CN203472530U - 燃料箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种燃料箱，其具有由壁限定出的内部空间，允许燃料进入内部空间的加注管，及在燃料被允许进入时从内部空间排出空气和蒸气的通风管。该通风管包括延伸穿过壁并向下延伸进入内部空间同时还具有非圆形开口的通气管。通过这种方式，能够在多种加燃料情形下可靠地防止燃料从加注管喷出，而不过度增加通气管的长度。本实用新型能够在多种加燃料情况下可靠地防止燃料从加注管喷出。

Description

燃料箱

技术领域

本实用新型涉及机动车工程领域，更具体地，涉及机动车燃料箱和再加注机动车燃料箱的方法。

背景技术

机动车的燃料箱通常包括加注管和通气管，燃料通过加注管被添加到燃料箱中，排出的空气和蒸气穿过通气管离开燃料箱。在典型的加燃料操作中，燃料通过喷嘴被供应至燃料箱，其中喷嘴被设计成在燃料箱充满时切断燃料供应。为此，喷嘴可包括压力致动的截止阀。燃料箱通过提供增加的内部压力发出充满信号，其中增加的内部压力迫使燃料沿加注管向上以关闭所述阀并切断燃料供应。实现上述目的的一种方法为在燃料箱内侧配置具有基本水平开口的通气管。通气管安置在燃料箱中，使得仅当燃料箱充满时水平开口才位于燃料高度以下。通气管的另一端保持大气压力或接近大气压力。

当允许燃料进入燃料箱时，排出的空气和蒸气会穿过通气管释放，保持燃料箱和加注管中的压力仅略微高于大气压力。然而，当燃料高度上升至到达通气管的水平开口时，空气和蒸气不再离开通气管，而进入的燃料引起燃料箱和加注管的内部压力的提升。这种压力提升造成燃料沿加注管向上运动，在此其可以由喷嘴感测，从而切断燃料流动。

以上概述的结构能够在无人看管的加燃料操作期间有效防止燃料灾难性溢出，但并非总能产生理想的加燃料体验。在一些情况下，当燃料箱达到充满高度时，加注管中的内部压力会陡然升高，以致于加注管中已有的燃料会穿过加注管往后喷出。如果在燃料箱达到充满高度时突然出现燃料喷出，则这种状况称为“喷回”，如果延迟一段时间后出现，则称为“涌回”。这两种状况均是不理想的，因为它们可导致燃料喷洒在乘车人员或加油站服务员身上、或喷洒在车辆外表面。此外，任何被排放至车辆外侧的燃料都会被浪费掉，并会促进整体的碳氢化合物排放。

先前已经解决了从机动车的加注管中喷出燃料的问题。例如，美国专利申请公开号2004/0144444公开了一种用于机动车燃料箱的通气管，其在燃料箱外侧延伸至一显著高度。该参考文献指出，充满高度处的陡然压力提升会由于燃料相对于提升的水头压力（head pressure）沿通气管向上流动而降低。然而，本实用新型的发明人已经确定这种解决方案不足以用于所有的机动车加燃料状况，并且可能并非适用于所有机动车。具体地，这种方法所实现的压力降低量可能不足以完全防止燃料从加注管中喷出，这取决于加燃料条件。此外，在一些机动车中，通气管的延伸长度可能导致适用性问题。

实用新型内容

针对现有技术的相关技术问题，本实用新型的目的在于提供一种燃料箱，能够在多种加燃料情况下可靠地防止燃料从加注管喷出。

本实用新型一方面提供了一种燃料箱，包括：由壁限定出的内部空间；允许燃料进入所述内部空间的加注管；以及当所述燃料进入时将空气和蒸气从所述内部空间排出的通风管，所述通风管包括延伸穿过所述壁并向下延伸进入所述内部空间的通气管，所述通气管具有非圆形开口。

优选地，所述开口为椭圆形。

优选地，通气管包括布置在所述内部空间中的圆柱形入口部分，并且所述开口相对于所述圆柱形入口部分倾斜。

优选地，开口由所述圆柱形入口部分与相对于所述圆柱形入口部分倾斜的平面相交形成。

优选地，平面相对于所述圆柱形入口部分的中心轴线旋转基本60°。

优选地，开口由所述通气管与曲面上相交形成。

优选地，通气管穿过所述壁垂直延伸。

优选地，通气管的位于所述壁的外侧的部分是不垂直的，并且所述通气管延伸仅略高于所述壁上的最高点。

优选地，通气管的位于所述壁的外侧的部分水平定向。

优选地，通气管的位于所述壁的外侧的部分相对于所述通气管的布置在所述内部空间中的部分以90°定向。

优选地，通气管延伸穿过将所述通风管连接至所述壁的密封帽。

优选地，开口包括狭槽。

优选地，狭槽沿所述通气管向上垂直延伸一定距离。

优选地，通气管延伸至所述燃料箱中的燃料的预定充满高度的下方。

优选地，通气管在所述燃料箱中的燃料的预定充满高度下方延伸少于两英寸。

因此，根据本实用新型的一个实施例提供了一种燃料箱，其具有由壁限定出的内部空间，允许燃料进入内部空间的加注管，及在燃料被允许进入时从内部空间排出空气和蒸气的减压通风管。减压通风管包括延伸穿过壁并向下延伸进入内部空间的通气管。通气管具有非圆形开口。使用本说明书的减压通风管，能够在多种加燃料情况下可靠地防止燃料从加注管喷出，并且不引起适用性问题。

