滿足國六法規(guī)的蒸發(fā)排放系統(tǒng)開發(fā)

王 巍 趙佳佳 王永建 黃偉山 鐘 軍 劉義強(qiáng)

（寧波吉利羅佑發(fā)動(dòng)機(jī)零部件有限公司 浙江 寧波 315336）

引言

2018 年6 月，國務(wù)院發(fā)布“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃”，明確提出：大幅減少主要大氣污染物排放總量。汽車作為大氣污染的主要貢獻(xiàn)者之一，面臨越來越嚴(yán)格的排放及能耗法規(guī)，部分城市已經(jīng)于2019 年7 月提前實(shí)施輕型汽車國六標(biāo)準(zhǔn)。

不容忽視的是，汽油車蒸發(fā)產(chǎn)生的HC 化合物已經(jīng)超過了尾氣排放，而且具有更高的光化學(xué)活性，容易增加大氣氧化性，形成二次PM2.5。因此控制汽油車蒸發(fā)排放，對(duì)于降低PM2.5 濃度，改善大氣質(zhì)量具有十分重要的意義[1]。

汽油車蒸發(fā)排放主要包括晝間蒸發(fā)排放和加油排放2 大類，國六法規(guī)（GB18352.6-2016）中對(duì)于這2 類排放有著明確的規(guī)定及限值要求。蒸發(fā)污染物排放試驗(yàn)（IV 型試驗(yàn)）結(jié)果應(yīng)為熱浸試驗(yàn)測(cè)得的HC 和2d 晝夜排放測(cè)試中測(cè)得的較高的一天的HC 質(zhì)量相加，計(jì)算結(jié)果經(jīng)過劣化修正后，不超過0.7 g/test。加油污染物排放試驗(yàn)（VII 型試驗(yàn)）結(jié)果應(yīng)為加油試驗(yàn)HC 排放質(zhì)量除以輸送燃油的總體積數(shù)，計(jì)算結(jié)果經(jīng)過劣化修正后，不超過0.05 g/L[2]。

1 蒸發(fā)排放系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

眾所周知傳統(tǒng)燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由活性炭罐、炭罐電磁閥以及相應(yīng)管路組成，其主要作用是炭罐吸附燃油蒸汽，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)適時(shí)打開炭罐電磁閥，將蒸汽導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)參與燃燒，同時(shí)炭罐得到脫附，這里不再贅述。國六階段蒸發(fā)排放限值大幅降低，約為國五階段的1/3，而且增加了加油排放的要求。因此為了應(yīng)對(duì)國六階段法規(guī)，蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要關(guān)注點(diǎn)為炭罐、車載加油蒸汽回收（ORVR）系統(tǒng)、壓力油箱、油箱隔離閥（FTIV）以及蒸發(fā)泄漏診斷模塊（ELCM/DMTL/DTESK/NVLD）等。

1.1 炭罐

炭罐是對(duì)蒸發(fā)排放控制貢獻(xiàn)最大的部件，而炭罐設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)就是初始工作能力和炭罐有效容積，炭罐初始工作能力分為汽油工作能力（GWC）和丁烷工作能力（BWC），其定義為每100 mL有效容積的有效吸附量，主要取決于炭粉型號(hào)、炭罐結(jié)構(gòu)，以及燃油蒸汽加載速率。在初始工作能力確定的前提下，有效容積越大，其可吸附的燃油蒸汽越多，蒸發(fā)排放相對(duì)越少。但炭罐的有效容積也無需一味追求過大，一是會(huì)增加蒸發(fā)排放系統(tǒng)的壓力損失，二是使其生產(chǎn)成本無意義增加。在設(shè)計(jì)炭罐的有效容積時(shí)，以下經(jīng)驗(yàn)公式可供參考。

對(duì)于加油排放：

式中：1.1 為設(shè)計(jì)安全系數(shù)。油氣蒸發(fā)率取1.5 g/L。炭罐汽油工作能力應(yīng)該為汽油蒸汽加載速率在38 L/min條件下的工作能力值，也可以由炭粉廠家提供經(jīng)驗(yàn)值。

