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Diese Erfindung betrifft ein
Fahrzeugkraftstoffverdampfungsverluststeuersystem im allgemeinen und im besonderen einen
Kraftstoffdampfspeicherbehälter, der eine Flüssigkeitsfalle
enthält, der in einem Fahrzeug in einer Anzahl von möglichen
Orientierungen eingebaut sein kann.
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In den meisten gegenwärtigen verdampfungssystemen entlüftet
Kraftstoffdampf, der sich in dem Kraftstofftank anreichert,
in einen Kraftstoffdampfspeicherbehälter, der bei einer
Stelle entfernt von dem Kraftstofftank in dem Fahrzeug
angeordnet ist. Der Kraftstoffdampf wird durch ein
Adsorptionsmittelbett gefangen; das gewöhnlich aus Kohle besteht.
Flüssiger Kraftstoff aus Kondensation oder direktem Eintritt in
den Speicherbehälter kann das Adsorptionsmittelbett
kontaminieren oder dessen Wirksamkeit verschlechtern, weshalb viele
verdampfungssysteme Flüssigkeitsfallen enthalten, um zu
verhindern, daß Flüssigkeit in das Adsorptionsmittelbett
eintritt.
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Ein Beispiel einer Flüssigkeitsfalle ist in dem US-Patent
4 750 465 ersichtlich. In dieser veröffentlichung weist das
Unterteil des Speicherbehälters eine konusförmige Umhüllung
unterhalb des Adsorptionsmittelbettes auf. Ein Rohr, das mit
dem Kraftstofftank verbunden ist, erstreckt sich durch das
Adsorptionsmittelbett und öffnet sich in die konusförmige
Umhüllung. Jegliche flüssige Komponente des Fluids von dem
Kraftstofftank sammelt sich in dem Fortsatz der Umhüllung.
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In dem US-Patent Nr. 4 655 189 verhindert eine Trennkammer
an dem oberen Ende des Speicherbehälters, daß die flüssige
Komponente in das Adsorptionsmittelbett fließt. Wenn das
Fluid in den Speicherbehälter eintritt, wird die flüssige
Komponente bei an dem Unterteil der Trennkammer gesammelt.
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Öffnungen zu dem Adsorptionsmittelbett sind über der
Oberfläche der flüssigen Komponente in der Trennkammer
angeordnet, um zu erlauben, daß nur die gasförmige Komponente in
dem Adsorptionsmittelbett gespeichert wird.
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Ein Nachteil dieser Speicherbehälter ist, daß sie in dem
Fahrzeug nur in einer besonderen Orientierung angeordnet
werden können. Diesen Speicherbehältern mangelt es an
Anpassungsmöglichkeit, in manchen Motorräumen angeordnet zu
werden. In dem US-Patent Nr. 4 853 009 weist ein
Speicherbehälter eine Anzahl von Flüssigkeitsfallenausrüstungen auf,
die mit dem Speicherbehälter verbunden werden können, um
verschiedene Einbauorientierungen in dem Fahrzeug zu erlauben.
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Ein Kraftstoffdampfspeicherbehälter gemäß der vorliegenden
Erfindung ist durch die im kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet.
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Die gegenwärtige Erfindung ist ein
Kraftstoffsdampfspeicherbehälter mit einer Flüssigkraftstoffalle, die die Fähigkeit
von Einbauweisen mehrerer Orientierungen in dem Fahrzeug
aufweist, ohne die Notwendigkeit der Lieferung einer Anzahl von
zusammenbauausrüstungen, um einen besonderen
Speicherbehälter für ein besonderes Fahrzeug anzupassen. Ein
Speicherbehälter sorgt für die notwendige Flüssigkraftstoffalle mit
der Annehmlichkeit, in der Lage zu sein, sie in dem Fahrzeug
in irgendeiner einer Anzahl von verschiedenen Orientierungen
zu positionieren.
