新能源汽车发动机活性碳罐蒸发控制原理

（一）活性碳罐蒸发控制作用

油箱中的燃油因外部空气和排气管的热辐射变热，加之从系统回油管流回的过量燃油，在流过发动机零部件时，这些部件已被热的发动机机辐射加热，导致燃油箱中的燃油变热挥发。这就产生了排放物，它主要来自燃油箱的燃油蒸气。

蒸发物排放受环保法规的限制。该法规要求安装蒸发物排放控制系统，该系统配备有安装在油箱通风管末端的活性炭滤清器（活性碳罐）。活性炭滤清器中的活性炭吸附燃油蒸气，为了使活性碳罐在饱和后具有再生功能，在发动机运行时进气管中产生真空，将这股新鲜空气和汽油蒸气经过碳罐吸进进气管。这股空气流吸收了储存在活性炭中的燃油蒸气，并把它们带到发动机中以供燃烧。

（二）活性碳罐蒸发控制工作原理

为了使空燃比控制更精确和利于自诊断，在与进气管相通的导管上安装碳罐电磁阀，计量这股再生“清洁气流”。

清洁气流必定是不知道成分的油气混合物，因为它含有新鲜空气，也含有从活性碳罐中吸收的一定浓度的燃油蒸气。因此对于空燃比闭环控制系统，清洁气流是主要的干扰因素。相当于进气总量的1%，且主要是由新鲜空气组成的清洁气流，将会使全部进气混合气稀释1%；另外，清洁气流含有较多的汽油成分时，也可使混合气加浓30%，即活性碳罐的燃油成分会对空燃比产生1%～30%的影响。

图8－7所示为蒸发物排放控制系统。

图8－7　蒸发物排放控制系统

（三）活性碳罐蒸发控制条件

活性碳罐电磁阀在保持空燃比偏移量最小的同时，确保活性碳罐有足够的通气量，才能保证活性炭的吸附能力不下降。

怠速时进气歧管有最大的真空度，此时是活性碳罐电磁阀打开的最好时机，其他工况打开，由于进气歧管没有最大的真空度，活性碳罐电磁阀打开也没有实际意义。

在怠速阶段，当氧传感器的空燃比反馈控制系统未工作时，只有极少的清洁气流能进入进气系统或根本不进入进气系统，因为即使氧传感器的信号进入电脑，某些工况电脑也不进行反馈调节，系统也没有能够补偿清洁气流引起的混合气浓度偏移量的程序，所以ECU为了让此时的混合气不受来自油箱的气流干扰，活性碳罐电磁阀在此时间段中关闭。例如，起动和怠速的某些工况，活性碳罐电磁阀关闭。(www.xing528.com)

另外，为防止未燃烧的燃油蒸气进入催化转化器，一旦节气门全闭时，活性碳罐电磁阀就立即断电关闭，以响应供油中断。

在热车时，怠速和部分负荷节气门后有真空吸力，且空燃比反馈控制起作用，此时是活性碳罐电磁阀打开的最好时刻。

清洁气流吸收一定的气态“燃油蒸气”（“燃油负荷”），燃油负荷的大小由来自先前的再生循环数据（电脑内时间记数器记录上一次活性碳罐电磁阀打开到现在积累的时间）来确定在刚接通清洁气流时的占空比。系统选择最合适工况，由ECU发出占空比信号，以一定开度打开电磁阀。与此同时，控制系统减小喷油持续时间，以补偿清洁气流中的预期燃油含量，防止混合气过浓。

由于混合气调整功能是一个氧传感器的独立处理过程，因此系统可以确认任何由燃油负荷引起的空燃比偏移量，并且能根据初始状态做适当的修正。

（四）活性碳罐蒸发控制数据分析

联系以上内容，分析大众发动机的油箱蒸发物排放控制系统数据。

显示组010（油箱通风）；

显示区1：活性碳罐电磁阀的占空比。

显示区2：油箱通风的空燃比校正系数。

显示区3：活性碳罐的充满程度，－3.0时活性碳罐中无燃油蒸气，＋3.2时活性碳罐中充满燃油蒸气。

显示区4：活性罐过滤系统（AKF）的冲洗程度，数值为0.00时表示从AKF活性碳罐系统没有吸入混合气，数值为0.30时表示吸入空气量的30%来自AKF系统。

为了对清洁空气流进行“负荷敏感”控制，2000年以后的电脑运用了进气管模型的原始参数，这些参数包括进气管的内部压力和温度，这有利于清洁气流的准确计算。系统设计范围为清洁气流所含燃油可占燃油总量的40%。