燃油系统及车辆的制作方法

本发明属于汽车燃油系统技术领域，特别是涉及一种燃油系统及车辆。

背景技术：

国内部分省市即将开始实施更为严格的汽车排放法规(中国第六阶段排放法规)，新法规对于蒸发排放的限值仅为国五排放法规的1/3，同时增加了加油排放、在线燃油泄漏诊断以及排放耐久的要求，严苛的排放要求使燃油系统的设计面临严峻的挑战。现存的国五燃油系统需进行全面升级，以应对较低的蒸发排放要求以及新增的加油排放和排放耐久要求。

但是，现有燃油系统仍无法满足国六法规蒸发排放和加油排放的限值要求。因此，有必要设计一种低排放的燃油系统来满足严苛的国六法规要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的燃油系统难以满足严苛的国六法规要求的技术问题，提供一种燃油系统。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供了一种燃油系统，包括燃油箱、油泵、集液器总成、蒸汽管、循环管、加油管以及碳罐，所述油泵及所述集液器总成安装在所述燃油箱上，所述集液器总成连接所述油泵，所述加油管的第一端连接在所述燃油箱上，所述加油管的第二端设置有加油口；

所述蒸汽管连接在所述碳罐与所述集液器总成之间，所述循环管的第一端连接在所述蒸汽管上并与所述蒸汽管连通，所述循环管的第二端连接在所述加油管的第二端上并与所述加油管连通。

根据本发明实施例的燃油系统，通过连接在蒸汽管与加油管的第二端之间的循环管，实现了燃油系统在加油过程中，燃油箱内的油气可通过循环管回流进入燃油箱，避免了需要设计更大的碳罐来吸附燃油箱中排出的全部油气以控制加油过程的排放达到国六法规要求。同时降低了碳罐的负荷，无需较大的碳罐来应对排放要求，降低了国六车型的开发成本、重量以及布置需求的空间，可为国六车型的开发奠定基础。

可选地，所述蒸汽管包括第一管段、第二管段、第三管段以及三通接头，所述第一管段连接在所述三通接头的第一接口与所述碳罐之间，所述第二管段连接在所述三通接头的第二接口与所述集液器总成之间，所述第三管段的第一端与所述三通接头的第三接口连接，所述第三管段的第二端连接在所述循环管的第一端。

可选地，所述第一管段的管径与所述第二管段的管径相同，所述第三管段的管径小于所述第一管段的管径，所述第三管段的管径与所述循环管的管径相同。

可选地，所述循环管的第一端上设置有用于控制所述加油口的负压的节流装置。

可选地，所述加油管包括硬管以及软管，所述硬管的第一端与所述软管的第一端连接，所述加油口设置在所述硬管的第二端，所述软管的第二端连接在所述燃油箱上。

可选地，所述硬管为金属硬管，所述软管为耐渗透的低渗透多层橡胶管，所述加油管还包括第一卡箍，所述硬管的第一端与所述软管的第一端通过所述第一卡箍连接。

可选地，所述燃油系统还包括防回流阀，所述燃油箱的侧壁上设置有第一通孔，所述防回流阀设置在所述第一通孔上，所述软管的第二端与所述防回流阀的第一端连接，所述防回流阀的第二端朝向所述燃油箱的内腔。

可选地，所述集液器总成包括集液器、压力传感器、第一连接管以及第二连接管，所述集液器上设置有第一连接口以及第二连接口，所述第一连接管连接在所述第一连接口与所述油泵之间，所述第二连接管连接在所述第二连接口与所述蒸汽管之间，所述压力传感器安装在所述第二连接管上。

可选地，所述燃油系统还包括重力阀，所述燃油箱的顶壁上设置有第二通孔，所述重力阀设置在所述第二通孔上；

所述集液器总成还包括第三连接管，所述集液器上还设置有第三连接口，所述第三连接管连接在所述第三连接口与所述重力阀之间。

可选地，所述燃油系统还包括加油盖，所述加油盖安装在所述加油管的第二端以打开或关闭所述加油口，所述加油盖上设置有带氟橡胶材料的密封圈以及单向阀。

可选地，所述燃油箱的侧壁上形成有绕所述燃油箱一圈的梯形夹口。

另一方面，本发明实施例还提供了一种车辆，其包括上述的燃油系统。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的燃油系统的示意图；

