EA027295B1 - Diagnostic module for tightness testing of a vehicle fuel tank - Google Patents
Diagnostic module for tightness testing of a vehicle fuel tank Download PDFInfo
- Publication number
- EA027295B1 EA027295B1 EA201401162A EA201401162A EA027295B1 EA 027295 B1 EA027295 B1 EA 027295B1 EA 201401162 A EA201401162 A EA 201401162A EA 201401162 A EA201401162 A EA 201401162A EA 027295 B1 EA027295 B1 EA 027295B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fuel
- fuel tank
- pipe
- tightness
- inlet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам для испытания устройств на герметичность, в частности к испытанию образцов стенок топливного бака транспортного средства на герметичность.The invention relates to means for testing devices for leaks, in particular to testing samples of the walls of the fuel tank of a vehicle for leaks.
В настоящее время большое внимание уделяется снижению веса деталей автомобиля, которое влечет за собой снижение его себестоимости, как при изготовлении, так и при утилизации. Замена металлических деталей автомобиля должна проводиться при сохранении или при увеличении уровня безопасной эксплуатации автомобиля в целом и его компонентов в отдельности. Одним из таких узлов является топливный бак. Пластиковые топливные баки начинают широко применяться из-за снижения веса, а также из-за возможности придания им требуемой формы, для уменьшения его геометрических размеров и более удобного размещения внутри автомобиля.Currently, much attention is paid to reducing the weight of car parts, which entails a reduction in its cost, both in manufacturing and in disposal. Replacement of metal parts of the car should be carried out while maintaining or increasing the level of safe operation of the car as a whole and its components separately. One of these units is the fuel tank. Plastic fuel tanks are beginning to be widely used due to weight reduction, as well as due to the possibility of giving them the desired shape, to reduce its geometric dimensions and more convenient placement inside the car.
При использовании пластиковых топливных баков важной становится проверка герметичности стенки топливного бака транспортного средства, так как известно, что полимеры по сравнению с металлом обладают большей проницаемостью по отдельным компонентам топлива, поэтому создание средств для испытания образцов стенок топливного бака на герметичность является актуальной задачей.When using plastic fuel tanks, it becomes important to check the tightness of the wall of the vehicle’s fuel tank, since it is known that polymers are more permeable to individual components of the fuel than metal, so creating tools for testing fuel tank wall samples for leaks is an urgent task.
Известно измерительное устройство, измеряющее уровень, среднюю плотность и температуру, а также давление сжиженных углеводородов в резервуар, описанное в патенте РФ № 2361181, кл. О01Р 22/02, опубл. 10.07.2009 г.Known measuring device that measures the level, average density and temperature, as well as the pressure of liquefied hydrocarbons in the tank, described in RF patent No. 2361181, class. O01P 22/02, publ. 07/10/2009
Основной недостаток устройства - необходимо измерять несколько параметров одновременно для определения массы сжиженных углеводородов и только потом рассчитывать утечку.The main disadvantage of the device is that it is necessary to measure several parameters at the same time to determine the mass of liquefied hydrocarbons and only then calculate the leak.
Известен способ для проверки утечки в системе топливного бака транспортного средства, защищенный патентом США № 6311548, кл. С01М 3/00, 3/26, опубл. 10.07.2009 г.A known method for checking leakage in a vehicle’s fuel tank system is protected by US Pat. No. 6,311,548, cl. С01М 3/00, 3/26, publ. 07/10/2009
Способ определения негерметичности топливного бака транспортного средства включает в себя определение соотношения скорости вакуумирования паров топлива из топливного бака и скорости вакуумирования сравнительной емкости в течение определенных временных интервалов. Негерметичность топливного бака транспортного средства детектируется в том случае, когда это соотношение меняется относительно тестового, определенного заранее, в котором соблюдается герметичность топливного бака.A method for determining leakage of a vehicle’s fuel tank includes determining the ratio of the rate of evacuation of fuel vapor from the fuel tank and the rate of evacuation of the comparative capacity for certain time intervals. A leak in the vehicle’s fuel tank is detected when this ratio changes relative to the test one defined in advance, in which the fuel tank is leakproof.
