CN105804893B - 一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开汽车中的一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀，阀体上设有油气通口、炭罐通口、真空阀室和缓压阀室；油气通口一端通过管路连接油箱、另一端连接且连通缓压阀室一端，炭罐通口一端通过连接管连接炭罐、另一端连接真空阀室一端，油气通口的侧壁通过第一连通孔连接且连通真空阀室侧壁，在炭罐通口的侧壁和缓压阀室之间连接且连通第二连通孔；真空阀室中设有真空阀门；真空阀门打开，真空阀室和炭罐通口连通；缓压阀室中设有缓压阀芯、推片、支架、弹簧顶座和第二弹簧，当油箱内部压力超过限值时，油气通口与缓压阀室连通；本发明将缓压阀和真空阀两者功能和结构集成一体，结构简单，安装方便。

Description

一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀

技术领域

本发明属于汽车领域，涉及车载汽油蒸汽的回收装置，回收加油过程中从油箱内排出的汽油蒸汽，尤其涉及该回收装置中的真空缓压阀。

背景技术

为了解决汽车的燃油箱内燃油的蒸发污染问题，在大部分汽油车上都安装活性炭罐式的燃油蒸发污染物控制装置，回收蒸发的燃油，这种装置中的单向阀、坡度阀、油量控制阀、缓压阀和真空阀等各种油气阀全部要安装在油箱上，其中的缓压阀和真空阀是独立的两种阀，自成一体且各自分开安装，这种装置存在以下不足：

1、各种油气阀需要在油箱上找到合适位置，由于油箱的体积以及安装位置的关系，油箱的上表面一般是不规则的结构，而每个阀都要在油箱上找到合适位置，阀的数量较多就会增加阀的安装位置，不利于各种阀的可靠安装。

2、各种油气阀各自安装在油箱的上表面，油箱上表面会增加凸台和通孔来布置安装油气阀，增加了油箱生产的工艺流程复杂性。

3、在油箱上表面的安装孔位会随着油气阀类的增加而增加，油箱系统的燃油渗透量也会相应增加。

在正常情况下，缓压阀是关闭的，当油箱外部温度很高或者汽车在颠簸路面行驶时，油箱内部会产生大量蒸汽，导致油箱内部压力升高，容易使得油气泄露，这时缓压阀会打开，让油箱内部油气送到炭罐中；另外，考虑到油量控制阀与坡度阀的油气流通面积较小，不能在短时间内使油箱内压力下降，所以需要设置缓压阀，当油箱内部压强超过0.11MPa时迅速降低油箱内压力。

在正常情况下，真空阀也是关闭的，当汽车长期行驶并且没有加油时，油箱内的燃油液面会降低，油箱内会产生一定的真空度，如果真空度过大，汽油不能被汽油泵吸出从而影响发动机工作；另外，如果油箱内部压力过低，外部大气压力会将油箱挤压变形。所以需要设置真空阀，当油箱内部压强小于0.098MPa时吸入外部空气。

目前，安装在油箱上的真空阀和缓压阀，基本功能都一样，主要就是结构上的变化，或者使用电磁阀，使得控制更加精确，但是，每一种阀只能实现一种功能，这样需要布置的阀的数量就增加，在车辆安装空间中布置困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺陷，提供了一种新型的用于车载油气回收装置的真空缓压阀，将真空阀和缓压阀的功能和结构集成一体，有效减少阀的数量，便于油气阀类的安装，同时简化油箱表面结构，减少油箱表面孔位，相应减少燃油渗透量。

本发明采用的技术方案是：本发明具有阀体，阀体上设有油气通口、炭罐通口、真空阀室和缓压阀室；油气通口一端通过管路连接外部的油箱、另一端连接且连通缓压阀室一端，缓压阀室另一端是开口且在开口处通过第二弹簧底座固定连接阀体；炭罐通口一端是开口并通过连接管连接外部的炭罐，炭罐通口另一端连接真空阀室一端，真空阀室另一端是开口并通过第一弹簧底座固定连接阀体，油气通口的侧壁通过第一连通孔连接且连通真空阀室侧壁，在炭罐通口的侧壁和缓压阀室之间连接且连通第二连通孔；真空阀室中设有真空阀门和第一弹簧，真空阀门位于真空阀室和炭罐通口的连接处，第一弹簧一端压靠在真空阀门上、另一端压靠在第一弹簧底座上；当油箱内压力低于限值，真空阀门打开，真空阀室和炭罐通口连通；缓压阀室中设有缓压阀芯、推片、支架、弹簧顶座和第二弹簧，第二弹簧设在第二弹簧底座弹簧顶座之间，支架固定卡在缓压阀芯和弹簧顶座之间，缓压阀芯和推片位于支架的内部，缓压阀芯一端固定连接弹簧顶座、另一端压靠在推片上，在支架的侧壁上开有出气方槽；当油箱内部压力超过限值时，推片脱离油气通口和缓压阀室之间连通口，油气通口通过所述出气方槽与缓压阀室连通；当推片闭合住油气通口和缓压阀室之间的连通口，所述出气方槽与油气通口不相通。

