DE4205433A1 - Verfahren zur reduzierung der emissionen beim tanken - Google Patents
Verfahren zur reduzierung der emissionen beim tankenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Reduzierung
der Emissionen beim Befüllen eines leeren Tankes mit einer
leichtsiedenden Flüssigkeit oder einer Flüssigkeit die Anteile
an Leichtsiedern enthält.
Die Erfindung betrifft speziell ein Verfahren zur Reduzierung
der Emissionen beim Betanken von Fahrzeugtanks mit
Ottokraftstoffen. Insbesondere betrifft es die Vorbereitung und
damit die Einstellung von bestimmten physikalischen Bedingungen
im Fahrzeugtank auf den bevorstehenden Betankungsvorgang sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Im allgemeinen wird ein Fahrzeug dadurch betankt, daß das
stehende Fahrzeug mittels einer Zapfpistole an die Tankanlage
angeschlossen wird und im Verlaufe der Benzinzuführung das
verdrängte Gasvolumen im Gegenstrom zu dem eingefüllten
Kraftstoff in die Atmosphäre entweicht. Dieses austretende
Volumen ist ein Gemisch aus Luft und Benzindämpfen.
Bei neueren Betankungsanlagen wird zum Schutze der Umwelt und der
betroffenen Personen das austretende Benzindampf-/Luftgemisch in
den Lagertank der Tankstelle zurückgeführt.
Nach einer Veröffentlichung des Umweltbundesamtes Berlin werden
in Deutschland jährlich 260 000 t an Ottokraftstoff durch
Verdunstung freigesetzt, die sich im Laufe des Betriebes und des
Stillstandes im Kraftstofftank bildet.
Diese erhebliche Verdunstung des Kraftstoff führt beim Betrieb
der Fahrzeuge zu einer Absenkung des Partialdruckes des
Restbenzin im leeren Tank, wegen der fehlenden Leichtsieder C4
und C5 im Restbenzin.
Die Hersteller der Fahrzeuge berücksichtigen bereits den Effekt
der Verdunstung durch den Bau einer Kraftstoff-Verdunstungs
anlage, welche die Leichtsieder erfaßt und mit der
Verbrennungsluft dem Motor zuführt.
Die Mineralölfirmen erzeugen spezielle Winterkraftstoffe mit
hohen Drücken (Reid′scher Dampfdruck - RVP), die durch
Beimischung von Leichtsiedern C4/C5 erreicht werden.
Beide Maßnahmen sind für den Tankstellenkunden nachteilig. Er
muß auf die im Pkw verbliebene Restbenzinmenge, die an C4/C5
verarmt ist und einen Dampfdruck (angegeben als RVP) unter 0,4
bar hat, einen C4/C5 - reichen Kraftstoff mit bis zu 0,9 bar
nachfüllen.
Die vorhandenen Konzentrations- und Druckunterschiede zu
Tankbeginn führen zu intensiven Stoffaustauschvorgängen im
Verlaufe des Tankvorgangs. Weiter stehen die hohen Anteile an
Inerten bzw. Luft im leeren Tank in Stoffaustausch mit dem
einfließenden frischen Kraftstoff und erzeugen durch die
Aufsättigung mit Benzin gasförmige Emissionen, welchen den
Kunden und die Umgebung allgemein belasten.
Wie bereits erwähnt, ist es möglich mit sogenannten
Gasrückführsystemen, die gasförmigen Emissionen in den Lagertank
der Tankstelle zurückzuführen. Die gegebene Situation vor Beginn
eines Tankvorgangs hat aber den geschilderten systembedingten
Nachteil, daß die Partialdrücke über dem Restbenzin im Pkwtank
im allgemeinen niedriger sind als die Partialdrücke über dem
Benzinzulauf im Lagertank. Dies hat zur Folge, daß ein Teil der
inerten Luftanteile im Pkwtank bei der Rückführung in dem
Lagertank eine größeres Volumen einnimmt als der entnommenen
Benzinmenge entspricht.
