CN206668430U - 一种车载油气回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车载油气回收装置，该装置包括与汽车发动机相连通的通风箱、与通风箱相连通的空气过滤器、碳罐、油箱、设置在油箱中且与汽车发动机相连通的油泵、与油箱相连通的加油管及加油枪，所述的装置还包括依次设置在碳罐的通大气口处的负压泵、NVLD检测器及灰滤器、与碳罐的吸附口相连通的进油管、设置在进油管上且与油箱相连通的油气阀及坡度阀、设置在油箱中的浮板，所述的碳罐的脱附口通过油气回流管与通风箱相连通。与现有技术相比，本实用新型整体结构简单、紧凑，既能够保证油箱内的燃油蒸汽只通过管路进入碳罐，又能有效阻止燃油蒸汽从加油管逃逸到大气，经济实用性好，安全稳定，使用寿命长，具有很好的应用前景。

Description

一种车载油气回收装置

技术领域

本实用新型属于车辆工程技术领域，涉及一种车载油气回收装置。

背景技术

目前，国内外有关车载油气回收装置很多，技术形式主要包括：机械式车载油气回收装置、电控式车载油气回收装置以及用于混合动力汽车的电控式车载油气回收装置三种。

伊顿公司的RobertP.Benjey等人于1999年在专利US5950655中提出了一种机械式车载油气回收装置。该装置由油箱、加油管、活性炭罐、通气管、翻车安全阀等组成。当汽车加油时，油箱内的油气直接通过控制阀进入活性炭罐。但是，当汽车加油时，外界温度较低的液体燃油接触到原先油箱内温度较高的油气，油气就会冷凝，油箱内就会产生一定的真空度，真空度的产生会使控制阀提前关闭，加油枪被提前切断，从而影响整个的加油过程；并且，当汽车出现颠簸或翻车状况时，燃油系统的安全性也不能保证。此专利在原有装置的基础上增加了一个油气再循环管路和一个改进后的控制阀(即常开翻车安全阀)。在加油过程中，油气再循环管路给加油管提供补充的空气，保持油箱内和加油管内的气压平衡，直到油箱加满燃油，燃油淹没油气再循环管路，加油管内不再有补充的空气后，加油管处的压力改变，加油枪的自动切断装置促使加油过程停止。在加油过程中，翻车安全阀保持打开状态，油箱和活性炭罐相通，可以避免油箱中真空度的产生影响整个的加油过程。只有当汽车翻转、油箱晃动或者是加油枪切断装置失效时，翻车安全阀才会关闭，保证燃油系统的安全性。

博格华纳公司的TrevorL.Enge,West等人于2003年在专利US6601617B2中提出了电控式车载油气回收装置。该装置包括油箱、活性炭罐、加油管、止回阀和电控单元等。在此专利之前，汽车出现振动、晃动或者倾斜状况时，翻车安全阀需要关闭来保证系统的安全性。翻车安全阀上安装有浮子，由于浮子的密度小于燃油密度，当出现上述状况时，浮子上浮关闭翻车安全阀，从而阻断油箱至活性炭罐的通路。但是，这种阀在工作过程中反应速度过慢，安全性不高。此专利在原有装置的基础上增加了止回阀、活性碳罐电磁阀、机电电磁阀和液位传感器等。止回阀安装在加油管与油箱连接处，作用是阻止油箱中的液体燃油和油气从加油管处泄漏，并且它还可以防止加油过程中燃油的飞溅。活性碳罐电磁阀安装在活性炭罐和发动机之间，只有当发动机启动，电控单元发出信号时，电磁阀才会打开，从而对活性炭罐进行脱附。机电电磁阀安装在翻车安全阀上，通过接收电控单元发出的信号来控制翻车安全阀的打开与关闭，反应速度更快。液位传感器可以时刻给出油箱内液面高度信息，当液面达到预设高度时，液位传感器发出信号，加油过程停止，油箱内的油量控制更加精确。

丰田汽车公司的嘉德大垣和吉英小川于2011年在专利US20110192382A1中提出一种新型电控式车载油气回收装置。该燃油蒸发控制装置主要包括油箱、加油管、活性炭罐、ECU、阀组等部件。在此专利之前，吸附了油气的活性炭罐脱附过程如下，发动机启动时，发动机进气歧管处产生负压，外界空气通过活性碳罐被吸入进气歧管中，碳罐中气体流动冲刷活性炭，使吸附在活性炭表面的油气脱附，随外界吸入的空气一起进入到发动机中燃烧。但是，这种装置没有考虑到混合动力电动汽车，其发动机不是一直运转，即活性炭罐中吸附的油气不能及时被脱附，因此，活性炭罐中的活性炭很容易达到饱和状态，不能被吸附的油气就会直接排放到大气中。

