DE102021112564A1 - Verdunstungsemissionssystem - Google Patents

Verdunstungsemissionssystem Download PDF

Info

Publication number
DE102021112564A1
DE102021112564A1 DE102021112564.2A DE102021112564A DE102021112564A1 DE 102021112564 A1 DE102021112564 A1 DE 102021112564A1 DE 102021112564 A DE102021112564 A DE 102021112564A DE 102021112564 A1 DE102021112564 A1 DE 102021112564A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
vapor
liquid
evap
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102021112564.2A
Other languages
English (en)
Inventor
William L. Villaire
Edward J. Strzelecki
Manoj R. Chaudhari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102021112564A1 publication Critical patent/DE102021112564A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0854Details of the absorption canister
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03504Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03519Valve arrangements in the vent line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/089Layout of the fuel vapour installation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03Fuel tanks
    • B60K15/035Fuel tanks characterised by venting means
    • B60K15/03504Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
    • B60K2015/03514Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems with vapor recovery means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP-System), das Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank sammelt, umfassend einen Behälter für Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter) und eine Kraftstoffdampfleitung, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt, und eine im Kraftstofftank angeordnete Kraftstoffpumpenanordnung. Ein Dampf-Flüssigkeits-Abscheider entfernt HC-Flüssigkraftstoff, der im Kraftstoffdampf suspendiert ist, und führt ihn zu einem HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurück und steht in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung, um den Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter zu fördern.

Description

  • EINLEITUNG
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf ein Emissionskontrollsystem für ein Kraftfahrzeug und insbesondere auf ein Spülsystem für Verdunstungsemissionen für das Emissionskontrollsystem.
  • Die meisten Fahrzeuge, die von einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, umfassen ein Emissionskontrollsystem. Ein Emissionskontrollsystem reduziert die regulierten Emissionen, die mit dem Transport und/oder der Verbrennung von Kraftstoffen auf Basis von Kohlenwasserstoffen (HC) verbunden sind. Emissionskontrollsysteme können sowohl Nachbehandlungssysteme, die Verbrennungsprodukte behandeln, als auch Verdunstungskontrollsysteme (EVAP) umfassen, die HC-beladene Kraftstoffdämpfe auffangen, die durch HC-Flüssigkraftstoffe entstehen, die sich in einem Kraftstofftank und einem Kraftstoffsystem des Fahrzeugs befinden. Heutige Fahrzeuge umfassen Kraftstoffsysteme, die nicht direkt in die Atmosphäre entlüften. Stattdessen entlüften die Kraftstoffsysteme durch einen Behälter zur Kontrolle der Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter), der den Kraftstoffdampf auffängt und seine Abgabe an die Atmosphäre verhindert.
  • EVAP-Behälter enthalten in der Regel Aktivkohle. Kraftstoffdampf, der sich im Kraftstofftank des Fahrzeugs befindet, kann vom Tank durch den EVAP-Behälter geleitet werden, wo die Aktivkohle die im Kraftstoffdampf suspendierten HC-Kraftstoffe absorbiert und speichert. Bei bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs wird Frischluft durch den EVAP-Behälter angesaugt, die den gespeicherten HC-Kraftstoff aus der Aktivkohle herauszieht und dem Verbrennungsmotor zur Verbrennung zuführt. Diese Aktivität regeneriert die Aktivkohle im EVAP-Behälter und bereitet ihn darauf vor, zusätzlichen HC-Kraftstoff aus Kraftstoffdampf zu speichern, der durch Kraftstoff im Kraftstofftank erzeugt wird.
