一种碳罐及车辆的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种碳罐及车辆。

背景技术：

随着国家法规升级，供油系统要实现orvr(车载加油蒸气回收)，加油产生的蒸气由活性碳罐吸收。随着要求逐渐变严格，在传统的基础上要达到要求，需要将碳罐体积加大。而碳罐体积变大则会影响整车的安装体积。另外，为了保证加油顺畅性，通气阻力相对需要降低。传统碳罐处理：为满足新的排放要求，目前的碳罐采用bax1500或bax1100以及组合，容积相对以往提高约2倍。且现有的碳罐为两腔设计，中间用隔板分开，为保证油气吸附充分，碳罐吸附路径希望足够长，但过长吸附路径导致碳罐阻力加大，不利于加油，脱附时也不充分。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种在不改变现有的碳罐体积的情况下增加安管的吸附路径，从而解决体积太大不利于安装分布的问题。

本发明的一个目的是要解决现有碳罐吸附效率不够的问题。

本发明的里一个目的是提供一种包括有该碳罐的车辆。

特别地，本发明提供了一种碳罐，包括碳罐本体，所述碳罐本体为空心壳体，且包括利用竖向放置的第一隔板间隔出来的两个沿水平方向并排设置且相互连通的腔室，每一所述腔室内均横向放置有至少一个第二隔板以将该腔室间隔成为多个容纳空间，每一所述第二隔板均具有用于连通相邻地处于该第二隔板上下两侧的两个所述容纳空间的气流通道。

可选地，每个所述第二隔板的内部均中空，以形成中空腔；

每个所述第二隔板的所述气流通道均包括形成在该第二隔板内部的所述中空腔以及分布在该第二隔板的上壁和下壁并与该第二隔板的中空腔相连通的多个通孔，以使得相邻地处于该第二隔板上下两侧的两个所述容纳空间通过所述通孔与所述中空腔相连通。

可选地，每一所述第二隔板均为具有均匀厚度的实心板状；

每一所述第二隔板的所述气流通道均包括沿竖向贯穿该第二隔板的多个通孔，以使相邻地处于该第二隔板上下两侧的两个所述容纳空间通过所述通孔相连通。

可选地，所述碳罐本体被所述第一隔板间隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室的每个所述容纳空间内均填充有碳粉。

可选地，所述壳体内的底部还设置有平行所述壳体底壁的海绵层和用于支撑所述海绵层的底板，所述第一腔室与所述第二腔室内的气体通过海绵层相互流通。

可选地，所述底板与所述壳体的底部之间设置有缓冲机构。

可选地，所述缓冲机构为多个弹簧。

可选地，所述壳体的所述第一腔室上方具有第一盖体，所述第一盖体上设置有与大气连通的第一通气口。

可选地，所述壳体的所述第二腔室上方具有第二盖体，所述第二盖体上设置有连接发动机的第二通气口和连接油箱的第三通气口。

特别地，本发明还提供一种车辆，该车辆包括上面所述的碳罐。

本发明中碳罐为双腔碳罐，而每一个腔室内又设置第二隔板将腔室分隔，在碳罐的尺寸不变的情况下，由于进入到碳罐内部的油蒸汽不仅要经过腔体内的碳粉，还要穿过第二隔板的通孔，其相比没有隔板的碳罐来说，间接的增加了碳罐的长径比，在不改变碳罐的尺寸同时使油蒸汽的吸附路径变长，保证油蒸汽被充分的吸收，降低蒸汽的排放值。

本发明的第二隔板为具有气流通道，甚至内部具有空腔，在吸附和脱附时对于气流的阻力不会明显加大，且第二隔板有利于第二隔板附近碳氢脱附，脱附效率相对提高，增加碳粉利用率，同样减小蒸发排放。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的碳罐的立体图；

图2是根据本发明一个实施例的碳罐的剖视图；

图3是根据本发明一个实施例的碳罐的第二隔板的立体图；

图4是根据本发明一个实施例的碳罐的第二隔板的剖视图；

图5是根据本发明另一个实施例的碳罐的第二隔板的立体图；

图6是根据本发明另一个实施例的碳罐的第二隔板的剖视图；

图7是现有的碳罐中未放入第二隔板时的吸附饱和区的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的碳罐在吸附时的吸附饱和区的示意图；

