專利名稱：防揮發跑油油箱的制作方法
防揮發跑油油箱
—、防揮發跑油油箱的應用領域
本發明所指"防揮發跑油油箱"用于內燃機車輛上，它 能有效地防止燃油從油箱內向外揮發跑掉的現象，從而達到 節約燃油和避免空氣污染的顯著效果。
二、 現有油箱的結構特點及其缺陷
現有的車輛油箱其結構如
圖1所示為了連通油箱內外 氣壓以使燃油(4)持續不斷地經由輸油管(3)輸向發動機 供其正常運轉,就必須在油箱蓋(1 )處開設一個通氣針孔(2)， 這就不可避免地造成燃油(4)(特別是汽油)通過通氣針孔 (2)向外揮發跑掉的現象，這在高溫天氣和振蕩劇烈的情況 下尤為明顯，有時我們甚至僅憑肉眼就能看見揮發油氣了 了 外跑的情形，日積月累，給我們帶來的燃油浪費和空氣污染 不可小視，也就是說，現有的車輛油箱存在著一個不小的設 計缺陷——揮發跑油。
三、 防揮發跑油油箱的改進方案
本發明所指"防揮發跑油油箱"(如圖2所示)就是專 門為了解決現有油箱的上述缺陷而改進的。在這種油箱上， 油箱蓋(1)處不設通氣針孔,為了保證燃油(4)能夠持續 通暢地通過輸油管(3)輸向發動機供其正常運轉(我們在后 面把這句話簡述為"正常輸油")，油箱內外的氣壓連通改用
導氣管(5)來現實，導氣管(5)的上口高于油箱頂部，其 下口在油箱底部與油箱相互連通，導氣管(5)與油箱箱體(8) 就構成一個底部相通的連通器了。油箱內自然揮發的油氣就 被密封在油箱內燃油液面以上的空間內不得外出，隨著聚積 油氣不斷增多及其氣壓不斷增高，燃油揮發的速度就會逐漸 減慢直到被迫停止，從而達到防止揮發跑油的目的。
但是，與此同時，我們還須要防止的是，油箱內的燃油
(4)又會在油箱內較高氣壓的壓迫下沿導氣管(5)向外溢 出。這就需要把導氣管(5)在接近其下口處放大變形并內裝 一個片狀的單向閥門(6)，在油箱內氣壓較高時，單向閥門
(6)只須在其自身重力和閥門彈簧(7)的共同作用下就能 自動向下關閉導氣管(5)，從而防止燃油外溢；當油箱內的 氣壓較低時，單向閥門(6)又能在其上下兩面所受的壓力差 的作用下自動向上開通導氣管(5)，從而連通油箱內外氣壓， 保證正常輸油。
為了更準確全面地描述出單向閥門(6)自動開關的情 況，就需要對其上下兩面的受力情況作出定量分析，為此， 我們先在此明確下面幾項參數及其設計要求
1、 單向閥門(6)的位置高于輸油管(3)出口的位置H 米，并把H米高的油柱所產生的壓強設為PH帕。
2、 油箱內燃油(4)液面以下、單向閥門(6)以上的 燃油對單向閥門的上面所產生的壓強為P油帕。
3、 油箱內的氣壓為P內帕。
4、 單向閥門(6)的上面受到的向下的總壓強為P上帕。 5、 單向閥門(6)的下面受到的向上的總壓強為P下帕。
6、 外界大氣壓為P外帕。
7、 單向閥門(6)的面積為S平方米。
8、 向下關閉單向閥門(6)的閥門彈簧(7)的彈力與 單向閥門(6)自身重力的合力為F"
9、 向下關閉單向閥門(6)的總壓力為F關。
10、 向上開啟單向閥門(6)的總壓力為F開。 在上面這些參數中，我們還必須保證而且也能夠保證如
下兩個設計要求
(1) 當Fi單獨作用于單向閥門(6)時，不僅要能夠使 單向閥門(6)自動向下關閉并密封導氣管(5)，而且還要能 夠防止單向閥門(6)因隨車振動而失去其密封的嚴密性和穩 定性，這通過適當增加閥門彈簧(7)的硬度和盡量減輕單向 閥門(6)的自重就可以達到。
