CN219654793U - 一种燃油蒸汽碳罐和车辆动力系统 - Google Patents

Abstract

一种燃油蒸汽碳罐，其包括：壳体和保压阀外壳，壳体设有大气连通口和脱附口；壳体内部装填有碳粉；壳体上设有相邻的第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔，第一单向阀芯安装在第一阀芯容纳腔内，第二单向阀芯安装在第二阀芯容纳腔内；保压阀外壳罩在第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔外部，并且保压阀外壳与壳体的外壁密封连接，保压阀外壳上设有吸附口。由于将保压阀和壳体构造成一体式零件，避免使用单独的管路连通壳体上设置的吸附口和保压阀，能够节省在车辆内布置燃油蒸汽碳罐和保压阀所占用的空间，提高车辆空间利用率。因此，可以根据车辆更大的油箱需要，与此对应可设计尺寸更大的燃油蒸汽碳罐。

Description

一种燃油蒸汽碳罐和车辆动力系统

技术领域

本申请涉及一种燃油蒸汽碳罐，以及包含该燃油蒸汽碳罐的车辆动力系统。

背景技术

汽油是易挥发的燃料，油箱内的燃油会挥发并使油箱内部的压力增加，当油箱压力到达一定值时就会产生爆炸危险，出于节约燃料和保护环境的角度，现有技术提供了用于连接油箱的碳罐，碳罐内部由具有吸附性的活性炭填充，油箱中多余的燃油蒸汽由导管引入碳罐，活性碳吸附燃油蒸汽。当发动机开动时，将碳罐内吸收的燃油蒸汽重新导入发动机的进气歧管，以达到节约燃油和环保的目的。连通油箱和碳罐的管路，以及连通发动机和碳罐的管路上均需要设置独立的单向阀，以使燃油蒸汽按照设定方式流通。人们期望车辆具有更高的行事里程或更长的工作时间，这就要求车辆的油箱需要，与此对应的用于吸附燃油蒸汽的碳罐尺寸也需要设计的更大。由于车辆尺寸的自身限制，导致无法同时满足油箱和碳罐尺寸的加大。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种燃油蒸汽碳罐以及含该燃油蒸汽碳罐的车辆动力系统。

为实现上述目的，本申请提供一种燃油蒸汽碳罐，其包括：

壳体，所述壳体设有大气连通口和脱附口；所述壳体内部装填有碳粉；所述壳体上设有相邻的第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔，第一单向阀芯安装在所述第一阀芯容纳腔内，第二单向阀芯安装在所述第二阀芯容纳腔内；所述第一单向阀芯的导通方向朝向壳体内部，所述第二单向阀芯的导通方向朝向壳体外部；

保压阀外壳，所述保压阀外壳罩在所述第一阀芯容纳腔和所述第二阀芯容纳腔外部，并且所述保压阀外壳与所述壳体的外壁密封连接，所述保压阀外壳上设有吸附口。

本申请如上所述的燃油蒸汽碳罐还能进行如下进一步改进，所述第一单向阀芯包括第一球座、第一球体、第一弹簧和第一挡块，所述第一球座设置在所述第一阀芯容纳腔远离壳体内部的一侧，所述第一挡块设置在所述第一阀芯容纳腔靠近壳体内部的一侧，所述第一球体靠近所述第一球座设置，所述第一弹簧设置在所述第一球体和所述第一挡块之间。

本申请如上所述的燃油蒸汽碳罐还能进行如下进一步改进，所述第二单向阀芯包括第二球座、第二球体、第二弹簧和第二挡块，所述第二球座设置在所述第二阀芯容纳腔靠近壳体内部的一侧，所述第二挡块设置在所述第二阀芯容纳腔远离壳体内部的一侧，所述第二球体靠近所述第二球座设置，所述第二弹簧设置在所述第二球体和所述第二挡块之间。