對(duì)于晝間蒸發(fā)排放：

晝間蒸發(fā)排放，一般與油箱內(nèi)燃油量關(guān)系不大，而與燃油液面表面積[3]和溫度場(chǎng)直接相關(guān)。由于油箱的布局使得其幾何結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，為了更準(zhǔn)確地計(jì)算炭罐容積，可結(jié)合油箱SHED 試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定蒸發(fā)排放量。

式中：2 個(gè)1.1 分別為控制運(yùn)行蒸發(fā)排放所增加的系數(shù)以及設(shè)計(jì)安全系數(shù)。蒸發(fā)排放量按照上文所述。炭罐汽油工作能力可以由炭粉廠家提供經(jīng)驗(yàn)值，也可以按照HJ/T 390—2007 推薦的方法進(jìn)行測(cè)試得出。

在進(jìn)行國六車型炭罐全新開發(fā)時(shí)，可以取上述2個(gè)計(jì)算值的較大者作為初始設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行驗(yàn)證。另外需要指出的是，炭罐的長徑比以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)初始工作能力也有一定影響，長徑比越大，內(nèi)部氣體越易擴(kuò)散平衡，初始工作能力越大。

1.2 車載加油蒸汽回收（ORVR）系統(tǒng)

為了滿足法規(guī)對(duì)于加油排放的要求，國六車型必須設(shè)計(jì)ORVR 系統(tǒng)。其主要結(jié)構(gòu)原理是對(duì)加油口進(jìn)行密封，并將油箱內(nèi)的燃油蒸汽順利導(dǎo)向炭罐。密封方式有機(jī)械式和液封式2 種，機(jī)械式為物理密封件，長期使用易失效。液封式為利用燃油在經(jīng)過改進(jìn)的加油管內(nèi)的流動(dòng)形成液封，阻止燃油蒸汽外溢，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低。另外，炭罐布置應(yīng)盡量靠近油箱，且管路直徑需要增加，以求燃油蒸汽順暢流向炭罐。

1.3 壓力油箱

對(duì)于插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV），考慮到有些用戶會(huì)外接充電當(dāng)做純電動(dòng)汽車來使用，因此會(huì)存在炭罐存儲(chǔ)的燃油蒸汽長時(shí)間得不到脫附的情況。這就需要在設(shè)計(jì)上保證晝間蒸發(fā)排放不能或者不能無限制地進(jìn)入炭罐，從而導(dǎo)致炭罐吸附飽和而產(chǎn)生溢出，造成蒸發(fā)排放加劇。因此通常的設(shè)計(jì)是PHEV匹配壓力油箱，并在油箱蒸汽通往炭罐的管路上增加油箱隔離閥（FTIV），此閥通常是關(guān)閉狀態(tài)，以此保證油箱是密封狀態(tài)，油箱產(chǎn)生的燃油蒸汽基本都封閉在油箱內(nèi)，也因油箱內(nèi)是高壓狀態(tài)，在一定程度上會(huì)抑制燃油蒸汽的產(chǎn)生。在駕駛員按加油按鈕后，F(xiàn)TIV 會(huì)打開，釋放油箱壓力，當(dāng)油箱壓力接近大氣壓時(shí)，油箱蓋才能允許打開。一般壓力油箱的耐壓范圍為-15～+35 kPa，主要取決于油箱材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

當(dāng)然，壓力油箱也不是必須，有的PHEV 車型就沒有匹配壓力油箱，此類車型為了滿足蒸發(fā)排放，通常需要在軟件控制策略上增加識(shí)別車輛加油后請(qǐng)求起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行炭罐沖洗的功能。

1.4 蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏診斷

由于國六法規(guī)新增加蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏診斷的要求，因此需要增加相應(yīng)診斷模塊。通常的方案有DMTL、ELCM、DTESK、NVLD。其中DMTL 和ELCM為主動(dòng)診斷，停機(jī)時(shí)診斷，DMTL 為正壓，ELCM 為負(fù)壓，該2 種方案診斷比較可靠，診斷率高，同時(shí)成本也較高。DTESK 和NVLD 為被動(dòng)診斷，DTESK 為怠速時(shí)診斷，對(duì)燃油品質(zhì)及駕駛循環(huán)敏感，不適用于帶起停的系統(tǒng)，NVLD 為停機(jī)時(shí)診斷，對(duì)燃油品質(zhì)及外部環(huán)境溫度敏感。

