CN102019974B - 填充燃料箱的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及填充燃料箱的方法。一种将包括挥发性有机化合物的燃料填充到新的之前未使用过的燃料箱的方法，该方法包括：提供具有细长挠性分配管的分配单元；使分配管穿过燃料箱的燃料入口插入直到分配管位于燃料箱的底表面附近；以及以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料添加到燃料箱的底表面上。通过以平稳流动的方式将燃料添加到燃料箱的底表面上，使得燃料箱中形成的任何燃料蒸气被设置在燃料箱的底表面附近，从而限制当燃料箱中的空气响应于燃料箱的填充而排出时燃料蒸气向燃料箱外部的大气中的移动。
Description
技术领域
本发明总体涉及一种用于填充燃料箱的方法和系统，并更具体地涉及一种用于填充新的未使用过的燃料箱的方法和系统。
背景技术
在装配厂新(即，未使用过的空的)燃料箱被装配到车辆中。一旦车辆的装配完成，燃料箱至少部分地填充有燃料(通常为化石燃料)。化石燃料包括挥发性有机化合物(VOCs)，例如，碳氢化合物。VOCs为在通常条件下具有足以大量汽化并进入大气中的高蒸气压的有机化合物。VOCs被视作空气污染物，为了空气质量，通常由政府机关调节VOCs在空气中的含量。
新燃料箱最初是空的，即，仅包含空气。在新燃料箱的初始添加燃料的过程中，以喷射的方式将燃料分配到燃料箱中。喷射的燃料迅速飞溅并与燃料箱中的空气混合，使得整个燃料箱充满空气/燃料混合物。在填充燃料箱时，一定体积的空气/燃料混合物从燃料箱排出到制造厂中。因此，由于在填充燃料箱的过程中空气/燃料蒸气混合物从燃料箱中排出，所以在装配厂中填充新燃料箱的过程将VOCs引入到制造厂中。
发明内容
提供了一种用燃料填充燃料箱的方法。燃料箱包括燃料入口和蒸气出口，并且燃料包括挥发性有机化合物。该方法包括：提供构造为添加燃料的分配单元；以及在燃料箱的底表面附近将燃料添加到燃料箱中。燃料被添加到燃料箱的底表面附近，使得在将燃料添加到燃料箱内的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在燃料箱的底表面附近，从而限制在将燃料添加到燃料箱内的过程中燃料蒸气经由蒸气出口排出。
在另一实施例中，提供一种用燃料填充燃料箱的方法。燃料箱包括燃料入口以及设置在燃料箱的顶表面附近的蒸气出口。燃料包括碳氢化合物。该方法包括：提供包括细长挠性分配管的分配单元，所述分配管从分配单元延伸到末端；使细长挠性分配管穿过燃料入口插入直到分配管的末端被设置在燃料箱的底表面附近；以及在燃料箱的底表面附近将燃料添加到燃料箱中。在燃料箱的底表面附近将燃料添加到燃料箱中，使得在将燃料添加到燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在燃料箱的底表面附近，从而限制在将燃料添加到燃料箱内的过程中任何燃料蒸气经由蒸气出口排出。
还提供一种用于用包含挥发性有机化合物的燃料填充车辆的燃料箱的系统。该系统包括构造为沿装配线输送多辆单独的车辆的输送带设备。分配单元设置在输送带设备的附近。分配单元构造为将燃料分配到燃料箱中。分配单元包括从分配单元延伸到末端的细长挠性分配管。分配管构造为用于穿过燃料箱的燃料入口插入到燃料箱的底表面。分配管以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料分配到燃料箱的底表面，使燃料流中的湍流最少，使得在将燃料添加到燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在燃料箱的底表面附近。通过将燃料蒸气设置在燃料箱的底表面附近，限制在将燃料添加到燃料箱的过程中在燃料箱中形成的燃料蒸气经由蒸气出口排出。
