DE4344837C2

DE4344837C2 - Vorrichtung zum Verhindern des Herausfließens von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE4344837C2
Application number: DE4344837A
Authority: DE
Inventors: Younkwan Sung
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-12-30
Also published as: JPH0683443U; DE4344837A1; US5409030A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich ein Fahr zeug in einer schwierigen Kurvenlage befindet oder auf einer sehr steilen Straße fährt.

Ein Fahrzeug besitzt einen Kanister, der den Kraftstoffdampf absaugt, der durch Ver dampfen von Kraftstoff in einem Kraftstofftank aufgrund von Temperaturänderungen entsteht. Der Kanister leitet den Kraftstoffdampf auch dem Einlaßsystem einer Maschine zu, und zwar zusammen mit gereinigter Luft, die durch einen negativen Druck, der beim Betreiben der Maschine entsteht, befördert wird.

Ein derartiges Rezirkulationssystem für Treibstoffdampf wird bei allen Kraftfahr zeugen eingesetzt, um ausströmendes Gas zurückzuhalten. Der Kanister kommuni ziert hierbei mit dem im Fahrzeug eingebauten Tank über eine Entlüftungsröhre.

Wird der Treibstoff im Treibstofftank aufgrund einer Temperaturänderung verdampft, so gelangt das durch den verdampften Treibstoff erzeugte Gas in den Kanister. Bei einer solchen Vorrichtung fließt der Treibstoff im Treibstofftank zurück zu dem Kanister, und zwar über die Treibstoffdampf-Entlüftungsröhre, wenn sich das Fahrzeug in einer schwierigen Kurvenlage oder auf einer steilen Straße befindet oder überrollt.

Um dieses Problem zu lösen, ist ein Absperrventil zwischen dem Treibstofftank und dem Kanister vorgesehen, so daß der Treibstoff nicht zurückfließen kann.

Wird dieses Absperrventil zwischen Entlüftungsrohren angeordnet, so kann der Treibstoff im Treibstofftank in die Atmosphäre entweichen, wenn die Entlüftungs rohre gebrochen sind. Es ist deshalb besser, wenn sich das Absperrventil innerhalb des Treibstofftanks befindet.

Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 4-151332 (A) beschreibt ein Verfahren zur Ver hinderung des Ausflusses von Kraftstoff in jedem Fall, indem der Druck im Treib stofftank geregelt wird, und gleichzeitig fließt der Treibstoff im Kraftstofftank nicht aus.

Bei diesem Verfahren werden eine Führungswand zum Führen des Anhebens eines Schwimmers, der an einer Wand unter einem Gehäuse angeordnet ist, sowie ein Stopper vorgesehen, der den Anstieg des Schwimmers an der Führungswand be grenzt, um das Heraustreten des Treibstoffs durch den Anstieg des Schwimmers zu verhindern. Nimmt der Druck im Kraftstofftank zu, so regelt der Stopper den Anstieg des Schwimmers.

Bei einem derartigen System unterdrückt der Stopper den Anstieg des Schwimmers, und es hängt von der Höhe des Gehäuses, der Dicke eines oberen Substrats und der Qualität des Materials ab, ob der Stopper den Schwimmer an einer Stelle senkt, wo der Schwimmer am höchsten steigt. Wenn sich der Treibstofftank unter großem Druck befindet, können folglich die erwünschten Effekte nicht erzielt werden.

Es ist außerdem eine Entlüftungseinrichtung für den Kraftstoffbehälter eines Kraft fahrzeugs bekannt, bei der ein Schwimmer mit dem Kraftstoff nach oben steigt und ein Ventil bei einem Maximalpegel schließt (DE 40 12 368 A1). Eine Entlüftungs leitung wird hierbei geschlossen, um den Austritt von Kraftstoff aus einer Zapfpistole und damit die Kraftstoffzufuhr zu unterbrechen. Wenn die Entlüftungsleitung ge schlossen wird, dann wird auch das Herausfließen von Treibstoff aus dem Tank ver hindert. Der Schwimmer wird hierbei ausschließlich durch den Auftrieb des Kraft stoffs bewegt. Das Verschließen einer Öffnung erfolgt hierdurch relativ langsam.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verhindern des Herausfließens von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu schaffen, die sehr schnell reagiert und gleichzeitig den Druck im Treibstofftank regelt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern des Herausfließens von Treibstoff;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1; und

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher das Herausfließen von Treibstoff gerade unterbunden wird.

Die Fig. 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Verhindern des Herausfließens von Kraftstoff entsprechend der Erfindung, wobei ein Teilstück des oberen Bereichs eines Treibstofftanks 2 zu erkennen ist.

Ein Auslaß 4 befindet sich an der oberen Wand des Treibstofftanks 2, der über einen Verbinder 6 für eine Schlauchverbindung mit einem nicht dargestellten Kanister ver bunden ist. Ein Gehäuse 8 ist im Innern des Kraftstofftanks 2 integral mit diesem ver bunden und weist eine Einrichtung für die Abgabe von Kraftstoffdampf auf, die zu gleich das Herausfließen des Kraftstoffs verhindert.

