一种机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，包括带有进油口和吸油管的油箱体，在油箱体内的吸油管上设置有燃油泵，所述油箱体内下端填充有由通孔金属泡沫制成抑波减噪装置，油品填注在通孔金属泡沫结构的孔隙中，且吸油管插入抑波减噪装置中。本发明专利技术采用通孔金属泡沫代替传统防波挡板，有效地降低了油箱内燃油晃动的质心，明显地抑制了燃油液面的波动，显著提高了油箱吸油管及其周边的液相率，并且有效地减少了流动噪声，进而增强了车辆行驶的安全性、稳定性及舒适性。同时兼具过滤器的功用，减少了油泵系统的堵塞和运动部件的磨损，提高了发动机的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于抑制油品波动和减噪的油箱，具体涉及一种机动车辆通孔金 属泡沫结构的油箱。
技术介绍
油箱是车辆燃油供给的关键部件，在机动车辆紧急刹车、启动、转弯或者通过路况 很差的路面时，油箱内燃油会颠簸振荡。尤其在油箱内燃油不足时，液面会大幅波动，在某 些时刻，油品会被甩到油箱一侧，致使吸油管吸不到油，造成发动机熄火，从而导致了机动 车辆抗蛇行性能降低，严重时会导致在高速公路上发生追尾，甚至翻车；同时车辆在燃油不 足时，燃油产生的剧烈非线性流动会产生晃动噪声。为了解决液体晃动引起的动力不稳定性和噪声问题，现阶段主要手段就是使用 防波装置以提高液体的晃动阻尼。专利US20080110517公开了一种通孔半圆形弯板结构 汽车油箱挡板，其构成是固定挡板、挤压挡板和挡板过滤器，不足之处是挡板结构复杂且 防波效果具有方向选择性。专利CN201144747Y公开了一种防波装置，其构成是一种横截 面为“V”型的弯折防波板，防波板弯折的一面与油箱液面平行且在弯折处开有长方形或 者圆形的流液口，不足之处是固定方式采用点焊，容易在焊点处腐蚀，造成应力集中，最终 导致挡板和油箱脱离。此外，防波挡板的形状还可以是梯形(ZL93230435. 4)。文献 研究了在容器底部安置一个垂直实心挡板后液体的晃动性能。文献研究了在柱形容器中安置环形挡板后的液体的动态响应特性。然而，在油 箱底部垂直或水平的方向上设置一个或几个开有通孔的防波挡板，受限于车辆油箱的类型 及形状，而且在内部燃油的剧烈冲击下，挡板底部与油箱的焊接点应力增大，有可能导致挡 板的断裂、脱离，反而加剧了燃油的大幅晃动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够显著抑制油箱内燃 油的晃动，降低燃油的质心，减少流动噪声，尤其在油箱内部燃油不足的情况下，可以提高 吸油管中燃油的液相率的用于机动车辆的具有抑波减噪的机动车辆通孔金属泡沫结构油 箱。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是包括带有进油口和吸油管的油箱 体，在油箱体内的吸油管上设置有燃油泵，所述的油箱体内下端填充有由通孔金属泡沫制 成的抑波减噪装置，油品填注在通孔金属泡沫的孔隙中，且吸油管插入并固定在抑波减噪 装置中。本专利技术油箱体内下端填充的抑波减噪装置采用整体填充或分块填充；抑波减噪装 置的填充率为油箱容积的30% 70% ；抑波减噪装置和油箱体内壁之间的间隙为Omm 5mm ；吸油管采用可变型的耐腐蚀金属材料制成；抑波减噪装置所用的通孔金属泡沫的孔 隙率为0. 90 0. 98，孔径为Imm 5mm ；抑波减噪装置采用开孔金属泡沫铁铬铝、镁铝合金 或不锈钢耐腐蚀金属材料制成。与现有技术相比，本专利技术的优点是本专利技术采用通孔金属泡沫为抑波减噪装置代替了传统的防波挡板，由于通孔金属 泡沫具有连续贯通的三维多孔结构其轻质、比表面积大、高强度、吸能的优良特性，可显著 地在各种行驶工况下抑制燃油的晃动及减小产生的流动噪声，并且在很大程度上减轻了油 箱的重量。与无挡板及传统挡板油箱相比，通孔金属泡沫材料不易脱离、断裂，易于填充，大 大地减轻了油箱的重量并可显著地降低燃油的速度幅值和质心位置，提高了机动车辆的安 全性和舒适性。同时其可以过滤掉燃油中的杂质，减小燃油杂质对油泵系统的堵塞及运动 部件的磨损，提高了发动机的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术实施例与无挡板和传统挡板(3个)油箱燃油质心位置对比图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参见图1，本专利技术包括带有进油口 1和吸油管2的油箱体4，在油箱体4内的吸油 管2上设置有燃油泵3，所述油箱体4内下端填充有由通孔金属泡沫制成的抑波减噪装置 6，且吸油管2插入抑波减噪装置中。