DE10049537B4

DE10049537B4 - Fuel tank ventilation system

Info

Publication number: DE10049537B4
Application number: DE10049537A
Authority: DE
Inventors: Dirk Bartz; Frank Rohde; Christof Schmidt
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 2000-10-07
Filing date: 2000-10-07
Publication date: 2011-05-05
Anticipated expiration: 2020-10-08
Also published as: DE10049537A1

Abstract

Kraftstofftank-Entlüftungsanlage eines Verbrennungsmotors (2), mit einem Adsorptionsfilter (7), das Aktivkohlepartikel als Adsorptionsmittel enthält, das einerseits einen ersten Anschluss (8) aufweist, mit dem das Adsorptionsfilter (7) an einen Kraftstofftank (3) und/oder an den Verbrennungsmotor (2) anschließbar ist, und das andererseits einen zweiten Anschluss (10) aufweist, mit dem das Adsorptionsfilter (7) an eine mit der Atmosphäre (12) kommunizierende Entlüftungsleitung (11) angeschlossen ist, wobei in der Entlüftungsleitung (11) ein Zusatzadsorptionsfilter (14) angeordnet ist, das Aktivkohlepartikel als Adsorptionsmittel enthält, wobei das Zusatzadsorptionsfilter (14) so ausgebildet ist, dass seine Regenerationszeit kürzer ist als die Regenerationszeit des Adsorptionsfilters (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohlepartikel des Zusatzadsorptionsfilters (14) kleiner sind als die Aktivkohlepartikel des Adsorptionsfilters (7).Fuel tank venting system of an internal combustion engine (2), comprising an adsorption filter (7) containing activated carbon particles as adsorbent, on the one hand a first port (8), with which the adsorption filter (7) to a fuel tank (3) and / or to the Combustion engine (2) can be connected, and on the other hand, a second port (10) with which the adsorption filter (7) to a communicating with the atmosphere (12) vent line (11) is connected, wherein in the vent line (11) an additional adsorption filter (14) is arranged, which contains activated carbon particles as adsorbent, wherein the Zusatzadsorptionsfilter (14) is formed so that its regeneration time is shorter than the regeneration time of the adsorption filter (7), characterized in that the activated carbon particles of the Zusatzadsorptionsfilters (14) are smaller than the activated carbon particles of the adsorption filter (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofftank-Entlüftungsanlage eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel tank ventilation system of an internal combustion engine with the features according to the preamble of claim 1.

Eine Kraftstofftank-Entlüftungsanlage ist beispielsweise aus der DE 196 23 740 A1 bekannt und besitzt ein Adsorptionsfilter, das einerseits einen Anschluss aufweist, mit dem es an einen Kraftstofftank anschließbar ist, und einen weiteren Anschluss aufweist, mit dem es an den Verbrennungsmotor anschließbar ist. Andererseits verfügt das Adsorptionsfilter außerdem über einen Anschluss, mit dem es an eine mit der Atmosphäre kommunizierende Entlüftungsleitung angeschlossen ist.A fuel tank venting system is for example from the DE 196 23 740 A1 known and has an adsorption filter, on the one hand has a connection with which it can be connected to a fuel tank, and has a further connection, with which it is connectable to the engine. On the other hand, the adsorption filter also has a port with which it is connected to a vent line communicating with the atmosphere.

Eine gattungsgemäße Kraftstofftank-Entlüftungsanlage ist durch die US 5,647,332 A bekannt.A generic fuel tank venting system is through the US 5,647,332 A known.

Jeder Kraftstofftank benötigt eine Entlüftungsleitung, um bei einer Erwärmung oder bei einer Abkühlung des Kraftstoffes sowie der Kraftstoffgase im Kraftstofftank einen Druckausgleich durchführen zu können. Die gattungsgemäßen Kraftstofftank-Entlüftungsanlagen werden dazu verwendet, eine Emission der Kraftstoffgase in die Umgebung durch die Entlüftungsleitung zu reduzieren. Um vom Kraftstofftank in die Umgebung zu gelangen, müssen die Kraftstoffgase das Adsorptionsfilter, das beispielsweise Aktivkohlepartikel als Adsorptionsmittel enthält, durchströmen, wobei die Kraftstoffgase adsorbiert werden und nicht in die Umgebung gelangen. Während des Betriebs des Verbrennungsmotors wird zumindest ein Teil der für die Verbrennung benötigten Frischluft durch die Entlüftungsleitung und somit durch das Adsorptionsfilter angesaugt, wobei die im Adsorptionsmittel gespeicherten Kraftstoffgase wieder freigesetzt werden. Dementsprechend wird das Adsorptionsfilter beim Betrieb des Verbrennungsmotors allmählich regeneriert.Each fuel tank requires a vent line to provide pressure equalization upon heating or cooling of the fuel and fuel gases in the fuel tank. The generic fuel tank venting systems are used to reduce emissions of the fuel gases into the environment through the vent line. To get from the fuel tank into the environment, the fuel gases must flow through the adsorption filter, which contains, for example, activated carbon particles as an adsorbent, whereby the fuel gases are adsorbed and do not get into the environment. During operation of the internal combustion engine, at least a portion of the fresh air required for combustion is sucked through the vent line and thus through the adsorption filter, the fuel gases stored in the adsorbent being released again. Accordingly, the adsorption filter is gradually regenerated during operation of the internal combustion engine.

