CN102828866B - 一种燃油箱油气分离结构总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油箱油气分离结构总成，其包括燃油箱和设置在燃油箱内的油气分离装置，油气分离装置包括油气分离室和连通油气分离室与炭罐的通气管，油气分离室由上部和下部构成其腔室，油气分离室的上部和下部上分别设置有燃油蒸气导入开口和液态燃油导出开口，燃油箱的加油口下方设置有加油导管，所述油气分离装置位于加油导管后方位置，油气分离室的下边缘高于加油导管的下边缘，油气分离室上的燃油蒸气导入开口朝向加油导管。本发明可有效的降低油液侵入油气分离室和进入通气管的几率，并使得侵入油气分离装置的液态燃油能够顺利回流至燃油箱内，同时使燃油蒸气能被正常导入通气管，可靠实现液态燃油和燃油蒸气分离。

Description

一种燃油箱油气分离结构总成

技术领域

本发明涉及一种燃油箱油气分离结构总成，特别是一种应用于摩托车上的燃油箱油气分离结构总成。

背景技术

目前，市场上在销的对应摩托车燃油蒸发污染物排放控制国家标准GB20998的摩托车一般都采用了油气分离的装置，将燃油箱内的燃油分离为液态燃油和燃油蒸气。燃油蒸气通过管路被引入炭罐，由炭罐先吸附后再脱附进入发动机参与燃烧，以对应燃油蒸发污染物排放控制的要求。

在现有的油气分离装置中，有些被组装在燃油箱的外部，因该装置外露会影响到整车的外观，故只能在某些特定车型上使用；有些被集成于燃油箱盖中，由于受燃油箱盖结构限制，进行油气分离的空间容积不足，不能对油气进行有效分离；有些被焊接在打开燃油箱盖后能被观察到的燃油箱加油口的侧壁上，影响了燃油箱的外观品质；有些被布置在燃油容易侵入的位置，降低了分离装置的分离效果；有些采用了橡胶和滤芯，降低了分离装置的可靠性；有些使用了较复杂的管路和较多的支架，增加了制造难度；有些则应用了复杂的迷宫结构，提高了制造成本；还有些大型化的装置则不适于在结构紧凑的摩托车上推广使用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可有效降低侵入油气分离装置的液态燃油量、能够可靠实现液态燃油和燃油蒸气分离的燃油箱油气分离结构总成。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种燃油箱油气分离结构总成，其包括燃油箱和设置在燃油箱内的油气分离装置，油气分离装置包括油气分离室和连通油气分离室与炭罐的通气管，油气分离室由上部和下部构成其腔室，油气分离室的上部和下部上分别设置有燃油蒸气导入开口和液态燃油导出开口，燃油箱的加油口下方设置有加油导管，所述油气分离装置位于加油导管后方位置，油气分离室的下边缘高于加油导管的下边缘，油气分离室上的燃油蒸气导入开口朝向加油导管。

作为上述技术方案的改进，所述燃油蒸气导入开口位于加油导管的正后方位置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液态燃油导出开口位于油气分离室下部上沿车体宽度方向的最左侧和/或最右侧。

进一步，所述通气管插入油气分离室中的一端端口为燃油蒸气导入通口，燃油蒸气导入通口靠近或抵接油气分离室上部的内顶面。

优选地，所述燃油蒸气导入通口的形状为与通气管的轴向成一定角度的斜切口，该斜切口的开口方向背向燃油蒸气导入开口。

进一步，所述油气分离室的上部呈半球形结构，油气分离室的下部为封闭该半球形结构的平底面。

进一步，所述燃油箱分为上壳体和下壳体，通气管的一端穿过油气分离室下部上设置的穿孔后与油气分离室连通，通气管的另一端穿过下壳体上设置的过孔后与炭罐连通，穿孔和过孔孔沿都设置有翻边。

优选地，还包括一加强支架，加强支架的上端同油气分离装置固定连接，下端固定于燃油箱的下壳体上。

优选地，所述加强支架为板状部件，加强支架包括直接同燃油箱的下壳体固定的下段，下段的一侧边向上翻折形成中段，中段的上端连接有固定油气分离装置的上段，加强支架的上、中、下段通过冲压成型。

