用于燃油箱的通气阀组件及通气系统和燃油箱系统的制作方法

本实用新型涉及机动车辆的燃油系统领域，更具体地，涉及燃油系统中的通气系统。

背景技术：

现今，用于机动车辆的燃油箱通常特别设置有通气回路。该回路允许在低压的情况下(特别是为了补偿所消耗的液体体积)将空气引入到箱中或者允许在过压的情况下(特别是在过热的情况下)将箱中包含的气体排出。同时，为了满足日益严格的环境要求，该回路还需考虑必须被排放到大气中的气体的过滤。

为此，已知在通气回路中设置至少一个通气阀，其入口与燃油箱相连通，而出口一般连接到碳罐。碳罐中装有用来临时吸附燃油蒸汽的活性炭，以防止燃油蒸汽泄露到大气中造成环境污染。当机动车辆的燃烧发动机启动时，暂时存储在碳罐中燃油蒸汽会经由进气歧管进入到燃烧发动机中参与燃烧。此外，还必须尽量减少在正常操作中以及在加注期间携带入碳罐的液体燃油，以免浸透碳罐而使得对排放到大气中的气体的净化无效。该现象在本领域的行话中一般被称为LCO (Liquid Carry Over，液体携带)。

为此，需要在燃油箱的通气阀与碳罐之间的管路上设置集液器，该集液器能够从燃油蒸汽中分离并收集液体燃油，并将收集到的油液通过管路回流至油箱。现有技术中通常在通气管路中设置单独的集液器，不仅占用空间大，而且需要进行额外的管路连接，增加油箱装配的工艺流程并由此提高了成本。同时，由于集液器的回流管路的设计问题，很多情况下收集到的油液不能及时且充分地回流到油箱中，容易造成油液在集液器中的堆积。这样的堆积会增加集液器中收集到的油液逸出到碳罐中的风险，例如在机动车辆行驶途中突发的颠簸或碰撞等情况下。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型旨在提供一种集成在通气阀盖中的集液器。

为此，本实用新型提供了一种用于燃油箱的通气阀组件，包括阀体和固定在阀体上的阀盖，所述阀盖包括与阀体连通的蒸汽入口、与通气管线连通的蒸汽出口和用于将阀盖安装在燃油箱外壁的安装凸缘，所述通气阀组件的特征在于：所述阀盖还包括集液器和集液器上盖，所述集液器位于燃油箱之外且包括设置在蒸汽入口与蒸汽出口之间的挡板、与所述蒸汽入口连通的液体出口以及通向液体出口并向着液体出口倾斜的液体导流板。

由此，本实用新型为阀盖安装在燃油箱外壁上的这种通气阀提供了一种新型集液器。在现有技术中，这种阀组件的阀盖通常为一体模制的塑料件，其整体形状大致呈倒扣的扁盘且与阀体的截面大致相同，这种阀盖还带有与通气管线连通的接头和用于与阀体固定的卡扣。而根据本实用新型，在阀盖中直接集成集液器，不仅占用空间更小，而且无需在通气管路中另外设置单独的集液器和单独的回流管路，因而能够简化燃油箱装配的工艺和人力，降低成本。集液器的液体出口直接与蒸汽入口连通，并由此连通通气阀，使得液体燃油能够直接通过通气阀回流到燃油箱中，回流路径短，液体滞留于集液器之内的风险也得到降低。此外，由于集液器中在蒸汽入口与蒸汽出口之间设置了挡板，液体燃油不能直接从蒸汽入口流入蒸汽出口，由此降低了液体燃油流入通气管线的风险。

在本说明书中，通气阀泛指燃油箱系统中具有通气功能的阀门，然而这种或这些阀门也可以同时辅助燃油箱实现其它功能，例如预防填充过量、旁通或翻车安全等。根据本实用新型的具体实施例，所述通气阀选自：排气阀(VV)、加油限量排气阀(FLVV)、翻车阀(ROV)、集成了FLVV与ROV的组合阀(COMBO阀)。该通气阀的阀体基本位于燃油箱内部，阀盖固定在阀体上并包括安装凸缘。在向燃油箱安装该通气阀时，是通过燃油箱上壁的开口将阀体伸入燃油箱内部，然后将阀盖的安装凸缘安装在燃油箱外壁，从而将通气阀组件与燃油箱固定。

