Tankentlüftung & Überschlagschutz

Tankentlüftung und Überschlagschutz für Motorsport-Kraftstofftanks, Sicherheitstankzellen und individuell aufgebaute Tanksysteme. Hier finden Sie Be- und Entlüftungsventile, Inline-Ventile sowie Ausführungen mit Schlauch-, Dash- und JIC-Anschlüssen.

Eine korrekt ausgelegte Tankentlüftung ermöglicht den notwendigen Druckausgleich beim Betanken und während des Fahrbetriebs. Gleichzeitig kann ein geeignetes Überschlagventil den Austritt größerer Kraftstoffmengen bei starker Schräglage oder einem Fahrzeugüberschlag begrenzen.

Normale Kraftstoff-Rückschlagventile sind nicht automatisch für die Tankentlüftung geeignet. Anschlussgröße, Durchfluss, Einbaurichtung, Einbaulage und Kraftstoffverträglichkeit müssen zur vorgesehenen Anwendung und zum vollständigen Tanksystem passen.

Tankentlüftung und Überschlagschutz im Motorsport

Ein Kraftstofftank benötigt während des Betankens und im Fahrbetrieb einen kontrollierten Druckausgleich. Wird Kraftstoff verbraucht, muss Luft in den Tank nachströmen können. Beim Befüllen sowie bei Erwärmung von Kraftstoff und Tankluft muss überschüssige Luft beziehungsweise Kraftstoffdampf kontrolliert entweichen können.

Eine falsch dimensionierte, geknickte oder blockierte Tankentlüftung kann Unterdruck oder Überdruck im Tank verursachen. Mögliche Folgen sind eine beeinträchtigte Kraftstoffversorgung, langsame Betankung, austretender Kraftstoff oder eine unnötige Belastung von Tank, Dichtungen und Anschlüssen.

Aufgaben einer Tankentlüftung

Eine korrekt aufgebaute Tankentlüftung erfüllt mehrere Aufgaben:

• Druckausgleich beim Kraftstoffverbrauch,
• Abführung der beim Betanken verdrängten Luft,
• Ausgleich temperaturbedingter Volumenänderungen,
• kontrollierte Führung von Kraftstoffdämpfen,
• Begrenzung des Kraftstoffaustritts bei Schräglage oder Überschlag.

Tankentlüftung und Überschlagschutz müssen gemeinsam geplant werden. Ein ausreichend großer Leitungsquerschnitt allein bietet noch keinen Schutz gegen austretenden Kraftstoff. Umgekehrt darf ein Überschlagventil den notwendigen Druckausgleich im normalen Fahrbetrieb nicht behindern.

Be- und Entlüftungsventile

Be- und Entlüftungsventile ermöglichen abhängig von ihrer Bauart einen Luftstrom in beide Richtungen. Sie lassen Luft in den Tank einströmen, wenn Kraftstoff verbraucht wird, und ermöglichen das Entweichen verdrängter Luft beim Betanken oder bei Erwärmung.

Einige Ventile arbeiten nahezu frei durchströmend, andere öffnen erst bei einem bestimmten Über- oder Unterdruck. Die Ventilart muss zur Konstruktion des Tanks, zur Kraftstoffpumpe, zur Befüllgeschwindigkeit und zum vorgesehenen Einsatzzweck passen.

Ein Ventil darf nicht allein anhand des Außendurchmessers ausgewählt werden. Auch innerer Durchflussquerschnitt, Öffnungscharakteristik und vorgesehene Einbaulage sind entscheidend.

Überschlagventile und Roll-over-Valves

Ein Überschlagventil soll den Austritt größerer Kraftstoffmengen über die Entlüftungsleitung begrenzen, wenn das Fahrzeug stark geneigt ist oder auf dem Dach liegt. Je nach Bauform arbeitet das Ventil mit einer Kugel, einem Schwimmer oder einem anderen lageabhängigen Verschlussmechanismus.

Das Ventil muss in der vom Hersteller vorgesehenen Position montiert werden. Ein für senkrechten Einbau entwickeltes Ventil kann bei liegender oder schräger Montage nicht zuverlässig arbeiten.

Ein Überschlagventil bedeutet nicht, dass unter allen Unfallbedingungen garantiert kein Kraftstoff austritt. Leitungssystem, Anschlüsse, Tankfüllstand, Fahrzeuglage und Beschädigungen beeinflussen die Schutzwirkung. Das Ventil ist daher ein Teil des vollständigen Sicherheitssystems.

Normale Rückschlagventile sind nicht automatisch geeignet

Ein gewöhnliches Kraftstoff-Rückschlagventil ist häufig nur für eine festgelegte Durchflussrichtung vorgesehen. Es kann beispielsweise verhindern, dass Kraftstoff in einer Vorlauf-, Rücklauf- oder Befüllleitung zurückströmt.

Für eine Tankentlüftung ist jedoch meist ein kontrollierter Luftstrom in beide Richtungen erforderlich. Ein normales Einwegventil kann deshalb den Tank beim Kraftstoffverbrauch oder beim Betanken unzulässig verschließen.

Für die Tankentlüftung dürfen nur Bauteile verwendet werden, deren Hersteller sie ausdrücklich für diese Funktion und die vorgesehene Einbaulage freigibt.

Anschlussarten und Anschlussgrößen

Die angebotenen Entlüftungsventile sind je nach Ausführung mit unterschiedlichen Anschlüssen erhältlich:

• direkter Einbau in eine Tankbohrung,
• Schlauchanschluss,
• Dash-/AN-Anschluss,
• JIC-Anschluss,
• Inline-Ausführung für den Einbau in eine Entlüftungsleitung.

Tankanschluss, Ventil und Leitung müssen hinsichtlich Durchmesser, Gewinde und Dichtart zusammenpassen. Ein passendes Gewinde bedeutet nicht automatisch, dass auch Dichtkonus, Gewindesteigung und Anschlussstandard identisch sind.

Ungeeignete Adapterketten und starke Querschnittsverengungen sollten vermieden werden, da sie den Luftdurchsatz reduzieren und zusätzliche mögliche Undichtigkeitsstellen schaffen.

Entlüftungsquerschnitt richtig dimensionieren

Die erforderliche Größe der Entlüftungsleitung hängt unter anderem von Tankvolumen, Kraftstoffverbrauch und Befüllgeschwindigkeit ab. Bei einer schnellen Außenbetankung muss die verdrängte Luft entsprechend schnell aus dem Tank entweichen können.

Eine zu kleine Entlüftung kann folgende Probleme verursachen:

• Kraftstoff staut sich im Füllschlauch zurück,
• der Tank lässt sich nur sehr langsam befüllen,
• Kraftstoff tritt am Einfüllstutzen aus,
• im Fahrbetrieb entsteht Unterdruck im Tank,
• die Kraftstoffpumpe wird nicht ausreichend versorgt,
• Tank oder Tankblase werden unnötig belastet.

Der nominelle Anschlussdurchmesser allein beschreibt nicht immer den tatsächlichen Durchfluss. Kleine interne Ventilöffnungen oder stark abgewinkelte Adapter können den wirksamen Querschnitt deutlich reduzieren.

Einbaurichtung des Ventils

Viele Ventile besitzen eine vorgeschriebene Einbaurichtung oder eine Markierung für Tankseite und Leitungsseite. Diese Vorgaben müssen eingehalten werden.

Vor der Montage sollten geprüft werden:

• vorgeschriebene Flussrichtung,
• senkrechte, waagerechte oder frei wählbare Einbaulage,
• zulässiger Neigungswinkel,
• Position des lageabhängigen Verschlusses,
• Zugänglichkeit für Kontrolle und Wartung.

Ein falsch herum eingebautes Ventil kann die Tankentlüftung blockieren oder bei einem Überschlag nicht wie vorgesehen schließen.