綜上所述，我們開發(fā)的平臺(tái)化蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)為：炭罐容積為2.5 L，具備ORVR 功能，PHEV 車型采用壓力油箱，其余車型采用普通油箱，診斷模塊選取ELCM。

2 蒸發(fā)排放控制策略及標(biāo)定

前文已述，炭罐吸附的燃油蒸汽需要適時(shí)地導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)參與燃燒。然而，這部分沖洗氣流為空氣與燃油蒸汽的混合氣，且在導(dǎo)入之前，混合氣濃度未知，這部分混合氣的導(dǎo)入，勢(shì)必會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒，對(duì)怠速穩(wěn)定性及空燃比的控制帶來一定的沖擊。因此，如何更加精確地控制炭罐沖洗氣流，以及盡可能減小其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的影響，保證既要滿足蒸發(fā)排放及加油排放的法規(guī)要求，又要滿足炭罐沖洗對(duì)駕駛性無惡劣影響的要求，成為軟件控制及標(biāo)定需要解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1 沖洗氣流質(zhì)量流量

在炭罐沒有進(jìn)行沖洗的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的新鮮空氣全部流經(jīng)節(jié)氣門。當(dāng)炭罐電磁閥打開，進(jìn)行炭罐沖洗的時(shí)候，相當(dāng)于有一部分額外的混合氣進(jìn)入燃燒室參與燃燒。這一部分沖洗氣流的導(dǎo)入會(huì)引起進(jìn)氣量的增多，需要進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，以保證炭罐沖洗時(shí)，進(jìn)入燃燒室的新鮮空氣質(zhì)量與期望的量保持一致，避免發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷非期望的突變。因此，軟件設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)計(jì)算炭罐沖洗氣流質(zhì)量流量的功能。

通常流經(jīng)炭罐電磁閥的沖洗氣流與電磁閥開度及電磁閥兩端壓差直接相關(guān)，因此基礎(chǔ)流量可以設(shè)計(jì)成以這2 個(gè)變量作為坐標(biāo)輸入的MAP。進(jìn)行流量標(biāo)定時(shí)，在沖洗管路上串接空氣質(zhì)量流量計(jì)，調(diào)整電磁閥開度及兩端壓差，逐點(diǎn)確定質(zhì)量流量。

2.2 噴油補(bǔ)償

炭罐沖洗氣流中含有一定比例的燃油蒸汽，這部分混合氣導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)參與燃燒，將會(huì)對(duì)空燃比預(yù)控帶來偏差。因此，在軟件控制策略上需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣濃度的計(jì)算，通常的思路是利用空燃比閉環(huán)控制值作為沖洗氣流中燃油濃度計(jì)算的依據(jù)?？杖急瓤刂茰?zhǔn)確時(shí)，空燃比閉環(huán)控制等于1。當(dāng)炭罐沖洗時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算基礎(chǔ)噴油量是將炭罐沖洗流量全部按照新鮮空氣對(duì)待來計(jì)算的，因此如果沖洗氣流中含有燃油蒸汽，則缸內(nèi)混合氣會(huì)偏濃，系統(tǒng)通過空燃比閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)減稀，其減稀的程度也就反映了沖洗氣流中燃油蒸汽的濃度，反之亦然。因此，系統(tǒng)在計(jì)算時(shí)采用根據(jù)空燃比閉環(huán)控制量，不斷迭代計(jì)算出新的燃油蒸汽濃度。得到了燃油蒸汽濃度，結(jié)合上節(jié)計(jì)算出的沖洗氣流質(zhì)量流量，進(jìn)而可以計(jì)算出沖洗氣流中燃油的質(zhì)量，作為噴油補(bǔ)償?shù)男拚?/p>

這種以空燃比的反饋?zhàn)鳛橛?jì)算燃油蒸汽濃度的方式，雖然成本低，但存在計(jì)算延遲，精度差等方面不足。為了更加精確地獲取沖洗氣流的燃油蒸汽濃度，已有公司開始研究一種測(cè)定HC 濃度的傳感器，目標(biāo)是安裝在炭罐脫附管路上測(cè)量燃油蒸汽濃度，目前尚未批產(chǎn)。