图2是本发明一实施例提供的燃油系统的剖面图；

图3是本发明一实施例提供的燃油系统的另一剖面图。

说明书中的附图标记如下：

1、燃油箱；11、梯形夹口；12、安装槽；13、第二通孔；14、第三通孔；15、环形凹槽；16、o型密封圈；17、金属卡盘；18、金属嵌环；

2、油泵；21、油泵本体；22、flvv阀；23、阳接头；

3、集液器总成；31、集液器；32、压力传感器；33、第一连接管；34、第二连接管；35、第三连接管；

4、蒸汽管；41、第一管段；42、第二管段；43、第三管段；44、三通接头；

5、循环管；

6、加油管；61、硬管；62、软管；63、第一卡箍；64、第二卡箍；

7、碳罐；71、吸附口；72、通大气口；

8、防回流阀；

9、重力阀；

10、加油盖。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的燃油系统，包括燃油箱1、油泵2、集液器总成3、蒸汽管4、循环管5、加油管6以及碳罐7，所述油泵2及所述集液器总成3安装在所述燃油箱1上，所述集液器总成3连接所述油泵2，所述加油管6的第一端连接在所述燃油箱1上，所述加油管6的第二端设置有加油口。

所述蒸汽管4连接在所述碳罐7与所述集液器总成3之间，所述循环管5的第一端连接在所述蒸汽管4上并与所述蒸汽管4连通，所述循环管5的第二端连接在所述加油管6的第二端上并与所述加油管6连通。

本发明实施例提供的燃油系统，通过连接在蒸汽管4与加油管6的第二端之间的循环管5，实现了燃油系统在加油过程中，燃油箱1内的油气可通过循环管5回流进入燃油箱1，避免了需要设计更大的碳罐7来吸附燃油箱1中排出的全部油气以控制加油过程的排放达到国六法规要求。同时降低了碳罐7的负荷，无需较大的碳罐7来应对排放要求，降低了国六车型的开发成本、重量以及布置需求的空间，可为国六车型的开发奠定基础。

在一实施例中，如图1所示，所述燃油箱1为多层塑料异形结构。所述燃油箱1的上表面开设第三通孔14以装配所述油泵2。所述燃油箱1还包括金属卡盘17以及金属嵌环18，所述油泵2通过所述燃油箱1上的第三通孔14装入燃油箱1内后，再通过金属卡盘17与金属嵌环18配合，将所述油泵2紧固装配于所述燃油箱1上，采用金属卡盘17和金属嵌环18紧固油泵2，能避免耐久后因装配力矩衰退而引起的碳氢化合物(hc)排放上升。

如图2所示，所述第三通孔14的周沿还设置有环形凹槽15，所述燃油箱1还包括装配在所述环形凹槽15内的o型密封圈16。所述油泵2通过在所述燃油箱1上的环形凹槽15装配o型密封圈16，实现油泵2的装配密封，同时降低通过油泵2的装配面的hc排放。所述油泵2为塑料结构。

在一实施例中，如图1及图2所示，所述油泵2包括油泵本体21以及溢出阀(flvv阀22)，所述油泵本体21通过所述第三通孔14安装在所述燃油箱1上，所述flvv阀22装配于油泵2的法兰上，避免在燃油箱1上额外开设用于焊接所述flvv阀22的通孔，从而进一步降低hc通过焊接面的渗透量。同时flvv阀22布置在油泵本体21上，可进一步降低国六燃油系统的成本。

在一实施例中，如图1所示，所述集液器总成3通过阴接头插接于所述油泵2的法兰上的阳接头23上，再通过阴接头与所述蒸汽管4上的阳接头快插连接。

在一实施例中，如图1及图2所示，所述燃油箱1上设置有用于安装所述集液器总成3的安装槽12，所述集液器总成3通过其底部的卡子安装于所述燃油箱1的安装槽12中。

在一实施例中，如图1所示，所述碳罐7的内部为双腔结构，所述碳罐7的壳体由低渗透的尼龙材料注塑而成，以阻隔hc通过壳体的渗透，所述碳罐7的内部填充柱状碳粉吸附油气，降低hc通过通大气口72的逸出。

在一实施例中，如图1所示，所述蒸汽管4包括第一管段41、第二管段42、第三管段43以及三通接头44，所述第一管段41连接在所述三通接头44的第一接口与所述碳罐7之间，所述第二管段42连接在所述三通接头44的第二接口与所述集液器总成3之间，所述第三管段43的第一端与所述三通接头44的第三接口连接，所述第三管段43的第二端连接在所述循环管5的第一端，从而实现所述蒸汽管4与所述集液器总成3、所述碳罐7及所述循环管5之间的连接。

所述蒸汽管4为多层尼龙管，且所述第一管段41、第二管段42及第三管段43的接头均为选型件。所述三通接头44与所述蒸汽管4的压接处设置有密封圈，以降低hc排放。

在一实施例中，如图1所示，所述第一管段41的管径与所述第二管段42的管径相同，所述第三管段43的管径小于所述第一管段41的管径，所述第三管段43的管径与所述循环管5的管径相同，以将所述第二管段42内的部分油气经所述第三管段43流至所述循环管5，再由所述加油管6回流至所述燃油箱1。