进一步，所述加强支架的中段位于下段沿机车行驶方向的右侧边，中段的较宽面平行于机车的行驶方向。

进一步，所述加强支架的上段为一与通气管外径相适配的半圆筒结构，加强支架通过半圆筒结构固定通气管而将油气分离装置固定安装在燃油箱的下壳体上。

进一步，所述加强支架的中段通过过渡段与上段连接，过渡段与上、中段之间的弯折连接处设置有加强凹位。

进一步，所述加强支架的下段和中段的侧边上都设置有加强翻边。

优选地，所述燃油箱的下壳体上设置有定位凸起，加强支架上设置有与定位凸起相适配的定位缺口。

本发明的有益效果是：本发明通过将油气分离装置设置在加油导管后方位置，油气分离室上的燃油蒸气导入开口朝向加油导管，使得在车辆加速和减速过程中，燃油前后震荡时，燃油箱中的液态燃油因加油导管的阻挡而不易从燃油蒸气导入开口进入到油气分离室中，油气分离室的下边缘高于加油导管的下边缘，使得装满油后或油液较多受热膨胀时液态油液也不易侵入到油气分离室中，这种燃油箱油气分离结构总成有效的降低了油液侵入油气分离室和进入通气管的几率，并使得侵入油气分离装置的液态燃油能够顺利回流至燃油箱内，同时使燃油蒸气能被正常导入通气管，可靠实现液态燃油和燃油蒸气分离。另外，将油气分离装置通过加强支架固定安装在燃油箱的下壳体上，摒弃了以往将油气分离装置固定在燃油箱的上壳体上的安装方式，使得油气分离装置的通气管非常容易从燃油箱的下壳体穿出，同时通气管在组装过程中不会受到拉扯，故不会在加强支架与燃油箱的下壳体的连接处产生应力，确保油气分离装置牢固的安装，避免出现相应的加强支架同燃油箱的下壳体焊点松脱、漏油等现象。本发明结构简单合理紧凑、油气分离可靠，实施制造成本低、易于推广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的局部剖视示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明中油气分离装置的结构示意图；

图5是本发明中加强支架的结构示意图；

图6是本发明在车体向前倾斜时浸入油面Y的状态图；

图7是本发明在车体向左倾斜时浸入油面Y的状态图；

图8是本发明在燃油受热膨胀时浸入油面Y的状态图；

图9是本发明在车体恢复到水平状态时的状态图。

具体实施方式

参照图1~图9，本发明的一种燃油箱油气分离结构总成，其包括燃油箱和设置在燃油箱内的油气分离装置，油气分离装置包括油气分离室1和连通油气分离室1与炭罐2的通气管3，油气分离室1由上部11和下部12构成其腔室，所述燃油箱分为上壳体41和下壳体42，通气管3的一端穿过油气分离室下部12上设置的穿孔121后与油气分离室1连通，通气管3的另一端穿过下壳体42上设置的过孔421后与炭罐2连通，优选可在通气管3穿过下壳体42后接一倾倒截止阀21，以防止进入通气管3的液态油液进入到炭罐2中，穿孔121和过孔421的孔沿都设置有翻边，以加强油气分离室1的下部12在穿孔121处以及下壳体42在过孔421处的强度，防止出现因强度不够而发生变形漏油现象。

所述油气分离室1的上部11和下部12上分别设置有燃油蒸气导入开口13和液态燃油导出开口14，燃油箱的加油口下方设置有加油导管43，所述油气分离装置位于加油导管43后方位置，以机车行驶方向作为前方，如图3中的箭头所指即为机车的行驶方向，油气分离室1的下边缘高于加油导管43的下边缘，油气分离室1上的燃油蒸气导入开口13朝向加油导管43，优选所述燃油蒸气导入开口13位于加油导管43的正后方位置。通过将油气分离装置设置在加油导管43后方位置，油气分离室1上的燃油蒸气导入开口13朝向加油导管43，使得在车辆加速和减速过程中，燃油前后震荡时，燃油箱中的液态燃油因加油导管43的阻挡而不易从燃油蒸气导入开口13进入到油气分离室1中，避免车辆行驶过程飞溅的燃油进入油气分离室1；油气分离室1的下边缘高于加油导管43的下边缘，使得装满油后或油液较多受热膨胀时液态油液也不易从液态燃油导出开口13侵入到油气分离室1中，可最大程度减少燃油箱内的液态油在上下坡与左右倾斜时侵入到油气分离室1内的液态燃油量，这种燃油箱油气分离结构总成有效的降低了油液侵入油气分离室1和进入通气管3的几率，并使得侵入油气分离装置的液态燃油能够通过油气分离室1的下部12上的液态燃油导出开口14顺利回流至燃油箱内。

