdruckventil (50) vorzusehen.
Dadurch ist auch gesichert, dass Dampfreste im Inneraum des Luftbehälters (5) beim Betanken nicht ins Freie gelangen können, da sie nur über das Unterdruckvetil (39) und das Aktivkohlefilter (47) entweichen können.
1 und 2 zeigen ein schematisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens, wobei für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei der Patentanmeldung P 39 01 978.0 benützt werden.
Der erfindungsgemäß angeordnete Aktivkohlefilter (47) liegt in der Verbindungsleitung (25) die vom Absauganschluss (24) über das Unterdruckventil (34) zum Ansaugrohr (32) des Motors führt.
Sobald im Flüssigkeitssperrventil (26) wie in 2 gezeigt, die schwimmende Kugel (27) den Ventilsitz (28) verschließt, entsteht durch die Saugwirkung im Ansaugrohr (32) bzw. im Venturi-System (41) ein Unterdruck, welcher das Unterdruckventil (39) öffnet und nunmehr über das Absaugrohr (38) aus dem Luftbehälter (5) Luft ansaugt, wobei gleichzeitig aus der Luftzuführung (49) über das Unterdruckventil (50) Frischluft angesaugt wird.
Diese Frischluft „durchspült" den Luftbehälter (5) und bringt dort evtl. vorhandene diffundierte Benzindämpfe zum Aktivkohlefilter (47), wo sie adsorbiert werden. Da die diffundierten Dampfmengen außerordentlich gering sind, wird überwiegend Frischluft durch das Aktivkohlefilter (47) strömen und dieses regenerieren.
Sobald wieder Benzindämpfe (35) im Tank auftreten, sinkt der Flüssigkeitsspiegel von dem hohen Niveau (36) ab, die Kugel (27) öffnet und bei laufendem Motor werden die Dämpfe direkt abgesaugt.
Aber auch bei nicht laufendem Motor werden bei starker Erwärmung des Brennstoffbehälters (1) die Dämpfe nicht ins Freie gelangen, sondern müssen entweder durch das dann. geöffnete Flüssigkeitssperrventil (26) oder aus dem Luftbehälter (5) über die Leitungen (38) und (51) durch das Aktivkohlefilter (47) austreten.
Es können daher Schadstoffe, sowohl aus dem Flüssigkeitsbehälter (4) als auch dem Luftbehälter (5) nur über das Aktivkohlefilter (47) ins Freie gelangen.
Diese Maßnahme wird noch dadurch begünstigt, dass auch der Luftzuführung (49) des Luftbehälters (5) ein Unterdruckventil (50) zugeordnet ist.
Durch die beschriebenen Einrichtungen werden alle Schadstoff-Emissionen vermieden, auch die, welche bei stehendem Fahrzeug auftreten können.
In Verbindung mit den Einrichtungen der vorgehenden Patentanmeldungen P 39 01 978.0 ergibt sich eine vollständige Unterdrückung von Schadstoff-Emissionen, sowohl bezüglich der Verdrängungs-Emission als auch der Atmungs-Emission, soweit sie den Benzintank betreffen.
Die Einrichtungen sind einfach und kostengünstig und können sogar zu wesentlichen Vereinfachungen von bestehenden Konstruktionen führen.

Claims

Brennstofftank mit einem Luftbehälter nach Patent Nr. DE 39 01 978 C2 , wobei im oberen Bereich des Tanks mindestens ein Absauganschluß vorhanden ist, der im Füllstutzen und/oder im oberen Bereich des Brennstoffbehälters angeordnet ist, und wobei der Luftbehälter (5) frei schwimmend auf dem Kraftstoffspiegel im Tank (1) angeordnet ist, im oberen Bereich des Tanks (1) mindestens ein Absauganschluss (24) vorhanden ist, und der Innenraum des Luftbehälters (5) mit einem weiteren Absauganschluß (37) und zusätzlich mit der umgebenden Atmosphäre über eine Belüftungsöffnung (3) offen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Absauganschluss (24) ein Aktivkohlefilter (47) in der den Gasdampf abführenden Leitung (25) nachgeschaltet ist, und der Innenraum des Luftbehälters (5) mit einem weiteren Absauganschluß (38) mit der Leitung (25), in welcher ein Unterdruckventil (39) angeordnet ist, in Strömungsrichtung des Gasdampfes gesehen vor dem Aktivkohlefilter (47), verbunden ist, so dass dieser aus dem Luftbehälter (5) ausgespülte Gasdämpfe filtert.
Brennstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum des Luftbehälters (5) mit der umgebenden Atmosphäre über eine Luftzuführung (49) verbunden ist, in welcher ein Unterdruckventil (50) angeordnet ist.