CN203172426U - 发动机的加油组件和加油组件中的导流件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种发动机的加油组件和加油组件中的导流件。该加油组件包括壳体、位于壳体内的门以及位于壳体内且位于门的下游的导流件，导流件包括与门流体连通的入口、在加油操作期间使燃料流入与燃料箱流体连通的下游加油管的出口、在加油操作期间容纳燃料喷嘴的平坦喷嘴安置部以及位于平坦喷嘴安置部下游的收缩部。通过本实用新型的技术方案，能够降低燃料喷嘴在加油期间过早关闭的可能性并减少滞留空气。

Description

发动机的加油组件和加油组件中的导流件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年02月16日提交的美国专利申请第61/599，552号的优先权，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本实用新型总的来说涉及汽车领域，更具体地，涉及发动机的加油组件和加油组件中的导流件。
背景技术
已经开发出用于发动机的能够使操作员快速、简便地加注燃料箱的加油组件。加油组件可包括燃料箱帽。然而，在加油操作期间这种帽容易丢失、错放等。此外，由于在帽被移除时会发生燃料蒸汽损耗，所以在使用帽时会增加蒸发车辆排放物。
已经开发出无帽加油组件以减少蒸发排放物并简化加油过程。无帽加油组件可包括弹簧加载内盖，其能够使加油组件在燃料喷嘴从组件中移除时被密封。
然而，发明人已经认识到这种加油组件的多种缺陷。首先，由于在加油组件中生成的压差，会在加油期间发生燃料喷嘴的过早关闭。燃料加注系统关闭通常基于感测的P2(加油期间喷嘴关闭压力)与P1(燃料箱峰值加注压力)之间的压差。此外，会在加油期间在油组件中出现空气滞留。另外，活性炭罐负载会增加。此外，由于加油组件中各种导流件的几何结构不同，因此会降低整个加油过程中燃料箱内的压差，从而增加加油持续时间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够解决燃料喷嘴过早关闭的问题并减少空气滞留的加油组件。
为了解决至少一部分前述缺点，本实用新型提供了一种发动机的加油组件。该加油组件包括壳体、位于壳体内的门以及位于壳体内且位于门的下游的导流件，导流件包括与门流体连通的入口、在加油操作期间使燃料流入与燃料箱流体连通的下游加油管的出口、在加油操作期间容纳燃料喷嘴的平坦喷嘴安置部以及位于平坦喷嘴安置部下游的收缩部。本实例中的导流件的几何形状减少了夹带空气，其中夹带空气会改变指示关闭的压差。因此，最小化的夹带空气优化了该压差并限制了过早关闭。
优选地，该加油组件还包括位于门的上游的另一门。
优选地，导流件连接至内壳。
优选地，该加油组件还包括连接至门以在门打开时为门提供回复力的预载弹簧。
优选地，导流件还包括位于收缩部的下游的具有基本恒定直径的延伸部。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机的加油组件中的导流件，包括：入口，流体连接至加油组件中的门；出口，使燃料流入与燃料箱流体连通的下游加油管；平坦喷嘴安置部，在加油操作期间容纳燃料喷嘴；以及收缩部，位于平坦喷嘴安置部的下游。
优选地，该导流件还包括位于收缩部的下游的具有基本恒定直径的延伸部。
优选地，平坦喷嘴安置部平行于导流件的中心轴。
优选地，下游加油管包围导流件。
优选地，该导流件还包括被配置成容纳加油组件中的门的门孔。
优选地，该导流件还包括延伸进被配置成容纳门的门孔的门保持器。
优选地，平坦喷嘴安置部在下游方向上逐渐锥化。
优选地，收缩部为圆锥形。
优选地，收缩部的直径在下游方向上减小。
优选地，该导流件还包括沿导流件的外表面向下延伸的加固肋。
优选地，入口被配置成容纳燃料喷嘴。
根据本实用新型的又一方面，提供了一种发动机的加油组件，包括：喷嘴止挡致动器，被设定尺寸以允许标准燃料喷嘴打开门，门位于喷嘴止挡致动器的下游；收缩部，位于门的下游；以及延伸部，位于收缩部的下游，延伸部通向进入下游加油管的导流件的出口。
