专利名称：用于燃油系统的添加剂容器以及制造该容器的方法
技术领域：
本发明涉及用于燃油系统的添加剂容器。
背景技术：
出于加强环境保护的愿望，已使世界上许多地区的国家和国际管理机构在许多领域，尤其是在汽车运输领域，都制定了更严格的规章制度(限制)。在车辆是由消耗柴油的内燃机驱动的情况下，最近的标准大大地限制了排放到大气中的固体微粒的允许量。由压燃式发动机驱动的车辆的汽车制造商对于这个问题已经提供了一种解决办法给这些车辆装配上(柴油)微粒滤清器，其设置在用于将燃烧的气态产物排放到大气的排气管中。为了使这些微粒滤清器的过滤能力再生，必须每隔一定时间烧掉部分堵塞过滤器的微粒。
为了能够使微粒滤清器再生的定期循环自动化，必须找出降低这些微粒的燃烧温度的方式(手段)，以便通过适当和临时调节发动机本身的燃烧参数，使这些微粒的燃烧温度能够适合于在排放气体中可以获得的最高温度。已经认识到，必须使用一定量的化学燃烧添加剂，以使固体微粒的燃烧温度的降低可以在一定的温度水平发生在排放气体中，该温度水平适合于发动机燃烧并适合于完全消除微粒。
已经设计了与燃油箱相比体积较小的液体添加剂容器，以便将其安装在柴油发动机车辆的燃油箱上或其附近。这样的添加剂容器需要装配适宜的复合接口，用于与燃油箱连通。这种接口经常难以满足正在实施中的各种法规所要求的抗振性、抗压碎性和耐火性标准。
此外，容纳在添加剂容器中的液体添加剂的最大量通常并不满足在车辆的寿命期间催化燃烧所放出的微粒的需要。因此，通常需要对添加剂容器加注若干次，这通常是由专业技师在维修车辆时进行。这些加注操作通常提出了另外的清洁度和工效学(或人机工程学)的问题，并且还存在容器是否可靠地装满了正确容量的添加剂的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供用于燃油系统的添加剂容器，其减少或消除与目前的添加剂容器结构有关的问题，尤其是工效学、清洁度和加注可靠性问题。
针对此目的，本发明涉及一种用于燃油系统的添加剂容器，其包括密封式塑料壳体(外壳)，从而该添加剂容器与用于加注主油箱的管道相伴随。
术语“添加剂容器”应理解为是指一种容器，其能够为固定或车载系统、尤其是用于在机动车上的燃油储存和输送液体添加剂。术语“机动车”应理解为是指轿车、卡车和摩托车。
容纳在该容器中的添加剂是一种溶解于烃溶剂的催化剂的组合物，用于低温燃烧在压燃式发动机中由重质烃的不完全燃烧所产生的固体炭颗粒。术语“重质烃”应理解为是指在常温下为液态或糊状的燃油，其分子含有9个以上的碳原子。这样的重质烃的一个实例是称作瓦斯油或柴油的石油馏分，其可以用于柴油发动机。
适用的液态添加剂的实例是在烃溶液中的铁盐和铈盐。
根据本发明，该添加剂容器是用于燃油系统的，也就是说加入到车辆或加入到固定装置的任何装置中，其主要功能是储存、纯化、测量或输送用于供给热力发动机的燃油。它包括至少一个燃油箱和用于向发动机供给燃油的管路。
根据本发明，添加剂容器是一种密封式壳体。术语“密封式壳体”应理解为是指空心体，该空心体具有各种形状，通常相对于外部密封并可以装配有各种内部或外部附件或其它穿过该壳体壁的附件，如阀门、输送管、液体/蒸气分离器以及通气腔。
根据本发明，该添加剂容器是用塑料制成的。术语“塑料”应理解为是指任何包括至少一种合成树脂聚合物的材料。
所有类型的塑料都可以是适宜的。非常适宜的塑料属于热塑性塑料。
术语“热塑性塑料”应理解为是指任何热塑性聚合物，其包括热塑性弹性体、以及其混合物。术语“聚合物”应理解为是指均聚物和共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。这样的共聚物的非限定性实例是无规共聚物、线性嵌段共聚物、其它嵌段共聚物以及接枝共聚物。
