CN105041527B - 一种车辆燃油供给和蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆燃油供给和蒸发系统，包括油箱、燃油泵总成、燃油滤清器、加油管、加油通气管和碳罐；油箱通过蒸发管路接碳罐，碳罐输出通过碳罐吸附管接发动机。在连接油箱与碳罐的蒸发管路上设有单向阀，单向阀使碳罐至油箱方向直通，油箱至碳罐方向为设定压力下导通，该设定压力大于加油管加油口与加油管下端加满燃油时的燃油压力。本发明可以防止跳枪后继续加注燃油、并能够避免油箱中液态燃油流入碳罐导致碳罐易失效、燃油蒸汽易挥发至大气中等问题。本发明成本低、对原有管路结构改动少、方便售后市场改装。

Description

一种车辆燃油供给和蒸发系统

技术领域

本发明涉及汽车燃油系统，具体指一种阀系控制的车辆燃油供给和蒸发系统，用于避免过量加注燃油或油箱中液态燃油通过蒸发管路流入碳罐而导致碳罐失效，属于汽车燃油供给和燃油蒸发技术领域。

背景技术

由于燃油存在蒸发的可能，为了避免油箱中燃油蒸发进入大气对空气带来污染，在车辆燃油系统中设置有碳罐，碳罐内设有活性炭，碳罐通过管路与油箱连接，这样油箱产生的蒸汽便可通过管路进入碳罐并被活性炭吸附。在碳罐和发动机之间设有碳罐吸附管，在吸附管上设有碳罐电磁阀。发动机工作时，碳罐电磁阀自动打开，发动机工作时会产生负压，该负压自动将活性炭吸附的燃油蒸汽吸入发动机以参与燃烧，从而实现了对燃油蒸汽的吸附和利用。

随着国家及行业对环境保护的日益关注，涉及车辆燃油蒸发控制水平的法规越来越严格。过去老旧车型的燃油蒸发系统已经不能满足当前的技术要求。近几年新车型开发中轿车的燃油供给系统和蒸发系统也在不断进行结构升级，虽然效果越来越好，但结构越来越复杂，成本越来越高。一些车企为节约成本，尤其是经济型轿车，依旧采用过去成本低、结构简单的燃油蒸发系统。

传统结构燃油系统主要存在过量加注燃油，以及因过量加注燃油或燃油蒸汽长期饱和导致碳罐易失效、寿命降低的不足，具体分析如下：

1、现有燃油系统为跳枪后继续加油提供了结构便利。加油到额定油量（即跳枪）后，由于油箱与碳罐连接，而碳罐是与大气相通的，即油箱通过碳罐实现与大气相通，这样才能正常向发动机供油，否则油箱会产生负压导致供油不足。但正是因为这样，跳枪后，油箱中的空气会慢慢通过碳罐排出，从而为继续加油提供了空间。如果跳枪后继续加注将会导致油箱内燃油过满，油气挥发空间不足，甚至导致液态燃油直接回流碳罐，导致碳罐失效，存在较大安全隐患。

2、油箱通过燃油蒸发管路直接连通碳罐，车辆在长期不用或长期暴晒情况下，油箱里的燃油蒸汽将很快导致碳罐里的活性炭吸附饱和直至失效（长时间不用车，发动机不工作则无法吸收碳罐的燃油蒸汽进入发动机燃烧）。如用户未及时更换碳罐，还将可能导致液态燃油从碳罐溢流到机舱，带来严重安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种阀系控制的车辆燃油供给和蒸发系统，本系统可以防止跳枪后继续加注燃油、并能够避免油箱中液态燃油流入碳罐导致碳罐易失效、燃油蒸汽易挥发至大气中等问题。本发明成本低、对原有管路结构改动少、方便售后市场改装。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种车辆燃油供给和蒸发系统，包括油箱、燃油泵总成、燃油滤清器、加油管、加油通气管和碳罐；燃油泵总成位于油箱内，燃油泵总成的输出通过油箱出油管组件接燃油滤清器，燃油滤清器输出通过出油硬管和发动机进油管组件接发动机，燃油滤清器与油箱之间还设有泄压回油管路；油箱通过蒸发管路接碳罐，碳罐输出通过碳罐吸附管接发动机，在碳罐吸附管上设有碳罐电磁阀；加油管下端与油箱连通，上端形成加油口；加油通气管下端位于油箱内，上端进入加油管内并位于加油口位置，加油口处设有加油口盖，加油口盖关闭时将加油通气管上端封盖。在连接油箱与碳罐的蒸发管路上设有单向阀，单向阀使碳罐至油箱方向直通，油箱至碳罐方向为设定压力下导通，该设定压力大于加油管加油口与加油管下端加满燃油时的燃油压力。

