制造燃料儲箱或填充管的方法及其在混合動力車中的使用
【技術領域】
[0001]本發明首先涉及用于制造燃料儲箱的方法，以及由此獲得的儲箱在混合動力機動車中的使用。
【背景技術】
[0002]混合動力發動機一般指內燃機與電動機結合的情形。
[0003]混合動力發動機的一般工作原理在于，根據型號的不同，要么使電動機工作、要么使內燃機工作、要么使兩者同時工作。
[0004]一個具體原理如下:
[0005]-在停止階段(車輛靜止)時，兩個發動機都是停止的；
[0006]-在啟動時，由電動機確保啟動汽車，直至更高的速度(25或者30km/h);
[0007]-當達到更高的速度時，由內燃機接替工作；
[0008]-在急加速的情況下，采取同時使兩個發動機工作，這能夠獲得與同功率甚至更高功率發動機相同的加速度；
[0009]-在減速和制動階段，動能被用于為電池充電(要指出的是，目前市售的混合動力發動機并不都具有這個功能)。
[0010]這個原理導致內燃機并不一直在工作，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，這是因為在凈化階段時，使可能預熱過的空氣在汽油氣吸收罐中循環，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動機內以在其中燃燒。此外，已經開發了用于降低燃料消耗和廢氣排放的混合動力車輛，這使得在不損害發動機性能的同時管理發動機以燃燒來自于汽油氣吸收罐的燃料蒸汽變得更加復雜、甚至不可能。
[0011]因此，這些發動機的燃料儲箱一般承受壓強(一般處于約300 - 400mbar的壓強)，以限制汽油氣吸收罐的負擔，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(該安全閥以儲箱最大使用壓強來校準)和電氣管理部件，以能夠在充裝前使儲箱處于大氣壓。由此導致，相對于傳統內燃機的燃料儲箱，這些儲箱必須具有改進的機械強度，特別是在塑料儲箱的情況下。
[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箱，這顯著增加了儲箱的重量，并由此增加了燃料消耗和廢氣排放。
[0013]上述壓強問題的其他的已知解決方案可以在于增加塑料儲箱的壁的厚度和/或使用連接兩個壁的內部加強件(桿、隔板等)，但是這些解決方案一般加重重量，減小儲箱的可用體積，并增加儲箱成本。另一解決方案可以在于為儲箱設置再粘合點(即下壁和上壁的局部焊接)，但該解決方案導致減小儲箱的可用體積。
[0014]另一解決方案如在專利US 5，020，687中所描述的解決方案，該方案在于在儲箱的外壁上固定加強纖維織物(無熱塑性塑料基質)，該固定在儲箱的擠出-吹氣成型制造時通過所述織物的包覆成型來實現，在引入型坯之前預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現織物的加強纖維的浸漬。
[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纖維的半成品復合材料來替代加強纖維織物。該最終產品包括被來自于型坯的熔融材料貫穿的開孔，以確保機械固定。為了獲得有效的機械錨固，需要足夠量的型坯材料流過開孔，以在加強件的另一側形成鉚釘類的構造。由于型坯的黏度，該現有技術的工藝將是難以實現的。最后，該已知技術的另一缺陷在于必須增加儲箱的厚度，并因此增加儲箱的重量和成本。
【發明內容】
[0017]因此，本發明的目的在于提供一種將纖維加強件固定在儲箱壁上的新方案，該方案不具有已知解決方案的缺陷。
[0018]本發明還涉及制造填充管。
[0019]填充管是能夠將液體或氣體導入儲箱內部的管道。
[0020]在某些情況下，填充管會遭受由車輪噴濺的碎砂石，需要額外的防護擋板。通過在填充管上添加局部加強件可以免去該防護擋板。
[0021 ] 本發明提出的固定方法可以用于填充管。
[0022]此外，本發明具有能夠避免任何表面精加工操作的額外優點。
[0023]并且，通過實現人工的減少和生產線周期時間的縮短，本發明能夠降低生產成本。
[0024]本發明的主題在于一種在從燃料儲箱和充裝管道構成的集合中選擇的物品時焊接纖維加強件的方法，所述物品包括由熱塑性材料制成的壁，纖維加強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、或連續的纖維，所述焊接方法包括以下步驟:
[0025]-加熱纖維加強件，以使其達到熔融狀態，
[0026]-在模具中，借助于使壁充氣貼靠在模具上的氣體壓強，實施被
[0027]加熱的纖維加強件在至少部分處于熔融狀態的壁上的焊接。
[0028]本發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，在纖維加強件和壁之間的連接(即焊接)是不借助于任何機械維持(即不借助于任何與其他互補的三維形狀協作的三維形狀)、但獲得壁和加強件之間的材料連續性，這使得該連接比已知解決方案更可靠，同時占用的體積更小。
[0030]在本發明中，如果至少壁的用于被焊接到纖維加強件上的部分處于熔融狀態，就視壁為處于熔融狀態。壁的剩余部分因此可以處于任意狀態，特別是非熔融狀態。
[0031]在一個優選實施中，借助于放置在加強件之前通過輻射或接觸加熱纖維加強件的加熱元件來加熱纖維加強件。
[0032]該加熱可以在模具中發生，在該情況下，加熱元件必須放置在模具中加強件的附近，或者在模具之外。
[0033]在一個優選實施中，在模具之外加熱纖維加強件，以使其達到熔融狀態，然后將加熱的纖維加強件引入模具中。
[0034]在一個優選實施中，該方法包括預成型纖維加強件的步驟，該預成型至少部分地在模具之外和/或模具中實施。
[0035]加強件的該預先成型可以在加熱加強件之后、在將其轉移到模具中之前在預成型支架上實施。該成型還可以在加熱加強件之后在模具中實施。
[0036]成型還可以在向模具轉移加強件期間實施。
[0037]在一個變型中，在加熱加強件之后并在將其轉移到模具中之前在模具之外在預成型支架上實施預成型纖維加強件的步驟。
[0038]符合本發明的儲箱所應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]根據本發明，儲箱或管由熱塑性材料制成。“熱塑性材料”指的是任何熱塑性聚合物，其中包括熱塑性彈性體及其混合物。術語“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]任何類型的熔點低于分解溫度的熱塑性聚合物或共聚物都是合適的。熔點范圍覆蓋至少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、有機物和/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、其他無機衍生物、天然纖維或聚合物纖維。還可使用由堆疊并聯結的層構成的、包含至少一種上述聚合物或共聚物的多層結構。
[0042]—種常用聚合物是聚乙烯。采用高密度聚乙烯(HDPE)獲得了良好的結果。
[0043]儲箱或者管的壁可以由一層或兩層熱塑性材料構成。一層或更多層的額外的其它層可以有利地由阻隔液體和/或氣體的材料構成的層構成。優選地，阻隔層的性質和厚度被選為將最大地限制與儲箱或管的內表面接觸的液體和氣體的滲透性。優選地，該層基于阻隔性樹脂，