熔点低于分解温度的任何类型的热塑性聚合物或共聚物都是适宜的。熔程为至少10℃的热塑性塑料特别适宜。这样的材料的实例包括那些分子量呈现多分散性的材料。
尤其是，可以使用聚烯烃、聚乙烯卤化物、热塑性聚酯、聚酮、聚酰胺以及其共聚物。也可以使用聚合物或共聚物的混合物，以及聚合材料与无机、有机和/或天然填料的混合物，例如但不限于碳、盐和其它无机衍生物、天然纤维、玻璃纤维和聚合物纤维。还可以使用由粘结在一起的堆积层组成的多层结构，其包括至少一种上述聚合物或共聚物。
聚乙烯卤化物和聚烯烃通常是优选的。
经常采用的聚合物是聚乙烯。用高密度聚乙烯(HDPE)已经获得了极好的结果。
根据本发明，该添加剂容器与用于加注燃油箱的管道相伴随。燃油箱加注管(注油管)通常是单层或多层塑料管道，其将燃油箱连接到位于通常比燃油箱水平面更高的部位，并经过该管道可以对燃油箱进行加油。术语“相伴随”应理解为是指“固定到”或“经过一个或多个管路连接到”。
可以通过至少一种用于将添加剂容器和燃油箱加注管连接起来的机械固定方式来进行该固定。这样的非限定性固定方式的实例是焊接、螺栓连接、用带捆扎(捆带条)、粘接、夹持紧固和法兰(凸缘)固定。焊接和法兰固定已经给出了良好的结果。如果添加剂容器被固定在加注管上，那么它通常位于主油箱体积之外的地方，也就是说它构成了与燃油箱分离的容器，而仅通过一个或多个管路将添加剂容器连接到燃油箱上。
经过一个或多个管路的连接是这样的，使得可以经过主油箱加注头对该添加剂容器进行加注。
根据本发明的第一具体实施方式
，该添加剂容器可以代替安装在主油箱加注管顶部的通气腔。这样的通气腔经常在燃油系统中被找到，并可以安装在加注管的顶部。其目的通常是在对燃油箱进行加注时随气体漏出的任何液体燃料夹带物进行分离、保留并返回到燃油箱中。在本具体实施方式
中，通气腔被移到靠近燃油箱的另一个部位。它也可以被省略，并且其功能可以通过在燃油箱上附加特定阀门来提供，该特定阀门实现相同的功能捕获从燃油箱漏出的气流中的任何液体燃料夹带物。
在根据本发明的添加剂容器的第二具体实施方式
中，该容器可以靠近安装在主油箱加注管顶部的通气腔的旁边进行放置。通常，在此具体实施方式
中，用于将通气腔固定到管道上的方式类似于那些用于将添加剂容器固定到管道上的方式。也可以增加另外的将添加剂容器固定到通气腔上的方式，以便增强加注管管道/添加剂容器/通气腔组装。
在根据本发明的添加剂容器的第三具体实施方式
中，此容器可以被设置在车辆的任何部分(例如，在主油箱中或在主油箱上)，但它一方面经过至少一个管路连接于加注头，其中该管路的形状和大小与环境的几何形状以及与所希望的流动速率相适应，另一方面，它经过另一个管路连接于主油箱。
在添加剂容器的上述三个具体实施方式
中，可以有利地存在用于本添加剂容器的添加剂加注管路和通气管路，两个管路终止于一装置，该装置被装配在主油箱加注管的顶部，并靠在用于燃油输出喷嘴的导孔的旁边。在这两个管路末端的共用塞子也可以在加注此添加剂容器期间之外的时间确保相对较好地对它们进行密封。
在根据本发明的添加剂容器的这个有利的具体实施方式
中，添加剂容器的通气管路在其顶部可以装配用于在经过加注管路注满添加剂的操作结束时在视觉上向操作者指示存在过加注状态的装置。
这些装置可以由，例如设置在通气管路中的浮子组成，每当添加剂容器注满添加剂并具有溢出此管路的危险时，该浮子总是升高到此管路的上口。
此外，如果使用者(即对添加剂容器进行加注的人)可以看到添加剂容器，那么所述容器可以是透明的或半透明的和/或包括一种水平计(液位尺)系统。
在上述添加剂容器的一种或其它各种具体实施方式