优选地，延伸部具有基本恒定的直径，延伸部的出口的内径在20mm至25mm之间。
优选地，喷嘴止挡致动器抑制非标准尺寸燃料喷嘴打开门。
优选地，加油组件还包括位于门上游的另一门，另一门可自动关闭而无需加油操作员的帮助。
在加油期间，平坦喷嘴安置部能够使燃料喷嘴的移动减小，从而降低局部压力灵敏度并降低加油操作期间燃料喷嘴过早关闭的可能性。导流件还可包括位于收缩部下游的具有基本恒定内径的延伸部。延伸部能够使加油操作期间在加油组件内滞留空气的可能性降低。另外，收缩部可以是圆锥形的。圆锥形的几何形状能够使导流件中的局部压力灵敏度降低。因此，可降低燃料喷嘴在加油期间过早关闭的可能性。
上述优点和其他优点以及本公开的特征将在单独审阅或结合附图审阅以下详细描述后变得显而易见。
应当理解，提供上面的综述是为了以简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的概念的集合。这并不意味着识别要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求来唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出了具有发动机和加油组件的车辆的示意图。
图2示出了图1所示加油组件的视图。
图3和图4示出了图2所示加油组件中的导流件的视图。
图5和图6示出了导流件的第二实施例。
图7示出了加油操作期间的加油组件的视图。
图8示出了图3和图4所示导流件的另一视图。
图2至图8近似按比例绘制。
具体实施方式
本文公开了一种具有导流件的加油组件，其中导流件所具有的几何结构可降低燃料喷嘴在加油操作期间过早关闭的局部灵敏度。另外，导流件的几何结构还有助于在整个加油操作期间增加燃料箱中的压差。因此，缩短了加油的持续时间。可结合到导流件中以实现前述目标的各种部件均包括可以为圆锥形的收缩部以及可具有基本恒定直径的延伸部。另外，导流件可包括具有平坦表面的喷嘴安置部。该平坦表面能够减少加油操作期间插入加油组件的燃料喷嘴的移动。因此，可进一步减少燃料喷嘴过早关闭的可能性。
图1示出了车辆100。车辆100包括发动机102、燃料箱104、包括加油组件108的加油系统106以及蒸汽回收系统110。燃料箱104储存适当的燃料105，诸如汽油、乙醇、柴油等。发动机102被配置成在一个或多个汽缸中执行燃烧。发动机102可包括进气系统和排气系统以能够在汽缸中实现燃烧。
车辆100还包括燃料输送系统112，其被配置成向发动机102提供计量燃料以使发动机能够执行燃烧。燃料输送系统112可包括燃料箱104。燃料输送系统112还可包括喷射器、第二泵、阀等，以能够使该系统将燃料输送至发动机102。燃料输送系统112可包括具有吸入管152的泵150，吸入管152位于燃料箱104中。泵150经由燃料通道154与发动机102中的各种部件流体连通。箭头156表示燃料105从泵150到发动机102的流动。加油组件108与燃料箱104经由燃料通道160流体连通。箭头162表示燃料穿过燃料通道160的流动。
此外，蒸汽回收系统110可被配置成捕获车辆100的蒸发排放物并将蒸发排放物输送至发动机102用于燃烧。蒸汽回收系统110包括蒸汽回收罐114、通道116和通道118。通道116流体连通于加油组件108和蒸汽回收罐114。箭头120表示燃料蒸汽从加油组件108到蒸汽回收罐114的流动。另外，通道118流体连通于蒸汽回收罐114和发动机102。箭头122表示燃料蒸汽从蒸汽回收罐114到发动机102的流动。通过这种方式，通道116可接收来自加油组件108的燃料蒸汽而通道118可以使燃料蒸汽流动至发动机102。此外，流体连通于燃料箱104和蒸汽回收罐114的通道124也可以包括在蒸汽回收系统110中。箭头126表示燃料蒸汽从燃料箱到蒸汽回收罐114的流动。应当理解，额外的通道、阀等均可包括在蒸汽回收系统中，以能够使燃料蒸汽从蒸汽回收罐114流动至发动机102以及从燃料箱104和加油组件108流动至蒸汽回收罐。
