燃油蒸发排放泄漏监测是国六排放法规的新增功能,该功能是对炭罐电磁阀之前的燃油蒸发排放系统密封性进行监测,也就是对燃油蒸发吸附管路密封性进行监测。从燃油蒸发排放系统的完整性来看,燃油蒸发排放泄漏监测与燃油蒸气脱附流量监测构成了整个系统的密封性监测功能。 燃油蒸发排放泄漏监测可以简单理解为:燃油蒸发排放系统由燃油箱、活性炭罐、管路等组成。活性炭罐有3个口,分别通往燃油箱、发动机和大气。若要检测燃油蒸发排放是否泄漏,需要将燃油箱、发动机和大气3个口分别堵住,产生密闭效果,这样OBD系统才能对燃油蒸发排放系统进行泄漏。 国五车辆的燃油箱可以用油箱盖密封,活性炭罐通往发动机管路由炭罐电磁阀(也称为净化电磁阀、清污电磁阀或脱附电磁阀)密封,但是活性炭罐通往大气口没有关闭,所以无法诊断泄漏。
国六车辆在国五车辆的基础上增加了活性炭罐通大气口的密封装置,再配合软件和一些压力/流量传感器,就可以实现燃油蒸发排放泄漏功能。
目前,各品牌的燃油蒸发排放泄漏监测技术路线主要有以下三种。
(1)压降监测法。这种监测称为 DTESK型监测方案,其基本监测原理如下:在活性炭罐通大气口增加了一个电磁阀,称为炭罐通风电磁阀或截止电磁阀。在发动机运转期间,发动机控制模块通过控制炭罐通风电磁阀和炭罐电磁阀,使燃油蒸发排放系统产生一定的负压(发动机进气产生的抽真空效果)。
同时,燃油蒸发排放系统的压力传感器对负压进行监测,当抽到某个压力值时,燃油蒸发排放系统被封闭住,此后压力传感器监控该负压的变化情况,发动机控制模块由此判断系统是否泄漏。
(2)温度压力监测法。这种监测称为EONV型监测方案,其基本监测原理如下:根据理想气体方程式,pV=nRT里的p是压力,T是温度,V是容器体积,如果容器的容积v是一定的,n和R对于同样的气体都为常数,那么温度越高,容器内的压力p就越高;反之压力越小。
EONV监测方案就是利用了这个原理,当车辆运行结束后,燃油箱会吸收周围零部件特别是排气管的热量,使其温度上升,而一段时间过后,燃油箱和周围的零部件都会慢慢冷却,温度慢慢降低。因此,燃油箱内的压力也会岀现同样的趋势,即先上升再慢慢下降。
如果燃油出现泄漏,那么在温度上升和下降的过程中,燃油箱内的气体会溢出到大气中或大气中的气体会补偿进入燃油箱,使燃油箱压力的上升和下降变缓。泄漏的孔径越大,变缓的程度越明显。因此,OBD系统可以根据压力上升和下降变缓的程度来判断泄漏的大小。
EONV监测方案用到的硬件配置与 DTESK基本相同。一般情况下,EONV用来诊断5mm泄漏, DTESK用来诊断1mm泄漏。
此外需要说明的是,品牌、车型及年款不同,EONV监测的具体应用方式也有所不同。
如早期的自然真空泄漏监测方式(简称NVLD)、目前较为常见的蒸发系统完整性监测方式简称ESIM)等,这些都属于温度-压力监测方式。
(3)流量监测法。这种监测称为DMTL型监测方案,其基本监测原理如下:利用泵气装置向燃油蒸发排放系统持续注人一定目标值的气压并检测其流量,当压力达到目标值后,若压力源无流量进入燃油蒸发排放系统,则检测为无泄漏;反之,则检测到泄漏故障。
为了实现这种监测功能,需要在活性炭罐通大气口增加一个微型气泵(DMTL模块)往燃油蒸发排放系统充气或抽气,以观察泄漏情况。
前面两种( DTESK和EONV)监测方案对发动机的运行工况有要求,因而不能适用所有的车辆配置(比如混动),但性价比较高;DMTL监测方案则相反,但适用于所有的车辆配置。