本发明是对原有活性炭罐式的燃油蒸发污染控制装置中的缓压阀和真空阀的改进，将两者功能和结构集成一体，结构简单，安装方便，可以实现油箱内部压强超过0.11MPa时缓压阀阀门开启，让油气通过炭罐被吸附，油箱内部压强小于0.098MPa时，让油箱外部的空气通过真空阀进入油箱内部。正常情况下，本发明真空缓压阀的两个阀门都是关闭的，当油箱外部温度很高或者汽车在颠簸的路面上行驶时，油箱内将会产生大量蒸汽，在这种情况下，真空阀门仍然关闭，缓压阀门将会打开，让油箱内部油气进入炭罐并被吸收；在汽车长期行驶时并且没有加油时，油箱内的燃油液面将会降低，油箱内会产生一定真空度，当油箱内压力低于最小限值时，此时缓压阀门仍然关闭，真空阀门打开，油箱外部空气就会进入油箱。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀的结构示意图；

图2是图1中缓压阀室内部的局部结构放大图；

图3是图2中阀芯4放开时的状态图；

图4是图2中支架3的主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是图1中阀体1的结构图；

图中：1.阀体；2.推片；3.支架；4.缓压阀芯；5.弹簧垫圈；6.弹簧顶座；7.弹簧；8.弹簧底座；9.密封圈；10.密封圈；11.连接管；12.真空阀门；13.弹簧；14.密封圈；15.弹簧底座；a.真空阀室；b.圆柱凸台；c.盲孔；d.第一连通孔；e.油气通口；f.缓压阀室；h.炭罐通口；k.第二连通孔；m.出气方槽；y.出气孔圆柱。

具体实施方式

参见图1，本发明具有阀体1，阀体1上设有油气通口e、炭罐通口h、真空阀室a和缓压阀室f，其中，油气通口e一端通过管路连接外部的油箱，油气通口e另一端连接且连通缓压阀室f一端，缓压阀室f另一端是开口，在缓压阀室f的开口处用弹簧底座8通过螺纹固定连接阀体1，在弹簧底座8和阀体1之间安装密封圈9，对缓压阀室f的开口进行密封。炭罐通口h一端是开口，开口处通过连接管11连接外部的炭罐，在连接管11和阀体1之间用密封圈10密封开口；炭罐通口h的另一端连接真空阀室a一端，真空阀室a的另一端是开口，在真空阀室a开口处用弹簧底座15通过螺纹固定连接阀体1，在弹簧底座15和阀体1之间用密封圈14将真空阀室a的开口密封。油气通口e的侧壁通过第一连通孔d连接且连通真空阀室a侧壁。在炭罐通口h的侧壁和缓压阀室f之间连接且连通第二连通孔k。

在真空阀室a中设有真空阀门12和弹簧13，真空阀门12位于真空阀室a一端，即在真空阀室a和炭罐通口h的连接处位置，弹簧13一端压靠在真空阀门12上，另一端压靠在弹簧底座15上。为使弹簧13压缩可靠，位置不会发生偏移，将弹簧底座15设计成具有向真空阀室a内凸出的圆柱凸台b，弹簧13套在圆柱凸台b上，将真空阀门12设计成台阶轴状，弹簧底座15的的圆柱凸台b中心开有盲孔c，盲孔c与真空阀门12的小直径轴相配合，真空阀门12的小直径轴伸入盲孔c内，两者采用间隙配合，真空阀门12的小直径轴可以在盲孔c内来回移动，并且真空阀门12的小直径轴与盲孔c的孔底之间保留20mm的距离，既能保持真空阀门12位置不会偏移，又能给真空阀门12的最大工作行程留下足够空间。真空阀门12的大直径轴的外径大于炭罐通口h的内径，使真空阀门12压靠在阀体1时，通过真空阀门12的大直径轴闭合炭罐通口h。

