淺析國六標(biāo)準(zhǔn)下燃油脫附檢測技術(shù)的應(yīng)用研究

呂順，熊凱，顧金龍，徐俊

淺析國六標(biāo)準(zhǔn)下燃油脫附檢測技術(shù)的應(yīng)用研究

呂順，熊凱，顧金龍，徐俊

（吉利汽車集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315300）

燃油系統(tǒng)脫附測試的方法，有替代流量法和壓力降法兩種。前者測試條件復(fù)雜，且需要專用設(shè)備和較長的測試時間，在大規(guī)模的流水線應(yīng)用上有諸多制約；后者測試條件簡單，設(shè)備投入低可廣泛應(yīng)用于流水線生產(chǎn)中。文章研究的是一種可應(yīng)用于諸多檢測場合，低成本、簡易有效的測試方法。文章對國五、國六標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕庾x，通過國標(biāo)解讀獲取最新國六法規(guī)及測試要求，同時對壓力降法進(jìn)行研究及行業(yè)對比分析，完成燃油脫附的研究。實(shí)際應(yīng)用表明，這種脫附檢測系統(tǒng)工作良好，達(dá)到了檢測要求，在降本增效的同時提升企業(yè)競爭力。

國六標(biāo)準(zhǔn)；燃油脫附；壓力降；空氣流量；檢測頻次

引言

目前國內(nèi)外在燃油脫附檢測時廣泛采用的是替代流量法，此測試方法條件復(fù)雜，且需要專用設(shè)備和較長的測試時間，在大規(guī)模的流水線應(yīng)用上存在諸多制約，筆者通過對最新國六法規(guī)的解讀及研究，獲取了法規(guī)的前沿測試要求，同時結(jié)合實(shí)際實(shí)用情況，對使用壓力降法來檢測燃油脫附進(jìn)行了詳細(xì)的研究及對比分析。

1 燃油脫附檢測介紹

1.1 燃油脫附檢測意義

汽車行駛過程中，為減少燃油蒸汽直接排放對環(huán)境造成的污染，汽車上的碳罐會首先對燃油蒸汽經(jīng)過凈化，在凈化過程中碳罐里的活性炭吸收燃油蒸氣，當(dāng)吸收的燃油蒸汽趨于飽和時，碳罐里的活性炭失去凈化效果，無法再進(jìn)行燃油蒸汽吸附，需要新鮮空氣進(jìn)入沖刷活性炭來保證碳罐吸附性能。

1.2 燃油脫附檢測作用

新鮮空氣由發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管、管路進(jìn)入到碳罐底部，通過對碳罐里的活性炭產(chǎn)生沖刷，使活性炭恢復(fù)活力，同時將活性炭吸附的燃油蒸汽再次送入到發(fā)動機(jī)內(nèi)進(jìn)行燃油。

1.3 燃油脫附檢測目的

通過燃油脫附檢測，可以檢驗(yàn)整個燃油脫附系統(tǒng)是否暢通。

2 國標(biāo)解讀

通過國五、國六《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》中燃油脫附測試標(biāo)準(zhǔn)的解讀，對比分析如表1所示。

表1 國五、國六燃油脫附檢測標(biāo)準(zhǔn)對比[1-2]