Um das Adsorptionsfilter vollständig zu regenerieren, ist in Abhängigkeit des jeweiligen Beladungszustandes eine relativ große Betriebszeit des Verbrennungsmotors erforderlich, da ein solches Adsorptionsfilter eine relativ große Speicherkapazität besitzen kann. Insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, dessen Verbrennungsmotor mit einer gattungsgemäßen Kraftstofftank-Entlüftungsanlage ausgestattet ist, kann es zum Beispiel im Stadtverkehr dazu kommen, dass das Aktivkohlefilter in den relativ langen Stillstandszeiten des Verbrennungsmotors und hohen Umgebungstemperaturen stärker beladen wird als es in den relativ kurzen Betriebszeiten des Verbrennungsmotors entladen werden kann. Dies führt dazu, dass das Adsorptionsfilter allmählich seine Speichergrenze erreicht. Sobald diese Speichergrenze überschritten ist, können Kraftstoffdämpfe in die Umgebung austreten. Auch bei einer teilweisen Beladung des Adsorptionsfilters kann es aufgrund von Ausgleichsvorgängen im Inneren des Adsorptionsfilters zu Emissionen von Kraftstoffdämpfen an die Umgebung kommen.In order to completely regenerate the adsorption filter, a relatively long operating time of the internal combustion engine is required, depending on the respective loading state, since such an adsorption filter can have a relatively large storage capacity. In particular, in a motor vehicle whose internal combustion engine is equipped with a generic fuel tank ventilation system, it may happen, for example, in city traffic that the activated carbon filter is loaded more heavily in the relatively long downtimes of the engine and high ambient temperatures than in the relatively short operating times of the internal combustion engine can be unloaded. This causes the adsorption filter to gradually reach its storage limit. Once this storage limit is exceeded, fuel vapors may leak into the environment. Even with a partial loading of the adsorption filter, emissions of fuel vapors to the environment may occur due to equalization processes in the interior of the adsorption filter.

Die vorliegende Erfindung soll die durch natürliche Ausgleichsvorgänge, insbesondere bei Temperatureinwirkung, entstehenden Emissionen von Kraftstoffgasen an die Umgebung reduzieren.The present invention is intended to reduce the emissions of fuel gases to the environment resulting from natural balancing processes, in particular under the effect of temperature.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Kraftstofftank-Entlüftungsanlage mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This problem is inventively achieved by a fuel tank venting system with the features of claim 1.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in der Entlüftungsleitung zwischen der Umgebung und dem Adsorptionsfilter ein Zusatzadsorptionsfilter anzuordnen, das so ausgebildet ist, dass es im Betrieb des Verbrennungsmotors innerhalb kurzer Zeit regenerierbar ist. Durch eine geeignete Dimensionierung kann dieses Zusatzadsorptionsfilter so ausgestaltet werden, dass einerseits seine Speicherkapazität für eine vorbestimmte, relativ lange Stillstandszeit des Verbrennungsmotors ausreicht und dass andererseits eine vorbestimmte, relativ kurze Betriebszeit des Verbrennungsmotors für eine im wesentlichen vollständige Regeneration des Zusatzadsorptionsfilters genügt.The invention is based on the general idea to arrange in the vent line between the environment and the adsorption an Zusatzadsorptionsfilter, which is designed so that it can be regenerated within a short time during operation of the internal combustion engine. By appropriate dimensioning, this Zusatzadsorptionsfilter can be designed so that on the one hand its storage capacity sufficient for a predetermined, relatively long downtime of the engine and on the other hand satisfies a predetermined, relatively short operating time of the internal combustion engine for a substantially complete regeneration of Zusatzadsorptionsfilters.

Um auch bei einer möglichst kurzen Regenerationszeit eine möglichst hohe Speicherkapazität für das Zusatzadsorptionsfilter zu gewährleisten, werden erfindungsgemäß als Adsorptionsmittel Aktivkohlepartikel verwendet. Diese Aktivkohlepartikel haben im Unterschied zu einem monolithischen Adsorptionskörper eine deutlich größere Oberfläche und somit eine deutlich größere Speicherkapazität.In order to ensure the highest possible storage capacity for the Zusatzadsorptionsfilter even with the shortest possible regeneration time, activated carbon particles are used according to the invention as an adsorbent. In contrast to a monolithic adsorption body, these activated carbon particles have a significantly larger surface area and thus a significantly larger storage capacity.