本申请如上所述的燃油蒸汽碳罐还能进行如下进一步改进，所述壳体还设有第三阀芯容纳腔，第三单向阀芯安装在所述第三阀芯容纳腔内；所述第三单向阀的导通方向朝向壳体外部；脱附阀外壳，所述脱附阀外壳罩在所述第三阀芯容纳腔外部，并且所述脱附阀外壳与所述壳体的外壁密封连接，所述脱附阀外壳上设有脱附口。

本申请如上所述的燃油蒸汽碳罐还能进行如下进一步改进，所述第三单向阀芯包括第三球座、第三球体、第三弹簧和第三挡块，所述第三球座设置在所述第三阀芯容纳腔靠近壳体内部的一侧，所述第三挡块设置在所述第三阀芯容纳腔远离壳体内部的一侧，所述第三球体靠近所述第三球座设置，所述第三弹簧设置在所述第三球体和所述第三挡块之间。

本申请如上所述的燃油蒸汽碳罐还能进行如下进一步改进，所述壳体为柱状结构，包括筒体、第一盖板和第二盖板，所述第一盖板固定在所述筒体的一侧，所述第二盖板固定在所述筒体的另一侧；所述大气连通口、所述第一阀芯容纳腔和所述第二阀芯容纳腔均设置在所述第一盖板上。

本申请如上所述的燃油蒸汽碳罐还能进行如下进一步改进，还包括压板和压紧弹簧，所述压板设置在所述壳体内部并靠近所述第二盖板，所述压紧弹簧设置在所述第二盖板和所述压板之间。

本申请还提供一种车辆动力系统，所述车辆动力系统包括油箱、发动机和燃油蒸汽碳罐，所述燃油蒸汽碳罐为上述任一项所述的燃油蒸汽碳罐，所述燃油蒸汽碳罐的吸附口通过管路连通所述油箱，所述燃油蒸汽碳罐的脱附口通过管路连通所述发动机的进气歧管或空气过滤器。

本实用新型上述实施例的燃油蒸汽碳罐由于在壳体上置了第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔，并将第一单向阀芯安装在第一阀芯容纳腔内，第二单向阀芯安装在第二阀芯容纳腔内，保压阀外壳罩在第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔外部，因此将保压阀和壳体构造成一体式零件，避免使用单独的管路连通壳体上设置的吸附口和保压阀，能够节省在车辆内布置燃油蒸汽碳罐和保压阀所占用的空间，提高车辆空间利用率。因此，针对具有更高的行事里程或更长的工作时间的车辆而言，可以根据车辆更大的油箱需要，与此对应可设计尺寸更大的燃油蒸汽碳罐。

附图说明

为了更清楚地说明本申请，下面将对本申请的说明书附图进行描述和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅说明了本申请的一些示例性实施方案的某些方面，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请第一种实施例的燃油蒸汽碳罐示意图；

图2为保压阀外壳、第一单向阀芯和第二单向阀芯示意图；

图3为脱附阀外壳和第三单向阀芯示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、壳体，11、筒体，12、第一盖板，121、大气连通口，122、第一阀芯容纳腔，13、第二盖板，

20、保压阀，21、第一球座，22、第一球体，23、第一弹簧，24、第一挡块，25、第二球座，26、第二球体，27、第二弹簧，28、第二挡块，29、保压阀外壳，

30、脱附阀外壳，31、第三球座，32、第三球体，33、第三弹簧，34、第三挡块，

40、压板，

50、压紧弹簧，

60、隔板，

70、碳粉，

80、第一无纺布层，

90、第二无纺布层。

具体实施方式

以下参照附图详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。

对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1为燃油蒸汽碳罐示意图，图2为保压阀外壳、第一单向阀芯和第二单向阀芯示意图，以下结合图1和图2说明本申请一种实施例的燃油蒸汽碳罐，其包括：

壳体10，壳体10设有大气连通口121和脱附口；壳体10内部装填有碳粉70，碳粉用于吸附燃油蒸汽；上述壳体内部围成用于容纳碳粉的空间，壳体通常由一定强度的金属或非金属制成，例如壳体为不锈钢材料制成。壳体10上设有相邻的第一阀芯容纳腔122和第二阀芯容纳腔，上述第一阀芯容纳腔122和第二阀芯容纳腔的间隔距离可以为1mm-5mm。第一单向阀芯安装在第一阀芯容纳腔122内，第二单向阀芯安装在第二阀芯容纳腔内；第一单向阀芯具有单向导通的功能，并且第一单向阀芯的导通方向朝向壳体10内部，第二单向阀芯具有单向导通的功能，并且第二单向阀芯的的导通方向朝向壳体10外部；