序號項目內(nèi)容國五國六 1實(shí)施日期2017-01-012020-07-01 實(shí)施前提從生產(chǎn)線終端抽查車輛從下線合格或在售的車輛中抽查車輛 脫附檢測F.7.4 脫附試驗(yàn)F.7.4.1 將可測量空氣流量為1 L/min的裝置安裝在脫附進(jìn)口處，并將容積足夠大、對脫附系統(tǒng)不會產(chǎn)生不良影響的壓力容器，通過開關(guān)閥接在脫附進(jìn)口處，或使用替代方法。F.7.4.2經(jīng)型式核準(zhǔn)主管部門同意后，制造廠可以自行選擇流量計。F.7.4.3操作汽車，使得脫附系統(tǒng)中可能限制脫附作用的所有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)都被檢查出來，并記錄。F.7.4.4 當(dāng)發(fā)動機(jī)按照F.7.4.3指出的方式運(yùn)轉(zhuǎn)時，應(yīng)該用下述方法之一測出空氣流量：F.7.4.4.1 接通F.7.4.1中測量裝置的開關(guān)，應(yīng)觀察大氣壓與在1 min內(nèi)流進(jìn)蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)1 L空氣時的壓力之間的壓力降。F.7.4.2.2 如果使用替代流量測量裝置，應(yīng)可以讀到不少于1 L/min的流量讀數(shù)。F.7.4.3.3 如果在型式核準(zhǔn)期間，制造廠已向檢測機(jī)構(gòu)提交了一個替代脫附試驗(yàn)程序，并已被接受，則在制造廠的要求下，可以采用該替代程序。F.7.5 批準(zhǔn)型式核準(zhǔn)的主管部門可以在任何時間對每個生產(chǎn)單位應(yīng)用的一致性控制方法進(jìn)行核查。F.7.5.1 檢驗(yàn)人員應(yīng)從產(chǎn)品系統(tǒng)中抽取足夠數(shù)量的樣品。（制造廠）F.7.5.2 檢驗(yàn)人員可以按照5.3.4或F.7.2至F.7.4的規(guī)定對這些汽車進(jìn)行試驗(yàn)。（制造廠）F.8.3 脫附試驗(yàn)F.8.3.1 將可測量空氣流量為1 L/min的流量計安裝在脫附進(jìn)口處，并將容積足夠大、對脫附系統(tǒng)不會產(chǎn)生不良影響的壓力容器，通過開關(guān)閥接在脫附進(jìn)口處，或使用替代方法。F.8.3.2 經(jīng)環(huán)境保護(hù)主管部門同意后，生產(chǎn)企業(yè)可以自行選擇流量計。F.8.3.3 操作汽車，使得脫附系統(tǒng)中可能限制脫附作用的所有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)都被檢查出來，并記錄。F.8.3.4 當(dāng)發(fā)動機(jī)按F.8.3.3指出的方式運(yùn)轉(zhuǎn)時，應(yīng)該用下述方法之一測出空氣流量：F.8.3.4.1 接通F.8.3.1 中測量裝置的開關(guān)，觀察大氣壓與在1 min 內(nèi)流進(jìn)蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)1 L空氣時的壓力之間的壓力降。F.8.3.4.2 如果使用替代流量測量裝置，應(yīng)可以讀到不少于1 L/min 的流量讀數(shù)。F.8.3.4.3 如果在型式檢驗(yàn)期間，生產(chǎn)企業(yè)已向環(huán)境保護(hù)主管部門提交了一個替代脫附試驗(yàn)程序，并已被接受，則在生產(chǎn)企業(yè)的要求下，可以采用該替代程序。F.8.4 環(huán)境保護(hù)主管部門可以在任何時間對每個生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用的一致性控制方法進(jìn)行核查。F.8.4.1 應(yīng)從產(chǎn)品系列中抽取足夠數(shù)量的樣品。（環(huán)境保護(hù)主管部門）F.8.4.2 可以按照F.8.2和F.8.3的規(guī)定對這些汽車進(jìn)行試驗(yàn)。（環(huán)境保護(hù)主管部門）

通過國六標(biāo)準(zhǔn)解讀，燃油脫附應(yīng)該用下述方法測出空氣流量：F.8.3.4.1接通F.8.3.1中測量裝置的開關(guān)，觀察大氣壓與在1 min 內(nèi)流進(jìn)蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)1 L空氣時的壓力之間的壓力降（測試條件復(fù)雜，且需要專用設(shè)備和較長的測試時間，在大規(guī)模的流水線應(yīng)用上無法有效應(yīng)用，不建議采用）。

F.8.3.4.2如果使用替代流量測量裝置，應(yīng)可以讀到不少于1 L/min的流量讀數(shù)。測試條件簡單，且設(shè)備投入低能夠有效應(yīng)用于大規(guī)模的流水線生產(chǎn)中，建議采用F.8.3.4.3 如果在型式檢驗(yàn)期間，生產(chǎn)企業(yè)已向環(huán)境保護(hù)主管部門提交了一個替代脫附試驗(yàn)程序，并已被接受，則在生產(chǎn)企業(yè)的要求下，可以采用該替代程序（行業(yè)內(nèi)目前暫無使用，不建議采用）。

3 燃油脫附壓力降法原理

燃油脫附檢測采用的壓力降法，其核心原理是用于測量流量的層流管，它與碳罐的脫附口相連，流量是通過安裝在層流管兩端的差壓傳感器測出的，另外系統(tǒng)中的壓力傳感器可以測出脫附口處的負(fù)壓值，通過ECU建立流量與負(fù)壓之間的對應(yīng)關(guān)系，同時溫度傳感器可以補(bǔ)償周邊環(huán)境對流量產(chǎn)生的影響，以提高測試流量的準(zhǔn)確性，層流管的另一端與一個兩通電磁閥相連接，實(shí)現(xiàn)檢測功能。

圖1 燃油脫附系統(tǒng)壓力降法工作原理示意圖

燃油脫附測試合格的判定標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)讀取流量為>1 L/min時，即判定測試合格。