作为上述实施方式的改进，所述液态燃油导出开口14位于油气分离室下部12上沿车体宽度方向的最左侧和/或最右侧。即液态燃油导出开口14与燃油蒸气导入开口13呈90°排布，在车体转弯时，燃油箱发生左右倾斜，将液态燃油导出开口14设置在位于油气分离室下部12上沿车体宽度方向的最左侧和/或最右侧，可使侵入油气分离室1的液态燃油容易从液态燃油导出开口14回流至燃油箱中；特别是停车时使用左支架支撑使得车体向左倾斜，有利于侵入油气分离室1的液态燃油在停车状态时从位于最左侧的液态燃油导出开口14排出，考虑到机车行驶时为前后方向行驶，故设置在油气分离室1最左侧和/或最右侧的液态燃油导出开口14也可最大程度降低燃油箱内的液态燃油在前后震荡时从液态燃油导出开口14侵入到油气分离室1中的几率。

作为上述实施方式的进一步改进，所述通气管3插入油气分离室1中的一端端口为燃油蒸气导入通口31，燃油蒸气导入通口31靠近或抵接油气分离室上部11的内顶面，使得燃油蒸气导入通口31处于油气分离室1内的高位，燃油蒸气能被正常导入通气管3，同时可最大程度的减小进入油气分离室1中的液态燃油经燃油蒸气导入通口31进入到通气管3中，可靠实现液态燃油和燃油蒸气分离，燃油蒸气导入通口31的形状可以为平开口，优选为与通气管3的轴向成一定角度的斜切口，该斜切口的开口方向背向燃油蒸气导入开口13，即当燃油蒸气导入开口13朝向加油导管43且位于加油导管43的正后方时，燃油蒸气导入通口31的开口方向背向加油导管43而朝向正后方，使得当机车在行驶时，颠簸的液态油液从燃油蒸气导入开口13进入到油气分离室1中时不会喷入到燃油蒸气导入通口31中。

进一步，所述油气分离室1的上部11呈半球形结构，油气分离室1的下部12为封闭该半球形结构的平底面。油气分离室1的上、下部11、12之间可通过焊接或铆接等方式固定连接，将上部11设计成半球形结构使得当采用薄壁冲压工艺成型时能够获得最佳的成型工艺，当然，油气分离室1的上部11也可以呈其他结构形状。

本发明的燃油箱油气分离结构总成还包括一加强支架6，加强支架6的上端同油气分离装置固定连接，下端固定于燃油箱的下壳体42上。所述加强支架6可以为杆状部件，优选所述加强支架6为板状部件，加强支架6包括直接同燃油箱的下壳体42固定的下段61，下段61可焊接在燃油箱的下壳体42上，下段61的一侧边向上翻折形成中段62，中段62的上端连接有固定油气分离装置的上段63，可优选将所述加强支架6的上段63设置为一与通气管3外径相适配的半圆筒结构，加强支架6通过半圆筒结构固定通气管3而将油气分离装置固定安装在燃油箱的下壳体42上。加强支架6的上段63也可直接与油气分离室1固定连接，通过上段63与油气分离室1的固定连接来达到加强支架6将油气分离装置安装固定在燃油箱的下壳体42上的目的。所述加强支架6的上、中、下段63、62、61通过冲压成型，板状结构相对于柱状或其他结构，更容易成型，也节省材料，强度高，不易变形。

作为优选，所述加强支架6的中段62位于下段61沿机车行驶方向的右侧边，中段62的较宽面平行于机车的行驶方向。机车的行驶方向如图3中箭头所指，将中段62设置在下段61的右侧边，使得下段61避开燃油箱的下壳体42上用于通过通气管3的过孔421。

