张一帆 李晓婕
泛亚汽车技术中心 上海市 201201
《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》即轻型车国六标准于2016年12月23日正式发布。国六标准和现行标准相比在蒸发排放控制方面,有显著不同的要求,因此需要改进燃油系统的密封性,增加对加油过程的油气控制。二是引入了严格的美国车载诊断(OBDII)的控制要求:对于蒸发系统从加油口盖到吹洗电磁阀要求可以检测出0.5mm或者1mm的泄露(整车厂可以二者选一),并且对最小的IUPR率(车载检测频率)也有要求。因此要求乘用车企业全面提升车辆的蒸发排放系统的密封性能,完善车辆诊断系统要求,全面提升对车辆排放状态的实时监控能力以及时发现车辆排放故障并报错,并增加永久故障代码存储要求以及防篡改措施,有效防止车辆在使用过程中超标排放。基于上述的要求,整车厂将需要根据法规要求改进燃油供给系统和EVAP系统及改进车辆车载诊断系统,其中EVAP系统泄露车载诊断就是通过系统的硬件升级及控制软件的升级来实时对车辆检测蒸发排放状态并对排放故障报错。而报错后将需要尽快对EVAP系统进行泄露的故障确认及泄漏点确认及维修,本文主要介绍一种适用于如上国六要求的EVAP系统售后维修工具,使用这套工具可以对EVAP泄露进行及早诊断及维修,避免持续污染环境。
汽油车燃油蒸发排放是指燃油存储在燃油系统内,通过渗透和蒸发的方式排放到大气中,而汽车的蒸发排放(EVAP) 控制系统应具备必要的密闭性,以限制燃油蒸气逸出到大气中。具备车载诊断功能的EVAP控制系统主要新增的电控零件:燃油箱压力传感器、碳罐通风电磁阀。油箱压力传感器测量燃油箱中的压力或真空与外部空气压力之差,蒸发排放通风电磁阀可控制新鲜空气流入蒸发排放(EVAP)碳罐,此阀是常开阀。在发动机控制模块执行蒸发排放系统测试期间,需关闭碳罐通风电磁阀,以便形成封闭系统进行系统泄漏相关检查。
以下是一个典型的燃油系统蒸发排放(EVAP)控制系统的软管管路布置:
实施国六排放要求后,其中较为重要的变化之一是实现轻微泄漏即孔径在0.5mm(或者1mm,根据法规要求选其一)的车载泄露诊断。发动机关闭时对系统固有真空的检测是EVAP系统检测轻微泄漏的诊断依据,发动机控制模块仍保持启动长达40分钟视为正常,根据温度变化和在封闭系统内的相应压力变化确定EVAP系统是否泄漏,通过检测真空变化可以检测小到0.5毫米(0.020英寸)的泄漏点。
严格的泄露密封性标准及车载诊断的实施,相应地带来燃油蒸发排放控制方面的故障报错比例的上升,同时燃油系统部件又是国家三包法规要求的重点零部件,因此有必要及时地对EVAP系统进行泄露检测并定位故障位置及零件,必要时对故障零件予以更换。
下面介绍一种主要针对国六要求的小泄露检测——即0.5mm(或者1mm)的小泄露故障进行系统检测及故障件定位的维修工具,该工具是通用汽车公司用来对EVAP系统维修用的泄露检测仪GE-41413。仪器外观如下图。
GE-41413 通用蒸发排放系统检测仪及烟雾机
以下简要介绍一下仪器的使用要点。
EVAP检测仪预标定在实车使用之前,需要先对仪器进行标定。该测试仪在工厂已经标定并预设置了传输13英寸水柱的压力(大约32mbar/3.2kpa),设置此压力的原因是避免因压力过大对EVAP系统带来损坏。因为测试仪所处的位置及氮气供给入口压力的变化,很有必要在初次使用前对测试仪做微小的调整。
EVAP检测仪的使用模式
TEST模式:输送非烟雾的气体,并且会有比较准确的流量计读数。这种模式可以测试系统里是否存在泄露及泄露量有多大。
SMOKE模式:输送最大烟雾量。这种模式用以查找EVAP系统的泄露点位置。
FLOW CONTROL模式:控制烟雾流量。在定位烟雾来源时,一般情况下,较少的烟雾量定位会更容易。因此首先使系统里填满烟雾然后减少烟雾的量。
EVAP检测仪流量计标定
控制阀泄露尺寸:为了量化被测试系统的泄露量,测试仪控制阀将已标定的泄露尺寸的小孔做进控制阀中。有两种:0.20英寸(0.5mm)或者0.40英寸(1mm)的泄露孔参考点,其尺寸已经被标定。
EVAP检测仪流量计显示说明
流量计的浮标指示了气流,即气流进入被测量的系统。当系统正在加压时,浮标处在正常的位置。
流量计的浮标在系统已经填充满之后,指示被测试系统的泄露。浮标越高,说明泄露的尺寸越大。
流量计不显示气流,说明被测试系统无流量通过或者无泄露。
在实车上进行EVAP系统泄露检查及泄露位置查找的简易操作过程如下
关闭发动机,将测试器的黑色蓄电池卡夹与底盘搭铁相连接。
流量计测试——泄漏检测
(1)打开氮气箱阀并将前控制板上的NITROGEN/SMOKE(氮气/烟气)阀转向NITROGEN。
(2)将软管与测试仪前底部的正确测试节流孔相连接。
(3)按下并松开遥控开关以激活测试仪。
(4)定位流量计上滑动的红色标记对准浮子指示器。当设置了红色标记,按下并松开遥控开关以关闭测试仪。
(5)将软管从测试节气孔上拆下,并将软管安装至车辆上。
(6)将点火开关置于“ON(打开)”位置,按照与EVAP系统泄漏相关的说明密封EVAP系统。
(7)按下并松开遥控开关激活氮气流通并填充系统。
(8)将稳定的浮子指示器位置与红色标记相比较。
在红色标记以下,该结果可以接受,为Pass(通过),测试完成
位于红色标记以上时,该结果不可接受,为Fail(不通过)。
进入“烟气程序”
烟气程序——定位泄漏位置
注意事项:在海湾地区露天维修时不推荐使用测试仪,因为风和阳光可能会影响温度和烟气的可见度。
按照维修程序将氮气/烟气软管与车辆相连接,将控制板上的氮气/烟气阀转向烟气。
按下并松开遥控器开关启动测试仪并将烟气注入蒸发排放系统。
通过打开系统的另一端,烟气注入蒸发排放系统。
继续将烟气引入系统60秒钟。如果有必要,继续每隔15秒钟引入烟气。
使用高强度白光灯,检查整个EVAP系统,寻找烟气流出所示的泄漏点。
国六排放标准及车载诊断系统的要求实施在即,乘用车辆对于EVAP系统小泄露(0.5mm或者1mm孔径)排放需要具备车载诊断功能,相比于无车载诊断要求的车辆EVAP系统泄漏报警的频次会有所增长,因此车主进入维修站进行EVAP系统泄漏检查及泄漏查找的需求也会相应上升。对于整车企业的特约维修站点,很有必要配备专业的EVAP泄漏检查及定位泄漏点的专用工具或设备,本文介绍的EVAP泄漏检查工具是一款非常适合的EVAP系统检测及维修工具。