CN103201130B - 用于机动车辆的燃料箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的燃料箱（1），其包括通风管线（2），所述通风管线经由至少一个燃料蒸汽过滤器（5）与大气连通，所述燃料箱包括至少一个填充器管道（6）并且包括用于在加燃料期间使燃料蒸汽再循环的至少一个再循环管线（8），所述通风管线（2）经由所述至少一个再循环管线沿流动方向在所述燃料蒸汽过滤器（5）的上游连接到所述填充器管道，在所述再循环管线中设有用于根据加燃料体积流量改变流动横截面的至少一个减小构件（9）。根据本发明的燃料箱（1）的特征在于，所述减小构件（9）被构造为阀本体（10），所述阀本体能够在所述再循环管线（8）中自由运动，并且能够在不具有致动元件的情况下大致在所述再循环管线（8）的横截面减小的至少一个第一位置与所述再循环管线（8）的横截面扩大的第二位置之间运动。

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，其包括通风管线，该通风管线经由至少一个燃料蒸汽过滤器与大气连通，该燃料箱包括至少一个填充器管道并且包括用于在加燃料期间使燃料蒸汽再循环的至少一个再循环路径，通风管线经由该再循环路径沿流动方向在燃料蒸汽过滤器上游连接到填充器管道，在再循环管线中设有至少一个减小构件，以用于根据加燃料体积流量改变流动横截面。

背景技术

例如DE10238234A1中公开了这样的燃料箱。

当给机动车辆加燃料时，流入燃料箱的燃料取代位于燃料箱中且以与燃料相同的流量流动的气体体积。在这种情况下，燃料箱中存在的气体经由燃料箱的通风系统且经由燃料蒸汽过滤器完全排放到大气，或者在燃料箱的填充器管道的填充颈部的区域中经由分配喷嘴而被放掉（欧洲系统）。

具体地，当燃料箱中存在的气体体积经由燃料蒸汽过滤器完全排放到大气时，由于被构造为活性炭过滤器的燃料蒸汽过滤器的容量有限，必须注意燃料蒸汽过滤器不要过多地加载容纳在气体体积流量中的碳氢化合物。由于在加燃料期间流入燃料箱的填充器管道的燃料，并且由于在这里发生的文丘里效应/抽吸喷射效应，极大量的新鲜空气被吸入燃料箱，最终导致极大量的液态燃料转变为气相。

为此，利用在加燃料期间通过流入填充器管道的燃料的体积流量产生的抽吸喷射效应，在燃料箱和填充颈部之间形成再循环体积流量，其理想地对应于加燃料期间的燃料的体积流量。这应当确保即使对于高燃料体积流量而言也能产生足够的再循环体积流量。通常，加燃料体积流量大致在15l/min至40l/min之间波动。

DE10238234公开了一种用于机动车辆的燃料箱，其包括通风管线，该通风管线经由至少一个燃料蒸汽过滤器与大气连通，该通风管线沿着燃料蒸汽过滤器上游的通风体积流量的流动方向附接到再循环管线，并且在减小到分配喷嘴的直径大小的填充颈部的开口横截面下方连接到填充器管道。因此，在加燃料期间，再循环管线经受由抽吸喷射效应产生的真空，从而形成再循环体积流量。

为了允许再循环体积流量适应于加燃料体积流量，在通风管线/再循环管线中，设置有为针阀形式的减小构件，其可以适应于加燃料体积流量，并且在未加载状态中完全关闭。所述减小构件被构造为取决于填充状态的浮动阀，以便防止液态燃料进入通风管线。

迄今为止，这种已知的方案较为昂贵，并且需要处于再循环管线中的大体积阀。当针阀以弹簧加载的方式保持在关闭位置中时，所述针阀具有不期望的一定响应延迟，尤其是在低加燃料体积流量的情况下。