加油组件108可包括多个部件，这些部件被配置成实现无帽加油、减少组件中的滞留空气、降低加油期间喷嘴过早关闭的可能性以及在整个加油操作期间增加燃料箱中的压差，从而缩短加油的持续时间。
图2示出了加油组件108。加油组件108包括盖200。盖200被配置成封装组件中的部件。加油组件还包括外壳202，其被配置成至少部分地封装加油组件108的各种内部部件。加油组件108还包括具有铰链206的上游门204。上游门204嵌入盖200。预载上游弹簧208可连接至上游门204和外壳202。预载上游弹簧208连接至上游门204，以在门打开时为门提供回复力。上游弹簧208被配置成当上游门204经由燃料喷嘴被按下时提供回复力。通过这种方式，在加油事件期间，上游门204可以在燃料喷嘴被移除之后关闭。因此，上游门204可以在无需加油操作员帮助的情况下自动关闭。因此，可简化加油过程。
密封件210可连接至上游门204。具体地，在一些实例中，密封件210可环绕上游门204的外围延伸。当上游门204处于关闭位置时，密封件可与盖200面接触。通过这种方式，减少了加油组件108的蒸发排放物。
加油组件108还包括锁定唇212。锁定唇212可被配置成容纳部分燃料喷嘴。在一些实例中，锁定唇212可配置成环绕加油组件108的内圆周的至少100°。在加油期间，锁定唇212可影响燃料喷嘴轴的位置和角度，从而影响注射性能。
加油组件108进一步包括内壳214。内壳214的壁可限定被配置成容纳燃料喷嘴的喷嘴套。内壳214还可包括喷嘴止挡致动器216，其被配置成致动部分燃料喷嘴来使燃料开始从燃料喷嘴流动。
上游主体密封件218和下游主体密封件220可被设置在加油组件108中以密封外壳202和加油组件108中的各种内部部件。具体地，上游和下游主体密封件(218和220)可被配置成在外壳202和内壳214之间延伸。在一些实例中，上游主体密封件218和/或下游主体密封件220可以是O形圈。
加油组件108还包括位于上游门204和喷油嘴止挡致动器216下游的下游门222。下游门222包括铰链223并具有与其连接的预载下游弹簧224。预载下游弹簧224连接至下游门222，以在门打开时为下游门222提供回复力。下游弹簧224还连接至外壳202。弹簧224被配置成在下游门222处于打开位置时为下游门222提供回复力。下游门222还可包括密封件226(例如，瓣阀式密封件(flap seal))。在一些实例中，密封件226可环绕下游门222的外围安置。下游门222能够进一步减少加油过程期间的蒸发排放物。在所述实例中，下游门222布置成关闭时与燃料流正交。然而，下游门222的其他定向也是可能的。
加油组件108可安置在图1所示车辆100中的多种结构内。在一个实例中，加油组件108具有向下倾斜度。换言之，上游门204相对于重力轴线252安置在导流件250的垂直上方。通过这种方式，在加油操作期间，燃料会在重力作用的辅助下流动。
加油组件108包括布置在下游门222的下游的导流件250。加油组件108还包括加油管254。导流件250可至少部分地被加油管254围绕。加油管254经由图1所示燃料通道160与燃料箱104流体连通。
图3示出了示例性导流件250的立体图。如图所示，导流件包括入口300和出口302。入口300可以在加油操作期间容纳燃料喷嘴。出口302可以在加油操作期间使燃料流动至下游部件(例如，加油管、燃料箱)。选定出口302的内径以在加油期间降低燃料喷嘴过早关闭的可能性。出口302的内径可在20mm至25mm之间。
导流件250可以被概念性地划分为多个部分：喷嘴安置部310、收缩部312和延伸部314。喷嘴安置部310可以在加油操作期间容纳燃料喷嘴。上述每个部分的特殊几何形状和结构均会在本文中进行详细描述。导流件250还包括沿导流件250的外表面318向下延伸的加固肋316。加固肋316提升了导流件250的结构完整性。截平面350限定出了图4所示的横截面。
图4示出了图3所示导流件250的截面图。喷嘴安置部310被示出。喷嘴安置部310包括用于在加油操作期间容纳燃料喷嘴的平坦表面400。