Bei dem oben beschriebenen typischen Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors im Stadtverkehr eines damit ausgestatteten Fahrzeuges wirkt sich die Erfindung wie folgt aus:
Die Speicherkapazität des Zusatzadsorptionsfilters ist so gewählt, dass sie bei beladenem Adsorptionsfilter ausreicht, die aus diesem austretenden Kraftstoffdämpfe bei den typischen, relativ langen Stillstandszeiten des Verbrennungsmotors weitestgehend zu adsorbieren. Während einer nachfolgenden, typischen, relativ kurzen Betriebsphase des Verbrennungsmotors kann das Zusatzadsorptionsfilter aufgrund seiner Auslegung regelmäßig vollständig regeneriert werden, so dass für die nächste Stillstandszeit regelmäßig wieder die volle Speicherkapazität des Zusatzadsorptionsfilters zur Verfügung steht.In the above-described typical performance of the internal combustion engine in city traffic of a vehicle equipped with this invention, the invention has the following effects:
The storage capacity of the Zusatzadsorptionsfilters is chosen so that it is sufficient with loaded adsorption filter to adsorb from this leaking fuel vapors in the typical, relatively long downtime of the engine as far as possible. During a subsequent, typical, relatively short operating phase of the internal combustion engine, the additional adsorption filter can be regularly completely regenerated due to its design, so that the full storage capacity of the additional adsorption filter is regularly available again for the next downtime.

Das (Haupt-)Adsorptionsfilter enthält Aktivkohlepartikel als Adsorptionsmittel. Die Aktivkohlepartikel des Zusatzadsorptionsfilters sind kleiner als die Aktivkohlepartikel des Adsorptionsfilters. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass einerseits in einem relativ kleinen durchströmbaren Querschnitt eine relativ hohe Dichte und somit Oberfläche der Aktivkohlepartikel erzielbar ist. Andererseits beruht diese Weiterbildung auf der Erkenntnis, dass die Regenerationszeit der Aktivkohlepartikel mit abnehmendem Durchmesser abnimmt.The (main) adsorption filter contains activated carbon particles as adsorbent. The activated carbon particles of the additional adsorption filter are smaller than the activated carbon particles of the adsorption filter. By this measure it is achieved that on the one hand in a relatively small flow-through cross-section, a relatively high density and thus surface of the activated carbon particles can be achieved. On the other hand, this development is based on the finding that the regeneration time of the activated carbon particles decreases with decreasing diameter.

Damit das Zusatzadsorptionsfilter eine kürzere Regenerationszeit als das (Haupt-)Adsorptionsfilter aufweist, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der größte durchströmbare Querschnitt des Zusatzadsorptionsfilters kleiner als der größte durchströmbare Querschnitt des (Haupt-)Adsorptionsfilters. Diese Dimensionierung hat zur Folge, dass im Zusatzadsorptionsfilter größere Strömungsgeschwindigkeiten herrschen als im Adsorptionsfilter. Die größeren Strömungsgeschwindigkeiten ermöglichen dann eine raschere Desorption der gespeicherten Kraftstoffgase. Es ist klar, dass zur Erzielung einer möglichst kurzen Regenerationszeit einerseits die durchströmbaren Querschnitte des Zusatzadsorptionsfilters deutlich kleiner sind als die durchströmbaren Querschnitte des Adsorptionsfilters. Andererseits ist auch klar, dass das Zusatzadsorptionsfilter dann außerdem eine deutlich geringere Speicherfähigkeit als das Adsorptionsfilter besitzt. Beispielsweise ist die Menge an Adsorptionsmittel im Zusatzadsorptionsfilter deutlich geringer als im Adsorptionsfilter.In order for the additional adsorption filter to have a shorter regeneration time than the (main) adsorption filter, in a preferred embodiment, the largest flowable cross section of the additional adsorption filter is smaller than the largest permeable cross section of the (main) adsorption filter. As a result of this dimensioning, the flow rates in the additional adsorption filter are greater than in the adsorption filter. The higher flow rates then allow faster desorption of the stored fuel gases. It is clear that to achieve the shortest possible regeneration time, on the one hand, the flow-through cross sections of the additional adsorption filter are significantly smaller than the cross-sections through which the adsorption filter can flow. On the other hand, it is also clear that the Zusatzadsorptionsfilter then also has a much lower storage capacity than the adsorption filter. For example, the amount of adsorbent in the additional adsorption filter is significantly lower than in the adsorption filter.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das Zusatzadsorptionsfilter ein Aktivkohlevlies enthalten, das die Aktivkohlepartikel aufweist. Durch diese Maßnahme wird die Herstellung eines derartigen Zusatzadsorptionsfilters erheblich vereinfacht, da derartige Aktivkohlevliese relativ leicht handhabbar sind. Eine derartige Ausführungsform hat außerdem den besonderen Vorteil, dass ein zusätzliches Luftfilter entfallen kann, das bei herkömmlichen Kraftstofftank-Entlüftungsanlagen in der Entlüftungsleitung angebracht werden muss, um beim Regenerieren des Adsorptionsfilters einen Schmutzeintrag in das Adsorptionsfilter zu verhindern.In a particularly advantageous embodiment, the additional adsorption filter may comprise an activated carbon nonwoven comprising the activated carbon particles. By this measure, the production of such Zusatzadsorptionsfilters is considerably simplified, since such activated carbon nonwovens are relatively easy to handle. Such an embodiment also has the particular advantage of eliminating the need for an additional air filter which must be installed in the vent line in conventional fuel tank venting systems to prevent the entry of dirt into the adsorption filter upon regeneration of the adsorption filter.

Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann das Zusatzadsorptionsfilter unter Ausbildung eines Abstandes zum Adsorptionsfilter in der Entlüftungsleitung angeordnet sein, wodurch die Zeit, bis die aus dem Adsorptionsfilter austretenden Kraftstoffgase durch Diffusion bis zum Zusatzadsorptionsfilter gelangen, vergrößert wird.According to another embodiment, the Zusatzadsorptionsfilter can be arranged to form a distance to the adsorption in the vent line, whereby the time until the exiting from the adsorption fuel gases pass through diffusion to the Zusatzadsorptionsfilter is increased.

Für die Anordnung des Aktivkohlevlieses im Zusatzadsorptionsfilter gibt es grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten. Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform, bei der das Aktivkohlevlies um eine koaxial zur Durchströmungsrichtung verlaufende Achse aufgerollt ist. Eine derartige Vorgehensweise vereinfacht die Herstellung des Zusatzadsorptionsfilters, da diese Ausführungsform mit relativ wenig Verschnitt auskommt. Außerdem kann das aufgerollte Aktivkohlevlies besonders leicht in ein zylindrisches Gehäuse des Zusatzadsorptionsfilters eingeführt werden.There are basically different possibilities for the arrangement of the activated carbon nonwoven in the additional adsorption filter. However, preference is given to an embodiment in which the activated carbon fleece is rolled up around an axis extending coaxially to the flow direction. Such a procedure simplifies the production of Zusatzadsorptionsfilters, since this embodiment manages with relatively little waste. In addition, the rolled-up activated carbon nonwoven fabric can be particularly easily introduced into a cylindrical housing of the Zusatzadsorptionsfilters.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the device according to the invention will become apparent from the subclaims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained not only in the particular combination given, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstofftank-Entlüftungsanlage, 1 a circuit diagram-like schematic diagram of a fuel tank venting system according to the invention,

2 einen Längsschnitt durch ein Zusatzadsorptionsfilter nach der Erfindung und 2 a longitudinal section through a Zusatzadsorptionsfilter according to the invention and

3 einen Längsschnitt durch ein aufgerolltes Aktivkohlevlies nach der Erfindung. 3 a longitudinal section through a rolled-up activated carbon nonwoven according to the invention.

Entsprechend 1 kommt eine erfindungsgemäße Kraftstofftank-Entlüftungsanlage 1 bei einem Verbrennungsmotor 2 zum Einsatz, der beispielsweise in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, enthalten ist. Für diesen Verbrennungsmotor 2 ist ein Kraftstofftank 3 vorgesehen. Eine Kraftstoffversorgung des Verbrennungsmotors 2 ist in 1 mit einer Leitung 4 symbolisiert, wobei beispielsweise Bestandteile einer Einspritzeinrichtung oder dergleichen hier zur Wahrung der Übersichtlichkeit weggelassen sind.Corresponding 1 comes a fuel tank venting system according to the invention 1 in an internal combustion engine 2 used, which is included for example in a motor vehicle, not shown, in particular passenger cars. For this internal combustion engine 2 is a fuel tank 3 intended. A fuel supply of the internal combustion engine 2 is in 1 with a line 4 symbolizes, for example, components of an injection device or the like are omitted here for the sake of clarity.