Die permanente Verdunstung von Leichtsiedern während der
Tankentleerung ist also für das Nachfüllen (Tanken) von
Flüssigkeit von Nachteil.
Es ist die Aufgabe der Erfindung diesen systembedingten Nachteil
zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
noch vor dem geplanten Tankvorgang,
- - die inerten Anteile im Tank durch eine Erhöhung des Partialdruckes im Restbenzin im Verlaufe der Benzinentnahme reduziert werden,
- - die sich ausbildende Volumenvergrößerung infolge des reduzierten Partialdruckes der inerten Anteile durch den bestehenden Benzinabzug und durch eine Gasentnahme über die Verdunstungsanlage ausgeglichen wird,
- - und das betroffene Fahrzeug anschließend in warmen Zustand betankt wird.
Der Erfindung basiert also auf der Erkenntnis,
daß die Gesamtemissionen bei dem Einfüllvorgang kleiner werden,
je weniger inerte Anteile sich vor Tankbeginn in dem leeren Tank
befinden. Diese ist dadurch begründet, daß die inerten Anteile
während des Nachfüllens von Benzin und beim Austreten aus dem
Tankstutzen in Stoffaustausch mit dem Benzinzulauf stehen und
sich über dem Benzin hauptsächlich mit den vorhandenen
Leichtsiedern aufsättigen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Emission
zusätzlich verringert werden, wenn die Stoffaustauschvorgänge
zwischen Benzinzulauf und austretendem Gas verbessert werden.
Die Erfindung wird nun im folgenden weiter beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Druckverlauf von zwei Benzinqualitäten
aufgetragen über der Temperatur sowie den Druckverlauf eines
Gemisches der beiden Benzinqualitäten als die mittlere Kurve.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Zunächst werden mit Hilfe von Fig. 1 die physikalischen
Grundlagen der Erfindung erläutert.
Die Stoffaustauschvorgänge zwischen den inerten Anteilen im
Pkwtank und dem Benzin unterliegen den Gesetzen der
physikalischen Chemie nach der allgemeinen Gasgleichung.
p * V = m * R * T;
Es bedeuten:
p Gesamtdruck,
m Menge,
T Temperatur,
V Volumen,
R Gradkonstante.
p Gesamtdruck,
m Menge,
T Temperatur,
V Volumen,
R Gradkonstante.
Gemäß der Erfindung wird der Partrialdruck des Benzins pB auf
der Zufahrt zur Tankstelle erhöht. Bei gleichbleibendem
Gesamtdruck nimmt entsprechend der Gleichung,
p gesamt = p Luft + p Benzin;
der Partialdruck der Luft entsprechend der Drucksteigerung über dem Benzin ab. Die Menge m der Luft im leeren Tank nimmt also proportional zu ihrem reduzierten Druck ab.
p gesamt = p Luft + p Benzin;
der Partialdruck der Luft entsprechend der Drucksteigerung über dem Benzin ab. Die Menge m der Luft im leeren Tank nimmt also proportional zu ihrem reduzierten Druck ab.
Die aus dem Tank ausströmende Luft ist mit Benzin weitgehend
gesättigt und bildet ein Benzindampf-/Luftgemisch. Der effektive
Benzinanteil hängt von dem Partialdruck des Benzinzulaufes ab.
Je weniger Luftanteile also ausströmen oder vor dem Tankvorgang
vorhanden waren, um so geringer ist die freiwerdende
Benzinmenge. Oder anders ausgedrückt:
"Je höher die Benzinanteile im leeren Tank umso geringer ist die
Emission eines Tankvorganges".
Auch ohne die umweltfreundliche Benzindampfrückführung werden
also die Emissionen beim Tanken durch eine Erhöhung der
Partialdrücke erheblich reduziert.