所述中段62的较宽面平行于机车的行驶方向。这种结构能够有效的降低在机车上下坡和急加急减速时燃油箱内的液态燃油对加强支架6的冲击，防止加强支架6与燃油箱的下壳体42之间的焊点出现松脱，避免焊点将燃油箱的下壳体42扯破变形而出现漏油现象。

考虑到为使加强支架6和油气分离装置在燃油箱中位置布置更合理，所述加强支架6的中段62通过过渡段64与上段63连接，过渡段64与上、中段63、62之间的弯折连接处设置有加强凹位65，防止出现应力集中，提高连接处的强度；另外，所述加强支架6的下段61和中段62的侧边上都设置有加强翻边66，以提高加强支架6的强度，防止其发生变形而使得油气分离室1出现走动，进而影响液态燃油与燃油蒸气的正常分离。

为了在组装油气分离装置时便于油气分离装置处于预设位置，所述燃油箱的下壳体42上设置有定位凸起422，加强支架6上设置有与定位凸起422相适配的定位缺口67，如图2所示，实际操作时，先将油气分离室1与通气管3预组，然后将通气管3穿过下壳体42上的过孔421，最后通过定位凸起422与定位缺口67的卡合，使得油气分离装置处于预设位置，实现液态燃油与燃油蒸气的可靠分离。

安装时，先将通气管3的一端穿过下部12上的穿孔121后同下部12焊接固定，实现通气管3与油气分离室1的预组，然后将通气管3的另一端穿过燃油箱的下壳体42上的过孔421，因油气分离装置与上壳体41是分体的，故通气管3能很方便的穿过下壳体42上的过孔421；再使用加强支架6将油气分离装置固定在燃油箱的下壳体42上，并将通气管3与过孔421进行焊接密封固定，最后将燃油箱的上壳体41和下壳体42组装在一起，组装时不会出现拉扯通气管3导致产生应力作用于通气管3与下壳体42的固定点及加强支架6与下壳体42的固定点，制造工艺简单，构造性能可靠，实施方便。

当然，也可通过将油气分离室1固定在加油导管43上来确保油气分离装置位于加油导管43的后方位置。

本发明是这样工作的：油液存放在燃油箱中，加油导管43可注入油液和密封燃油箱。当燃油箱内的油液发生蒸发时，燃油蒸气便从油气分离室1上的燃油蒸气导入开口13进入到油液分离室1中，然后再从燃油蒸气导入通口31进入到通气管3中，经倾倒截止阀21到达碳罐2并被吸附。当燃油箱内的油液液面下降时，进入碳罐2的外界空气经倾倒截止阀21从油气分离室1对燃油箱内部进行补充，以平衡燃油箱内的气压，防止出现真空现象。

参照图6~图8，图6、图7、图8分别表示车体向前倾斜、向左倾斜和燃油受热膨胀且油气分离室1的局部浸入油面Y的状态，液体燃油如箭头c所示从液态燃油导出开口14向油气分离室1内流入。在这3种情况下，燃油蒸气从燃油蒸气导入开口13向油气分离室1内流入，流入油气分离室1内的燃油蒸气能够从通气管3上端的燃油蒸气导入通口31向通气管3内部流入。因此在车体向前倾斜、向左倾斜和燃油受热膨胀时，都能够将燃油箱内的燃油蒸气向炭罐2导入，并且能够抑制液态燃油向炭罐2流入。同理即使在车体向后倾斜或向右倾斜时，也同样能够抑制液态燃油向炭罐2流入。

参照图9，图9表示车体从图6、图7的状态恢复到水平姿态，以及燃油从图8的状态恢复到正常状态，即油气分离室1远离油面Y的状态，进入油气分离室1内的液态燃油如箭头b所示从液态燃油导出开口14向燃油箱内回流。在这种情况下，燃油蒸气从燃油蒸气导入开口13向油气分离室1内流入，流入油气分离室1内的燃油蒸气能够从通气管3上端的燃油蒸气导入通口31向通气管3内部流入。

