CN103518054A - 机动车辆碳氢化合物捕集器和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式提供一种用于阻尼或减弱机动车辆的进气系统中的声振动的设备，设备限定通道，进气可以通过通道被吸入至车辆的发动机，设备包括：阻尼装置，阻尼装置绕通道设置来阻尼或减弱进气中的声振动；和碳氢化合物捕集装置，碳氢化合物捕集装置包括绕通道的至少一部分设置的捕集材料的片材，捕集装置设置成提供流动经过式碳氢化合物捕集器来捕集从发动机进入通道的碳氢化合物蒸气。
Description
技术领域
本发明涉及碳氢化合物捕集器和捕集由机动车辆排出的碳氢化合物的方法。本发明的方面涉及阻尼器、设备、系统、车辆以及方法。
背景技术
机动车辆停放时，来自机动车辆的碳氢化合物蒸发排放物是众所周知的环境问题。当来自发动机的少量燃料蒸气沿车辆进气管道的相反方向流动并且从车辆的进气口流出时，可能产生蒸发排放物。
减小或防止蒸发排放物的一个途径是在车辆的进气口中设置碳氢化合物捕集器。已知在车辆的空气过滤器隔间设置流动穿过式捕集器，该流动穿过式捕集器呈碳氢化合物捕集介质的薄膜（如活性炭片材）的形式。流动穿过式捕集器具有以下劣质：在空气被吸入穿过捕集器的情况下，背压增大。
本发明的目的是解决此问题。在下列说明书、权利要求以及附图中，本发明的其它目的和优势将变得显而易见。
发明内容
本发明的实施方式提供设备、进气系统、机动车辆以及方法。可以参照随附的权利要求来理解本发明的实施方式。
在本发明的寻求保护的一个方面中，提供了一种用于阻尼或减弱机动车辆的进气系统中的声振动的设备，设备限定通道，进气可以通过通道被吸入至车辆的发动机，设备包括：阻尼装置，阻尼装置绕通道设置来阻尼或减弱进气中的声振动；和碳氢化合物捕集装置，碳氢化合物捕集装置包括绕通道的至少一部分设置的捕集材料的片材，捕集装置布置成提供流动经过式碳氢化合物捕集器，用于捕集从发动机进入通道的碳氢化合物蒸气。
本发明的实施方式具有下述优势：碳氢化合物捕集器可以结合到进气设备的现有部件中。另外，本发明的实施方式具有下述优势：因为捕集器是流动经过式捕集器而不是流动穿过式捕集器或过滤器，因此通过阻尼器的气流上的背压可以基本不受影响。
另外，通过设置捕集材料片材形式的碳氢化合物捕集装置，可以使设备的制造相对简单。可以理解，组装设备的人员不需要处理松散的碳氢化合物捕集材料，例如粉末、纤维等。
有利地，捕集材料的片材可以布置成绕通道包覆。
设备可以包括定型件，定型件设置成限定通过设备的通道。
有利地，定型件中可以设置有多个孔口，用于蒸气通过孔口流动。
更有利地，捕集材料的片材可以设置成绕定型件包覆。
有利地，捕集材料的片材可以布置在通道与阻尼装置之间。
设备可以包括设置在通道与碳氢化合物捕集装置之间的过滤膜。
此特征防止了可能与捕集介绍或脉动阻尼器吸收包分离的材料颗粒进入通道并且被通过通道的气流带走。
有利地，过滤膜包括网筛或丝网。
有利地，过滤膜设置在定型件与碳氢化合物捕集装置之间。
设备可以包括壳体，壳体设置成限定脉动阻尼器腔，碳氢化合物捕集装置和阻尼装置设置在脉动阻尼器腔中。
壳体和定型件形状可以呈大致圆筒形，定型件和壳体大致共轴。
碳氢化合物捕集装置可以布置成将进入通道的燃料蒸气静电结合至碳氢化合物捕集装置。
有利地，碳氢化合物捕集装置布置成当在正常发动机工作过程中气体吸入通过设备时，将捕集器的碳氢化合物释放至通过通道的气流。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于机动车辆的进气系统，所述进气系统具有包括根据前述方面的设备的脉动阻尼器。
在本发明的另一方面中，提供了包括根据前述方面的进气系统的机动车辆。
在本发明的寻求保护另一方面中，提供了一种捕集器机动车辆进气系统中的碳氢化合物蒸气的方法，该方法包括：设置用于阻尼或减弱进气系统中的声振动的设备；当车辆的发动机关机时，碳氢化合物蒸气从车辆的发动机通过设备的通道，并且通过流动经过式碳氢化合物捕集器来捕集蒸气，流动经过式碳氢化合物捕集器包括碳氢化合物捕集装置，碳氢化合物捕集装置呈绕通道的至少一部分设置的捕集材料的片材的形式，当车辆的发动机开机时，方法包括将进气吸入通过设备并且通过设备的阻尼装置来阻尼或减弱进气中的声振动。