发明内容

因此，本发明的目的在于改进上述类型的燃料箱，从而能够通过最简单的手段使再循环体积流量适应于加燃料体积流量。

本发明的目的首先通过一种用于机动车辆的燃料箱来实现，其包括通风管线，所述通风管线经由至少一个燃料蒸汽过滤器与大气连通，所述燃料箱包括至少一个填充器管道并且包括用于在加燃料期间使燃料蒸汽再循环的至少一个再循环路径，所述通风管线经由所述至少一个再循环路径沿流动方向在所述燃料蒸汽过滤器的上游连接到所述填充器管道，在所述再循环路径中设有用于根据加燃料体积流量改变流动横截面的至少一个减小构件，该燃料箱的特征在于，所述减小构件被构造为阀本体，所述阀本体能够自由运动地安装在所述再循环路径中，并且能够在不具有致动元件的情况下在所述再循环路径的横截面减小的至少一个第一位置与所述再循环路径的横截面扩大的第二位置之间运动。

换言之，根据本发明的减小构件构造非常简单，并且作为整体免除了致动元件和回弹性元件，因此可以以简单且节省空间的方式设计。这样的方案可以以特别节省成本的方式实施。

在本发明的意义内，单个的/单独的再循环管线可以设置为再循环路径，或者在填充器管道中可以设置有加燃料通风管线的再循环孔/再循环开口。

优选地，设有再循环管线，其在阀本体的每个位置中都打开，使得尤其是对于低加燃料体积流量，不必克服惯性力，并且瞬时（即没有延迟）形成再循环体积流量。

对于根据现有技术的方案，具体根据DE10238234A1，不能保证基本上没有延迟地形成再循环体积流量，从而直到已经启动了减小构件，大量的新鲜空气才能够进入燃料箱。

特别优选地，阀本体设有至少一个通孔，在阀本体的所述第一位置中，该至少一个通孔允许再循环管线具有最小流动容量。

在根据本发明的燃料箱的有利变型中，在再循环管线中沿再循环流动方向在减小构件的下游设有至少一个止回阀，在燃料在填充器管道中上升的情况下，该止回阀防止燃料进入再循环管线。

例如，止回挡片可以设置为止回阀，在逆流的情况下，止回挡片抵靠阀本体的通孔。

在根据本发明的燃料箱的有利变型中，阀本体被构造为锥形密封塞子，该锥形密封塞子能够在再循环管线中相应地构造的座的端部阻挡件之间移位。

在根据本发明的燃料箱的有利变型中，相对于待充入的燃料的流动方向在用于再循环路径的连接器的下游或者在再循环管线的进入所述填充器管道的出口的下游，在填充器管道中设有用于调节燃料的体积流量的装置，从而在较大的加燃料速度下，通过增大压力损失来减小填充器管道中的抽吸效应。

或者，填充器管道的横截面变宽/扩大装置可以设置为用于调节燃料的体积流量的装置。在这种情况下，调节的程度选择为使得在填充器管道中没有回流的情况下确保分配喷嘴排出的最大加燃料体积流量，从而这不会导致分配喷嘴被永久切断。为此，有利的是，用于在填充器管道中调节燃料的体积流量的措施/装置尽可能地设置在填充器管道通到燃料箱的自由体积中的区域内。

在根据本发明的燃料箱的一个有利实施例中，至少一个隔膜或筛网或类似物设置为用于调节燃料的体积流量的装置。

根据本发明，在填充器管道中，在填充颈部的位于填充器管道的上端部处的区域中，额外设置有减小的敞开横截面，以用于密封和/或封闭插入到填充颈部中的分配喷嘴，其形成用于防止新鲜空气可能进入燃料箱的流动隔板。

优选地，隔膜或筛网或类似物在填充器管道中设置为用于调节燃料的体积流量的装置。在可能以尤其有效节省成本的方式实施的这种变型中，在再循环路径或再循环管线中可以分配有减小构件。通过借助于填充器管道中的横截面减小而设定的再循环体积流量，可以实现燃料蒸汽过滤器的最佳加载速率，该最佳加载速率对应于15l/min的加燃料速度，这大约对应于最小加燃料速度和/或最小加燃料体积流量。