中，后者可以有利地与计量装置相联系，该计量装置的出口与主油箱连通。这样的装置可以由各种本身已熟知的测量系统组成。这样的系统的非限定性实例是电磁阀，其打开和关闭由车辆的发动机管理计算机加以控制，其被插在一导管中，该导管离开主油箱的底部并允许一定量的待计量添加剂在重力作用下自然流动；或是计量泵，其由相同计算机控制的电动机来启动，该计量泵将添加剂流输出到位于主油箱的一个箱壁上的喷油器。优选地，该测量系统由注油泵组成，如在本申请人的专利申请FR 0320880.8中所描述的注油泵，并且将该申请的内容以引用方式结合于本申请中作为参考。
该测量系统可以直接定位在添加剂容器上，优选在其下部，或测量系统可以固定在辅助支撑板(其被固定在容器上)上，或者固定在用来向发动机供给所述燃油的燃油系统的任何其它部件上，以及通过夹持紧固、焊接或粘接到该(容器)本体来达到此目的。例如，这种固定操作可以在加注管的体积之下、在较高位置(靠近顶部)的管道壁上、在容器的壁上或在燃油汲出组件中进行。
最后，根据本发明的添加剂容器优选装配有至少两个管路，一个用于加注，另一个用于通气，而后者优选装配有压力/负压安全(保险)系统。此系统的作用尤其是在加注期间抽出容器中存在的空气(压力安全)，以及用空气来代替在车辆操作期间逐渐消耗的添加剂容积(负压安全)。有利地，此系统包括一阀门，其仅在给定压力阈值以上(例如大于120毫巴)打开，以便防止任何添加剂泄漏以及液体、灰尘等的不希望的进入。
本发明还涉及制造用于燃油系统的添加剂容器的方法，该容器用塑料制成，其中，在第一步骤中，利用选自型坯的挤出吹塑技术和壳体的注射焊接技术，首先模塑封闭的塑料壳体，然后在第二步骤中，将该壳体组装或连接到主油箱注油管上。
在此方法中，使用的术语和那些在前用于描述添加剂容器的术语具有相同的含义。
在根据本发明的方法的有利的并且是优选的实施形式中，第一步骤通过型坯的注射吹塑成形来进行，其也用来与添加剂容器同时制备主油箱加注管，以及第二步骤通过如下进行直接在脱模时使塑料连接起来，并且不需要另外的装置用来将该添加剂容器固定到主油箱加注管上。其结果是显著降低了复杂性以及注油管/添加剂容器的组装成本。此外，组件的坚固性和强度从而得到改善，并且没有影响燃油系统的点火性能。
可替换地，并基于相同的原理，添加剂容器可以被制成具有燃油系统的任何其它部分，例如具有主油箱的壁的单件。
根据本发明的方法的可替换实施形式包括在第一步骤中，在分开的模具中吹塑成形塑料型坯，以便制备添加剂容器；以及在第二步骤中，如上所述，将在第一步骤中制成的容器组装或连接到主油箱注油管上。
最后，可替换地，也可以首先在第一步骤中，在注射模塑模具中注射模塑两个中空的塑料部件，以便获得两个壳体，然后将两个壳体焊接在一起以形成添加剂容器，然后在第二步骤中，如上所述，将在第一步骤中制成的容器组装或连接到主油箱注油管上。
具体实施例方式
以下给出的附图是用于说明本发明，而不是用来限制本发明的范围。
图1至图3示出了用于燃油系统的HDPE添加剂容器1/注油管2组件的主视图(图1)、后视图(图2)以及侧视图(图3)。在管道2顶部的装置3显露出油箱盖4，其关闭用于引导输出喷嘴的孔(未示出)。还区分开用于添加剂容器1的加注管路5和通气管路6，这些管路形成在管道顶部的装置3中。在图1中可以看到双火花塞7，其被除去以便暴露管路5和6的孔口。
图4和图5中的附图是添加剂再加注容器11，其使得可以容易并清洁地向根据本发明的添加剂容器加注。该容器11用挠性(柔性)塑料制成，并且它们容纳正确计量的液体添加剂的容积，该液体添加剂的容积对应于添加剂容器的精确容积。
在图4中，设计用来拧到添加剂容器1的加注管路5的顶部上的联接器(管接头)10允许连接软管12，并在软管的另一端连接于再加注容器11。
