DE10125821A1

DE10125821A1 - Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks

Info

Publication number: DE10125821A1
Application number: DE2001125821
Authority: DE
Inventors: Manfred Bigalke; Carsten Spengler
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-05-26
Filing date: 2001-05-26
Publication date: 2003-02-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks mit darin mündender Tank-Entlüftungsleitung, die mit der Kraftstoff-Strömungsrichtung im Einfüllstutzen im wesentlichen parallel und gleichgerichtet mündet. Hierdurch kann der Impuls des in der Entlüftungsleitung strömenden Gasvolumenstroms genutzt werden, um einen eventuellen Druckanstieg im Einfüllstutzen bzw. im sogenannten Fixiertopf desselben zu kompensieren. Zusätzlich kann eine Maßnahme zur Beschleunigung der Gasströmung in der Tank-Entlüftungsleitung vorgesehen sein, und zwar ebenfalls, um den bei einem Betankungsvorgang mitgerissenen Anteil von Umgebungsluft zu verringern. Hierzu kann die Tank-Entlüftungsleitung einen Venturi-Querschnitt aufweisen oder in einem venturi-artigen Querschnitt des Einfüllstutzens münden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks mit darin mündender Tank-Entlüftungsleitung. Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die DE 199 36 105 A1 verwiesen.

Für die gesetzliche Zulassung von Kraftfahrzeugen ist es wichtig, dass hinsichtlich der HC-Emmissionen beim Betanken der Fahrzeuge die festgelegten Grenzwerte nicht überschritten werden. Insbesondere gilt es hierbei, zu vermeiden, dass Kohlenwasserstoff-Dämpfe aus dem Einfüllstutzen heraus unter Passieren der darin eingesteckten Tank-Zapfpistole in nennenswertem Umfang in die Umgebung gelangen.

Beim einem Tank-Vorgang, d. h. beim Befüllen eines Fahrzeug- Kraftstofftanks wird naturgemäß Luft aus dem Tank verdrängt, und zwar über eine sog. Tank-Entlüftungsleitung. Ein Teil des beim Tank-Vorgang verdrängten Luftvolumens wird dabei über einen Zweig der Tank- Entlüftungsleitung in den oberen Bereich des Einfüllstutzens, insbesondere in den sog. Fixiertopf eingeleitet. Von dort soll diese mit Kohlenwasserstoffen durchsetzte Luftmasse entweder von einer in der Tank-Zapfpistole vorgesehenen Absaugvorrichtung abgesaugt oder wieder in den Tank "mitgerissen" werden, und zwar von dem aus der Tank-Zapfpistole abgegebenen Kraftstoffstrom. Dies hat den positiven Effekt, dass die beim Betanken des Kraftfahrzeugs aus der Umgebung in den Tank mitgenommene Frischluftmenge reduziert wird. Grundsätzlich soll auf die beschriebene Weise vermieden werden, dass Kohlenwasserstoffdämpfe aus dem Einfüllstutzen bzw. aus dem sog. Fixiertopf in die Umgebung gelangen.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass abhängig von der Geometrie sowie den Abmessungen des Einfüllstutzens nur relativ geringe Luftmengen über die Tank-Entlüftungsleitung in den Fixiertopf bzw. Einfüllstutzen eingebracht werden können. Größere Luftmengen führen dort zu einer unerwünschten Druckerhöhung, die zur Folge haben kann, dass HC-Emissionen in die Umgebung stattfinden.

Hiermit soll daher ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbesserter Einfüllstutzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tank- Entlüftungsleitung mit der Kraftstoff-Strömungsrichtung im Einfüllstutzen im wesentlichen parallel und gleichgerichtet mündet. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass der Druck in einem Fluid eine skalare Größe ist und folglich ungerichtet im Raum wirkt, wohingegen der Impuls, der sich aufgrund von Dynamik ergibt, definiert gerichtet ist. Nun wird bislang der Gasvolumenstrom aus der Tank-Entlüftungsleitung im wesentlichen senkrecht zur Einfüllstutzen-Wand bzw. senkrecht zur Strömungsrichtung des im Einfüllstutzen strömenden Kraftstoffstromes in den Einfüllstutzen eingeleitet. Nachteilig an dieser bisher üblichen Anordnung ist, dass der Impuls des in der Tank-Entlüftungsleitung geführten Gasvolumenstroms hierbei nicht genutzt wird bzw. nicht genutzt werden kann.

Wird hingegen - wie mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen - der durch die Tank-Entlüftungsleitung in den Einfüllstutzen eingeleitete HC- Gasvolumenstrom im wesentlichen parallel sowie gleichgerichtet zur Hauptströmungsrichtung in diesem Einfüllstutzen in Richtung zum Kraftstoff- Tank ausgerichtet, so kann der Impuls des aus der Tank-Entlüftungsleitung austretenden Gasvolumenstroms dazu genutzt werden, dass in diesem Bereich eine Vergrößerung der Saugstrahlwirkung auftritt bzw. dass der in diesem Bereich des Einfüllstutzens (bzw. Fixiertopfes) herrschende Druck reduziert wird. Somit wird sicher vermieden, dass aus diesem Abschnitt heraus HC-Emissionen in die Umgebung erfolgen.

Zusätzlich zur vorgeschlagenen Maßnahme können weitere Maßnahmen zur Beschleunigung der Gasströmung in der Tank-Entlüftungsleitung vorgesehen sein, um den gewünschten Effekt noch weiter zu steigern. So kann die die Tank-Entlüftungsleitung selbst einen Venturi-Querschnitt aufweisen und/oder in einem venturi-artigen Querschnitt des Einfüllstutzens münden.

Die letztgenannten Maßnahmen sind in der beigefügten und im folgenden erläuterten Prinzipskizze eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nicht umgesetzt, jedoch gibt diese Prinzipskizze die vorgeschlagene Anordnung der Tank-Entlüftungsleitung im Einfüllstutzen eines Kfz.'s in einem Längsschnitt gut wieder.

So ist mit der Bezugsziffer 1 der im wesentlichen übliche Einfüllstutzen eines Kfz.-Kraftstofftanks bezeichnet, in welchem eine lediglich symbolhaft dargestellte Tank-Zapfpistole 2 eingeführt werden kann, um aus dieser den nicht dargestellten Kraftstofftank gemäß der Hauptströmungsrichtung 3 mit Kraftstoff zu befüllen. Bekanntermaßen wird hierbei aus dem Kraftstofftank ein Gasvolumenstrom verdrängt, von welchem ein Teil in ein nicht dargestelltes Aktivkohlefilter und der weitere Teil über eine Tank-Entlüftungsleitung 4, von welcher lediglich der Mündungsabschnitt figürlich dargestellt ist, in den Einfüllstutzen 1 eingeleitet wird. Letzteres erfolgt im oberen bzw. äußeren Endbereich des Einfüllstutzens 1 (dem sog. Fixiertopf), um eine nutzbare Saugstrahlwirkung zu erzielen, und dadurch zu verhindern, dass nennenswerte HC-Emissionen in die Umgebung erfolgen.
Wie ersichtlich mündet die Tank-Entlüftungsleitung 4 im wesentlichen parallel sowie gleichgerichtet zur sog. Hauptströmungsrichtung 3 bzw. zur Kraftstoff-Strömungsrichtung im Einfüllstutzen 1. Durch eine einfache Umlenkung um hier 90° in der Tank-Entlüftungsleitung 4 ist diese Maßnahme einfach umsetzbar. Selbstverständlich ist auch eine strömungsgünstigere Gestaltung der Tank-Entlüftungsleitung 4 möglich, wie überhaupt eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Stets kann jedoch der Impuls des aus der Mündungsöffnung 5 der Tank-Entlüftungsleitung 4 austretenden Gasvolumenstromes 6 dazu genutzt werden, den Druck im oberen Bereich des Einfüllstutzens 1 bzw. des sog. Fixiertopfes zu reduzieren, so dass durch den austretende Gasvolumenstrom 6 dort ein gegenüber dem bekannten Stand reduziertes Druckniveau erreicht wird.

Claims

1. Einfüllstutzen (1) eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks mit darin mündender Tank-Entlüftungsleitung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Tank-Entlüftungsleitung (4) mit der Kraftstoff-Strömungsrichtung (3) im Einfüllstutzen (1) im wesentlichen parallel und gleichgerichtet mündet.

2. Einfüllstutzen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Maßnahme zur Beschleunigung der Gasströmung in der Tank-Entlüftungsleitung (4).

3. Einfüllstutzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tank-Entlüftungsleitung (4) einen Venturi-Querschnitt aufweist oder in einem venturi-artigen Querschnitt des Einfüllstutzens (1) mündet.