CN102958732B - 用于机动车辆的燃料箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车辆的燃料箱(1)，该燃料箱具有：在燃料箱(1)的填充容积的外部部分地延伸的至少一个注入管道(3)；从加油通风装置(10)到燃料蒸气过滤器(9)的至少一个加油通风路径；和通向燃料蒸气过滤器(9)的至少一个可操作通风路径。燃料箱(1)包括至少一个可操作通风管道(14)，该通风管道在燃料箱(1)的填充容积内被附连至注入管道(3)。

Description

用于机动车辆的燃料箱

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的燃料箱。通常，这种燃料箱设置有在加油时和在操作机动车辆时用于通气和通风的装置。在操作机动车辆的过程中，燃料蒸气(处于气相的碳氢化合物)形成在燃料箱中，这是由机动车辆的驱动动力和/或由温度波动产生的，所述燃料蒸气必须至少部分地从燃料箱排出。这通常借助燃料蒸气过滤器进行，燃料蒸气过滤器被设计为活性炭过滤器。

背景技术

当对机动车辆进行加油时，由已经被填充进入燃料箱的燃料的容积流量所移动的一定体积的气体必须被排出。该气体的容积流量借助活性炭过滤器被清洁并被排到空气或被吸入分配喷嘴的喷嘴区域。根据燃料箱的几何形状，至少一个或多个通风点被设置在燃料箱上。通常，可操作通风阀设置在燃料箱的最高液面上方的部分容积中。此外，至少一个加油通风阀设置在燃料箱上，该加油通风阀在燃料箱中的液面升高的情况下封闭通向燃料蒸气过滤器的加油通风路径。在这种情况下，由于液体流入，气体不能从燃料箱移动，以便燃料箱的注入管道中的液面升高直到所述液面封闭插入注入管道内的分配喷嘴的所谓气孔并使分配喷嘴被关闭。

在已经被填充到最高液面的燃料箱中，补偿容积在任何情况下都应保持在燃料箱中的液面上方，这确保了没有液体碳氢化合物到达通风管道并允许在温度升高的情况下燃料膨胀。由于这些情况，可操作通风阀(在燃料箱的正常位置中，可操作通风阀设置在燃料箱中)被设置在一个或多个加油通风阀/燃料液面限制阀的上方。为了使补偿容积在加油过程中保持自由并且由于填充液面能致动加油通风阀，可操作通风阀通常必须设置有压力保持功能，即被设计成只有在燃料箱内超过特定的压力时允许进行燃料箱的可操作的通风。为了确保该功能，加油通风阀通常设置在燃料箱中，同时加油通风阀配置为所谓的翻转阀，该翻转阀在机动车辆翻转或由于其他原因导致机动车辆处于颠倒位置时封闭加油通风管道。

从原理上说，阀和其他活动部件特别是在所述部件由塑性材料制成且总是处于燃料箱中的碳氢化合物的气氛中的时候可能引起问题。而且，将部件紧固至燃料箱壁的相应的位置是很复杂的。燃料箱壁通常由HDPE热塑性材料构成，其只是部分地耐受碳氢化合物。塑性材料制成的阀和其他活动部件通常由其他材料制成，其他材料在碳氢化合物存在的情况下不膨胀，但是它们就能够焊接至燃料箱壁而言不与燃料箱壁相容。因此，将加油通风阀在燃料箱内部紧固至燃料箱壁是相对复杂的，特别当燃料箱在一个生产过程中制成为一体件(配件结合在其中)时。

发明内容

因此本发明的目的是相对于所需的活动配件优化上述类型的燃料箱。

同时，这种燃料箱用于允许加油过程被可靠地关闭并提供防止过度填充的有效保护。

本发明的目的通过用于机动车辆的燃料箱实现，该燃料箱具有：在燃料箱的填充容积的外部至少部分地延伸的至少一个注入管道；从加油通风装置到燃料蒸气过滤器的至少一个加油通风路径；和通向燃料蒸气过滤器的至少一个可操作通风路径，该可操作通风路径包括至少一个可操作通风管道，根据本发明的燃料箱的特征在于，相对于燃料箱的安装位置，可操作通风管道在注入管道中的如用燃料箱的设计所指示的可允许的最高液面以下被附连至注入管道。如通过设计预先确定的，在注入管道中的最高液面是分配喷嘴被关闭处(即，正常加油过程)的液面。燃料箱被强迫过度填充的情况被排除，以便液体燃料充满燃料箱中设置的补偿容积。