  • Das Betanken eines Fahrzeugs erzeugt eine erhebliche Kraftstoffdampfbelastung im Kraftstofftank, da der in den Kraftstofftank eintretende Flüssigkraftstoff den Kraftstoffdampf verdrängt, der sich über dem Niveau des Flüssigkraftstoffs befindet. Außerdem wird durch den Kraftstoff, der durch die Einfüllleitung in den Tank eintritt, der Kraftstoff im Tank aufgewirbelt, was zu einer höheren als der normalen Menge an suspendiertem HC-Kraftstoff im Kraftstoffdampf führt. Es ist wünschenswert, so viel des suspendierten HC-Kraftstoffs im Kraftstoffdampf wie möglich zu entfernen, bevor der Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter geleitet wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Bei einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst ein Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP-System), das HC-beladenen Kraftstoffdampf (Kraftstoffdampf) aus einem Kraftstofftank sammelt, einen Kraftstofftank, einen Behälter für Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter), eine Kraftstoffdampfleitung, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt, und eine im Kraftstofftank angeordnete Kraftstoffpumpenanordnung. Die Kraftstoffpumpenanordnung umfasst eine Kraftstoffpumpe und einen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider, der einstückig mit der Kraftstoffpumpenanordnung angeordnet ist und HC-Flüssigkraftstoff, der im Kraftstoffdampf suspendiert ist, entfernt und ihn zu einem HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückführt und in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung steht, um den Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter zu fördern.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Abscheider einen Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider ein Abscheidergehäuse, das einen zylindrischen oberen Teil mit einem Dampfeinlass und einem Dampfauslass und einen konischen unteren Teil mit einem Flüssigkraftstoffauslass aufweist. Der Dampfeinlass öffnet sich in den zylindrischen oberen Teil in tangentialer Ausrichtung, um eine Verwirbelung des Kraftstoffdampfes zu bewirken und HC-Flüssigkraftstoff davon zu trennen.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale wird der HC-Flüssigkraftstoff an den Wänden des zylindrischen oberen Teils gesammelt und durch den Flüssigkraftstoffauslass des konischen unteren Teils in das HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückgeführt.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider ferner ein Kraftstoffabsperrsteigrohr, das fluidisch mit dem Dampfeinlass verbunden ist und eine Leitung für den Eintritt des Kraftstoffdampfes in den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider definiert.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Kraftstoffpumpenanordnung eine Drop-in-Pumpe, die durch eine Öffnung im Kraftstofftank in den Kraftstofftank eingebaut ist.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst die Kraftstoffpumpenanordnung ferner eine Montageflanschanordnung, die die Öffnung im Kraftstofftank dichtend verschließt und den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider und die Kraftstoffpumpe darin trägt.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampfauslass eine rohrförmige Verlängerung mit einem darin angeordneten Ventilsitz und einem Kugelventil, das in der rohrförmigen Verlängerung zwischen dem Ventilsitz und einem Ende davon eingeschlossen ist, um das Eindringen von Kraftstoff in die Kraftstoffdampfleitung und den EVAP-Behälter zu verhindern.
  • Bei einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst ein Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP-System), das Kraftstoffdampf aus einem Kraftstofftank sammelt, einen Kraftstofftank, einen Behälter für Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter), eine Kraftstoffdampfleitung, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt, eine in dem Kraftstofftank angeordnete Kraftstoffpumpenanordnung, die eine Kraftstoffpumpe und einen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider umfasst, der den im Kraftstoffdampf suspendierten HC-Flüssigkraftstoff entfernt und ihn zu einem HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückführt und in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung steht, um den Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter zu fördern.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Abscheider einen Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider ein Abscheidergehäuse, das einen zylindrischen oberen Teil mit einem Dampfeinlass und einem Dampfauslass und einen konischen unteren Teil mit einem Flüssigkraftstoffauslass aufweist. Der Dampfeinlass öffnet sich in den zylindrischen oberen Teil in tangentialer Ausrichtung, um eine Verwirbelung des Kraftstoffdampfes zu bewirken und HC-Flüssigkraftstoff davon zu trennen.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale wird der HC-Flüssigkraftstoff an den Wänden des zylindrischen oberen Teils gesammelt und durch den Flüssigkraftstoffauslass des konischen unteren Teils in das HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückgeführt.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider ferner ein Füllabsperrsteigrohr, das fluidisch mit dem Dampfeinlass verbunden ist und eine Leitung für den Eintritt des Kraftstoffdampfes in den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider definiert.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale kann der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider im Inneren des Kraftstofftanks an einer oberen Fläche desselben angebracht sein.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale erstreckt sich eine tankinterne Kraftstoffdampfleitung vom Dampfauslass des Abscheidergehäuses und ist fluidisch mit der Kraftstoffdampfleitung verbunden, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampfauslass eine rohrförmige Verlängerung mit einem darin angeordneten Ventilsitz und einem Kugelventil, das in der rohrförmigen Verlängerung zwischen dem Ventilsitz und einem Ende davon eingeschlossen ist, um das Eindringen von Kraftstoff in die Kraftstoffdampfleitung und den EVAP-Behälter zu verhindern.