Bei einem Tankvorgang an einer Tankanlage mit
Benzindampfrückführung benötigen die reduzierten Luftanteile
weniger Platz in dem Lagertank.
In Fig. 1 ist die untere Kurve der Dampfdruck eines Restbenzines
mit einem Reid′schen Dampfdruck (RVP) von 0,41 bar bei 37,5°C.
Die obere Kurve entspricht einem Benzinzulauf mit einem RVP von
0,8 bar. Die Benzine mit den unterschiedlichen Dampfdruckkurven
unterscheiden sich nur durch unterschiedliche Anteile an
Leichtsiedern.
Wird der Pkw in kaltem Zustand am Morgen betankt, so ist bei
0°C der Partialdruck über dem Restbenzin 0,11 bar und über dem
Benzinzulauf bei 10°C 0,31 bar.
Bei einer Vorwärmung auf 30°C auf der Fahrt zur Tankstelle
steigt der Partialdruck ebenfalls auf 0,31 bar und die
Luftanteile im Tank reduzieren sich bereits auf der Fahrt zur
Tankstelle.
Die Emissionsverminderung wird also über eine Vorwärmung des
Restbenzin auf der Fahrt zur Tankstelle erreicht.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Partialdruck
auch über ein Vermischen des Restbenzin im Tank mit einem
weniger entgasten Benzin erzeugt werden, welches den
Verdunstungseffekten weniger oder nicht ausgesetzt wurde.
Die Dampfdruckkurve dieses Gemisches aus Restbenzin und
Originalbenzin ist als mittlere Kurve dargestellt. Entsprechend
dem obigen Beispiel hat dieses Gemisch bei 30°C bereits einen
Partialdruck von 0,49 bar.
Der Anteil an Luft in dem Tank ist gegenüber dem ursprünglichen
Beispiel entsprechend dem Partialdruck der Inerten von 0.81 bar
bei 0°C auf 0,51 bar bei 30°C gesunken.
Alleine diese Anhebung des Partialdruckes im Fahrzeug als
fahrzeugseitige Maßnahme zur Reduzierung der Emissionen noch vor
dem Tankvorgang bringt eine Reduktion der Emissionen beim Tanken
im Bereich 40%.
Durch die hohen Partialdrücke im Restbenzin gegenüber dem
Benzinzulauf können die Luftanteile, entsprechend diesem
Beispiel, auch zur Gänze in den Lagertank geführt werden.
Für die Berechnung der Partialdrücke wurde angenommen, daß der
Gesamtdruck in dem Tank konstant 1 bar ist und sich aus den
Partialdrücken der Inerten und den Benzinanteilen zusammensetzt.
Der in der Luft enthaltene Wasserdampf mit ca. 1% wurde nicht
berücksichtigt.
Bei einer Installation des Tankes innerhalb des geschützten
Fahrgastraumes, wie z. B. bei den Mercedes Limousinen, kann also
alleine durch die Betankung eines warmen Pkw unmittelbar nach
einer Reise oder vor dem Abstellen auf einem Parkplatz die
Emission reduziert werden.
Über diese kostenlose Methode der Reduzierung der Emissionen
kann der Fahrzeughalter erfindungsgemäß in der Betriebsanleitung
informiert werden und damit zukünftig die Emissionen aus dem
Betrieb seines Fahrzeuges und die Belastung durch die
Benzindämpfe reduzieren.
Im folgenden wird die Erfindung anhand des Schema in Fig. 2
beschrieben.
Fig. 2 zeigt einen Tank für Ottokraftstoff als Teil einer
Kraftstoffverdunstungsanlage mit der schematischen Darstellung
des Verfahrens zur Erhöhung des Partialdruckes in diesem Tank
als Vorbereitung auf den Betankungsvorgang.