在一实施例中，所述第一管段41及所述第二管段42均为管径为16mm的尼龙管，所述第三管段43为管径为8mm的尼龙管，所述循环管5为外径8mm的金属管。

所述蒸汽管4通过三通接头44连接所述第一管段41、第二管段42及第三管段43，所述第三管段43的第二端通过阴接头与设置在所述循环管5的第一端的阳接头连接，所述第一管段41通过阴接头与所述碳罐7上的吸附口71连接，从而实现所述碳罐7吸附油气和加油过程的部分油气循环，降低碳罐7的负荷，避免了连接在所述燃油箱1与碳罐7之间的加油管6与循环管5需要两个独立的管路，造成成本和布置空间上升的问题。同时所述三通接头44的设计能节省管路长度成本、布置空间等。

在一实施例中，所述循环管5的第一端设置有用于控制所述加油口的负压的节流装置。优选地，所述节流装置为节流孔板或节流阀。在一实施例中，所述循环管5的第一端带有节流孔。

通过设计所述循环管5及匹配在其上的节流孔，实现了加油过程中，所述燃油箱1内油气可通过所述循环管5回流进入所述燃油箱1，避免了需要设计更大的碳罐7来吸附所述燃油箱1中排出的全部油气，以控制加油过程的排放达到法规要求。

在一实施例中，如图1所示，所述加油管6包括硬管61以及软管62，所述硬管61的第一端与所述软管62的第一端连接，所述加油口设置在所述硬管61的第二端，所述软管62的第二端连接在所述燃油箱1上。

所述硬管61为金属硬管，所述软管62为耐渗透的低渗透多层橡胶管。

在一实施例中，如图1所示，所述硬管61与所述循环管5之间通过焊接连接，以固定所述硬管61与循环管5。

在一实施例中，如图1所示，所述加油管6还包括第一卡箍63，所述硬管61的第一端与所述软管62的第一端通过所述第一卡箍63连接。所述第一卡箍63选用弹性补偿卡箍，以补偿调节所述软管62与所述硬管61之间的装配力矩，避免装配松脱造成hc泄露。

在一实施例中，如图1所示，所述燃油系统还包括防回流阀(icv阀)8，所述燃油箱1的侧壁上设置有第一通孔，所述防回流阀8设置在所述第一通孔上，所述软管62的第二端与所述防回流阀8的第一端连接，所述防回流阀8的第二端朝向所述燃油箱1的内腔。所述防回流阀8焊接在所述第一通孔内，所述防回流阀8为弹簧挡板结构单向阀，用于阻止所述燃油箱1内油液通过所述防回流阀8流入至所述硬管61内。

在一实施例中，如图1所示，所述加油管6还包括第二卡箍64，所述软管62与所述防回流阀8通过所述第二卡箍64连接。所述第二卡箍64选用弹性补偿卡箍，以补偿调节所述软管62与防回流阀8之间的装配力矩，避免装配松脱造成hc泄露。

在一实施例中，如图1所示，所述集液器总成3包括集液器31、压力传感器32、第一连接管33以及第二连接管34，所述集液器31上设置有第一连接口以及第二连接口，所述第一连接管33连接在所述第一连接口与所述油泵2之间，所述第二连接管34连接在所述第二连接口与所述蒸汽管4之间，所述压力传感器32安装在所述第二连接管34上。所述集液器31内部为迷宫结构，可使油液在其内部回流。所述压力传感器32用于检测所述燃油箱1内的蒸汽压力。

在一实施例中，如图1及图3所示，所述燃油系统还包括重力阀9，所述燃油箱1的顶壁上设置有第二通孔13，所述重力阀9设置在所述第二通孔13上。所述重力阀9焊接在所述第二通孔13内，以将所述重力阀9安装在所述燃油箱1上。

所述集液器总成3还包括第三连接管35，所述集液器31上还设置有第三连接口，所述第三连接管35连接在所述第三连接口与所述重力阀9之间。

在一实施例中，所述重力阀9及所述防回流阀8匀为2k阀，2k阀与所述燃油箱1焊接的焊接面的材料与所述燃油箱1的外层材料均为hdpe(highdensitypolyethylene，高密度聚乙烯)，2k阀上部为阻隔hc渗透的尼龙材料。