根据一种优选的实施方式，所述挡板设置为从集液器下表面向上延伸到接近集液器上盖的位置。这样，燃油液体很难越过挡板进入蒸气出口，而燃油蒸汽则可以从挡板与上盖之间的缝隙通过，从而进入蒸汽出口。

根据本实用新型的另一种实施方式，所述阀盖还包括连接到第二通气阀的第二蒸汽入口。在这种实施方式中，将从第二通气阀流出的气体也导入所述阀盖，利用所述阀盖集成的集液器对其实现气液分离，并使得分离后的蒸汽从所述阀盖的蒸汽出口流出，分离后的液体从所述阀盖的液体出口流出。换言之，可以将所述阀盖中的集液器作为通气回路整体的集液器，使其也为其它通气阀服务。集液器中的挡板设置为不仅位于蒸汽入口和蒸汽出口之间，还同时位于第二蒸汽入口与蒸汽出口之间，例如设置在紧邻蒸汽出口的气体上游。在另一种实施方式中，也可以在蒸汽出口与第二蒸汽入口之间设置第二挡板，第二挡板与第一挡板不同，优选地，所述第二挡板也设置为从集液器下表面向上延伸到接近集液器上盖的位置。

可选地，第二通气阀也选自：排气阀、加油限量排气阀、翻车阀、集成了加油限量排气阀与翻车阀的组合阀。一般来讲，通气阀与第二通气阀不同。选择哪种阀来实现本实用新型的通气阀组件，取决于燃油箱的整体布置。

根据一种优选的实施方式，所述集液器还包括设置在液体导流板上的第三挡板，其设置为向着液体出口倾斜以引导液体流向液体出口。第三挡板的作用之一是挡住液体燃油使其不能向着气体流通方向的下游通过，作用之二是帮助部分燃油蒸汽冷凝，作用之三是引导液体流向液体出口。所谓“向着液体出口倾斜”是指第三挡板不与导流板的坡度方向垂直，即不是设置在导流板上的横向板，这样既能够阻止液体通过，又能够引导液体沿着导流板的坡度方向流向液体出口。

根据一种具体的实施方式，所述第三挡板包括至少两个子挡板，它们彼此错开布置，并且都设置为向着液体出口倾斜。优选地，子挡板整体能够覆盖导流板的整个宽度，由此可以阻止液体燃油在导流板的整个宽度上通过。子挡板彼此错开地布置，使得每个子挡板并不占据导流板的整个宽度，为液体的回流留出空隙。

根据本实用新型的一种实施方式，阀盖通过焊接安装在燃油箱上壁的外表面，所述安装凸缘是焊接凸缘。由于燃油箱通常是多层塑料制成的，焊接是一种常用的固定阀盖的方式。但是也可以考虑粘接、卡扣或其它机械方式连接。

本实用新型还涉及一种燃油箱的通气系统，其包括如上所述的通气阀组件、通气管线和碳罐。根据一种具体的实施方式，通气系统还包括第二通气阀，其与所述通气阀组件的阀盖连通。

本实用新型还涉及一种燃油箱系统，其包括如上所述的通气系统。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型作进一步的详细说明。本领域技术人员容易理解的是，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。为了说明的目的，这些图并非完全按比例绘制。

