CN216588874U - 碳罐总成及发动机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种碳罐总成及发动机，涉及汽车配件技术领域。一种碳罐总成，包括：主碳罐和副碳罐；所述主碳罐具有第一腔体，所述第一腔体呈圆柱状，所述第一腔体内填充有用于吸附蒸发的燃油蒸汽的吸附材料；所述副碳罐具有与所述第一腔体连通的第二腔体，所述第二腔体呈圆台状，呈圆台状的所述第二腔体的横截面的直径从下至上逐渐减小。一种发动机，包括上述碳罐总成。本申请能够解决碳床横截面的死角截面区碳粉中的油气分子不易被空气清扫带走的问题，有助于降低成本，保证吸附效果，降低故障率。

Description

碳罐总成及发动机

技术领域

本申请属于汽车配件技术领域，具体涉及一种碳罐总成及发动机。

背景技术

近年来，面对机动车汽油蒸汽对环境的污染，国家对排放的要求日益严苛，尤其是在家庭乘用车领域。由此，汽油发动机车型需要装载具有吸脱附油蒸汽性能的碳罐装置来满足更高的排放要求。因此，在有限的布置空间内安装一个更具效率的碳罐将是车企面临的重大挑战。

当前，一些碳罐副腔通大气口处末端碳床的横截面具有死角，比如，采用棱锥结构，从而导致死角截面区域碳粉中的油气分子在脱附过程中很难被通大气进口的干净空气清扫带走。

实用新型内容

鉴于存在的上述问题，本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提供一种碳罐总成及发动机，能够解决碳床横截面的死角截面区碳粉中的油气分子不易被空气清扫带走的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

根据本申请的一个方面，本申请实施例提供了一种碳罐总成，该碳罐总成包括：主碳罐和副碳罐；

所述主碳罐具有第一腔体，所述第一腔体呈圆柱状，所述第一腔体内填充有用于吸附蒸发的燃油蒸汽的吸附材料；

所述副碳罐具有与所述第一腔体连通的第二腔体，所述第二腔体呈圆台状，呈圆台状的所述第二腔体的横截面的直径从下至上逐渐减小。

在其中的一些实施方式中，所述副碳罐设有用于与外界大气连通的通大气口，所述通大气口位于所述第二腔体的小端处，并与所述第二腔体连通。

在其中的一些实施方式中，所述主碳罐与所述副碳罐的连通处靠近于所述第二腔体的大端。

在其中的一些实施方式中，所述主碳罐设有用于与油箱连通的吸附口和用于与进气***连通的脱附口，所述吸附口和所述脱附口均与所述第一腔体连通。

在其中的一些实施方式中，所述主碳罐与所述副碳罐之间的连通处形成空置缓冲区域。

在其中的一些实施方式中，所述主碳罐、所述空置缓好区域和所述副碳罐形成U形腔体结构，以使油气在所述碳罐总成中形成U形的流动路径。

在其中的一些实施方式中，所述主碳罐和所述副碳罐的底部均设有隔板弹簧。

根据本申请的另一个方面，本申请还提供了一种发动机，包括上述碳罐总成。

实施本申请的技术方案，至少具有以下有益效果：

本申请实施例中，所提供的碳罐总成，通过将主碳罐的第一腔体设置为圆柱状，可以有效避免第一腔体内形成死角；通过将副碳罐设置为圆台状，且呈圆台状的第二腔体的横截面的直径从下至上逐渐减小，可以有效避免第二腔体内形成死角，且可以延长燃油蒸汽流经的长度。基于此，本申请实施例中的碳罐总成，由于不存在死角，使吸附材料如碳粉均匀的布置在第一腔体和第二腔体中，从而在脱附过程中碳粉吸附的燃油蒸汽分子容易被空气清扫带走，从而可以保证碳罐总成的循环使用，且保证了吸附效果。

附图说明

图1是现有技术中的一种碳罐总成的结构示意意图；

图2是本申请一些实施例提供的碳罐总成的结构示意图。

附图标记说明：

100-主碳罐；110-第一腔体；120-吸附口；130-脱附口；

200-副碳罐；210-第二腔体；211-小端；212-大端；220-通大气口；

300-缓冲区域；

400-碳粉。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

本领域技术人员理解，如背景技术所言，相关技术中的碳罐还存在或多或少的缺陷。例如，图1显示了现有的一种碳罐总成的部分截面示意图，该部分截面是碳罐总成中副碳罐通大气口处末端碳床的横截面布置结构。如图1所示，现有的碳罐总成的不足之处在于，长直边及死角或角落截面区域碳粉400中的油气分子在脱附过程中很难被通大气口进入的干净空气清扫带走；同时此边缘和通气口上缘也会形成一个直角，导致燃油蒸汽吸附过程中气流经过此处会被阻碍，而造成气流阻力过大的副作用。进一步，在吸附过程中，由于该区域气流阻力过大导致油气分子在多数情况下都不会逸散到此处的碳粉400上，而造成碳粉的利用效率降低。因此，有必要对碳罐总成结构进行改进，以达到提高碳粉的利用效率等效果的目的。具体技术方案的描述参见下文。