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Der Speicherbehälter ist mit einem
Adsorptionsmittelmaterial, wie Kohle, gefüllt. Innerhalb des Behältergehäuses ist
das Innere longitudinal in zwei Fächer unterteilt, ein
Haupt- und ein Hilfsfach. Die zwei Fächer kommunizieren
miteinander durch einen verbindungsdurchgang. An dem Ende
gegenüber dem Verbindungsdurchgang befindet sich eine
Luftöffnung, welche sich in das Hilfsfach öffnet. An dem
gleichen Ende des Speicherbehälters befindet sich ein
kastenförmiges Fallengehäuse, welches eine Trennkammer umschließt,
die die flüssige Komponente des Fluides sammelt. Das
Fallengehäuse ist neben dem Hauptfach des Speicherbehälters
angeordnet. Im Zentrum des Fallengehäuses befindet sich ein
Säuberungsrohr, das sich durch die Trennkammer erstreckt und
in das Hauptfach des Speicherbehälters öffnet. In einer Ecke
des Fallengehäuses angeordnet befindet sich das
Tankentlüftungsrohr, das Fluid aufnimmt, das von dem Kraftstofftank
entlüftet wird. Das Tankentlüftungsrohr erstreckt sich nahe
dem Unterteil der Trennkammer. Innerhalb der Trennkammer
befindet sich ein erhöhtes Einlaßrohr, das sich von etwa der
Mitte der Trennkammer öffnet und in das Hauptfach des
Speicherbehälters erstreckt. Durch Positionieren des
Speicherbehälters in dem Fahrzeug derart, daß das
Tankentlüftungsrohr sich in der unteren Position bezüglich des Einlaßrohres
befindet, wird die flüssige Komponente nicht in das
Einlaßrohr und in das Adsorptionsmittelbett fließen. Weil das
Einlaßrohr nicht durch Blick auf das Äußere des
Behältergehäuses sichtbar ist, wird sich das Tankentlüftungsrohr in
der unteren Position relativ zu dem Einlaßrohr befinden,
wenn es so orientiert ist, daß es sich in der unteren
Position bezüglich des Säuberungsrohres befindet. Auf diese
Weise wird jegliche Flüssigkeit, die in das Fallengehäuse
eintritt, in der Trennkammer verbleiben, während der
gasförmigen Komponente erlaubt wird, durch das Einlaßrohr in das
Adsorptionsmittelbett in dem Speicherbehälter zu strömen.
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Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug
auf dem Rest der Beschreibung und die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in welchen:-
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Fig. 1 eine Schnittansicht eines
Kraftstoffdampfspeicherbehälters ist, der diese Erfindung anwendet;
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Fig. 2 eine Draufsicht des Kraftstoffdampfspeicherbehälters
aus der Perspektive der Linie 2-2 in Fig. 1 ist; und
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Fig. 3A-3C Teilschnittansichten der drei möglichen
Einbauorientierungen des Kraftstoffdampfspeicherbehälters
sind, die zeigen, wie Flüssigkeit gefangen wird.
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Ein Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10 gemäß der
vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen gezeigt, welcher ein
(im allgemeinen längliches, rechtwinkliges) Behältergehäuse
12 mit abgerundeten Ecken aufweist. Fig. 1 zeigt den
Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10, wobei die verlängerung auf
einer vertikalen Achse liegt. Der Querschnitt des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 weist eine unterschiedliche Breite
W und Länge L auf, wie in Fig. 2 dargestellt. Das
Behältergehäuse 12 wird gewöhnlich aus Kunststoffmaterial
hergestellt und umfaßt eine Endfläche 14, die den
Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10 an dem einen Ende umschließt. In der
bevorzugten Ausführungsform weist das andere Ende 15 des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 einen Volumenkompensator
16 auf. Die gegenwärtige Erfindung hängt nicht von einem
derartigen Volumenkompensator 16 ab und das andere Ende 15
des Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 könnte durch eine
Abdeckung verschlossen sein.