Der Kraftstofftank 3 weist eine Druckausgleichsleitung 5 auf, die mit einer Ansaugleitung 6 kommuniziert. Diese Ansaugleitung 6 verbindet einen nicht näher gezeigten Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors 2 mit einem ersten Anschluss 8 eines Adsorptionsfilters 7. In der Ansaugleitung 6 ist zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Verbindung mit der Druckausgleichsleitung 5 ein Ventil 9 angeordnet, mit dem die Ansaugleitung 6 gesperrt werden kann.The fuel tank 3 has a pressure equalization line 5 on that with a suction line 6 communicated. This intake pipe 6 connects a not shown in detail intake of the engine 2 with a first connection 8th an adsorption filter 7 , In the intake pipe 6 is between the internal combustion engine 2 and the connection to the pressure equalization line 5 a valve 9 arranged, with which the suction line 6 can be locked.

An einem zweiten Anschluss 10 ist das Adsorptionsfilter 7 mit einer Entlüftungsleitung 11 verbunden, die mit einer atmosphärischen Umgebung 12 des Verbrennungsmotors 2 bzw. des damit ausgestatteten Fahrzeuges kommuniziert. In dieser Entlüftungsleitung 11 ist unter Ausbildung eines durch eine geschweifte Klammer symbolisierten Abstandes 13 ein Zusatzadsorptionsfilter 14 angeordnet. Erfindungsgemäß ist dieses Zusatzadsorptionsfilter 14 so ausgebildet, dass seine Regenerationszeit kürzer ist als die Regenerationszeit des Adsorptionsfilters 7. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein größter durchströmbarer Querschnitt 15 des Zusatzadsorptionsfilters 14 kleiner ist als ein größter durchströmbarer Querschnitt 16 des Adsorptionsfilters 7. Auf diese Weise herrscht im Zusatzadsorptionsfilter 14 beim Regenerationsbetrieb zwangsläufig eine größere Strömungsgeschwindigkeit als im Adsorptionsfilter 7. Vorzugsweise besitzt das Zusatzadsorptionsfilter 14 entlang seiner gesamten Länge stets einen Querschnitt, der kleiner ist als der kleinste Querschnitt des Adsorptionsfilters 7. Für die Erzielung einer relativ kurzen Regenerationszeit ist es wichtig, dass das Zusatzadsorptionsfilter 14 durch seine Geometrie bzw. durch seinen Aufbau beim Regenerationsbetrieb einen größeren Volumenstrom pro Adsorptionsmittelmenge aufweist als das Adsorptionsfilter 7. At a second connection 10 is the adsorption filter 7 with a vent line 11 connected with an atmospheric environment 12 of the internal combustion engine 2 or of the vehicle equipped with it. In this vent line 11 is to form a distance symbolized by a curly bracket 13 an additional adsorption filter 14 arranged. According to the invention, this additional adsorption filter 14 designed so that its regeneration time is shorter than the regeneration time of the adsorption filter 7 , This can be realized, for example, by having a largest flow-through cross section 15 the additional adsorption filter 14 smaller than a largest flow-through cross-section 16 of the adsorption filter 7 , In this way prevails in Zusatzadsorptionsfilter 14 during regeneration operation inevitably a greater flow velocity than in the adsorption filter 7 , Preferably, the additional adsorption filter has 14 along its entire length always a cross-section which is smaller than the smallest cross-section of the adsorption filter 7 , To achieve a relatively short regeneration time, it is important that the additional adsorption filter 14 has a larger volume flow per amount of adsorbent than the adsorption filter by its geometry or by its structure during regeneration operation 7 ,