抑波减噪装置6是根据不同的车辆油箱容积、形状和 运行工况选择填充的规格和尺寸。考虑到燃油低于油箱容积一半时，油液波动急剧增大，当 燃油体积为油箱容积的1/3时，波动达到最大，通孔金属泡沫的填充率取30% 70%。所 采用通孔金属泡沫的孔隙率为0. 90 0. 98，即其相对密度只是固体母材的2%-10%，可以 有效降低油箱重量，通孔金属孔径为Imm 5mm，可以有效增加表面张力，减小油品的波动 和流动噪音。因为燃油对金属材料具有腐蚀性，所以本专利技术所述的通孔金属泡沫采用耐腐 蚀通孔金属泡沫，如铁铬铝、镁铝合金或者不锈钢。通孔金属泡沫装置6和油箱体4内壁之 间的间隙为Omm 5mm，这样可以避免由于焊接所带来的腐蚀及应力集中问题，大大提高了 汽车的安全性。不同于传统油箱采用的通孔防波挡板，通孔金属泡沫可以根据实际需要整 体式填充或者分块填充。本专利技术的工作原理是当油箱内部燃油波动传播至燃油与通孔金属 泡沫材料孔洞固体边界的界面上时，由于多孔的存在，增多了反射和折射的可能，从而达到 抑波和减噪的功效。图2是本专利技术实施例与无挡板和传统挡板(3个)油箱燃油质心位置对比图，图 中横坐标是车辆行驶的时间，纵坐标是油箱内燃油的质心高度。本专利技术实施例所述的抑波 减噪装置采用整体式填充的金属泡沫(孔隙率为0.9，孔密度为20PPI)；而传统挡板油箱 沿车辆行驶方向均勻布置有3个薄钢板制成的防波板，板上开有两个流液口，流液口的半 径取40mm。所研究的油箱容积均为95L(50CmX50CmX38Cm)，采用的油品为柴油，密度为780kg ·πΓ3，动力粘性系数为0. 0024kg. πι"1 · s—1。为了模拟最恶劣的工况，所有挡板的高度 均取和液面高度相当，即100mm。通过对燃油体积为油箱容积约1/3的三种不同结构的油箱 在以下工况下进行模拟先以9. 8m/s2加速度加速1. 2秒后勻速前进。从图2可以看出，采 用本专利技术燃油质心基本维持不变，较之无挡板和传统挡板(3个)的油箱质心明显降低，特 别是在加速阶段具有明显的抑波效果。通过以上的分析可知本专利技术通过填充通孔金属泡沫作为油箱抑波减噪装置，利 用通孔金属泡沫材料的各种优良性能，有效抑制燃油液面因外界各种复杂扰动而产生的燃 油液面晃动，降低燃油液面的质心，减轻液面晃动带来的流动噪声，增强了机动车辆行驶过 程中的安全性和舒适性。以上所述仅是本专利技术的一种实施方案而已，并非对本专利技术做任何形式的限制，故 依据本专利技术的技术实质对以上实施方案所作的任何简单修改，等同变化或修改，均仍属于 本专利技术技术方案的范围内。权利要求一种机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，包括带有进油口和吸油管的油箱体，在油箱体内的吸油管上设置有燃油泵，其特征在于所述的油箱体内下端填充有由通孔金属泡沫制成的抑波减噪装置，油品填注在通孔金属泡沫的孔隙中，且吸油管插入并固定在抑波减噪装置中。2.根据权利要求1所述的机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，其特征在于所述油箱体 内下端填充的抑波减噪装置采用整体填充或分块填充。3.根据权利要求1或2所述的机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，其特征在于所述的 抑波减噪装置的填充率为油箱容积的30% 70%。4.根据权利要求1或2所述的机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，其特征在于所述的 抑波减噪装置和油箱体内壁之间的间隙为Omm 5mm。5.根据权利要求1或2所述的机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，其特征在于所述的 吸油管采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机动车辆通孔金属泡沫结构油箱，包括带有进油口［１］和吸油管［２］的油箱体［４］，在油箱体［４］内的吸油管［２］上设置有燃油泵［３］，其特征在于：所述的油箱体［４］内下端填充有由通孔金属泡沫制成的抑波减噪装置［６］，油品［５］填注在通孔金属泡沫的孔隙中，且吸油管［２］插入并固定在抑波减噪装置［６］中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：屈治国，张媛，汪天送，卢天健，陶文铨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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