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燃油蒸发排放控制系统及其故障诊断监测
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2018-07-13 09:38:09



    一、燃油蒸发排放
    尾气排放、曲轴箱排放和蒸发排放是汽车产生污染物的三大原因。目前,蒸发排放主要是燃油方面的蒸发排放,其余则是内饰材料和涂料等方面的排放。燃油蒸发排放不仅会在燃油箱内产生,而且在喷油器处也会产生。例如,每当发动机随机熄火时,喷油器没有来得及燃烧的油及整个熄火期间泄露出来的油最终都会以燃油蒸汽的形式排入到大气中,造成环境污染。本文通过对燃油箱燃油蒸发排放控制系统及其故障诊断监测技术做详细介绍,以期对大家有所帮助。
    燃油温度升高和车辆行驶颠簸是导致燃油箱内燃油蒸发的主要原因,而引起燃油温度升高的原因有很多,例如环境温度升高、外部热辐射(夏季的路面、排气管路)、回流燃油带来大量热量(为满足国IV或以上排放法规很多汽油机均采用了无回油燃油系统)及燃油泵运行产生的热量等。
    将燃油蒸汽引入进气系统参与燃烧作功可以使汽车的经济性和排放性得以提高,但与此同时也给燃油定量控制带来麻烦,这也是现代汽车必须要装备燃油蒸发排放控制系统的原因以及安装完后要解决的问题。

    二、燃油蒸发排放控制系统
    1.燃油蒸发排放控制系统的组成
    燃油蒸发排放控制系统主要由清洗电磁阀、碳罐和双向阀、电磁截止阀和压力传感器等元部件组成,如图1所示。燃油箱采用全密封式油箱盖子,燃油箱内燃油蒸汽积聚到一定压力时,双向阀被单向压开,燃油蒸汽进入碳罐被活性炭吸收暂存(吸附)。当清洗电磁阀开启后,在进气歧管压力和环境压力的压差作用下,空气经过常开的电磁截止阀穿过底部的空气滤芯冲入碳罐,顺势冲刷掉吸附在活性炭粒上的燃油蒸汽(脱附,又称再生)并与之相混合形成清洗气流,清洗气流通过清洗电磁阀的定量控制进入进气歧管。

    2.清洗电磁阀
    清洗电磁阀结构如图2所示(以博世公司产品为例)。电磁衔铁的两表面分别与叶片弹簧和密封元件相连接,叶片弹簧将电磁衔铁连同密封元件一并举起离开密封座1个预设的距离,形成清洗电磁阀的开度。清洗电磁阀的进、出口压差和电磁力增大,克服叶片弹簧的弹力,使密封元件靠近密封座,开度减小,清洗气流流量也随之减小;而进、出口压差和电磁力减小时,相应动作也与之相反。单向阀用于防止发动机熄火期间而碳罐内的燃油蒸汽达到饱和时进入进气歧管。

    有两个力可以改变清洗电磁阀的开度,一个是清洗电磁阀进、出口压差,开度随着压差增大而减小,另外一个就是电磁力。ECU以调节脉冲信号占空比的形式控制电磁线圈通电电流的大小,电磁力大小因此得以改变,即增加占空比,通电电流增加,电磁力增加,开度减小,反之亦然。
    清洗电磁阀进、出口压差取决于发动机负荷和转速(环境压力视为恒定),而负荷和转速是发动机的运行变量,它服从于车辆实际运行的需要,只有ECU(Electronic Control Unit电子控制单元,又称“行车电脑”、“车载电脑”等)根据发动机运行工况通过调节脉冲信号占空比来实现清洗气流流量的定量控制。
    3.双向阀的结构和作用
    双向阀就是两个结构相同的单向阀相并联,根据其作用不同分别称为压力单向阀和真空单向阀,用于燃油箱压力平衡。压力单向阀还有抑制燃油蒸发速率的作用。当发动机大负荷运行时,随着油箱内燃油迅速减少,油箱内可能会形成真空度,此时,真空单向阀被吸开,空气经电磁截止阀、碳罐、真空单向阀进入油箱,避免油箱被吸瘪;当油箱内产生大量燃油蒸汽压力升高(例如夏季长时间停车)时,压力单向阀被压开,燃油蒸汽进入碳罐被活性炭吸收,释放油箱压力。合理设计压力单向阀的弹簧预压力,使油箱压力保持适度的正压,有利于抑制燃油蒸发速率。

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