  • Bei einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst ein Kraftfahrzeug einen Verbrennungsmotor, der über eine unter Druck stehende Kraftstoffleitung unter Druck stehenden Kraftstoff aus einem Kraftstofftank aufnimmt. Ein Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP-System), das Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank sammelt, umfasst einen Kraftstofftank, einen Behälter für Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter), eine Kraftstoffdampfleitung, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt, und eine Kraftstoffpumpenanordnung, die im Kraftstofftank angeordnet ist. Die Kraftstoffpumpenanordnung umfasst eine Kraftstoffpumpe und einen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider, der einstückig mit der Kraftstoffpumpenanordnung angeordnet ist und HC-Flüssigkraftstoff, der im Kraftstoffdampf suspendiert ist, entfernt und ihn zu einem HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückführt und in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung steht, um den Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter zu fördern.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampf-Flüssigkeits-Abscheider einen Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider, der ein Abscheidergehäuse mit einem zylindrischen oberen Teil, der einen Dampfeinlass und einen Dampfauslass umfasst, und einem konischen unteren Teil mit einem Flüssigkraftstoffauslass aufweist. Der Dampfeinlass öffnet sich in den zylindrischen oberen Teil in tangentialer Ausrichtung, um eine Verwirbelung des Kraftstoffdampfes zu bewirken, die zu einer Trennung des HC-Flüssigkraftstoffs davon führt.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Kraftstoffpumpenanordnung eine Drop-in-Pumpe, die in den Kraftstofftank durch eine Öffnung im Kraftstofftank eingebaut ist und ferner eine Montageflanschanordnung umfasst, die die Öffnung im Kraftstofftank dichtend verschließt und den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider und die Kraftstoffpumpe darin trägt.
  • Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale umfasst der Dampfauslass eine rohrförmige Verlängerung mit einem darin angeordneten Ventilsitz und einem Kugelventil, das in der rohrförmigen Verlängerung zwischen dem Ventilsitz und einem Ende davon eingeschlossen ist, um das Eindringen von Kraftstoff in die Kraftstoffdampfleitung und den EVAP-Behälter zu verhindern.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung leicht ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Details sind nur beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung aufgeführt, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
    • 1 eine Seitenansicht, teilweise in Phantomdarstellung, eines Fahrzeugs mit Merkmalen der Offenbarung zeigt,
    • 2 eine schematische Ansicht eines EVAP-Systems mit Merkmalen der Offenbarung zeigt,
    • 3 eine schematische Ansicht eines Dampf-Flüssigkeits-Abscheiders mit Merkmalen der Offenbarung zeigt,
    • 4 eine Schnittansicht des Dampf-Flüssigkeits-Abscheiders von 3 entlang Linie 4-4 zeigt und
    • 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung des EVAP-Systems mit Merkmalen der Offenbarung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und ist nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder ihren Gebrauch einzuschränken. In den Zeichnungen bezeichnen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale.
  • Ein Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung ist in 1 allgemein bei 10 veranschaulicht. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Karosserie 12 und wird von einer Antriebsmaschine in Form eines Verbrennungsmotors 14 angetrieben. Der Verbrennungsmotor 14 nimmt über eine unter Druck stehende Kraftstoffleitung 20 unter Druck stehenden Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 18 auf. Das Kraftfahrzeug 10 ist außerdem mit Vorderrädern 22 und Hinterrädern 24 gezeigt. Die Vorder- und Hinterräder 22, 24 sind mechanisch mit dem Verbrennungsmotor 14 verbunden, z. B. über ein oder mehrere Getriebe (nicht gezeigt), eine Transaxle (nicht gezeigt) oder dergleichen.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst das Kraftfahrzeug 10 ein Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP-System) 30, 2, das den HC-beladenen Kraftstoffdampf (Kraftstoffdampf) 32 aus dem Fahrzeugtank 18 sammelt, den Kohlenwasserstoff speichert und anschließend zu dem Verbrennungsmotor 14 fördert. Unter nun folgender Bezugnahme auf 2 und weiterer Bezugnahme auf 1 umfasst das EVAP-System 30 den Kraftstofftank 18 und einen Behälter 34 zur Kontrolle der Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter 34), der mit Aktivkohle 36 oder einem anderen geeigneten absorbierenden Material gefüllt sein kann. Die Aktivkohle 36 absorbiert und speichert den Kohlenwasserstoff aus dem Kraftstoffdampf 32, der bei Ereignissen, wie zum Beispiel beim Tanken, aus dem Kraftstofftank 18 übertragen wird. Bei der gezeigten Ausgestaltung umfasst der EVAP-Behälter 34 einen Frischluft- oder Umgebungsluftanschluss 38, einen Kraftstoffdampfeinlass 40 und einen Kraftstoffdampfauslass 42. Der Kraftstoffdampfeinlass steht durch eine Kraftstoffdampfleitung 44, die sich zwischen dem Kraftstofftank 18 und dem EVAP-Behälter 34 erstreckt, in fluidischer Verbindung mit dem Kraftstofftank 18 des Fahrzeugs.