所述设定压力为6.3kPa~10kPa。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、可以防止跳枪后继续加注燃油。由于单向阀的设计，使碳罐到油箱方向常通，空气可通过碳罐进入油箱，因此不影响燃油的正常供给；而油箱到碳罐方向是在一定压力下才能打开，因此跳枪后油箱内空气不能进入碳罐被排出，所以没有加油空间，跳枪后不能再加油。

2、单向阀的存在，避免了油箱中的液态燃油直接进入碳罐的可能，解决了因液态燃油回流导致碳罐失效的问题，可大大延长碳罐使用寿命。

3、同时，因只有在一定压力下油箱中的燃油蒸汽才能通过单向阀进入碳罐，因此进入碳罐的蒸汽比现有技术大为减少，这样可在一定程度上解决长时间不用车时，活性炭吸附饱和导致的碳罐失效和失效后燃油蒸汽挥发至大气中污染大气等问题。

4、本发明结构简单，成本低，对原有管路结构改动少，方便售后市场改装。

附图说明

图1-本发明结构示意图。

其中，1-燃油滤清器；2-油箱出油管组件；3-加油管；4-加油通气管；5-加油口盖；6-油箱；7-燃油泵总成；8-泄压回油管路； 9-出油硬管；10-碳罐吸附管；11-发动机进油管组件；12-碳罐电磁阀；13-发动机；14-碳罐；15-蒸发管路；16-单向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，从图上可以看出，本发明车辆燃油供给和蒸发系统，包括油箱6、燃油泵总成7、燃油滤清器1、加油管3、加油通气管4和碳罐14。燃油泵总成7位于油箱6内，燃油泵总成7的输出通过油箱出油管组件2接燃油滤清器1，燃油滤清器1输出通过出油硬管9和发动机进油管组件11接发动机13，燃油滤清器1与油箱6之间还设有泄压回油管路8。油箱6通过蒸发管路15接碳罐14，碳罐14输出通过碳罐吸附管10接发动机13，在碳罐吸附管10上设有碳罐电磁阀12。加油管3下端与油箱6连通，上端形成加油口；加油通气管4下端位于油箱6内，上端进入加油管3内并位于加油口位置，加油口处设有加油口盖5，加油口盖5关闭时将加油通气管4上端封盖。在连接油箱与碳罐的蒸发管路15上设有单向阀16，单向阀16使碳罐至油箱方向直通，油箱至碳罐方向为设定压力下导通，即图示A端至B端直通，B端至A端为带压力条件通过。该设定压力大于加油管加油口与加油管下端加满燃油时的燃油压力。

所述设定压力通常为6.3kPa~10kPa，实际压力值设置为8.5kPa，各车型不同可做微调。该压力值既满足大于加油管加油口与加油管下端加满燃油时的燃油压力，又使燃油蒸汽在该压力下才能打开单向阀，即设置了一定的蒸汽压力门槛。油箱6在单向阀16设定的压力值以下时形成一个有效的密闭空间。

