国Ⅵ车辆蒸发系统泄漏故障分析与解决

靖银刚 汪小文 朱亮 倪伟强 石波

（宁波远景汽车零部件有限公司）

随着GB 18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》[1-2]的实施，各大主机厂对新开发车辆进行相应的变更，确保达到国Ⅵ排放要求，但市场调研发现，国Ⅵ车型存在共性问题——燃油蒸发系统泄漏故障。文章针对该问题对泄露故障的诊断条件、诊断方法进行实车总结后，归纳出完整的故障诊断流程，提升了一次修复率。通过市场验证，该诊断流程切实有效，可供各车企参考。

1 问题现状

某国Ⅵ车型上市后，市场反馈车辆存在蒸发系统泄漏故障，5 个月后故障出现爆发式增长，急需一套快速有效的解决方法。

通过大量的市场故障案例解析得出，主要涉及的原因有以下5 种。

1）炭罐总成：炭罐壳体上吊耳运输包装无防护，运输过程中磕碰，吊耳处应力集中导致壳体破裂，系统诊断后报泄漏故障。

2）金属加油管总成：口杯处磕碰变形，导致密封出现问题，系统诊断后报泄漏故障。

3）燃油加注口盖：泄压阀内小弹簧的弹力较小，导致密封不良，系统诊断后报泄漏故障。

4）炭罐电磁阀：炭罐电磁阀内部卡滞，导致系统诊断后报泄漏故障。

5）ECU 软件诊断策略不合理。

2 蒸发系统故障诊断机理

蒸发系统故障诊断机理是通过设定一定的诊断条件，并通过各个传感器的信号采集及其它零部件的工作来实现故障诊断。

一般发动机处于常规运行工况，此时炭罐电磁阀（CPV）是打开状态，处于冲洗炭罐内的油气混合物的状态。而满足诊断条件后，燃油蒸发系统进入泄漏诊断工况，CPV 打开，通气阀（CCV）关闭，发动机通过 CPV 抽吸作用，油箱压力传感器能够测量到油箱内的负压，如果负压为0 或者负压达不到要求，系统就会报出P045700 或P045500 故障码；如果发动机抽到足够的负压，CCV 和CPV 就会关闭，并开始检测油箱内压力的升高速率，通过升高速率的标准来判断是否有P044200 小泄漏故障。国Ⅵ车型燃油蒸发系统泄漏诊断示意图，如图1 所示。

图1 国Ⅵ车型燃油蒸发系统泄漏诊断示意图

进入燃油蒸发系统泄漏诊断检测工况需要满足的条件为：1）停机时间大于3 h；2）启动环境温度在0～40 ℃；3）运行到水温至 69.8～120 ℃；4）怠速诊断时间为（20+10）s；5）油箱液位在 85%（10～40 L）；6）炭罐经过最大冲洗[3]。

3 故障诊断方法及改进

3.1 诊断方法

3.1.1 诊断仪故障码描述

通过诊断仪连接OBD 接口读取故障码，根据故障码的定义来确认产生故障的零部件，进行更换并验证，表1 示出燃油蒸发系统故障码描述及涉及零部件对照表[4]。

表1 燃油蒸发系统故障码描述及涉及零部件对照表

3.1.2 燃油蒸发系统泄漏排查流程

针对国Ⅵ车型OBD 诊断的泄漏故障，对燃油系统进行简易的排查，服务站可参照进行硬件的排查，以确认是否有真实的泄漏存在。燃油系统组成示意图，如图2 所示。

图2 国Ⅵ车型燃油系统组成示意图

1）外观检查。检查加油管胶管与油箱连接是否牢固，蜗杆卡箍是否紧固到位，紧固位置是否有漆标，胶管端面是否有渗油迹象；检查零部件外观，查看炭罐、燃油箱、加油管、燃油尼龙管及其2 处塑料腔体、炭罐电磁阀，是否有表面磨损、裂纹、管路弯折等情况，重点检查各个塑料件是否有开裂和渗油迹象。

2）密封性检测。使用烟雾检测仪器（临时使用气压计）对燃油系统及各个零部件进行检测。将相应接头接入烟雾检测仪器，设备调至测试挡，分步检查密封性。如存在泄漏，则将设备调整到烟雾挡，查找泄漏点。整体检测步骤，如图3 所示：①检查燃油系统密封性，此步炭罐上CVS 阀常开，若无泄漏，只需做第③步，若有泄漏，后续4 步均做，以排查是哪个件泄漏；②检查炭罐密封性（1），此步单独检查炭罐密封性，此时CVS 阀常开，判断炭罐壳体是否泄漏；③检查炭罐密封性（2），此步将炭罐取下，接插件外接12 V 电源，关闭CVS 阀，测试密封性，判断炭罐及CVS 阀是否泄漏；④检查炭罐电磁阀带管路密封性，此步可测炭罐电磁阀关闭时后通气管路的密封性，判断管路是否泄漏；⑤检查燃油箱及加油管的密封性，此步可检查燃油箱和加油管装配后的气密性，判断此两件是否泄漏。

图3 国Ⅵ车型燃油系统检测方法示意图

3）诊断软件更新。如果第①步检查存在故障件，需做密封性确认，故障锁定后更换故障件，同时刷新软件；如果第①步检查无问题，第③步检查有泄漏，锁定泄漏硬件后更换故障件，同时刷新软件；如果第①步和第③步均无问题，直接刷新软件。

3.2 改进方案

文章从硬件和软件诊断策略两方面对汽车燃油系统进行改进。硬件改进包括4 个方面。

1）炭罐总成壳体开裂：在炭罐挂耳处增加软垫保护，规避应力集中在挂耳处的风险，并采用整托盘发运避免碰撞；取消侧面挂耳设变，避免应力集中。

2）金属加油管总成：对金属加油管涂覆部位增加口杯护套；金属加油管口杯采用气泡袋保护，有效防止磕碰变形。

3）燃油加注口盖总成：对泄压阀小弹簧进行优化，增大弹力。

4）炭罐电磁阀：通过改变油脂的使用方法及使用量，防止油脂进入炭罐电磁阀内部，导致炭罐电磁阀粘连卡滞。

通过对以上硬件的相应改进，市场上未再发生以上硬件问题导致的蒸发系统泄漏故障，改进效果好。

软件诊断策略的改进措施为将水温从70 ℃提高到85 ℃进行诊断，该诊断策略对炭罐电磁阀因油脂粘连导致的问题有一定的效果。未更换炭罐电磁阀，仅通过更新软件，市场上50%的车辆可以解决问题，无法解决的可以更换为无油脂的炭罐电磁阀。

4 结论

通过市场案例的实车分析及诊断方法的验证得出：使用读取故障码—检查零部件外观—测漏仪检测是否真实泄漏—确认软件版本，这样一套诊断维修方法，对市场上车辆燃油蒸发系统泄漏故障的解决速度提升有明显的帮助。有些4S 店或维修站认为这套诊断方法比较繁琐，但经实际验证，该方法能更快地找到故障原因，避免因同一问题约用户多次进店维修造成的客户抱怨及对汽车品牌的负面影响。

国Ⅵ排放法规增加的燃油蒸发系统泄漏诊断对燃油系统相关零部件质量的要求更高，对主机厂的成本也产生了一定的影响。在满足排放要求的前提下，开发时诊断策略对零部件的适用性需重点考虑。