CN110843507A - 车辆及其高压燃油箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开车辆及其高压燃油箱，高压燃油箱包括加油管和内部中空的本体，本体包括壳体、GVV阀、FLVV阀以及内部具有空腔的连接部，连接部的内腔通过连接管与高压燃油箱的碳罐连通；GVV阀和FLVV阀位于壳体的内腔，且二者的出口与连接部的内腔相连通。GVV阀和FLVV阀设置于高压燃油箱本体的内部，不占据高压燃油箱外部的安装空间，通过设置具有空腔的连接部，使得经GVV阀和FLVV阀排出的高压燃油箱内的气体首先进入连接部内腔，然后经连接管进入碳罐，高压燃油箱内气体渗透导致碳罐失效的风险，提高车辆的舒适性和安全性，降低制作和研发成本。通过采用金属不锈钢壳体满足高压燃油箱的压力要求，大大降低工艺及生产难度。

Description

车辆及其高压燃油箱
技术领域
本发明涉及车辆零部件技术领域，特别涉及车辆及其高压燃油箱。
背景技术
随着环保意识在人们心中不断的被强化，各种新能源汽车概念也在越来越多的被提及。其中，插电式混合动力汽车以其所兼具的低油耗和高续航能力倍受市场的青睐。插电式混合动力汽车所使用的燃油箱设计话题，也越来越多的被各大汽车制造厂商所重视。
目前主要有两种类型的油箱被运用于插电式混合动力汽车，分别为密闭式油箱(高压油箱)和非密闭式油箱，密闭式油箱能够将油箱中汽油所产生的蒸汽密闭在油箱腔体内，并承受蒸汽所产生的正压力(+35kpa)。相比于非密闭式油箱，装有高压油箱的车辆车内外均不会闻到汽油味，大大提高了车辆的舒适性和安全性。为满足国六法规要求，插电混合动力车一般都要采用高压燃油箱。高压油箱壳体的外部设置有GVV阀和FLVV阀，通过该GVV阀和FLVV阀能够将高压油箱内的蒸汽引入碳罐内。
但是，由于GVV阀和FLVV阀设置于高压油箱外部，占据高压油箱外部的空间，且两阀体与油箱壳体连接处存在泄漏的风险，导致高压油箱性能下降。
有鉴于此，如何提供一种高压油箱，能够进一步降低蒸汽泄漏的风险，同时占用空间较小，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的为提供高压燃油箱，包括加油管和内部中空的本体，所述本体包括壳体、GVV阀、FLVV阀以及内部具有空腔的连接部，所述连接部的内腔通过连接管与所述高压燃油箱的碳罐连通；
所述GVV阀和所述FLVV阀位于所述壳体的内腔，且二者的出口与所述连接部的内腔相连通。
本发明中，GVV阀和FLVV阀设置于高压燃油箱本体的内部，不占据高压燃油箱外部的安装空间，从而使得该高压燃油箱布置更加灵活，同时，通过设置内部具有空腔的连接部，使得经GVV阀和FLVV阀排出的高压燃油箱内的气体首先进入连接部内腔，然后经连接管进入碳罐，能够大大降低高压燃油箱因蒸发而渗透的风险，从而进一步提高车辆的舒适性和安全性。
可选地，还包括安装于所述壳体内壁的集液盒，所述集液盒内部具有迷宫型通道，所述GVV阀和所述FLVV阀固定于所述集液盒外壁；
所述集液盒具有三个开口，分别与所述连接管、所述GVV阀的出口和所述FLVV阀的出口连通，所述集液盒为所述连接部。
可选地，所述壳体的内壁和所述集液盒的外壁中，一者设有卡钩，另一者设有卡扣，以使所述集液盒卡接于所述壳体的内壁。
可选地，所述GVV阀的阀体和所述FLVV阀的阀体均为一体注塑式结构。
可选地，所述壳体为不锈钢结构。
可选地，所述壳体的壁厚为0.8mm～1.2mm。
可选地，所述壳体包括相适配的第一半壳体和第二半壳体，二者滚焊连接。
可选地，所述第一半壳体和所述第二半壳体均为一体冲压式结构。
另外，本发明还提供一种车辆，包括车身、发动机和油箱，其中，所述油箱为以上所述的高压燃油箱。