本发明可控制燃油加注，避免跳枪后还继续加油。原理分析如下：

老结构状态下，即油箱至碳罐的蒸发管路15上没有串联单向阀16的情形：在给车辆加注燃油时，一旦燃油加注管的加油通气管被油面淹没，加油管液面很快上升，此时油箱6内空气不能和外界顺利交换，加注枪将自动跳抢，切断燃油加注。个别用户为了一次多加油，跳枪后继续给油箱加注，此时因油箱内空气通过碳罐14排出，加油管3的燃油会下降至油箱6，又可以多加注几升燃油到加油管，然后跳枪，如此连续几次，个别用户甚至把燃油一直加注至加油管3管口才满意。油箱液面不断上升，可能导致燃油直接进入油箱至碳罐的蒸发管路15，当遇到车辆在下坡状态时，油箱至碳罐蒸发管路15的液态油会直接流入碳罐14，导致碳罐14失效不能正常吸附。

在本结构中，由于油箱至碳罐蒸发管路15上串联了单向阀16，油箱加油通气管4管口被油面淹没，加注枪第一次跳枪后，此时整个油箱6的油量刚好为设计的额定容积，此时加油管3内也存满了燃油，因为单向阀16的关闭作用，油箱上部空气不能通过碳罐排出，此时油箱6内部油面以上的密闭空间形成一密闭压力空间，加油管3的燃油液柱也无法下降，当客户继续加注时，加油枪会自动跳抢，无法进一步加注，进而达到精确控制油箱6燃油加注的目的，避免客户原因导致燃油加注过满带来安全隐患。

除了控制燃油加注，本结构还具备合理控制燃油蒸发，延长碳罐使用寿命的作用。主要原理如下：

传统老结构，蒸发管路上没有单向阀16，平时油箱6里燃油蒸汽时刻都在挥发，碳罐14里活性炭吸附这些燃油蒸汽。当发动机运转时，在发动机进气歧管负压的作用下，燃油蒸汽与空气混合后被吸收回发动机内部燃烧，然后碳罐14的活性炭又恢复吸附功能。车辆在长期不用或长期暴晒情况下，碳罐14内活性炭很快吸附饱和，这是因发动机未启动，碳罐14内部燃油蒸汽无法被回收并燃烧，时间久了碳罐14内部活性炭就容易过度饱和而导致碳罐14失效。

在本发明中，在燃油蒸发管路上串联单向阀16后，平时油箱6里的燃油蒸汽完全密闭在燃油箱6内部，当这些蒸汽压力达到单向阀通过压力限值（如8kPa）时，此时单向阀16开启，释放部分燃油蒸汽到碳罐14，此时油箱6内部压力下降，当压力值低于8kPa时，单向阀16关闭，油箱6内部依旧形成一个密闭空间，如此循环。通过合理控制燃油箱的燃油蒸汽流向碳罐，降低碳罐工作负荷，达到延长碳罐寿命的目的。

传统蒸发管路结构的碳罐一般使用三年左右会更换一次，应用本结构后碳罐的工作寿命可以增长一倍，如果用户合理使用车辆，甚至长期不用更换。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种车辆燃油供给和蒸发系统，包括油箱、燃油泵总成、燃油滤清器、加油管、加油通气管和碳罐；燃油泵总成位于油箱内，燃油泵总成的输出通过油箱出油管组件接燃油滤清器，燃油滤清器输出通过出油硬管和发动机进油管组件接发动机，燃油滤清器与油箱之间还设有泄压回油管路；油箱通过蒸发管路接碳罐，碳罐输出通过碳罐吸附管接发动机，在碳罐吸附管上设有碳罐电磁阀；加油管下端与油箱连通，上端形成加油口；加油通气管下端位于油箱内，上端进入加油管内并位于加油口位置，加油口处设有加油口盖，加油口盖关闭时将加油通气管上端封盖；其特征在于：在连接油箱与碳罐的蒸发管路上设有单向阀，单向阀使碳罐至油箱方向直通，油箱至碳罐方向为设定压力下导通，该设定压力大于加油管加油口与加油管下端加满燃油时的燃油压力；

所述设定压力为6.3kPa~10kPa。