2.3 脫附流量標(biāo)定

為了避免炭罐吸附的燃油蒸汽從大氣端溢出，脫附流量的標(biāo)定目標(biāo)就是盡可能多地進(jìn)行炭罐沖洗，但要保證對(duì)怠速及空燃比控制沒有惡劣影響。另外，脫附流量也不可能無限制地追求過大，需要結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量及噴油器最小噴油時(shí)刻來綜合考慮。本文開發(fā)了一款計(jì)算工具，基于發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前工況噴油時(shí)刻及最小噴油時(shí)刻，計(jì)算出炭罐沖洗油量占比，作為炭罐沖洗需求流量計(jì)算的基礎(chǔ)。在精細(xì)標(biāo)定過程中，需求流量還要經(jīng)過燃油壓力、水溫等的修正。

另外炭罐的沖洗與空燃比的自適應(yīng)通常需要交替進(jìn)行，這就需要在標(biāo)定階段，對(duì)二者做一個(gè)完美的折中處理，既要滿足沖洗流量的要求，又要滿足空燃比自適應(yīng)充分并且及時(shí)的要求。

3 試驗(yàn)研究

為了驗(yàn)證蒸發(fā)排放系統(tǒng)的性能及標(biāo)定數(shù)據(jù)可靠性，本文在一款裝備非整體僅控制加油排放炭罐系統(tǒng)（NIRCO）[2]的混合動(dòng)力汽車上，按照國六標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了蒸發(fā)排放及加油排放的試驗(yàn)測(cè)試研究，分析炭罐脫附性能、蒸發(fā)排放產(chǎn)生規(guī)律及其控制重點(diǎn)。

3.1 蒸發(fā)排放測(cè)試

炭罐的脫附能力，直接影響其吸收燃油蒸汽的能力。蒸發(fā)排放測(cè)試規(guī)程中，炭罐能夠得到脫附的2個(gè)重要步驟就是“炭罐脫附”和“高溫行駛”。本文按照國六法規(guī)蒸發(fā)排放測(cè)定規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)，其中“炭罐脫附”步驟為在炭罐試驗(yàn)臺(tái)上以25 L/min 的空氣流量對(duì)炭罐進(jìn)行脫附，脫附氣量為300 倍炭罐有效容積，在本文研究中，脫附空氣總量為761 L，最終炭罐脫附質(zhì)量為177 g。

對(duì)于標(biāo)定來講，影響蒸發(fā)排放結(jié)果的最重要的步驟就是“高溫行駛”，在該步驟的測(cè)試中，炭罐脫附質(zhì)量的多少將直接影響蒸發(fā)排放結(jié)果。在本文研究中，“高溫行駛”步驟試驗(yàn)概況如圖1 所示：環(huán)境溫度38 ℃，測(cè)試循環(huán)為：低速+2 min 怠速+中速+2 min怠速+高速+2 min 怠速+高速+2min 怠速，累計(jì)沖洗氣流質(zhì)量419.3 g，炭罐脫附質(zhì)量62.8 g。由圖中可以明顯看出，脫附流量增長最快的2 個(gè)區(qū)間為高速段的加速階段，這主要得益于該階段發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大，且運(yùn)行工況較穩(wěn)定，能夠允許炭罐以最大流量進(jìn)行沖洗，標(biāo)定要利用好這2 個(gè)階段，及時(shí)且充分地對(duì)炭罐進(jìn)行脫附。

圖1 高溫行駛試驗(yàn)概況

在“高溫行駛”循環(huán)中，炭罐的脫附特性如圖2所示，其特性曲線近似公式為

圖2 高溫行駛炭罐脫附特性

可以看到，隨著脫附的進(jìn)行，累計(jì)沖洗氣流質(zhì)量不斷增加，炭罐脫附速度逐漸減慢，這說明脫附特性不僅與沖洗氣流相關(guān)，還與炭罐內(nèi)剩余燃油蒸汽量有關(guān)。炭罐內(nèi)所吸附的燃油蒸汽質(zhì)量逐漸減少導(dǎo)致的影響一方面脫附比例減小，另一方面脫附難度增加。Hata，H.等人在研究歸納炭罐脫附特性時(shí)將炭罐所含蒸汽質(zhì)量考慮了進(jìn)去[4]。

在“高溫行駛”結(jié)束后7 min 之內(nèi)，將試驗(yàn)車輛移進(jìn)密閉室（SHED），開始進(jìn)行持續(xù)1 h 的“熱浸試驗(yàn)”，期間蒸發(fā)排放的模態(tài)數(shù)據(jù)如圖3 所示。