附图说明
图1为本发明所提供高压燃油箱在一种具体实施例中的结构示意图；
图2为图1中本体的结构示意图；
图3为图2的GVV阀、FLVV阀安装于集液盒的结构示意图；
图4为壳体在安装集液盒位置处的结构示意图。
图1-4中：
1本体、11壳体、111卡扣、12集液盒、13GVV阀、14FLVV阀、15连接管；
2加油管。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考附图1-4，其中，图1为本发明所提供高压燃油箱在一种具体实施例中的结构示意图；图2为图1中本体的结构示意图；图3为图2的GVV阀、FLVV阀安装于集液盒的结构示意图；图4为壳体在安装集液盒位置处的结构示意图。
在一种具体实施例中，本发明提供一种高压燃油箱，能够用于国六插电混动车辆。如背景技术所述，高压燃油箱为密闭式油箱，能够将油箱中汽油产生的蒸汽密闭于油箱腔体内部，并能够承受蒸汽所产生的较大的正压力，与非密闭式油箱相比，装有该高压燃油箱的车辆内外均不会闻到明显的汽油味，从而大大提高车辆的舒适性和安全性。
如图1所示，该高压燃油箱包括本体1和加油管2，其中，加油管2用于加油，本体1为内部具有空腔的结构，用于容纳汽油，以及各蒸汽控制部件。
具体地，本体1包括内部具有空腔的壳体11、GVV阀13和FLVV阀14，其中，GVV阀13为翻车阀，当车辆处于正常状态时，该GVV阀13与碳罐连通，用于排出高压燃油箱内汽油产生的蒸汽，并在碳罐内吸收或吸附；当车辆发生翻车事故时，该GVV阀13的作用相当于截止阀，能够避免汽油从该GVV阀13处泄漏，从而提高安全性。FLVV阀14为注油限位阀，加油时，该FLVV阀14用于排出壳体11内腔中的气体，以使汽油能够顺利加入该高压燃油箱内，且当液面淹没FLVV阀14入口时，关闭该排气通道，且表示油箱已加满。
进一步地，如图3所示，该本体11内部还包括具有空腔的连接部，该连接部与壳体11的内壁相连，具体为该连接部与壳体11的内壁固定连接或可拆卸连接，且该连接部内腔通过连接管15与高压燃油箱的碳罐相连；同时，GVV阀13和FLVV阀14位于壳体11内部，即二者的进口均位于壳体11的内腔内，出口与连接部的内腔相连通。
本发明中，GVV阀13和FLVV阀14设置于高压燃油箱本体11的内部，与现有技术中GVV阀和FLVV阀设置于高压燃油箱外部相比，不占据高压燃油箱外部的安装空间，从而使得该高压燃油箱安装更加灵活，同时，通过设置内部具有空腔的连接部，使得经GVV阀和FLVV阀排出的高压燃油箱内的气体首先进入连接部内腔，然后经连接管15进入碳罐，能够大大降低高压燃油箱内蒸汽渗透的风险，从而在满足国六法规的基础上进一步提高车辆的舒适性和安全性。
现有技术中，由于GVV阀和FLVV阀均设于高压燃油箱的外部，为了满足国六标准的蒸发排放限值，GVV阀和FLVV阀的阀体均需要内外双层材料，其中，外侧材料为蒸汽阻隔材料，进一步降低阀体的蒸汽渗透值，成型时，每种材料需进行一次注塑，因此，各阀体需要两套成型模具，进行两次注塑，因此，导致GVV阀和FLVV阀加工复杂，成本高。
同时，目前的高压燃油箱多为双片吹塑塑料高压燃油箱，其内部有复杂结构的支撑柱来减少油箱引高压引起的变形，其工艺过程复杂，开发费模具费用高昂。国内油箱厂需要更新引进昂贵的生产设备，增加技术投入。而且满足国六塑料燃油箱蒸发排放，焊接在高压燃油箱外侧的GVV阀和FLVV阀需要采用二次注塑(2K)阀，使得塑料高压燃油箱单车成本高昂。
而本发明中，由于GVV阀13和FLVV阀14均设置于高压燃油箱的内腔，且高压油箱为金属材质，不存在蒸汽通过阀体渗透到高压燃油箱外侧的情况，因此，GVV阀13和FLVV阀14均可采用国五标准的阀体即可满足国六标准的排放要求，即二者的阀体均为一体注塑式结构，与现有技术中GVV阀的阀体和FLVV阀的阀体均通过两次注塑成型相比，不仅能够降低高压燃油箱内蒸汽渗透的风险，还具有加工工艺简单，成本较低的优点。
