培训资料

汽车燃油蒸发污染物控制系统的组成和作用
燃油蒸发控制系统的主要功能是发动机不工作 时防止油箱中的汽油蒸汽排放到大气，由活性碳罐 吸附，保护环境；发动机工作时又把罐中的汽油蒸 汽进行脱附，吸到发动机中燃烧掉，节约能源。上 海大众汽车公司1998年初，对桑塔纳汽车作过对比 实验。不装碳罐时，一个燃油蒸发排放测试循环， 汽油蒸汽HC排放量为28克；装碳罐时，一个燃油蒸 发排放测试循环，汽油蒸汽HC排放量仅为0.14克。 有资料表明，一般汽油车在良好状况下运行一天排 放出约560余克污染物（HC,CO,NOx，少量SO2和铅 化物）。其中60%来自尾气，20%来自油箱，20%来 自曲轴箱。所以国家有3个相关环保法规加以限制。 不限制将对大气环境造成严重的污染。即造成能源 浪费又危害人体健康。
影响燃油蒸发控制系统功能的因素 南方夏天炎热环境气温很高，大量汽油蒸发， 对碳罐加载率高，GWC 反而低。环境气温越 高,GWC越低，因此夏天高温天气碳罐容易饱和， 碳罐出气口易跑出汽油蒸汽，出现汽油味。所以 夏天汽车不宜放在爆晒处。一旦出现汽油味启动 发动机使碳罐脱附一两分钟后即可消除汽油味。 这种现象不是燃油蒸发控制系统的故障，因为碳 罐的工作能力不是无限的。要跟维修站讲清楚， 汽车放阴凉处，不要一有汽油味就换碳罐。
碳罐结构示意图
吸附口（通过油气分 离阀至油箱取气口 ） 集液器 栅板 过滤网
空气过滤器
脱附口
吸附口
通大气口 栅板 过滤网
集液器 气体扩散平衡腔
活性炭
隔板 活性炭
过滤网
栅板 压紧弹簧
过滤网
气体扩散平衡腔
通大气口
直通式碳罐结构图
U型碳罐结构图
汽车燃油蒸发污染物控制系统的组成和作用
1.2 、双通阀： 也叫保压阀或吸附控制阀，一头通油箱，一头通碳罐。 发动机不工作时，环境气温升高，油箱内产生汽油蒸汽形 成正压，汽油蒸汽通过此阀进入碳罐，被活性碳吸附；环 境气温下降汽油蒸汽凝结，油箱内形成负压时，大气通过 碳罐和此阀进入油箱，给油箱补气。此阀比较关键，如果 油箱负压时此阀不通，发动机工作时将发生油箱吸扁或发 动机灭火。西安秦川汽车公司奥拓汽车曾发生过此问题。 如果油箱正压时，此阀开启压力过大，如大于3，63Kpa， 则供油系统做通气性能检测时，将达不到我国法规的要求。 即充气压3，63Kpa之后，打开碳罐大气口，2min之内，压 力降不到0，98Kpa以下。 吸附控制阀的开启压力一般应为0.3-0.5Kpa。当正压达
影响燃油蒸发控制系统功能的因素
碳罐工作容量的指标是BWC和GWC 。BWC是Butane Working Capacity即丁 烷工作能力的英文缩写，单位是g/100ml；GWC是Gasoline Working Capacity 即汽油工作能力的英文缩写，单位也是g/100ml。BWC与GWC 成线性正比关系。 斜率大小与所用活性碳种类和测试条件有关。BWC越大，GWC也越大。丁烷是 单质材料，BWC测试值重复性较好，检测手段较简便，便于活性碳生产过程产 品质量的及时控制。GWC一般用于活性碳罐的检测。汽油为多种碳氢化合物的 混合物，蒸发温度或挥发性各不相同。GWC 的 测量值受多种因素的影响。不 同种类的汽油，同种类不同批号的汽油，汽油的使用次数，加载率，环境温 度，气压等等多种因素影响着GWC 值。所以，GWC检测的重复性较差。同一个 碳罐，不同情况测得的GWC值很不一样。因此，现在一般碳罐检测方法也逐渐 使用BWC 。对于碳罐来说BWC和GWC可以等同认可。但是，碳罐用于汽车，用 于汽车整车燃油蒸发排放控制，所以整车燃油蒸发检测必须使用GWC。 BWC和GWC的检测方法各国家的标准，各企业的标准各不相同。美国环保局 （EPA）BWC的检测方法是：丁烷流量15g/h，同时丁烷和氮气的容积流量各占 50°/。的混合气体给碳罐加载。碳罐生产厂家生产的碳罐，BWC和GWC的量值 和检测方法，必须同时满足主机厂的企业标准和我国国家标准的要求。由于 检测原理是一致的，所以检测结果虽有不同，但差别不是很的。
影响燃油蒸发控制系统功能的因素
2.1.1、影响碳罐工作能力的首要因素是活性碳
汽车用活性炭一般有煤基、可可基和木基三 种。工作能力的指标是BWC和GWC，单位是g/100ml。 汽车活性碳根据工艺和性能的不同分为两大类， 破碎型和造粒碳，造粒碳又分为圆粒和圆柱型。 活性碳的工作能力和活性碳罐的工作能力单位一 样，但检测方法不一样，结果也完全不一样。但 活性碳的工作能力越大，其装入碳罐的工作能力 也越大。
影响燃油蒸发控制系统功能的因素
活性碳的工作能力主要取决于活性碳的孔隙结构。汽车活 性碳的孔道结构分为大孔道，中孔道，微孔道。中孔道直 径为20A至50A，对汽油的吸附作用和脱附作用都好。微孔 道吸附后不易脱附，形成残存量。20A以下的孔道直径为 微孔道。50A以上为大孔道是汽油蒸汽的通道。中孔道越 多工作能力越大。活性碳的主要技术指标是：工作能力， 堆积比重，含水量，含灰量，磨擦硬度，颗粒尺寸，PH值， 氯离子含量等。 活性碳容积的影响：碳罐的BWC和GWC 与所装活性碳的容 积成正比，随着排放法规的提高，碳罐的容积越来越大。 目前国内生产的碳罐的有效容积为0.5-1.5L，由于美国汽 车燃油蒸发控制系统普遍安装了ORVR（汽车加油过程汽油蒸 汽回收）装臵，碳罐活性碳容积提高到2至4L。
影响燃油蒸发控制系统功能的因素
2.3、 油箱的材质和容积的影响 2.3.1 油箱的材质影响燃料的渗透性，不同的材质 渗透性不同。一般为金属和塑料两种。金属油箱的渗 透量基本为零，是最理想的材料。塑料油箱又可分为 单层、氟化和多层共挤（HDPE+EVOH+HDPE)三种，渗透 量依次减小。 不同材质油箱的渗透量
培训资料（一）
汽车燃油蒸发污染物控制系统（装置）
廊坊远祥汽车配件有限公司
二00九年三月
1、汽车燃油蒸发污染物控制系统的组成和作用
汽车燃油蒸发控制系统主要由活性碳罐，双通阀，脱 附控制阀，空气滤清器或者吸气除尘器，集液器{液汽分 离器}，快速插接头，管路及支架等组成，如果装有车载 诊断系统OBD（On Board Diagnostic system）就还包括 气泵，电磁阀，压力传感器等。美国克莱斯勒公司300C轿 车的燃油系统OBD装臵为ESIM（Evapor System Integraty Monitor）代替了气泵、电磁阀、压力传感器。ESIM的功 能是检测系统是否有泄露、脱附流量是否满足要求、ORVR (On Board Refueling Recovery)系统加油阻力是否过大。
影响燃油蒸发控制系统功能的因素
2.2、温度影响 升温过程有汽油蒸汽蒸发，但在45°C恒温 过程几乎没有蒸发，经过十几个小时碳罐也不增 重。因为在恒温恒压下，蒸发与凝结处于动态平 衡状态，不再有燃油蒸汽进入碳罐。 环境温度高时GWC下降，环境温度低时GWC上 升。所以，碳罐装于车身外边阴凉处比装于发动 机舱内好。夏天，汽车不宜长时间放在爆晒处。 高气温，高蒸发，但GWC 下降。此时最易出现汽 油味，但不是燃油蒸发控制系统本身的故障。碳 罐GWC再大也是有限的。此时启动发动机两分钟 后即可消除汽油味。
1Kpa时，气流量为7至16L/mln，满足我国法规要求。
汽车燃油蒸发污染物控制系统的组成和作用
1.3
脱附控制阀{PCV}： 化油器式发动机为真空控制式脱附阀，由分电器真空 膜盒的真空压力所控制，与点火提前角同步工作，即发动 机转速愈高，提前角越大，脱附阀的开起越大，脱附流量 也越大。怠速时脱附流量为零以免影响发动机的启动性能 和怠速稳定性。 电喷发动机为电磁控制式脱附阀，其脱附时间和气流 量由ECU电脑通过调整脉冲电流的占空比，来控制脱附流 量的变化。其流量变化范围一般为0至70L/min。此阀也是 关键件。阀的功能不好或控制不佳，将直接影响发动机运 转的平稳性和碳罐脱附的有效性。如，上海通用赛欧汽车 碳罐的活性碳被汽油浸透，就是因为不能有效脱附造成的。 一汽大众和上海大众都发生用户报怨脱附电磁阀噪声的问 题。
材 质 金 属 多层共挤塑料 氟化塑料 单层塑料
渗透量 （g/L×24h
＜0.002
0.0020.007
0.0030.008
0.01-0.02
影响燃油蒸发控制系统功能的因素 2.3.2 油箱的容积与其产生的蒸汽量成曲线关系。 一般60L油箱产生25g蒸气/24h.
影响燃油蒸发控制系统功能的因素
2.1.3、加载率的影响 加载率越高工作能力越小，GWC 0.1至 0.3g/min加载率比30至40g/min加载率（ORVR的情 况下）高30至40%。这是由于活性炭中能有效吸附 HC的碳孔中保存汽油蒸气分子的范得华物理力相 对很弱，当流入碳罐的汽油蒸气流量加大后，有 一部分原已被吸附的小分子HC就从原来的碳孔中 被脱附出来，被脱附出来的HC中的一部分将随汽 油蒸气中的空气从碳罐的通大气口流出，从而降 低了碳罐的工作能力。在试验中的充气速率为燃 油蒸气温度在52±2°C时2.4L/min（约为12g/min)。
2、影响燃油蒸发控制系统功能的因素Байду номын сангаас
燃油蒸发控制系统的每个元件，每部分结构都有 它特定的功能。因为此系统是附属于动力统的一 部分，其性能的好坏不仅影响燃油蒸发污染物排 放的限值，而且直接影响发动机的启动性能，转 速平稳性等动力性能。 2.1 活性碳罐是系统中最关键的元件。影响碳罐吸 附和脱附工作能力的因素如下。
汽车燃油蒸发污染物控制系统的组成和作用
1.4、集液器： 一般集成在碳罐上，非分立元件。其作用是把通向碳 罐的汽油蒸汽凝结的油液收集储存起来，防止油液直接浸 到活性碳中，如果活性炭浸泡，将阻止汽油蒸汽通过，妨 碍后部活性碳对汽油蒸汽的吸附,液态油进入过量还会导 致碳罐失效报废。集液器中油液有两种方式回收，一是靠 发动机进气管负压使油液再汽化通过脱附阀进入发动机燃 烧，二是靠油箱负压吸回油箱。 1.5、快插接头及管路： 把燃油蒸发控制系统各元器联接起来，完成系统的功 能。