4 燃油脫附具體測試方法

燃油脫附測試所使用的壓力降法在實(shí)際應(yīng)用中又可分為國標(biāo)檢測和在線檢測兩種測試方法，具體如下：

4.1 國標(biāo)檢測方法

國標(biāo)檢測中整個測試系統(tǒng)主要由燃油箱、碳罐、油管、發(fā)動機(jī)、各種閥體等組成，通過發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的巨大負(fù)壓，導(dǎo)致外部氣流從碳罐大氣口進(jìn)入碳罐內(nèi)部，產(chǎn)生沖刷作用，使活性炭恢復(fù)活力，進(jìn)而保證汽車燃油系統(tǒng)工作的有效性。

4.2 在線檢測方法

在線檢測系統(tǒng)由碳罐、油管、發(fā)動機(jī)、各種閥體等組成，通過設(shè)備自模擬發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致外部氣流進(jìn)入碳罐產(chǎn)生沖刷作用，使活性炭恢復(fù)活力，保證汽車燃油系統(tǒng)工作的有效性。

圖2 國標(biāo)在線檢測示意圖

表2 國標(biāo)檢測和在線檢測方法對比分析

序號測試方法測試位置測試條件人工成本設(shè)備成本/(萬/每臺)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)是否推薦 工藝條件產(chǎn)品條件人員/位工資/（萬/每年） 1國標(biāo)檢測線下測試1. 燃油系統(tǒng)裝配完成，連接完整2. 整車下線合格（發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)正常）碳罐電磁閥帶管路總成在機(jī)艙內(nèi)易見部位 14.51. 與國標(biāo)實(shí)施前提吻合2. 整個燃油系統(tǒng)及管路可全部覆蓋測試3. 設(shè)備成本低發(fā)動機(jī)需要啟動為測試提供負(fù)壓是 2在線檢測線下測試燃油系統(tǒng)裝配完成碳罐電磁閥帶管路總成在機(jī)艙內(nèi)易見部位 151. 與國標(biāo)實(shí)施前提吻合2. 設(shè)備本身可提供負(fù)壓1. 測試位置需布置氣源2. 設(shè)備成本高3. 每上一款新動力配置，需重新標(biāo)定設(shè)備否 線上測試2（雙班）2015設(shè)備本身可提供負(fù)壓1. 與國標(biāo)實(shí)施前提不吻合2. 測試位置需布置氣源3. 設(shè)備成本高4. 每上一款新動力配置，需重新標(biāo)定設(shè)備否

5 結(jié)語

通過法規(guī)解讀、行業(yè)對標(biāo)及企業(yè)自身特性，燃油脫附檢測按照線下國標(biāo)檢測進(jìn)行，抽檢頻次不能低于1%。筆者通過對最新國六法規(guī)的解讀及研究，獲取了法規(guī)的前沿測試要求，同時結(jié)合本人參與的吉利汽車集團(tuán)有限公司燃油脫附檢測項目，在理論分析的基礎(chǔ)上，對使用壓力降法來檢測燃油脫附進(jìn)行了詳細(xì)的研究及對比分析，很好地平衡和解決了既可滿足測試條件簡單，又能夠降低設(shè)備投入且可應(yīng)用于大規(guī)模流水線生產(chǎn)的檢測方法。

[1] 環(huán)境保護(hù)部.GB 18352.6—2015:輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第五階段）[S].北京:國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,2015.

[2] 環(huán)境保護(hù)部.GB 18352.6—2016:輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）[S].北京:國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,2016.

Brief Analysis on the Application of Fuel Desorption Under the Sixth National Standard

LV Shun, XIONG Kai, GU Jinlong, XU Jun

（Geely Auto Group Co., Ltd., Zhejiang Ningbo 315300）

There are two methods of fuel system desorption test, namely, alternative flow method and pressure drop method. The former has complex test conditions, requires special equipment and a long test time, and has many constraints in the large-scale pipeline application.The latter can be widely used in pipeline production with simple testing conditions and low equipment input.This paper studies a low-cost, simple and effective test method which can be used in many testing situations.In this paper, the fifth and sixth national standards were rigorously interpreted, and the latest regulations and testing requirements of the sixth National standard were obtained through the interpretation of the national standard. Meanwhile, the pressure drop method was studied and industry comparative analysis was conducted to complete the study of fuel oil desorption.The practical application shows that the desorption detection system works well, meets the detection requirements,and improves the competitiveness of enterprises while reducing costs and increasing efficiency.

The sixth national standard; Fuel desorption;Pressure drop; Air flow;Detection frequency

A

1671-7988(2021)22-196-04

U464.11+3

A

1671-7988(2021)22-196-04

CLC NO.: U464.11+3

呂順，就職于吉利汽車集團(tuán)有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.022.051