保压阀外壳29，保压阀外壳29罩在第一阀芯容纳腔122和第二阀芯容纳腔外部，并且保压阀外壳29与壳体10的外壁密封连接，保压阀外壳29上设有吸附口。

将上述燃油蒸汽碳罐与车辆的油箱和发动机进行连接可构成一种车辆动力系统，具体的：车辆动力系统包括油箱、发动机和燃油蒸汽碳罐，其特征在于，燃油蒸汽碳罐的吸附口通过管路连通油箱，燃油蒸汽碳罐的脱附口通过管路连通发动机的进气歧管。上述车辆动力系统中包括燃油蒸汽排放过程和碳罐净化过程。1、燃油蒸汽排放过程：油箱内的燃油蒸发形成燃油蒸汽，燃油蒸汽压力大于保压阀20的正向开启压力时第一单向阀芯导通，燃油蒸汽通过保压阀进入到燃油蒸汽碳罐并被碳粉吸附。2、碳罐净化过程：发动机运行时发动机进气歧管内为负压(压力较小)，使脱附口位置的气压小于燃油蒸汽碳罐内部的气压，大气通过碳罐的大气连通口进入，大气经过碳粉带走碳粉中的燃油蒸汽，再从脱附口进入发动机的进气歧管进行燃烧。当油箱为负压状态时，负压大于保压阀第二单向阀芯的开启压力时，大气通过碳罐的大气连通口进入，经过碳粉带走碳粉中的燃油蒸汽，再从保压阀的吸附口返回油箱。在一种具体实施例中，油箱中燃油蒸汽正向压力大于保压阀正向压力设定值+3.6kpa(按要求设置，通过改变第一弹簧的弹力实现)时，燃油蒸汽通过保压阀进入吸附腔被碳粉吸附。油箱中燃油蒸汽负向压力大于保压阀负向压力设定值-0.63kpa时，大气通过碳罐的大气连通口进入，经过碳粉带走碳粉中的燃油蒸汽，再从吸附口和管路返回油箱中。发动机工作时进气系统的负压大于脱附阀设定值-0.63kpa时，大气通过碳罐的大气连通口进入，经过碳粉带走碳粉中的燃油蒸汽、再从脱附阀和导管进入发动机进行燃烧。

本实用新型上述实施例的燃油蒸汽碳罐由于在壳体上置了第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔，并将第一单向阀芯安装在第一阀芯容纳腔内，第二单向阀芯安装在第二阀芯容纳腔内，保压阀外壳罩在第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔外部，因此将保压阀20和壳体构造成一体式零件，避免使用单独的管路连通壳体上设置的吸附口和保压阀，能够节省在车辆内布置燃油蒸汽碳罐和保压阀所占用的空间，提高车辆空间利用率。因此，针对具有更高的行事里程或更长的工作时间的车辆而言，可以根据车辆更大的油箱需要，与此对应可设计尺寸更大的燃油蒸汽碳罐(或者说，相同体积的燃油蒸汽碳罐可适配体积更大的油箱，并安装到对应的车辆动力系统)。此外，上述一体式零件由于减少了管路连接节点，可减少管路连接泄漏点。

在一种具体实施例中，第一单向阀芯包括第一球座21、第一球体22、第一弹簧23和第一挡块24，第一球座21设置在第一阀芯容纳腔122远离壳体10内部的一侧，第一挡块24设置在第一阀芯容纳腔122靠近壳体10内部的一侧，第一球体22靠近第一球座21设置，第一弹簧23设置在第一球体22和第一挡块24之间。第一球座21可设置与第一球体的球面相适配的下凹部，在下凹部的中央设置贯通的通孔；在第一球体位于第一球座的下凹部内时，第一球体封堵所述通孔，此时第一单向阀芯处于关闭状态。当通孔内气压大于第一弹簧对第一球体的弹力时，第一球体移动使通孔打开，此时第一单向阀芯处于打开状态。上述第一单向阀的具体结构仅为一种优选方案，本领域其他单向阀芯结构也能适用于本申请。

