[发明专利]碳罐三通连接装置和该装置在增压汽油车中的连接结构

说明书

技术领域

本发明属于工程元件技术领域，涉及一种连接装置，特别是一种碳罐三通连接装置。

本发明还属于机械工程技术领域，涉及一种连接结构，特别是一种碳罐三通连接装置在增压汽油车中的连接结构。

背景技术

随着汽车工业地快速发展，汽车的保有量越来越多。而大多数小型汽车的燃料均为汽油；汽油易挥发，油箱内的燃油会很快挥发增加油箱内部的压力，当压力到达一定值时就会产生一定的危险，所以人们就想法子平衡压力，起初是将油箱盖做成了限压阀，当压力高过某一值时，限压阀就打开，把汽油蒸汽派到大气中。

随着人们节约燃料和保护环境的意识不断地提高，于是人们设计出了碳罐，碳罐装在汽油箱和发动机之间。碳罐内部由吸附性很强的活性炭填充，油箱中多余的燃油蒸汽不再排到大气中，而是有一根管子引入活性碳罐，活性碳吸附燃油蒸汽，当汽车开动的时候，活性碳罐电磁阀适时打开，将吸收的燃油蒸汽重新倒入进气歧管，以达到节约燃油和环保的目的。

随着发动机增压技术的发展，增压发动机在节能、环保、动力性能方面的优点越趋明显，配置增压发动机的汽车也越来越多。

碳罐在常规汽油车上的设置是：通过碳罐控制阀直接接到发动机进气歧管的接头上，因常规汽油机在工作时进气歧管内一直处于负压状态，因此通过简单的回路即可满足碳罐的脱附需求。

在增压发动机中增压器达到一定的工作状态后，进气歧管内的压力会转为正压，则导致应用在常规汽油车上碳罐连接结构无法在增压发动机中使用。显然，碳罐脱附回路的设计具有一定的难度。目前，大多数的车辆采取的措施是：碳罐控制阀出来接一个三通接头，三通接头的另两个接口通过管路分别接到发动机进气歧管和增压器进气口处，为防止管内气体回流，在每条管路中都接入一个单向截止阀。利用增压发动机怠速时进气歧管内的负压和高速运转时增压器进气口处的负压对碳罐进行脱附。在中国专利文献中记载一种用于汽车碳罐的三通阀【中国专利号：201010229087.1；授权公告号：CN101881241A】，该三通阀是目前大多数的车辆采用的三通接头之一。

上述的增压发动机碳罐脱附措施虽然具有一定的效果，但还是存在一定的缺陷：1、当车辆高速运行时主要依赖增压器进气口处的负压对碳罐进行脱附，而此处的负压值与进气系统设计阻力有关，而进气系统的进气阻力设计值一般在3kPa左右，大排量车型一般为7kPa，因此增压器进气口处的负压一般为-3kPa，最多为-7kPa，通常满足不了碳罐的脱附需求。2、当车辆在低速运行时(比如城市工况)，因增压器已经工作，发动机进气歧管内负压消失，而此时因发动机转速不高，空气需求量不大，在增压器进气口处产生的负压很小，不能克服碳罐脱附阻力，造成碳罐长时间得不到脱附而失去功效。3、管路中有一个三通接头、两个单向截止阀，联接接头数量较多，易产生泄漏故障。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能接入增压发动机碳罐脱附回路的碳罐三通连接装置。

本发明还提出了一种能产生高而稳定的负压，且碳罐脱附回路的接装简洁方便的碳罐三通连接装置在增压汽油车中的连接结构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种碳罐三通连接装置，包括具有三个接口的连接体，其特征在于，所述的第一接口与第二接口之间通过仅能使介质从第一接口流向第二接口的单向阀一相连接；所述的第二接口与第三接口通过文丘里通道相连通；所述的文丘里通道包括入口渐缩部、圆筒形喉部和出口渐扩部，所述的文丘里通道的出口渐扩部大端口与第三接口相连接；所述的第一接口与文丘里通道的出口渐扩部小端口处之间通过仅能使介质从第一接口流向文丘里通道的出口渐扩部的单向阀二相连接。

碳罐三通连接装置可以设置在碳罐脱附回路上；三个接口与对应的接管相连通。当第二接口处的压力低于第一接口处的压力时，单向阀一自动打开，单向阀二也可能自动打开，第一接口处的气体流向第二接口。当第二接口处的压力高于第三接口处的压力时，气体经文丘里通道进入第三接口，由于产生“文丘里”效应，单向阀二的出口处产生较大的负压，因此单向阀二自动打开，第一接口处的气体经单向阀二流向第三接口。显然，文丘里通道产生“文丘里”效应有效地提高了单向阀二进出与出口之间的压差，即第二接口与第三接口之间处于较小压差时也能使单向阀二打开，进而实现第一接口处的气体流向第三接口。

在上述的碳罐三通连接装置中，所述的文丘里通道的圆筒形喉部直径为1.5～2.5mm。上述数值按发动机最大进气量的1％和根据“文丘里”效应的相关公式计算得到，显然具有科学依据，同时时单向阀二出口产生的负压满足实际需要。