图1示意性地示出了根据本实用新型一个具体实施例的通气阀组件的轮廓图；

图2是图1所示通气阀组件的立体俯视图，其中集液器上盖未示出；

图3是根据本实用新型另一具体实施例的通气阀组件的立体俯视图，其中集液器上盖未示出；

图4是图3所示的阀组件所应用的燃油箱系统。

具体实施方式

应当理解，下述实施例仅仅是为了更加清楚地描述本实用新型的技术方案，而不对本实用新型的保护范围构成任何限制性。

在本说明书中，“上”、“顶”、“下”、“底”都是参照燃油箱安装在机动车上之后的正常工作位置定义的。

图1和图2示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的通气阀组件10，其包括阀体12，以及通过连接部52固定到阀体12上的阀盖14。阀盖14包括用于将通气阀组件10安装在燃油箱外壁的安装凸缘20和与下游的通气管线连通的蒸汽出口18。在本实用新型中，通气阀组件10组装好之后，阀体12通过油箱壁上的开口插入油箱内部，而阀盖14通过安装凸缘20安装在油箱壁的外侧，由此将通气阀组件10固定在燃油箱上。在本实施例中，安装凸缘20通过焊接安装到油箱壁，但是也可以采用其它常用的安装方式。

在图1中还可见呈平板状的集液器上盖24和呈斜坡状的导流板 34，二者所限定的集液器22由此具有大致呈扁长方盒状的外廓并具有斜坡状下表面，这种形状是节省空间的。但是可以理解，扁盒状的集液器22仅仅是本实用新型的一种实施方式，本领域的技术人员可以根据本实用新型的教导和实际需要将集液器设计成其它任何形状，例如扁圆柱体的形状并具有斜坡状下表面，以适应机动车辆中油箱安装所在的狭小空间的限制。

在本实施例中，阀盖14集成了集液器22的结构，集液器上盖 24可以通过粘接或焊接固定并覆盖在集液器22上。集液器22由此也位于燃油箱外部。

图2更详细地示出了集液器22的结构。如图2所示，阀盖14包括与阀体12连通的蒸汽入口16，集液器22包括设置在蒸汽入口16 与蒸汽出口18之间的挡板30、与所述蒸汽入口16连通的液体出口 32以及通向液体出口32并向着液体出口32倾斜的液体导流板34。在本实施例中，所述阀体12包括加油限位通气组合阀，行业内一般称为CFLVV，其集成了FLVV与ROV的功能。由于CFLVV在一些情况下无法完全阻止油箱中的液体燃油通过其流出，因而阀盖14的蒸汽入口16可能有液体燃油流入。为了阻止这部分液体燃油直接从阀盖14的蒸汽出口18流出，在蒸汽入口16与蒸汽出口18之间设置了挡板30。如图2所示，挡板30从集液器22的下表面突出并向上延伸到接近集液器上盖(未示出)的位置。在本实施例中，挡板30 还包括位于蒸汽入口16正上方并几乎覆盖蒸汽入口16的平板部分 31。由此，能够保证即使液体燃油从蒸汽入口16垂直喷射出来，也不能够越过挡板30而直接进入蒸汽出口18。

可以理解，设置了挡板30之后，液体燃油无法直接向蒸汽出口 18流动，而是必须沿图2中箭头O所示的方向流向导流板34。而导流板34是向着液体出口32倾斜的，即液体出口32位于更低的位置，因而液体燃油将在导流板34的引导下沿箭头F所示的方向流向液体出口32。在本实施例中，液体出口32与蒸汽入口16重合，但是二者也可以不重合而仅连通。

从图2中还可见，集液器22还包括设置在导流板34上的第三挡板26，其包括若干个子挡板28。子挡板28在导流板34的横向方向上彼此错开地布置，每个子挡板28的宽度均小于导流板34的宽度，但优选地它们整体的宽度覆盖整个导流板34的宽度，以尽量阻挡液体燃油。这些子挡板28分别向着液体出口32倾斜，即它们不与导流板34的坡度方向(亦即液体流方向F)垂直，换言之，第三挡板26 不是横向设置在导流板34上的，这样既能够阻止液体通过，又能够引导液体沿着导流板34的坡度方向F流向液体出口32。