Die erfindungsgemäße Kraftstofftank-Entlüftungsanlage 1 arbeitet wie folgt:
Bei Stillstand des Verbrennungsmotors 2 ist das Ventil 9 geschlossen und der Kraftstofftank 3 bzw. ein darin enthaltener Gasraum kann über die Druckausgleichsleitung 5, die Entlüftungsleitung 11, das Adsorptionsfilter 7 und das Zusatzadsorptionsfilter 14 mit der Umgebung 12 kommunizieren. Bei einer Erwärmung des Kraftstofftanks 3 steigt in diesem der Druck, so dass Kraftstoffdämpfe bzw. Kraftstoffgase durch die Druckausgleichsleitung 5 in die Ansaugleitung 6 eintreten und von dieser in das Adsorptionsfilter 7 gelangen. Die darin enthaltenen Adsorptionsmittel, vorzugsweise Aktivkohlepartikel, adsorbieren, also speichern, das eintretende Kraftstoffgas. Bei einer hinreichend langen Stillstandszeit des Verbrennungsmotors 2 kommt es allmählich zu einer Beladung des Zusatzadsorptionsfilters 14, da durch die Ausgleichsvorgänge im Adsorptionsfilter 7 stetig Gase („leichte” Kohlenwasserstoffe) an dessen zweiten Anschluss 10 austreten und über die Entlüftungsleitung 11 in das Zusatzadsorptionsfilter 14 gelangen. Da auch im Zusatzadsorptionsfilter 14 ein Adsorptionsmittel, nämlich Aktivkohlepartikel, enthalten sind, erfolgt auch dort eine Ablagerung bzw. Speicherung der Kraftstoffgase. Ein Austritt der Kraftstoffgase in die Umgebung 12 wird dadurch verhindert oder zumindest erheblich reduziert.The fuel tank venting system according to the invention 1 works as follows:
At standstill of the internal combustion engine 2 is the valve 9 closed and the fuel tank 3 or a gas space contained therein can via the pressure equalization line 5 , the vent line 11 , the adsorption filter 7 and the additional adsorption filter 14 with the environment 12 communicate. When the fuel tank warms up 3 In this, the pressure rises, allowing fuel vapors or fuel gases through the pressure equalization line 5 in the intake pipe 6 enter and from this into the adsorption filter 7 reach. The adsorbents contained therein, preferably activated carbon particles, adsorb, ie store, the incoming fuel gas. For a sufficiently long downtime of the internal combustion engine 2 it gradually comes to a load of Zusatzadsorptionsfilters 14 because of the balancing processes in the adsorption filter 7 continuously gases ("light" hydrocarbons) at its second port 10 emerge and over the vent line 11 in the additional adsorption filter 14 reach. As in the additional adsorption filter 14 an adsorbent, namely activated carbon particles are included, there is also a deposit or storage of the fuel gases there. A leakage of fuel gases into the environment 12 is thereby prevented or at least significantly reduced.

Sobald der Verbrennungsmotor 2 in Betrieb ist, wird die Kraftstofftank-Entlüftungsanlage 1 regeneriert, da dann das Ventil 9 geöffnet ist und der Verbrennungsmotor 2 zumindest einen Teil der für die Verbrennung erforderlichen Frischluft über die Ansaugleitung 6, durch das Adsorptionsfilter 7, durch die Entlüftungsleitung 11 und durch das Zusatzadsorptionsfilter 14 aus der Umgebung 12 ansaugt. Bei dieser Rege nerationsströmung wird somit zunächst das Zusatzadsorptionsfilter 14 mit Frischluft beaufschlagt, wodurch die darin abgelagerten Kraftstoffgase desorbieren können. In entsprechender Weise wird auch das Adsorptionsfilter 7 regeneriert. Da erfindungsgemäß die Regenerationszeit des Zusatzadsorptionsfilters 14 deutlich kleiner ist als die Regenerationszeit des Adsorptionsfilters 7, reicht bereits eine relativ kurze Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 2 aus, das Zusätzadsorptionsfilter 14 vollständig zu regenerieren.Once the internal combustion engine 2 is in operation, the fuel tank venting system 1 regenerated, because then the valve 9 is open and the internal combustion engine 2 at least a portion of the fresh air required for the combustion via the intake pipe 6 , through the adsorption filter 7 , through the vent line 11 and through the additional adsorption filter 14 from the environment 12 sucks. In this Rege nerationsströmung thus first the Zusatzadsorptionsfilter 14 supplied with fresh air, whereby the deposited fuel gases can desorb. In a similar way, the adsorption filter 7 regenerated. As in the invention, the regeneration time of Zusatzadsorptionsfilters 14 is significantly smaller than the regeneration time of the adsorption filter 7 , Already a relatively short service life of the internal combustion engine is sufficient 2 out, the additional adsorption filter 14 completely regenerate.

Entsprechend 2 kann das Zusatzadsorptionsfilter 14 bei einer bevorzugten Ausführungsform ein zylindrisches Gehäuse 17 aufweisen, das an einer axialen Stirnseite mit einem Deckel 18 verschlossen ist, der beispielsweise an das Gehäuse 17 angeschweißt ist. Im Inneren des Gehäuses 17 ist ein Filterkörper 19 untergebracht, der die genannten Aktivkohlepartikel enthält. Beispielsweise wird dieser Filterkörper 19 durch ein Aktivkohlevlies gebildet, das die Aktivkohlepartikel enthält. Beispielsweise sind die Aktivkohlepartikel dabei zwischen zwei Vliesschichten mehr oder weniger fixiert.Corresponding 2 can the additional adsorption filter 14 in a preferred embodiment, a cylindrical housing 17 having, on an axial end face with a lid 18 is closed, for example, to the housing 17 is welded. Inside the case 17 is a filter body 19 housed containing the said activated carbon particles. For example, this filter body 19 formed by an activated carbon nonwoven containing the activated carbon particles. For example, the activated carbon particles are more or less fixed between two nonwoven layers.

