CN101961978A

CN101961978A - 一种车载加油蒸汽回收及燃油液面控制泄压集成装置

Info

Publication number: CN101961978A
Application number: CN 201010516602
Authority: CN
Inventors: 何仁; 蔡锦榕
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Nantong Lili Metal Products Co ltd
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2030-10-25
Also published as: CN101961978B

Abstract

本发明公开一种车载加油蒸汽回收及燃油液面控制泄压集成装置，燃油箱箱体上固定设有单向阀、坡度阀和燃油液面控制泄压阀，单向阀的阀体内部固定内套阀座，阀座内部中间设有阀门，阀门的顶部是圆锥状且穿过阀座顶面上的相应孔；阀门的顶部正前方是圆锥状的滤网；燃油液面控制泄压阀的主阀体内腔左上方是主排气孔，主阀体上具有燃油液面控制阀和燃油液面高压泄压阀，在主阀体内腔的右上方是燃油液面高压泄压阀，具有设置在主阀体上且连通主阀体内腔的泄压孔；本发明将高压泄压阀和燃油液面控制阀做成一个整体，结构精简，提高了灵敏度和可靠性，降低加油排放、避免燃油泄漏且实现油气的回收利用。

Description

一种车载加油蒸汽回收及燃油液面控制泄压集成装置

技术领域

本发明涉及一种车载加油蒸汽回收装置和工作原理，主要目的是回收汽油车加油过程中汽油蒸汽。

背景技术

目前的汽油车在加油时基本采用活性碳罐、油气分离器和安装一个翻车阀来回收一部分的汽油蒸汽，存在的问题是：加油完成后的油箱没有形成密封，使得整个加油过程中油箱的油汽蒸发量比较大；且当出现油箱侧翻或者摇晃幅度大时，汽油液体很容易通过连接管进入活性碳罐而严重影响活性碳罐的回收效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中汽油车加油存在的问题，提出一种有效回收加油过程中汽油蒸汽的车载加油蒸汽回收及燃油液面控制泄压集成装置，能避免油气出现翻车或者油箱摇晃出现汽油进入活性碳罐。

本发明采用的技术方案是：具有燃油箱和加油管，加油管底部连接单向阀，燃油箱箱体上固定设有单向阀和坡度阀，其特征是：燃油箱箱体上固定设置有燃油液面控制泄压阀，坡度阀和燃油液面控制泄压阀以并接管并联，并接管依次连通气液分离器和活性碳罐；所述单向阀外部是阀体，阀体内部固定内套阀座，阀座内部中间设有阀门，阀门的顶部是圆锥状且穿过阀座顶面上的相应孔；阀门顶部和阀座顶面上的相应孔之间是密封圈；阀门的顶部正前方是圆锥状的滤网，阀座底部内设固定座且两者之间是第一弹簧压靠，阀体的侧面有四个径向槽孔，固定座下面开有孔；所述燃油液面控制泄压阀外部是主阀体，主阀体内腔左上方是主排气孔，主阀体的底部是下阀套；主阀体上具有燃油液面控制阀和燃油液面高压泄压阀，所述燃油液面控制阀包括位于主阀体内腔中的中阀体，中阀体内套内阀体，内阀体内套内阀芯；内阀芯顶端是球弧状突起，球弧状突起上是一个平推圈，在平推圈上放置一个对应于主排气孔的密封小球；在中阀体和下阀套之间连接第二弹簧，在内阀体和下阀套之间连接第三弹簧；下阀套和主阀体上分别底部开有圆孔和侧孔；所述在主阀体内腔的右上方是燃油液面高压泄压阀，燃油液面高压泄压阀包括泄压孔，泄压孔设置在主阀体上且连通主阀体内腔；泄压孔上是密封垫，密封垫上部是第四弹簧。

本发明的有益效果是：

1、在加油管内形成液封，阻止油箱内的汽油蒸汽直接向大气排放，使汽油蒸汽只能从燃油液面控制阀、坡度阀流向活性碳罐。

2、当油箱快要加满或加满油时，自动关闭加油枪，限制了加油液面在预定的高度或在加满油的位置；通过逐级减少油箱排出蒸汽的流量来实现加油枪的自动关闭，并提示油箱已满，降低加油排放、避免燃油泄漏且实现油气的回收利用。

3、当油箱内的压力突变异常高时，燃油液面控制阀中的高压泄压装置会迅速打开，将油箱里的部分蒸汽排放到大气中，降低了突发的危险性。

4、将高压泄压阀和燃油液面控制阀做成一个整体，使得整个燃油液面控制装置结构精简，提高了灵敏度和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明；

图1是本发明装置的结构连接图；

图2是图1中单向阀503放大的结构剖视图；

图3是图1中燃油液面控制泄压阀506放大的结构剖视图；

图中：2.阀体；3.滤网；4.阀门；6.密封圈；8.第一弹簧；9.阀座；10.固定座；12.第二弹簧；13.第三弹簧；14.内阀芯；15.内阀体；16.平推圈；17.密封小球；18.中阀体；19.突块；20.下阀套；21.密封装置；22.泄压孔；24.密封垫；26.下导套；28.第四弹簧；29.上导套；30.主阀体；31.固定套管；32.主排气孔；501.加油枪；502.加油管；503.单向阀；504.燃油箱；505.连接管；506.燃油液面控制泄压阀；507.并接管；508.坡度阀；510.气液分离器；512.活性碳罐，513.碳罐通风阀；515.电磁阀。

具体实施方式

参见图1，本发明包含燃油箱504和加油管502，加油管502的顶部连接加油枪501，加油管502的底部安装单向阀503，加油管502通过底部安装的单向阀503连接燃油箱504，在燃油箱504的箱体上固定安装单向阀503、坡度阀508和燃油液面控制泄压阀506，坡度阀508和燃油液面控制泄压阀506以连接管并联至并接管507并联在一起，并联后的并接管507通过连接管依次连通气液分离器510和活性碳罐512，活性碳罐512的上口通过连接管分别连接电磁阀515和碳罐通风阀513。

参见图2所示的单向阀503结构，单向阀503的外部是阀体2，阀体2的顶部压靠在加油管502的下段环面上，与加油管502的内壁紧配合连接，使单向阀503固定在加油管502的下方。阀体2内部固定内套阀座9，阀座9的内部中间设有阀门4，阀门4的顶部是圆锥状，起导流作用以引导燃油的流动，减少燃油的冲击和飞溅；阀门4的顶部穿过阀座9顶面上相应孔，在阀门4顶部和阀座9顶面上的相应孔之间装有密封圈6，防止加油时油气从燃油箱504排入到加油管502中。阀门4的顶部正前方是滤网3，滤网3是圆锥状，可过滤加油过程中的各种杂质。阀座9的底部内设固定座10，固定座10与阀座9固定连接，在固定座10与阀门4之间是第一弹簧8，第一弹簧8上下两端分别压靠在阀门4和固定座10上，使阀门4在第一弹簧8的作用下紧压阀座9上顶面。阀体2的侧面有四个径向槽孔，以增大燃油的流通横截面积。当单向阀503关闭时，阻止了燃油箱504内的汽油蒸汽从加油管502的入口直接排出到大气中。在固定座10下面开有孔，以便让燃油流入油箱。

参见图3所示的燃油液面控制泄压阀506的结构，其外部是主阀体30，主阀体30内腔左上方是主排气孔32，主排气孔32连通图1中的并接管507，主阀体30的底部固定安装下阀套20。主阀体30通过突块19固定连接燃油箱504的箱体，在突块19与燃油箱504的箱体之间是密封装置21。

在主阀体30上具有燃油液面控制阀和燃油液面高压泄压阀，其中，燃油液面控制阀包括位于主阀体30内腔中的中阀体18、内阀体15和内阀芯14，中阀体18内套内阀体15，内阀体15内套内阀芯14；在主阀体30内壁上设计引导肋，以安装中阀体18，在中阀体18内壁也设计引导肋，以安装内阀体15。内阀芯14与内阀体15内壁紧密相连。内阀芯14顶端是球弧状突起，并且在球弧状突起上是一个平推圈16，在平推圈16上放置一个密封小球17，密封小球17的位置对应于主排气孔32。在中阀体18和下阀套20之间连接第二弹簧12，第二弹簧12上端压靠在中阀体18的孔中，下端压靠在下阀套20上。在内阀体15和下阀套20之间连接另外的第三弹簧13，第三弹簧13上端压靠在内阀体15的孔中，下端压靠在下阀套20上。中阀体18和内阀芯14都是通过第二弹簧12和第三弹簧13的预紧力顶起，通过下阀套20、主阀体30以及弹簧12和13，支撑中阀体18、内阀体15和内阀芯14。下阀套20和主阀体30上分别底部开有圆孔和侧孔用于汽油蒸汽的流通，燃油箱504内的汽油蒸汽可由底部的圆孔经主排气孔32，从连接管流向活性碳罐12。当油面上升到一定高度时，燃油可从侧部的圆孔孔进入到主阀体30内。

在主阀体30内腔的右上方是一个燃油液面高压泄压阀，燃油液面高压泄压阀包括泄压孔22，第四弹簧28、密封垫24和固定套管31，泄压孔22设置在主阀体30上，燃油液面高压泄压阀通过此泄压孔22连通燃油液面控制阀中主阀体30的内腔。泄压孔22上安装密封垫24，在正常压力情况下由密封垫24密封。密封垫24上部设有第四弹簧28，第四弹簧28上端连接上导套29，第四弹簧28下端固定连接下导套26上，下导套26连接密封垫24，密封垫24通过弹簧28的预紧力来密封泄压孔22，当燃油液面高压泄压阀的压力达到预设定值时，第四弹簧28被推开，密封垫24也被顶起，泄压孔22打开，油气从泄压孔22排出，从而减小燃油箱504内的压力。固定套管31一端固定连接主阀体30，另一端连接图1中的连接管505，连接管505连通大气，由于燃油液面高压泄压阀的出口与与大气相通，所以泄压的速度相当迅速；当压力减小到一定程度，因第四弹簧28回弹的作用力密封垫24关闭泄压孔22。

上述的燃油液面高压泄压阀与燃油液面控制阀均设置在主阀体30上，形成了一个集成的整体结构，使得装置更加可靠。

加油枪501向加油管502加油过程中，汽油经过单向阀503进入燃油箱504，其中部分燃油蒸汽经过燃油液面控制泄压阀506和坡度阀508进入并接管507，再流经气液分离器510到达活性碳罐512，最后通过与发动机和活性碳罐512相连的电磁阀对活性碳罐512的脱附作用，被活性炭所吸附，净化后的气体从活性碳罐512经过连接管到电磁阀515进入发动机的支气管，经活性碳罐512空气过滤器向外界排出，当汽车行驶，发动机工作时，利用进气管的真空度脱附早已吸附在活性炭层内的燃油蒸汽，送入进气支管中供发动机工作，实现油气的回收利用。

加油过程，加油枪501喷嘴喷出的燃油在单向阀503的上方形成液封，在克服了气体的作用力和单向阀503中弹簧8的预紧力后，单向阀503的阀门4打开，燃油流经单向阀503进入燃油箱504。阀门4上方的液封，能很好地阻止燃油箱504内的燃油蒸汽从加油管502的入口处排出外界，使之只能经燃油液面控制阀的主排气孔32（见附图3）、坡度阀508的常通孔分别经并接管507、油气分离器510排出到活性碳罐512。液封的密封效果极佳，阻止燃油蒸汽从加油管502的入口处直接排出。随着油面的上升，燃油液面控制泄压阀506中的中阀体18在压力的作用下上升至接触到对应的主排气孔32，汽油蒸汽的流通面积突然减少，燃油箱504内气体压力急剧增大，迫使加油管502内的燃油上行，液封高度增大到燃油遮住了加油枪501的进气嘴时，自封式加油枪501自动关闭,发出“咔啦”的声音。由于燃油液面控制泄压阀506并未完全关闭，少量的燃油蒸汽仍可经内阀体15与内阀芯14上的通孔从主排气孔32排出，故燃油箱504内的压力维持了一段时间后就下降，积留在加油管502内的燃油随之流入燃油箱504。继续加油，当燃油箱540内的燃油达到某一高度或加满油时，内阀体15上升压紧在中阀体18上，汽油蒸汽的流通面积进一步减少但内阀芯14内仍可流通气体。这时继续加油，油面又上升，内阀芯14上的密封小球17压死在内阀体15内壁上，使对应的主排气孔32完全关闭，切断燃油箱504到活性碳罐512的主排气通道，此时只有坡度阀508的常通孔打开。当燃油箱504内的气体压力超过0.005MPa时，坡度阀508打开（但开度比燃油液面控制阀506的小得多），只允许少许燃油蒸汽由此排出到活性碳罐512，使燃油箱504内的气体在短时间内维持足够的压力。燃油箱504内的气体压力又增大，加油管502内的液封高度亦增大再次淹没加油枪501的进气嘴，加油枪501再次关闭，发出”咔啦”的声音，提示燃油箱504内的燃油达到某一高度或加满油。当燃油箱504内的燃油达到某一高度或加满油后，若想开启加油枪501强行继续加油，此时，燃油箱504内在一定时间内仍维持足够的气体压力，加油管502的液封仍高于加油枪501进气嘴，故加油枪501无法开启，而结束加油过程。采用这种方式，在汽油蒸汽的流通面积减少时，燃油箱504内蒸汽压力的增大是平滑过渡的，加油管502内燃油平稳地迅速回流，不会反溅向加油站的工作人员。当燃油箱504内产生负压(即燃油箱504内压力为0.098Mpa，单向阀503的开启压力是0.0283 MPa)时，空气能从加油管501、单向阀503进入燃油箱504，以保持燃油箱504内正常的工作压力。当汽车车身倾斜时，燃油液面控制泄压阀506中的中阀体18随油面上升压在对应的主排气孔32上，燃油蒸汽只有从坡度阀508的常通孔排出；或者当翻车时，燃油液面控制泄压阀506中的密封小球17因重力使主排气孔32关闭，切断燃油从主排气孔32到活性碳罐512的通路。

当燃油箱504内的气体压力过大，超过安全值时，燃油液面控制泄压阀506的右上角的高压泄压阀克服弹簧28的压紧力，打开泄压孔22，避免燃油箱504压力过高而损坏。

本发明在加油过程，不允许燃油蒸汽直接从加油管502排出，加油管502内的燃油不会反溅向加油站的工作人员，此外，还能避免因燃油加得过满导致各种故障的发生,并很好地回收利用燃油蒸汽，减少了加油损失，降低了大气污染。同时，还能自动调节燃油箱504内部的压力平衡，而在翻车状况，燃油液面控制泄压阀506和坡度阀508均会关闭，阻止燃油泄漏到活性碳罐512。

本发明的有益效果是：

Claims

1.一种车载加油蒸汽回收及燃油液面控制泄压集成装置，具有燃油箱（504）和加油管（502），加油管（502）底部连接单向阀（503），燃油箱（504）箱体上固定设有单向阀（503）和坡度阀（508），其特征是：燃油箱（504）箱体上固定设置有燃油液面控制泄压阀（506），坡度阀（508）和燃油液面控制泄压阀（506）以并接管（507）并联，并接管（507）依次连通气液分离器（510）和活性碳罐（512）；

所述单向阀（503 ）外部是阀体（2），阀体（2）内部固定内套阀座（9），阀座（9）内部中间设有阀门（4），阀门（4）的顶部是圆锥状且穿过阀座（9）顶面上的相应孔；阀门（4）顶部和阀座（9）顶面上的相应孔之间是密封圈（6）；阀门（4）的顶部正前方是圆锥状的滤网（3），阀座（9）底部内设固定座（10）且两者之间是第一弹簧（8）压靠，阀体（2）的侧面有四个径向槽孔，固定座（10）下面开有孔；

所述燃油液面控制泄压阀（506）外部是主阀体（30），主阀体（30）内腔左上方是主排气孔（32），主阀体（30）的底部是下阀套（20）；主阀体（30）上具有燃油液面控制阀和燃油液面高压泄压阀，所述燃油液面控制阀包括位于主阀体（30）内腔中的中阀体（18），中阀体（18）内套内阀体（15），内阀体（15）内套内阀芯（14）；内阀芯（14）顶端是球弧状突起，球弧状突起上是一个平推圈（16），在平推圈（16）上放置一个对应于主排气孔（32）的密封小球（17）；在中阀体（18）和下阀套（20）之间连接第二弹簧（12），在内阀体（15）和下阀套（20）之间连接第三弹簧（13）；下阀套（20）和主阀体（30）上分别底部开有圆孔和侧孔；

所述在主阀体（30）内腔的右上方是燃油液面高压泄压阀，燃油液面高压泄压阀包括泄压孔（22），泄压孔（22）设置在主阀体（30）上且连通主阀体（30）内腔；泄压孔（22）上是密封垫（24），密封垫（24）上部是第四弹簧（28）。

2.根据权利要求1所述的一种车载加油蒸汽回收及燃油液面控制泄压集成装置，其特征是：主阀体（300内壁上是引导肋以安装阀体（18），中阀体（18）内壁是引导肋以安装内阀体（15），内阀芯（14）与内阀体（15）内壁紧密相连。