通过将油气分离装置设置在加油导管43后方位置，油气分离室1上的燃油蒸气导入开口13朝向加油导管43，使得在车辆加速和减速过程中，燃油前后震荡时，燃油箱中的液态燃油因加油导管43的阻挡而不易从燃油蒸气导入开口13进入到油气分离室1中，油气分离室1的下边缘高于加油导管43的下边缘，使得装满油后或油液较多受热膨胀时液态油液也不易侵入到油气分离室1中，这种燃油箱油气分离结构总成有效的降低了油液侵入油气分离室1和进入通气管3的几率，并使得侵入油气分离装置的液态燃油能够顺利回流至燃油箱内，同时使燃油蒸气能被正常导入通气管3，可靠实现液态燃油和燃油蒸气分离。

通过设置一加强支架6，加强支架6的上端同油气分离装置固定连接，下端固定于燃油箱的下壳体42上，使得在安装油气分离装置时，先通过加强支架6将油气分离装置固定在燃油箱的下壳体42上，然后再组装燃油箱的上、下壳体41、42，摒弃了以往将油气分离装置固定在燃油箱的上壳体41上的安装方式，使得油气分离装置的通气管3非常容易从燃油箱的下壳体42穿出，同时通气管3在组装过程中不会受到拉扯，故不会在加强支架6与燃油箱的下壳体42的连接处产生应力，确保油气分离装置牢固的安装，避免出现相应的加强支架6同燃油箱的下壳体42焊点松脱、漏油等现象。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种燃油箱油气分离结构总成，包括燃油箱和设置在燃油箱内的油气分离装置，油气分离装置包括油气分离室和连通油气分离室与炭罐的通气管，油气分离室由上部和下部构成其腔室，油气分离室的上部和下部上分别设置有燃油蒸气导入开口和液态燃油导出开口，燃油箱的加油口下方设置有加油导管，其特征在于：所述油气分离装置位于加油导管后方位置，油气分离室的下边缘高于加油导管的下边缘，油气分离室上的燃油蒸气导入开口朝向加油导管，所述燃油蒸气导入开口位于加油导管的正后方位置，所述油气分离室的上部呈半球形结构，油气分离室的下部为封闭该半球形结构的平底面。

2.根据权利要求1所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述液态燃油导出开口位于油气分离室下部上沿车体宽度方向的最左侧和/或最右侧。

3.根据权利要求1所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述通气管插入油气分离室中的一端端口为燃油蒸气导入通口，燃油蒸气导入通口靠近或抵接油气分离室上部的内顶面；所述燃油蒸气导入通口的形状为与通气管的轴向成一定角度的斜切口，该斜切口的开口方向背向燃油蒸气导入开口。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述燃油箱分为上壳体和下壳体，通气管的一端穿过油气分离室下部上设置的穿孔后与油气分离室连通，通气管的另一端穿过下壳体上设置的过孔后与炭罐连通，穿孔和过孔孔沿都设置有翻边。

5.根据权利要求4所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：还包括一加强支架，加强支架的上端同油气分离装置固定连接，下端固定于燃油箱的下壳体上。

6.根据权利要求5所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述加强支架为板状部件，加强支架包括直接同燃油箱的下壳体固定的下段，下段的一侧边向上翻折形成中段，中段的上端连接有固定油气分离装置的上段，加强支架的上、中、下段通过冲压成型。

7.根据权利要求6所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述加强支架的中段位于下段沿机车行驶方向的右侧边，中段的较宽面平行于机车的行驶方向。

8.根据权利要求6所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述加强支架的上段为一与通气管外径相适配的半圆筒结构，加强支架通过半圆筒结构固定通气管而将油气分离装置固定安装在燃油箱的下壳体上。

9.根据权利要求6所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述加强支架的中段通过过渡段与上段连接，过渡段与上、中段之间的弯折连接处设置有加强凹位。

10.根据权利要求6所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述加强支架的下段和中段的侧边上都设置有加强翻边。

11.根据权利要求8所述的一种燃油箱油气分离结构总成，其特征在于：所述燃油箱的下壳体上设置有定位凸起，加强支架上设置有与定位凸起相适配的定位缺口。