[发明专利]一种膜片阀碳罐

说明书

技术领域

本发明属于燃油机械的有害气体排放控制技术领域，涉及汽车摩托车等机动车辆，汽油发电机、割草机等通用燃油动力装置，具体涉及一种吸附燃油蒸汽的活性膜片阀碳罐。

背景技术

碳罐作为燃油机动车辆的一个重要部件，其作用是暂时将油箱蒸发出的燃油吸附在其中的活性炭中，然后由发动机进气脱附，并进入发动机燃烧室被燃烧掉，从而防止或减少燃油挥发进入大气中而浪费掉并造成对大气环境的污染。碳罐及其管路的泄漏不仅会导致燃油排出到大气造成污染，更重要的是会影响发动机正常工作，甚至导致安全事故。

一种由膜片阀开闭控制脱附过程的碳罐，结构上包括一个真空室和膜片阀，通常至少需要一个提供真空度的空气通道和一个脱附用的脱附通道，其工作原理是：由发动机进气道提供真空度打开膜片阀，燃油或其蒸汽不经过真空室直接进入发动机进气道。这样，碳罐与发动机进气道之间的连接管路较多，无论是脱附通道还是真空通道，任何故障都会导致系统失效。

发明专利ZL200820166170.7提供了一种新的连接方式，将碳罐的真空通道与脱附通道通过一个外部的三通件连接，三通件余下一端与发动机进气道连接。该结构尽管节省了发动机进气道上的一个接口，可以消除因为膜片阀破损而对发动机正常运行产生的不利影响，但外部管路数目并没有减少，而且还增加了一个外接零件和更多的管路接头，其密封等抗老化的能力下降，从而会降低系统的可靠性和使用寿命。除此之外，在所述发明的三通件中，还包括了一个限流孔，这个限流孔置于三通之中，将给生产和售后服务带来出错的机会，尤其在售后服务中，这个具有特殊结构的三通很容易被普通的三通所取代，这个具有特殊结构的三通很容易被普通的三通所取代，取代后，该装置将会偏离设计甚至失效。另外，上述方案中的膜片阀所用弹簧力不可以太大，对于膜片的硬度也有严格的要求，可选择膜片的强度都比较低，否则膜片阀关闭的可靠性将会降低，可以脱附的发动机工况选择性小。

因此，发明一种结构简单，可靠、长寿命，并且不容易产生操作失误的碳罐具有较大的现实意义。

发明内容

本发明之目的在于提供一种新型碳罐结构，以解决上述现有技术和产品的缺陷。该目的通过以下技术方案实现。

一种膜片阀碳罐，包括上体和下体，下体包括一个阀座，上体与下体形成的空间被膜片和阀座分隔成真空室和油气室，其特征在于：所述真空室包括第一真空室和第二真空室，第一真空室与第二真空室分别位于膜片的两侧，脱附通道与第二真空室保持连通，当膜片离开阀座时，油气室中的燃油进入第二真空室，并从脱附通道脱附。

所述方案的无需一个单独的真空通道用于控制膜片阀的开启，与碳罐连接的管路只需要一个吸附管和一个脱附管，因此结构简单可靠，不容易导致操作性错误。膜片阀的开启可以通过两侧的压差变化或者电磁力等方式控制。

一种具体结构是：所述阀座是一个环形体，所述第二真空室为环行体阀座与膜片围绕的空间。膜片可以由橡胶或者橡胶复合材料制成。

上述结构包括一个真空通道贯穿膜片两侧，使得第一真空室与第二真空室保持连通。为了减小膜片的振荡，所述真空通道流通面积可以设计的很小，其等效直径可以小于1毫米。

另一种方案是：一个单向阀跨越膜片两侧，入口位于第一真空室，出口位于第二真空室。这个单向阀的作用是：气体只能从第二真空室或者外界缓慢进入第一真空室，但气体进入第一真空室的阻力要远远大于排出第一真空室的阻力。在所述单向阀密封良好的情况下，可以在第一真空室与第二真空室或这与外界之间设一个用于渗流气体的微小通道。

上述单向阀可以是一个常用的伞形阀或者鸭嘴阀，它们通常由橡胶材料制成。由于膜片阀的打开相对比较容易，在加速过程的某个瞬间打开后，关闭相对比较缓慢，因此可以大大延长脱附时间，在发动机运转的各种工况内都可以脱附。此方案的另一个优势在于：由于膜片阀的开启是通过瞬间真空度实现的，因此，对于膜片的硬度要求并不严格，膜片可以采用复合材料制造，同时还可以采用较大的弹簧力关闭膜片阀，因此可靠性会大幅度提高。

在上述诸方案中，为了控制燃油的脱附速率，在脱附通道上可以设有一个节流孔，其等效直径可以限定在2毫米之内。

上述诸方案的下体包括一个或者多个吸溢通道，其中至少一个吸溢通道位于油气室的边沿。吸溢通道的作用是将保持油气室与大气连通，当油气室充满燃油或者其它液体时，能够排向大气。如果所述膜片阀碳罐倾斜或水平放置时，可以将位于油气室边沿的吸溢通道放置在最低位置，以便油气室中的液体不积累。

附图说明

图1为本发明提供的第一实施例之剖面图。

图2为本发明提供的第二实施例之剖面图。