有利地，方法包括下述步骤：在阻尼器内设置定型件以限定用于通过阻尼器的进气的通道，并且绕定型件包覆碳氢化合物捕集器。
方法可以包括将碳氢化合物捕集器设置成片材形式。
在本发明的寻求保护的另一方面中，提供了用于机动车辆的进气系统的设备，设备包括：通道，进气可以通过通道被吸入通过设备；绕通道设置的脉动阻尼器吸收包；以及位于通道与吸收包之间的碳氢化合物捕集介质，捕集介质布置成捕集从发动机进入通道的碳氢化合物蒸气。
本发明的实施方式具有下述优势：碳氢化合物捕集器可以结合到进气设备的现有部件中。另外，本发明的实施方式具有下述优势：通过阻尼器的气流上的背压可以基本不受影响。
有利地，阻尼器包括设置在通道与捕集介质之间的过滤膜。
过滤膜可选地包括网筛或丝网。
过滤膜可以包括机织材料、非机织材料或任一其它适合的材料。
更有利地，阻尼器包括定型件，定型件布置成限定通过阻尼器的通道。
定型件可以呈大致圆筒形的形状或任何其它适当形状。
定型件可以包括限定多个孔口的材料，多个孔口用于蒸气通过孔口流动。
有利地，捕集介质布置成绕定型件包覆并且由定型件支撑。
可选地，过滤膜设置在定型件与捕集介质之间。
有利地，阻尼器包括壳体，壳体布置成限定脉动阻尼器腔，定型件、捕集介质以及吸收包设置在脉动阻尼器腔中。
可选地，壳体和定型件大致呈圆筒形，定型件和壳体大致共轴。
另外可选地，捕集介质布置成将进入通道的燃料蒸气静电结合至捕集介质。
有利地，捕集介质布置成当在正常发动机工作过程中进气被吸入通过阻尼器时将被捕集的碳氢化合物释放至通过通道的气流。
在本发明的另一方面中，提供了包括根据前述方面的脉动阻尼器的机动车辆进气设备。
在本发明的另一方面中，提供了包括根据前述方面的进气设备的机动车辆。
在本发明的另一方面中，提供了捕集机动车辆进气设备中的碳氢化合物蒸气的方法，方法包括：在进气设备的部分中设置脉动阻尼器；在穿过阻尼器的通道与阻尼器的阻尼器吸收包之间的位置处通过流动经过式碳氢化合物捕集器来捕集通过脉动阻尼器部分的碳氢化合物。
该方法可以包括以下步骤：在阻尼器内设置定型件以限定用于通过阻尼器的进气的通道，并且绕定型件设置碳氢化合物捕集器。
有利地，在以下说明书和随附的权利要求中，对本发明的特征进行叙述。
在本申请的范围内，可以设想，在上述段落中、在权利要求中和/或下列描述和附图中展示出的多个方面、实施方式、示例以及替代选择，尤其是其单个特征可以单独地或以任意组合方式来采用。例如，结合一个实施方式所描述的特征可应用于所有实施方式，除非这些特征不相互兼容。
附图说明
现将参照附图仅以示例方式对本发明的实施方式进行描述，在图中：
图1为根据本发明的实施方式的阻尼器的示意性剖面图；
图2为图1的阻尼器的框架的立体图；
图3示出了安装在机动车辆的进气设备中的图1和图2的阻尼器；以及
图4示出了在图1和图2的阻尼器中使用的碳氢化合物捕集材料的片材。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施方式的脉动阻尼器100。阻尼器100具有呈中空管形式的外壳体110，其布置成在两端分别耦接至阻尼器100的对应的端部连接器112、113（图3）。
图2示出了安装在机动车辆进气系统或设备190中的阻尼器100。端部连接器112、113使得能够将阻尼器100与进气设备190的位于阻尼器100上游和下游的部分相连接。
在示出的阻尼器100中，壳体110具有约90mm的内径D1和约2.5mm的壁厚。可以理解，取决于发动机气流需求和可用的封装空间，也可以使用其它尺寸。
如图3所示，与壳体110共轴的多孔圆筒形笼150限定出穿过阻尼器100的通道102。在示出的实施方式中，笼150具有约65mm的直径。在示出的实施方式中，笼150呈尼龙网格结构的形式，网格的孔口为矩形，边长约18mm×35mm。也可以使用其它尺寸和形状的孔口。
绕笼150的外表面设置有丝网140的层（在示出的实施方式中，丝网140是尼龙丝网）。对于丝网140而言可以使用其它材料，包括钢、不锈钢和其它材料。
