[发明专利]燃料储箱或者用于这种储箱的加注管

说明书

本发明涉及一种燃料储箱或者用于这种储箱的一种加注管，并且还涉及它们作为混合动力发动机车辆中的储箱/管的用途。

混合动力发动机通常是指一台内燃机与一台电动机的组合。

对于混合动力发动机而言存在一个一般运行原则，该运行原则在于根据模型来运行电动机、亦或运行内燃机、或者同时运行二者。

这些具体原则之一如下：

在静态阶段(当车辆处于静止时)的过程中，两台发动机都被关闭；

在启动时，是电动机来设置车辆的运动，直至较高的速度(25或30km/h)；

当达到较高的速度时，由内燃机接管；

在快速加速的情况下，两个发动机同时运行，这使之有可能具有与相同功率的发动机相等的、或者甚至更高的加速度；

在减速以及制动阶段中，动能用来对电池充电(应该指出的是，这种功能不是在当前可商购的所有混合动力发动机中都可用的)。

这种原则致使该内燃机不会恒定地运行，并且因此致使碳罐(防止燃料蒸汽释放到大气中的活性碳过滤器)的净化阶段不能正常地执行，因为在这些净化阶段的过程中，被任选地预先加热的空气经过这个碳罐被循环以便使该碳罐再生(即，以便使被吸附在其中的燃料蒸汽脱附)，之后允许这种空气进入到发动机中以便在其中燃烧。此外，混合动力车辆是为了减小燃料消耗和废气排放而开发的，这样在不使发动机性能恶化的情况下更难于或者甚至不可能进行发动机管理以便燃烧来自碳罐的燃料蒸汽。

因此，通常将这些发动机的燃料储箱加压(典型地达到约300至400毫巴的压力)以便限制碳罐的负载，这通常是由位于这些通风阀之后的一个功能性元件来执行的，该元件被称为FTIV(燃料储箱隔离阀)。这个元件包括一个安全阀(被校准至该储箱的最大工作压力)以及一种电子控制装置，以便能够在注入之前使该储箱处于大气压力。其结果是，特别是在塑料储箱的情况下，这些储箱与常规的内燃机的燃料储箱相比必须具有改进的机械强度。

目前在市场上的解决方案包括一种具有大的厚度的金属储箱，这相当大地增加了储箱的重量并因此增加了燃料消耗以及废气排放。

对于上述压力问题的其他已知的解决方案可能包括：增加塑料储箱的壁厚度和/或使用将这两个壁连接在一起的内部强化物(杆、分隔物、等等)，但这些解决方案通常对于重量产生了不利影响、减小了储箱的工作容积并且增加了储箱的成本。另一个解决方案可以在于为该储箱提供多个附接销(attachment stud)(或多个轻触点(kiss points)，即，下部壁和上部壁的局部焊点)，但这种解决方案致使储箱的工作容积减小。

在专利US 5,020,687中描述了另一种解决方案，这种解决方案在于将一种增强织物附接到储箱的外壁上，这种附接是这样进行的：在储箱的通过挤出-吹气模制的制造过程中包覆模制所述织物，于在模具中引入型坯之前将织物引入到模具中，在吹气模制该型坯之后将得到这种储箱。

然而，这种解决方案具有以下几种缺陷：

事实上，这种织物在其被附接的位置处仅产生了局部的增强；

从长期角度看，燃料蒸汽经过该储箱壁的扩散可能引起膨胀的问题、或者甚至织物到储箱壁上的粘性损失，因此使增强效果减小；

由于所使用的技术，就纤维的厚度和/或模具的几何形状而言存在着多种限制；

并且最后：此种类型的强化物是比较昂贵的。

因此本发明的一个主题是一种燃料储箱或者用于这种储箱的加注管，它具有良好的长期的机械强度而不会具有上述这些缺陷。

基于使用一种增强的塑料组合物的思想，即一种塑料，其中已经分散/混合(例如：在塑料的熔化状态中，使用一台挤出机)有一种强化物(具体是一种纤维强化物)，这本身是已知的，但在多层储箱的内层(即与燃料发生接触的内层)中不使用这样一种组合物，而(如果适当的话)仅在该外层中和/或在一个中间层中使用。事实上，本申请人已经观察到，当储箱的内层包括一种强化物(具体为：当它包括纤维时)，这些储箱的碰撞强度被大幅度地减小至一种程度而使得它们不再能通过机动车辆制造商所规定的这些标准。在另一方面，在提供一个非增强的内层、该内层具有充分的厚度(这个厚度的值取决于所述层的组合物，但该厚度总体上为相对厚度的至少20％、或30％或者甚至40％)条件下，不再观察到这种减小，并且甚至更好的是：在某些情况下甚至能观察到一种实质性的改进。