Der Tank 1 hat einen Einfüllstutzen 2, der durch einen
abnehmbaren Tankdeckel 3 verschlossen ist. Der Benzinabzug
erfolgt an dem Entnahme-Stutzen 4 über die Leitung 5 zu der
nicht gezeigten Kraftstoffeinspritzanlage. Die Tankbe- und
entlüftung erfolgt über die Leitung 6 zu einem druckgesteuerten
Ventil 7 und von dort in den Behälter mit Aktivkohle 10.
Über den Aktivkohlebehälter 10 wird über die Leitung 11 sowohl
die Frischluft zur Belüftung des Tank 1 wie die Verbrennungsluft
für den Motor angesaugt. Der Austritt der Verbrennungsluft
erfolgt über die Leitung 12. Der Behälter 10 ist also bis zur
Niveauhöhe 13 mit Aktivkohle gefüllt. Die senkrechten Wände 14
und 15 dienen als Leitbleche für die Luftführung innerhalb des
Behälters und trennen den Eintritt der Frischluftzufuhr 11 von
dem Eintritt der Verbindungsleitung 6 zu dem Tank 1 und dem
Austritt der Leitung 12 für die Verbrennungsluft.
Die Be- und Entlüftung des Tankes 1 wird durch das Ventil 7
geregelt. Entsteht im Tank 1 durch eine Nachverdampfung von
Benzin ein Überdruck, so öffnet das Ventil z. B. ab einem Druck
größer 100 mm WS und der Druck im Tank 1 baut sich ab. Wird im
Tank 1 Benzin entnommen oder der Tankinhalt kühlt sich ab, so
entsteht ein Unterdruck. In diesem Fall öffnet das Ventil 7 bei
einem Unterdruck von z. B. - 20 mm WS und es strömt frische Luft
als Druckausgleich aus dem Aktivkohlebehälter in den Tank 1.
Hiermit ist die Funktion der Kraftstoffverdunstung beschrieben,
wie sie in modernen Pkw z. B. von Mercedes Benz heute eingebaut
ist.
Zur besseren Dosierung des Kraftstoffes sind die Motoren der
Fahrzeuge mit einer Benzineinspritzung ausgerüstet. Dieser
Einspritzanlage wird über die Leitung 5 mehr Treibstoff
zugeführt als für den Betrieb des Motors zur Verbrennung
erforderlich ist. Die überschüssige Menge wird über die Leitung
9 in den Tank 1 zurückgeführt.
Gemäß der Erfindung wird vor Beginn des Tankens der Partialdruck
des Restbenzin im Tank erhöht, um die Luftanteile im Tank zu
reduzieren. Hierzu ist in die Leitung 9 ein Wärmetauscher 16
eingebaut. Über diesen Wärmetauscher wird zeitweise indirekt
Wärme auf das zurückfließende Benzin übertragen und das
Restbenzin 8 im Tank 1 erwärmt. Als Wärmeträger kommen
vorgewärmtes Öl, Kühlwasser, ein Abgas oder elektrische Energie
infrage.
Auf dem Weg zur Tankstelle kann der Pkwfahrer diesen
Wärmetauscher zuschalten und damit für einen bestimmten Zeitraum
über das zurückfließende Benzin den Tankinhalt 8 aufheizen. Eine
Erwärmung der Restmenge 8 im Tank 1 um 20°C z. B. von 10°C auf
30°C bringt gemäß der unteren Dampfdruckkurve in Fig. 1 eine
Verdoppelung des Partialdruckes.
Entsprechend der Erhöhung des Partialdruckes steigt der
Gesamtdruck im Tank 1 und die Konzentration des Benzindampf über
der Flüssigkeit an. Durch das selbsttätige Öffnen des Ventiles 7
wird die überschüssige Gasmenge über die Tankentlüftung
abgezogen und in dem gezeigten Schema dem Kohlebehälter 10 und
weiter der Leitung 12 zugeführt. Die in dem ausströmenden Gas
enthaltenen Benzinanteile werden zunächst in der Aktivkohle
absorbiert und erst im folgenden Betrieb über die zugeführte
Frischluft mittels Desorption aus der Aktivkohle dem Motor über
die Leitung 12 zugeführt.