下面参考图3和图4介绍根据本实用新型另一实施例的通气阀组件和包括通气系统的燃油箱系统。

如图4所示，燃油箱系统1包括燃油箱2、加注管4和通气系统。通气系统包括固定在燃油箱上壁的通气阀组件10和第二通气阀38，通气管线9和碳罐3。通气阀组件10包括插入燃油箱内部的阀体12 和位于燃油箱外部的阀盖14，阀盖14集成了集液器结构。与第一实施例中不同的是，阀盖14还包括第二蒸汽入口40，通过连接管线将第二通气阀38的蒸汽出口连接到阀盖14的第二蒸汽入口40。来自第二通气阀38和通气阀组件10的阀体12的燃油液体都在集液器22 中被分离和收集、并直接通过集液器22的液体出口32回流到油箱2，而燃油蒸汽则从阀盖14的蒸汽出口18流向通气管线9。通气管线9 中设有三通6，以允许燃油蒸汽要么通过回流管线5通往加注管4，要么通向碳罐3。碳罐3则分别具有通往大气7的出口和通往内燃发动机8的出口。

图3更为详细地示出了根据本实施例的通气阀组件10的内部结构。在下面的说明中，与第一实施例相同或相似的部分不再赘述。如图3所示，阀盖14包含与之一体成型的集液器22，集液器22包括位于蒸汽入口16与蒸汽出口18之间的挡板30。在本实施例中，挡板30是位于蒸汽出口18附近的V字型挡板，其设置为在集液器22 的下表面上围住蒸汽出口18，并向上延伸到接近集液器上盖的位置，使得燃油液体不能够通过，而燃油蒸汽则可以通过挡板30与集液器上盖之间的缝隙通过并进入蒸汽出口。由于挡板30位于紧邻蒸汽出口18的位置，它不仅位于蒸汽出口16与蒸汽出口18之间，也位于连接第二通气阀38的第二蒸汽入口40与蒸汽出口18之间。与图2 所示实施例不同，在本实施例中，蒸汽出口18和蒸汽入口16分别位于导流板34的两端。

在图3所示的实施例中，集液器22还包括设置在蒸汽出口18与第二蒸汽入口40之间的第二挡板42。在这里，由于第二通气阀38 是翻车阀，从该阀流出大量燃油液体的概率较低，因而第二挡板42 与集液器22的侧壁共同围成了一个小型的液体存储室。而如果第二通气阀38是更有可能流出大量燃油液体的阀，也可以在第二蒸汽入口40到集液器的液体出口32之间设置第二液体通道，使得从第二通气阀38流出的燃油液体也通过液体出口32回流到燃油箱2之中。

此外，图3还示出了第三挡板的子挡板28的另一种布置方式。如图所示，设置在导流板34上的第三挡板包括两个长条状的子挡板 28，它们分别向液体出口32倾斜，并且在导流板34的横向上彼此错开地布置，以覆盖导流板34的整个宽度。

根据本实用新型，在阀盖中直接集成集液器，不仅占用空间更小，而且无需在通气管路中另外设置单独的集液器和单独的回流管路，因而能够简化燃油箱装配的工艺和人力，降低成本。集液器的液体出口直接与蒸汽入口连通，并由此连通通气阀，使得液体燃油能够直接通过通气阀回流到燃油箱中，回流路径短，液体滞留于集液器之内的风险也得到降低。此外，由于集液器中在蒸汽入口与蒸汽出口之间设置了挡板，液体燃油不能直接从蒸汽入口流入蒸汽出口，由此降低了液体燃油流入通气管线的风险。

应当理解，集液器可以连接的阀门的数量并不是固定，而是可以根据实际的需要灵活的设置。

根据本实用新型的油箱组件的组装步骤如下：

首先，将集成了集液器的阀盖与阀体固定，形成通气阀组件；

然后，将通气阀组件从燃油箱的上壁的开口插入燃油箱，通过阀盖的安装凸缘将其固定在燃油箱上壁外侧，例如通过焊接；

最后，将阀盖上的各接口与相应管线连接(包括将蒸汽出口与通气管线连接，以及将第二蒸汽入口与其上游的连接管线连接等)，以完成通气系统的连接。

这样的组装方式简单便捷，可以在生产流水线上自动化完成，确保质量的同时提高生产效率。

附图和以上说明描述了本实用新型的非限制性特定实施例。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解上述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于上述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。