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Das Behältergehäuse 12 umschließt ein inneres Volumen, das
ein Adsorptionsmittelbett 18 enthält, das mit
Aktivkohlekörnchen oder dergleichen beladen ist. Das innere Volumen
ist parallel zu seiner Längsachse in ein Hauptfach 20 und
ein Hilfsfach 22 partitioniert. Eine Partition 24 trennt das
Hauptfach 20 und das Hilfsfach 22 und weist einen Durchgang
26 an dem anderen Ende 15 des Behältergehäuses 12 auf,
welcher Dampf erlaubt, zwischen die zwei Fächer zu treten.
In Sandwichbauweise befindet sich zwischen dem Adsorptions
mittelbett 18 und dem Volumenkompensator 16 eine
Schaumabschirmung 28. Schaumabschirmungen 30 trennen auch die
Endfläche 14 des Behältergehäuses 12 und das
Adsorptionsmittelbett 18. Die Seite der Endfläche 14, die an die
Schaumabschirmungen 30 anstößt, kann Rippen 31 aufweisen, um zu
verhindern, daß die Schaumabschirmumgen 30 sich bewegen und den
Luftstrom zu und von dem Absorptionsmittelbett 18 stören. In
der Endfläche 14 befindet sich eine rohrförmige Luftöffnung
32, welche sich in das Hilfsfach 22 des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 öffnet.
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Ein (kastenförmiges) Fallengehäuse 34, das auch aus
Kunststoffmaterial hergestellt, ist an die Endfläche 14
geschweißt und umschließt eine Trennkammer 36. Das
Fallengehäuse 34 weist eine Endwand 38 auf, die beabstandet ist von
und parallel ist zu der Endfläche 14 des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10. In dem Zentrum der Endwand 38 befindet
sich ein Säuberungsrohr 42, das sich durch die Trennkammer
36 erstreckt und durch eine Öffnung 43 in der Endfläche 14
in das Hauptfach 20 des Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10
öffnet. Das Säuberungsrohr 42 ist zur Verbindung mit der
Motorvakuumquelle ausgelegt. In einer Ecke der Endwand 38
befindet sich ein Tankentlüftungsrohr 44, welches sich durch
die Endwand 38 erstreckt, um ein offenes Ende 45 nahe der
Endfläche 14 und innerhalb der Trennkammer 36 vorzusehen.
Das Tankentlüftungsrohr 44 ist zur Verbindung mit dem
Kraftstofftank ausgelegt. Innerhalb der Trennkammer 36 befindet
sich ein Einlaßrohr 46, welches auf der gegenüberliegenden
Seite zu dem Säuberungsrohr 42 von dem Tankentlüftungsrohr
44 angeordnet ist. Das Einlaßrohr 46 beginnt an einem Ende
47 innerhalb der Trennkammer 36 bei einer Position, die von
der Endfläche 14 beabstandet ist, und erstreckt sich durch
die Endfläche in das Hauptfach 20 des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10. Gasförmiges Fluid, das in die Trennkammer
36 durch das Tankentlüftungsrohr 44 von dem Kraftstofftank
eingetreten ist, wird durch das Einlaßrohr 46 zu dem
Adsorptionsrmittelbett 18 in das Hauptfach 20 strömen. Jegliches
flüssige Fluid, das in die Trennkammer 36 eintritt, wird
sich im Tiefpunkt der Trennkammer 36 absetzen. Es wird dort
verbleiben, bis es entweder verdampft und dann durch das
Einlaßrohr 46 zu dem Adsorptionsmittelbett strömt, oder
zurück zu dem Kraftstofftank gesäubert wird, wenn der
Tankdruck unter Atmosphärendruck abfällt. An dem Endpunkt des
Einlaßrohres 46, das in dem Hauptfach 20 angeordnet ist,
befindet sich ein Nylonmaschenfilter 48, das auf das
Einlaßrohr 46 preßgesetzt ist. Das Nylonmaschenfilter 48
verhindert, daß Kohlekörnchen in die Trennkammer 36 eintreten.