Allein durch ein Aufheizen des Kraftstoffes ist es also möglich,
den Partialdruck der Benzindämpfe entscheidend zu erhöhen und
damit den Luftanteil im Tank 1 zu reduzieren.
In Fig. 2 ist ein weiterer Benzintank 17 dargestellt. Dieser
Tank 17 ist über die Leitung 18 mit dem Restbenzin 8 und über
die Leitung 19 gasseitig mit der Leitung 6 der
Verdunstungsanlage verbunden.
Das Ventil 20 ist als Schieber ausgeführt und beim Betanken
geöffnet. Es ermöglicht ein Füllen des Tankes 17 mit frischem
Kraftstoff. Das Ventil 21 in der Gasleitung 19 ist beim Betanken
ebenfalls geöffnet und ermöglicht ein Entweichen der gasförmigen
Anteile aus dem Tank 17 beim Befüllen. Am Ende des Tankvorganges
werden beide Ventile 20 und 21 geschlossen. Das Benzin in dem
Tank 17 steht also dann in keinem Stoffaustausch mit der
Atmosphäre im Tank 1. Es wird auch zunächst kein Benzin
entnommen.
Entsprechend dem weiteren Gedanken der Erfindung kann zur
Erhöhung des Partialdruckes vor Beginn des Tankens der Inhalt
des Tankes 17 mit dem Restbenzin 8 im Tank 1 vermischt werden.
Dieser Treibstoff aus dem Tank 17 enthält noch die
ursprünglichen Leichtsiederanteile des getankten Kraftstoff. Bei
einer Vermischung der beiden Treibstoffqualitäten ergibt sich
also ein Kraftstoff mit höheren Leichtsiederanteilen also auch
ein höherer Partialdruck im Tank 1 als ursprünglich über dem
Restbenzin 8.
Der Dampfdruck dieser Mischung ist in Fig. 1 als die mittlere
Kurve dargestellt.
Vor Beginn des Tankens auf der Zufahrt zur Tankstelle werden
also die Ventile 21 und 22 geöffnet. Der aufbewahrte Kraftstoff
fließt über die Leitung 18 zu dem Restbenzin und der
Druckausgleich erfolgt über die Leitungen 19 und 6. Das
überschüssige Gasvolumen entweicht über die Tankentlüftung und
wird dem Verbrennungsmotor über den Aktivkohlebehälter
zugeführt.
Da der Motor ca. 40 ltr/sec Luft ansaugt, kann also kurzzeitig
der gasseitige Überschuß von einigen Litern aus dem Tank 1
umweltfreundlich abgeführt werden.
Gleichzeitig hat sich der Luftanteil im Tank 1 erheblich
reduziert, so daß bei dem anschließenden Tankvorgang die
austretende Luftmenge kleiner ist.
Der Inhalt des Tankes 17 beträgt z. B. 5 ltr und kann mit dem
Restbenzin 8 von ebenfalls 5 ltr gemischt werden. Mit der
Verlängerung der Flüssigkeitsleitung 22 und der Verlängerung 23
der Gasleitung 19 wird gezeigt, daß der Anschluß eines weiteren
Tankes z. B. mit 10 ltr Inhalt möglich ist.
Diese Tankkammer kann entleert werden, wenn in einem relativ
vollen Tank 1 nachgetankt wird und damit noch relativ viel
Restbenzin vorhanden ist. Für die Benzinentnahme heißt das, im
Betrieb wird zunächst der Tank 1 mit dem größten Inhalt entleert
und anschließend kaskadenförmig die jeweils größte Kammer
entleert.
Ist das Ventil 21 als Schieber ausgeführt, so kann in dem
Behälter 17 ein Unter- oder Überdruck entstehen. Damit bleiben
auch die Leichtsiederanteile in der Flüssigkeit enthalten.