因此，用于填充燃料箱的方法和系统以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料添加到燃料箱的底部，由此使进入燃料箱中的燃料流中的湍流减小。通过以平稳流动的方式将燃料添加到燃料箱的底表面，使进入燃料箱中的燃料流中的湍流减小，使得在填充过程中燃料箱内的燃料的汽化减小，并且将形成的燃料蒸气设置在燃料箱的底表面附近，仅使未混合的空气(例如不包含燃料蒸气或包含少量燃料蒸气的空气)被设置在蒸气出口附近的燃料箱顶表面附近。通过使燃料箱内汽化的燃料最少，并通过确保形成的燃料蒸气被设置在燃料箱的底表面附近，用于填充燃料箱的方法和系统在初始填充过程中仅使未混合的空气从新燃料箱中排出。通过在初始填充过程中仅排出未混合的空气，当空气响应燃料箱的填充从燃料箱内排出时，用于填充新燃料箱的系统和方法限制被引入到装配厂的大气中的燃料蒸气的量。通过限制在填充过程中从燃料箱中排出的燃料蒸气的量，用于填充燃料箱的方法和系统使释放到制造厂中的挥发性有机化合物(VOCs)最少，由此改善制造厂中的空气质量。
通过下面结合附图对用于实施本发明的最佳模式的详细描述，很容易理解本发明的上面的特征和优点以及其它的特征和优点。
本发明还提供了以下方案；
方案1.一种用包含挥发性有机化合物的燃料填充具有燃料入口和蒸气出口的燃料箱的方法，所述方法包括：
提供构造为添加所述燃料的分配单元；以及
在所述燃料箱的底表面附近将所述燃料添加到所述燃料箱中，使得在将燃料添加到所述燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气都被设置在所述燃料箱的底表面附近，从而限制在将燃料添加到所述燃料箱的过程中所述燃料蒸气经由所述蒸气出口排出。
方案2.如方案1所述的方法，其中将燃料添加到所述燃料箱中被进一步限定为：以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料添加到所述燃料箱的底表面上从而使燃料流中的湍流最少。
方案3.如方案1所述的方法，其中，所述燃料入口设置在所述燃料箱的顶表面附近，并且所述分配单元包括从所述分配单元延伸到末端的细长挠性分配管，其中，所述方法还包括使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述分配管的末端被设置在所述燃料箱的底表面附近。
方案4.如方案3所述的方法，其中，使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述分配管的末端被设置在所述燃料箱的底表面附近被进一步限定为：使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述末端接触所述燃料箱的底表面。
方案5.如方案3所述的方法，还包括在将燃料添加到所述燃料箱之前将所述燃料箱安装到车辆中。
方案6.如方案5所述的方法，还包括提供处于未使用过的空置状态的所述燃料箱。
方案7.如方案6所述的方法，其中所述燃料的挥发性有机化合物包括多种碳氢化合物。
方案8.如方案7所述的方法，其中所述燃料包括至少为7磅/平方英寸的里德蒸气压力。
方案9.如方案1所述的方法，其中，在将燃料添加到所述燃料箱之前，所述燃料箱包含一定体积的空气，并且其中，所述方法还包括：响应于将燃料添加到所述燃料箱中，使所述一定体积空气的至少一部分从所述燃料箱内经由所述蒸气出口排出到大气中。
方案10.一种用包含多种碳氢化合物的燃料填充具有燃料入口和设置在所述燃料箱的顶表面附近的蒸气出口的燃料箱的方法，所述方法包括：
提供包括细长挠性分配管的分配单元，所述分配管从所述分配单元延伸到末端；
使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述分配管的末端被设置在所述燃料箱的底表面附近；以及
在所述燃料箱的底表面附近将燃料添加到所述燃料箱中，使得在将燃料添加到所述燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在所述燃料箱的底表面附近，从而限制在将燃料添加到所述燃料箱的过程中所述燃料蒸气经由所述蒸气出口排出。
方案11.如方案10所述的方法，其中，将燃料添加到所述燃料箱中被进一步限定为：以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料添加到所述燃料箱的底表面上从而使燃料流中的湍流最少。