根据本发明的该相对简单的方案能利用传统意义上的加油通风阀的压力保持功能进行分配。

由于在加油之后在注入管道中存在的液柱的流体静压在分配喷嘴关闭时起到该压力保持功能(否则由阀提供该功能)的作用，确保了防止过度填充的保护。在这种情况下过渡填充是不可能的，因为一个或者更多个加油通风路径被填充管中的液位阻挡。

在该方案中，注入管道有利地是可操作通风路径的一部分，并且由于相对大的截面和其在燃料箱的正常位置/安装位置中的设置，注入管道用作所谓的液体携带物的集液器。“液体携带物”被理解为在由于驱动动力而操作期间机动车辆通风过程中被夹带的碳氢化合物颗粒。通过使注入管道的截面增加和使相关的通风流速的降低，有效排放对返回到燃料箱容积的液体携带物有额外的作用。

相对于燃料箱的安装位置，可操作通风管道可低于在燃料箱中的可允许的最高液面直至高于燃料箱中的可允许的最高液面约20cm的区域中被附连至注入管道。术语“低于”和“高于”在本发明中的意思是指相对于燃料箱中的水平液面的所谓的测量高度差。

通过选择上述区域内的合适的附连位置，能被保持在燃料箱中的多余的压力的程度可被调整。压力保持功能取决于注入管道中封闭可操作通风管道中的燃料柱的高度。

可操作通风管道可例如在燃料箱的外部附连至注入管道。

在燃料箱的有利且有益的实施例中，根据本发明提供的注入管道在底部高度处被附连至燃料箱。

例如，可操作通风管道可在燃料箱外部面向燃料箱的端部的区域中被附连至注入管道。换句话说，一个或多个可操作通风管道可在由燃料箱围起的容积的外部被附连至燃料箱的注入管道，即，在注入管道的基本在燃料箱的最高填充液面以下延伸的区域中(被附连至燃料箱)。利用注入管道在底部高度处连接至燃料箱，可操作通风管道连接器或至少一个可操作通风连接器可在注入管道的仅以可忽略的程度在燃料箱的底部高度上方延伸的区域中被附连至其上。换句话说，一个或多个可操作通风管道能在紧挨着注入管道连接至燃料箱的连接区域中排入注入管道。

在根据本发明的燃料箱的替代性的变型中，可操作通风管道在燃料箱内被附连至注入管道。

在燃料箱的有利的变型中，根据本发明，可操作通风管道包括至少一个可操作通风连接器，该可操作通风连接器在燃料箱的安装位置于最高燃料箱填充液面的上方排入填充容积内，在燃料箱的正常位置，可操作通风连接器在不加压状态下通向燃料箱的填充容积。“在不加压的状态下通向”表示：可操作通风连接器可配置为简单的开口管或接头(其可邻近于燃料箱的补偿容积被紧固至燃料箱壁)。这种紧固相对容易地被实施且不需要任何紧固保持器/紧固支撑件(如阀中所需要的)。

在燃料箱的优选的变型中，根据本发明，可操作通风管道被附连至注入管道的出口端。可操作通风管道可配置为聚集通风管，该聚集通风管与以不同的部分容积设置燃料箱中的多个可操作通风连接器连通。

根据本发明的燃料箱可例如被配置为HDPE塑料燃料箱。

在根据本发明的燃料箱的优选变型中至少一个可操作通风连接器设置为通向填充容积的管道端部。这可能在被设置的补偿容积的区域中例如被粘接或焊接至燃料箱壁。选择性地，管道和开口管道端部可是卡扣安装的。