喷嘴安置部310还包括门孔402，其被配置成当图2所示下游门222经由燃料喷嘴开启时容纳下游门222。因此，门孔402会在加油期间与下游门222(图2所示)接触。
继续参照图4，导流件250还包括延伸进入门孔402的门保持器404，其中门孔402被配置成容纳图2所示的下游门222。因此，门保持器404可在加油操作期间与下游门222接触。
图中还示出了收缩部312。在所述实施例中，收缩部312近似为圆锥形。具体地，收缩部312的直径406在下游方向上逐渐减小。当收缩部312为圆锥形时，燃料喷嘴过早关闭的可能性会降低。然而，还可以想到其他几何结构。
图中还示出了延伸部314。在所示实施例中，延伸部314具有恒定的内径并形成导流件250通向下游加油管254的出口。然而，还可以想到其他的几何结构。延伸部314可减少加油操作期间加油组件108(图2示出其整体)中的滞留空气，从而降低了活性炭罐负载。
导流件250的另一个实施例在图5和图6中示出。然而，图5和图6所示导流件250包括与图3和图4所导流件250类似的零件。因此，对应地标记类似的零件。图5和图6所示导流件250包括入口300和出口302。导流件250还包括喷嘴安置部310、收缩部312和延伸部314。
如图所示，收缩部312的几何形状不是圆锥形。换言之，收缩部312的内径不是在导流件中向下游连续减小的。作为替代，收缩部312的内部以平缓阶梯式变窄。然而，图5和图6所示导流件250的收缩部312在向延伸部314延伸时在其内表面没有明显的过渡(例如，锐利的边缘)。收缩部312在中部趋于平缓，而收缩部的背中线(top line)在收缩部的入口侧和出口侧都急剧变窄，收缩部的最中间段基本上直径恒定。这种收缩部的形状有助于燃料流入燃料箱104。然而，还可以想到其他几何结构。可以改变收缩部变窄进入延伸部的角度。另外，收缩部可以并非如图4所示的圆锥形方式一直变窄。同样，收缩部不必具有对称的几何形状。例如，收缩部的整体直径的减小主要是由于在具有平坦底部的情况下背中线的急剧倾斜，反之亦然。
图7示出了在加油操作期间当燃料喷嘴700插入加油组件108时的加油组件108。燃料喷嘴700贯穿上游门和下游门(204和222)并进入导流件250。因此，上游门和下游门(204和222)分别绕铰链(206和223)枢转以使燃料喷嘴700延伸进入导流件250。图5和图6所示导流件250包括在图7所示的加油组件108中。此外，收缩部312的形状的圆锥度要小于图3和图4所示导流件250的可选实施例的收缩部312的圆锥度。图7所示收缩部312直径的减小主要出现在导流件250的收缩部的入口部分和出口部分，而导流件250的中部具有较小的陡角。导流件在收缩部312的出口侧的内径要窄于入口侧，以使得夹带空气的发生最小化。最小化的夹带空气优化了指示关闭的压差，从而防止燃料喷嘴过早关闭。然而，导流件需要恰当地设定尺寸以容纳所有标准燃料喷嘴，同时在燃料喷嘴插入后使其移动最小化。此外，导流件可以使得燃料高效地流出，以防止导流件中的燃料水平升高而导致燃料喷嘴过早关闭。
如图所示，上游和下游弹簧(208和224)处于挤压状态以实现上游门和下游门(204和222)的移动。当燃料喷嘴700被移除时，上游和下游弹簧(208和224)的弹力会立即关闭上游门和下游门(204和222)，相较于包括单独帽的传统加油组件，这样使蒸发排放物最少化。
如图所示，燃料喷嘴700位于导流件250的平坦喷嘴安置部的平坦表面400上。
图2所示喷嘴止挡致动器216允许标准尺寸燃料喷嘴(例如，燃料喷嘴的外径)打开下游门222并抑制非标准尺寸燃料喷嘴打开下游门222。更具体地，在一些实例中，喷嘴止挡致动器216可保持下游门222锁定，除非具有尺寸在20.5mm与21.3mm之间的外径的燃料喷嘴允许锁销将下游门222从其所处位置释放。