方案12.如方案11所述的方法，其中，在将燃料添加到所述燃料箱之前，所述燃料箱包含一定体积的空气，并且其中，所述方法还包括：响应于将燃料添加到所述燃料箱中，使所述一定体积空气的至少一部分从所述燃料箱内经由所述蒸气出口排出到大气中。
方案13.如方案12所述的方法，还包括在将燃料添加到所述燃料箱之前将所述燃料箱安装到车辆中。
方案14.如方案13所述的方法，还包括提供处于未使用过的空置状态的所述燃料箱。
方案15.如方案14所述的方法，其中所述燃料包括至少为7磅/平方英寸的里德蒸气压力。
方案16.一种用于用包含挥发性有机化合物的燃料填充车辆的燃料箱的系统，所述系统包括：
构造为沿装配线输送多辆单独的车辆的输送带设备；以及
设置在所述输送带设备附近并构造为将燃料分配到所述燃料箱中的分配单元；
所述分配单元包括从所述分配单元延伸到末端的细长挠性分配管，并且所述分配管构造为用于穿过所述燃料箱的燃料入口插入到所述燃料箱的底表面，从而以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料分配到所述燃料箱的底表面上，以使燃料流中的湍流最少，使得在将燃料添加到所述燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在所述燃料箱的底表面附近，以限制在将燃料添加到所述燃料箱的过程中燃料蒸气经由所述蒸气出口排出。
方案17.如方案16所述的系统，其中所述分配管包括足以从所述分配单元延伸到所述燃料箱的底表面的长度。
方案18.如方案17所述的系统，其中所述长度至少为36英寸。
方案19.如方案17所述的系统，其中所述分配管包括挠性材料，所述挠性材料允许所述分配管穿过所述燃料箱的燃料入口沿非一致的曲线插入。
方案20.如方案17所述的系统，其中所述分配管的所述末端接触所述燃料箱的所述底表面。
附图说明
图1为在制造厂中用于填充燃料箱的系统的示意平面图。
图2为正在被燃料分配单元填充燃料的燃料箱的示意剖视图。
具体实施方式
参照附图，其中在所有的视图中相同的附图标记表示相应的部件，燃料分配系统整体表示为20。
燃料分配系统20将燃料26填充到车辆24的燃料箱22。燃料26可包含挥发性有机化合物(VOCs)。更具体地，燃料26可包括化石燃料26，化石燃料26包含碳氢化合物。燃料26可包括汽油、柴油或适合在内燃机中使用的其它类型的燃料。燃料26可还包括公知的添加物，例如，乙醇等。当燃料26被添加到燃料箱22中时，燃料26可在外界环境温度下包括至少为7磅/平方英寸的里德蒸气压力。
燃料箱22是新(即，新的未使用过的)燃料箱。燃料箱22可包括任何适合的尺寸和形状，并可构造为适合安装在安装燃料箱22的具体车辆24的任何预定空间限制内。另外，燃料箱22可构造为满足对于车辆24的预期用途和其中使用的燃料26的预期类型的任何相关设计和规定要求。
燃料箱22包括底壁28和与底壁28分隔的顶壁30。多个侧壁32在底壁28与顶壁30之间延伸。底壁28、顶壁30以及多个侧壁32共同限定形成一定容积的内部34。底壁28限定设置在燃料箱22的内部34中的底表面36。类似地，顶壁30限定设置在燃料箱22的内部34中的顶表面38。
燃料箱22包括燃料入口40。如所示的，燃料入口40邻近燃料箱22的顶壁30设置。燃料入口40限定进入燃料箱22的内部34中的开口42。开口42可由顶壁30限定。可替换地，开口42可由多个侧壁32中一个侧壁或由底壁28限定。因此，应该意识到，开口42不必邻近顶壁30设置。燃料入口40还包括从燃料箱22中的开口42延伸到填充端46的颈部44。颈部44可沿线性路径延伸，或者可替换地，可沿曲线路径延伸。颈部44为管状并限定经由其中的通道。
燃料箱22可包括防回流装置48(例如，止回阀等)，以防止燃料26经由颈部44回流以及溢出填充端46外。防回流装置48设置在燃料入口40的颈部44内。