在填充器管道中不采用横截面减小，自然也可以相对于初始横截面设置横截面变宽装置。

具体地，根据本发明提供的方案考虑到了减少可能故障的部件的数量的需求。

附图说明

以下参考附图中示出的两个示例性实施例描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明第一个示例性实施例的燃料箱，

图2和3示出了处于第一和第二位置中的减小构件的视图，

图4和5示出了在各种情况下处于第一和第二位置中的减小构件的第二种变型，以及

图6示出了根据本发明的燃料箱的第二个示例性实施例。

具体实施方式

在附图中以相当简化的方式示出了根据本发明的燃料箱1。具体地，以简化的方式示出了箱体积的轮廓。为了简化起见，已经省略了燃料箱1所需的功能部件和配件。

燃料箱1包括通风管线2、加燃料通风阀3以及操作通风阀4。加燃料通风阀3和操作通风阀4两者均连接到通风管线2，该通风管线通到燃料蒸汽过滤器5中。燃料蒸汽过滤器5被构造为本身已知的活性炭过滤器，并且包括填充有作为吸收剂的活性炭的一个或多个腔室。

燃料箱1还包括填充器管道6，该填充器管道在底部高度处连接到填充颈部7，该填充颈部以简化的方式示出，用于接纳未示出的分配喷嘴。

例如，根据本发明的燃料箱1可以包括基于HDPE的热塑性材料。例如，所述燃料箱可以通过挤出、吹塑、注模、热成形/深拉或类似方式形成。然而，在原理上，本发明并不限于使用塑料燃料箱，根据本发明的燃料箱1也可以包括金属。

如上已经提到的，填充器管道6的在填充侧上的端部包括在附图中没有详细示出的填充颈部7。填充颈部7通常包括横截面变窄区域，该横截面变窄区域在加燃料期间以或多或少密封的方式包围分配喷嘴。这样的用于包围分配喷嘴的横截面变窄区域并不是必要的，也不是必定设有的。在该区域中，填充颈部7通常设置有金属插入件，该金属插入件具有所谓的无引导挡片。金属插入件用于引导和接纳分配喷嘴。

在填充颈部7的变窄区域之下，再循环管线8附接到填充器管道6，并且在其远离填充器管道6的端部处连接到通风管线2，也就是沿着流动方向在燃料蒸汽过滤器5的上游连接到通风管线2。

在机动车辆的所有操作状态下，操作通风阀4允许经由通风管线2和经由燃料蒸汽过滤器5排出燃料箱1中存在的燃料蒸汽。燃料蒸汽过滤器5通常填充/充满有作为吸收剂的活性炭。如上已经提到的，燃料蒸汽过滤器5具有有限的吸收容量，该吸收容量取决于其吸收体积的尺寸。

在给机动车辆加燃料期间，燃料蒸汽过滤器分路有再循环管线8，使得借助于推进喷射效应/抽吸喷射效应/文丘里效应，在燃料流入填充器管道的加燃料期间，在再循环管线8中形成真空，从而在其中移位的气体体积的至少一部分在燃料箱1加燃料/填充期间经由再循环管线8再循环到填充器管道6中，结果，在理想情况下，完全防止新鲜空气流入到燃料箱1的体积中，从而再循环体积流量对应于加燃料体积流量。

为了确保在所有可能的加燃料体积流量中都存在这样的平衡，并且加燃料体积流量可以从大约15l/min改变至大约40l/min，在图1所示的燃料箱1的变型中，在再循环管线8中设有减小构件9，该减小构件被构造为锥形塞子/阀本体10，其横截面被构造为不是显著大于再循环管线8的横截面。阀本体10能够在大致相应锥形的阀座11中可动地自由移位，也就是在两个端部位置之间可动地自由移位，这两个端部位置一方面由阀座11的锥形而另一方面由阻挡件12预先确定。