(2) 為了能夠實現單向閥門(6)的靈敏開啟，PhxS 的值要略大于Fi的值，即PhxS—Fi〉0，這通過適當增大 單向閥門(6)的面積S和增加單向閥門(6)與輸油管(3) 出口之間的高度差H即可實現。
現在，我們就可以根據油箱內的燃油壓強和氣壓變化的 四種情況分別分析出單向閥門(6)相應的受力及其自動開關
的四種情況了
1、 當油箱內裝滿燃油，箱內沒有空氣時，即P內-0時
P上- (P外一Ph—P油)十P油-P外一Ph
F關-P上XS+Ff(P外一PH) XS+F1=P外XS—PhXS+Fi
F開-P外XS
F開一F關-P外XS— (P外XS—PHXS+Fl) =PHXS—Fl>
0
由此可見，單向閥門(6)將自動向上開啟，油箱內外氣 壓連通，從而實現正常輸油。
2、 由于燃油消耗和油位下降使得油箱內氣壓較低、燃油 即將停止向發動機輸送時，即P *=PH+P油+P內時
P上二P內+P油
F關二P上XS+FF(P油+P內)XS+Fl二P油XS+P內XS+Fl F開二P外XS- (PH+P油+P內)XS
F開一F關=(PH+P油+P內)XS— (P油XS+P內XS十 Fl) =PHXS-Fl
由此可見，單向閥門(6)立即自動向上開通導氣管(5), 油箱內外氣壓隨之連通，持續保證正常輸油。
3、 當油箱內氣壓因揮發油氣不斷聚積而高于外界大氣壓 時，即P內〉P外時
P上-P油+P內
F關-PHXS+F^ (P油+P內)XS+Fi
F開-P外XS
F開一F關^P外XS— (P油+P內)XS—Fl-P外XS—P油 XS—P內XS—Fl<0
由此可見，單向閥門(6)將自動向下關閉導氣管(5)， 燃油(4)不會被油箱內的高氣壓壓迫外溢。而且，油于油箱 內的氣壓高于外界大氣壓，此時仍能正常輸油。
4、當油箱內氣壓等于外界大氣壓時，即P外-P內時
P上-P內+P油
F關-P上XS+Fl-(P內+P油)XS+Fl-P內XS+P油XS十
Fi
F開-P外XS
F開一F關二P外XS—P內XS—P油XS—Fl=—P油XS—Fi
<0
由此可見，單向閥門(6)將自動關閉導氣管(5),但是 由于油箱內氣壓與外界大氣壓相等，此時也能正常輸油。
在此需要指出的是，上面所說的四種情況都是在沒有考慮 燃油(4)滲入導氣管(5)的理想狀態下(即P下3外時)的 情況下，如果在現實狀態下導氣管(5)內因其單向閥門(6) 開啟之際而滲入了一定量的燃油的話，這些燃油就會對單向閥 門(6)的下面產生一定的壓強，也就是說，向上開啟單向閥 門(6)的壓力就有所增加，最大時可以增大到F開-P下XS二 (P外+P油)XS-P外XS+P油XS，但是即使如此，單向閥門 (6)在上面四種情況下相應的開關方向也不會有任何改變，
而且，單向閥門(6)再次開啟時，滲入到導氣管(5)里的 燃油將會在外界大氣壓的推動下首先回流到油箱內，因此， 燃油(4)永遠不會滲到導氣管(5)出口外。
到此，我們就可以根據上述說明而對本發明"防揮發跑
油油箱"的結構特點和工作原理作出如下總結了
1、 通過取消現有油箱設于其油箱蓋(1)處的通氣針孔 (2),而將揮發油氣密封在油箱內，直到燃油(4)因油箱內
油氣壓強的升高而被迫停止揮發為止，從而達到防止揮發跑
油的目的。
2、 當油箱內氣壓降低(包括裝滿燃油、箱內氣壓為零)、 燃油(4)即將停止向發動機正常輸送時，單向閥門(6)就 會立即自動開通導氣管(5)、連通箱油內外氣壓，從而保證 輸油持續通暢。
3、 在除此以外的情況下，單向閥門(6)就保持自動關 閉狀態，從而起到防止燃油外溢的作用，同時還不影響正常 輸油。
四、對附圖的簡略說明
現有油箱的結構及其工作原理如圖1所示 油箱蓋(1)處開有通氣針孔(2)、用來連通油箱內外 氣壓，以使燃油(4)能夠流經輸油管(3)輸向發動機供其 正常運轉。但是與此同時，燃油(4)則從通氣針孔(2)處 揮發跑掉。
本發明"防揮發跑油油箱"的結構和工作原理如圖2所示 油箱蓋(1)處不設通氣針孔，揮發油氣不能由此外跑，從而達到 防揮發跑油的目的。
單向閥門(6)能夠自動關閉或開通導氣管通道(5)，既能保證正 常輸油又能防止燃油外溢。
五、對于"防揮發跑油油箱"應用方面的建議
本發明"防揮發跑油油箱"可在現有車輛油箱原來的結構和制造
工藝的基礎上作如下改造而成
( 一)把現有油箱上有通氣針孔的油箱蓋改為無通氣針孔的油箱
生 皿。
(二)把帶有單向閥門的導氣管的下口連接到油箱箱體的底部， 二者就構成了底部互通的連通器了。
(三) 根據需要，導氣管的上端可以穿過油箱箱體(與油箱箱體 水密性連接)通到油箱頂部之上，導氣管的一部分內置于油箱內，從 而使得二者緊湊連接；另外，導氣管的上端也可以在外面繞過油箱箱 體通到高于油箱頂部的位置，從而使其出口位置可以靈活安放。
(四) 安裝單向閥門的閥室(即導氣管下端放大變形的那部分) 要能夠拆開，以便隨時維修和更換單向閥門，從而維持其性能的穩定 可靠。
(五) 單向閥門應選用輕質耐磨、耐燃油腐蝕的材料精制而成。
(六) 閥門彈簧還可以安裝在單向閥門的下面，用其拉力來關閉
單向閥門，這樣安裝可以提高單向閥門的高度，增強其自動開啟的靈 敏性。
六、關于附圖中的標記及其文字說明
在附圖1中1、油箱蓋；2、通氣針孔；3、輸油管；4、燃油。 在附圖2中1、油箱蓋；3輸油管；4、燃油；5、導氣管；6、 單向閥門；7、閥門彈簧；8、油箱箱體。
權利要求
1、防揮發跑油油箱如圖二所示，由油箱箱體(8)、不開通氣針孔的油箱蓋(1)、輸油管(3)、直通油箱底部的導氣管(5)、由油箱內的氣壓變化自動控制的單向閥門(6)組成。其特征是用直通油箱底部的導氣管(5)來取代現有油箱的通氣針孔，既能連通油箱內外氣壓、保證輸油持續通暢，又能把揮發油氣密封在油箱內燃油液面以上的空間內不得外出，從而達到防止揮發跑油的目的。
2、 在權利要求l所述的導氣管(5)上還裝有單向閥門 (6)，其特征是通過油箱內的氣壓變化來自動控制單向閥門的開關方向，既能保證輸油持續通暢，又能防止燃油外溢。
全文摘要
“防揮發跑油油箱”用于內燃機車輛上，它能克服現有油箱揮發跑油的缺陷。其結構和工作原理如圖2所示1.通過取消現有油箱的通氣針孔而把揮發油氣封閉在油箱內，隨著箱內油氣壓強的升高，最終將迫使燃油停止揮發。2.當油箱內氣壓降低(包括裝滿燃油、箱內氣壓為零時)、燃油即將停止向發動機輸送時，單向閥門就會立即自動開通導氣管、連通油箱內外氣壓，從而保證輸油持續通暢。3.在除此之外的情況下，單向閥門就自動關閉導氣管，既能防止燃油外溢，又能保證輸油持續通暢。“防揮發跑油油箱”可以在現有油箱的結構和制造工藝的基礎上改造而成。
文檔編號B60K15/03GK101096182SQ20061010680
公開日2008年1月2日 申請日期2006年7月21日 優先權日2006年7月21日
發明者鄒習志 申請人:鄒習志