炭罐脱附对摩托车排气排放的影响分析及对策研究.pdf

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1、刘亚飞：炭罐脱附对摩托车排气排放的影响分析及对策研究炭罐脱附对摩托车排气排放的影响分析及对策研究AnalysisandStudyb嬲eonCharc衄lCaIIisterDesorptionAm心MotorcycleExha吣tE“晒io璐刘亚飞(重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心)[摘要]通过理论分析和试验研究，发现炭罐脱附对化油器式和电喷摩托车排气排放影响较大，经分析主要是因为改变了其空燃比。因此，在样车开发初期，就必须综合考虑炭罐脱附因素，合理设置脱附时机及流量，从而提高匹配成功率，降低匹配试验成本。(关键词]炭罐脱附排放摩

2、托车Keywords：CharcoalcanisterDesorptionExhaustemissionsMotorcycle1前言随着近年来我国摩托车工业的迅猛发展，摩托车产量已从1980年的4．9万辆上升到2011年的2700万辆，尽管受世界经济增速放缓和我国宏观经济调控影响，2012年我国摩托车行业比较低迷，但产销量也双双超过2300万辆。截止2012年6月底，我国摩托车保有量1．03亿辆，摩托车在给人民生活带来巨大便利的同时，也给人类赖以生存的环境造成了相当严重的污染。提起污染排放，人们通常联想到的是摩托车尾气排放对大气环境造成的

3、污染，但实际上。摩托车排放除了尾气排放外，还有被人们所忽视的燃油蒸发排放，其主要有害成份为HC。在当前技术条件下．利用活性炭吸脱附性能建立的活性炭罐燃油蒸发控制系统是全球公认的最有效的燃油蒸发控制技术，根据摩托车的结构特点和摩托车行业状态，化油器和电喷两种型式摩托车在我国将长期并存。在进行燃油蒸发控制时，传统技术方案是先进行整车性能、排放标定，然后进行工况法排放测试，测试合格后选装炭罐。但有时在安装了炭罐后再进行工况法排放测试时却不合格，有些排放余量较大的车型虽然可以通过排放测试，但效果不理想，还增加了催化转换器的负担。因此，在进行匹配初

4、期时．就需要着重考虑炭罐对排放结果的影响，合理设置脱附时机及流量，使其在满足燃油蒸发要求的同时对排放影响最小。2炭罐的工作原理及工作过程燃油蒸发排放控制系统的主要部件为炭罐，它的作用是利用活性炭的吸附作用，将燃油蒸气收集起来并送到发动机燃烧．从而防止燃油蒸气挥发到大气中。当摩托车运行或熄火时，燃油箱的汽油蒸气通过管路进入活性炭罐的上部，新鲜空气则从活性炭罐下部进入活性炭罐。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炭罐中，当发动机启动后。装在活性炭罐与进气歧管之间的脱附阀或电磁阀门打开，活性炭罐内的汽油蒸气在节气门的真空度或电

5、子阀开启时的负压作用下被吸入进气歧管参加燃烧。这样不但降低了排放，还降低了油耗。炭罐的结构如图l所示。最瞧瞄豁雾：

6、；。—：&驻气。。·巴S'o—1F7内燃机与配件2013年第6期炭罐的循环工作过程．不能影响发动机的动力性能、经济性能和尾气排放性能，因此炭罐吸脱附过程应严格控制。吸附时应限制炭罐出现过饱和吸附状态，即炭罐大气口出现汽油蒸气或滴油；脱附时应保证在一定的时间内充分脱附，但又不能脱附流量过大，从而影响发动机的动力和尾气排放达标。本文着重探讨脱附对车辆排气的影响。3炭罐脱附对摩托车排气排放的影响分析炭罐脱附主要是为了将活性炭罐内的

7、燃油蒸气送出去，恢复活性炭粒的吸附能力。此过程主要有两种方式：一是当油箱内压力下降时(燃油被使用或者温度降低)．活性炭罐大气口吸人新鲜空气带走活性炭粒表面的燃油分子回到油箱：二是利用发动机进气真空度(化油器式燃油供给系统)或是通过电子阀开启时的负压(电喷式燃油供给系统)从活性炭罐大气口吸人新鲜空气带走活性炭粒表面的燃油分子，并经管道送入发动机到燃烧室参与燃烧。对摩托车排气排放的影响主要体现在空燃比的改变。对于化油器式摩托车，主要是利用节气门处的真空度直接控制膜片式通气阀来控制活性炭罐通气量，这种控制方式的控制精度相对较低，脱附过早．催化转

8、化器还未起燃，而由于此时是冷车状态，供给的混合气很浓，另外由于化油器有其固有喷油特性，尽管在热车状态下，瞬间脱附流量过大也会造成混合气过浓，为保证驾驶性和排放处于最佳状态，应当合理设置脱附压力，当摩托车运行到设置压力时脱附负压阀才打开．负压差使炭罐产生流量即开始脱附：而对于电喷式摩托车，发动机运行时，空气通过活性炭罐进入发动机，来自炭罐的燃油蒸气将会改变空燃比．这意味着进入发动机的燃油蒸气必须加以控制．以确保低排放和良好的驾驶性。由于采用了闭环电控系统，EUC可以根据有关传感器的信号判断发动机工况与状态．并输出相应的控制脉冲，通过控制活性

9、炭罐通气电磁阀(脱附阀)的开关占空比来调节活性炭罐通气阀的开度．使流经活性炭罐进入进气管的空气流量适应发动机工况、状态变化的需要，影响相对来说要小很多。但无论采用何种方式，都会影响发动机的运行