如图1所示实施例中，所述重力阀9设置有两个，所述燃油箱1大致呈矩形，其中一个所述重力阀9设置在所述燃油箱1的第一顶角处，另外一个所述重力阀9设置在所述燃油箱1上与所述第一顶角相对的第二顶角处，所述第三连接管35在连接两个所述重力阀9的同时与所述集液器31的第三连接口连接，以使流至两个所述重力阀9的油液均可流至所述集液器31内，并由所述集液器31回流至所述燃油箱1内。

在图未示出的其他实施例中，所述重力阀9也可设置为其他个数，如1个。

在一实施例中，如图1所示，所述第一连接管33通过阴接头插接于所述油泵2的法兰上的阳接头23上，所述第二连接管34通过阴接头与所述蒸汽管4上的阳接头快插连接，所述集液器31通过阳接头与所述第三连接管35的端部的阴接头快插连接。

在一实施例中，如图1及图3所示，所述燃油系统还包括加油盖10，所述加油盖10安装在所述加油管6的第二端以打开或关闭所述加油口。所述加油盖10为螺纹结构，通过螺纹拧紧与所述硬管61上的螺纹配合实现紧固，同时所述加油盖10上还设有带氟橡胶材料密封圈，以实现所述加油盖10与所述硬管61之间的密封，降低通过所述加油盖10装配处的hc排放。此外，所述加油盖10带单向阀，较国五正负压双向阀进一步降低排放。

在一实施例中，如图1及图3所示，所述燃油箱1的侧壁上形成有绕所述燃油箱1一圈的梯形夹口11。所述梯形夹口11可确保合模时所述燃油箱1的阻隔层间的间隙更小，降低通过所述梯形夹口11的hc渗透量。

本发明实施例提供的燃油系统的工作原理如下：

(1)加油过程

在加油过程中，所述燃油箱1内的油气通过所述flvv阀22流向所述集液器31，再通过与所述集液器31连接的蒸汽管4分流为两部分，一部分流经所述循环管5再经过加油管6随加油油液进入所述燃油箱1循环，另一部分流经碳罐7的吸附口71进入碳罐7内部被吸附，碳罐7内被吸附的油气分别通过发动机歧管或空气管处形成的负压脱附进入发动机再燃烧。

当加油量达到设定的额定容积时，所述flvv阀22的浮子上浮，关闭所述flvv阀22与集液器31之间的通路，所述燃油箱1内的压力急剧上升，所述燃油箱1内油液在压力作用下通过防回流阀8返回加油管6。当返回的油液触碰油枪的传感器孔，加油枪跳枪加油完成。

在加油过程中，通过所述循环管5返回的一定流量的油气，使所述加油管6的加油口部形成负压，抑制油气通过加油口挥发进入大气。同时，管径较小的所述硬管61在加油过程中形成液封，阻止了所述燃油箱1中油气通过所述加油管6返回大气污染环境，所述燃油箱1内的油气无法通过所述加油管6的加油口排向大气，而是进入碳罐7被吸附，从而有效控制加油过程中的hc排放。

(2)车辆行驶过程

在车辆行驶过程中，当所述燃油箱1内的压力未达到所述重力阀9的开启压力时，所述燃油箱1内的油气通过flvv阀22流经集液器31，再流经所述蒸汽管4的第二管段42及第一管段41，通过吸附口71被碳罐7吸附。当所述燃油箱1内压力达到所述重力阀9的开启压力时，所述燃油箱1内的油气还通过所述重力阀9流入集液器31，然后流入碳罐7被吸附。所述碳罐7的双腔内填充的柱状碳粉具有足够的能力吸附油气，避免了所述燃油箱1内油气直接进入大气，控制蒸发排放。

在车辆行驶过程中，所述燃油箱1晃动时，所述燃油箱1的内部油液通过所述重力阀9和flvv阀22流入集液器31，被集液器31收集。而因车辆晃动流入集液器31内的油液可以回流入所述燃油箱1内，避免了碳罐7内碳粉失效和obd(on-boarddiagnostics，车载诊断系统)诊断用压力传感器32误诊断。

为进一步降低hc通过焊接区域和连接处的泄露，本发明实施例提供的燃油系统采用了以下方式：通过所述燃油箱1上的第二通孔13焊接2k重力阀9、通过所述燃油箱1上的第一通孔焊接2k防回流阀8、加厚所述燃油箱1阻隔层比例、将加油盖10的材料升级为氟橡胶、将加油盖10改为单向阀、将软管62升级为低渗透橡胶软管62与硬管61之间通过弹性补偿卡箍连接、软管62与防回流阀8之间通过弹性补偿卡箍连接以及所述油泵2通过金属卡盘17安装。

本发明实施例提供的车辆，其包括上述的燃油系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。