为了解决以上问题，专利JP2004308483曾提出，当发动机停止运转时，将油箱密封，阻止油气进入活性炭罐，防止活性炭罐饱和，但是密封的油箱需要有足够的抗压能力，而这需要通过增加油箱的厚度来实现，最终会导致油箱的重量增加。另一种方法就是通过增加活性炭罐的体积来增加吸附量，但是这会导致整个装置体积过大不利于安装。此专利提出，要解决这个问题，需要从源头出发，即减少油箱中油气的产生。油箱中油气的产生是由于油箱中的液体燃油与油箱上部空间的空气接触，如果减少这种接触，就可以减少油气的产生，从而减少活性炭出现饱和的情况。此专利在原有油箱中增加了一个浮板，该浮板始终悬浮在液体燃油的上面，浮板边缘与油箱之间留有一定的间隙，保证浮板随着燃油高度的变化可以上下自由浮动。浮板的应用大大减少了液体燃油和空气接触的面积，从根源上减少了油气的产生，减轻了活性碳罐吸附油气的负担。

随着技术的发展，车载油气回收系统由原先的机械式变为电控式，再到现在的可以应用到混合动力汽车的新型电控式。然而，由于近年来天气情况逐渐恶劣，雾霾严重等原因，如何解决大气中灰尘等颗粒物对碳罐的影响，还没有一套具体可行的装置。因此，如何解决天气状况对车载油气回收装置的影响，是一个困难而富有挑战性的课题。需要设计出一款适应当今气候环境的油气回收装置，既能够保证先前油气回收功能，又能够适应新的天气环境。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可有效解决大气中灰尘等颗粒物对碳罐的影响，同时保证油箱内的油气只通过管路进入碳罐，不通过加油管逃逸到大气中的车载油气回收装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车载油气回收装置，该装置包括与汽车发动机相连通的通风箱、与通风箱相连通的空气过滤器、碳罐、油箱、设置在油箱中且与汽车发动机相连通的油泵、与油箱相连通的加油管及加油枪，所述的装置还包括依次设置在碳罐的通大气口处的负压泵、NVLD检测器及灰滤器、与碳罐的吸附口相连通的进油管、设置在进油管上且与油箱相连通的油气阀及坡度阀、设置在油箱中的浮板，所述的碳罐的脱附口通过油气回流管与通风箱相连通。

所述的空气过滤器与通风箱之间设有节流阀，所述的油泵与汽车发动机之间设有喷射阀，所述的节流阀与喷射阀分别通过电路与汽车的ECU连接。

所述的油泵上设有与汽车的ECU电连接的燃油表传感器。

所述的加油管上设有单向阀，该单向阀的阀门顶部设有圆锥导流腔。

所述的油气回流管设有与汽车的ECU电连接的放气阀。

所述的浮板的边缘与油箱之间留有间隙，并且所述的浮板悬浮在油箱中液体燃油的液面上，并随液体燃油的高度上下自由浮动。

本实用新型装置中，单向阀、坡度阀、油气阀的设置保证了油箱内的油气只通过管路进入碳罐，不通过加油管逃逸到大气中，不仅能对车辆正常运转时蒸发油气进行吸脱附回收，还可控制车辆加油时油气的回收，适用于混合动力电动汽车。本实用新型在油箱中设置浮板，该浮板悬浮在液体燃油的上面，浮板边缘与油箱之间留有一定的间隙，能保证浮板随燃油高度上下由浮动，减少液体燃油和空气的接触面积，从根源上减少了油气的产生，减轻活性碳罐吸附油气的负担。同时，在碳罐的通大气口处加装了灰滤器，当碳罐对燃油进行脱附时，进入碳罐的空气为经灰滤器处理过的新鲜空气，防止灰尘等对碳罐性能的影响。在碳罐的通大气孔处加装的NVLD检测器，可随时检测吸附饱和的油气泄露到大气中。本实用新型装置既能够保证油箱内的燃油蒸汽只通过管路进入碳罐，又能有效阻止燃油蒸汽从加油管逃逸到大气。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)在碳罐通大气口处加装了灰滤装置，当对吸附的燃油进行脱附时，进入碳罐里的气体为经净化过的新鲜空气，可防止灰尘等物质对其性能的影响；

2)在碳罐通大气孔处加装了NVLD，可随时检测吸附饱和的油气是否泄露到大气中；

3)在油箱上加装了单向阀、坡度阀、油量控制阀，既能够保证油箱内的燃油蒸汽只能通过管路进入碳罐，又能够有效的阻止燃油蒸汽从加油管逃逸到大气中；

4)整体结构简单、紧凑，经济实用性好，安全稳定，可有效解决大气中灰尘等颗粒物对碳罐的影响，使用寿命长，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中标记说明：