燃料箱22还包括蒸气出口50。蒸气出口50邻近燃料箱22的顶表面38设置。蒸气出口50可与燃料入口40分离或者可与燃料入口40一体。蒸气出口50构造为响应燃料箱22的填充从燃料箱22的内部34中释放气体。从燃料箱22的内部34中释放的气体的体积至少等于被分配到燃料箱22中的燃料26的体积。通过从燃料箱22中释放气体，防止在燃料箱22的填充过程中在燃料箱内形成背压。
燃料分配系统20包括输送带设备52。输送带设备52构造为沿装配线输送多辆单独的车辆24。输送带设备52位于装配厂中，并可包括现有技术中公知的能够使车辆24沿不同的工作站之间的路径移动的任何适合的设备。
燃料分配系统20还包括分配单元54。分配单元54位于沿输送带设备52设置的多个工作站的其中一个工作站处。分配单元54构造为将燃料26分配到燃料箱22中。分配单元54可包括用于在填充燃料箱22之前储存燃料26的大量燃料26的储存装置。大量燃料26的储存装置可位于制造厂内，或者可替换地，可设于制造厂外并与制造厂内的分配单元54处于流体连通。
分配单元54可包括手柄56，手柄56构造为当被致动时释放燃料26流。手柄56包括与构造为致动分配单元54的阀(未示出)联接的杆58。应该意识到，分配单元54可包括在此未示出或未描述的能够选择性地释放燃料26流以填充燃料箱22的一些其它的装置。
分配单元54包括细长挠性分配管60。分配管60从分配单元54的手柄56延伸到末端61。分配管60以任何适合的方式(例如，通过夹持连接)附连到分配单元54的手柄56。分配管60构造为用于穿过燃料入口40的颈部44的填充端46而插入。分配管60延伸通过颈部44而到达底表面36。分配管60将燃料26以不喷射燃料26的平稳流动的方式分配到燃料箱22的底表面36上。通过以不喷射燃料26的平稳流动的方式分配燃料26，防止燃料26溅落到燃料箱22中和/或燃料26从燃料入口40中的防回流装置48回吐。通过以不在燃料箱22内喷射燃料26的平稳流动的方式将燃料26添加到燃料箱22中，防止燃料26飞溅，并防止整个燃料箱22迅速地填满燃料蒸气。相反，通过以不喷射燃料26的平稳流动的方式将燃料26添加到燃料箱22中，确保在新燃料箱22的初始添加燃料过程中形成的任何燃料蒸气都设置在燃料箱22的底表面36的附近，由此使未混合的空气(例如，不含或含有少量燃料蒸气的空气)位于燃料箱22的顶表面38和蒸气出口50的附近。通过使未混合的空气位于蒸气出口50的附近，确保在新燃料箱22的初始燃料填充过程中从燃料箱22中排出的气体为未混合的空气，并不含或含有少量的燃料蒸气。换言之，通过降低燃料箱22内的燃料蒸气的水平并通过确保燃料箱22内的燃料蒸气位于燃料箱22的底表面附近，使从燃料箱22的内部34中排出的燃料蒸气的量最小。通过以平稳流动的方式将燃料26添加到燃料箱22中燃料箱22的底表面36上，使燃料26的蒸发最小化，并使任何燃料蒸气位于燃料箱22的底表面的附近，由此使排出到制造厂的大气中的燃料蒸气最少。通过使释放到制造厂的大气中的燃料蒸气的量最小化，减少释放到制造厂的大气中的VOCs的量，由此改善制造厂内的空气质量。
分配管60包括足以从分配单元54延伸到燃料箱22的底表面36的长度62。更具体地，分配管60包括足以从分配单元54的手柄56经由燃料入口40的颈部44延伸到燃料箱22的底表面36的长度62。分配管60的长度62将依据燃料箱22的具体设计和分配单元54关于燃料箱22的相对位置相应地变化。预计分配管60的长度62约为36英寸，然而，应该意识到，分配管60的长度62可小于36英寸。
分配管60包括挠性材料，例如，橡胶、塑性材料或者一些其它类似的材料。应该意识到，挠性材料可包括在此未描述的一些其它的材料或这些材料的组合，并还可包括保护性外套，例如，挠性金属丝编的网等。挠性材料允许分配管60穿过燃料入口40的颈部44沿非一致的曲线插入到燃料箱22的内部34中。挠性材料的刚度足以防止分配管60在穿过颈部44插入的过程中在颈部44内缠绕并允许分配管60穿过颈部44内的防回流装置48插入，同时挠性材料的挠性足以弯曲和适应燃料入口40的颈部44的曲线路径。