参见图2、图3并结合图1，缓压阀室f中设有缓压阀芯4、推片2、支架3、弹簧顶座6和弹簧7。弹簧7安装在弹簧底座8和弹簧顶座6的凹槽之间，在弹簧底座8和弹簧顶座6上均开有凹槽，用于安装弹簧7的两端。在油气通口e、缓压阀室f两者之间的连通口处与弹簧顶座6之间安装缓压阀芯4、推片2和支架3，缓压阀芯4和推片2位于支架3的内部，缓压阀芯4一端固定连接弹簧顶座6，阀芯4与弹簧顶座6通过螺纹和弹簧垫圈5实现紧固，缓压阀芯4另一端压靠在推片2上，缓压阀芯4与油气通口e、缓压阀室f之间的连通口处是推片2，缓压阀芯4移动时推动推片2，使推片2压在阀体1上，闭合油气通口e和缓压阀室f之间的连通口。推片2的外径大于油气通口e和缓压阀室f之间的连通口的内径，使推片2可靠闭合连通口。

参见图4、图5所示的支架3结构，再结合图1，支架3固定卡在缓压阀芯4和弹簧顶座6之间，并且与阀体1活动连接。在支架3的侧壁上开有出气方槽m，当支架3和缓压阀芯4、推片2朝着背离油气通口e和缓压阀室f之间的连通口的方向运动后，推片2脱离该连通口，油气通口e通过出气方槽m与缓压阀室f连通，这时，汽油蒸汽就从油气通口e和支架3上的出气方槽m进入缓压阀室f内；反之，当支架3和缓压阀芯4、推片2向油气通口e和缓压阀室f之间的连通口方向运动，使推片2压靠并闭合住油气通口e和缓压阀室f之间的连通口时，出气方槽m与油气通口e不相通，汽油蒸汽不能进入缓压阀室f。本发明开有4个出气方槽m，使4个出气方槽m沿支架3的侧壁均匀分布。

参见图6所示的阀体1的结构，同时结合图1-5，阀体1上的真空阀室a和炭罐通口h位于阀体1的上段，缓压阀室f位于阀体1的下段，在缓压阀室f和真空阀室a之间是油气通口e。真空阀室a和炭罐通口h的中心轴水平且共线，真空阀室a的下方是油气通口e，油气通口e通过第一连通孔d连通于真空阀室a。阀体1上的缓压阀室f的中心轴竖直，使缓压阀芯4、推片2的重力朝下，阀芯4可以压靠在推片2上。第一连通孔d和第二连通孔k的中心轴竖直。在油气通口e和缓压阀室f之间的连通口设有向缓压阀室f内部突出的出气孔圆柱y，出气孔圆柱y的中心轴竖直布置，使出气孔圆柱y有间隙地套在支架3的中心孔内，支架3移动时与出气孔圆柱y之间产生上下相对移动，出气方槽m开在支架3的上段，与出气孔圆柱y的位置对应。支架3、缓压阀芯4、推片2、弹簧7和弹簧底座8的中心轴均与缓压阀室f的中心线共线，位于缓压阀室f的中心处，弹簧底座8在缓压阀室f下端，推片2在缓压阀芯4的上方，支架3是是上段开有出气方槽m的圆筒形，空套在缓压阀芯4、推片2和出气孔圆柱y外部。当推片2向下被推离出气孔圆柱y时，支架3也就同时向下移动，这时，汽油蒸汽就从出气孔圆柱y和出气方槽m进入缓压阀室f；当推片2向出气孔圆柱y方向运动至推片2压靠在出气孔圆柱y上时，此时，出气方槽m的底部高于推片2顶面约为1.5mm，汽油蒸汽不能进入缓压阀室f。

本发明工作时，在正常状态下，油气通口e通过第一连通孔d与真空阀室a相通，炭罐通口h与缓压阀室f相通，真空阀门12关闭，当汽车长期行驶并且没有加油时，油箱内的燃油液面将会降低，油箱内会产生一定的真空度，当真空度过大，汽油不能被汽油泵吸出从而影响发动机工作时，在这样情况下，就需要油箱外部空气进入油箱内部，因此，当油箱内因真空度过大，压力低于最小极限值时，因炭罐通口h与外部空气相通，所以作用于弹簧13的压力将会增大，此时弹簧13承受的内外大气压力差将会增大，一般油箱内的最小压力不能低于0.098MPa，真空阀门12会在仅承受0.003MPa内外压强差下时打开，开启力一般为1-2N，在这个压强差的作用下，真空阀门12将会离开阀体1，这样，使真空阀室a和炭罐通口h连通，从而经第一连通孔d与油气通口e连通，外部空气就会通过这个通路进入油箱，如此实现真空阀的功能。