本实用新型还提供一种燃料箱，包括：由壁限定出的内部空间；允许燃料进入所述内部空间的加注管；以及当所述燃料进入时从所述内部空间排出空气和蒸气并成形为单个模制件的通风管，所述通风管包括延伸穿过所述壁并垂直向下延伸进入所述内部空间的通气管，所述通气管具有布置在所述内部空间中的圆柱形入口部分和开口，所述开口由所述圆柱形入口部分与相对于所述圆柱形入口部分倾斜的平面相交形成。

本实用新型还提供一种燃料箱在机动车的燃料箱中接收燃料的方法，所述方法包括：允许燃料通过加注管进入所述燃料箱的内部空间；将所述燃料限制在所述内部空间中；当所述燃料被允许进入时，通过通风管从所述内部空间中排出空气和蒸气，所述通风管包括延伸穿过所述壁并向下延伸进入所述内部空间的通气管，所述通气管具有非圆形开口；以及使得所述加注管中的内部压力随着所述燃料上升至所述燃料箱中的预定充满高度而非突然地增加。

优选地，内部压力非突然地增加至足以使所述燃料沿所述加注管向上移动以触发切断所述燃料供应的程度。

优选地，燃料被允许以16加仑/分钟或更高的流速进入。

优选地，燃料被允许从25毫米或更小直径的喷嘴进入。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够在多种加燃料情况下可靠地防止燃料从加注管喷出。

提供上面的综述是为了以简化的形式引入本公开的选定部分，而不是识别关键或必要特征。由权利要求限定的要求保护的主题既不局限于该综述的内容，也不局限于解决上面所指问题或缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例的机动车的情况；

图2示出了根据本公开实施例的减压通风管的情况；

图3是根据本公开实施例的燃料箱的立体图；

图4示出了根据本公开实施例的图3所示燃料箱的截面图；

图5是根据本公开的实施例的燃料箱中内部压力相对加燃料时间的曲线图；

图6和图7示出了根据本公开实施例的其他减压通风管的情况；

图8示出了根据本公开实施例在机动车的燃料箱中接收燃料的方法。

具体实施方式

现在通过实例并参照上面列出的所示实施例描述本公开的情况。在一个或多个实施例中可基本相同的部件、工艺步骤和其他元件视为等同的并以重复最少的方式进行描述。然而，应当注意，视为等同的元件还可以在一定程度上不同。除特别指出外，本公开所包括的附图是示意性的并且通常不按比例绘制。相反，多种绘制比例、宽高比和图中所示部件的标号可以被刻意改变，以更容易观察特定特征或联系。

图1示出了示例性机动车10的情况。机动车10包括发动机12和燃料箱14。燃料箱包括由壁18限定的内部空间16。燃料通过加注管20进入内部空间，然后通过虹吸管22被供应至发动机。燃料可包括柴油、汽油、酒精（诸如乙醇和甲醇）或它们的混合物。在图1所示实施例中，燃料箱通过可净化的吸附剂罐24通向大气。包含在吸附剂罐内的材料（例如炭）吸附会从燃料箱排放至大气的燃料蒸气。在一些实施例中，适宜的流量控制部件可以被连接至吸附剂罐以允许要被净化的吸附燃料在适当的条件下进入发动机。

吸附剂罐24经由两个独立的通风管与燃料箱14连通，这两个独立的通风管即减压通风管26与真空释放通风管28。在通气管30延伸穿过壁18并向下延伸进入内部空间16的情况下，在燃料被允许进入时减压通风管从燃料箱的内部空间排出空气和蒸气。在燃料箱中的燃料被抽出时，真空释放通风管允许空气进入燃料箱。尽管环境温度、海拔高度等发生变化，但减压通风管和真空释放通风管仍协作以保持燃料箱接近大气压。在一些实施例中，流量控制部件可连接至减压通风管和真空释放通风管两者。这种流量控制部件可构造成防止车辆10翻倒或侧翻情况下燃料流出燃料箱或可提供其他功能。

图1的任一方面都不能从限制意义上来理解，因为还可以想到多种其他实施例。例如，尽管在一些实施例中燃料箱经由吸附剂罐通向大气，但是在其他实施例中可以省去吸附剂罐。具体地，在一些柴油机结构中可以省去吸附剂罐。

图2示出了示例性减压通风管26A的一个实施例的情况。图3是示出减压通风管的位置的燃料箱14的立体图，图4是燃料箱和减压通风管的截面图。在一个非限制性实施例中，图2、图3和图4按比例绘制。然而，应当理解，还可以想到与附图内容不同的实施例。

现在参照图2，通气管30A延伸穿过将通风管26A连接至壁18的密封帽32。在一些实施例中，整个通风管（即，通气管与密封帽）可以成型为单个模制件。在所示实施例中，通气管具有非圆形开口34A。更具体地，通气管中的开口为椭圆形。如图2所示，在该实例中，开口34A自身形成通气管的端部，而不是在通气管的壁中形成，并且开口34A之下没有通气管的任何部分。此外，开口34A在通气管的端部围绕通气管整个圆周是完全敞开的，而没有任何阻碍物或其他障碍物阻塞该非圆形开口的任意部分。通过这种方式，非圆形开口34A是完全畅通并不受限制的。同样如图2所示，在围绕非圆形开口的区域中，通气管在该开口的整个垂直长度上完全为圆形的，而没有任何收缩或其他约束。通气管的内部和外部围绕非圆形开口34A的区域都是光滑且连续的。图2还示出了非圆形开口如何朝外以围绕垂直轴线恰好180度。

在该实施例和其他实施例中，通气管包括圆柱形入口部分36A，其布置在装配好的燃料箱14中的内部空间16中。在所示实施例中，开口34A相对于圆柱形入口部分是倾斜的。更具体地，该开口相对于圆柱形入口部分的中心轴线38及平行于该中心轴线的任意直线和平面是倾斜的。开口相对于水平方向也是倾斜的，在车辆停靠在水平表面上时水平方向定义为平行于燃料箱中的液-气界面的方向。在所示实施例中，该开口由圆柱形入口部分与相对于圆柱形入口部分倾斜的平面40相交形成。在图2中，该平面相对于圆柱形入口部分的中心轴线旋转基本30°或相对于水平方向旋转基本60°。

如图4所示，通气管30A可穿过燃料箱14的壁18垂直延伸，即，圆柱形入口部分36A可垂直布置。此外，通气管位于壁外侧的部分、图2和图3中部分42可以不垂直。在图3所示实施例中，通气管的部分42水平定向，即，相对于内部空间中的圆柱形入口部分以90°布置。在该实施例和其他实施例中，通气管可仅延伸略高于壁18的最高点。

此外，如图4所示，在一个实施例中，燃料箱14由于车辆中的封装限制而包括多个垂直延伸部和体积突起。如图所示，减压通风管26的最上部出口高于燃料箱14的内部空间最高处，而减压通风管26的入口（例如，非圆形开口34A）位于最上部体积突起下方。

再次参照图1，通气管30延伸至略低于燃料在燃料箱中的预定充满高度44。预定充满高度可以为燃料基本充满燃料箱的燃料高度，但是允许存在用于液体和蒸气膨胀的足够的液面上空间。换句话说，预定充满高度可以是引起液位传感器45表示“满箱”的燃料高度。通气管在一个实施例中在燃料箱的预定充满高度下方可延伸小于两英寸，或者在另一实施例中可延伸小于1英寸。在一个实施例中，预定充满高度可平分通气管的所述开口。

如图1所示，燃料经由从泵48接收燃料的喷嘴46到达加注管20。喷嘴和泵可以是标准的商业或非商业加油站设备。因此，该喷嘴可以是设计成在燃料箱充满时切断燃料流动的自动化燃料感测喷嘴。为此，喷嘴可包括压力致动的截止阀，其在加注管中的燃料到达喷嘴时切断燃料供应。借助于本文所公开的结构，加注管中的内部压力会随着燃料高度上升至预定充满高度而平滑地增加。这是由于减压通气管的开口（例如，开口34A）的非闭塞区域会随着燃料高度上升至覆盖该开口而平滑地减小。平滑减小的区域为流过减压通风管的空气和蒸气提供平滑增加的阻力。

本文所公开的结构与那些减压通气管具有圆形和基本水平开口的现有技术水平的燃料箱不同。在那些燃料箱中，开口的非闭塞区域仅仅在燃料上升至极小地高于开口时就会陡然减小，从整个几何区域减小至零。本实用新型的发明人已经确定，非闭塞区域在充满高度的突然消失会导致燃料箱中的内部压力陡然过度地升高，这可导致燃料从加注管中喷出。本发明人进一步确定，在具有这类减压通风管的特定机动车和轻型卡车燃料箱中，超过16加仑/分钟的流速很可能导致燃料从加注管喷出。此外，当燃料从直径不大于25毫米的喷嘴进入时，这种问题似乎会由于喷射效应而加重。

为观察通气管几何结构对燃料箱压力和燃料喷出的影响，减压通风管以一系列不同的开口构造而成：（A）圆形水平开口；（B）相距开口1英寸处具有1/16英寸孔的圆形水平开口；（C）相距开口1英寸处具有3/16英寸孔的圆形水平开口；（D）相对于通气管的圆柱形入口部分以60°定向的椭圆形开口；以及（E）相对于圆柱形入口部分以30°定向的椭圆形开口。每个减压通风管均分别连接至两个不同的轻型卡车燃料箱F和G，以下结果在以17加仑/分钟的流速通过直径为24毫米的喷嘴再加注燃料箱时获得。以下表格列出了通过大量试验测得的峰值燃料箱压力和燃料喷出量。在每个试验中，所有喷出的燃料均呈涌回的形式。

这些数据尤其示出了峰值燃料箱压力与燃料喷出量相关联，及通风管E为两个燃料箱提供最低峰值燃料箱压力和最低燃料喷出量。

图5的曲线图包括在燃料箱F再加注期间燃料箱F中的两条内部压力相对时间的曲线。标记为A的曲线用于配备有通风管A的燃料箱；标记为E的曲线用于配备有通风管E的燃料箱。如该曲线图所示，具有倾斜开口的通气管在加燃料期间提供较低峰值压力，这表示在充满高度处存在更平滑、不太突然和不太过度的压力增加。

图6和图7示出了根据本公开的其他示例性减压通风管的情况。在减压通风管26B中，开口34B由圆柱形开口部分36B与平滑曲面50上相交形成。在减压通风管26C中，开口34C包括狭缝52，狭缝52沿通气管36C向上垂直延伸一段距离。与通风管26A的椭圆形开口类似，这些通风管中的每个开口都允许非闭塞区域随着燃料上升至覆盖开口而平滑地减少。图6和图7在非限制性实施例中按比例绘制。

上述结构实现了在机动车的燃料箱中接收燃料的多种方法。因此，现在继续参照上述结构并通过实例描述这些方法中的一些方法。然而，应当理解，在此描述的方法和其他位于本公开范围内的方法还可以由其他结构实现。

图8示出了在机动车的燃料箱中接收燃料的示例性方法51。在方法51的步骤54中，燃料通过加注管进入燃料箱的内部空间。在步骤56中，燃料被限制在该内部空间中。在步骤58中，空气和蒸气通过通风管从该内部空间排出。该通风管可包括延伸穿过壁并向下延伸进入内部空间的通气管，该通气管具有非圆形开口。在步骤60中，该通风管的与燃料箱的壁相关的结构引起加注管中的内部压力随着燃料上升至燃料箱中的预定充满高度而平滑地、非突然地和/或非过度地增加。更具体地，内部压力可非突然地增加至足以使燃料沿加注管向上移动以在喷嘴处触发切断燃料供应的程度。该结构可确保非突然地压力增加，即便是在燃料通过直径不大于25毫米的喷嘴以16加仑/分钟或更高流速进入时。通过这种方式，可防止燃料从加注管喷出。

应当理解，上述物品、系统和方法是本公开的实施例，还可以想到多种变型和扩展的非限制实例。本公开还包括本公开的上述物品、系统和方法和其任意和所有等同物的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

Claims (10)

1.一种燃料箱，其特征在于，包括：

由壁限定出的内部空间；

允许燃料进入所述内部空间的加注管；以及

当所述燃料进入时将空气和蒸气从所述内部空间排出的通风管，所述通风管包括延伸穿过所述壁并向下延伸进入所述内部空间的通气管，所述通气管具有非圆形开口。

2.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述开口为椭圆形。

3.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述通气管包括布置在所述内部空间中的圆柱形入口部分，并且所述开口相对于所述圆柱形入口部分倾斜。

4.根据权利要求3所述的燃料箱，其特征在于，所述开口由所述圆柱形入口部分与相对于所述圆柱形入口部分倾斜的平面相交形成。

5.根据权利要求4所述的燃料箱，其特征在于，所述平面相对于所述圆柱形入口部分的中心轴线旋转60°。

6.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述开口由所述通气管与曲面上相交形成。

7.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述通气管穿过所述壁垂直延伸。

8.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述通气管的位于所述壁的外侧的部分是不垂直的，并且所述通气管延伸高于所述壁上的最高点。

9.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述通气管的位于所述壁的外侧的部分水平定向。

10.根据权利要求1所述的燃料箱，其特征在于，所述通气管的位于所述壁的外侧的部分相对于所述通气管的布置在所述内部空间中的部分以90°定向。

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