Entlüftungsleitung sicher verlegen

Die Entlüftungsleitung muss knickfrei, geschützt und möglichst mit gleichmäßigem Verlauf verlegt werden. Sie darf nicht an scharfen Kanten, heißen Bauteilen oder beweglichen Fahrwerks- und Antriebsteilen anliegen.

Die Leitung sollte so geführt werden, dass sich keine unnötigen Kraftstofftaschen bilden. Tiefpunkte können Kraftstoff sammeln und dadurch den Luftdurchsatz zeitweise blockieren.

Abhängig vom Fahrzeugaufbau kann eine hochgeführte Leitungsschleife helfen, das direkte Austreten von Kraftstoff bei starken Fahrzeugbewegungen zu reduzieren. Sie ersetzt jedoch kein geeignetes Überschlagventil.

Sicherer Endpunkt der Entlüftungsleitung

Das Ende der Tankentlüftung muss an einer sicheren Stelle liegen. Kraftstoff oder Kraftstoffdämpfe dürfen nicht in den Fahrerraum, auf die Auspuffanlage, auf heiße Motorteile oder in die Nähe elektrischer Zündquellen gelangen.

Der Auslass muss außerdem vor Schmutz, Wasser und mechanischer Beschädigung geschützt sein. Er darf jedoch nicht so abgedeckt werden, dass der notwendige Luftstrom behindert wird.

Je nach Reglement und Fahrzeugkonzept kann eine Führung in einen separaten Auffangbehälter beziehungsweise Catchtank vorgeschrieben oder sinnvoll sein.

Tankentlüftung bei Außenbetankungen

Bei einer Außenbetankung müssen Einfüllleitung und Tankentlüftung gemeinsam dimensioniert werden. Während Kraftstoff durch den Füllschlauch in den Tank strömt, muss die verdrängte Luft ohne erheblichen Rückstau entweichen können.

Ein großer Füllschlauch mit zu kleiner Entlüftung führt häufig zu schlechter Befüllung. Der Kraftstoff steigt im Einfüllstutzen zurück, obwohl im Tank noch ausreichend freies Volumen vorhanden ist.

Bei schnellen Befüllsystemen kann deshalb ein größerer oder zusätzlicher Entlüftungsweg erforderlich sein. Die konkrete Auslegung richtet sich nach Tank, Füllsystem und geltendem Reglement.

Entlüftung bei Catchtanks und Swirl Pots

Ein Kraftstoff-Catchtank beziehungsweise Swirl Pot ist normalerweise Bestandteil des Kraftstoffkreislaufs und nicht automatisch an die Atmosphäre entlüftet. Ob und wie eine Entlüftung erforderlich ist, hängt vom Aufbau mit Vorförderpumpe, Hochdruckpumpe und Rücklaufleitungen ab.

Die atmosphärische Tankentlüftung befindet sich üblicherweise am Haupttank. Catchtank-Anschlüsse dürfen nicht ohne Systemplanung als zusätzliche Tankentlüftung verwendet werden.

Eine falsche Leitungsführung kann dazu führen, dass Kraftstoff in die Entlüftungsleitung gedrückt wird oder der Catchtank nicht ausreichend gefüllt bleibt.

Ventile mit direktem Tankeinbau

Einige Be- und Entlüftungsventile werden direkt in eine Bohrung des Kraftstofftanks oder der Tankdeckplatte montiert. Dabei müssen Bohrungsdurchmesser, Materialstärke, Dichtung und Befestigung zur vorgesehenen Konstruktion passen.

Die Dichtfläche muss sauber und eben sein. Das Ventil darf nicht durch zu hohes Anzugsdrehmoment verspannt oder beschädigt werden.

Bei FIA-Tankzellen dürfen keine zusätzlichen Bohrungen oder Änderungen vorgenommen werden, die nicht vom Tankhersteller beziehungsweise vom vorgesehenen System freigegeben sind.

Inline-Entlüftungsventile

Inline-Ventile werden zwischen zwei Leitungsabschnitte montiert. Sie eignen sich besonders, wenn das Ventil an einer geschützten und gut zugänglichen Position außerhalb der Tankdeckplatte sitzen soll.