请参照图2所示，在本申请的一些实施例中，提供了一种碳罐总成，包括主碳罐100和副碳罐200。

其中，主碳罐100具有第一腔体110，该第一腔体110呈圆柱状，且第一腔体110内填充有用于吸附蒸发的燃油蒸汽的吸附材料如碳粉。基于此，在吸附过程中，可以通过碳粉对进入第一腔体110内的燃油蒸汽进行吸附，以防止燃油蒸汽直接排出到外界空气中而造成空气污染；在脱附过程中，由于第一腔体110的内壁为圆滑结构，无死角存在，最大限度地减少碳粉积存在死角处的可能性，从而使全部碳粉均起到吸附燃油蒸汽的作用，提高了吸附效果。如此，在大气进入第一腔体110时，有利于使碳粉吸附的燃油蒸汽脱离碳粉而进入发动机进气***中，从而实现了对燃油蒸汽的充分燃烧利用，避免燃油蒸汽直接外排而导致发动机耗油量的增加。

副碳罐200具有第二腔体210，第二腔体210呈圆台状，且第二腔体210内填充有用于吸附蒸发的燃油蒸汽的吸附材料如碳粉，且呈圆台状的第二腔体210的横截面的直径从下至上逐渐减小。基于此，在吸附过程中，可以通过碳粉对进入第二腔体210内的燃油蒸汽进行吸附，以防止燃油蒸汽直接排出到外界空气中而造成空气污染；在脱附过程中，由于第二腔体210的内壁为圆滑结构，无死角存在，最大限度地减少碳粉积存在死角处的可能性，从而使全部碳粉均起到吸附燃油蒸汽的作用，提高了吸附效果。如此，在大气进入第二腔体210时，有利于使碳粉吸附的燃油蒸汽脱离碳粉而进入到发动机进气***中，从而实现了对油气的充分燃烧利用，避免油气直接外排而导致发动机油耗量的增加。

另外，第二腔体210与第一腔体110连通，使得燃油蒸汽可以经由第一腔体110进入到第二腔体210中，从而使燃油蒸汽可以分别通过第一腔体110中的碳粉和第二腔体210中的碳粉进行吸附，进而提高了对燃油蒸汽的吸附效果，有效避免燃油蒸汽外排；与此同时，还可以使外界大气经由第二腔体210进入第一腔体110，从而通过大气对第二腔体210中的碳粉和第一腔体110中的碳粉分别进行清扫，进而使燃油蒸汽得以充分利用。

由于第二腔体210呈圆台状，使得在同等碳粉的情况下，可以在气流路径上增加流经长度，使得碳粉对燃油蒸汽分子的吸附更加有效、彻底。

基于上述设置，本申请实施例中的碳罐总成，由于不存在死角，使碳粉均匀的布置在第一腔体110和第二腔体210中，从而在脱附过程中碳粉吸附的燃油蒸汽分子容易被空气清扫带走，从而可以保证碳罐总成的循环使用，且保证了吸附效果。

需要说明的是，第一腔体110和第二腔体210内的填充的吸附材料可以为本领域常用的现有的任何能吸附燃油蒸汽的吸附材料，本申请实施例对于上述吸附材料的来源、具体类型或成分等不作限制，其均可以采用商购的或市售的产品，如可以采用碳粉，本申请实施例不涉及对材料成分的改进。

上述第二腔体210具有小端211和大端212，小端211位于第二腔体210的顶端，大端212位于第二腔体210的底端。该第二腔体210采用由底端直径逐渐变小至通大气口220端部即顶端的圆形截面结构，增加了同等碳粉在气流路径上的流经长度，使得对油气分子的吸附更加有效和彻底。

为实现与外界连通，副碳罐200设有用于与外界大气连通的通大气口220，该通大气口220位于第二腔体210的小端211处，并与第二腔体210连通。基于此，通过通大气口220可以使经过碳粉吸附后的气体排出到外界大气中，与此同时，还可以使外界大气进入到第二腔体210和第一腔体110中，以对第二腔体210和第一腔体110中的碳粉进行清扫，从而使清扫下的油气进入发动机的进气***中进行燃烧利用。

由于通大气口220设置在第二腔体210的小端211处，使得第二腔体210的横截面积由背离通大气口220的一端至设置通大气口220的一端逐渐减小，从而增加了同等碳粉在气流路径上的流经长度，使得对油气分子的吸附更加有效。

另外，将第二腔体210设置为圆台状，并将通大气口220设置在第二腔体210的小端211处，使得通往通大气口220的气流更加平稳顺畅，减小了碳罐总成的整体气流阻力，使燃油蒸汽进入碳罐总成有规则的逸散，有效减低***阻力和增加碳罐总成的性能。

可选地，主碳罐100与副碳罐200的连通处靠近于第二腔体210的大端212。如此，可以使燃油蒸汽从第二腔体210的大端212区域流向小端211区域，从而可以有利于燃油蒸汽平稳顺畅的流动。