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Das Tankentlüftungsrohr 44 ist in einer Ecke des
Fallengehäuses 34 angeordnet, so daß sein offenes Ende 45 immer
bei einem Tiefpunkt bezüglich des Einlaßrohres 46 angeordnet
sein kann und dadurch die flüssige Komponente nahe der
Verbindung zu dem Kraftstofftank und weg von dem
Adsorptionsmittelbett 18 halten kann. Da das Einlaßrohr 46 durch Blick
auf das Behältergehäuse 12 oder das Fallengehäuse 34 nicht
sichtbar ist, kann das Säuberungsrohr 42 als ein Bezugspunkt
verwendet werden. Wenn das Tankentlüftungsrohr 44 so
orientiert ist, daß es bei einem Tiefpunkt bezüglich des
Säuberungsrohres 42 liegt (siehe Figuren 3B und 3C), wird dies
das gleiche Ergebnis liefern, als wenn es bei einem
Tiefpunkt bezüglich des Einlaßrohres 46 läge.
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Während der Säuberung wird Vakuum an das Säuberungsrohr 42
angelegt. Atmosphärische Luft wird in die Luftöffnung 32
eintreten und durch die Hilfs- und Hauptfächer 22, 20 des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 strömen. Dampf, der in
dem Adsorptionsmittelbett 18 gefangen worden ist, wird
desorbiert und zu dem Motoreinleitungssystem durch das
Säuberungsrohr 42 geschickt.
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Figuren 3A-3C stellen die drei möglichen Einbauweisen
unterschiedlicher Orientierungen des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 dar und zeigen die Trennkammer 36, die teilweise mit
Flüssigkeit 50 gefüllt ist. Beispielsweise zeigt Fig. 3A den
Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10 in einer aufrechten
Position, wobei seine longitudinale Achse vertikal liegt, wo das
Fallengehäuse 34 sich auf dem Oberteil des
Kraftstoffdampfspeicherbehälters 10 befindet. Der
Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10 kann um seine vertikale Achse in irgendeine
Richtung gedreht werden, da das Tankentlüftungsrohr 44 nicht
höher als das Säuberungsrohr 42 sein wird. Die
Positionierung des einen Endes 47 des Einlaßrohres 46 mit einem
Abstand von der Endfläche 14 stellt sicher, daß die
Flüssigkeit 50 nicht das Adsorptionsmittelbett 18 erreicht. Wie in
den Figuren 3B und C ersichtlich, kann der
Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10 auch so eingebaut werden, daß seine
longitudinale Achse horizontal liegt. Der
Kraftstoffdampfspeicherbehälter 10 ist in Fig. 3B mit vertikal liegender
Hauptquerachse und in Fig. 3C mit vertikal liegender
Nebenquerachse gezeigt. In beiden Figuren 3B und 3C ist es
wichtig, wo das Tankentlüftungsrohr 44 bezüglich des
Säuberungsrohres 42 angeordnet ist. In beiden diesen
Orientierungen muß das Fallengehäuse 34 so eingebaut sein, daß das
Tankentlüftungsrohr 44 sich bei dem Tiefpunkt bezüglich des
Säuberungsrohres 42 befindet. Dies wird dann sicherstellen,
daß das Einlaßrohr 46 sich bei einer höheren Position als
das Tankentlüftungsrohr 44 befindet, so daß die Flüssigkeit
50 sich in der Trennkammer 36 sammeln und nicht das
Einlaßrohr 46 erreichen wird, das zu dem
Adsorptionsmittelbett 18 führt.
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Als eine Alternative zum Obigen, kann das
Tankentlüftungsrohr in die Trennkammer durch eine Seitenwand des
Fallengehäuses so eintreten, daß es ein offenes Ende benachbart
einer Ecke des Fallengehäuses und benachbart der Endfläche
14 aufweist. Ebenso kann, obwohl die Endwand 38 als im
wesentlichen rechtwinklig gezeigt worden ist, irgendeine
andere geeignete Form, wie kreisförmig, verwendet werden,
solange wie das Tankentlüftungsrohr 44 wie erforderlich
relativ zu dem Einlaßrohr 46 positioniert ist.