插电混合动力汽车用不锈钢焊接油箱的制作方法

[技术领域]

本实用新型涉及汽车关键零部件技术领域，具体地说是一种插电混合动力汽车用不锈钢焊接油箱。

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背景技术：
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随着国家法律法规对汽车环保油气蒸发与排放要求的日益提升，能够降低燃油蒸发排放的首要功能件燃油箱的设计变得尤为关键，金属燃油箱与塑料燃油箱相比，在混和动力车型和低蒸发排放量车型领域的优势更加明显。

对于传统油箱，燃油箱内燃油蒸气压力达到4-7kpa时，燃油箱上的阀打开，蒸气将被释放到炭罐内。对于phev车型的汽车，油箱都采用高压密闭油箱设计，此类油箱一般可以承受35-40kpa的蒸气压力。为了保证高压油箱的强度，某些汽车厂采用塑料的密闭油箱设计，但此类油箱需要内部增加多个支撑柱，不仅结构复杂导致成本高于钢制油箱，而且油箱容积变小。

而且，传统燃油车的蒸发排放系统中，燃油蒸汽通过油箱重力阀排放到碳罐，由碳罐中的活性炭吸附燃油蒸汽。发动机工作时，新鲜空气被吸入碳罐，新鲜空气清洗活性炭吸附的燃油蒸汽，并一起被送入发动机参与燃烧。但是，对于phev车型，当驶过程中以电机驱动时，碳罐中吸附的燃油蒸汽无法脱附。油箱中的蒸汽如果持续排放到碳罐，将引起碳罐饱和并失去持续的吸附能力，燃油蒸汽会直接排放到外界空气中，从而引起环境污染。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种插电混合动力汽车用不锈钢焊接油箱，能在发动机不运作时切断油气通向碳罐，防止碳罐油气过载导致阻止燃油蒸汽排放到外界，且结构强度高，成本低，油箱容积大。

为实现上述目的设计一种插电混合动力汽车用不锈钢焊接油箱，包括油箱本体，所述油箱本体内设有油泵，所述油箱本体由上壳体1和下壳体2构成，所述上壳体1与下壳体2均采用304l不锈钢材料制成，所述上壳体1与下壳体2焊接形成内部空腔，所述上壳体1底部四周通过冲压形成焊接面一3，所述下壳体2顶部四周通过冲压形成焊接面二，所述上壳体1与下壳体2通过焊接面一3、焊接面二焊接为一体，所述上壳体1的焊接面一3与下壳体2的焊接面二之间形成等离子焊接焊缝4，所述下壳体2侧面开设有注油口5，所述上壳体1顶部一侧开设有油泵口6，所述油泵口6设置在注油口5处，所述上壳体1顶部另一侧开设有排气口7，所述排气口7连接有排气管8，所述排气管8另一端与ftiv阀9的进口相连，所述ftiv阀9安装在上壳体1上。

进一步地，所述ftiv阀9上设有油气出口和补气口，所述ftiv阀9的油气出口通过管道连接碳罐的入口，所述油箱本体内的油气通过ftiv阀9的油气出口向碳罐排放，所述ftiv阀9的补气口通过管道连接碳罐的通气口，并通过碳罐的通气口引入空气到油箱本体。

进一步地，所述碳罐的出口与汽车发动机连接，所述油泵、ftiv阀9、汽车发动机分别通过线路连接控制单元，且分别受控于控制单元。

进一步地，所述上壳体1、下壳体2的壁厚均为0.7-1mm，所述焊接面一3、焊接面二的宽度均不大于5mm。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型结构强度高，耐高压，相对普通塑料油箱耐高压为3bar，本实用新型金属焊接油箱可达到6bar；

