[科普中国]-燃油蒸发控制

车辆燃油蒸发污染物的来源

车辆燃油蒸发排放主要是指从车辆油箱、燃油滤清器、化油器和油路等部件组成的供油系统散发出的燃油蒸气,不论是汽车还是摩托车,车辆燃油蒸发排放主要有以下几个来源1:

(1)运转损失:指在车辆运行期间从燃油系统逸出的燃油蒸气。车辆运行时发动机产生的热量会加速燃油蒸气的形成,未安装燃油蒸发控制装置的车辆当燃油蒸气的生成量超过燃油系统的存储能力时,燃油蒸气就会从燃油系统溢出;安装燃油蒸发控制系统的车辆,如果产生的燃油蒸气超过了燃油系统本身的存储能力和燃油蒸发控制系统的存储及脱附能力时燃油蒸气也会溢出,这两种情况所产生的燃油蒸气都属于车辆的运转损失。

(2)热浸损失:指的是车辆从发动机熄火开始,在规定时间内(约1h)燃油系统排出的燃油蒸气。随着车辆和发动机的停止运转,车辆风扇和迎风冷却也将随之停止,但此时燃油系统的仍然具有较高的温度,虽然燃油系统的温度会逐渐降低,这种较高的温度只会存在很短的时间,但是这期间燃油系统的温度显著高于车辆全天的温度,使得这段时间燃油系统的的蒸发量非常突出,在此期间产生的燃油蒸发排放也就不容忽视了。

(3)昼间换气损失:由于大气温度对停放汽车的加热而引起液体燃油的蒸发,蒸气膨胀产生的蒸发排放。车辆在大气中停放时,车辆油箱及整个燃油系统的温度都会受到大气的加热或者冷却,也就会引起燃油蒸气的形成,当燃油蒸发量超过燃油系统和燃油蒸发控制系统的存储能力时就会产生燃油蒸发排放,这种燃油蒸发排放在炎热的夏季会比较突出。

(4)渗透及迁移损失:燃油系统存在一些非金属元件如油箱、油管、接头、密封件等,由于有机材料的特性,燃油蒸气可以通过他们从燃油系统的内部渗透到大气中来,形成了燃油蒸发排放;另一方面蒸发控制系统元件如敞底的炭罐,当碳罐内存储的燃油蒸气过多时,也会导致的燃油蒸气的迁移损失。

(5)注油损失:它是在油箱在加油期间从燃油箱溢出燃油蒸气、燃油的滴露和飞溅等情况产生的燃油蒸发排放,这种情况产生的燃油蒸发排放会与加油站的外部条件情况有关,控制起来比较困难。

燃油蒸发控制系统的结构燃油蒸发控制系统的作用是防止汽车油箱内蒸发的汽油蒸气排入大气，它由蒸气回收罐 亦称活性炭罐控制电磁阀、蒸气分离阀及相应的蒸气管道和真空软管等组成，蒸气分离阀安装在油箱顶部，油箱内的汽油蒸气从该阀出口经管道进入蒸气回收罐。该阀的作用是防止汽车翻倾时油箱内的燃油从蒸气管道中漏出。蒸气回收罐内充满了活性炭颗粒，故又称为活性炭罐! 活性炭可以吸附汽油蒸气中的汽油分子。当油箱内的汽油蒸气经蒸气管道进入蒸气回收罐时，蒸气中的汽油分子被活性炭吸附2。

蒸气回收罐上方的另一个出口经真空软管与发动机进气歧管相通。 软管中部有一个电磁阀控制管路的通断。当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气歧管真空吸力的作用下，新鲜空气将从蒸气回收罐下方进入，经过活性炭后再从蒸气回收罐的出口进入软管的发动机进气歧管，把吸附在活性炭上的汽油分子重新蒸发的送入发动机燃烧，使之得到充分利用；蒸气回收罐内的活性炭则随之恢复吸附能力，不会因使用太久而失效。

进入进气歧管的回收燃油蒸气量必须加以控制，以防破坏正常的混合气成分。 这一控制过程由微机根据发动机的水温。转速及节气门开度等运行参数，通过操纵控制电磁阀的开、闭来实现。在发动机停机或怠速运转时，微机使电磁阀关闭，从油箱中逸出的燃油蒸气被蒸气回收罐中的活性炭吸收。 当发动机以中$高速运转时，使电磁阀开启，储存在蒸气回收罐内的汽油蒸气过真空软管后被吸入发动机。 此时，因为发动机的进气量较大，少量的燃油蒸气不会影响混合气的成分。

燃油蒸发控制系统工作原理电喷发动机的空燃比是闭环控制,燃油蒸发回收控制系统也要使用闭控制3。发动机工作时,ECU根据发动机转速、温度、空气流量、氧传感器、转速等信号控制碳罐电磁阀以间歇方式工作,以便确定碳罐清理气流对空燃比造成的影响,并据此控制碳罐清理时气流量的大小,使得发动机空燃比总是处于可周节的范围以内。当发动机工作或熄火时,燃油箱中的汽油蒸气通过管路进入活`嘟炭罐的上部,新鲜空气则从活性碳罐下部进入活性碳罐。发动机熄火后汽油蒸气与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性碳罐中。当发动机启动后装在活性碳罐与进气歧管之间的电磁阀打开万舌险碳罐内的汽油蒸气被吸入歧管参加燃烧,减少油气对空气的污染降低燃由消耗量。

