Der Kraftstoffdrucktank (Benzin/Elektro Hybrid PHEV)

Der Aktiv Tourer 225xe PHEV Hybrid hat diverse deutliche technische Unterschiede zu einem "normalen" (z.B. 216i) Activ Tourer.

Ein wesentlicher Unterschied zu einem nicht Hybrid Benziner ist die Kraftstoffversorgung und der dazugehörige Tank mit dem Aktivkohlefilter zur Tankbelüftung (und Tankentlüftung).

Ausgehend vom @ChrisPea und seiner These möchte ich versuchen nach besten Wissen die Funktionsweise genauer zu beschreiben.
Ich bitte um Verständnis wenn das Ganze nicht ganz perfekt und 100%ig zutreffend ist.

Hier der Beitrag von @ChrisPea als Link:
max edrive Problem

Die These von @ChrisPea bezogen auf die immer wieder vorkommenden kurzen Verbrenner starts finde ich sehr gut um das bis dato nicht zu erklärende Phänomen zu erklären.

Heute in meiner Mittagspause hatte ich nach kurzer Fahrt ein Geräusch hinten rechts das in diesem Zusammenhang stehen könnte, sofern ich es richtig wahrgenommen habe
Das langsam getaktete Klicken kam vermutlich vom Tankabsperrventil, dass den Druck im Tank durch die Sonne in der Mittagszeit über den Aktivkohlefilter abgebaut hat. Zuvor bin ich über einen Bordstein auf den Hof gefahren (halb voller Tank, dessen Benzininhalt dadurch ordentlich in Bewegung gekommen ist).
Meine Vermutung ist das durch das kurze ansteuern (klicken) die Benzindämpfe langsam und nicht schlagartig durch den Aktivkohlefilter geleitet und der Druck abgebaut wurde.

Grundsätzlich kann man sagen, dass man beim rein elektrischen Fahren der Tank hermetisch über das Tankisolationsventil abgeserrt wird und ein Überdruck aufgebaut wird.
Nach Informationen aus dem VW Selbststudienprogramm 537 vom VW Golf GTE (PHEV Hybrid) das ich mir wegen dem Audi A3 etron (technisch vergleichbar) meines Bruders besorgt habe bewegt sich der Druck im Tank gegenüber des Umgebungsdruck über 320mbar oder unter 110mbar wird der entsprechende Druck abgebaut.

Die Entstehung der Kraftstoffdämpfe (Kohlenwasserstoffe) wird beeinflusst durch:

• Kraftstofftemperatur und Umgebungstemperatur
• Luftdruck
• Füllstand im Kraftstoffbehälter
• Bewegung im Kraftstoffbehälter (bei z. B. dynamischer Fahrt)
• Zeit
• Überdruck im Tank reduziert die Entstehung von Kraftstoffdämpfen

Ausschließlich elktrischer Betrieb und der Benzintank:
Ein PHEV Hybrid Fahrzeug kann über einen sehr langen Zeitraum ausschließlich nur mit dem elektrischem Antrieb gefahren werden. Auch im dauerhaft rein elektrischen Betrieb würden
ausgasende Kraftstoffdämpfe ebenfalls im Aktivkohlefilter zwischengespeichert bis er gesättigt ist.
Wenn der Aktivkohlefilter nicht gespült wird, erreicht er seine Speichergrenze und Kohlenwasserstoffe könnten in die Umwelt gelangen.
Um das Überschreiten der Speichergrenze zu verhindern, wird ein gasdicht verschließbarer Kraftstoffbehälter verwendet.
Das trifft auf die PHEV Hybrid von Volkswagen GTE und auch BMW zu (sicherlich auch weitere Hersteller, wie Toyota usw..).
Diese Beschreibung stammt aus dem Selbststudienprogramm vom VW GTE Hybrid und ich habe diese etwas anders formuliert..

Meine Interpretation wäre dann:
Durch den gesteuerten Druckabbau kann in etwa abgeschätz werden wann der Filter gesättigt ist, dann startet der Verbrenner um den Aktivkohlefilter zu spülen.
Ich denke das man allerdings schon deutlich vor der Sättigung des Filters den Benziner startet um den Filter mit Frischluft zu spülen.
Beim "normalen" Benziner (z.B. BMW F45 216i) erfolgt das spülen des Aktivkohlefilters quasi kontinuierlich, beim ausschließlich elektrischen Betrieb eines PHEV Hybriden muss das durch den Start des Verbrenners quasi erzwungen werden.

