一辆行驶里程约12万Km、搭载1.6 LDE型发动机的2011款雪佛兰科鲁兹轿车。该车发动机故障灯亮、且偶尔会自动熄火。
故障诊断:通过读取故障码和相关检查发现该车故障是由炭罐电磁阀工作异常所致。故障车的炭罐电磁阀即使在拔掉插头的情况下,也是导通的。燃油箱中的汽油经过炭罐和电磁阀到达发动机,使得混合气过浓,从而引发故障。排除该车故障需要更换电磁阀和浸满汽油的炭罐。
在检修过程中,客户还抱怨燃油表不准,但借助专用诊断仪没有读取到与燃油液位传感器相关的故障码。拆下燃油箱后,发现燃油箱和油泵变形严重。经过分析,燃油箱变形是由于炭罐电磁阀长期处于导通状态,无法起到控制燃油蒸汽量的作用,再加上炭罐的通风孔堵塞,导致油箱内存在比较大的真空度,从而引起燃油箱变形。
图1为炭罐电磁阀控制燃油蒸汽的原理图。正常情况下,燃油箱中的燃油蒸汽,会通过管路到达炭罐,炭罐中的活性炭会吸附并存储燃油蒸汽中的碳氢。也就是说燃油蒸汽被活性炭吸附过滤后再排到大气中,因此,理论上讲,燃油中的有害物质碳日C不会排放到大气中。由于炭罐中的活性炭吸附燃油蒸汽的能力是有限的,达到一定程度就会饱和,就无法继续吸附燃油蒸汽,所以炭罐不可能无限制地吸附,需要定期清除炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽。这样才能保证炭罐具有持续吸附作用。
炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽,是通过“吹洗”方式进行清理的。当炭罐电磁阀打开时(图2),发动机的真空会到达炭罐,新鲜空气会在真空的作用下,进入炭罐,将活性炭吸附的燃油蒸汽 “携带”到发动机进气歧管,最终进入燃烧室燃烧掉。这就是炭罐的“吹洗”。通过这种方式,以确保炭罐中的活性炭具有持续吸附的能力。“吹洗”的强弱,是由ECM通过占空比PWM的方式来进行控制的。ECM控制炭罐电磁阀搭铁的占空比,占空比越大,电磁阀开度越大,通风量越大,“吹洗”作用越强。何时进行“吹洗”,以及“吹洗”的程度,都是由ECM通过计算而来。
正常情况下,炭罐电磁阀工作时,由于燃油蒸汽参与燃烧,相当于增加了额外的燃油,混合气会变浓。所以,炭罐电磁阀工作时,ECM会减小喷油嘴的喷油量。从数据上看,此时长期燃油调整值通常为“负值”。
如果炭罐的通气口堵塞(图3),会造成发动机的真空直接到达燃油箱,而油箱盖的平衡阀无法及时补充足够的大气,燃油箱内将产生较大的负压,轻则会造成异响,重则会造成燃油箱严重变形。与此同时,燃油泵也可能会因挤压而损坏、燃油表指示异常(图4),甚至发动机熄火等故障现象。