随着科技的进步,全球对环境保护的重视度也越来越高,我国也从2008年7月1日开始实施《摩托车污染物排放限值及测量方法(工况法)》(GB14622-2007)、《轻便摩托车污染物排放及测量方法(工况法)》(GB18176-2007)、《摩托车和轻便摩托车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法》(GB20998-2007),成效显著。现将摩托车新型燃油蒸发技术方案同目前市场上所采用的燃油蒸发技术方案作一对比。
一、目前燃油蒸发脱附控制装置结构
碳罐的吸附口通过汽油蒸发线路及倾倒止流阀与油箱连接,碳罐的脱附口连接到化油器的脱附口,碳罐的PCV控制阀连接在化油器与气缸头之间的进气管上。
这种连接方式有以下弊端:
1、由于进气管的负压在怠速、低速时很高,发动机启动后PCV控制阀的膜片马上打开,碳罐就开始脱附,油汽被吸入化油器,在碳罐吸满时脱附量很大,每升新鲜空气可以达到0.5g~1g油汽,空燃比变得很浓,而此时发动机温度相对较低,造成燃烧不充分,同时,排气管中催化器还没有达到理想的燃烧温度,使加装这种燃油蒸发脱附装置的摩托车怠速排放中的CO瞬间浓度比未加装该装置高50 %~100 %,根本无法达到国家新出台的尾气排放标准。
2、此连接方式在低速、怠速时因为空燃比很浓,造成发动机容易积炭和烧火花塞等弊病,对摩托车性能影响较大。为了解决碳罐在怠速、低速就开始脱附的问题,部分方案在上述燃油蒸发脱附装置的基础上增加单向阀,单向阀安装在化油器脱附口和碳罐脱附口之间,如图2所示。此结构虽然解决了怠速、低速就开始脱附的问题,但由于单向阀的阻抗较大,一个工况试验后脱附量却减少30 %~50 %,排放仍然很难达标,而且增加成本5元/台以上,结构也更为复杂。
二、第二代燃油蒸发脱附控制装置
为克服目前燃油蒸发脱附装置存在的怠速和低速燃烧不充分、怠速时CO排放过高、容易积碳、烧火花塞、成本较高等问题,浙江省合发工具有限公司开发了一种结构简单合理、油气脱附时断开及脱附量可以控制、使用寿命长、成本低、发动机燃烧更充分、对尾气排放影响最小的燃油蒸发脱附装置,即第二代产品:三通连接方式,方案如图3所示。
三通连接所采用的技术方案包括油箱、碳罐、空气过滤器、化油器、发动机。在油箱与碳罐的吸附口之间连接汽油蒸发线路及倾倒止流阀,化油器一端与空气过滤器连接,另一端通过进气管与发动机相连,所述碳罐的PCV控制阀及脱附口与三通接头的两个进口连接,三通接头的出口与化油器的脱附口连接,与碳罐脱附口连接的三通接头上设有限流孔,或者在所述的碳罐脱附口上设限流孔,也可在碳罐脱附口与三通接头之间设限流孔。
采用上述结构后,碳罐的PCV控制阀和脱附口与三通接头的两个进口连接,三通接头的出口与化油器的脱附口连接,利用化油器的脱附口在怠速、低速时负压低,PCV控制阀的膜片不打开,碳罐不进行脱附。
上述方案存在的不足:生产工艺复杂,安装、检测不方便。
为克服现有碳罐存在的上述问题,本实用新型技术的目的是提供一种结构简单合理、脱附效果好、排放达标、寿命长、成本低的燃油蒸发脱附装置,即第二代改良产品:无PCV接口连接方式示。
无PCV接口连接采用的技术方案包括罐体、罐盖、PCV控制阀、碳粉。罐体的上部设有吸附口和脱附口,吸附口与罐体的腔室连通,所述的PCV控制阀包括设置在罐体中间的阀芯、阀盖、弹簧、膜片。膜片由阀盖固定在罐体的上口,弹簧设置在阀盖与膜片之间,膜片中心设有内外相通的小圆孔,膜片的中间硬接合部与阀芯外圈相配合,阀芯与脱附口连通。所述膜片的中间硬接合部面积小于外圈软连接部面积。所述的罐盖上设有大气口。
采用上述结构后,上边的技术和现有技术相比具有如下优点:一是由于无PCV接口,碳罐直接与化油器的脱附口连接,不仅节省了三通接头、PCV连接管,成本下降,而且简化了连接结构,提高安装效率;二是无需使用三通接头连接检测及PCV接口检测,检测更加方便;三是连接简易,整车更加美观。