  • Bei einer beispielhaften Ausgestaltung steht der Kraftstoffdampfauslass 42 durch eine Kraftstoffdampfzufuhrleitung 48 in fluidischer Verbindung mit einem Ansaugsystem 16 des Verbrennungsmotors 14. Eine Entlüftungspumpe 50 kann während bestimmter Betriebsphasen des Verbrennungsmotors wirksam sein, um Frischluft 52 über den Frischluftanschluss 38 in und durch den EVAP-Behälter 34 zu saugen. Durch diesen Vorgang wird gespeicherter Kohlenwasserstoff aus der Aktivkohle 36 durch die Kraftstoffdampfzufuhrleitung 48 zum Verbrennungsmotor gezogen und dort verbrannt. Bei diesem Vorgang wird der EVAP-Behälter 34 regeneriert und darauf vorbereitet, zusätzlichen Kohlenwasserstoff aus dem Kraftstoffdampf 32 zu speichern, der anschließend aus dem Kraftstofftank 18 des Fahrzeugs entfernt wird.
  • Bei einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst der Kraftstofftank 18 des Fahrzeugs einen Innenbereich 56, in dem HC-Flüssigkraftstoff 58 gespeichert wird. Der Kraftstoffdampf 32 wird typischerweise im Bereich 60 des Kraftstofftanks 18 oberhalb der Oberfläche des HC-Flüssigkraftstoffs 58 durch Verdampfung und/oder Bewegen des HC-Flüssigkraftstoffs vorliegen. Eine Kraftstoffpumpenanordnung 62 ist im Innenbereich 56 des Kraftstofftanks angeordnet und weist eine Kraftstoffpumpe 63 auf, die dazu ausgelegt ist, in ständigem Kontakt mit dem HC-Flüssigkraftstoff 58 zu stehen. Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung ist die Kraftstoffpumpenanordnung 62 eine Drop-in-Pumpe, die in den Kraftstofftank 18 durch eine Öffnung 64 in einem oberen Teil des Tanks eingebaut ist. Die Kraftstoffpumpenanordnung 62 umfasst ferner eine Montageflanschanordnung 66, die die Kraftstofftanköffnung 64 dichtend verschließt und folglich die Kraftstoffpumpe 63 durch dichtenden Eingriff mit dieser trägt. Andere Kraftstoffpumpenauslegungen, einschließlich solcher, die sich außerhalb des Kraftstofftanks 18 befinden, sind im Rahmen der vorliegenden Offenlegung denkbar. Die Kraftstoffpumpe 63 der Kraftstoffpumpenanordnung 62 ist im normalen Betrieb des Verbrennungsmotors 14 wirksam, um unter Druck stehenden HC-Flüssigkraftstoff 58 über die bereits beschriebene unter Druck stehende Kraftstoffleitung 20 in das Ansaugsystem 16 des Verbrennungsmotors 14 zu fördern.
