的理解基本靠谱,就是最后那句碳罐中多余的燃油会从回油管流回油箱,这就是有时我们得知急加速后油表稍有降低,但过一会儿又升回来的原因(特好的车不明显)。是不正确的。碳罐中要是有多余燃油,那碳罐算是报废了。碳罐中只有油气,正常工作状态不应该有液体油进入。
车用活性碳罐是一个安装在汽车或摩托车上用来减少因燃油蒸发排放造成空气污染并同时增加燃油效率的装置。当引擎关闭时,车用活性碳罐开始吸收从油箱挥发出的油蒸汽,并牢牢锁定在碳罐内的活性炭微孔中,防止油蒸汽散发到大气中。引擎启动时又将吸附在碳罐内的油蒸汽作为燃料输送到发动机。
车用活性碳罐通常被设计成一个长条“盒子”,连接在油箱和引擎进气岐管之间。“盒子”设有进气口和排气口,通常设计在同一侧。在碳罐的内部设计成两个或三个腔体,用来增加油气通过的路径以达到更好的吸附和脱附效率。腔体内装满了经过特殊工艺制成的很适合用来吸附油气分子的颗粒状活性炭。碳罐的进气口连接来自油箱的管路,排气口套上电磁阀连接到引擎进气岐管。
当引擎关闭时,由于油箱的密闭性,因燃料的消耗会造成油箱内部的负压,在负压的作用下,汽油会比在常压下更容易地挥发出油蒸汽,最终达到和大气压平衡。此后随着油箱内油气分子的扩散运动,一部分油气分子会随着油箱的油蒸汽管路扩散到活性碳罐,在那里,经过特殊工艺制成的很适合用来吸附油气分子的颗粒状活性炭会将油气分子牢牢锁定在碳罐内,防止扩散到大气中造成空气污染。当引擎启动时,活性碳罐的排气口电磁阀将打开,随着引擎的吸气作用,之前锁定在碳罐内的油蒸汽会作为燃料被吸入到引擎进气岐管。至此活性碳罐的工作循环完成,直到引擎再次关闭重新开始循环工作。
第二位答主,采用图文并茂的形式描述了碳罐内部碳颗粒结构、吸附原理和系统工作的全过程。
但是,从我研究方向车用动力系统及其控制的角度,要用现代发动机系统的实际应用的观点来描述这样的一个问题,也就是碳罐系统及其控制的角度。
从系统的角度,我们要把这个大系统分成蒸发回路系统和脱附回路系统两个子系统来看。
蒸发回路,其实就指的油箱和碳罐构成的一个回路,重点和核心工作是通过碳罐吸附油箱蒸发的油气。而脱附回路则是值得从大气、碳罐、碳罐电磁阀,高低压脱附管路构成的脱附系统,重点和核心工作就是尽最大可能性冲洗碳罐内部的油气。
从控制的角度,我们在实际控制中把碳罐控制分成了碳罐浓度模型的估计,和碳罐冲洗的控制两大模块。
碳罐浓度模型,顾名思义就是要估计碳罐内部吸附油气的占比,那么这块的要求就是尽可能精确,浓度精度直接影响到了冲洗时对lambda的冲击,我还记得我刚做标定时候忘记了关闭油箱盖,在怠速进行发动机冲洗时直接憋死了发动机,其原因是油箱盖打开会导致大量的气体从油箱口被冲入碳罐,碳罐流量、浓度估计偏差严重,导致发动机喷射系统减油量不够精确,进而导致缸内空燃比偏离燃烧范围。
而浓度估算的要义,就是要在利用碳罐冲洗对lambda的影响,反向估算碳罐内部的浓度,这里其实用到了PI控制的I项。ECU初始化时可对碳罐浓度赋值为0,假设认为没有油气,用很小的开度打开碳罐电磁阀后,由于冲洗部分有油气,那么必然会使得lambda偏浓,而此时PI控制就会去减稀油路,此时同步开始增加碳罐浓度模型值,当PI控制的I项被拉回到0左右时,则是比较准确的碳罐浓度值。
碳罐冲洗控制其实有两个目标,一是要尽可能多地冲洗,二是在冲洗的过程中要尽最大可能性减少对空燃比的冲击。第一是为满足四型和七型排放的要求,四型蒸发排放只有碳罐被冲的越干净,做密闭仓蒸发试验的时候碳罐才有能力吸附油箱蒸发的油气,而七型ORVR加油试验同样的也只有在处理循环的时候吧碳罐尽可能冲赶紧,碳罐才有能力吸附加油过程中从油箱被推入碳罐的油蒸汽。
因此,我们在碳罐冲洗的时候设计了碳罐控制状态机,也就是从微小开度开始慢慢地打开学习碳罐浓度的状态一,进行低压管路脱附控制的状态二,进行高压管路脱附的状态三,以及为OBD诊断专门留的控制接口诊断四。正如上面提到的,碳罐冲洗可不是简单地把阀门打开冲,而是要最大限度地考虑到对油路喷度和气路充气估计的影响,碳罐冲洗流量控制内部要分成油量、气量,气量要去修正充气,而油量要去减油。
刘伟强,连学通,白振霄,等. 汽油机碳罐冲洗控制策略仿真与试验[J]. 内燃机学报,2025,43(1):88-95.
驾驶员在踩油门的同时行车电脑(下称ECU)会依据情况调整喷油和进气的混合比浓度,一方面靠调整喷油量,同时碳罐上有一根进气管与节气门(油门)后部相连,也就是进气支管,这根管上有一个电子磁力阀门,通常为闭合状态,当ECU需要补充进气时会控制该阀门打开,使碳罐中的油气混合气体进入燃烧室辅助燃烧,进而达到降低排放、节省燃油、保持动力的效果。
发动机中多余的燃油会从回油管流回油箱,这就是有时我们得知急加速后油表稍有降低,但过一会儿又升回来的原因(特好的车不明显)。
,hth华体会全站app下载