在燃料箱的有利的实施例中，根据本发明，注入管道在燃料箱内设置有封闭装置，优选设置有止回阀，并且可操作通风管道沿着燃料流入燃料箱的流动方向在封闭装置的上游被附连至注入管道。

例如，以已知的方式，具有飞弧保护的加油通风阀可设置为加油通风装置。替代性地，加油也可通过开口管道端部/浸入管/接头被切断。在这种情况下，例如，翻转阀可设置在换向机构上，换向机构设置在注入管道/注入头上。这种活页阀在分配喷嘴被插入注入管道时打开通向燃料蒸气过滤器的加油通风路径并且在分配喷嘴从注入管道移除时阻塞所述加油通风路径。

附图说明

下面参考在附图中示出的示例性实施例来说明本发明，在附图中：

图1示出根据本发明的燃料箱的示意图，

图2示出在图1中示出的燃料箱上的加油通风装置的示意图，

图3示出燃料箱的加油通风装置的替代性实施例，和

图4示出根据本发明的燃料箱的替代性实施例。

具体实施方式

图1示意性地并以非常简化的方式示出根据本发明的燃料箱1，燃料箱1被配置成塑料燃料箱。所述燃料箱通过挤出吹塑由HDPE热塑性材料制成。燃料箱的燃料箱壁2由六层共挤出物构成，该六层共挤出物具有由HDPE制成的外层、由EVOH制成的内层(作为碳氢化合物阻隔层)和结合阻隔层的粘接剂的至少两个LDPE层。

根据本发明的燃料箱1以传统方式包括注入管道3，注入管道3穿过燃料箱壁2并在所公开的示例性实施例中被设计用于在底部高度处进行所谓的加油，即，利用其出口端4渗入燃料箱1的填充容积，以便在加油时燃料在底部高度处流入燃料箱1。在本发明的范围内，也可在底部高度上方进行自然地加油。注入管道3的出口端4设置有止回阀11，止回阀11用于防止所谓的回溅效应，即，当加油时反冲入注入管道3。注入管道3的一部分以已知方式在填充容积和燃料箱1的外部延伸。在注入管道3的入口端处，以已知的方式，注入头设置有装填管嘴和无铅盖等。在注入管道3的入口端6的区域中，额外地设置活页阀7，借助活页阀加油通风管道8被引导至燃料蒸气过滤器9。注入管道的出口端4也表示为装填管嘴且不必配置为与注入管道3成一体。

其路径被设置成在燃料箱1外部的加油通风管道8排入加油通风装置10。用12表示两个可操作通风连接器，在所示的燃料箱1的正常位置，通风连接器在不加压状态下通向燃料箱1的填充容积。可操作通风连接器12借助可操作通风管道13在注入管道3的出口端4沿着要被注入燃料箱的燃料的流动方向、紧挨着止回阀11的上游被连接至注入管道3，以便注入管道3的长度的很大一部分都是加油通风路径的一部分。

根据本发明的燃料箱的变型，可操作通风连接器12和加油通风装置10被配置为与燃料箱的填充容积连通的开口管道端部。例如，在图2中，加油通风装置10以放大的方式示出并且被配置成浸入管，该浸入管通向燃料箱1的填充容积。在这种情况下，翻转阀被结合在活页阀7中。

在加油通风装置10的图3中的变型中，所述加油通风装置被配置为具有翻转功能的加油通风阀14。

当对燃料箱1进行加油时，燃料流经注入管道3进入燃料箱1，直至液面达到加油通风装置10并封闭加油通风管道8。然后燃料箱中的压力慢慢上升。结果，注入管道3中的液面升高，直到所述液面达到插入在注入管道3中的分配喷嘴的气孔并关闭分配喷嘴。只要分配喷嘴被插入注入管道3，所述分配喷嘴就致动活页阀7，活页阀7打开从加油通风装置8到燃料蒸气过滤器9的路径。当在燃料箱1中和在注入管道3中达到最高填充液面时，在注入管道3中存在的液柱用作对可操作通风管道13的密封件。