在一种具体实施例中，第二单向阀芯包括第二球座25、第二球体26、第二弹簧27和第二挡块28，第二球座25设置在第二阀芯容纳腔靠近壳体10内部的一侧，第二挡块28设置在第二阀芯容纳腔远离壳体10内部的一侧，第二球体26靠近第二球座25设置，第二弹簧27设置在第二球体26和第二挡块28之间。第二球座可设置与第二球体的球面相适配的下凹部，在下凹部的中央设置贯通的通孔；在第二球体位于第二球座的下凹部内时，第二球体封堵所述通孔，此时第二单向阀芯处于关闭状态。当通孔内气压大于第二弹簧对第二球体的弹力时，第二球体移动使通孔打开，此时第二单向阀芯处于打开状态。上述第二单向阀的具体结构仅为一种优选方案，本领域其他单向阀芯结构也能适用于本申请。

结合图3所示，为脱附阀外壳和第三单向阀芯示意图。在该燃油蒸汽碳罐实施例中，壳体10还设有第三阀芯容纳腔，第三单向阀芯安装在第三阀芯容纳腔内；第三单向阀的导通方向朝向壳体10外部；脱附阀外壳30，脱附阀外壳30罩在第三阀芯容纳腔外部，并且脱附阀外壳30与壳体10的外壁密封连接，脱附阀外壳30上设有脱附口。碳罐净化时：发动机运行时发动机进气歧管内为负压(压力较小)，使脱附口位置的气压小于燃油蒸汽碳罐内部的气压，第三单向阀的导通，大气通过碳罐的大气连通口进入，大气经过碳粉带走碳粉中的燃油蒸汽，再从脱附口进入发动机的进气歧管进行燃烧。在一种具体实施例中，第三单向阀芯包括第三球座31、第三球体32、第三弹簧33和第三挡块34，第三球座31设置在第三阀芯容纳腔靠近壳体10内部的一侧，第三挡块34设置在第三阀芯容纳腔远离壳体10内部的一侧，第三球体32靠近第三球座31设置，第三弹簧33设置在第三球体32和第三挡块34之间。第三球座可设置与第三球体的球面相适配的下凹部，在下凹部的中央设置贯通的通孔；在第三球体位于第三球座的下凹部内时，第三球体封堵所述通孔，此时第三单向阀芯处于关闭状态。当通孔内气压大于第三弹簧对第三球体的弹力时，第三球体移动使通孔打开，此时第三单向阀芯处于打开状态。上述第三单向阀的具体结构仅为一种优选方案，本领域其他单向阀芯结构也能适用于本申请。

在图1所示的一种具体实施例中，燃油蒸汽碳罐的壳体10为柱状结构，包括筒体11、第一盖板12和第二盖板13，第一盖板12固定在筒体11的一侧，第二盖板13固定在筒体11的另一侧；大气连通口121、第一阀芯容纳腔122和第二阀芯容纳腔均设置在第一盖板12上。筒体可设计为圆筒状，第一盖板和第二盖板可通过焊接等方式实现与筒体的连接。在图1示出的实施例中，第三阀芯容纳腔也设置在第一盖板12上，按照上述结构，与油箱连通的管路以及与发动机连通的管路均位于筒体的同一侧，更加有利于利用有限空间布局连通用的管路，从而能够在有限的空间设置更大的油箱或碳罐。。

