1D model for n-butane adsorption and thermal variation for EVAP canister of gasoline-fueled vehicles: Validation with experimental results and DFSS optimization

Experimental analysis and research on the effect of long-term vibration on the performance of vehicle carbon canisters

“…。 在当前机动车保有量下，机动车燃油蒸发排放约占地球总挥发有机物排放的 25% [2,3,4] 。其中，大部分挥发性有机物自身便具有毒性，而且部分有机物会在光照作 用下和空气或车辆尾气中的氮氧化物进一步反应生成细颗粒物 (PM2.5) 以及臭氧 (O3) 等有害物质 [5,6,7] ，从而产生二次污染。在我国深圳、珠海等地区，这些二次污染物已 经成为主要的大气污染物类型 [8,9] 。因此，环境保护法规也提升了对车辆蒸发排放的 重视，无论是限值还是测试过程，都做了极为严格的限制。 在最新的欧七排放法规中，蒸发排放限值从欧六排放法规的每测试循环 2 g 降低 至 0.5 g，同时还增加了对于加油时蒸发排放 0.05 g/L 的限值 [10,11] 。作为对蒸发排放限 制最为严格的美国三阶段低排放汽车法规(LEV III)，对蒸发排放限值为每测试循环 0.3 g，加油排放限值为 0.05 g/L，同时对运行损失的测试环境以及测试条件做出了要 求 [12] 。而在我国颁布的轻型车国六排放法规中，将蒸发排放限值限制在每测试循环 0.7 g，加油排放的限制为 0.05 g/L，与欧七排放法规相近 [13] 。同时，轻型车国六法规 中也加入了 OBD 监控要求，通过压力检测实现对蒸发排放控制系统泄漏的监控。预 计在拟定中的我国第七阶段排放法规将会针对蒸发排放推出更为严格的测试方式、 排放限值和监控要求。 在当前蒸发排放控制系统中，车载炭罐吸附从油箱中蒸发的燃油蒸气；当炭罐吸 附接近饱和时，ECU 控制炭罐清洗阀打开，利用发动机进气歧管与外部环境之间的 负压将燃油蒸气从炭罐中脱附至发动机进气管，进而进入气缸内参与燃烧，从而避 免燃油蒸气逃逸到大气中。但是，蒸发排放控制系统中传感信息非常有限，炭罐的 吸附和脱附过程的流量变化无法直接监控，而且吸脱附的性能还会受到长期工作的 影响而产生变化。为获取炭罐吸附/脱附过程的关键信息，国内外研究者开展了深入 的探索。东京电机大学的 Hiroo Hata 对炭罐进行了吸附-脱附实验，建立了车辆蒸发 排放的估计模型 [14] ，对日本月均移动源蒸发排放量做了估计。那不勒斯费德里科二 世大学的 Romagnuolo Luca 利用正丁烷对炭罐进行了吸附实验，建立了炭罐正丁烷吸 附和热变化的一维模型 [15] ，该模型能够反映环境温度对炭罐性能的影响，并可用于 优化吹扫策略以降低车辆蒸发排放。东风日产技术中心的林志昌等人 [16] 研究了脱附 流量对炭罐蒸发排放性能的影响,结果显示随着脫附流量的减少炭罐的蒸发排放性能 急剧恶化。泛亚汽车研究中心的齐斌等人 [17] 研究了高原环境对炭罐脱附性能的影响， 发现高海拔环境下炭罐脱附流量较平原降低，可采取放宽扫气率限值，提高目标冲 洗量的方法保证高原环境下蒸发排放限值对炭罐的要求。江淮汽车的陈强等人通过 200 次吸附脱附循环模拟炭罐老化过程，研究了炭罐模拟老化后工作能力的变化 [18]…”