图8示出了图3和图4所示导流件250的另一个视图。其示出了喷嘴安置部310的平坦表面400。平坦表面400被设定尺寸以容纳诸如图7所示燃料喷嘴700的燃料喷嘴。如图所示，在所述实施例中，平坦表面400在下游方向上逐渐锥化。此外，平坦表面400与如图4所示导流件250的中心轴450平行。然而，还可以想到其他导流件设计。例如，在另一个实施例中，导流件可以不具有向下逐渐锥化的平坦表面400。作为替代，该平面可以具有恒定的宽度并依靠导流件的其他部件的导向形状来准确地引导燃料喷嘴700进入导流件。可选地，如果利于燃料喷嘴插入导流件，则平坦表面400可以是圆形的。燃料喷嘴700在加油组件中的配合在使过早关闭事件最小化中成为导流件。
本公开的目的是提供一种发动机的加油组件，包括壳体、位于壳体中的门和位于壳体中的导流件。导流件位于门的下游并包括与门流体连通的入口、使燃料流入与燃料箱流体连通的下游加油管的出口以及在加油操作期间容纳燃料喷嘴的平坦喷嘴安置部。平坦喷嘴安置部的下游具有收缩部，其位于平坦喷嘴安置部的下游。本公开加油组件的设计可以使得燃料喷嘴在最小限度移动的情况下安置在喷嘴安置部上，并且使得导流件可高效地引导燃料流入下游加油管以避免燃料注满导流件或滞留空气，上述任意一种情况均会导致过早关闭事件的发生。
应当理解，本文公开的结构和布置在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应在限制性的意义上来理解，因为众多变型是可能的。例如，上面的技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
所附权利要求特别指出被认为新颖和显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可能涉及“元件”或“第一元件”或等同称谓。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。可以通过对当前的权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。无论与原始权利要求相比在范围上更宽、更窄、相同还是不同，这些权利要求也被认作包括在本公开的主题内。

Claims (10)

1.一种发动机的加油组件，其特征在于，所述加油组件包括：
壳体；
位于所述壳体内的门；以及
位于所述壳体内且位于所述门的下游的导流件，所述导流件包括与所述门流体连通的入口、在加油操作期间使燃料流入与燃料箱流体连通的下游加油管的出口、在加油操作期间容纳燃料喷嘴的平坦喷嘴安置部以及位于所述平坦喷嘴安置部下游的收缩部。
2.根据权利要求1所述的加油组件，其特征在于，所述加油组件还包括位于所述门的上游的另一门。
3.根据权利要求1所述的加油组件，其特征在于，所述导流件连接至内壳。
4.根据权利要求1所述的加油组件，其特征在于，所述加油组件还包括连接至所述门以在所述门打开时为所述门提供回复力的预载弹簧。
5.根据权利要求1所述的加油组件，其特征在于，所述导流件还包括位于所述收缩部的下游的具有基本恒定直径的延伸部。
6.一种发动机的加油组件中的导流件，其特征在于，所述导流件包括：
流体连接至所述加油组件中的门的入口；
使燃料流入与燃料箱流体连通的下游加油管的出口；
在加油操作期间容纳燃料喷嘴的平坦喷嘴安置部；以及
位于所述平坦喷嘴安置部的下游的收缩部。
7.根据权利要求6所述的导流件，其特征在于，所述导流件还包括位于所述收缩部的下游的具有基本恒定直径的延伸部。
8.根据权利要求6所述的导流件，其特征在于，所述平坦喷嘴安置部平行于所述导流件的中心轴。
9.根据权利要求6所述的导流件，其特征在于，所述下游加油管包围所述导流件。
10.根据权利要求6所述的导流件，其特征在于，所述导流件还包括被配置成容纳所述加油组件中的所述门的门孔。
CN2013200613904U 2012-02-16 2013-02-01 发动机的加油组件和加油组件中的导流件 Expired - Lifetime CN203172426U (zh)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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