在图1所示的一种具体实施例中，燃油蒸汽碳罐还包括压板40和压紧弹簧50，压板40设置在壳体内部并靠近第二盖板13，压紧弹簧50设置在第二盖板13和压板40之间。通过压板和压紧弹簧的设置，利用压紧弹簧的预压压力顶紧压板，从而保证壳体内的碳粉处于所需的密实度。图1中还示出了第一无纺布层80和第二无纺布层90，第一无纺布层80靠近第一盖板的内侧设置，第二无纺布层90靠近压板的内侧设置。通过设置无纺布能够避免碳粉通过吸附口或脱附口泄漏。隔板60设置在筒体内部，与第一盖板的内侧连接，通过隔板将壳体内部的空间划分为相邻的吸附腔。

应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本申请，本申请的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其发明构思加以变更、置换、结合，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃油蒸汽碳罐，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设有大气连通口和脱附口；所述壳体内部装填有碳粉；所述壳体上设有相邻的第一阀芯容纳腔和第二阀芯容纳腔，第一单向阀芯安装在所述第一阀芯容纳腔内，第二单向阀芯安装在所述第二阀芯容纳腔内；所述第一单向阀芯的导通方向朝向壳体内部，所述第二单向阀芯的导通方向朝向壳体外部；

保压阀外壳，所述保压阀外壳罩在所述第一阀芯容纳腔和所述第二阀芯容纳腔外部，并且所述保压阀外壳与所述壳体的外壁密封连接，所述保压阀外壳上设有吸附口。

2.根据权利要求1所述的燃油蒸汽碳罐，其特征在于，所述第一单向阀芯包括第一球座、第一球体、第一弹簧和第一挡块，所述第一球座设置在所述第一阀芯容纳腔远离壳体内部的一侧，所述第一挡块设置在所述第一阀芯容纳腔靠近壳体内部的一侧，所述第一球体靠近所述第一球座设置，所述第一弹簧设置在所述第一球体和所述第一挡块之间。

3.根据权利要求1所述的燃油蒸汽碳罐，其特征在于，所述第二单向阀芯包括第二球座、第二球体、第二弹簧和第二挡块，所述第二球座设置在所述第二阀芯容纳腔靠近壳体内部的一侧，所述第二挡块设置在所述第二阀芯容纳腔远离壳体内部的一侧，所述第二球体靠近所述第二球座设置，所述第二弹簧设置在所述第二球体和所述第二挡块之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的燃油蒸汽碳罐，其特征在于，所述壳体还设有第三阀芯容纳腔，第三单向阀芯安装在所述第三阀芯容纳腔内；所述第三单向阀的导通方向朝向壳体外部；脱附阀外壳，所述脱附阀外壳罩在所述第三阀芯容纳腔外部，并且所述脱附阀外壳与所述壳体的外壁密封连接，所述脱附阀外壳上设有脱附口。

5.根据权利要求4所述的燃油蒸汽碳罐，其特征在于，所述第三单向阀芯包括第三球座、第三球体、第三弹簧和第三挡块，所述第三球座设置在所述第三阀芯容纳腔靠近壳体内部的一侧，所述第三挡块设置在所述第三阀芯容纳腔远离壳体内部的一侧，所述第三球体靠近所述第三球座设置，所述第三弹簧设置在所述第三球体和所述第三挡块之间。

6.根据权利要求1所述的燃油蒸汽碳罐，其特征在于，所述壳体为柱状结构，包括筒体、第一盖板和第二盖板，所述第一盖板固定在所述筒体的一侧，所述第二盖板固定在所述筒体的另一侧；所述大气连通口、所述第一阀芯容纳腔和所述第二阀芯容纳腔均设置在所述第一盖板上。

7.根据权利要求6所述的燃油蒸汽碳罐，其特征在于，还包括压板和压紧弹簧，所述压板设置在所述壳体内部并靠近所述第二盖板，所述压紧弹簧设置在所述第二盖板和所述压板之间。

8.一种车辆动力系统，所述车辆动力系统包括油箱、发动机和燃油蒸汽碳罐，其特征在于，所述燃油蒸汽碳罐为权利要求1-7任一项所述的燃油蒸汽碳罐，所述燃油蒸汽碳罐的吸附口通过管路连通所述油箱，所述燃油蒸汽碳罐的脱附口通过管路连通所述发动机的进气歧管或空气过滤器。