Der Filterkörper 19 ist axial zwischen zwei luft- bzw. gasdurchlässigen Endscheiben 20 und 21 positioniert, wobei die eine Endscheibe 20 beispielsweise durch ein Vliesmaterial gebildet sein kann, während die andere Endscheibe 21 beispielsweise durch einen nachgiebigen, offenporigen Schaum, zum Beispiel Polyurethanschaum, gebildet ist. Durch diese Endscheiben 20 und 21 wird eine gewisse Formstabilität für den Filterkörper 19 gewährleistet. Wenigstens eine der Endscheiben 20, 21 kann am Filterkörper 19 befestigt sein, um eine einteilige Baugruppe zu bilden. Da die Aktivkohlepartikel im Aktivkohlevlies relativ gut gegen Relativbewegungen gesichert sind und da ein Aktivkohlevlies gegenüber Stößen und dergleichen relativ unempfindlich ist, können zusätzliche Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung des Filterkörpers 19 entfallen.The filter body 19 is axially between two air- or gas-permeable end plates 20 and 21 positioned, with the one end disc 20 for example, may be formed by a nonwoven material, while the other end plate 21 for example, by a resilient, open-cell foam, for example polyurethane foam is formed. Through these end discs 20 and 21 becomes a certain dimensional stability for the filter body 19 guaranteed. At least one of the end discs 20 . 21 can on the filter body 19 be attached to form a one-piece assembly. Since the activated carbon particles in the activated carbon nonwoven are relatively well secured against relative movements, and since an activated carbon nonwoven is relatively insensitive to impacts and the like, additional measures for vibration damping of the filter body can be provided 19 omitted.

Axial zwischen der gemäß 2 links dargestellten Endscheibe 20 und dem Deckel 18 ist ein Distanzring 22 angeordnet, über den sich die Endscheibe 20 bzw. der Filterkörper 19 am Deckel 18 axial abstützt. In entsprechender Weise ist zwischen der in 2 rechts dargestellten Endscheibe 21 und einem stirnseitigen Boden 23 des Gehäuses 17 ein weiterer Distanzring 24 angeordnet, über den sich der Filterkörper 19 bzw. die Endscheibe 21 am Boden 23 axial abstützt.Axial between the according to 2 left end plate shown 20 and the lid 18 is a spacer ring 22 arranged over which the end disk 20 or the filter body 19 on the lid 18 axially supported. In a similar way is between the in 2 Right end disc shown on the right 21 and a frontal floor 23 of the housing 17 another spacer ring 24 arranged over which the filter body 19 or the end plate 21 on the ground 23 axially supported.

Neben dieser Stützfunktion weisen die Distanzringe 22 und 24 jeweils noch eine Dichtfunktion auf, um Fehlströmungen zu reduzieren, die eine Umgehung des Filterkörpers 19 radial außen ermöglichen könnten.In addition to this support function have the spacers 22 and 24 each still a sealing function to reduce false flows, bypassing the filter body 19 could allow radially outward.

Um den Filterkörper 19 aufzubauen, kann ein Aktivkohlevlies verwendet werden, das grundsätzlich beliebig geformt und angeordnet sein kann. Beispielsweise kann das Aktivkohlevlies gefaltet oder plissiert werden, derart, dass benachbarte Falten flächig aneinander anliegen, um aneinanderliegende Schichten zu bilden, die dann senkrecht zu den Gewebebahnen des Aktivkohlevlieses durchströmt werden. Ebenso ist es möglich, eine Vielzahl separater Aktivkohlevlies-Elemente aufeinander zu stapeln, um eine derartige Schichtung zu erzielen.To the filter body 19 can build an activated carbon nonwoven can be used, which can basically be arbitrarily shaped and arranged. For example, the activated carbon nonwoven can be folded or pleated, such that adjacent folds lie flat against each other to form contiguous layers, which are then traversed perpendicular to the fabric webs of the activated carbon nonwoven. It is also possible to stack a plurality of separate activated carbon nonwoven elements on each other to achieve such a layering.

Bevorzugt wird jedoch eine Ausführungsform gemäß 3, bei der ein bahnförmiges Aktivkohlevlies 25 um eine koaxial zur Durchströmungsrichtung verlaufende Achse 26 aufgerollt ist. Als Hilfsmittel zur Herstellung eines derartigen, aufgerollten Aktivkohlevlieses 25 kann dabei ein zylindrischer Stab 27 verwendet werden, der zumindest in axialer Richtung nicht durchströmbar ist und im aufgewickelten Aktivkohlevlies 25 auch im eingebauten Zustand verbleibt. Beachtenswert ist hierbei, dass die Durchströmungsrichtung des Aktivkohlevlieses 25 parallel zur Erstreckungsrichtung der Gewebebahn des Aktivkohlevlieses 25 also parallel zur Achse 26 erfolgt.However, an embodiment is preferred according to 3 in which a web-shaped activated carbon fleece 25 around a coaxial to the flow direction axis 26 rolled up. As an aid for producing such a rolled-up activated carbon nonwoven 25 can be a cylindrical rod 27 can be used, which is at least not flowed through in the axial direction and in the wound activated carbon nonwoven 25 remains in the installed state. It is noteworthy that the flow direction of the activated carbon fleece 25 parallel to the direction of extension of the fabric web of the activated carbon nonwoven 25 ie parallel to the axis 26 he follows.