圖3 熱浸試驗(yàn)HC 模態(tài)圖

在熱浸時(shí)間內(nèi)，HC 濃度由6.228 × 10-6增加到9.292×10-6，蒸發(fā)排放物質(zhì)量0.186 g。由模態(tài)數(shù)據(jù)還可以看出，在最初的15 min 內(nèi)，HC 濃度上升最快，在隨后的時(shí)間里，HC 濃度上升逐漸減慢?？梢姛峤欧诺闹饕蛟谟谲囕v停止后，散熱效果變差，整車熱輻射使得炭罐通風(fēng)以及燃油系統(tǒng)滲透、進(jìn)氣系統(tǒng)滲透釋放的HC 增多。

“熱浸試驗(yàn)”后，經(jīng)過6～36 h 的20℃常溫浸車，然后將車輛再次移入密閉室，開始“48 h 晝夜換氣測(cè)試”，期間蒸發(fā)排放的模態(tài)數(shù)據(jù)如圖4 所示。

圖4 48h 晝夜換氣測(cè)試HC 模態(tài)圖

密閉室初始HC 濃度為6.198×10-6，第一個(gè)24 h增加到9.161×10-6，第二個(gè)24 h 增加到10.714×10-6，2 d 換氣排放質(zhì)量分別為0.181 g 和0.095 g。

按照國六標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，蒸發(fā)排放檢驗(yàn)結(jié)果為熱浸結(jié)果與2d 結(jié)果較大者相加，并經(jīng)過劣化修正，即0.186+0.181+0.06=0.427 g，滿足法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，占法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)限值的61%。由圖還可以看出，2 d 排放趨勢(shì)基本一致，前4 h 溫度低且溫升較慢，HC 釋放也較慢。隨后7 h 溫升快，最高溫度達(dá)到35 ℃，HC 釋放也快，濃度急劇上升。在接下來的4 h 內(nèi)，雖然溫度下降較快，但仍然處于30 ℃以上，HC 釋放速度仍然很快。在后續(xù)的9 h 內(nèi)，環(huán)境溫度較低且處于下降趨勢(shì)，HC 以很緩慢的速度釋放，濃度略有增加。H.Man 等人應(yīng)用4 種不同組分汽油進(jìn)行的研究結(jié)果[5]也發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律。

3.2 加油排放測(cè)試

加油排放的試驗(yàn)規(guī)程在國六法規(guī)里面有詳細(xì)的描述，本文不再贅述。值得關(guān)注的一點(diǎn)是，其中“I 型試驗(yàn)行駛”這一步驟需要滿足國六I 型排放試驗(yàn)限值要求。這個(gè)步驟的測(cè)試與I 型試驗(yàn)的差異點(diǎn)是，I型試驗(yàn)不要求炭罐狀態(tài)。而加油排放中的“I 型試驗(yàn)行駛”這一步驟，是在炭罐經(jīng)過2 g 擊穿后，經(jīng)過一個(gè)WLTC 預(yù)處理，再浸車12～36 h 后進(jìn)行的。也就是說，一個(gè)飽和的炭罐僅經(jīng)過一個(gè)預(yù)處理過程，然后浸車過程還要有一定程度的吸附，在這個(gè)炭罐處于半飽和的狀態(tài)下，標(biāo)定需要保證炭罐的沖洗不能引起I型排放的惡化。

此處的預(yù)處理和“I 型試驗(yàn)行駛”，以及后續(xù)的“加油控制系統(tǒng)處理行駛”這3 個(gè)步驟的炭罐脫附量，將成為標(biāo)定控制的重點(diǎn)，炭罐的脫附效果直接影響加油排放的結(jié)果。預(yù)處理和“I 型試驗(yàn)行駛”過程的試驗(yàn)概況分別如圖5、6 所示。

圖5 預(yù)處理行駛試驗(yàn)概況

圖6 I 型試驗(yàn)行駛試驗(yàn)概況

預(yù)處理累計(jì)沖洗氣流質(zhì)量253.6 g，炭罐脫附質(zhì)量114.9 g?！癐 型試驗(yàn)行駛”累計(jì)沖洗氣流質(zhì)量327.2 g，炭罐脫附質(zhì)量54.3 g?？傮w來看，脫附流量較大的區(qū)間為高速及超高速的加速和穩(wěn)速階段，這依然是得益于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較大且工況穩(wěn)定，而且不存在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，炭罐控制能夠?qū)崿F(xiàn)以較大的流量連續(xù)進(jìn)行脫附。