在正常状态下，缓压阀门是关闭的，即缓压阀芯4和推片2在弹簧7的作用下闭合缓压阀门。当油箱外部温度很高或者汽车在颠簸的路面上行驶时，油箱内将会产生大量的蒸汽，油箱内部压力过大超过限值时，这就需要让油箱内部油气进入炭罐。此时，因为油气通口e与油箱内部连通，当油箱压力过大超过限值时，作用于弹簧7的压力将会增大，此时弹簧7除了承受推片2、缓压阀芯4的重力之外还要承受内外大气压力差。一般油箱内的最大压力不能超过0.11MPa，当油箱内压力增大到0.11MPa，也就是油箱内外的大气压强差为0.01MPa。一般开启力为0.5-1N，所以，弹簧7在内外压强差和推片2、缓压阀芯4的重力的作用下，和支架3、缓压阀芯4和推片2共同向下移动，离开出气孔圆柱y，这时，汽油蒸汽就从出气孔圆柱y和支架3上的出气方槽m进入缓压阀室f，油箱内的油气再经第二连通孔k、炭罐通口h这个通路排到炭罐内，如此实现缓压阀的功能。

Claims (4)

1.一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀，具有阀体（1），其特征是：阀体（1）上设有油气通口（e）、炭罐通口（h）、真空阀室（a）和缓压阀室（f）；油气通口（e）一端通过管路连接外部的油箱、另一端连接且连通缓压阀室（f）一端，缓压阀室（f）另一端是开口且在开口处通过第二弹簧底座（8）固定连接阀体（1）；炭罐通口（h）一端是开口并通过连接管（11）连接外部的炭罐，炭罐通口（h）另一端连接真空阀室（a）一端，真空阀室（a）另一端是开口并通过第一弹簧底座（15）固定连接阀体（1），油气通口（e）的侧壁通过第一连通孔（d）连接且连通真空阀室（a）侧壁，在炭罐通口（h）的侧壁和缓压阀室（f）之间连接且连通第二连通孔（k）；真空阀室（a）中设有真空阀门（12）和第一弹簧（13），真空阀门（12）位于真空阀室（a）和炭罐通口（h）的连接处，第一弹簧（13）一端压靠在真空阀门（12）上、另一端压靠在第一弹簧底座（15）上；缓压阀室（f）中设有缓压阀芯（4）、推片（2）、支架（3）、弹簧顶座（6）和第二弹簧（7），第二弹簧（7）设在第二弹簧底座（8）和弹簧顶座（6）之间，支架（3）固定卡在缓压阀芯（4）和弹簧顶座（6）之间，缓压阀芯（4）和推片（2）位于支架（3）的内部，缓压阀芯（4）一端固定连接弹簧顶座（6）、另一端压靠在推片（2）上，在支架（3）的侧壁上开有出气方槽（m）；当油箱内部压力超过限值时，推片（2）脱离油气通口（e）和缓压阀室（f）之间连通口，油气通口（e）通过所述出气方槽（m）与缓压阀室（f）连通；当推片（2）闭合住油气通口（e）和缓压阀室（f）之间的连通口，所述出气方槽（m）与油气通口（e）不相通；真空阀室（a）和炭罐通口（h）位于阀体（1）的上段，缓压阀室（f）位于阀体（1）的下段，缓压阀室（f）和真空阀室（a）之间是油气通口（e），真空阀室（a）和炭罐通口（h）的中心轴水平且共线，缓压阀室（f）、第一连通孔（d）和第二连通孔（k）的中心轴均竖直；

当油箱内压力低于0.098MPa时，真空阀门（12）打开，真空阀室（a）和炭罐通口（h）连通，第一连通孔（d）与油气通口（e）连通，外部空气进入油箱，实现真空阀的功能；当油箱内压力超过0.11MPa时，第二弹簧（7）在内外压强差和推片（2）、缓压阀芯（4）的重力的作用下，和支架（3）、缓压阀芯（4）和推片（2）共同向下移动，油气进入缓压阀室（f），油箱内的油气再经第二连通孔（k）、炭罐通口（h）排到炭罐内，实现缓压阀的功能。

2.根据权利要求1所述一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀，其特征是：油气通口（e）和缓压阀室（f）之间连通口处设有向缓压阀室（f）内部突出的出气孔圆柱（y），出气孔圆柱（y）有间隙地套在支架（3）的中心孔内，出气方槽（m）设在支架（3）的上段，当推片（2）压靠在出气孔圆柱（y）上时，出气方槽（m）的底部高于推片（2）顶面。

3.根据权利要求1所述一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀，其特征是：第一弹簧底座（15）具有向真空阀室（a）内凸出的圆柱凸台（b），第一弹簧（13）套在圆柱凸台（b）上，真空阀门（12）是台阶轴状，圆柱凸台（b）中心开有与真空阀门（12）的小直径轴有间隙配合的盲孔（c）。

4.根据权利要求1所述一种用于车载油气回收装置的真空缓压阀，其特征是：推片（2）的外径大于油气通口（e）和缓压阀室（f）之间连通口的内径。