燃油蒸发控制系统的密封性和通气性检测研究

燃油蒸发控制系统的密封性和通气性检测研究

王松

安徽江淮汽车集团股份有限公司        安徽合肥      230601

摘 要：为了实现欧Ⅱ级排放要求，对燃油系密闭通气性能进行实时监测，对其进行的产品符合性检验是必要的。本文对此检验的检验体系作了较为全面的论述，并从使用者的观点突出介绍了为满足生产现场的在线检验需求而必需采用的一些工艺手段。

关键词：燃油系统；泄漏检测；在线措施

机动车排气中主要含有 CO、 NOx、S02. HC及铅化物颗粒等，其中约20%是由燃油挥发排放出来的，因此，车辆油路密封不良引起的尾气污染不容忽视。燃油的蒸发污染主要是由于其极高的挥发性，通常在室温下，油箱内常被气体所填满，若将其与空气进行连接，将产生严重的空气污染。为了降低燃油对大气的影响，汽车均安装了燃料蒸发排放控制系统。为保证车辆油箱和燃油汽化控制系统的品质，各企业必须按照环保部门颁布的《轻型汽车排放污染物测试方法》的规定，在出厂前必须进行产品的出厂检验。

1.国标检测方法

1.1检测对象

检测对象其具体结构包括：1电磁阀、2脱附管、3吸附管、4汽油箱、5碳罐。a是吸附口，b是脱附口，c是通大气口。 如图1所示。

图1 检测对象

1.2泄漏试验

（1）国标测试

国标试验包括气密性试验和通风试验，气密性试验为3.63±0.1kPa，气密性试验为小于0.49kPa。气密性试验需要将油箱注满，并在5分钟的试验期间，燃料系统内部压降不得超过0.49kPa。

通气试验的压力是3.63±（0-0.1)kPa，通气试验的标准是小于0.98kPa。通风试验还需要将水箱注满，并在2分钟的试验时间内将压力降至低于0.98kPa。

（2）在线测试

在线测量条件下，气密性试验持续3s，通风试验持续5s，为使其符合现代轿车生产线的生产节奏，提高检测的可靠性，有必要把国家标准下的试验时间减少到生产节拍内，并相应增大检测压力。在此基础上，提出了一种新的快速、简便的方法，该方法既能减少检测时间，又能极大地增强检测的可信度。

（3）密封性、通气性测试机理

密封性和通气性测试，本质上就是对被测量物体的渗漏速率 Q进行检测， Q是单位时间内某一试验压强泄露到标准空气中的气体体积积，可以用std.cm/min或 std. L/h来表达。目前常见的检漏方式有两种，即压力型和流量型，其中压力型又可分为绝对压力型和差压型，其工作原理均基于泄漏导致试验压力发生改变的原理，然后通过试验压力的变化量 AP来获得泄漏速率 Q。在试验过程中，只要在等温状态下，被测物体体积不发生改变等条件下，就可以大致确定这两个参数的关系，公式如下：

Q1=S/Patmm

其中，代表压力或压差型泄漏检测仪的测得值，Q1代表标准大气压下的泄漏率，S代表管路、仪器等各个部分在内被测对象的容积，m代表实际测量时间，Patm代表大气压，一般Patm=105Pa=104mmH2O=1013mbar。

通过对比发现，正压检漏是一种比较普遍的检测方式。所以，在对被测件密封性能的说明中，有的标明泄漏量，有的则是直接用压降来表述。

2.国标检测与在线检测的转化

现行的国家标准检验方法耗时太久，无法达到汽车制造的需要，因此，我们采用等比测试法，把国家标准的检验标准转化为现场的检验标准（见图2）。

图2 在线检测标准流程

2.1确定在线检测的测试压力

将球阀与节流阀 M连接于碳容器 C端口，如果碳容器止回阀不能在3.6kPa下打开，那么，仅在容器与碳容器的连接管道 B上连接球阀和限制阀 M，并将其移走。如果炭罐的止回阀在3.6kPa下不能打开，而要进行通风实验，就需要增大检测压力，但是要增大到什么程度还要通过实验来确定。测试的方法是将碳罐与储罐相连，在 C端口去除节流阀，只保留球阀。当试验压力达到3.6kPa时，开始进行试验。注意泄漏检测仪的显示屏，注意泄漏检测仪上的压力变化，以确定它在2分钟之内，也就是在检测结束时，它的压降是否超过了2650Pa。当下降幅度超过2650Pa时，可以把这个压力当作通风测试的压力，而如果下降的幅度低于2650Pa，那么就需要将压力再次升高，直至可以作为通风测试的压力。

2.2做油箱气密性的标准漏孔

将节流阀 M与碳箱 C端口相连，调节减压阀 R，将试验压力设定为3.6kPa。启动气密检漏装置对油罐进行充气，当油罐的压力到达3.6kPa （泄漏检测仪所示）并且稳定之后，调节节流阀 M （制造一个仿真泄漏点），在保持5分钟之后，油箱中的压力降低0.49kPa，就可以将泄漏点视为符合国家标准的临界漏点。

2.3确定气密性在线检测标准

维持泄漏点不动，试验压力在线5kPa，然后把这些参数调整到在线监测参数，使得探测所需要的时间能够达到在线生产节奏的需要，保留节流阀的漏口处，开启球阀，启动探测，反复进行五次，每一次间隔10分钟，取5个数值中的最小值（以使得实际的标准要比国家标准更加严格）为在线检验的标准。气密性检查完毕。

2.4做油箱通气性的标准漏孔

碳罐 C端口与节流阀 M相连，调节减压阀 R，将车辆试验压力设定为3.6kPa。启动气密泄漏检测装置，当罐内压力到达3.6kPa并且稳定之后，调节节流阀 M （模拟碳容器排放过程），在2分钟之内，箱中的压力降低幅度刚刚超过2.65kPa，那么，可以判定，在这个时候，碳容器的流通容量已经达到了国家标准规定的临界点。

2.5确定通气性在线检测标准

在保证泄漏点不变的情况下，每一种型号的试验压力都设定为5kPa，缩短了充气、平衡和检测各个环节的时间，使得试验所需要的时间符合生产线的生产节奏，并对其进行通风试验，以此得出检验的标准。

结束语：

综上所述，利用上述方式能够精准确定检测数据。并将国家检测顺利转换成在线试验，这不仅极大的减少试验周期，符合现场生产的需要，更是实现对汽车燃油蒸发控制系统密封性和通气性的实时检测，促进密封性和通气性检测水平的进一步提升。

参考文献

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[2]胡俊,胡晗,薛亚飞.一种检测汽车燃油蒸发系统通气性的系统及汽车,2020(08):151-153.

[3]朱正德.整车燃油系统密封性通气性的在线检测[J].中国测试技术, 2021(03):332-333.