丝网140布置成在通道102与碳氢化合物捕集介质片材130之间提供蒸气可渗透的屏障。在示出的实施方式中，片材130呈填充有活性炭颗粒的透气基底的形式。在一些实施方式中，基底可以涂覆有活性炭。在一些布置中，使用两个或更多个片材。
在示出的实施方式中，基底由具有腈聚合物粘合剂的合成聚合物纤维形成。在一些布置中，基底呈机织聚酯材料的形式，但也可以使用其它机织或无纺材料。
在示出的实施方式中，片材130厚度约1mm并且绕丝网140包覆。也可以使用其它布置。
在一些实施方式中，片材130中形成有孔口。孔口的目的是降低片材130明显损害阻尼器100的减弱效率的风险，同时仍留有用于碳氢化合物捕集的表面区域。
图4为与根据本发明的实施方式的脉动阻尼器100一起使用的捕集介质的片材130的示意图。片材130中具有孔口132阵列，每个孔口132的尺寸为约18mm×35mm，但也可以使用其它尺寸的孔口。在片材130的一端处，横跨片材130的宽度设置有成排的较小孔口133。孔口133布置成允许片材130方便地耦接至笼150的对应的销元件150P。在示出的实施方式中，在片材130中设置有三个孔口133，笼150设置有三个对应的销元件150P。
绕片材130设置有脉动吸收包120，脉动吸收包120为设置成吸收、减弱或阻尼规定频率范围的声振动的材料层的形式。形成吸收包120的材料的厚度、密度和结构针对所关注的具体频率范围的吸收进行优化。在示出的实施方式中，包120的厚度t约10mm，包120设置成与壳体110的内表面邻接。可以理解，也可以使用其它厚度。在一些实施方式中，该层设置成圆筒形管的形式。
在使用中，当车辆在发动机停机的情况下停放时，残留在发动机的进气系统中的少量未燃烧的燃料可能蒸发并且经由进气设备190离开发动机，燃料以微量蒸气的形式释放。在汽车排放相关法规变得日益严格的情况下，这种蒸气泄漏是不利的。
本发明的实施方式通过提供以下阻尼器克服了此问题，该阻尼器具有碳氢化合物捕集介质，用于捕集器沿进气设备190行进的碳氢化合物蒸气。在示出的实施方式中，脉动阻尼器100设置在设备190的进气管道195与进气过滤器182之间，蒸气在到达进气过滤器182之前必须穿过阻尼器100。阻尼器100布置使得穿过阻尼器100中的通道102的蒸气通过范德华力被以静电方式吸引至片材130并且由此由片材130吸收（或吸收至片材130）。
当车辆的发动机再次起动时，经过阻尼器100的进气流使得由片材130捕集的碳氢化合物被释放并且被吸入到发动机中以进行燃烧。在一些布置中，碳氢化合物分子较弱地静电结合至片材130，进气流使分子与片材130之间的结合断开。
本发明的实施方式具有下述优势：流动经过式碳氢化合物捕集器可以方便地设置在机动车辆进气设备190的现有部件（即脉动阻尼器100）中，而不需要设置单独封装的碳氢化合物捕集介质。而是，捕集介质以捕集介质片材130的形式绕现有脉动阻尼器100的径向内部进行结合，并且不减小通过阻尼器100的气体通道102的直径。因为片材130提供流动经过式过滤器（而不是流动穿过式过滤器），流动穿过设备190的进气流上的背压基本上不受捕集介质的存在的影响。
本发明的一些实施方式具有下述优势：将碳氢化合物捕集介质结合到进气系统中不会大幅减小车辆组装时间。在一些实施方式中，由于捕集介质结合到现有部件中，因此碳氢化合物捕集介质的结合基本上不会造成发动机舱内的任何封装空间的缩小。另外，系统的组装不需要处理松散材料，如粉末、纤维或其它松散材料。而是，在一些实施方式中，组装仅需要绕定型件包覆片材。
在诸如上文描述的一些实施方式中，可以使捕集介质的结合成为滚动(rolling)更换或升级，例如以车辆保养间隔来进行。
在一些布置中，已发现，在存在片材130的情况下，增强了脉动阻尼器100减弱声脉动的程度。
在本文的说明书和权利要求通篇中，词语“包括”、“包含”以及该词语的变形，例如“包括（comprising）”和“包括（comprises）”，是指“包括但不限于”，并且无意于（并不）排除其它成分、添加物、部件、整数或步骤。
在本文的说明书和权利要求通篇中，除非文中另外要求，否则单数包括多数。具体地，在使用不定冠词的情况下，除非文中另外要求，文中应理解为考虑多个和单个。