(2)本实用新型应用等离子焊接技术焊接速度快，焊缝质量好，成本低，便于油箱生产；

(3)本实用新型抗油气挥发性强，比普通塑料油箱抗油气挥发性高10倍以上。

(4)本实用新型应用插电式混合动力汽车的油箱隔离阀(ftiv)，能在发动机不运作时切断油气通向碳罐，防止碳罐油气过载导致阻止燃油蒸汽排放到外界；

(5)本实用新型不需要额外涂层或者表面处理，且半壳设计，方便内部零件安装，同时容积大，原材料可以回收利用，制造工艺简单，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、上壳体2、下壳体3、焊接面一4、等离子焊接焊缝5、注油口6、油泵口7、排气口8、排气管9、ftiv阀。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1所示，本实用新型提供了一种带油箱隔离阀的不锈钢焊接油箱，适用于插电式混合动力(phev)车型上，该不锈钢焊接油箱包括油箱本体，油箱本体内设有油泵，油箱本体由上壳体1和下壳体2构成，上壳体1与下壳体2均采用304l不锈钢材料制成，上壳体1与下壳体2焊接形成内部空腔，上壳体1底部四周通过冲压形成焊接面一3，下壳体2顶部四周通过冲压形成焊接面二，上壳体1与下壳体2通过焊接面一3、焊接面二焊接为一体，上壳体1的焊接面一3与下壳体2的焊接面二之间形成等离子焊接焊缝4，下壳体2侧面开设有注油口5，上壳体1顶部一侧开设有油泵口6，油泵口6设置在注油口5处，上壳体1顶部另一侧开设有排气口7，排气口7连接有排气管8，排气管8另一端与ftiv阀9(燃油箱截止阀)的进口相连，ftiv阀9安装在上壳体1上。

其中，上壳体1、下壳体2的壁厚均为0.7-1mm，焊接面一3、焊接面二的宽度均不大于5mm；ftiv阀9上设有油气出口和补气口，ftiv阀9的油气出口通过管道连接碳罐的入口，油箱本体内的油气通过ftiv阀9的油气出口向碳罐排放，ftiv阀9的补气口通过管道连接碳罐的通气口，并通过碳罐的通气口引入空气到油箱本体，碳罐的出口与汽车发动机连接，油泵、ftiv阀9、汽车发动机分别通过线路连接控制单元，且分别受控于控制单元。

本实用新型不锈钢焊接油箱采用304l不锈钢材料，与普通碳钢材料相比，304l不锈钢不需要额外不需要额外涂层或者表面处理，即可满足油箱外部的盐雾试验要求，及油箱内部多种燃料的耐腐蚀要求，包括汽油、添加乙醇的汽油、柴油、生物柴油及其他燃料。该油箱分为上下壳体，由于工艺简单，与塑料油箱工艺相比，对生产设备要求低，使用标准的冲床即可加工成型，所以方便油箱生产厂家选择在汽车组装厂附近选择油箱生产地，节省物流费用。塑料油箱壁厚一般为3-7mm左右波动，而不锈钢油箱壁厚均匀，最薄可达0.7mm，壁厚波动最多为30％，壁厚大幅减小，同样的外形尺寸，不锈钢油箱内部容积可显著增大。

该不锈钢油箱与塑料油箱相比，结构强度高，耐高压性能好，受高压后变形膨胀更小，设计时可考虑减小油箱与车体的间隙，从而可从设计上考虑增大油箱的容积。此外，塑料油箱外部一般会设计隔热罩以防止排气管高温烫伤油箱。不锈钢油箱可不需要隔热罩，从而减小体积，降低成本。不锈钢材料的燃油蒸发排放值为0，完全满足国家法律法规对汽车环保油气蒸发与排放日益提升的要求。而且不锈钢材料可以100％回收再利用，也完全满足报废汽车回收利用技术政策。

本实用新型通过冲压工艺，在上下壳体上分别冲压出焊接面，便于下一步焊接加工。利用等离子焊接能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电弧稳定且适宜焊接薄板和箱材等特点，将冲压成型的上下壳体焊接在一起。等离子焊接工艺对的焊接面的宽度要求很小，可达到5mm甚至更小，从而在油箱结构的设计上可以考虑相应增大油箱容积。

此外，由于法律法规对燃油蒸发排放的要求越来越高，很多油箱的阀与管路都需要设计在油箱内部以满足要求。对于塑料油箱，需要在塑料加热的状态下并在合模前将内部件装入，工艺条件苛刻，操作复杂，质量状态监控困难导致合格率低。而本实用新型采用的工艺对于内部件的装配工艺要求十分简单，可在焊接前手工装配即可。其ftiv阀安装在车辆的油箱上，油气通过ftiv向碳罐排放；当油箱补气时，也是从碳罐通气口引入空气到油箱。ftiv阀将油箱的压力维持在一个正常的范围内。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。