1-加速传感器；2-曲轴位置传感器；3-加油枪；4-加油管；5-单向阀；6-坡度阀；7-油气阀；8-油箱；9-进油管；10-燃油表传感器；11-油泵；12-汽车发动机；13-喷射阀；14-通风箱；15-节流阀；16-马达；17-空气过滤器；18-放气阀；19-脱附口；20-吸附口；21-碳罐；22-负压泵；23-NVLD检测器；24-灰滤器；25-浮板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图1所示，一种车载油气回收装置，该装置包括与汽车发动机12相连通的通风箱14、与通风箱14相连通的空气过滤器17、碳罐21、油箱8、设置在油箱8中且与汽车发动机12相连通的油泵11、与油箱8相连通的加油管4及加油枪3，装置还包括依次设置在碳罐21的通大气口处的负压泵22、NVLD检测器23及灰滤器24、与碳罐21的吸附口相连通的进油管9、设置在进油管9上且与油箱8相连通的油气阀7及坡度阀8、设置在油箱8中的浮板25，碳罐21的脱附口通过油气回流管与通风箱14相连通。浮板25的边缘与油箱8之间留有间隙，并且浮板25悬浮在油箱8中液体燃油的液面上，并随液体燃油的高度上下自由浮动。

在实际设计时，汽车的ECU还分别与加速传感器1、曲轴位置传感器2电连接。空气过滤器17与通风箱14之间设有节流阀15，油泵11与汽车发动机12之间设有喷射阀13，节流阀15与喷射阀13分别通过电路与汽车的ECU连接。油泵11上设有与汽车的ECU电连接的燃油表传感器10。加油管4上设有单向阀5，该单向阀5的阀门顶部设有圆锥导流腔。油气回流管设有与汽车的ECU电连接的放气阀18。

在实际工作中，油箱8内的燃油蒸汽由油气阀7控制通过吸附口20进入碳罐21，被碳粉吸附暂时保存；当加油枪3向加油管4中喷油时，安装在加油管4中、关闭状态的单向阀5的阀门将在燃油冲力和自身重力的作用下克服弹簧的预紧力和气体作用力后打开，此阀门顶部采用圆锥导流形状，可有效减少燃油的冲击和飞溅，坡度阀6的主要功能是加油结束之后使油箱8气压恢复，同时保证汽车倾斜角度过大时，油箱8中的燃油不会进入活性碳罐21中，通常情况下其处于关闭状态，只允许少量的汽油蒸汽由常通孔排出，当油箱8内外气体的压力差超过限制时，坡度阀6开启，从坡度阀6流出的燃油蒸汽流量稍增大，使油箱8内气体压力增大比较平缓，当汽车倾斜角度较大或者翻车时，阀体中的浮子推动阀门压靠在排气孔上，坡度阀6关闭，阻止燃油通过坡度阀6进入碳罐21，防止燃油泄漏；当汽车发动机12启动时，汽车的ECU会控制喷射阀13和节流阀15开闭，油泵11与马达16运行，空气经空气过滤器7由节流阀15调节进入通风箱14，此时，由于进气管管路负压作用，放气阀18打开，未处理的空气由灰滤器24过滤后，经负压泵22进入碳罐21，吸附在碳罐21中的油气将被脱附且随气流由脱附口19、放气阀18进入汽车发动机12中进行燃烧；油箱8中的浮板25始终悬浮在液体燃油的上面，浮板25边缘与油箱8之间留有一定的间隙，保证浮板25可随燃油高度的变化上下自由浮动，其应用是大大减少液体燃油和空气的接触面积，从根源上减少油气的产生。在碳罐21的通大气口出加装NVLD检测器23可随时检测吸附饱和的油气泄露到大气中，利用汽车的ECU，阀门启闭的时间、加油枪3关闭的时间、油箱8油量都可以准确的得到控制。

本实用新型装置不仅可以准确控制各项参数，还适应混合动力汽车的特殊工况，即在汽车发动机12长期处于关闭状态时，可以防止活性碳罐21饱和失效。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车载油气回收装置，该装置包括与汽车发动机相连通的通风箱、与通风箱相连通的空气过滤器、碳罐、油箱、设置在油箱中且与汽车发动机相连通的油泵、与油箱相连通的加油管及加油枪，其特征在于，所述的装置还包括依次设置在碳罐的通大气口处的负压泵、NVLD检测器及灰滤器、与碳罐的吸附口相连通的进油管、设置在进油管上且与油箱相连通的油气阀及坡度阀、设置在油箱中的浮板，所述的碳罐的脱附口通过油气回流管与通风箱相连通。

2.根据权利要求1所述的一种车载油气回收装置，其特征在于，所述的空气过滤器与通风箱之间设有节流阀，所述的油泵与汽车发动机之间设有喷射阀，所述的节流阀与喷射阀分别通过电路与汽车的ECU连接。

3.根据权利要求1所述的一种车载油气回收装置，其特征在于，所述的油泵上设有与汽车的ECU电连接的燃油表传感器。

4.根据权利要求1所述的一种车载油气回收装置，其特征在于，所述的加油管上设有单向阀，该单向阀的阀门顶部设有圆锥导流腔。

5.根据权利要求1所述的一种车载油气回收装置，其特征在于，所述的油气回流管设有与汽车的ECU电连接的放气阀。

6.根据权利要求1所述的一种车载油气回收装置，其特征在于，所述的浮板的边缘与油箱之间留有间隙，并且所述的浮板悬浮在油箱中液体燃油的液面上，并随液体燃油的高度上下自由浮动。