Der entscheidende Unterschied zwischen dem normalen BMW Benziner und dem Hybrid (225xe) ist, dass Tankisolationsventil das am Aktivkohlefilter des Hybrid quasi integriert ist und der Filter erweckt den Eindruck größer als der vom normalen Benziner zu sein, weiter dann natürlich noch der Tankdrucksensor.
Das am Aktivkohlefilter angebaute Tankisolationsventil erklärt so auch den höheren Preis gegenüber dem normalen Aktivkohlefilter.

Der Unterschied zwischen BMW und Audi bzw. VW GTE Hybrid ist das beim BMW die Belüftung zur Außenluft geschlossen wird und beim Audi bzw. VW die Verbindung Tank zum Aktivkohlefilter geschlossen wird.
Leider fehlen mir beim VW GTE nähere Details

Beteiligte Komponente / Ventile
https://www.newtis.info/tisv2/…n-return-valve/1VnXouvxFk

https://www.newtis.info/tisv2/…solation-valve/1VnXzuz2rT

https://www.newtis.info/tisv2/…-iperformance-sat/XDBoZUX

https://www.newtis.info/tisv2/…erformance-sat/1VnXqXqvOZ

Beschreibung Aktivkohlefilter Benziner:
https://www.newtis.info/tisv2/…heck-fuel-tank/1VnYQzvMlL

Fortssetzung folgt..

Zitat von AThw

Diese Überlegungen sind gut und könnten in der Tat einen Grund für den Motorstart haben.

Nun ja, so 100%ig sicher bin ich da nicht, da im Sommer bei heißen Temperaturen und großen Temperaturschwankungen der Filter eigentlich häufiger als im Winter gespült werden müßte, da ja die Temperatur einer der Faktoren ist.

Es würde Sinn machen den Aktivkohlefilter über die Anzahl der Takte des Tankabsperrventil zu überwachen und den Aktivkohlefilter frühzeitig zu spülen..
Vielleicht gibt es zusätzlich noch den Faktor Zeit, so das zusätzlich nach einer maximalen Anzahl an Tagen der Verbrenner startet um den AKF zu spülen.

Dieser Tage hatte ich ja zufällig beim Abstellen vom Fahrzeug einen vermuteten Druckabbau mit kurz getakteten (0 bis 30 Hz) Tankabsperrventil, meistens bekommt man den Druckabbau wohl eher nicht mit (z.B. durch Fahrgeräusche).
Sekunden vorher bin ich über den Bordstein vor dem Hof gefahren und ich denke dadurch kam der Tankinhalt in Bewegung zusätzlich kommt die Temeraturdifferenz vom Morgen zum Mittag mit Sonne am Himmel dazu um den entsprechenden Druck im Tank zu erreichen.
Ein anderes mal hatte ich noch die Handbremse angezogen und wollte losfahren, es sprang dann gleich der Verbrenner an.
Es kann natürlich sein, das das Drehmoment im "Autoedrive" Modus zu hoch war und deshalb der Verbenner vergleichbar zu einer Fahrt Bergauf zugeschaltet hat.

Zitat von AThw

Nach meinen Aufzeichnungen (excel) habe ich erst einmal 11 Tage ohne Motorlauf gehabt, ansonsten 9-10 Tage. Dabei spielt es keine Rolle, ob es 15 km in 10 Tagen waren oder 300 km.

Im ausschließlich elektrischen Betrieb spielen die gefahrenen Kilometer logischer Weise keine Rolle. Hier sind die Einwirkungen auf den und der Füllstand im Kraftstoffbehälter ausschlaggebend.

Zitat von AThw

Aber sollte ein kleinerer Überdruck im Tank nicht durch ein Überdruckventil an den Kohlefilter geleitet werden? Dann wäre diese häufige Motorstartaktion eigentlich unnötig.

