燃油蒸发控制系统工作原理与优化

燃油系统组成
汽车燃油系统主要分为燃油 供给系统和燃油蒸发排放控制 系统两大部分。
燃油供给系统主要功能是为 发动机提供燃油，保证整车在任 何工况下的燃油供应。主要包括 油箱、油泵、燃油滤清器、油轨 （调压阀可能集成于油轨或者油 泵）等零部件。如下图所示。
燃油箱
燃油箱一般采用吊带固定于 车身或者通过托架等用螺栓固定 于车身底盘，需具备一定的防腐 蚀、防冲击能力 。主要性能参数 包括容积、材料。
全性能要求和试验方法 》 《 GB 20072-2006 》乘用车 后碰撞燃油系统安全要求
燃油滤清器总成
其主要作用是过滤燃油中的一些微 粒杂志及部分水分，保证燃油的清洁 度，延长燃油喷嘴寿命及发动机有效 试验寿命。油滤的有效使用寿命一般 由主机厂结合油品等多方面条件决定。 我公司现有规定要求用户二万公里更 换一次燃油滤。
油箱一般的布置原则 :
燃油箱采用吊带固定于车身或者通过托架等用 螺栓固定于车身底盘，需具备一定的防腐蚀、防冲 击能力。油箱与排气管的最小距离不少于60mm，箱 体内最高温度一般不会高于六十度。除要求保留与 排气管的间隙外，影响燃油箱布置位置其他因素主 要是底盘空间及附近其他零部件的布置空间。布置 时应考虑到整车维修时能方便地拆装燃油箱及加油 管等，必须有足够的工具空间。固定油箱用吊带和 托架防腐要求比较高，一般与车身底盘件保持一致， 要求500h NSS试验无锈蚀。
燃油蒸发控制系统的优化主要考虑 如下问题：
1、燃油箱、油管等零件的材料和加工工艺 2、活性碳罐有效容积与油箱的合理匹配 3、同等容积下碳罐的吸、脱附能力 4、碳罐的使用寿命 5、碳罐脱附时刻及脱附量与发动机工况的匹 配
现有主要蒸发排放法规限值情况
近年来，随着人类环保意识的加强，汽车行 业越来越重视排放污染问题.主要情况如下：
管径——保证足够的流量
材料：根据整车档次定位和整车排放要求不同， 选择不同的材料 接口尺寸：采用快插接头型式或者卡箍的链接 方式
管路一般布置要求：
要求管路之间不接触，管路与底盘、车身等间隙 一般需3～5mm。管路应该尽量远离排气管等热源。 管路大部分布置于车身底盘下和前仓，零件表面需具 备一定的防腐蚀能力。最高温度一般不会高于六十度。 工作压力随电喷而定，一般工作压力在3～5bar。影响 布置位置因素主要是底盘和前仓空间尺寸、附近其他 零部件的布置空间以及连接管路的走向。前舱管路与 热源的间距要求在160mm左右，底盘下面管路与排气 管的间隙一般要求大于120mm ，保证管路的外表面温 度低于60度，如果无法保证必须在热源外面增加隔热 罩或者管路外表面增加防热装置。
1 回油系统状态，即调压阀集成在油泵上还是 集成在油轨。 2系统压力 3油泵名义安装高度 电气接口、油路接口 、法兰接口 油泵输油性能
油位高度阻值关系
燃油蒸发排放控制系统的 组成
燃油蒸发排放控制系统 主要包括油箱、碳罐、碳罐控 制阀、管路等零部件组成 .
燃油蒸发排放控制系统工作原理：
当环境温度升高时，油箱内的燃油蒸气通 过管路进入活性碳罐，活性碳罐中的活性炭将 燃油蒸汽吸附到活性炭颗粒上，当发动机在适 当工况工作时，碳罐电磁阀打开，在发动机进 气管真空度的作用下，新鲜空气从碳罐通大气 孔进入碳罐，冲刷吸附到活性炭颗粒上蒸气， 脱附的油气被吸到汽缸中燃烧。从而，避免燃 油蒸气流到大气中污染环境，同时也起到了节 油的作用。工作原理图如下：
2-3 Day Diurnal (2 gram Limit)
U.S. (Tier 1 + O布置原则：
碳罐大部分布置于车身底盘下或者前 仓，要求碳罐布置一般要高于油箱，并 需具备一定的防腐蚀。最高温度一般不 会高于六十度。影响布置位置因素主要 是底盘空间、附近其他零部件的布置空 间以及连接管路的走向。布置时应考虑 到整车维修时能方便地拆装碳罐等，必 须有足够的工具空间。
或者负压。
阀体布置示意图
油箱材料：分为金属和塑料两类。
金属油箱箱体冲压焊接成型，料厚一般在 1.0mm左右； 塑料油箱箱体吹塑成型，一般壁厚在5.0mm 左右。由于塑料油箱更能适合底盘的复杂 形状，可塑成适应底盘空间的各种形状， 同时，不存在锈蚀污染问题，因此，比金 属油箱得到更广泛应用。
燃油箱作为法规零部件， 认可前必须通过国家强制法 规认证。 《GB 18296 汽车燃油箱安
电动燃油泵总成
主要由电动燃油泵（EKP）、液位 传感器（TSG）、压力调节器（全回路集 成在油轨上，油泵上不带）、储油桶、 油泵托架、具有电气、油路接口的法兰 等的组成，主要功能是保证在正常使用 的情况下给整车提供充足的燃油并且能 正确指示燃油箱内部燃油的剩余量。
电动燃油泵总成主要设计参数如下：
1 Hour Diurnal (2 gram Limit)
China (EU 2) India (EU 2) Mexico (US 83) S. America (US 83) Australia (US 83)
1 Day Diurnal (2 gram Limit)
Europe (EU 3) Japan (Post 53) S. Korea (Post 53)
燃油滤清器总成设计最主要的参数包括： 1 2 总成最大的允许压降； 滤纸有效过滤面积和有效过滤体积；
3
4
滤纸的平均孔径；
总成的有效试验寿命即有效使用寿命
接口一般采用快插接头型式 φ7.89 规格，符 合SAE J2044标准。
管路作用：输送燃油及燃油蒸气
根据布置区域及输送介质的不同，选用的材料 不同。现有的主要材料有尼龙管、金属管、橡 胶管。设计的主要参数有：
燃油箱容积 ：燃油箱设计目标容积
的大小主要由整车油耗决定，但受底 盘布置空间的限制。一般情况下要求 整车的续驶里程不少于 500 公里，在 布置允许条件下尽量将燃油箱容积做 到最大，增大续驶里程。
容积计算
由于要考虑厂家的工艺化设计，燃油箱布置容积 的 90% 一般为油箱包含壁厚在内的总容积，包含 壁厚的油箱总容积的5%为壁厚所占用的容积。不 包含壁厚在内的总容积的 10% 为膨胀空间， 5% 为 热膨胀的空间，其余部分为额定容积。在油箱内 部充满额定容积的燃油情况下，阀体布置要保证 在前、后、左、右、左前、左后、右前、右后等 八个方向都能顺利的排气，防止油箱内部过正压