应当理解，与本发明的具体方面、实施方式或示例相结合描述的特征、整数、特性、组合、化学成分或化学族可应用于文中描述的任一其它方面、实施方式或示例，除非彼此不兼容。
此申请要求2011年5月12日提交的英国专利申请no.GB1107919.1的优先权，该申请的全部内容通过参引的方式并入本文。
Claims (18)
1.一种用于阻尼或减弱机动车辆的进气系统中的声振动的设备，所述设备限定通道，进气能够通过所述通道被吸入至所述车辆的发动机，所述设备包括：
阻尼装置，所述阻尼装置绕所述通道设置，用于阻尼或减弱进气中的声振动；和
碳氢化合物捕集装置，所述碳氢化合物捕集装置包括绕所述通道的至少一部分设置的捕集材料的片材，所述捕集装置布置成提供流动经过式碳氢化合物捕集器，用于捕集从所述发动机进入所述通道的碳氢化合物蒸气。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述捕集材料的片材布置成绕所述通道包覆。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其包括定型件，所述定型件布置成限定通过所述设备的所述通道。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述定型件中设置有多个孔口，用于蒸气通过所述孔口流动。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述捕集材料的片材布置成绕所述定型件包覆。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述捕集材料的片材布置在所述通道与所述阻尼装置之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括过滤膜，所述过滤膜设置在所述通道与所述碳氢化合物捕集装置之间。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述过滤膜包括网筛或丝网。
9.根据引用权利要求3的权利要求7或8所述的设备，其中，所述过滤膜设置在所述定型件与所述碳氢化合物捕集装置之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括壳体，所述壳体布置成限定脉动阻尼器腔，所述碳氢化合物捕集装置和所述阻尼装置设置在所述脉动阻尼器腔中。
11.根据引用权利要求3的权利要求10所述的设备，其中，所述壳体和所述定型件呈大致圆筒形，所述定型件和所述壳体大致共轴。
12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述碳氢化合物捕集装置布置成将进入所述通道的燃料蒸气以静电方式结合至所述碳氢化合物捕集装置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述碳氢化合物捕集装置布置成当在正常的发动机工作过程中进气被吸入通过所述设备时，将被捕集的碳氢化合物释放至通过所述通道的气流。
14.一种用于机动车辆的进气系统，所述进气系统具有包括根据前述权利要求中任一项所述的设备的脉动阻尼器。
15.一种包括根据权利要求14所述的进气系统的机动车辆。
16.一种对机动车辆进气系统中的碳氢化合物蒸气进行捕集的方法，所述方法包括：
设置用于阻尼或减弱所述进气系统中的声振动的设备；
当所述车辆的发动机关机时，使碳氢化合物蒸气从所述车辆的所述发动机通过所述设备的通道，并且通过流动经过式碳氢化合物捕集器来捕集所述蒸气，所述流动经过式碳氢化合物捕集器包括碳氢化合物捕集装置，所述碳氢化合物捕集装置呈绕所述通道的至少一部分设置的捕集材料片材的形式，
当所述车辆的所述发动机开机时，所述方法包括将进气吸入通过所述设备并且通过所述设备的阻尼装置来阻尼或减弱所述进气中的声振动。
17.根据权利要求16所述的方法，包括下述步骤：在所述阻尼器内设置定型件以限定用于通过所述阻尼器的进气的通道，并且绕所述定型件包覆所述碳氢化合物捕集器。
18.根据权利要求17所述的方法，包括将所述碳氢化合物捕集器设置成片材形式。
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