制造燃料儲(chǔ)箱或填充管的方法及其在混合動(dòng)力車中的使用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明首先涉及用于制造燃料儲(chǔ)箱的方法，以及由此獲得的儲(chǔ)箱在混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車中的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)一般指內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)結(jié)合的情形。
[0003]混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的一般工作原理在于，根據(jù)型號的不同，要么使電動(dòng)機(jī)工作、要么使內(nèi)燃機(jī)工作、要么使兩者同時(shí)工作。
[0004]一個(gè)具體原理如下:
[0005]-在停止階段(車輛靜止)時(shí)，兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都是停止的；
[0006]-在啟動(dòng)時(shí)，由電動(dòng)機(jī)確保啟動(dòng)汽車，直至更高的速度(25或者30km/h);
[0007]-當(dāng)達(dá)到更高的速度時(shí)，由內(nèi)燃機(jī)接替工作；
[0008]-在急加速的情況下，采取同時(shí)使兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作，這能夠獲得與同功率甚至更高功率發(fā)動(dòng)機(jī)相同的加速度；
[0009]-在減速和制動(dòng)階段，動(dòng)能被用于為電池充電(要指出的是，目前市售的混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)并不都具有這個(gè)功能)。
[0010]這個(gè)原理導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)并不一直在工作，并且因此，汽油氣吸收罐(避免燃料蒸汽排放到大氣中的活性炭過濾器)的凈化階段不能被正常地確保，這是因?yàn)樵趦艋A段時(shí)，使可能預(yù)熱過的空氣在汽油氣吸收罐中循環(huán)，以使其再生(即使其吸附的燃料蒸汽解析出來)，該空氣之后被引入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)以在其中燃燒。此外，已經(jīng)開發(fā)了用于降低燃料消耗和廢氣排放的混合動(dòng)力車輛，這使得在不損害發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)管理發(fā)動(dòng)機(jī)以燃燒來自于汽油氣吸收罐的燃料蒸汽變得更加復(fù)雜、甚至不可能。
[0011]因此，這些發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料儲(chǔ)箱一般承受壓強(qiáng)(一般處于約300 - 400mbar的壓強(qiáng))，以限制汽油氣吸收罐的負(fù)擔(dān)，這通常是由位于通氣閥之后的稱作燃料箱隔離閥(英文為“Fuel Tank Isolat1n Valve”，縮寫為FTIV)的功能性元件來完成的。該元件包括安全閥(該安全閥以儲(chǔ)箱最大使用壓強(qiáng)來校準(zhǔn))和電氣管理部件，以能夠在充裝前使儲(chǔ)箱處于大氣壓。由此導(dǎo)致，相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的燃料儲(chǔ)箱，這些儲(chǔ)箱必須具有改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度，特別是在塑料儲(chǔ)箱的情況下。
[0012]目前市場上的解決方案在于一種具有大的厚度的金屬儲(chǔ)箱，這顯著增加了儲(chǔ)箱的重量，并由此增加了燃料消耗和廢氣排放。
[0013]上述壓強(qiáng)問題的其他的已知解決方案可以在于增加塑料儲(chǔ)箱的壁的厚度和/或使用連接兩個(gè)壁的內(nèi)部加強(qiáng)件(桿、隔板等)，但是這些解決方案一般加重重量，減小儲(chǔ)箱的可用體積，并增加儲(chǔ)箱成本。另一解決方案可以在于為儲(chǔ)箱設(shè)置再粘合點(diǎn)(即下壁和上壁的局部焊接)，但該解決方案導(dǎo)致減小儲(chǔ)箱的可用體積。
[0014]另一解決方案如在專利US 5，020，687中所描述的解決方案，該方案在于在儲(chǔ)箱的外壁上固定加強(qiáng)纖維織物(無熱塑性塑料基質(zhì))，該固定在儲(chǔ)箱的擠出-吹氣成型制造時(shí)通過所述織物的包覆成型來實(shí)現(xiàn)，在引入型坯之前預(yù)先將織物引入模具中，其中所述型坯在吹氣成型之后形成儲(chǔ)箱。
[0015]然而，該方案的一大缺陷在于難以僅通過來自于型坯的熔融材料來實(shí)現(xiàn)織物的加強(qiáng)纖維的浸漬。
[0016]國際公布WO 2012/031705A2考慮了一種替代方案，該替代方案在于用包含加強(qiáng)纖維的半成品復(fù)合材料來替代加強(qiáng)纖維織物。該最終產(chǎn)品包括被來自于型坯的熔融材料貫穿的開孔，以確保機(jī)械固定。為了獲得有效的機(jī)械錨固，需要足夠量的型坯材料流過開孔，以在加強(qiáng)件的另一側(cè)形成鉚釘類的構(gòu)造。由于型坯的黏度，該現(xiàn)有技術(shù)的工藝將是難以實(shí)現(xiàn)的。最后，該已知技術(shù)的另一缺陷在于必須增加儲(chǔ)箱的厚度，并因此增加儲(chǔ)箱的重量和成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種將纖維加強(qiáng)件固定在儲(chǔ)箱壁上的新方案，該方案不具有已知解決方案的缺陷。