具体地，如图3所示，该高压燃油箱内部包括安装于壳体11顶部的内壁的集液盒12，该集液盒12内部中空，且具有迷宫型通道，GVV阀13和FLVV阀14固定于集液盒12外壁，从而实现将GVV阀13和FLVV阀14集成于高压燃油箱内部，具体地，GVV阀13和FLVV阀14二者的阀体焊接于集液盒12的外壁面。
同时，集液盒12具有三个开口，分别与连接管15、GVV阀13的出口和FLVV阀14的出口连通，因此，该集液盒12为上述连接部。
本实施例中，高压燃油箱内腔的气体排出时，首先进入该集液盒12内部，并能够在其内部的迷宫型通道内流动，然后通过连接管15进入碳罐，同时，高压燃油箱内的液体进入集液盒12后，在迷宫型通道的作用下，能够避免其进入连接管15，且汽油产生的蒸汽在该迷宫型通道内流动时，存在一定程度的凝结，从而在重力作用下能够回流至高压燃油箱内部，提高汽油的利用率，更重要的是，该迷宫性通道能够避免高压燃油箱内的液态燃油进入碳罐，造成碳罐失效。
需要说明的是，本发明中，也可不设置该集液盒12，而在高压燃油箱的壳体11开设两个开口，在壳体11内部，GVV阀13和FLVV阀14分别设置于两个开口处，且二者的出口与两个开口连通，在壳体11外部，两个开口均连接连接管，两连接管均连接至碳罐。如此设置，也能够实现本发明中将GVV阀13和FLVV阀14设置于高压燃油箱内部的目的，但是，本发明中，设置集液盒12后，能够减少高压燃油箱壳体11开口的数量，从而提高其强度和刚度，并降低液态燃油进入碳罐而导致碳粉失效的风险。
同时，金属本体包括上壳体、下壳体、及焊接在壳体上的支架和防浪板；内部蒸汽控制系统包括内置于油箱内部的阀体组件及从阀体组件联通到油箱外侧(联通到碳罐)的管路系统。阀体组件由GVV阀、FLVV阀及两者上部的集液盒组成，其中集液盒12联通GVV、FLVV并一起通过管路联通到碳罐。
更具体地，壳体11的内壁和集液盒12的外壁中，一者设有卡钩，另一者设有卡扣111，以使集液盒12卡接于壳体11的内壁。
因此，本实施例中，通过简单的金属卡扣结构，能够实现GVV阀13和FLVV阀14在高压燃油箱内部的安装。
当然，本领域技术人员能够理解，上述集液盒12与壳体11内壁之间的连接并非必须通过卡接连接实现，也可采用焊接等固定连接方式，因此，本发明中对集液盒12的安装方式不作限定。
现有技术的高压燃油箱通常为塑料结构，且其内部设置有塑料支柱，以防止高压燃油箱变形，且为了满足高压要求，高压燃油箱壳体壁厚较大，且由于塑料的渗透性较差，为满足国六蒸发排放限值的要求，高压燃油箱壳体需采用多层吹塑技术，并增加EVOH阻隔层含量，导致生产工艺复杂，成本高，且该塑料高压燃油箱在原有的国五生产设备无法生产，需要对现有生产设备进行改制升级，导致生产成本进一步增加。
为了解决该技术问题，本发明中的高压燃油箱的壳体11为不锈钢结构。由于金属具有良好的强度和刚度，因此，该壳体11内部无需增加支撑结构即可防止高压燃油箱变形，且能够满足国六高压燃油箱要求。
同时，该高压燃油箱的壳体11包括相适配的第一半壳体和第二半壳体，且该第一半壳体和第二半壳体可为形状大小相同的结构，并冲压成型，且该第一半壳体和第二半壳体在连接处滚焊连接，因此，生产壳体11的设备仅需要冲压机和滚焊机即可，从而用简单的生产设备解决复杂的技术问题，大大降低生产成本。
另外，对于GVV阀13和FLVV阀14在集液盒12壳体上的焊接，可采用点焊机实现。
具体地，该壳体11的壁厚为0.8mm～1.2mm，例如，可为1mm左右。