在加油过程完成之后，去除分配喷嘴导致活页阀7被致动，以便从注入管道3到燃料蒸气过滤器9的路径被打开，而从加油通风管道8到燃料蒸气过滤器9的路径被封闭。

在加油之后，在注入管道3中的燃料液面相对明显地降低，以便从可操作通风连接器12借助可操作通风管道13到达燃料蒸气过滤器9的路径被打开。在这种情况下，在机动车辆的操作过程中，注入管道3由于较大的截面而用作碳氢化合物液滴的集液器，碳氢化合物液滴能被夹带为所谓的液体携带物而到达燃料蒸气过滤器9。在这种情况下，特别是，在注入管道3中的流速下降是很明显的，因为流入管道3的横截面相对较大。

图4以非常简化的方式示意性地示出根据本发明的第二示例性实施例的燃料箱1。在该示例性实施例中使用相同的附图标记设置了相同的部件。

根据本发明的燃料箱1的在图4中示出的示例性实施例不同于在图1中示出的示例性实施例，因为可操作通风管道13在燃料箱1的填充容积外部被附连至注入管道3，即，在非常接近燃料箱壁2的位置中、处于注入管道3基本在燃料箱1中的最高液面以下延伸的区域中。在这种情况下，可操作通风的操作模式被确保为就像在图1中示出的示意性实施例中那样。

附图标记列表

1燃料箱

2燃料箱壁

3注入管道

4注入管道的出口端

6注入管道的入口端

7活页阀

8加油通风管道

9燃料蒸气过滤器

10加油通风装置

11止回阀

12可操作通风连接器

13可操作通风管道

14加油通风阀

Claims (11)

1.一种用于机动车辆的燃料箱，该燃料箱具有：在燃料箱的填充容积的外部至少部分地延伸的至少一个注入管道(3)；从加油通风装置(10)到燃料蒸气过滤器(9)的至少一个加油通风路径；和通向燃料蒸气过滤器(9)的至少一个可操作通风路径，该可操作通风路径包括至少一个可操作通风管道(13)，其特征在于，相对于燃料箱的安装位置，所述至少一个可操作通风管道(13)在注入管道(3)中的用燃料箱的设计所指示的可允许的最高液面以下被附连至注入管道。

2.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，相对于燃料箱的安装位置，所述至少一个可操作通风管道(13)低于在燃料箱中的可允许的最高液面直至高于可允许的最高液面20cm的区域中被附连至注入管道(3)。

3.根据权利要求1或2所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个可操作通风管道(13)在所述填充容积的外部被附连至注入管道(3)。

4.根据权利要求1或2所述的燃料箱，其特征在于，所述注入管道(3)在底部高度处被附连至燃料箱(1)。

5.根据权利要求1或2所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个可操作通风管道(13)在面向燃料箱的端部的区域中被附连至所述注入管道(3)。

6.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个可操作通风管道(13)在燃料箱内被附连至所述注入管道(3)。

7.根据权利要求6所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个可操作通风管道(13)包括至少一个可操作通风连接器(12)，所述至少一个可操作通风连接器在燃料箱的安装位置于最高燃料箱填充液面的上方排入所述填充容积内，在燃料箱(1)的正常位置，所述至少一个可操作通风连接器(12)在不加压状态下通向燃料箱的所述填充容积。

8.根据权利要求6-7中任一项所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个可操作通风管道(13)被附连至所述注入管道(3)的出口端(4)。

9.根据权利要求7所述的燃料箱，其特征在于，所述至少一个可操作通风连接器(12)设置为通向所述填充容积的管道端部。

10.根据权利要求1或2所述的燃料箱，其特征在于，所述注入管道(3)在燃料箱内设置有封闭装置，并且所述至少一个可操作通风管道(13)沿着燃料流入燃料箱的流动方向在封闭装置的上游被附连至所述注入管道(3)。

11.根据权利要求10所述的燃料箱，其特征在于，所述封闭装置是止回阀(11)。