Die obige Vorrichtung enthält einen Schwimmer 10, der anhebbar in dem Gehäuse 8 angeordnet ist, sowie ein elastisches Element 12, welches das Anheben erleichtert, wenn der Schwimmer 10 einen Auftrieb durch den Kraftstoff im Kraftstofftank er fährt.

Ein oberer Bereich des elastischen Elements 12 ist in einer Ringnut 14 angeordnet, während der untere Bereich um einen Vorsprung 18 einer ebenen Platte 16 gelegt ist, die sich an der Unterseite des Gehäuses 8 befindet. Hierdurch nimmt der Schwimmer 10 eine stabile Lage ein.

In dem Gehäuse 8 sind mehrere Löcher 20 vorgesehen, um im Kraftstofftank 2 befindlichen Kraftstoffdampf durchzulassen, der über das Gehäuse 8 und über den Auslaß 4 zum Kanister strömt. Wenn sich der Schwimmer 10 aufgrund von Schwingungen des Fahrzeugs dicht an die Innenwand des Gehäuses 8 anlehnt, kön nen diese Löcher 20 geschlossen sein. Der Schwimmer 10 gemäß der vorliegenden Erfindung weist, wie die Fig. 2 zeigt, mehrere spitz zulaufende Vorsprünge 22 auf, die von einem Grundkreis 21 eines Durchmessers ausgehen, der kleiner als der In nendurchmesser des Gehäuses 8 ist. Diese spitz zulaufenden Vorsprünge 22 berühren die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses 8.

Ein Durchlaß 25 ist zwischen einem geradlinigen Bereich 23 vorgesehen, der die spitz zulaufenden Vorsprünge 22 miteinander und mit der inneren Umfangsober fläche des Gehäuses 8 derart verbindet, daß der Kraftstoffdampf im Tank 2 durch den Durchlaß 25 fließt.

Der Schwimmer 10 weist nur einen kleinen Bereich auf, der die innere Umfangsober fläche des Gehäuses 8 berührt, so daß der Reibungswiderstand gering ist, wenn sich der Schwimmer 10 auf- und abbewegt.

Der erwähnte Schwimmer 10 weist einen Kopf 24 auf, der gegenüber dem Auslaß 4 herum angeordnet ist, um das Herausfließen des Kraftstoffs zu unterbinden. Die Spitze des Kopfs 24 hat einen geringen Durchmesser, um das Einführen in den Aus laß 4 zu erleichtern.

Eine Ausflußöffnung 26, die durch den Kopf 24 geht, ist im Schwimmer 20 vorgese hen. Diese Ausflußöffnung 26 öffnet und schließt mittels eines Absperrventils 28, das den Druck im Kraftstofftank 2 regelt, um den Kraftstoffdampf abzugeben.

Das Absperrventil 28 ist in einem Raum 27 untergebracht, der mit der Ausfluß öffnung 26 im Schwimmer 10 kommuniziert. Ein Ventil-Schieber 30 im Raum 27 wird elastisch durch ein elastisches Element 32 gestützt, und wenn der Druck im Treibstofftank 2 ansteigt, drückt der Ventil-Schieber 30 das elastische Element zu sammen und bewegt sich derart, daß die Ausflußöffnung 26 mit dem Kraftstofftank 2 kommuniziert.

Das unterste der Löcher 20 im Gehäuse 8 ist an einer Stelle angeordnet, die von der Kraftstoff-Oberfläche einen Abstand hat, wenn Kraftstoff in den Tank 2 eingefüllt wurde.

Wenn das Kraftfahrzeug normal und ohne Erschütterungen der Karosserie läuft, be rührt der Schwimmer 10 gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Verhin derung des Herausfließens von Kraftstoff im Gehäuse 8 nicht den Kraftstoff im Tank 2. Demzufolge greift der Auftrieb des Kraftstoffs im Tank nicht am Schwimmer 10 an, wodurch der Schwimmer 10 das elastische Element 12 durch sein Gewicht zu sammengedrückt.

Der Kraftstoff-Dampf im Kraftstofftank 2 strömt durch die Öffnungen 20 in das Gehäuse 8 und verdampft nach oben durch den Durchlaß 25, der sich zwischen dem Schwimmer 10 und dem Gehäuse 8 befindet, um schließlich über den Auslaß 4 in den Kanister zu gelangen.

Wenn jedoch das Fahrzeug kritisch wendet oder überrollt, fließt der Kraftstoff im Tank 2 derart, daß der untere Bereich des Schwimmers 10 in den Kraftstoff einsinkt. Hierdurch erhält der Schwimmer von diesem Kraftstoff Auftrieb, vgl. Fig. 3.

Demgemäß wird der Schwimmer 10 mit einer Auftriebskraft des Kraftstoffs und einer Kraft des elastischen Elements 12 beaufschlagt. Der Kopf 24 des Schwimmers 10 wird hierauf in den Auslaß 4 eingelassen und verschließt diesen Auslaß 4.