为实现吸附过程和脱附过程，主碳罐100设有吸附口120和脱附口130。其中，吸附口120用于与油箱连通，脱附口130用于与发动机的进气***连通，且吸附口120和脱附口130均与第一腔体110连通。基于此，在吸附过程中，油箱中的燃油蒸汽可以经由吸附口120进入第一腔体110中，并经由第一腔体110流向第二腔体210，以通过第一腔体110和第二腔体210中的碳粉对燃油蒸汽进行吸附，从而使被吸附后的气体排出到外界环境中，以防止燃油蒸汽对外界环境造成污染。在脱附过程中，外界大气通过通大气口220进入第二腔体210中，并经由第二腔体210进入第一腔体110，从而使第二腔体210和第一腔体110中的燃油蒸汽脱离碳粉，并随气体经由脱附口130进入发动机的进气***中，从而实现燃油蒸汽的重复利用，提高了发动机的节油性能。

可选地，主碳罐100与副碳罐200之间的连通处设有缓冲区域300。具体可以是，在主碳罐100和副碳罐200之间连接有通道，并在通道的内腔中形成空置缓冲区域300。通过设置空置缓冲区域300，一方面可以实现第一腔体110和第二腔体210的连通，以便于气体相互流动，另一方面还可以对气体进行缓冲，以使气流更加平稳顺畅的流动。

可选地，主碳罐100、空置缓冲区域300和副碳罐200形成U形腔体结构，以使燃油蒸汽在碳罐总成中形成U形的流动路径。基于此，可以延长燃油蒸汽的流动路径，从而可以提高对燃油蒸汽的吸附效果，另外，还可以使气流更加平稳顺畅。

为保证碳粉之间不易磨损，在主碳罐100和副碳罐200的底部均设置隔板弹簧。基于此，通过隔板弹簧可以对主碳罐100和副碳罐200进行支撑，并且还可以对主碳罐100和副碳罐200起到缓冲作用，以缓解整车晃动时导致碳粉的颗粒之间出现磨损的问题。

一些实施例中，主碳罐100和副碳罐200均采用尼龙塑料注塑而成。基于此，可以降低制造成本，且便于制造。

本申请还公开了一种发动机，包括上述碳罐总成。

应理解，本实施例提供的发动机包括前述的碳罐总成，因而至少具有所述的碳罐总成的所有特点和优点。该发动机除包括碳罐总成外，还可以包括其他部分结构，发动机的其他部分结构及其连接关系可以参考现有技术，在此不再赘述。

综上所述，本申请实施例中的碳罐总成，能够在最大程度上利用碳粉的效能，将油气分子逸出的体量降到最低，避免环境碳氢化合物的增加。另一方面，通过对碳粉的有效利用能够降低产品的整体成本。因为碳粉属于化工产品，且占整个碳罐产品成本的一半，有效使用碳粉使产品具有竞争力的重要一环。此外，圆顺的腔体结构及副腔体锥形的气流走向使整个碳罐的通气性会有一个优秀的气阻表现。因为在汽车加油时，会有一股很大的油气很快速的流到碳罐内，此时如果气阻较大，会造成加油跳枪，引起售后抱怨甚至召回。因此，不管从性能优化，成本降低以及降低故障的多角度来看，该结构都有很好的技术创兴及实用性。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种碳罐总成，其特征在于，包括：主碳罐和副碳罐；

所述主碳罐具有第一腔体，所述第一腔体呈圆柱状，所述第一腔体内填充有用于吸附蒸发的燃油蒸汽的吸附材料；

所述副碳罐具有与所述第一腔体连通的第二腔体，所述第二腔体呈圆台状，呈圆台状的所述第二腔体的横截面的直径从下至上逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的碳罐总成，其特征在于，所述副碳罐设有用于与外界大气连通的通大气口，所述通大气口位于所述第二腔体的小端处，并与所述第二腔体连通。

3.根据权利要求2所述的碳罐总成，其特征在于，所述主碳罐与所述副碳罐的连通处靠近于所述第二腔体的大端。

4.根据权利要求1所述的碳罐总成，其特征在于，所述主碳罐设有用于与油箱连通的吸附口和用于与进气***连通的脱附口，所述吸附口和所述脱附口均与所述第一腔体连通。

5.根据权利要求1所述的碳罐总成，其特征在于，所述主碳罐与所述副碳罐之间的连通处形成空置缓冲区域。

6.根据权利要求5所述的碳罐总成，其特征在于，所述主碳罐、所述空置缓冲区域和所述副碳罐形成U形腔体结构，以使燃油蒸汽在所述碳罐总成中形成U形的流动路径。

7.根据权利要求1所述的碳罐总成，其特征在于，所述主碳罐和所述副碳罐的底部均设有隔板弹簧。

8.根据权利要求1所述的碳罐总成，其特征在于，所述主碳罐和所述副碳罐均采用尼龙塑料注塑而成。

9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的碳罐总成。

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