Sobald der Behälter beim Tanken jedoch gefüllt ist und die
gasförmige Atmosphäre verdrängt wurde, sind die
Stoffaustauschvorgänge weitgehend unterbunden. In diesem Fall
kann das Ventil als Druck-/Vakuumventil ausgeführt werden oder
überhaupt entfallen. Die möglichen Atmungsverluste mit dem
Inhalt der Rohrleitung 19 sind gering. An der Stelle des
Ventiles 21 kann auch ein kleiner nicht gezeigter Behälter mit
Aktivkohle eingebaut werden.
In den Tankstutzen 2 ist ein Austauschkörper 24 eingezeichnet.
Dieser ist für den Betrieb des Fahrzeuges nicht erforderlich.
Beim Betanken des Fahrzeuges strömen die austretenden Gase von
unten durch den Körper 24 gegen das herabfließende Benzin. Das
austretende Gas wird also über dem eintretenden Kraftstoff
gesättigt.
Als Austauschkörper kann z. B. eine geordnete Packung der Fa.
Sulzer in Winterthur verwendet werden.
Durch die Abkühlung des austretenden Gases auf die Temperatur
des Benzinzulaufes können das Volumen und die enthaltenen
Benzindämpfe zusätzlich reduziert werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Bedingungen von 10°C und einem
Partialdruck über dem Benzin von 0,31 bar sind in einem ltr
austretenden Gas nur ca. <0,8 g - Benzindampf enthalten.
Demgegenüber hat Dr. H. Waldeyer (Emissionsverminderung beim
Tanken, TÜV Rheinland, 1990, S. 30 und folgende) 1,2 bis 2,2
g/ltr getankten Kraftstoff als Emission festgestellt.
Mit dem vorliegenden Verfahren lassen sich also die Emissionen
beim Tanken durch einfache Maßnahmen beim Betrieb des Fahrzeuges
entscheidend reduzieren. Dies gilt für die normale Tankanlage
wie die Tankanlage mit Gasrückführung.
Durch die Reduzierung der Inerten im Pkwtank vor Beginn der
Betankung ist es bei der anschließenden Gasrückführung möglich,
ein Verfahren mit volumengleicher Benzindampfabsaugung,
entsprechend P 41 03 115.6, einzusetzen. Auf dieses Verfahren
als Hauptanmeldung wird ausdrücklich Bezug genommen.
Die Erfindung zur Reduzierung der Emissionen beim Befüllen eines
geleerten Tankes mit einer leicht siedenden Flüssigkeit wurde am
Beispiel der Betankung von Fahrzeugen beschrieben. Generell ist
es möglich, das Verfahren auch beim Befüllen von anderen Tank
und mit anderen Flüssigkeiten einzusetzen.
Im folgenden wird nun eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nämlich, im Gegensatz zu Fig. 2, ein Lagertank mit
innen liegender Kammer beschrieben.
Fig. 3 zeigt einen Benzintank 25 mit einem Einfüllstutzen 26 und
einem Entnahmestutzen 27. In den Tank 25 ist ein weiterer Tank
28 eingebaut mit einer Ein- und Austrittsöffnung für Benzin 29,
die mit einem Ventil 30 verschließbar ist. Weiter hat dieser
hier eingebaute Tank 28 eine Verbindungsleitung 31 zu der
gasseitigen Tankentlüftung 32. Ein weiterer Behälter 33 zeigt
die Möglichkeit, den Kraftstoff in mehreren Behältnissen zu
lagern und kaskadenförmig in das Restbenzin 34 zu entleeren. Das
Öffnen des Ventiles 30 kann elektronisch gesteuert und von dem
Fahrzeuglenker eingeleitet werden.
Dadurch, daß bei dem normalen Betrieb des Fahrzeuges auf der
Flüssigkeitsseite aus der Tankkammer 28 keine Benzinentnahme
stattfindet, entsteht auch keine Ansaugung eines Gasvolumens.
Hierdurch ist die Atmung der Atmosphäre des Tankes 28 und ein
mögliches Entgasen von Leichtsiedern relativ gering. Der Einbau
eines Absperrventiles oder eines kleinen Aktivkohlebehälters in
die Leitung 31 kann diese Verluste weiter reduzieren.
Der Austauschkörper 35 ist für den Betrieb des Fahrzeuges also
die Flüssigkeitsentnahme nicht erforderlich. Er ermöglicht aber
während des Tankvorganges eine Reduzierung der entstehenden
Gasmenge.
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung in Fig. 3 ist es also
möglich, die Nachteile für den Betankungsvorgang, die sich
aufgrund der Leichtsiederverdunstung ergeben, auszugleichen und
den Tankvorgang bei solchen physikalischen Bedingungen zu
beginnen, daß die Emissionen reduziert werden.
Die separate Lagerung eines Teiles der getankten Flüssigkeit
(als Reservemenge) in der Tankkammer 28 bringt für die
Stoffaustauschvorgänge den Effekt, daß die übliche
Volumenzunahme bei Tankbeginn bereits in dem fahrenden Fahrzeug
stattfindet. Hierdurch kann der Volumenüberschuß über die
Entlüftungsanlage entsorgt oder für die Verbrennung im Motor
genutzt werden.
Claims (18)
1. Verfahren zur Reduzierung der Emissionen beim Tanken,
speziell bei der Betankung von Fahrzeugen mit Ottokraftstoff,
deren Restbenzin im Tank infolge der zurückliegenden
Betriebsbedingungen an Leichtsiedern verarmt ist und deshalb
einen relativ niedrigen Dampfdruck im Vergleich zu dem
vorgesehenen frischen Kraftstoff aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - noch vor dem bevorstehenden Tankvorgang, die inerten Anteile im Tank durch eine Erhöhung des Partialdruckes im Restbenzin reduziert werden und die sich ausbildende Volumenvergrößerung infolge des reduzierten Partialdruckes der inerten Anteile durch den bestehenden Benzinabzug und durch die Gasabführung in die Tankentlüftung ausgeglichen wird,
- - und das betreffende Fahrzeug in warmen Zustand betankt wird.
2. Verfahren nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß
der Fahrzeughalter in der Betriebsanleitung durch den Hinweis
z. B. - "Betanken Sie Ihr Fahrzeug zur Reduzierung der Emissionen
im warmen Zustand" -
die optimale Temperatur im Fahrzeugtank einstellen kann.
3. Verfahren nach Anspruch (1-2), dadurch gekennzeichnet, daß
der Partialdruck durch eine Erwärmung des Benzin z. B. des
Benzinrücklaufes von der Einspritzpumpe erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch (1-3), dadurch gekennzeichnet, daß
der Rücklauf indirekt, durch eine angewärmte Flüssigkeit, ein
heißes Abgas oder elektrisch erwärmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch (1-4), dadurch gekennzeichnet, daß
der Partialdruck im Restbenzin durch ein Mischen mit einer
Flüssigkeit mit höheren Leichtsiederanteilen erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch (1-5), dadurch gekennzeichnet, daß
das Tanksystem für Ottokraftstoff als Mehrkammersystem mit
mindestens 2 Kammern aufgebaut ist,
der Kraftstoff in der oder den noch vollen Kammern abgetrennt
von der Kammer mit der Kraftstoffentnahme gelagert wird,
und vor dem Tanken der Kraftstoff aus diesen Kammern mit dem
Restbenzin vermischt wird.
7. Verfahren nach Anspruch (1-6), dadurch gekennzeichnet, daß
eine der Kammern zur Aufbewahrung der Kraftstoffreserve
verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch (1-7), dadurch gekennzeichnet, daß
auf der geplanten Fahrt zur Tankstelle die Verbindungsleitungen
zwischen den Kammern geöffnet werden und zur Erhöhung des
Druckes über dem Benzin die Flüssigkeiten miteinander vermischt
werden.
9. Verfahren nach Anspruch (1-8), dadurch gekennzeichnet, daß
der freiwerdende überschüssige gasförmige Anteil dem
Verbrennungsmotor zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch (1-9), dadurch gekennzeichnet, daß
die Steigerung des Partialdruckes auch durch Zufuhr von Wärme
auf die Höhe des Partialdruckes oder über den Partialdruck des
zu tankenden Kraftstoffes erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch (1-10), dadurch gekennzeichnet,
daß die einzelnen Kammern des Tankes beim Betanken gefüllt
werden und anschließend untereinander durch Schließen des (der)
Absperrventil(e) von einander getrennt werden.
12. Verfahren nach Anspruch (1-11), dadurch gekennzeichnet,
daß das Öffnen und Schließen der Absperrschieber durch einen
Computer im Fahrzeug gesteuert wird.
13. Verfahren zur Erhöhung des Partialdruckes in einem
entleerten Tank nach Anspruch (1-12), dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle eines Fahrzeugtankes ein stationärer Tank auf die
Befüllung vorbereitet wird,
anstelle von Benzin andere Leichtsiedergemische umgefüllt werden
und der Tank in nicht ausgekühltem Zustand befüllt wird.
14. Verfahren nach Anspruch (1-13), dadurch gekennzeichnet,
daß die überschüssigen Gasmengen kontinuierlich abgezogen werden
und in einer geeigneten Anlage z. B. einer Produktionsanlage,
einer Absorptionsanlage oder thermischen Nachverbrennung
entsorgt werden.
15. Vorrichtung zur Lagerung von Kraftstoff gemäß Anspruch (6)
und zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch (1-14),
geeignet zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, bestehend aus:
- - mindestens 2 Kammern zur Aufnahme von frischem Kraftstoff, davon eine Kammer mit einer Austrittsöffnung für die kontinuierliche Entnahme von Kraftstoff,
- - einem Einfüllstutzen für den Benzinzulauf und das beim Tanken verdrängte Gasvolumen,
- - mindestens einer Öffnung für die Be-und Entlüftung,
- - einer gasseitigen Verbindung zwischen den Kammern,
- - und einer verschließbaren, flüssigkeitsseitigen Verbindung zu der Kammer mit der Kraftstoffentnahme.
16. Vorrichtung nach Anspruch (15), dadurch gekennzeichnet, daß
die gasseitige Verbindung zwischen den Kammern mit einer
Rohrleitung erstellt ist und zur Kontrolle des Stoffaustausches
zwischen den Kammern ein Ventil oder ein Aktivkohlefilter
eingebaut ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch (15 und 16), dadurch
gekennzeichnet, daß zur Reduzierung der Volumenbildung während
des Tankvorgang ein Austauschkörper im oder unterhalb des
Eintrittsstutzen eingebaut ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch (15-17), dadurch gekennzeichnet,
daß die kleinere als Tankreserve vorgesehene Kammer in die große
Kammer eingebaut ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914103115 DE4103115C2 (de) | 1991-02-03 | 1991-02-03 | Verfahren und Vorrichtung zur Rückführung des Gasvolumens beim Tanken |
DE19924205433 DE4205433C2 (de) | 1991-02-03 | 1992-02-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Emissionen beim Tanken |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914103115 DE4103115C2 (de) | 1991-02-03 | 1991-02-03 | Verfahren und Vorrichtung zur Rückführung des Gasvolumens beim Tanken |
DE19924205433 DE4205433C2 (de) | 1991-02-03 | 1992-02-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Emissionen beim Tanken |
Publications (2)
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