[0018]本發(fā)明還涉及制造填充管。
[0019]填充管是能夠?qū)⒁后w或氣體導(dǎo)入儲(chǔ)箱內(nèi)部的管道。
[0020]在某些情況下，填充管會(huì)遭受由車輪噴濺的碎砂石，需要額外的防護(hù)擋板。通過在填充管上添加局部加強(qiáng)件可以免去該防護(hù)擋板。
[0021 ] 本發(fā)明提出的固定方法可以用于填充管。
[0022]此外，本發(fā)明具有能夠避免任何表面精加工操作的額外優(yōu)點(diǎn)。
[0023]并且，通過實(shí)現(xiàn)人工的減少和生產(chǎn)線周期時(shí)間的縮短，本發(fā)明能夠降低生產(chǎn)成本。
[0024]本發(fā)明的主題在于一種在從燃料儲(chǔ)箱和充裝管道構(gòu)成的集合中選擇的物品時(shí)焊接纖維加強(qiáng)件的方法，所述物品包括由熱塑性材料制成的壁，纖維加強(qiáng)件既包括與物品的熱塑性材料兼容的熱塑性材料又包括編織或非編織的切斷的纖維、或長纖維、或連續(xù)的纖維，所述焊接方法包括以下步驟:
[0025]-加熱纖維加強(qiáng)件，以使其達(dá)到熔融狀態(tài)，
[0026]-在模具中，借助于使壁充氣貼靠在模具上的氣體壓強(qiáng)，實(shí)施被
[0027]加熱的纖維加強(qiáng)件在至少部分處于熔融狀態(tài)的壁上的焊接。
[0028]本發(fā)明由此提供了一種不具有已知解決方案的缺陷的新的固定方案。
[0029]另外，在纖維加強(qiáng)件和壁之間的連接(即焊接)是不借助于任何機(jī)械維持(即不借助于任何與其他互補(bǔ)的三維形狀協(xié)作的三維形狀)、但獲得壁和加強(qiáng)件之間的材料連續(xù)性，這使得該連接比已知解決方案更可靠，同時(shí)占用的體積更小。
[0030]在本發(fā)明中，如果至少壁的用于被焊接到纖維加強(qiáng)件上的部分處于熔融狀態(tài)，就視壁為處于熔融狀態(tài)。壁的剩余部分因此可以處于任意狀態(tài)，特別是非熔融狀態(tài)。
[0031]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施中，借助于放置在加強(qiáng)件之前通過輻射或接觸加熱纖維加強(qiáng)件的加熱元件來加熱纖維加強(qiáng)件。
[0032]該加熱可以在模具中發(fā)生，在該情況下，加熱元件必須放置在模具中加強(qiáng)件的附近，或者在模具之外。
[0033]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施中，在模具之外加熱纖維加強(qiáng)件，以使其達(dá)到熔融狀態(tài)，然后將加熱的纖維加強(qiáng)件引入模具中。
[0034]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施中，該方法包括預(yù)成型纖維加強(qiáng)件的步驟，該預(yù)成型至少部分地在模具之外和/或模具中實(shí)施。
[0035]加強(qiáng)件的該預(yù)先成型可以在加熱加強(qiáng)件之后、在將其轉(zhuǎn)移到模具中之前在預(yù)成型支架上實(shí)施。該成型還可以在加熱加強(qiáng)件之后在模具中實(shí)施。
[0036]成型還可以在向模具轉(zhuǎn)移加強(qiáng)件期間實(shí)施。
[0037]在一個(gè)變型中，在加熱加強(qiáng)件之后并在將其轉(zhuǎn)移到模具中之前在模具之外在預(yù)成型支架上實(shí)施預(yù)成型纖維加強(qiáng)件的步驟。
[0038]符合本發(fā)明的儲(chǔ)箱所應(yīng)用的燃料可以是汽油、柴油、生物燃料等，并且可以具有0至100%的酒精含量。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，儲(chǔ)箱或管由熱塑性材料制成?！盁崴苄圆牧稀敝傅氖侨魏螣崴苄跃酆衔铮渲邪崴苄詮椥泽w及其混合物。術(shù)語“聚合物”既指均聚物，又指共聚物(特別是二元或三元聚合物)。共聚物的示例為(非限制性地):無規(guī)共聚物、順序共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。
[0040]任何類型的熔點(diǎn)低于分解溫度的熱塑性聚合物或共聚物都是合適的。熔點(diǎn)范圍覆蓋至少10攝氏度的合成熱塑性材料尤其適合。具備多分散性的分子質(zhì)量的材料就是這類材料的例子。
[0041]特別地，可以使用聚烯烴、熱塑聚酯、聚酮、聚酰胺及它們的共聚物。還可使用聚合物或共聚物的混合物，同樣地，也可使用聚合材料跟無機(jī)、有機(jī)物和/或天然填充料的混合物，這些填充料例如為(非限制性地):碳、粘土、鹽、其他無機(jī)衍生物、天然纖維或聚合物纖維。還可使用由堆疊并聯(lián)結(jié)的層構(gòu)成的、包含至少一種上述聚合物或共聚物的多層結(jié)構(gòu)。
[0042]—種常用聚合物是聚乙烯。采用高密度聚乙烯(HDPE)獲得了良好的結(jié)果。
[0043]儲(chǔ)箱或者管的壁可以由一層或兩層熱塑性材料構(gòu)成。一層或更多層的額外的其它層可以有利地由阻隔液體和/或氣體的材料構(gòu)成的層構(gòu)成。優(yōu)選地，阻隔層的性質(zhì)和厚度被選為將最大地限制與儲(chǔ)箱或管的內(nèi)表面接觸的液體和氣體的滲透性。優(yōu)選地，該層基于阻隔性樹脂，