本发明还提供了一种用燃料26填充燃料箱22的方法。该方法包括提供处于未使用过的空置状态的燃料箱22。新的未使用过的燃料箱22通常称作新燃料箱22。应该意识到，车辆24在初始装配有新燃料箱22。在将燃料26填充到燃料箱22之前，新燃料箱22在燃料箱22的内部34中不包括任何燃料蒸气。因此，通过在装配厂中的在初始填充的过程中限制和/或控制任何燃料蒸气在燃料箱22中的位置，在燃料26的初始填充过程中排出的燃料箱22中的空气包含极少的蒸气燃料(如果有燃料蒸气混合在其中)，由此限制燃料蒸气和燃料蒸气中包含的任何VOCs被引入到制造厂的大气中。
该方法还包括在将燃料26添加到燃料箱22之前将燃料箱22安装到车辆24中。应该意识到，车辆24的装配包括在沿输送带系统的多个工作站上执行的多个操作。还应该意识到，在燃料箱22被安装到车辆24中之后执行使新燃料箱22最初填满燃料26或者至少部分地填充有燃料26的燃料26的填充过程。
该方法还包括提供构造为将燃料26添加到燃料箱22中的分配单元54。应该意识到，分配单元54可如上所述地设置，或者可替换地，可采用在此未示出或未描述的能够选择性地将燃料26添加到燃料箱22中的一些其它的方式设置。
该方法还包括在燃料箱22的底表面36的附近将燃料26添加到燃料箱22中。如上所述，通过在燃料箱22的底表面36的附近将燃料26添加到燃料箱22中，确保在将燃料26添加到燃料箱22的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在燃料箱22的底表面36的附近，由此限制在燃料箱22中形成的燃料蒸气经由蒸气出口50排出。将燃料26添加到燃料箱22中可进一步被限定为：以不喷射燃料26的平稳流动的方式将燃料26添加到燃料箱22的底表面36上以使燃料26流中的湍流最少。
尽管上述的用于填充燃料箱22的系统描述了穿过设置在燃料箱22的顶表面38附近的燃料入口40插入挠性管，但是应该意识到，可替换地，燃料26也可在压力下通过设置在燃料箱22的底表面36附近的开口42添加。
如上所述，分配单元54可包括从分配单元54延伸到末端61的挠性分配管60。该方法可还包括使细长的挠性分配管60穿过燃料入口40插入直到分配管60的末端61被设置在燃料箱22的底表面36的附近。
如上所述，在将燃料26添加到燃料箱22之前，燃料箱22在燃料箱22的内部34内包含一定体积的空气。该方法还包括：响应于燃料26被添加到燃料箱22中，使一定体积空气的至少一部分从燃料箱22中经由蒸气出口50排出到制造厂的大气中。
尽管详细地描述了用于实施本发明的最佳模式，但是熟悉本发明所属的技术领域的技术人员将认识到：各种用于实施本发明的可替换的设计和实施例在所附权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种用包含挥发性有机化合物的燃料填充具有燃料入口和蒸气出口的燃料箱的方法，所述方法包括：
提供构造为添加所述燃料的分配单元；以及
在所述燃料箱的底表面附近将所述燃料添加到所述燃料箱中，使得在将燃料添加到所述燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气都被设置在所述燃料箱的底表面附近，从而限制在将燃料添加到所述燃料箱的过程中所述燃料蒸气经由所述蒸气出口排出。
2.如权利要求1所述的方法，其中将燃料添加到所述燃料箱中被进一步限定为：以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料添加到所述燃料箱的底表面上从而使燃料流中的湍流最少。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述燃料入口设置在所述燃料箱的顶表面附近，并且所述分配单元包括从所述分配单元延伸到末端的细长挠性分配管，其中，所述方法还包括使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述分配管的末端被设置在所述燃料箱的底表面附近。
4.如权利要求3所述的方法，其中，使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述分配管的末端被设置在所述燃料箱的底表面附近被进一步限定为：使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述末端接触所述燃料箱的底表面。