預(yù)處理過程由于炭罐處于飽和狀態(tài)，受限于其對(duì)駕駛性的沖擊，脫附流量需要通過標(biāo)定加以限制，因此其脫附流量小于“I 型試驗(yàn)行駛”。但由于其所吸附的燃油蒸汽已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，因此脫附速度明顯更快，導(dǎo)致最終炭罐脫附質(zhì)量較大。2 個(gè)測(cè)試過程的脫附特性如圖7、8 所示，這里也可以清晰地看出，預(yù)處理過程炭罐脫附效率較高，主要原因還是在于其所含燃油蒸汽更多，脫附更加容易。

圖7 預(yù)處理行駛炭罐脫附特性

此處需要說明的是，對(duì)于整體式和非整體式炭罐系統(tǒng)，國六法規(guī)里面“加油控制系統(tǒng)處理行駛”這一步驟是有區(qū)別的。整體式為在“I 型試驗(yàn)行駛”結(jié)束后的2 min 內(nèi)，進(jìn)行一個(gè)低速+低速+中速+低速的WLTC 組合。而對(duì)于非整體式系統(tǒng)，可由車企自主選擇循環(huán)數(shù)重復(fù)進(jìn)行低速+中速+高速+超高速，但燃油消耗量最多不能超過85%油箱標(biāo)稱容量。也就是說，對(duì)于非整體式炭罐系統(tǒng)，可以不必關(guān)心前2 個(gè)循環(huán)的炭罐脫附量，因?yàn)樵凇凹佑涂刂葡到y(tǒng)處理行駛”這一步，有足夠的機(jī)會(huì)把炭罐脫附干凈。

在“加油控制系統(tǒng)處理行駛”結(jié)束后，按照國六法規(guī)要求，依次進(jìn)行斷開炭罐、放油、10%加油，然后浸車6～36 h。在試驗(yàn)室準(zhǔn)備完畢后，重新連接炭罐，將車輛移進(jìn)密閉室，進(jìn)行加油排放試驗(yàn)，如圖9 所示。

圖9 加油排放測(cè)試

本研究加油排放試驗(yàn)總計(jì)加油量44.03 L，密閉室HC 排放量0.663 g，計(jì)算得到加油排放結(jié)果為0.015 g/L，經(jīng)過劣化校正后的最終排放結(jié)果為0.025 g/L，滿足法規(guī)0.05 g/L 的限值要求?？梢?，本文所述蒸發(fā)排放系統(tǒng)可以有效控制加油過程的污染物排放，試驗(yàn)結(jié)果僅為國六法規(guī)限值的50%。

4 結(jié)論

1）國六法規(guī)蒸發(fā)排放限值大幅降低，并新增了加油排放的要求。汽車混合動(dòng)力化進(jìn)一步壓縮了炭罐脫附的時(shí)間，這些都對(duì)蒸發(fā)排放系統(tǒng)以及炭罐脫附提出了更高的要求。

2）本文研究開發(fā)了一套全新的蒸發(fā)排放系統(tǒng)，并經(jīng)過精細(xì)設(shè)計(jì)及標(biāo)定優(yōu)化，按照國六法規(guī)要求對(duì)某型混合動(dòng)力汽車分別進(jìn)行了蒸發(fā)排放及加油排放試驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果完全滿足國六法規(guī)要求。本系統(tǒng)同樣適用于傳統(tǒng)燃油汽車。

3）分析了蒸發(fā)排放和加油排放規(guī)程中各個(gè)循環(huán)炭罐脫附特性、蒸發(fā)排放產(chǎn)生規(guī)律以及標(biāo)定重點(diǎn)，為國六階段蒸發(fā)排放系統(tǒng)開發(fā)提供借鑒。

“科技攻關(guān)要堅(jiān)持問題導(dǎo)向，奔著最緊急、最緊迫的問題去。”

——習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國工程院第十五次院士大會(huì)、中國科協(xié)第十次全國代表大會(huì)上的講話