  • Wie angegeben, kann beim Betanken des Fahrzeugs eine beträchtliche Menge an Kraftstoffdampf 32 im Kraftstoffdampfbereich 60 des Kraftstofftanks 18 des Fahrzeugs erzeugt werden. Wird Flüssigkraftstoff 58 durch die Kraftstoffeinfüllleitung 70 in den Kraftstofftank eingefüllt, wodurch sich der Füllstand des Flüssigkraftstoffs 58 im Tank erhöht, ist der Kraftstoffdampf dem Druck des aufsteigenden Flüssigkraftstoffs ausgesetzt und wird daher gezwungen, den Kraftstoffdampfbereich 60 des Tanks durch die Kraftstoffdampfleitung 44 zu verlassen. Der Kraftstoffdampf durchquert die Leitung und tritt in den EVAP-Behälter ein, wo der Kohlenwasserstoff im Dampf in der Aktivkohle 36 gespeichert wird. Überschüssiger Dampfdruck wird durch den Frischlufteinlass 38 entlassen. Wie hierin angedeutet, kann die Bewegung des Flüssigkraftstoffs 58 im Kraftstofftank 18 aufgrund der Strömung des einströmenden Kraftstoffs über die Kraftstoffeinfüllleitung dazu führen, dass im Kraftstoffdampf 32 mehr HC-Flüssigkraftstoff als normal suspendiert ist. Es ist wünschenswert, so viel des suspendierten HC-Kraftstoffs im Kraftstoffdampf wie möglich zu entfernen, bevor der Kraftstoffdampf über die Kraftstoffdampfleitung 44 zum EVAP-Behälter 34 geleitet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 2, 3 und 4 ist bei einer Ausgestaltung ein Dampf-Flüssigkeits-Abscheider, wie z. B. ein Dampf-Flüssigkeit-Zyklonabscheider 76, einstückig mit der Kraftstoffpumpenanordnung 62 angeordnet und kann HC-Flüssigkraftstoff 58, der im Kraftstoffdampf 32 suspendiert ist, entfernen und ihn in das HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks 18 zurückführen. Der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider 76 umfasst ein Abscheidergehäuse 78 mit einem Dampfeinlass 80, einem Dampfauslass 82 und einem Flüssigkraftstoffauslass 84. Bei einer Ausgestaltung umfasst das Abscheidergehäuse 78 einen zylindrischen oberen Teil 86 und einen konischen unteren Teil 88. Der zylindrische obere Teil 86 umfasst den Dampfeinlass 80, der dazu ausgelegt ist, sich mit dem oberen Teil in einer tangentialen Ausrichtung zu schneiden oder in diesen zu münden, wie in 4 veranschaulicht. Bei einer Ausgestaltung kann der Dampfeinlass fluidisch mit einem Füllabsperrsteigrohr 90 verbunden sein, das sich von diesem nach au-ßen und in Richtung des HC-Flüssigkraftstoffreservoirs 58 im Kraftstofftank 18 erstreckt. Durch das Steigrohr 90 tritt der Kraftstoffdampf 32 in den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider 76 ein, wie hierin weiter beschrieben. Der Dampfauslass 82 des Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheiders 76 steht in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung 44, die sich vom Kraftstoffdampfeinlass 40 des EVAP-Behälters 34 erstreckt, und der Flüssigkraftstoffauslass 84 steht in Verbindung mit dem Kraftstoffdampfbereich 60 des Kraftstofftanks 18.
  • Wie hierin beschrieben, ist es im Betrieb des EVAP-Systems 30 wünschenswert, so viel flüssigen Kohlenwasserstoff wie möglich aus dem Kraftstoffdampf 32 zu entfernen, bevor dieser in den EVAP-Behälter 34 eingeleitet wird. Bei einem Beispiel wird beim Betanken durch die Bewegung des HC-Flüssigkraftstoffs 58 und den steigenden Kraftstofffüllstand im Kraftstofftank 18 bewirkt, dass überschüssiger HC-Kraftstoff 58 in dem Kraftstoffdampf 32 suspendiert wird. Der zunehmende Druck im Kraftstofftank, der aus dem steigenden Kraftstofffüllstand im Kraftstofftank resultiert, bewegt den Kraftstoffdampf in und durch das Steigrohr 90, wo er tangential in den zylindrischen oberen Teil 86 des Abscheidergehäuses 78 des Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheiders 76 austritt. Wie in 4 veranschaulicht, bewirkt der tangentiale Eintritt des Kraftstoffdampfes 32 in den zylindrischen oberen Teil 86 des Abscheidergehäuses 78 eine Verwirbelung des Kraftstoffdampfes, was zu einer Trennung des HC-Flüssigkraftstoffes 58 von dem Dampf 32 führt. Der HC-Flüssigkraftstoff sammelt sich an der Wand des Abscheidergehäuses 78 und fließt durch den konischen unteren Teil 88 ab und durch den Flüssigkraftstoffauslass 84 zurück in das Flüssigkraftstoffreservoir im Kraftstofftank. Der Kraftstoffdampf 32 (nun von überschüssigem HC-Flüssigkraftstoff befreit) tritt aus dem Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider 76 durch den Dampfauslass 82 aus und wird durch die Kraftstoffdampfleitung 44 zum EVAP-Behälter 34 transportiert.
  • Bei einer Ausgestaltung unterbricht das Füllabsperrsteigrohr 90 die Kraftstoffzufuhr in den Kraftstofftank 18, wenn der HC-Flüssigkraftstoff 58 einen vollen Füllstand erreicht. Erreicht der Füllstand des Flüssigkraftstoffs den Einlass 92 des Füllabsperrsteigrohrs, blockiert er den Austritt des Kraftstoffdampfs 32 aus dem Kraftstofftank 18 und bewirkt einen Druckanstieg im Tank. Der Druckanstieg wirkt auf die Zapfpistole der Tankstelle (nicht abgebildet) in bekannter Weise, um zu signalisieren, dass der Kraftstofftank voll ist; dies führt zu einer Beendigung der Kraftstoffzufuhr in den Kraftstofftank 18.
  • Bei einer Ausgestaltung kann der Dampfauslass 82 des Abscheidergehäuses eine rohrförmige Verlängerung 94 mit einem darin angeordneten Ventilsitz 96 umfassen. Ein Kugelventil 98 ist in der rohrförmigen Verlängerung zwischen dem Ventilsitz 96 und dem Ende 100 desselben eingeschlossen. Das Kugelventil 98 und der Ventilsitz 96 wirken zusammen, um im Falle eines Überschlags des Fahrzeugs das Eindringen von Kraftstoff in die Kraftstoffdampfleitung 44 und den EVAP-Behälter 34 zu verhindern. Sollte der Kraftstofftank 18 bei einem Überschlag des Fahrzeugs auf den Kopf gestellt werden, sitzt das Kugelventil 98 am Ventilsitz 96, um den Durchfluss von HC-Flüssigkraftstoff durch die rohrförmige Verlängerung zu verhindern.
  • Unter nun folgender Bezugnahme auf 5 kann es bei einer Ausgestaltung notwendig sein, den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider 76 im Kraftstofftank 18 entfernt von der Kraftstoffpumpenanordnung 62 einzubauen. In einem solchen Fall kann der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider im Inneren des Kraftstofftanks an einer oberen Fläche (d. h. oben) 106 befestigt werden. Eine tankinterne Kraftstoffdampfleitung 108 erstreckt sich vom Dampfauslass 82 des Abscheidergehäuses 78 und ist fluidisch mit der Kraftstoffdampfleitung 44 verbunden, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter 34 erstreckt. Bei einer Ausgestaltung befindet sich die fluidische Verbindung zwischen der tankinternen Kraftstoffdampfleitung 108 und der Kraftstoffdampfleitung 44 an der Montageflanschanordnung 66 der Kraftstoffpumpenanordnung 62, um die erforderlichen Öffnungen im Kraftstofftank zu minimieren. Der Betrieb des EVAP-Systems 30 bleibt bei dieser Auslegung im Wesentlichen derselbe wie hierin beschrieben.
  • Während die obige Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausgestaltungen beschrieben wurde, ist es unter Fachleuten bekannt, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und gleichwertige Elemente ersetzt werden können, ohne vom Anwendungsbereich abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne vom wesentlichen Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die besonderen Ausgestaltungen beschränkt sein, sondern alle Ausgestaltungen umfassen, die in ihren Umfang fallen.

Claims (10)

  1. Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP-System), das HC-beladenen Kraftstoffdampf (Kraftstoffdampf) aus einem Kraftstofftank sammelt, umfassend: einen Kraftstofftank, einen Behälter für Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter), eine Kraftstoffdampfleitung, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt, und eine im Kraftstofftank angeordnete Kraftstoffpumpenanordnung, die Folgendes umfasst: eine Kraftstoffpumpe und einen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider, der einstückig mit der Kraftstoffpumpenanordnung angeordnet ist und HC-Flüssigkraftstoff, der im Kraftstoffdampf suspendiert ist, entfernt und ihn zu einem HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückführt und in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung steht, um den Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter zu fördern.
  2. EVAP-System nach Anspruch 1, wobei der Dampf-Flüssigkeits-Abscheider einen Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider umfasst.
  3. EVAP-System nach Anspruch 2, wobei der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider ein Abscheidergehäuse, das einen zylindrischen oberen Teil mit einem Dampfeinlass und einem Dampfauslass und einen konischen unteren Teil mit einem Flüssigkraftstoffauslass aufweist, umfasst, wobei der Dampfeinlass in den zylindrischen oberen Abschnitt in einer tangentialen Ausrichtung mündet, um eine Verwirbelung des Kraftstoffdampfes zu bewirken und HC-Flüssigkraftstoff davon zu trennen.
  4. EVAP-System nach Anspruch 3, wobei sich der HC-Flüssigkraftstoff an den Wänden des zylindrischen oberen Teils sammelt und durch den Flüssigkraftstoffauslass des konischen unteren Teils zum HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückgeführt wird.
  5. EVAP-System nach Anspruch 3, wobei der Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider ferner ein Kraftstoffabsperrsteigrohr umfasst, das fluidisch mit dem Dampfeinlass verbunden ist und eine Leitung für den Eintritt des Kraftstoffdampfes in den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider definiert.
  6. EVAP-System nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffpumpenanordnung eine Drop-in-Pumpe ist, die durch eine Öffnung im Kraftstofftank in den Kraftstofftank eingebaut ist.
  7. EVAP-System nach Anspruch 6, wobei die Kraftstoffpumpenanordnung ferner eine Montageflanschanordnung umfasst, die die Öffnung im Kraftstofftank dichtend verschließt und den Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider und die Kraftstoffpumpe darin trägt.
  8. EVAP-System nach Anspruch 3, wobei der Dampfauslass eine rohrförmige Verlängerung mit einem darin angeordneten Ventilsitz und einem Kugelventil umfasst, das in der rohrförmigen Verlängerung zwischen dem Ventilsitz und einem Ende davon eingeschlossen ist, um das Eindringen von Kraftstoff in die Kraftstoffdampfleitung und den EVAP-Behälter zu verhindern.
  9. Kraftfahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor, der über eine unter Druck stehende Kraftstoffleitung unter Druck stehenden Kraftstoff aus einem Kraftstofftank aufnimmt, und ein Verdunstungsemissionskontrollsystem (EVAP), das Kraftstoffdampf aus dem Kraftstofftank sammelt, umfassend: einen Kraftstofftank, einen Behälter für Verdunstungsemissionen (EVAP-Behälter), eine Kraftstoffdampfleitung, die sich zwischen dem Kraftstofftank und dem EVAP-Behälter erstreckt, und eine im Kraftstofftank angeordnete Kraftstoffpumpenanordnung, die Folgendes umfasst: eine Kraftstoffpumpe und einen Dampf-Flüssigkeits-Abscheider, der einstückig mit der Kraftstoffpumpenanordnung angeordnet ist und HC-Flüssigkraftstoff, der im Kraftstoffdampf suspendiert ist, entfernt und ihn zu einem HC-Flüssigkraftstoffreservoir des Kraftstofftanks zurückführt und in fluidischer Verbindung mit der Kraftstoffdampfleitung steht, um den Kraftstoffdampf zum EVAP-Behälter zu fördern.
  10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Dampf-Flüssigkeits-Abscheider einen Dampf-Flüssigkeits-Zyklonabscheider umfasst, der ein Abscheidergehäuse beinhaltet, das einen zylindrischen oberen Teil mit einem Dampfeinlass und einem Dampfauslass und einen konischen unteren Teil mit einem Flüssigkraftstoffauslass aufweist, wobei der Dampfeinlass in den zylindrischen oberen Abschnitt in einer tangentialen Ausrichtung mündet, um eine Verwirbelung des Kraftstoffdampfes zu bewirken, was zu einer Trennung des HC-Flüssigkraftstoffs davon führt.