在图5中，同样拧到添加剂容器1的加注管路5的顶部上的联接器(管接头)13被直接固定在添加剂再加注容器11的顶部。通过简单挤压柔性再加注容器11的壁，负责维修车辆的技师可以容易并清洁地将再加注容器中的添加剂内容物输送到添加剂容器中。
权利要求
1.一种用于燃油系统的添加剂容器，包括密封式塑料壳体，其特征在于，所述添加剂容器与用于主油箱的加注管相连。
2.根据前述权利要求所述的添加剂容器，其特征在于，所述添加剂容器代替安装在所述主油箱加注管顶部的通气腔。
3.根据权利要求1所述的添加剂容器，其特征在于，所述添加剂容器靠近安装在所述主油箱加注管顶部的通气腔旁边进行设置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的添加剂容器，其特征在于，所述添加剂容器的添加剂加注管路和通气管路终止于一装置，所述装置被装配在所述主油箱加注管的顶部，并位于用于燃油输出喷嘴的导孔的旁边。
5.根据前述权利要求所述的容器，其特征在于，所述添加剂容器的通气管路，在其顶部可以装配用于在通过所述加注管路注满添加剂的操作结束时在视觉上向操作者指示存在过加注状态的装置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的容器，其特征在于，所述容器是透明的或半透明的和/或包括一种液位计系统。
7.根据前述权利要求中任一项所述的添加剂容器，其特征在于，装配有添加剂计量装置，所述计量装置的出口与所述主油箱连通。
8.根据前述权利要求中任一项所述的添加剂容器，其特征在于，装配有压力/负压安全系统。
9.一种制造用于燃油系统的添加剂容器的方法，所述添加剂容器用塑料制成，其特征在于，在第一步骤中，利用选自型坯的挤出吹塑成形和壳体的注射焊接的技术，首先模塑封闭的塑料壳体，然后在第二步骤中，将所述壳体组装或连接到主油箱加注管上。
10.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，第一步骤通过型坯的注射吹塑成形来进行，所述型坯也用来与所述添加剂容器同时制备所述主油箱加注管，以及第二步骤通过如下进行直接在脱模时使所述塑料连接起来，并且不需要另外的装置用来将所述添加剂容器固定到所述主油箱加注管上。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述添加剂容器被制成具有所述主油箱的壁的单件。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一步骤是在分开的模具中吹塑成形塑料型坯以便制备所述添加剂容器，所述第二步骤是利用选自焊接和借助于夹具或法兰的机械固定技术将在所述第一步骤中制备的所述容器组装到所述主油箱加注管上。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一步骤是在注射模塑模具中首先注射模塑两个中空的塑料部件，以便获得两个壳体，然后将所述两个壳体焊接在一起以形成添加剂容器，并且所述第二步骤是利用选自焊接和借助于夹具或法兰的机械固定技术将在所述第一步骤中制备的所述容器组装到所述主油箱加注管上。
全文摘要
本发明涉及一种用于燃油系统的添加剂容器，包括与主油箱加注管相连的密封式塑料壳体。本发明还涉及用于制造这样的容器的方法，该方法包括两个步骤其中，首先由塑性材料模塑密封式塑料壳体；然后将该壳体组装或连接到主油箱的加注管上。
文档编号B60K15/04GK1809478SQ200480017099
公开日2006年7月26日 申请日期2004年4月29日 优先权日2003年4月30日
发明者蒂埃里·康珀农, 奥利维耶·孔斯特曼 申请人:因勒纪汽车系统研究公司