5.如权利要求3所述的方法，还包括在将燃料添加到所述燃料箱之前将所述燃料箱安装到车辆中。
6.如权利要求5所述的方法，还包括提供处于未使用过的空置状态的所述燃料箱。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述燃料的挥发性有机化合物包括多种碳氢化合物。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述燃料包括至少为7磅/平方英寸的里德蒸气压力。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在将燃料添加到所述燃料箱之前，所述燃料箱包含一定体积的空气，并且其中，所述方法还包括：响应于将燃料添加到所述燃料箱中，使所述一定体积空气的至少一部分从所述燃料箱内经由所述蒸气出口排出到大气中。
10.一种用包含多种碳氢化合物的燃料填充具有燃料入口和设置在燃料箱的顶表面附近的蒸气出口的燃料箱的方法，所述方法包括：
提供包括细长挠性分配管的分配单元，所述分配管从所述分配单元延伸到末端；
使所述细长挠性分配管穿过所述燃料入口插入直到所述分配管的末端被设置在所述燃料箱的底表面附近；以及
在所述燃料箱的底表面附近将燃料添加到所述燃料箱中，使得在将燃料添加到所述燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在所述燃料箱的底表面附近，从而限制在将燃料添加到所述燃料箱的过程中所述燃料蒸气经由所述蒸气出口排出。
11.如权利要求10所述的方法，其中，将燃料添加到所述燃料箱中被进一步限定为：以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料添加到所述燃料箱的底表面上从而使燃料流中的湍流最少。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在将燃料添加到所述燃料箱之前，所述燃料箱包含一定体积的空气，并且其中，所述方法还包括：响应于将燃料添加到所述燃料箱中，使所述一定体积空气的至少一部分从所述燃料箱内经由所述蒸气出口排出到大气中。
13.如权利要求12所述的方法，还包括在将燃料添加到所述燃料箱之前将所述燃料箱安装到车辆中。
14.如权利要求13所述的方法，还包括提供处于未使用过的空置状态的所述燃料箱。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述燃料包括至少为7磅/平方英寸的里德蒸气压力。
16.一种用于用包含挥发性有机化合物的燃料填充车辆的燃料箱的系统，所述系统包括：
构造为沿装配线输送多辆单独的车辆的输送带设备；以及
设置在所述输送带设备附近并构造为将燃料分配到所述燃料箱中的分配单元；
所述分配单元包括从所述分配单元延伸到末端的细长挠性分配管，并且所述分配管构造为用于穿过所述燃料箱的燃料入口插入到所述燃料箱的底表面，从而以不喷射燃料的平稳流动的方式将燃料分配到所述燃料箱的底表面上，以使燃料流中的湍流最少，使得在将燃料添加到所述燃料箱的过程中形成的任何燃料蒸气被设置在所述燃料箱的底表面附近，以限制在将燃料添加到所述燃料箱的过程中燃料蒸气经由蒸气出口排出。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述分配管包括足以从所述分配单元延伸到所述燃料箱的底表面的长度。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述长度至少为36英寸。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述分配管包括挠性材料，所述挠性材料允许所述分配管穿过所述燃料箱的燃料入口沿非一致的曲线插入。
20.如权利要求17所述的系统，其中所述分配管的所述末端接触所述燃料箱的所述底表面。
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