Die Leitungen müssen auf beiden Seiten sicher befestigt sein, damit keine mechanische Zugbelastung auf das Ventil wirkt. Schwere Ventile sollten zusätzlich mit einer Halterung abgestützt werden.

Bei Schlauchanschlüssen müssen Schlauchinnendurchmesser und Stutzendurchmesser zueinander passen. Zu große Maßunterschiede dürfen nicht allein durch stark angezogene Schlauchschellen ausgeglichen werden.

High-Flow-Entlüftungsventile

High-Flow-Ausführungen bieten einen größeren Luftdurchsatz und können bei großen Tanks, hoher Kraftstoffförderung oder schneller Betankung erforderlich sein.

Ein größeres Ventil ist jedoch nur sinnvoll, wenn auch Tankanschluss und Entlüftungsleitung einen entsprechenden Querschnitt besitzen. Eine kleine Tankbohrung oder stark reduzierte Leitung bleibt auch mit einem High-Flow-Ventil die entscheidende Engstelle.

Tank nicht vollständig überfüllen

Im Kraftstofftank muss ausreichend Ausdehnungsraum verbleiben. Kraftstoff verändert sein Volumen bei Erwärmung. Ein bis zum Einfüllstutzen gefüllter Tank kann deshalb Kraftstoff in die Entlüftungsleitung drücken.

Die zulässige Füllmenge richtet sich nach Tankbauform, Herstellerangaben und Reglement. Entlüftungsventile sind nicht dafür vorgesehen, dauerhaft flüssigen Kraftstoff abzuleiten.

Kraftstoffverträglichkeit prüfen

Ventilgehäuse, interne Dichtungen, Schwimmer, Kugeln, Schläuche und Adapter müssen für den verwendeten Kraftstoff geeignet sein.

Besondere Aufmerksamkeit ist erforderlich bei:

• E85 und hohen Ethanolanteilen,
• Methanol,
• speziellen Rennkraftstoffen,
• Dieselkraftstoff und Biodieselanteilen,
• langfristiger Lagerung des Fahrzeugs mit gefülltem Tank.

Ein Aluminiumgehäuse allein garantiert nicht, dass alle internen Dichtungen mit jeder Kraftstoffart dauerhaft verträglich sind. Maßgeblich sind die Herstellerangaben des konkreten Ventils.

Entlüftungsfilter und Schutz gegen Verschmutzung

Ein geeigneter Entlüftungsfilter kann verhindern, dass grober Schmutz über die Entlüftungsleitung in den Tank gelangt. Der Filter darf den erforderlichen Luftdurchsatz jedoch nicht wesentlich reduzieren.

Feuchtigkeit, Staub und Kraftstoffrückstände können Filterelemente zusetzen. Filter und Auslass müssen deshalb regelmäßig kontrolliert und bei Bedarf gereinigt oder ersetzt werden.

Ein ungeeigneter dichter Filter kann dieselben Probleme verursachen wie eine blockierte Entlüftungsleitung.

Tankentlüftung im Fahrerraum

Entlüftungsleitungen dürfen nicht ungeschützt im Fahrerraum enden. Kraftstoffdämpfe und gegebenenfalls austretender Kraftstoff müssen sicher aus dem Innenraum herausgeführt werden.

Bei Leitungsdurchführungen durch Trennwände sind geeignete Durchführungen und Schutzmaßnahmen erforderlich. Leitungen dürfen nicht durch scharfkantige Bohrungen geführt werden.

Die konkrete Ausführung kann durch das technische Reglement vorgegeben sein und muss vor dem Fahrzeugeinsatz geprüft werden.

Montage und Abdichtung

Bei der Montage müssen Gewinde, Dichtkonus und Dichtmethode zum jeweiligen Anschluss passen. Dash-/AN- beziehungsweise JIC-Anschlüsse dichten üblicherweise an einer vorgesehenen konischen Dichtfläche und nicht allein über das Gewinde.