图9是根据本发明一个实施例的碳罐在脱附时的脱附快速区的示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的碳罐100的示意性立体图，图2是根据本发明一个实施例的碳罐100的剖视图。具体地如图1所示，本实施例的碳罐100可以包括碳罐本体10。该碳罐本体10为空心壳体，可以包括利用竖向放置的第一隔板20间隔出来的两个沿水平方向并排设置且相互连通的腔室，每一腔室内均横向放置有至少一个第二隔板30以将该腔室间隔成为多个容纳空间，每一第二隔板30均具有用于连通相邻地处于该第二隔板30上下两侧的两个所述容纳空间的气流通道。

图3是根据本发明一个实施例的碳罐100的第二隔板30的立体图；图4是根据本发明一个实施例的碳罐100的第二隔板30的剖视图。作为一个具体地实施例，本实施例的每一第二隔板30均为具有均匀厚度的实心板状，而通孔31则直接纵向贯穿该第二隔板30。每一所述第二隔板30的所述气流通道均包括沿竖向贯穿该第二隔板30的多个通孔31，以使相邻地处于该第二隔板30上下两侧的两个所述容纳空间通过所述通孔相连通。

具体地，如图2所示，每一第二隔板30处具有并排设置的多个通孔31，每一通孔31均纵向贯穿整个第二隔板30，用于使同一腔室的不同容纳空间相互连通。通孔31为圆柱体形、立方体形、六棱柱形等形状，且优选为均匀的分布在第二隔板30处。第二隔板30可以为塑料网状结构。由于第二隔板30中间设置的是通孔31，因此在油蒸汽通过第二隔板30时不会加大阻力，第二隔板30的内部还能让脱附横截面加大，有利于腔体内壁附近碳氢脱附，脱附效率相对提高，增加碳粉40利用率，同样减小蒸发排放。

图5是根据本发明另一个实施例的碳罐100的第二隔板30的立体图；图6是根据本发明另一个实施例的碳罐100的第二隔板30的剖视图。作为一个具体地实施例，每一第二隔板30的内部为中空，以形成中空腔32的腔体。每个第二隔板30的气流通道均包括形成在该第二隔板30内部的中空腔32以及分布在该第二隔板30的上壁和下壁并与该第二隔板30的中空腔32相连通的多个通孔31，以使得相邻地处于该第二隔板30上下两侧的两个容纳空间通过该通孔31与中空腔32相连通。该多个通孔31为圆柱体形、立方体形、六棱柱形等形状，且均匀的分布在第二隔板30的上壁和下壁处。

具体地，不管第二隔板30是具有中空腔32的空心结构还是具有一定厚度的实心板状，其均根据碳罐100的尺寸和需要进行设计。碳罐100的尺寸越大，其中放置的第二隔板30的数量越多。且最好将腔体分隔成为体积相同的容纳空间。本实施例中，均以每一腔室内设置一个第二隔板30为例。该第二隔板30设置在每一对应腔室的正中间位置。第二隔板30为具有气流通道，甚至内部具有空腔，在吸附和脱附时对于气流的阻力不会明显加大，且第二隔板30的设置有利于第二隔板30附近碳氢脱附，脱附效率相对提高，增加碳粉40利用率，同样减小蒸发排放。

本实施例中，碳罐100为双腔碳罐，而每一个腔室内又设置第二隔板30将腔室分隔，在碳罐100的尺寸不变的情况下，由于进入到碳罐100内部的油蒸汽不仅要经过腔体内的碳粉40，还要穿过第二隔板30的通孔31，其相比没有隔板的碳罐100来说，间接的增加了碳罐100的长径比，吸附路径变长，保证油蒸汽被充分的吸收，降低蒸汽的排放值。

作为一个具体地实施例，如图2所示，碳罐本体10的内部空间直接被第一隔板20间隔成第一腔室11和第二腔室12，第一腔室与第二腔室12的容纳空间内均填充有碳粉40。当然，第一腔室11与第二腔室12之间具有可以流通的通道。

作为另一个具体地实施例，碳罐本体10的内部空间的底部还设置有平行壳体底部的海绵层50和底板60，隔板与海绵层50和底板60共同形成第一腔室11与第二腔室12。第一腔室11与第二腔室12内的气体通过海绵层50相互流通。也就是碳罐本体10的内部首先被海绵层50与底板60间隔为上下两个空间，再利用第一隔板20将上部空间间隔成为左右两个腔室。而每一个腔室又通过第二隔板30将其间隔成为不同的容纳空间，每一容纳空间内部均填充满碳粉40。为了保证第一腔室11与第二腔室12之间的气体能够流通，第一隔板20的最底部处部能与底板60的上侧不能接触，必须留有一定的缝隙。

为保证碳粉40泄漏和松动，本实施例在底板60与壳体的底部之间设置有缓冲机构70。具体地，缓冲机构70为多个弹簧。如图所示，本实施例中在下部空间内设置三个弹簧，三个弹簧抵顶在底板60和壳体底部之间，将碳粉40压紧。

作为一个具体地实施例，壳体的第一腔室11上方具有第一盖体80，第一盖体80上设置有与大气连通的第一通气口81。壳体的第二腔室12上方具有第二盖体90，第二盖体90上设置有连接发动机的第二通气口91和连接油箱的第三通气口92。

图7是现有的未放入第二隔板30时的碳罐100的吸附饱和区的示意图；

图8是根据本发明一个实施例的碳罐100在吸附时的吸附饱和区的示意图。整个碳罐100的吸附原理是：

吸附时，油蒸汽通过第三通气口92进入到第二腔室12的上部容纳空间内。油蒸汽会不断的被上部容纳空间的碳粉40吸附，油蒸汽在向下运动的过程中，两侧的油蒸汽逐渐减少。吸附饱和区逐渐向中间移动。其中图7是未放入第二隔板30时的情况，其吸附饱和区的侧边有很大的位置是吸附未饱和的区域。当在腔体内部加入第二隔板30后，气体通过第二隔板30后，由于蒸汽通过第二隔板30的通孔31，其路径变长，且阻力不变，导致吸附的效率变高。另外，受到第二隔板30的影响，在油蒸汽经过了第二隔板30之后，油蒸汽又能均匀的被另一空间内的碳粉40均匀的吸附，因此其吸附的不饱和区域变小。当油蒸汽到达下部的容纳空间后，经过海绵层50进入到第一腔室11内，第一腔室11内的碳粉40吸附油蒸汽的方向是由下至上，因此油蒸汽在第一腔室11内的被碳粉40吸附的不饱和区域的分布与在第二腔室12内的分布刚好相反，从下至上逐渐变小。油蒸汽在到达第一腔室11内的上部后经由第一通气口81排出到大气中。本实施例的碳罐100可减小不饱和吸收区体积，当车辆在颠簸或高温环境中，燃油中燃油蒸气挥发速度急剧升高，本装置吸附效果更为明显。

图9是根据本发明一个实施例的碳罐100在脱附时的脱附快速区的示意图。脱附时，与吸附相反，从第一通气口81进入到第一腔室11内的空气逐渐将吸附在第一腔室11上部内碳粉40上的油蒸汽带走，共同经过第二隔板30到达第一腔室11的下部。此时，在第一腔室11内空气的分布与前面油蒸汽的分布相同，即越往下，空气越集中在第一腔室11的中间部位，其将吸附在碳粉上的油脱附的面积越来小，也就是快速脱附区域减小。因此，油蒸汽脱附最快的区域由上至下逐渐减小，其侧边未脱附的油蒸汽的面积逐渐增大。空气带着在碳粉40上脱附下来的油蒸汽经过底部的海绵层50后到达第二腔室12内，再由下至上运动，直至通过第二通气口91进入到发动机内供发动机燃烧使用。同样的，在脱附过程中，受到第二隔板30的影响，气体脱附的路径变长，脱附的体积增大，导致脱附效率更高。本实施例的碳罐100相对传统碳罐可保证脱附时碳罐100内壁附近碳粉40脱附更充分，同样在发动机负压加大工况下，脱附流量较高时，效果更明显。

本发明还提供一种车辆，该车辆包括上面所述的碳罐。具有该碳罐的车辆，在实际使用过程中，其因为该碳罐100为双腔碳罐，而每一个腔室内又设置第二隔板30将腔室分隔，在碳罐100的尺寸不变的情况下，由于进入到碳罐100内部的油蒸汽不仅要经过腔体内的碳粉40，还要穿过第二隔板30的通孔31，其相比没有隔板的碳罐100来说，间接的增加了碳罐100的长径比，吸附路径变长，保证油蒸汽被充分的吸收，降低蒸汽的排放值。

进一步地，该车辆由于碳罐中的第二隔板30为具有气流通道，甚至内部具有空腔，在吸附和脱附时对于气流的阻力不会明显加大，且第二隔板30的设置有利于第二隔板30附近碳氢脱附，脱附效率相对提高，增加碳粉40利用率，同样减小蒸发排放。

本实施例的车辆中的碳罐100可减小不饱和吸收区体积，当车辆在颠簸或高温环境中，燃油中燃油蒸气挥发速度急剧升高，本装置吸附效果更为明显。本实施例的车辆中的碳罐100相对传统碳罐可保证脱附时碳罐100内壁附近碳粉40脱附更充分，同样在发动机负压加大工况下，脱附流量较高时，效果更明显。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。