DE102021112564.2A 2020-10-09 2021-05-14 Verdunstungsemissionssystem Withdrawn DE102021112564A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202017066953A 2020-10-09 2020-10-09
US17/066953 2020-10-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021112564A1 true DE102021112564A1 (de) 2022-04-14

Family

ID=80818267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021112564.2A Withdrawn DE102021112564A1 (de) 2020-10-09 2021-05-14 Verdunstungsemissionssystem

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114320673A (de)
DE (1) DE102021112564A1 (de)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5413137A (en) * 1994-02-14 1995-05-09 Borg-Warner Automotive, Inc. Fuel vapor vent assembly with liquid trap
US5881698A (en) * 1997-12-01 1999-03-16 Walbro Corporation Fuel pump with regulated output
US6311675B2 (en) * 1999-04-28 2001-11-06 Walbro Corporation Vent valve and fuel pump module
US20030094458A1 (en) * 2001-11-19 2003-05-22 Sharon Elizabeth Beyer Fuel delivery module cover assembly
DE10209491A1 (de) * 2002-03-05 2003-09-18 Ti Automotive Technology Ct Gm Kraftstoffbehälter mit Entlüftungssystem
US6675779B2 (en) * 2002-06-13 2004-01-13 Stant Manufacturing Inc. Dual float valve for fuel tank vent with liquid carryover filter
EP1488947A3 (de) * 2003-06-16 2005-06-15 Stant Manufacturing Inc. Belüftungssystem für Kraftstofftank mit Filter für Flüssigbrennstoff
US7631635B2 (en) * 2007-06-01 2009-12-15 Ti Automotive Technology Center Gmbh Liquid separator and vented fuel tank arrangement
US9428043B2 (en) * 2013-11-07 2016-08-30 Fca Us Llc Liquid vapor separator drain valve

Also Published As

Publication number Publication date
CN114320673A (zh) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1381529B1 (de) Kraftstoffbehälter
DE19954541C2 (de) Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Kraftstoffbehälters
DE102008025304A1 (de) Flüssigkeitsabscheider und entlüftete Kraftstofftankanordnung
DE4410597C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Emissionsminderung an Atmungsleitungen von Lagertanks
DE60203676T2 (de) Kontrolle der Belüftung des Brandstofftanks während der Betankung
DE19859117A1 (de) Kraftstoffanlage zum Reduzieren von Kraftstoffdampf
DE102020126972A1 (de) System zur kontrolle der verdunstungsemissionen
DE19802078B4 (de) Kraftfahrzeugtank
DE102007016765B4 (de) Verfahren zum Entleeren eines flüssigen Kraftstoff zurückhaltenden Kraftstoffauffanggefäßes einer Tankentlüftungsanlage und Tankentlüftungsanlage
DE102010045341B4 (de) Verfahren zum Füllen eines Kraftstofftanks
DE102018108363A1 (de) Spülsystem für einen verdunstungsemissionskontrollbehälter
DE10225327A1 (de) Verfahren zum Druck- und Gasvolumenausgleich bei einem Kraftstoffbehälter sowie Kraftstoffbehälter
DE112007001857B4 (de) Dampfeinschlußkanister für ein Dampfdruck-Managementsystem
DE602004002041T3 (de) Kraftstoffpumpenmodul mit einer Entlüftungssammelleitung
DE10238237A1 (de) Kammerentleerungseinrichtung
DE102014222632A1 (de) Aktives Spülpumpensystemmodul für ein Verdampfungs-Emissionssteuersystem
DE102021112564A1 (de) Verdunstungsemissionssystem
DE4102961A1 (de) Tankanordnung fuer ein kraftfahrzeug
DE10064592A1 (de) Entlüftungseinrichtung
DE102004030911B4 (de) Tankentlüftungssystem und zugehöriges Betriebsverfahren
AT411594B (de) Verfahren und vorrichtung zur reduktion von kohlenwasserstoffemissionen
DE102006024328B4 (de) Geschlossener Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs
WO2014044245A2 (de) Tankentlüftungssystem für ein kraftfahrzeug
DE3725773C2 (de)
DE19916172C2 (de) Kolben-Nachverdichter

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02M0025080000

Ipc: B60K0015035000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee