專利名稱：車(chē)輛的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛用的一種燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，尤其涉及一種燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)的燃油液面蒸氣控制裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)環(huán)境的關(guān)注和管理的條例都要求減少排放到大氣中的揮發(fā)性碳?xì)浠衔锶剂险魵?，這種碳?xì)浠衔锶剂险魵獾膩?lái)源之一便是使用汽油或其他的高揮發(fā)性碳?xì)浠衔锶剂系能?chē)輛的燃油箱。在對(duì)燃油箱加油的過(guò)程中甚至在燃油箱加油后，燃油蒸氣都可能逸出到大氣中。
使用一種裝于車(chē)內(nèi)的蒸氣回收裝置來(lái)去除來(lái)自燃油箱的過(guò)多的燃油蒸氣，是解決上述問(wèn)題的一種辦法。通常用一種內(nèi)部裝有活性炭的小罐通過(guò)安裝在燃油箱頂部或安裝在燃油箱內(nèi)燃油泵組件的法蘭盤(pán)內(nèi)用于連通燃油箱內(nèi)蒸氣氣室的通氣閥來(lái)接收燃油蒸氣。該通氣閥通常對(duì)燃油箱內(nèi)的燃油液面高度是敏感的，只要燃油箱內(nèi)燃油液面足夠低，該通氣閥一般會(huì)處于打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，燃油蒸氣可自由地從燃油箱流入小罐內(nèi)。有些通氣閥被稱為限制充滿通氣閥(fill-Limit ventvalve)，或FLVV，因?yàn)椴捎米詣?dòng)關(guān)閉燃油泵噴嘴對(duì)車(chē)輛燃油箱加油時(shí)，燃油液面不斷上升，直到達(dá)到預(yù)定的最大液面高度為止。這種最大液面高度通常在燃油上方保持一個(gè)最小尺寸的蒸氣氣室。
為了給燃油箱加油，通常將一根注燃油箱向下伸至燃油箱，其下端開(kāi)口直接與燃油箱相連通。當(dāng)遵循公共管理?xiàng)l例的要求即車(chē)輛一般必須處于與水平面呈大約±30°角范圍內(nèi)時(shí)，注油管的位于燃油箱那一端的開(kāi)口通常要高于最高的燃油液面高度，并與最小尺寸的蒸氣氣室相連通。這種關(guān)系保證在接近最大液面高度而FLVV關(guān)閉之前注油管的孔口處不產(chǎn)生反壓力，因?yàn)檫@種反壓力會(huì)引起注油管內(nèi)發(fā)生燃油汩汩地流或者回流現(xiàn)象，這種回流可導(dǎo)致自動(dòng)關(guān)閉燃油泵噴嘴在達(dá)到最大液面高度之前過(guò)早地自動(dòng)關(guān)閉。
在車(chē)輛加油過(guò)程中并且在燃油高度上升至預(yù)定的最大液面高度時(shí)，上述通氣閥的浮體隨著燃油液面上升而關(guān)閉該通氣閥，從而防止燃油流過(guò)蒸氣通氣閥并進(jìn)入接收蒸氣的小罐。美國(guó)專利No.6145532和No.6848463公開(kāi)過(guò)兩種上述類型的通氣閥，該兩專利全部?jī)?nèi)容引用于本文作為參考。
公知的蒸氣通氣閥通常剛性地安裝在燃油箱最高處，以便在車(chē)輛大致處于水平位置而加油時(shí)將絕大多數(shù)燃油蒸氣排送到小罐，從而控制蒸氣氣室的最小體積。無(wú)論內(nèi)燃機(jī)是否正在運(yùn)轉(zhuǎn)，打開(kāi)的通氣閥都允許空氣和燃油蒸氣(但不允許液態(tài)燃油)從燃油箱流至小罐。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)而燃油正從燃油箱排出時(shí)，單向通流止逆閥將新鮮空氣通入到燃油箱內(nèi)的擴(kuò)大著的燃油蒸氣氣室內(nèi)，而空氣和燃油蒸氣可繼續(xù)流過(guò)打開(kāi)的通氣閥，然后通過(guò)小罐流到運(yùn)轉(zhuǎn)中的內(nèi)燃機(jī)，以保持燃油箱內(nèi)基本恒定的壓力。
可是，如果燃油箱具有兩個(gè)蒸氣氣室或兩個(gè)高的高度點(diǎn)，公知的僅具有一個(gè)固定的通氣閥的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)便只能連通一個(gè)蒸氣氣室。由于在另一個(gè)蒸氣氣室內(nèi)的蒸氣不能隨燃油液面變化而排出，燃油箱的儲(chǔ)油量會(huì)受到不利的限制。而且，若車(chē)輛上、下行駛在陡斜的路堤上時(shí)，燃油箱不再是大致水平狀態(tài)，而燃油箱基本充滿了燃油會(huì)浸沒(méi)固定的通氣閥的浮體，從而導(dǎo)致在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)關(guān)閉通氣閥。如果通氣閥關(guān)閉而內(nèi)燃機(jī)在消耗燃油，或者燃油被燃油回流環(huán)路系統(tǒng)所加熱，燃油箱內(nèi)恒定的內(nèi)部壓力就會(huì)發(fā)生變化，而且發(fā)動(dòng)機(jī)性能可能降低。
另外，對(duì)于越野用途的車(chē)輛，它要求靠重力喂給的手工加油(也就是用一種手提式5加侖油罐來(lái)加油)，車(chē)輛可能不處于在自動(dòng)關(guān)閉油泵的加油作業(yè)所要求那樣的與水平面呈±30°角的范圍內(nèi)，而是可能處于角度大得多的傾斜狀態(tài)，而使FLVV在蒸氣氣室減小至最小體積之前很快地關(guān)閉了。雖然在手工加油作業(yè)過(guò)程中過(guò)早地關(guān)閉FLVV對(duì)其本身來(lái)說(shuō)可能不會(huì)發(fā)生注油管回流問(wèn)題，因?yàn)楣┙o的燃油以低得多的流速流過(guò)注油管，但是，當(dāng)燃油箱的取向?qū)λ矫娉蔬^(guò)大的斜角時(shí)被集中在燃油箱內(nèi)的空氣和燃油蒸氣可使其燃油存儲(chǔ)量大大減少。這就是說(shuō)，當(dāng)FLVV關(guān)閉時(shí)，燃油箱上的注油管口便立即浸沒(méi)在燃油中，存留在燃油箱中的空氣和蒸氣就會(huì)被集中起來(lái)。這樣集中起來(lái)的空氣和蒸氣的體積可能大大超過(guò)所要求的蒸氣氣室最小體積。
發(fā)明概述一種用于旅客車(chē)輛、運(yùn)輸車(chē)輛或娛樂(lè)車(chē)輛的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)具有一個(gè)車(chē)上燃油箱，該燃油箱設(shè)置一個(gè)自定位的燃油蒸氣控制裝置，用于探測(cè)蒸氣氣室并且可控地從燃油箱排出燃油蒸氣。將通流歧管適宜地連接到密封地蓋住燃油箱的進(jìn)入口的法蘭盤(pán)上。至少一根柔性的蒸氣導(dǎo)管從燃油箱上的歧管伸入到在燃油表面上浮動(dòng)的蒸氣通氣閥上。該蒸氣通氣閥在燃油表面浮動(dòng)時(shí)，它是打開(kāi)的，并通過(guò)上述蒸氣導(dǎo)管與蒸氣氣室相連通，而且有利地與吸收碳?xì)浠衔锏幕钚蕴啃」尴噙B通。當(dāng)燃油表面高度變化或車(chē)輛傾斜從而改變了燃油箱內(nèi)蒸氣氣室的尺寸和位置時(shí)，浮動(dòng)的蒸氣連通閥可隨著蒸氣氣室的變化并按照上述蒸氣管道的柔性所允許的范圍充分自由地移動(dòng)。當(dāng)燃油箱的位向使蒸氣通氣閥浸沒(méi)在燃油內(nèi)時(shí)，蒸氣通氣閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉而防止相應(yīng)的蒸氣導(dǎo)管和遠(yuǎn)處的蒸氣小罐或其他下游部件進(jìn)油。
本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)如下車(chē)輛能長(zhǎng)時(shí)間行駛在傾斜的地形上而不降低內(nèi)燃機(jī)的性能；可以使車(chē)輛燃油箱的形狀較靈活地符合可用的空間而又可存儲(chǔ)最大量的燃油；可以同時(shí)地連通燃油箱內(nèi)的多個(gè)蒸氣氣室；改進(jìn)了燃油箱內(nèi)的壓力控制；通過(guò)減少所需的燃油箱穿孔數(shù)目并較靈活地設(shè)置用于導(dǎo)引上述蒸氣導(dǎo)管至蒸氣小罐的燃油箱穿孔位置而減少了排到大氣中的碳?xì)浠衔?。另外，本發(fā)明的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)重量較輕、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、安全、耐久、牢固，并且使用壽命長(zhǎng)。
附圖簡(jiǎn)述人們從下面詳細(xì)說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施例，所附權(quán)利要求書(shū)和附圖可以更明白本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1是在一輛處在與水平面呈45°的前后角狀態(tài)的汽車(chē)內(nèi)的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)的一個(gè)目前優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖2是車(chē)輛取向處于水平狀態(tài)時(shí)的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖；圖3是車(chē)輛處在與水平面呈45°后前角狀態(tài)時(shí)的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖；圖4是燃油箱的剖視圖，示出具有低的油面高度的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)；圖5是燃油箱的剖視圖，示出具有中等油面高度的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)；圖6是燃油箱的剖視圖，示出具有高的油面高度的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)；圖7是燃油箱的可浮動(dòng)的蒸氣通氣閥處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的剖視圖；和圖8是燃油箱的可浮動(dòng)的蒸氣通氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明從圖1～5可以清楚地看出，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)20通常存儲(chǔ)車(chē)輛24的內(nèi)燃機(jī)22用的車(chē)載燃油。通常在加油站對(duì)車(chē)輛24加油的正常加油作業(yè)過(guò)程中，位于遠(yuǎn)處的帶有可自動(dòng)關(guān)閉的油泵噴嘴的燃油泵可以快速而方便地對(duì)上述燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)20的燃油箱26加油。在加油站加油時(shí)，管理?xiàng)l例的要求規(guī)定車(chē)輛24的斜面48(當(dāng)然也是車(chē)內(nèi)燃油箱26的斜面)應(yīng)處于相對(duì)于假想水平面27大約呈±30°的角度范圍內(nèi)(這里稱為路上加油，從圖2看得更清楚)。在這個(gè)角度范圍內(nèi)給燃油箱26加油時(shí)，燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)20必須接收通過(guò)注油量30在預(yù)定的大容量流速下供入的燃油，而不會(huì)在油管30內(nèi)產(chǎn)生會(huì)抑制燃油供入或排放碳?xì)浠衔镏林車(chē)h(huán)境中的回濺壓力或者說(shuō)反壓力。而且，當(dāng)燃油箱26加滿時(shí)，在注油管30內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生燃油反壓力，這可由可自動(dòng)關(guān)閉的遠(yuǎn)處加油泵的加油噴嘴感受出來(lái)。所述的自動(dòng)關(guān)閉動(dòng)作發(fā)生在燃油箱26內(nèi)保持一個(gè)最小的或者說(shuō)初始的燃油蒸氣氣室的46的時(shí)候，而上述的氣室46由一種蒸氣控制裝置36來(lái)排氣。
在不大常見(jiàn)的在野外對(duì)燃油箱26加油時(shí)，上述的加油站的可自動(dòng)關(guān)閉油泵是不適用的，此時(shí)大多由車(chē)輛駕駛員實(shí)行手工加油，通常用至少一個(gè)常裝有大約5加侖燃油的輕便式油罐來(lái)加入燃油(這里稱之為路外加油，可從圖1和3看出)。在路外加油和內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，車(chē)輛24的斜面48處于遠(yuǎn)大于與水平面27呈±30°的角度范圍之外，這么大的角度取向可能影響注油管30的流動(dòng)性能而在管內(nèi)形成反壓力，但是，由于燃油供入是靠重力流入注油管30的，并且由于輕便式油罐的抑流特性，使進(jìn)入燃油箱的流速遠(yuǎn)小于從遠(yuǎn)處油泵加油的流速，所以，燃油回濺到車(chē)外是不大可能的，而且在給燃油箱加油時(shí)反壓力的任何波動(dòng)都不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作來(lái)切斷流入燃油箱的手工供油。
對(duì)燃油箱26重復(fù)進(jìn)行手工加油時(shí)，操作者的責(zé)任就是在燃油溢出注油管30之前停止加油操作。然而，最好將上述的燃油蒸氣控制裝置36做成并安裝成能夠在任何斜面48的情況下進(jìn)行路外加油時(shí)使燃油箱26具有最大儲(chǔ)油量的同時(shí)，保持其最小的燃油蒸氣氣室46的體積。那么，最好將注油管30一端的入口32設(shè)置在位于燃油箱26的頂壁或者說(shuō)頂板34上并位于注油管30的另一端的孔口35的上方足夠的高度上，以便能在車(chē)輛24處于離假想水平面27呈最大的預(yù)定斜面48上的情況下對(duì)燃油箱進(jìn)行路外加油時(shí)達(dá)到其最大的燃油儲(chǔ)量。
參看圖4和5，燃油箱26具有一個(gè)初始的蒸氣氣室或者說(shuō)氣穴46，最好還具有至少一個(gè)次生蒸氣氣室或者說(shuō)氣穴44，該兩氣室44、46界定于燃油表面42與燃油箱壁34之間。燃油箱26加油至最大儲(chǔ)油量時(shí)，上述氣室44、46的綜合體積最好等于預(yù)定的最小蒸氣氣室體積，以便在兩個(gè)氣室連通時(shí)可補(bǔ)償所存儲(chǔ)燃油的熱膨脹。如果任一個(gè)蒸氣氣室自閉或者說(shuō)不通流，那么其體積一般不算入所要求的蒸氣氣室最小體積。為了使內(nèi)燃機(jī)正常地工作，上述的蒸氣控制裝置36最好能在斜面48的角度至少為±30°并且最好是±45°那么大斜面時(shí)至少能使氣室44或氣室46通流。
在燃油箱26內(nèi)蒸氣氣室44，46的數(shù)量、尺寸和位置取決于燃油箱26的形狀、燃油箱26在任何時(shí)候相對(duì)于假想水平面27的角度位置或者說(shuō)斜面48、和燃油箱內(nèi)存儲(chǔ)的油量。在路上加油時(shí)，初始蒸氣氣室46最好在整個(gè)加油操作過(guò)程中都與注油管孔35相連通。這就保證了在來(lái)自加油泵噴嘴的高流速加油時(shí)不會(huì)在孔35產(chǎn)生可能導(dǎo)致遠(yuǎn)處加油泵過(guò)早地自動(dòng)關(guān)閉的反壓力。在路上加油過(guò)程中燃油箱達(dá)到最大儲(chǔ)量時(shí)，燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)20的初始蒸氣氣室僅僅是剩余的蒸氣氣室，因此也僅僅具有最小蒸氣氣室體積。上述這種關(guān)系的好處在于，基本上不用太擔(dān)心注油管30內(nèi)過(guò)早地發(fā)生燃油回流，并使燃油箱26的儲(chǔ)油量達(dá)到最大，而安裝到車(chē)輛24上的燃油箱尺寸又最小。
燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)20還具有一個(gè)自定位的蒸氣控制裝置36，該裝置通常在供入的燃油28進(jìn)入時(shí)允許蒸氣和空氣退出到燃油箱26外，并且在規(guī)定的內(nèi)部壓力(可能是或不是大氣壓力)下車(chē)輛正常應(yīng)用時(shí)，通常允許燃油箱26注入燃油。上述的蒸氣控制裝置36具有一個(gè)并且最好是多個(gè)可浮動(dòng)的蒸氣通氣閥38，40，該通氣閥38，40通?？稍谌加拖?6的油面上以有限的自由度浮動(dòng)，并與至少一個(gè)蒸氣氣室或者說(shuō)氣穴44，46相聯(lián)通。蒸氣通氣閥38，40若不是另外地頂著其自身浮力而浸沒(méi)到油中足夠的程度時(shí)，它們處于開(kāi)啟狀態(tài)。任何一個(gè)通氣閥最好可允許蒸氣和空氣以足夠的流速流到燃油箱26之外，以防止在路上加油時(shí)注油管30過(guò)早地發(fā)生可能過(guò)早關(guān)閉遠(yuǎn)處油泵和噴嘴的燃油回流，并且/或者隨著燃油箱達(dá)到最大儲(chǔ)油量而從蒸氣氣室排出足夠的蒸氣。換句話說(shuō)，在初始?xì)馐?6與注油管30的孔35連通的情況下并且至少一個(gè)蒸氣通氣閥38，40打開(kāi)的情況下進(jìn)行路上加油時(shí)，可以通過(guò)注油管30添加額外的供油，而不會(huì)過(guò)早地啟動(dòng)自動(dòng)關(guān)閉遠(yuǎn)處加油泵噴嘴的機(jī)構(gòu)。
上述的蒸氣通氣閥38，40的自由漂移通常受限于柔性的蒸氣導(dǎo)管或者說(shuō)觸覺(jué)元件50，52，該觸覺(jué)元件通常從蒸氣歧管54伸出并伸到相應(yīng)的一個(gè)蒸氣通氣閥38，40，當(dāng)一個(gè)蒸氣通氣閥處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，蒸氣可通過(guò)相應(yīng)的觸覺(jué)元件50，52和歧管54并通過(guò)一根伸入蒸氣小罐58的公共管道56從相應(yīng)的蒸氣氣室44，46流到燃油箱26之外。歧管54最好裝在燃油箱內(nèi)，并與一個(gè)蓋住和密封燃油箱26的一個(gè)進(jìn)入口的法蘭盤(pán)76做成整體。上述的蒸氣小罐58最好裝有活性炭，以吸收來(lái)自蒸氣通氣閥38，40的碳?xì)浠衔镎魵?，并通過(guò)出口60將該蒸氣排至工作中的內(nèi)燃機(jī)22的進(jìn)氣總管62內(nèi)。小罐58的內(nèi)部可以通過(guò)它上面的一個(gè)孔口(未示出)與大氣直接相通，也可以間接地通過(guò)一個(gè)通氣口與燃油箱的內(nèi)部并且最好與蒸氣氣室相連通，該小罐58可以安裝在車(chē)輛24內(nèi)鄰近燃油箱26或與燃油箱26隔開(kāi)的地方或安裝在燃油箱內(nèi)，而且上述的管道56和“進(jìn)氣總管連接管”可以用合適地柔性軟管制成。
如圖4～6所示，蒸氣控制裝置36具有至少一個(gè)、最好是兩個(gè)可浮動(dòng)的蒸氣通氣閥38，40，其中一個(gè)設(shè)置在燃油箱26的第一部分64上，另一個(gè)設(shè)置在與第一部分64隔開(kāi)的第二部分66上。上述的觸覺(jué)元件50，52的柔性足以使蒸氣通氣閥38，40在燃油中相對(duì)自由地浮動(dòng)，并可隨著燃油液面的變化而上、下移動(dòng)一定的距離，該距離相當(dāng)于燃油箱26的相應(yīng)部分64，66的高度。每個(gè)蒸氣通氣閥38，40最好也可相對(duì)于燃油箱26沿側(cè)向(從一邊到另一邊)自由地浮動(dòng)，這個(gè)自由度允許各蒸氣通氣閥38，40探測(cè)出相關(guān)的蒸氣氣室44，46，這些氣室通?？呻S著車(chē)輛24遭遇到的道路斜坡48和彎曲度的變化而在燃油箱26內(nèi)漂移。根據(jù)燃油箱內(nèi)室25的形狀不同，觸覺(jué)元件50，52的柔性程度可以變化，如圖所示，每根觸覺(jué)元件50，52具有波紋狀的柔性的端部68，70和一個(gè)剛性的中部72。該剛性的中部72最好通過(guò)可通流的旋轉(zhuǎn)接頭74(見(jiàn)圖4)與各波紋端部68，70相連接，但是，若波紋端部分68，70具有足夠的柔性，便可將一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭74固定之。
在圖4～6中，示出燃油箱26大致處于平的或者說(shuō)水平的狀態(tài)，這說(shuō)明車(chē)輛24正處于大約為0°的斜面48上(見(jiàn)圖2)，其燃油箱26的壁34的輪廓近似符合車(chē)輛24的底盤(pán)，而可達(dá)到最大的燃油儲(chǔ)量。參看圖4，其燃油箱26基本上是空的，沒(méi)有燃油28，因此在燃油表面42的上方形成一個(gè)大的遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)定最小體積的連續(xù)的蒸氣氣室46，該氣室46直接與注油管孔35和蒸氣通氣閥38，40相連通，此時(shí)通氣閥38，40一般處于開(kāi)啟狀態(tài)而浮動(dòng)在接近燃油箱26底部之處，而將空氣和燃油蒸氣排到小罐58。每個(gè)蒸氣通氣閥38，40最好帶有一個(gè)底部阻尼器82，以減弱這些閥靠在或者說(shuō)撞擊在燃油箱26的底部78時(shí)產(chǎn)生的任何噪音。
參看圖5，燃油箱26幾乎注滿但未完全注滿。鑒于燃油箱壁34的輪廓所致，在燃油箱26內(nèi)形成兩個(gè)分開(kāi)的蒸氣氣室44，46。初始蒸氣氣室46與注油管孔35相連通，而且由于兩個(gè)相應(yīng)的蒸氣通氣閥38，40仍然處于開(kāi)啟狀態(tài)(見(jiàn)圖7)，故在各氣室內(nèi)的空氣和燃油蒸氣不會(huì)被封閉在里面，而是可從燃油箱排出。由于蒸氣通氣閥38，40是仍然打開(kāi)的，故燃油箱26仍然能接收更多的供入燃油而不會(huì)(在任何程度上)顯著提高燃油箱內(nèi)的壓力。這就可減輕或消除燃油在注油管30內(nèi)回流的可能性。
參看圖6，燃油箱26是充滿的。在這種特殊的情況下，次生蒸氣氣室44已由關(guān)閉著的通氣閥38基本上封閉，而初始蒸氣氣室46大致處于預(yù)定的最小體積狀態(tài)，因此第二通氣閥40被關(guān)閉。因此，特別在路上加油時(shí)，位于初始蒸氣氣室46內(nèi)的第二通氣閥40最好在第一通氣閥38關(guān)閉后再關(guān)閉，因?yàn)榈诙忾y40的關(guān)閉首先可在鄰近初始蒸氣氣室的孔口35形成反壓力從而造成燃油在注油管30內(nèi)回流，并使遠(yuǎn)處的供油泵過(guò)早地自動(dòng)關(guān)閉。
參看圖2，車(chē)輛24內(nèi)的燃油箱26基本上處于水平狀態(tài)，燃油箱26幾乎注滿，像前面所述圖5那樣。此時(shí)，前、后蒸氣氣室44，46一般都在注油管30下面并由它們各自的蒸氣通氣閥38，40排氣。如圖1所示，以同樣的燃油量，若車(chē)輛向下行駛在或停放在大約45°的斜面48上，那么前蒸氣氣室44就會(huì)消失(被燃油充滿)，燃油箱內(nèi)全部空氣和蒸氣便集中在后部分66，因此擴(kuò)大了燃油箱26的蒸氣氣室46，被限制向前部分64移動(dòng)的前蒸氣通氣閥38被浸入液體燃油中，因此關(guān)閉起來(lái)，但是后蒸氣通氣閥40仍然在浮動(dòng)中，并且是打開(kāi)的。由于通氣閥40打開(kāi)，燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)20就能夠保持基本恒定的或者說(shuō)合適的燃油箱壓力范圍，并且因此使陡斜的斜面48不會(huì)有害地影響內(nèi)燃機(jī)的性能。同理，圖3示出車(chē)輛24處于向上的大約45°的斜面48上，而其燃油量又與圖2所示的相同。在這個(gè)向上45°的斜面48上，后蒸氣氣室或者說(shuō)初始蒸氣氣室46消失了(被燃油充滿了)，燃油箱內(nèi)全部空氣和蒸氣便集中在燃油箱26的前部分64內(nèi)，從而擴(kuò)大了前蒸氣氣室44。通常被限制移向后部分66的后蒸氣通氣閥40被浸沒(méi)在燃油中，因此關(guān)閉起來(lái)，但是，前蒸氣通氣閥38仍然在浮動(dòng)中，并向蒸氣氣室44打開(kāi)。
如圖7和8所示，每個(gè)通氣閥38，40的殼體80是封閉的微孔泡沫構(gòu)件，因此具有所需的浮力。但是，也可以用一種可浮動(dòng)的外套包裹住一個(gè)不可浮動(dòng)的殼體，這里，用一種帶有封閉室的殼體或者說(shuō)“浮體”。在殼體80的下端除了設(shè)置阻尼器82外還設(shè)置一個(gè)任意的平衡物84。每個(gè)通氣閥38，40具有一個(gè)殼體80的可浸沒(méi)的盒室86，該盒室86內(nèi)含有一個(gè)浮體90、一個(gè)閥座96和一個(gè)位于浮體與閥座之間的頂置閥門(mén)92。該頂置閥門(mén)92最好可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在殼體上，并橫在閥座96下面，所以頂置閥門(mén)92受重力的作用而可轉(zhuǎn)動(dòng)地偏壓至打開(kāi)的位置，見(jiàn)圖7。當(dāng)蒸氣通氣閥38，40打開(kāi)時(shí)，浮體90通?？吭诤惺?6的底部94上。在工作中，當(dāng)蒸氣通氣閥38，40浸入燃油內(nèi)且油面42上升至盒室86的孔口98上方時(shí)，浮體90也相對(duì)于殼體上升，并由它推動(dòng)置頂閥門(mén)92，直至閥門(mén)92與閥座96密封地接觸為止，從而關(guān)閉通氣閥38，40，并阻止燃油進(jìn)入蒸氣觸覺(jué)元件52，見(jiàn)圖8。
如圖7和8所示，所要求的最小蒸氣氣室體積(不管是位于初始蒸氣氣室46內(nèi)，還是重復(fù)地移動(dòng)至次生蒸氣氣室44的，或者是既是在初始蒸氣氣室46內(nèi)，又在重復(fù)移動(dòng)至次生蒸氣氣室44的)由通氣閥38，40的限制性浮動(dòng)來(lái)保持。例如，如圖8所示，燃油箱壁34阻止通氣閥40的自然上浮，引起盒室86被燃油部分地充滿，從而使浮體90上升而關(guān)閉通氣閥40。在本實(shí)施例中，最小蒸氣氣室體積由燃油表面42與上面的壁34之間的高度來(lái)表示(在圖8中以箭頭100標(biāo)出)。高度100大致為通氣閥40自由浮動(dòng)時(shí)的油面42上方的高度(見(jiàn)圖7的箭頭102)減去浮體90的垂直落差(見(jiàn)圖8的箭頭104)之差。保持燃油箱26內(nèi)最小蒸氣氣室體積的其他方法包括采用通常在燃油箱26之底部78與通氣閥40之下端或阻尼器82之間延伸的系鏈106，或者制出的觸覺(jué)元件50，52可限制通氣閥的垂直移動(dòng)。
每個(gè)通氣閥38，40具有翻轉(zhuǎn)保護(hù)特性或者說(shuō)對(duì)于翻轉(zhuǎn)是有反應(yīng)的，因?yàn)槿糗?chē)輛24和燃油箱26傾翻時(shí)，觸覺(jué)元件52可限制蒸氣通氣閥38，40轉(zhuǎn)動(dòng)，從而阻止由平衡物84造成的慣性移動(dòng)。因此，當(dāng)蒸氣通氣閥38，40倒置時(shí)，頂置閥門(mén)92便由于帶有在其上面的燃油壓頭的重力的作用而關(guān)閉。如果沒(méi)有燃油(通過(guò)孔98)進(jìn)入盒室86，浮體90也壓在閥門(mén)92上，如果燃油進(jìn)入盒室86，浮體的浮力會(huì)使浮體90壓緊浸沒(méi)了的盒室86的已倒置的底部94，從而使浮體90不作用在頂置閥門(mén)92上。
雖然上面所公開(kāi)的本發(fā)明的各種形式構(gòu)成了目前的優(yōu)選實(shí)施例，但是，還可以有其他的形式。例如，若通氣閥38，40不要求翻轉(zhuǎn)保護(hù)特性，那么可將頂置閥門(mén)92做成可浮動(dòng)的，并且完全不需要浮體90。這里不打算敘述本發(fā)明的全部相當(dāng)?shù)膶?shí)施例或者衍生的形式。應(yīng)當(dāng)明白，本文所用術(shù)語(yǔ)僅僅是描述性的，而不是限制性的，而且，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以進(jìn)行各種各樣的改變。
權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)輛的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，具有一個(gè)具有限定一個(gè)盛放液態(tài)燃油的燃油室的壁的燃油箱；一個(gè)上述燃油室的蒸氣氣室，當(dāng)車(chē)輛處于水平位置而上述燃油箱處于正常位置時(shí)該氣室位于該液體燃油表面與該燃油箱壁之間；和一個(gè)燃油蒸氣控制裝置，具有一條穿過(guò)該燃油箱壁管道；一個(gè)浮動(dòng)的蒸氣通氣閥，當(dāng)該蒸氣通氣閥浮動(dòng)在該燃油表面時(shí)，它被配置成處于打開(kāi)狀態(tài)，并大致處于該蒸氣氣室內(nèi)，而當(dāng)該蒸氣通氣閥至少部分地浸沒(méi)在燃油中一預(yù)定距離并克服偏壓浮動(dòng)力時(shí)，它處于關(guān)閉狀態(tài)；和一根細(xì)長(zhǎng)柔性燃油蒸氣觸覺(jué)元件，該觸覺(jué)元件被安置在該燃油箱內(nèi)部，在上述管道與蒸氣通氣閥之間延伸，當(dāng)蒸氣通氣閥打開(kāi)時(shí)，該燃油蒸氣流到該燃油箱之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特生在于，還具有一個(gè)蒸氣小罐，當(dāng)該蒸氣通氣閥處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，該小罐通過(guò)上述管道和柔性蒸氣觸覺(jué)元件與該蒸氣通氣閥連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的蒸氣通氣閥被構(gòu)成并配置成有翻轉(zhuǎn)保護(hù)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的蒸氣通氣閥是多個(gè)在該燃油箱中間隔的蒸氣通氣閥中的一個(gè)，而上述的柔性蒸氣觸覺(jué)元件是多個(gè)柔性蒸氣觸覺(jué)元件中的一個(gè)，其中，該多個(gè)柔性蒸氣觸覺(jué)元件中的每一個(gè)觸覺(jué)元件與上述的多個(gè)蒸氣通氣閥中相應(yīng)的一個(gè)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的細(xì)長(zhǎng)柔性蒸氣觸覺(jué)元件限制該蒸氣通氣閥相對(duì)于該燃油箱翻轉(zhuǎn)整個(gè)180°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一個(gè)用封閉的微孔泡沫構(gòu)成的蒸氣通氣閥殼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存起來(lái)，其特征在于，還具有一個(gè)被接合在該蒸氣通氣閥底部的下部燃油阻尼器，用來(lái)減弱該蒸氣通氣閥與該燃油箱底部接觸時(shí)產(chǎn)生的噪音。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一根被配置在該燃油箱內(nèi)并與上述多個(gè)柔性蒸氣觸覺(jué)元件中的每一個(gè)觸覺(jué)元件相連接的歧管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的柔性蒸氣觸覺(jué)元件是被卷繞的塑料管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一個(gè)上述柔性蒸氣觸覺(jué)元件的通流旋轉(zhuǎn)接頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一個(gè)開(kāi)在燃油箱上的進(jìn)入孔；一個(gè)密封地蓋住上述進(jìn)入孔的法蘭盤(pán)；和一條穿過(guò)上述法蘭盤(pán)并伸到由法蘭盤(pán)所支承的歧管的管道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的歧管被構(gòu)成并配置成相對(duì)于上述法蘭盤(pán)旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該燃油箱基本上充滿時(shí)上述多個(gè)蒸氣通氣閥中的至少一個(gè)通氣閥被配置成處在高于上述歧管的高度位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該燃油箱基本充滿而該車(chē)輛基本上不是水平時(shí)，該多個(gè)蒸氣通氣閥中至少一個(gè)是打開(kāi)的，而且該多個(gè)蒸氣通氣閥中至少一個(gè)是關(guān)閉的。
15.根據(jù)權(quán)利要求4的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一個(gè)被構(gòu)成并配置成僅在該燃油室的前部分浮動(dòng)的多個(gè)蒸氣通氣閥中的一個(gè)前蒸氣通氣閥；和一個(gè)被構(gòu)成并配置成僅在該燃油室的后部分浮動(dòng)的多個(gè)蒸氣通氣閥中的一個(gè)后蒸氣通氣閥。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一個(gè)包裹該蒸氣通氣閥殼以產(chǎn)生浮力浮性外套。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的蒸氣通氣閥被構(gòu)成并配置成當(dāng)它凸出該燃油表面預(yù)定的高度時(shí)打開(kāi)，而當(dāng)它至少部分地浸沒(méi)在燃油中從而減小上述預(yù)定高度到一臨界距離時(shí)便關(guān)閉。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，還具有一條蒸氣管道，該管道的第一端連通并連接到該燃油箱的壁上，其第二端與該蒸氣通氣閥管道相連接，還具有一個(gè)可使該蒸氣通氣閥在該液體燃油表面上產(chǎn)生有限的自由運(yùn)動(dòng)的插入式接頭。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于，上述的臨界距離是該通氣閥的浮性浮頭的垂直落差。
全文摘要
一種用于運(yùn)輸車(chē)輛或娛樂(lè)車(chē)輛的燃油儲(chǔ)存系統(tǒng)，它具有一個(gè)燃油箱，該燃油箱內(nèi)設(shè)置一個(gè)燃油蒸氣控制裝置，用于探測(cè)蒸氣氣室并且可控地從燃油箱排出燃油蒸氣而不會(huì)使碳?xì)浠衔镎魵馀欧诺街車(chē)h(huán)境中。一個(gè)通氣歧管有利地連接到一個(gè)密封地蓋住燃油箱進(jìn)入口的法蘭盤(pán)上。至少一個(gè)柔性觸覺(jué)元件從燃油箱內(nèi)的歧管延伸到一個(gè)相應(yīng)的蒸氣通氣閥，該通氣閥在蒸氣氣室內(nèi)燃油表面上浮動(dòng)。當(dāng)該通氣閥自由地浮動(dòng)時(shí)，它是打開(kāi)的，從而通過(guò)上述的觸覺(jué)元件將蒸氣氣室與炭過(guò)濾的小罐相連通。當(dāng)燃油表面高度變化或車(chē)輛傾斜時(shí)，改變了燃油箱中蒸氣氣室的尺寸或位置，浮動(dòng)的蒸氣通氣閥便隨著蒸氣氣室并像尾隨的觸覺(jué)元件的柔性所允許的那樣自由地移動(dòng)。當(dāng)燃油箱的取向使蒸氣通氣閥浸入燃油表面之下時(shí)，蒸氣通氣閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉以防止相應(yīng)的觸于和遠(yuǎn)處的蒸氣小罐進(jìn)油。
文檔編號(hào)B60K15/035GK101024375SQ20071007897
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者S·R·希爾德利, J·R·奧斯博恩 申請(qǐng)人:Ti集團(tuán)自動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)有限責(zé)任公司