Der Treibstoff im Tank wird somit am Herausfließen gehindert, und zwar selbst dann, wenn das Fahrzeug nach einer Seite geneigt ist. Wenn das Kraftfahrzeug lange mit hoher Geschwindigkeit gefahren ist oder lange bei hoher Außentemperatur ge parkt wurde, wird im Kraftstofftank ein Kraftstoffdampf erzeugt und der Druck im Kraftstofftank 2 nimmt zu.

Wenn dann der Druck im Kraftstofftank 2 größer als die Elastizitätskraft des elasti schen Elements 32 des Absperrventils ist, wird der Ventil-Schieber gedrückt und die Ausflußöffnung 26 steht mit dem Kraftstofftank 2 in Verbindung.

Hierdurch entweicht der im Tank 2 erzeugte Kraftstoffdampf schnell durch die Auslaßöffnung 26. Wird der Druck im Kraftstofftank 2 bei diesem Vorgang erhöht, schließt der Ventil-Schieber 30 die Ausflußöffnung 26 wieder mittels der Elastizitäts kraft des elastischen Elements 32 auf.

Hierdurch wird eine Regelung des Drucks im Treibstofftank 2 durchgeführt. Außer dem hebt sich der Schwimmer 10 sanft, weil das Gehäuse 8 nur mit den spitzen Vor sprüngen 22 in Berührung kommt, so daß schnelle und positive Reaktionen möglich sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann das Herausfließen des Kraftstoffs dadurch verhindern, daß der Auslaß schnell verschlossen wird. Durch Abgabe von Gas kann sie außerdem den Druck im Treibstofftank regeln. Dies ist insbesondere dann mög lich, wenn der Treibstoff im Tank zur Ausgangsöffnung und zu dem Kanister fließen möchte, weil der Fahrzeugkörper vibriert, sich auf eine Seite lehnt oder dergleichen.

Da der Schwimmer im Gehäuse eine Kraftstoff-Absperrfunktion und eine Druckrege lungsfunktion hat, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung strukturell einfacher als eine herkömmliche Vorrichtung, die Kraftstoff-Absperrmittel und Druckregelungsmittel getrennt aufweist.

Claims

1. Vorrichtung zum Verhindern des Herausfließens von Kraftstoff aus einem Kraft stofftank eines Fahrzeugs, mit

a) einem Auslaß (4) am Kraftstofftank (2), über den ein im Kraftstofftank (2) ent standener Kraftstoffdampf in einen Behälter gelangt;
b) einem Gehäuse (8), das in den Kraftstofftank (2) hineinragt und das mehrere Öffnungen (20) für die Aufnahme von Kraftstoffdampf aufweist;
c) einem Schwimmer (10), der einen Kopfteil (24) aufweist, welcher den ihn um gebenden Kraftstoffdampf gegenüber dem Auslaß (4) abriegeln kann;
d) einem Absperrventil (28),

dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Kopfteil (24) des Schwimmers (10) so ausgebildet ist, daß er in den Auslaß (4) eindringt, um ihn zu verschließen;
b) der Schwimmer (10) mittels eines elastischen Elements (12) auf der Unterseite des Gehäuses (8) abgestützt ist;
c) der Schwimmer (10) einen Durchlaßkanal (26) aufweist, der durch den Kopfteil (24) geht und auf der Unterseite des Schwimmers (10) austritt;
d) das Absperrventil (28) den Durchlaßkanal (26) in Abhängigkeit vom Druck im Kraftstofftank (2) öffnet oder schließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (10) einen äußeren Umfang aufweist, der im Querschnitt die Form eines gedachten Grund kreises (21) hat, von dem mehrere spitze Vorsprünge nach außen abgehen, wobei der Durchmesser des gedachten Grundkreises kleiner als der Durchmesser des Gehäuses (8) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (24) untere und obere Bereiche aufweist, wobei die oberen Bereiche einen kleineren Durchmesser als die unteren Bereiche haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (10) nach oben steigt, wenn auf ihn eine Auftriebskraft des Kraftstoffs und eine Kraft des elastischen Elements (12) einwirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Ele ment (12) in einer Aussparung (14) im Schwimmer (10) angeordnet ist, um die Lage des Schwimmers (10) zu stabilisieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (28) elastisch durch ein elastisches Element (32) abgestützt wird, das im Vergleich zu dem elastischen Element (12), das den Schwimmer (10) abstützt, kleiner ist und auch eine kleinere Elastizitätskraft besitzt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12) eine Spiralfeder ist, die auf ihrer Unterseite einen Vorsprung (18) im Boden (16) des Gehäuses (8) umgibt und die sich mit ihrer Oberseite auf dem Boden einer Ringnut (14) im Innern des Schwimmers (10) abstützt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zur Ringnut (14) und innerhalb der Ringnut (14) eine Aussparung (27) vorgesehen ist, in der sich eine Spiralfeder (32) befindet, die sich an ihrem unteren Ende auf der Unter seite eines halbkugelförmigen Kopfes (30) abstützt, der mit einem Schaft verbunden ist, welcher in die Spiralfeder (32) hineinragt.