Wenn ich das beim Golf GTE richtig verstanden habe, dann wird ab einen festgelegten Druck der Druck im Tank über den Aktivkohlefilter abgeleitet.
Der Druck im Tank wird ja bewußt aufgebaut um zum einen die Benzindampfbildung zu reduzieren und zum anderen den Aktivkohlefilter definiert zu beladen.
Wenn man nun mit dem Fahrzeug fahren will, wird frühzeitig der beladene Aktivkohlefilter gespült (Verbrenner startet), da man ja nicht absehen kann wann sich eine nächste Gelegenheit ergibt, das Fahrzeug könnte ja über lange Zeit abgestellt werden.
Das wäre zumindest meine Interpretation.

Eventuell hält sich BMW nun sehr penibel an die gesetzlichen Vorgaben und geht bei seinen Hybriden auf nummer Sicher um Benzol Emissionen zu verhindern.

Ganz vorsichtige Spekulation, im Notfall wird dann der Tank über den Aktivkohlefilter bei Überdruck entlastet, auch wenn der Aktivkohlefilter voll beladen ist, aber das versucht man mit der uns bekannten Vorgehensweise zu vermeiden.

Habe noch etwas gestöbert und vermutlich den Zulieferer des Tankisolationsventiles gefunden:

https://www.ekk-europe.com/pro…tstofftank-absperrventile

https://www.ekkeagle.com/en/pr…fuel-tank-isolation-valve

Der Hersteller ekk scheint irgendwie mit der Firma Freudenberg in Verbindung zu stehen.
Auf dem Tankisolationsventil steht als Hersteller "Freudenberg".

Weiter eine Beschreibung des i3 Rex der ja auch einen Kraftstofftank hat..

https://www.newtis.info/tisv2/…c-control-unit/1VnXVxtsfy

Ein weiterer Hersteller von Tankventilen für Hybridfahrzeuge ist EATON:
http://videos.eaton.com/detail…valve-ftiv?autoStart=true
https://www.eaton.com/Eaton/Pr…d-valves/index.htm#tabs-2

Hier nun eine recht gute und einfache Beschreibung des Kraftstoffdrucktankes in einer Diplomarbeit.
Bitte auf Seite 65 lesen:
https://monami.hs-mittweida.de…eit_Gerd_Unterkreuter.pdf

Zitat von AThw

Danke für deine Bemühungen! Du hast wieder tolles Material zusammengetragen.

Gerne, Deine positive Antwort freut mich sehr
Leider habe ich noch keine Quelle gefunden, die beschreibt das zum spülen der Benzinmotor eingeschaltet wird...
Das Suchen ist schon relativ anstrengend, aber es macht Spaß dann doch etwas zu finden..

@Kompass
Danke für die Blumen, natürlich ist aber @ChrisPea Vater des Gedanken

Zitat von Kompass

Auch manch ein reiner Benziner wird nur selten gefahren werden, obwohl er permanent im Freien steht und sich bei hohen Temperaturen vermehrt Benzindämpfe im Tank bilden. Also müssten eigentlich auch die Benziner einen Drucktank haben!?
Oder andersrum: wenn ein reiner Benziner wochenlang unbewegt draußen in der Sonne stehen darf, ohne deswegen einen Drucktank haben zu müssen, warum braucht dann der Hybrid einen.

Wobei man hier sicherlich mehr nach statistischen Größen vorgeht und reines Stehen vermutlich nicht so kritisch wie wenn ein Fahrzeug nur elektrisch "in Bewegung" ist.
Das ist jetzt aber eine Vermutung von mir!!!
Der Drucktank verhindert zusätzlich das Ausgasen von Benzoldämpfen.
Der Benzin Tank eines Normalen Benziner ist nicht wie der eines Hybriden durch ein Ventil abgeschlossen und natürlich hat das System mit dem Aktivkohlefilter auch Situatuionen an denen es nicht funktionieren könnte.
Das Ganze System egal ob reiner Benziner oder Hybrid ist sicherlich ein Kompromiss, denn ansonsten würde vermutlich kein Fahrzeug mehr für die Straße vom Gesetztgeber zugelassen.

Ich denke gerade dieser Umstand ist auch der Grund warum man sich NICHT dazu äußert??

Zitat von Kompass

Als ich neulich wieder einen ungewollten Verbrenner-Start erlebte, hat weder ein Aus- und Einschalten noch ein Zu- und Aufsperren geholfen, jedesmal ist trotzdem wieder der Benzinmotor losgelaufen. Erst nach 400m Fahren und Pause blieb er beim Neustart aus.