Ungeeignete Dichtbänder oder übermäßig verwendete Dichtmittel können sich lösen und Ventil oder Kraftstoffsystem verunreinigen. Dichtmittel dürfen nur verwendet werden, wenn sie für Anschlussart und Kraftstoff ausdrücklich geeignet sind.

Ventile dürfen nicht mit übermäßiger Kraft angezogen werden. Beschädigte Gewinde oder Dichtflächen müssen ersetzt werden.

Funktionsprüfung nach dem Einbau

Nach der Montage sollte das System kontrolliert geprüft werden. Dabei sind insbesondere folgende Punkte zu beachten:

• freier Luftdurchsatz in der vorgesehenen Betriebsrichtung,
• keine geknickten oder zusammengedrückten Leitungen,
• Dichtheit aller Anschlüsse,
• korrekte Einbaulage des Überschlagventils,
• sicherer Endpunkt der Entlüftungsleitung,
• keine Kraftstoff- oder Dampfleitung in den Fahrerraum.

Beim ersten Betanken ist darauf zu achten, ob Kraftstoff zurückstaut oder ungewöhnlich langsam einläuft. Im Fahrbetrieb können ein sich zusammenziehender Tank, nachlassender Kraftstoffdruck oder ein starkes Zischgeräusch beim Öffnen des Tankdeckels auf eine unzureichende Entlüftung hinweisen.

Überschlagschutz kontrollieren

Ein lageabhängiges Ventil kann entsprechend den Herstellerangaben vor dem Einbau vorsichtig auf seine mechanische Funktion geprüft werden. Es muss frei beweglich sein und darf nicht durch Schmutz oder Beschädigung blockiert werden.

Eine Funktionsprüfung mit Kraftstoff darf nur unter sicheren Bedingungen und entsprechend den Herstellerangaben durchgeführt werden. Das Ventil darf nicht mit Druckluft oder ungeeigneten Flüssigkeiten beschädigt werden.

Regelmäßige Wartung

Tankentlüftung und Überschlagschutz sollten regelmäßig kontrolliert werden. Zu prüfen sind:

• fester Sitz des Ventils,
• korrekte Einbaulage,
• freie und unbeschädigte Entlüftungsleitung,
• Kraftstoffspuren oder Undichtigkeiten,
• Verschmutzung und Korrosion,
• Zustand von Dichtungen und Schlauchverbindungen,
• freie Funktion von Kugel oder Schwimmer,
• sauberer Entlüftungsfilter und sicherer Auslass.

Nach einem Unfall, Überschlag oder einer Beschädigung im Tankbereich muss das vollständige Entlüftungssystem vor dem weiteren Einsatz überprüft werden.

Aktuelles Reglement beachten

Die Anforderungen an Tankentlüftung, Leitungsführung, Ventilart und Auslassposition können sich je nach Fahrzeugklasse, Verband und Rennserie unterscheiden.

Vor dem Einbau müssen deshalb die aktuellen technischen Bestimmungen geprüft werden. Die Bezeichnung „Überschlagventil“ oder „Motorsportventil“ ersetzt keine Prüfung der vorgeschriebenen Ausführung.

Passendes Entlüftungsventil auswählen

Für die richtige Produktauswahl sind folgende Angaben hilfreich:

• Tankart und Tankvolumen,
• Außenbetankung oder direkte Tankbefüllung,
• Tankbohrung beziehungsweise vorhandener Anschluss,
• Schlauchdurchmesser oder Dash-Größe,
• gewünschte Einbaulage,
• erforderlicher Luftdurchsatz,
• verwendeter Kraftstoff,
• Anforderungen des technischen Reglements.

Bei Fragen zu Be- und Entlüftungsventilen, Inline-Ventilen, High-Flow-Ausführungen, Dash-/JIC-Anschlüssen oder dem Aufbau einer sicheren Tankentlüftung unterstützen wir Sie gerne bei der Auswahl geeigneter Komponenten.