当然，该高压燃油箱壳体11的壁厚并非仅限于此，还可根据实际工况设置，此处仅为示例，本发明对壳体11的壁厚不作限定。
综上所述，本发明中，采用不锈钢材料实现高压燃油箱，生产工艺及生产设备简单，仅需要冲压机、滚焊机、点焊机。金属不锈钢高压燃油箱制造在原有国五金属油箱设备上就可以进行生产，不需要设备升级改造。不锈钢高压燃油箱相比塑料高压燃油箱工艺生产设备将节约8000万元人民币左右。不锈钢金属高压油箱相比塑料高压燃油箱不需要复杂的内部支撑结构及工艺，即可满足耐高压性能，仅这种油箱壳体单件将节约约300元人民币。
同时，金属高压燃油箱内置GVV阀13和FLVV阀14，相比塑料燃油箱外置2K阀体，单个GVV阀将节约20元人民币，单个FLVV将节约45元人民币，内置GVV阀13和FLVV阀14的高压不锈钢金属燃油箱开发费用较低，相比塑料高压油箱方案，开发费用节省约1000万人民币。
综上：内置蒸汽控制系统的高压不锈钢金属油箱方案相比现有塑料高压油箱方案，设备投入及开发费用上节约约9000万元人民币，燃油箱单件成本节约约365元。
同时，本发明还提供一种车辆，包括车身、发动机和油箱，其中，该油箱为以上任一实施例中所述的高压燃油箱。由于该高压燃油箱具有上述技术效果，包括该高压燃油箱的车辆也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。
具体地，该车辆可为国六插电混动车辆，即上述高压燃油箱可用于插电混动车辆，当然，也可用于本领域其它的车辆。
以上对本发明所提供的车辆及其高压燃油箱均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.高压燃油箱，包括加油管(2)和内部中空的本体(1)，其特征在于，所述本体(1)包括壳体(11)、GVV阀(13)、FLVV阀(14)以及内部具有空腔的连接部，所述连接部的内腔通过连接管(15)与所述高压燃油箱的碳罐连通；
所述GVV阀(13)和所述FLVV阀(14)位于所述壳体(11)的内腔，且二者的出口与所述连接部的内腔相连通。
2.根据权利要求1所述的高压燃油箱，其特征在于，还包括安装于所述壳体(11)内壁的集液盒(12)，所述集液盒(12)内部具有迷宫型通道，所述GVV阀(13)和所述FLVV阀(14)固定于所述集液盒(12)外壁；
所述集液盒(12)具有三个开口，分别与所述连接管(15)、所述GVV阀(13)的出口和所述FLVV阀(14)的出口连通，所述集液盒(12)为所述连接部。
3.根据权利要求2所述的高压燃油箱，其特征在于，所述壳体(11)的内壁和所述集液盒(12)的外壁中，一者设有卡钩，另一者设有卡扣(111)，以使所述集液盒(12)卡接于所述壳体(11)的内壁。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高压燃油箱，其特征在于，所述GVV阀(13)的阀体和所述FLVV阀(14)的阀体均为一体注塑式结构。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的高压燃油箱，其特征在于，所述壳体(11)为不锈钢结构。
6.根据权利要求5所述的高压燃油箱，其特征在于，所述壳体(11)的壁厚为0.8mm～1.2mm。
7.根据权利要求5所述的高压燃油箱，其特征在于，所述壳体(11)包括相适配的第一半壳体和第二半壳体，二者滚焊连接。
8.根据权利要求7所述的高压燃油箱，其特征在于，所述第一半壳体和所述第二半壳体均为一体冲压式结构。
9.车辆，包括车身、发动机和油箱，其特征在于，所述油箱为权利要求1-8中任一项所述的高压燃油箱。
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