Das untermauert die These von @ChrisPea
Das ist für mich ein guter BEWEIS für die These!!
Es wäre interessant, was pasieren würde wenn man das Auto sofort wieder Ausschaltet und eine Stunde oder noch später versucht zu starten?
Ich denke das Gleiche!
Es ist noch die Frage muss eine gewisse Strecke zurückgeegt werden oder reicht es wenn der Motor im Stand für eine gewisse Zeit läuft.
Vielleicht kann das ja einer mal ausprobieren?
Wenn der Benzinmotor außerplanmäßig nach drücken des Start/Stop Knopfes anspringt, einfach einmal 3 bis 5 Minuten warten (wenn möglich die Zeit stoppen) und in der Zeit den Tageskilometerzähler auf Null stellen, wenn der Benziner immer noch läuft losfahren und beobachten nach welcher Wegstrecke er aus geht.
Ja es ist mir klar, das das natürlich Aufwand bedeutet und schwierig ist!

BMW unterstützt uns nicht direkt, das ist so aber wenn ich den doch recht öffentlichen Zugang zur TIS und zum Teilekatalog sehe, dann muss ich im Vergleich zu Audi und VW absoluten Respekt zollen!!
Das ist absolut vorbildlich, wenn ich Informationen für den Audi A3 Sportsback etron von meinem Bruder suche, dann ist das absolut kein Spaß mehr.
Dann noch der Zugang zu den Fahrzeugdaten wie zum Beispiel mit der genialen Arbeit von @Rumbel via FHEM aus Connecteddrive.
Das sind alles Punkte wo ich sagen muss das aus MEINER Sicht BMW da wirklich klasse ist und Audi und VW nicht mithalten können.
Schade das die BMW Hybrid spezifischen PIDs für Torque Pro nicht verfügbar sind, das wäre noch das Sahnehäubchen, da schaut es bei verschieden anderen Herstellern besser aus.
Aber vielleicht tut sich da ja auch mit der Zeit noch etwas.
Mir geht es z.B. dabei darum, ab wann das Auto nicht mehr mit dem E-Motor und mit der klassischen Bremse verzögert wird, aber das ist eine andere Thematik.
Aber man könnte auch den Tankdruck verfolgen.

Zitat von Kompass

Habt Ihr schon mal probiert, ob sich durch das Drücken der Tankbereitschaft-Taste die ungewollten Benziner-Starts beeinflussen lassen? D.h. ob sie häufiger kommen oder sich verhindern lassen, wenn man nur einfach so gelegentlich den Tankdeckel öffnet und schließt, ohne zu tanken? Zwar wird man dadurch jedesmal etwas Kohlenwasserstoff-Emissionen aus dem Tank verursachen, dafür aber u.U. Emissionen aus dem Motorbetrieb sparen - falls der "Trick" funktioniert und nicht gegenteilig wirkt.

Ja, genau diesen Ansatz habe ich verfolgt, wie es noch schön warm war (aber nicht mehr ganz so heiß).
Einmal täglich in der warmen Zeit habe ich die Tanktaste gedrückt und den Tankdeckel geöffnet.
Es waren aber nur wenige Zyklen und ich kann es nicht mehr 100%ig nachvollziehen.
Das Resultet war das ich als ich die Start/Stop Taste gedrückt habe und ohne die Handbremse zu lösen losfahren wollte der Verbrenner angesprungen ist.
Das war dann aber vermutlich eher wegen der Motorlast als wegen dem daruch aufgeschaukelten Tank und dem Druck bzw Aktivkohlefilter.

Ein aus meiner Sicht noch ganz wichtiges Detail steckt im Tankisolationsventil vom Hersteller ekk.
https://www.ekk-europe.com/pro…tstofftank-absperrventile

Es besitzt zusätzlich ein Übderdruckventil das von der Fahrzeugsteuerung unabhängig ist und bei >300hPa (0,3 bar) ohne "Hilfenergie" öffnet!
Laut der Herstellerseite auch bei Unterdruck (Vakuum)...
Das Problem bei einem Drucktank ist, eine deutsche Verordnung die bei Behältern mit Drücken über 0,5 bar angewendet wird!!
Ein Druckbehälter nach Druckbehälterverordnung muss entsprechend regelmäßig überwacht werden, ich meine die Behältergröße spielt dabei auch eine Rolle.

Letztlich ist die Thematik sicherlich recht komplex