此外，阀本体10设置有通孔13，在图2所示的阀本体10的第一位置中，该通孔限定了再循环管线8的最小横截面。在这个位置中，阀本体10抵靠阀座11。例如对于大约15l/min的加燃料体积流量，阀本体10采取这个位置。对于由于流入燃料的增大的抽吸作用和再循环管线8中所导致的增大的真空而增大的加燃料体积流量，阀本体10可以采用图3所示的位置，在该位置中，阀本体10从阀座11提升，并且打开锥形环形间隙14，作为用于燃料蒸汽的额外的通流体积。

在图4和5所示的减小构件9的变型中，在阀本体10的流出侧上，额外设有止回挡片15，当填充器管道6中的燃料水平充分地上升以便液态燃料能够进入再循环管线8时，该止回挡片在横截面中完全关闭再循环管线8。

作为另外一种选择和/或除此之外，在再循环管线8中可以设置有虹吸管，所述虹吸管还防止液态碳氢化合物溢流到燃料蒸汽过滤器中。

在图6中示出了根据本发明的燃料箱的可选变型。在这里，不采用减小构件，而是在填充器管道6的横截面中设有隔膜16，也就是该隔膜沿燃料流入的方向设置在再循环管线8到填充器管道6的出口的下游。借助于隔膜，在加燃料期间在填充器管道6中产生增大的压力损失，从而以这种方式形成再循环体积流量，其中，即使在较高的加燃料速度下，较大量的新鲜空气也不会进入填充器管道6。

附图标记列表

1燃料箱

2通风管线

3加燃料通风阀

4操作通风阀

5燃料蒸汽过滤器

6填充器管道

7填充颈部

8再循环管线

9减小构件

10阀本体

11阀座

12阻挡件

13通孔

14环形间隙

15止回挡片

16隔膜

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的燃料箱(1)，其包括通风管线(2)，所述通风管线经由至少一个燃料蒸汽过滤器(5)与大气连通，所述燃料箱包括至少一个填充器管道(6)并且包括用于在加燃料期间使燃料蒸汽再循环的至少一个再循环路径，所述通风管线(2)经由所述至少一个再循环路径沿流动方向在所述燃料蒸汽过滤器(5)的上游连接到所述填充器管道(6)，在所述再循环路径中设有用于根据加燃料体积流量改变流动横截面的至少一个减小构件(9)，其特征在于，所述减小构件(9)被构造为阀本体(10)，所述阀本体能够在所述再循环路径中自由运动，并且能够在不具有致动元件的情况下在所述再循环路径的横截面减小的至少一个第一位置与所述再循环路径的横截面扩大的第二位置之间运动，其中所述阀本体(10)被构造为锥形密封塞子，所述锥形密封塞子能够在再循环管线中相应地构造的密封座的端部阻挡件之间移位。

2.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述阀本体(10)设置有至少一个通孔(13)，在所述阀本体(10)的所述第一位置中，所述至少一个通孔允许所述再循环路径具有最小流动容量。

3.根据权利要求2所述的燃料箱，其特征在于，在所述再循环路径中沿再循环流动方向在所述减小构件(9)的下游设有至少一个止回阀。

4.根据权利要求3所述的燃料箱，其特征在于，止回挡片(15)设置为止回阀。

5.根据权利要求4所述的燃料箱，其特征在于，止回挡片(15)设置为在逆流的情况下抵靠所述阀本体(10)的所述通孔(13)的止回阀。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃料箱，其特征在于，相对于待充入的燃料的流动方向在再循环管线(8)的进入所述填充器管道(6)的出口的下游，在填充器管道(6)中设有用于调节燃料的体积流量的装置。

7.根据权利要求6所述的燃料箱，其特征在于，至少一个隔膜(16)或筛网设置为用于调节燃料的体积流量的装置。

8.根据权利要求6所述的燃料箱，其特征在于，填充器管道(6)的至少一个横截面变宽装置设置为用于调节燃料的体积流量的装置。