[發(fā)明專(zhuān)利]具有改善的機(jī)械耐受性的燃料儲(chǔ)箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280018453.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103596790B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·克里爾;D·希爾;B·德沃
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 全耐塑料高級(jí)創(chuàng)新研究公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60K15/03
• 分類(lèi)號(hào): B60K15/03;B29C49/20
• 代理公司: 北京漢鼎理利專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11618
• 代理人: 趙晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有改善的機(jī)械耐受性的燃料儲(chǔ)箱。

背景技術(shù)

用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的塑料燃料儲(chǔ)箱必須滿足規(guī)定其下部表皮上的撓曲的最大可允許幅度的規(guī)范。通常必須在老化測(cè)試期間滿足這些規(guī)范中規(guī)定的撓曲，在所述老化測(cè)試中，儲(chǔ)箱在給定時(shí)間段(通常幾星期)內(nèi)和在給定溫度(通常40℃)下容納一定量的燃料。這些規(guī)范的目的在于確保車(chē)輛保持其離地間隙，并防止儲(chǔ)箱的表皮接觸車(chē)輛的熱區(qū)。

傳統(tǒng)上，客車(chē)中的燃料系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在與環(huán)境壓強(qiáng)基本上相同的壓強(qiáng)下來(lái)保持特定量的液體燃料。在引入混合動(dòng)力車(chē)并且更具體而言插電式混合動(dòng)力車(chē)(被設(shè)計(jì)成使其可能在不使用燃料的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)月)時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員所關(guān)注的是保持燃料儲(chǔ)箱內(nèi)的壓強(qiáng)，以限制可能因晝夜循環(huán)而滲出活性炭罐的排放物。此外，保持壓強(qiáng)確保燃料的組成在儲(chǔ)存期間保持不變。然而，必須使得儲(chǔ)箱耐受此內(nèi)部壓強(qiáng)。因此，如本申請(qǐng)人名義下的專(zhuān)利申請(qǐng)WO 2010/122065中所述，可通過(guò)使用內(nèi)部支柱將兩個(gè)相對(duì)的儲(chǔ)箱表面彼此聯(lián)結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)箱加強(qiáng)。然而，此類(lèi)加強(qiáng)需要通過(guò)下列3個(gè)相當(dāng)矛盾的測(cè)試：

●壓強(qiáng)下的長(zhǎng)期老化變形，其需要非常強(qiáng)健的支柱。

●對(duì)于系統(tǒng)功能沒(méi)有任何劣化的在1m處和環(huán)境溫度下的搬運(yùn)跌落。

●在沖擊期間對(duì)于儲(chǔ)箱表皮沒(méi)有任何損壞的高速抗沖擊性；其通常表征為在-40℃下的6m跌落測(cè)試或SLED測(cè)試。

盡管直支柱因其允許基于相當(dāng)高的橫截面來(lái)減小支柱內(nèi)部的應(yīng)力而成為了最為顯著的設(shè)計(jì)，但在比如跌落或SLED測(cè)試(即，模擬典型撞擊速度和減速的測(cè)試)等高速?zèng)_擊測(cè)試期間無(wú)法獲得良好的結(jié)果。在第二步中，在支柱的內(nèi)部添加了小刻痕，目的是在比如跌落或SLED測(cè)試等高速?zèng)_擊測(cè)試期間引起支柱斷裂。然而這對(duì)測(cè)試結(jié)果并未產(chǎn)生積極影響。

在上文提及的專(zhuān)利申請(qǐng)WO 2010/122065中，指出支柱優(yōu)選為建筑學(xué)意義上的支柱，即末端具有較大橫截面并且中心具有較小橫截面(換句話講：橫截面從末端到中心減小)的圓柱形結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，令人驚訝地是，末端與中心的橫截面直徑之比為至少1.8(優(yōu)選地，至少2)的支柱可滿足上文提及的3個(gè)要求(測(cè)試)。根據(jù)制造支柱的材料，此比率可甚至為5或更大。

因此，本發(fā)明涉及如下燃料儲(chǔ)箱，所述燃料儲(chǔ)箱具有兩個(gè)相對(duì)的壁部分和連接這兩個(gè)壁部分的至少一個(gè)加強(qiáng)件，其中所述加強(qiáng)件包括空心支柱，所述空心支柱在末端處的橫截面直徑與其在至少一個(gè)中間點(diǎn)處的橫截面直徑之間的比率至少為1.8。

術(shù)語(yǔ)“燃料儲(chǔ)箱”應(yīng)當(dāng)理解為是指可在不同且變化的環(huán)境和使用條件下儲(chǔ)存燃料的不滲透儲(chǔ)箱。此類(lèi)儲(chǔ)箱的示例是機(jī)動(dòng)車(chē)輛裝配的儲(chǔ)箱。

根據(jù)本發(fā)明的燃料儲(chǔ)箱優(yōu)選地由塑料制成，也就是說(shuō)，由包含至少一種合成樹(shù)脂聚合物的材料制成。

所有類(lèi)型的塑料都可能合適。屬于熱塑性塑料類(lèi)別的塑料尤其合適。

術(shù)語(yǔ)“熱塑性塑料”應(yīng)當(dāng)理解為是指任何熱塑性聚合物，包括熱塑性彈性體及其混合物。術(shù)語(yǔ)“聚合物”應(yīng)當(dāng)理解為既指均聚物和共聚物(尤其是二元共聚物或三元共聚物)。此類(lèi)共聚物的示例為：無(wú)規(guī)共聚物、直鏈嵌段共聚物、其它嵌段共聚物和接枝共聚物。

一種經(jīng)常使用的聚合物為聚乙烯。利用高密度聚乙烯(HDPE)已獲得了優(yōu)異的結(jié)果。優(yōu)選地，儲(chǔ)箱還包括燃料不可滲透樹(shù)脂層，例如EVOH(部分水解的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)。作為另外一種選擇，為了使儲(chǔ)箱不滲透燃料，可以使其經(jīng)受表面處理(氟化或磺化)。

包括位于兩個(gè)HDPE層之間的EVOH層的多層燃料儲(chǔ)箱成功地用于本發(fā)明的框架中。

根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)箱包括連接兩個(gè)相對(duì)的壁部分(即，其壁的兩個(gè)彼此相對(duì)的部分)的加強(qiáng)件。優(yōu)選地，這兩個(gè)相對(duì)的壁部分為下壁部分(在車(chē)輛內(nèi)安裝時(shí)朝下并且在燃料的重量下可能蠕變的部分)和上壁部分(安裝時(shí)朝上并且在使用期間經(jīng)受極少的蠕變或不經(jīng)受蠕變的部分)。

此加強(qiáng)件被定義為剛性的，即，在儲(chǔ)箱的整個(gè)壽命內(nèi)，其變形不超過(guò)幾毫米，理想的是其變形小于1毫米。“變形”實(shí)際上是指從其將加大這兩個(gè)箱壁部分的間距這一角度而言的擴(kuò)張。

根據(jù)本發(fā)明，此元件具有空心支柱的形狀，即大體圓柱形形狀的空心主體(限定未填充有其構(gòu)成材料的內(nèi)部空間的壁)，所述空心主體具有隨其長(zhǎng)度變化的橫截面，且其壁厚度占其總體積的百分比可忽略不計(jì)(通常為0.2％至0.5％)。