Die Handhabung des aufgewickelten Aktivkohlevlieses 25 vereinfacht sich, wenn axial außen liegende Ränder 28 des Aktivkohlevlieses 25 mehr oder weniger umgeschlagen sind. Durch diese Vorgehensweise besitzt das aufgerollte Aktivkohlevlies 25 keine offenen axialen Stirnselten, so dass die. darin enthaltenen Aktivkohlepartikel mehr oder weniger sicher im Verbund fixiert sind. Alternativ dazu können die Ränder 28 auch verschlossen werden, zum Beispiel durch einen Schweißvorgang.The handling of the wound activated carbon fleece 25 simplifies when axially outer edges 28 of the activated carbon nonwoven 25 more or less handled. By this procedure, the rolled-up activated carbon fleece has 25 no open axial ends, so that the. Activated carbon particles contained therein are more or less securely fixed in the composite. Alternatively, the edges 28 also be closed, for example by a welding process.

Um eine größere Speicherkapazität für das Zusatzadsorptionsfilter 14 zu erhalten, wird das Aktivkohlevlies 25 relativ stark komprimiert, wodurch die Packungsdichte der Aktivkohlepartikel innerhalb des Filterkörpers 19 erhöht wird. Die größtmögliche Packungsdichte wird dabei durch den maximal zulässigen Druckverlust begrenzt.To have a larger storage capacity for the additional adsorption filter 14 to get the activated carbon fleece 25 compressed relatively strong, causing the packing density of the activated carbon particles within the filter body 19 is increased. The greatest possible packing density is limited by the maximum permissible pressure loss.

Claims

Fuel tank venting system of an internal combustion engine ( 2 ), with an adsorption filter ( 7 ) containing activated carbon particles as adsorbent, which on the one hand has a first connection ( 8th ), with which the adsorption filter ( 7 ) to a fuel tank ( 3 ) and / or to the internal combustion engine ( 2 ) and, on the other hand, a second connection ( 10 ), with which the adsorption filter ( 7 ) to one with the atmosphere ( 12 ) communicating vent line ( 11 ) is connected, wherein in the vent line ( 11 ) an additional adsorption filter ( 14 ), which contains activated carbon particles as adsorbent, wherein the additional adsorption filter ( 14 ) is designed so that its regeneration time is shorter than the regeneration time of the adsorption filter ( 7 ), characterized in that the activated carbon particles of the additional adsorption filter ( 14 ) are smaller than the activated carbon particles of the adsorption filter ( 7 ).

Fuel tank venting system according to claim 1, characterized in that the additional adsorption filter ( 14 ) is designed so that its largest flow-through cross-section ( 15 ) is smaller than the largest flowable cross section ( 16 ) of the adsorption filter ( 7 ).

Fuel tank ventilation system according to claim 1 or 2, characterized in that the additional adsorption filter ( 14 ) an activated carbon fleece ( 25 ) containing the activated carbon particles.

Fuel tank ventilation system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional adsorption filter ( 14 ) with the formation of a distance ( 13 ) to the adsorption filter ( 7 ) in the vent line ( 11 ) is arranged.

Fuel tank ventilation system at least according to claim 3, characterized in that the activated carbon nonwoven ( 25 ) in the additional adsorption filter ( 14 ) is arranged that several superimposed layers perpendicular to the fabric web of the activated carbon nonwoven ( 25 ) are flowed through.

Fuel tank ventilation system according to claim 5, characterized in that the activated carbon fleece ( 25 ) is folded, such that adjacent folds lie flat against each other and form the superimposed layers.

Fuel tank ventilation system according to claim 5, characterized in that the superposed layers are formed by a plurality of separate activated carbon nonwoven elements.

Fuel tank ventilation system at least according to claim 3, characterized in that the activated carbon nonwoven ( 25 ) in the additional adsorption filter ( 14 ) is arranged, that the flow through the activated carbon nonwoven ( 25 ) parallel to the fabric web of the activated carbon nonwoven ( 25 ) he follows.

Fuel tank ventilation system according to claim 8, characterized in that the activated carbon nonwoven ( 25 ) about a coaxial to the flow direction axis ( 26 ) is rolled up.

Fuel tank ventilation system according to claim 9, characterized in that the axially outer edges ( 28 ) of the coiled activated carbon nonwoven ( 25 ).