燃油蒸发控制系统电磁阀工作方式及优点汽油蒸汽回收系统采用闭环控制方式3,汽油蒸汽回收系统中的电磁阀以间歇方式工怅以便确定碳罐清理气流对空燃比造成的影响,并据此控制碳罐清理时气流量的大小,使得发动机空燃比总是处于可调节的范围以内。电磁阀的作用是控制进入进气管的燃油蒸气量防止正常的混合气成分被破坏。电脑根据发动机工况控制电磁阀的通断以调节进气量。当发动机停止或怠速运转时电磁阀关闭。当发动机以中速或高速运转时,电磁阀开启这时发动机进气量较大少量的燃油蒸气不会影响混合气的成分。发动机起动后,发动机控制模块指令碳罐电磁阀工作使炭罐内的燃油蒸气经由电磁阀进入燃烧室。燃油蒸发控制系统中碳罐电磁阀的优点a减少汽车尾气对空气的污染、巨平衡汽由箱内压力,防公由箱蒸汽太多压力太大而出现憋暴现象。

燃油蒸发控制系统中碳罐的作用汽油是一种易挥发的液体,在常温下燃油经常充满蒸气,燃料蒸发排放控制系统将燃油蒸气引入发动机燃烧并防止挥发到大气中。这个过程起重要作用的就是活性碳罐贮存装置。碳罐内装有吸附功能很强的活性炭,当车辆运行时燃油箱的汽油蒸气通过管路进入碳罐上部新鲜空气则从碳罐下部进入碳罐。发动机熄火后万氖由蒸气与新鲜空气在碳罐内混合关贮存在活性碳罐中。发动机再次启动时装在活性碳罐与进气歧管之间的燃由蒸发净化装置电磁阀打开,活.}断炭罐中的汽油蒸气被吸入进气歧管参加燃烧。

常见故障燃油蒸发控制系统常见的故障较多 ，对车辆行驶影响有时明显 ，有时不是很明显 ，现主要总结有如下几种4。

（1）电磁阀工作失效。活性碳罐电磁阀不能正常开启 ，所以无法回收油箱中的汽油蒸汽。这种故障对发动机运转没有直接影响 ，有些车辆会造成驾驶室内有燃油蒸汽 ，夏天气味浓重。

（2）电磁阀工作失常。活性碳罐电磁阀损坏 ，常开不闭真空管破裂 ，电脑会根据错误的氧传感器的反馈信号控制电磁阀的开启和关闭 ，从而会影响发动机的空燃比。不同的发动机会有不同的现象 ，有的发动机怠速不稳 ，有的发动机出现启动后熄火等间隙性故障。

（3）油箱变形或碳罐破裂。部分车型加油盖无真空阀 ，活性碳罐与外界大气相通的出气口被车轮甩贱的污泥封死（活性碳罐外置式并且位置较低时），油箱会由于电磁阀开启吸入汽油蒸汽而产生真空 ，被外界大气压瘪。个别车型活性碳罐内置式（和油泵在一起放在油箱内 ，如丰田卡罗拉 1ZR 发动机），碳罐容易破裂 ，会造成发动机怠速不稳并熄火。

燃油蒸发控制系统的检测对燃油蒸发控制系统的故障、一般不能自行诊断，只能采用就车检测和单件检测方法来查找5。

就车检测就车检测可按下述顺序进行：

（1）将发动机预热至正常工作温度，并使之怠速运转。

（2）拔下蒸气回收罐上的真空软管 ，检查软管内有无真空吸力。 若燃油蒸发控制系统工作正常，在发动机怠速运转中电磁阀应关闭，真空软管内无真空吸力。 如果此时真空软管内有真空吸力，则用万用表 挡检查电磁阀线束连接器端子上是否有电压。若电磁阀线束连接器端子上有电压，说明微机有故障。若无电压，则说明电磁阀有故障卡死在开启位置。

（3）踩下加速踏板，当发动机转速大于3000r/min 时,检查上述真空软管内有无真空吸力. 若真空软管内有 真空吸力,则说明该系统工作正常;若真空软管内无真空吸力,则用万用表 Ω挡检查电磁阀线束连接器端子上是否有电压。若电压正常，说明电磁阀有故障；若电压异常，则说明微机或控制线路有故障。

电磁阀的单件检测（1）检查电磁阀电磁线圈的电阻值. 拔下电磁阀线束连接器，用万用表 Ω 挡测量电磁阀电磁线圈的电阻

值。 电阻值应符合规定，否则应更换电磁阀。

（2）检查电磁阀的工作. 拆下电磁阀，首先向电磁阀内吹气，电磁阀应不通气&然后将蓄电池电压加到电磁

阀连接器的两端子上，并同时向电磁阀内吹气，此时电磁圈子应通气。 如电磁阀的状态与上述情况不符，则电磁阀有故障，应更换。