Недостаток заключается в сложной технике расчета и проведении дополнительных начальных измерений, а также наличие сравнительной емкости.The disadvantage is the complicated technique of calculating and conducting additional initial measurements, as well as the presence of comparative capacity.
Известен способ определения утечки топлива для автомобиля, защищенный патентом США № 6557596, кл. В60К 15/03, опубл. 06.05.2003 г.A known method of determining fuel leakage for a car is protected by US patent No. 6557596, cl. B60K 15/03, publ. 05/06/2003
Система контроля утечки топлива из топливораспределительной системы автомобиля состоит из армированного полого фильтроподобного элемента, расположенного между полом автомобиля и колесной аркой. Этот элемент закреплён таким образом, что в случае утечки топлива из топливного бака, расположенного над этим элементов, топливо собирается в углублении, в котором расположен этот элемент и через отверстие сливается за пределы автомобиля.The system for monitoring fuel leakage from the fuel distribution system of a car consists of a reinforced hollow filter-like element located between the floor of the car and the wheel arch. This element is fixed in such a way that in case of fuel leakage from the fuel tank located above this elements, the fuel is collected in the recess in which this element is located and is drained through the hole outside the vehicle.
Недостаток заключается в том, что обнаружение утечки топлива может быть только визуальным и система не может предотвратить эту утечку.The disadvantage is that the detection of a fuel leak can only be visual and the system cannot prevent this leak.
Известен способ диагностики течи топливного бака в вентиляционной системе топливного бака, защищенный патентом США № 7584651, кл. С01М 3/3263, опубл. 08.09.2009 г.A known method for diagnosing a fuel tank leak in a fuel tank ventilation system is protected by US patent No. 7584651, class. C01M 3/3263, publ. September 8, 2009
Способ диагностики утечки топлива из вентиляционной системы топливного бака включает топливный бак, сборник для паров топлива и клапан вентиляционной системы топливного бака, подсоединенный при помощи выходного патрубка в камеру сгорания двигателя для сброса паров топлива. При этом система вентиляции топливного бака снабжена обратным клапаном, который расположен на линии вентиляции топливного бака. Система диагностики работает следующим образом. Непосредственно перед выключением двигателя внутреннего сгорания происходит закрытие обратного клапана и открывается клапан вентиляционной системы для откачивания на вакуум системы вентиляции топливного бака, затем уже при закрытом клапане вентиляционной системы манометрическим методом через определенные промежутки времени проверятся, есть ли увеличение давления в вентиляционной системе топливного бака. Для выравнивания давления в системе с атмосферным давлением периодически открывается обратный клапан. По предварительно откалиброванному времени достижения равновесия делается заключение об утечке топлива.A method for diagnosing fuel leakage from a fuel tank ventilation system includes a fuel tank, a fuel vapor collector, and a fuel tank ventilation valve connected to an engine combustion chamber to discharge fuel vapor via an outlet pipe. In this case, the fuel tank ventilation system is equipped with a check valve, which is located on the fuel tank ventilation line. The diagnostic system operates as follows. Immediately before turning off the internal combustion engine, the non-return valve closes and the valve of the ventilation system opens to pump out the fuel tank ventilation system for vacuum, then, with the valve of the ventilation system closed, the manometric method will check at certain intervals whether there is an increase in pressure in the fuel tank ventilation system. In order to equalize the pressure in a system with atmospheric pressure, a check valve is periodically opened. Based on the pre-calibrated time to reach equilibrium, a conclusion is made about fuel leakage.
Основной недостаток метода заключается в применении повышенного и пониженного давления, что может привести к разрушению топливного бака, а также необходимости предварительно калибровать систему, которая может не сработать при высоких или низких температурах эксплуатации топливной системы.The main disadvantage of the method is the use of high and low pressure, which can lead to destruction of the fuel tank, as well as the need to pre-calibrate the system, which may not work at high or low operating temperatures of the fuel system.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является диагностический модуль для проверки герметичности резервуара, защищенный патентом РФ № 2191992, кл. С01М 3/32, опубл. 27.10.2002 г.Closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result, selected as a prototype, is a diagnostic module for checking the tightness of the tank, protected by RF patent No. 2191992, class. C01M 3/32, publ. 10/27/2002
Диагностический модуль для проверки герметичности резервуара, в частности системы вентиляции топливного бака транспортного средства, содержит эталонную течь, которая рассчитана на прохождение через нее потока с заданным объемным расходом и согласована с допустимой величиной утечки из резервуара. Эталонная течь образована несколькими последовательно расположенными в направлении потока диафрагмами, каждая из которых имеет по одному дросселирующему отверстию.The diagnostic module for checking the tightness of the tank, in particular the ventilation system of the vehicle’s fuel tank, contains a reference leak, which is designed for flow through it with a given volumetric flow rate and is consistent with the allowable leak rate from the tank. The reference leak is formed by several diaphragms sequentially arranged in the direction of flow, each of which has one throttling hole.
- 1 027295- 1,027295
Недостатком прототипа является недостаточная точность проверки из-за регистрации проницаемости паров манометрическим способом.The disadvantage of the prototype is the lack of accuracy of verification due to registration of vapor permeability by a manometric method.
В основу изобретения поставлена задача создания нового, более эффективного устройства для проверки герметичности топливного бака транспортного средства путем тестирования материала топливного бака на предмет наличия течи по любому из компонентов топлива, проникающего через материал топливного бака, и детектирования этого компонента методом газовой хромато-масс-спектрометрии.The basis of the invention is the task of creating a new, more effective device for checking the tightness of the vehicle’s fuel tank by testing the fuel tank material for leaks on any of the fuel components penetrating the fuel tank material and detecting this component by gas chromatography-mass spectrometry .
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности проверки герметичности.The technical result from the use of the invention is to increase the accuracy of the leak test.
Указанный результат достигается тем, что диагностический модуль для проверки герметичности топливного бака транспортного средства, содержащий входной и выходные патрубки с клапанами, выполнен в виде единого массообменного аппарата, состоящего из герметично соединенных верхнего и нижнего фланцев, с возможностью герметичной установки в пространство внутри фланцев испытуемого образца топливного бака, с разделением упомянутого пространства на две полости, при этом верхняя полость соединена с входным патрубком для наполнения ее топливом и выходным патрубком, подсоединенным к газовой системе напуска газового хромато-масс-спектрометра для отбора топлива, а нижняя полость соединена с выходным патрубком для отбора проб на содержание компонентов топлива. Входной и выходной патрубки в верхний фланец выполнены в виде соединения труба в трубе.This result is achieved by the fact that the diagnostic module for checking the tightness of the vehicle’s fuel tank, containing the inlet and outlet nozzles with valves, is made in the form of a single mass transfer apparatus consisting of hermetically connected upper and lower flanges, with the possibility of tight installation in the space inside the flanges of the test sample a fuel tank, with the separation of the space into two cavities, while the upper cavity is connected to the inlet pipe to fill its fuel m and an outlet pipe connected to a gas inlet system of a gas chromatograph-mass spectrometer for fuel sampling, and the lower cavity is connected to an outlet pipe for sampling for the content of fuel components. The inlet and outlet nozzles in the upper flange are made in the form of a pipe-to-pipe connection.
На чертеже изображен диагностический модуль для проверки герметичности топливного бака транспортного средства.The drawing shows a diagnostic module for checking the tightness of the fuel tank of a vehicle.
Диагностический модуль для проверки герметичности топливного бака транспортного средства содержит входной 1 и выходные 2 патрубки с клапанами 3, 4 соответственно. Модуль выполнен в виде единого массообменного аппарата, состоящего из герметично соединенных верхнего 5 и нижнего 6 фланцев с помощью резьбового соединения 7.The diagnostic module for checking the tightness of the vehicle’s fuel tank contains inlet 1 and outlet 2 nozzles with valves 3, 4, respectively. The module is made in the form of a single mass transfer apparatus, consisting of hermetically connected upper 5 and lower 6 flanges using a threaded connection 7.
Пространство внутри верхнего 5 и нижнего 6 фланцев разделено герметично установленным через уплотнительные прокладки 8 образцом 9 материала испытуемого топливного бака на две полости. Верхняя полость 10 соединена через центральное отверстие 11 в верхнем фланце 5 и через клапан 3 с входным 1 патрубком для наполнения ее топливом. Через клапан 4 и выходной патрубок 2, подсоединенный к верхнему фланцу 5 через боковое отверстие 12, верхняя полость 10 подсоединена к газовой системе напуска газового хромато-масс-спектрометра для отбора пробы топлива (на фигуре не показана). Нижняя полость 13 соединена через клапан 14 выходным патрубком 15 с вакуумной системой напуска газового хромато-масс-спектрометра (на фигуре не показана) для отбора пробы атмосферы из нижней полости 13 на содержание в ней компонентов топлива.The space inside the upper 5 and lower 6 flanges is divided by a sample 9 of the material of the test fuel tank sealed through the gaskets 8 into two cavities. The upper cavity 10 is connected through a Central hole 11 in the upper flange 5 and through the valve 3 with the inlet 1 pipe to fill it with fuel. Through the valve 4 and the outlet pipe 2, connected to the upper flange 5 through the side hole 12, the upper cavity 10 is connected to the gas inlet system of the gas chromato-mass spectrometer for sampling fuel (not shown). The lower cavity 13 is connected through the valve 14 to the outlet pipe 15 with a vacuum gas inlet system of a gas chromatograph-mass spectrometer (not shown in the figure) for sampling the atmosphere from the lower cavity 13 for the content of fuel components in it.
Диагностический модуль для проверки герметичности топливного бака работает следующим образом.The diagnostic module for checking the tightness of the fuel tank works as follows.
Из испытуемого материала топливного бака вырубается образец 9 круглой формы с диаметром, равным диаметру верхнего фланца 5 диагностического модуля (56 мм) и через уплотнительные прокладки 8 герметично устанавливается в модуль путем зажима резьбового соединения 7 с нижним фланцем 6, разделяя тем самым модуль на верхнюю 10 и нижнюю 13 полости.A round-shaped sample 9 with a diameter equal to the diameter of the upper flange 5 of the diagnostic module (56 mm) is cut out from the test material of the fuel tank and, through the gaskets 8, is sealed in the module by clamping the threaded connection 7 with the lower flange 6, thereby dividing the module into the upper 10 and lower 13 cavity.
Через входной патрубок 1, расположенный в верхнем фланце 5, через клапан 3 верхняя полость 10 заполняется топливом. Через клапан 4 топливо отбирается на анализ через выходной патрубок 2, который подсоединен к газовой системе напуска газового хромато-масс-спектрометра.Through the inlet pipe 1, located in the upper flange 5, through the valve 3, the upper cavity 10 is filled with fuel. Through valve 4, fuel is sampled for analysis through the outlet pipe 2, which is connected to the gas inlet system of the gas chromato-mass spectrometer.
Диагностический модуль перед испытанием тестируется на избыточное давление, а затем тестируется на вакуумную плотность манометрическим методом по показаниям мановакуумметра газовой системы напуска газового хромато-масс-спектрометра. При тестировании верхней полости 10 диагностического модуля через входной патрубок 1 при открытом клапане 3 в верхнюю полость подается давление не более 5 атм. или откачивается на вакуум, при тестирования нижней полости 13 подается давление не более 5 атм. или откачивается на вакуум через выходной патрубок 15 при открытом клапане 14. Показания мановакуумметра должны оставаться постоянными с погрешностью не более 5% на протяжении 24 ч, в этом случае считается, что диагностический модуль прошел проверку на герметичность.Before the test, the diagnostic module is tested for overpressure, and then tested for vacuum density using the manometric method according to the readings of the manovacuum meter of the gas inlet system of the gas chromatograph-mass spectrometer. When testing the upper cavity 10 of the diagnostic module through the inlet pipe 1 with the valve 3 open, a pressure of not more than 5 atm is supplied to the upper cavity. or is pumped out for vacuum, when testing the lower cavity 13, a pressure of not more than 5 atm is applied. or is pumped out for vacuum through the outlet pipe 15 with the valve open 14. The readings of the pressure gauge should remain constant with an error of not more than 5% for 24 hours, in which case it is believed that the diagnostic module has passed the leak test.
Далее в верхнюю полость 10 через входной патрубок 1 через клапан 3 заливается топливо. После чего методом взвешивания ячейки определяется количество залитого топлива, затем диагностический модуль подсоединяется выходными патрубками 2 и 15 к системе напуска газового хромато-массспектрометра.Further, fuel is poured into the upper cavity 10 through the inlet pipe 1 through the valve 3. After that, the amount of fuel poured is determined by the method of weighing the cell, then the diagnostic module is connected by the outlet pipes 2 and 15 to the inlet system of the gas chromato-mass spectrometer.
Испытание проходит в течение не менее 22 недель. Это связано с тем, что образец топливного бака должен быть подвергнут старению, т.е. насыщению компонентами топлива. Через клапан 14 и выходной патрубок 15, подсоединенный к вакуумной системе напуска газового хромато-масс-спектрометра, происходит отбор пробы из нижней полости 13 на содержание в ней компонентов топлива не реже 1 раза в неделю.The test takes place for at least 22 weeks. This is due to the fact that the fuel tank sample must be aged, i.e. saturation with fuel components. Through the valve 14 and the outlet pipe 15 connected to the vacuum inlet system of the gas chromatograph-mass spectrometer, a sample is taken from the lower cavity 13 for the content of fuel components in it at least 1 time per week.
Результаты анализа пробы из нижней полости диагностического модуля, полученные методом газовой хромато-масс-спектрометрии, сравниваются с первоначальным результатом анализа топлива, которое заливалось в диагностический модуль. В случае аналитического определения наличия одного или более компонентов топлива в атмосфере нижней полости 13 считается, что образец испытуемого топ- 2 027295 ливного бака является негерметичным.The results of the analysis of the sample from the lower cavity of the diagnostic module, obtained by gas chromatography-mass spectrometry, are compared with the initial result of the analysis of the fuel, which was poured into the diagnostic module. In the case of the analytical determination of the presence of one or more fuel components in the atmosphere of the lower cavity 13, it is considered that the sample of the tested fuel tank is leaky.
Диагностический модуль для проверки герметичности топливного бака транспортного средства может быть изготовлен из нержавеющей стали 12Х18Н10Т на предприятиях машиностроительной отрасли. Газовый хромато-масс-спектрометр может быть использован марки ОР 2010Р1из (ЗЫшаб/и, Япония).The diagnostic module for checking the tightness of the vehicle’s fuel tank can be made of 12X18H10T stainless steel at engineering enterprises. A gas chromatograph-mass spectrometer can be used with the brand OR 2010P1iz (Zyshab / i, Japan).
Таким образом, предложен новый более эффективный диагностический модуль для проверки герметичности топливного бака, позволяющий повысить точность проверки герметичности топливного бака транспортного средства за счет отбора пробы атмосферы со стороны образца, не контактирующего с топливом, за счет тестирования материала топливного бака на предмет наличия течи по любому из компонентов топлива, проникающего через материал топливного бака, и детектирования этого компонента методом газовой хромато-масс-спектрометрии.Thus, a new, more efficient diagnostic module for checking the fuel tank tightness has been proposed, which makes it possible to increase the accuracy of the vehicle fuel tank tightness check by taking an atmospheric sample from the side of the sample not in contact with the fuel, by testing the fuel tank material for leaks on any from the components of the fuel penetrating through the material of the fuel tank, and detecting this component by gas chromatography-mass spectrometry.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201401162A EA027295B1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Diagnostic module for tightness testing of a vehicle fuel tank |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201401162A EA027295B1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Diagnostic module for tightness testing of a vehicle fuel tank |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201401162A1 EA201401162A1 (en) | 2016-05-31 |
| EA027295B1 true EA027295B1 (en) | 2017-07-31 |
Family
ID=56080125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201401162A EA027295B1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Diagnostic module for tightness testing of a vehicle fuel tank |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA027295B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU808892A1 (en) * | 1979-05-06 | 1981-02-28 | Предприятие П/Я А-7544 | Method of testing articles for air-tightness |
| SU1270597A1 (en) * | 1984-08-15 | 1986-11-15 | Предприятие П/Я В-2775 | Method of leakage testing of hollow articles |
| RU2191992C2 (en) * | 1997-06-23 | 2002-10-27 | Роберт Бош Гмбх | Diagnostic module |
-
2014
- 2014-11-20 EA EA201401162A patent/EA027295B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU808892A1 (en) * | 1979-05-06 | 1981-02-28 | Предприятие П/Я А-7544 | Method of testing articles for air-tightness |
| SU1270597A1 (en) * | 1984-08-15 | 1986-11-15 | Предприятие П/Я В-2775 | Method of leakage testing of hollow articles |
| RU2191992C2 (en) * | 1997-06-23 | 2002-10-27 | Роберт Бош Гмбх | Diagnostic module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201401162A1 (en) | 2016-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3850040A (en) | Sorption analysis apparatus and method | |
| KR101335395B1 (en) | Monitoring and leak detection system for underground storage system | |
| US7707871B2 (en) | Leak detection system with controlled differential pressure | |
| CN111551476B (en) | Gas permeability testing system and method based on differential pressure method | |
| CN106226000A (en) | A kind of vacuum leakproofness energy measurement apparatus and method | |
| US20140311220A1 (en) | System and Method of Quantifying Impurities Mixed within a Sample of Hydrogen Gas | |
| EP1846742A2 (en) | Fluid containment element leak detection apparatus and method | |
| CN114624319B (en) | Method for quantitatively obtaining ppm-level hydrogen isotope content in material based on thermal analysis-quadrupole mass spectrometry measurement principle | |
| CN201926550U (en) | Testing device for measuring fueling evaporation loss of gasoline tank of gasoline car | |
| EA027295B1 (en) | Diagnostic module for tightness testing of a vehicle fuel tank | |
| EA027266B1 (en) | Device for testing tightness of polymer fuel lines in vehicles | |
| RU2014147013A (en) | DEVICE AND METHOD FOR CALIBRATING X-RAY MULTIPHASE FLOW METER | |
| EA029297B1 (en) | Device for testing tightness of polymer fuel pipelines in vehicles | |
| EA028353B1 (en) | Diagnostic module for testing a vehicle fuel tank for tightness | |
| RU2181882C1 (en) | Device determining concentration of gas in liquid | |
| RU196401U1 (en) | Laboratory apparatus for determining the mass fraction of the main substance in alkali metal hydrides and carbides | |
| KR101126462B1 (en) | Measuring equipment of residual gas pressure contained in insulation oil | |
| RU2691992C1 (en) | Leak testing method of articles | |
| RU118435U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE NUMBER OF GASES IN A LIQUID | |
| CN116793893B (en) | Hydrogen content testing device and testing method for high-pressure hydrogen-contacting material | |
| RU2776273C1 (en) | Control leak with scale | |
| RU2807432C1 (en) | Multiphase flowmeter calibration method | |
| RU2763193C1 (en) | Method for determining the proportion of petroleum (associated) gas in crude petroleum | |
| CN217561278U (en) | Concrete gas permeability testing arrangement | |
| CN217033525U (en) | Test device for rapidly detecting porosity of concrete surface layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC1A | Change in name of an applicant in a eurasian application | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |