隨著世界各國(guó)節(jié)能、環(huán)保、安全法規(guī)的日益嚴(yán)格，以及人們對(duì)高性能、高品位、高舒適性摩托車的追求，傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)控制模式已經(jīng)無(wú)法滿足要求。
伴隨電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電控元器件的種類增多，捕捉信息的范圍更廣，精度不斷提高，壽命逐漸增長(zhǎng)，價(jià)格大幅度下降，使傳統(tǒng)的電控燃油噴射系統(tǒng)正在向微型化、集成化、數(shù)字化、智能化、安全化、自動(dòng)化、低成本化、免維護(hù)化和個(gè)性化的方向發(fā)展。各種先進(jìn)、完善、可靠的電控燃油噴射系統(tǒng)的專利發(fā)明不斷涌現(xiàn)，發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
1 由傳統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制向更為完善的閉環(huán)控制方向發(fā)展
傳統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的ECU僅根據(jù)各傳感器的電信號(hào)，修正噴油器的噴油量調(diào)整空燃比，但對(duì)噴射以后發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際燃燒狀況沒(méi)有檢測(cè)和實(shí)施控制，導(dǎo)致實(shí)際效果不十分理想。為此，各種更為完善、可靠的閉環(huán)反饋式，包括利用氧傳感器、排氣再循環(huán)EGR控制閥、炭罐系統(tǒng)等輸出信號(hào)全面控制摩托車的排放系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
1.1 更為完善的燃油蒸發(fā)污染物排放控制系統(tǒng)
在現(xiàn)代摩托車的排放污染物中，有20%以上的HC來(lái)自燃油系統(tǒng)中汽油的蒸發(fā)。為此，近年來(lái)世界各國(guó)正在推廣炭罐系統(tǒng)應(yīng)用于燃油蒸發(fā)污染物排放控制系統(tǒng)，以防止HC蒸發(fā)進(jìn)入大氣，達(dá)到保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源的目的。
國(guó)外電噴摩托車采用的高性能燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，主要由密封式高壓燃油箱、翻車閥、雙通閥、油氣分離器、炭罐和電磁閥等組成。
1.1.1 密封式高壓燃油箱
密封式高壓燃油箱內(nèi)設(shè)計(jì)了1個(gè)汽油過(guò)滿限制裝置，防止燃油溢出。具體方法是在油箱上表面設(shè)計(jì)1個(gè)膨脹油箱，容積約為整個(gè)油箱的1/10。膨脹油箱的上表面設(shè)置多排節(jié)流孔，孔徑大小和數(shù)量根據(jù)油箱加滿后，燃油通過(guò)節(jié)流孔15min充滿膨脹油箱為原則設(shè)計(jì)。
加裝膨脹油箱后，加滿油時(shí)實(shí)際上膨脹油箱并未充滿，當(dāng)汽油經(jīng)過(guò)15min充滿膨脹油箱后，油箱就有小部分空間，即使車輛在顛簸、上下坡時(shí)，燃油也不會(huì)潑灑出來(lái)。當(dāng)車輛停放在陽(yáng)光下溫度升高時(shí)，膨脹油箱就為膨脹的燃油及燃油蒸氣提供了貯存空間?？梢?jiàn)密封式高壓油箱是防止燃油浪費(fèi)，造成大氣污染的必備裝置。
1.1.2 翻車閥
翻車閥功能是保證摩托車即使在意外翻滾90º~180º的情況下，燃油箱內(nèi)燃油既不外泄，也不流入炭罐。
翻車閥主要由殼體、密封圈、彈簧、浮子式閥芯和針閥等組成。浮子式閥芯處于殼體內(nèi)中央，外部呈圓筒形，底部有一筒形凹入部，從該筒形凹入部向下設(shè)置用以套設(shè)彈簧的圓凸棒。浮子上端中央設(shè)有針閥，外殼上部呈圓筒形，下部外側(cè)呈倒錐臺(tái)形，在倒錐臺(tái)殼體部分開(kāi)有4條縱向通道，殼體上端設(shè)有與炭罐相連的蒸氣出口，下端設(shè)有與油箱相連的蒸氣入口。通常情況下，翻車閥外于立正位置時(shí)，蒸氣出口和入口始終互通。
當(dāng)燃油箱翻滾90º~180º后，浮子式閥芯在重力和彈簧彈力的共同作用下將針閥孔完全堵死，有效地防止燃油從針閥流出，減少著火燒車的可能性，大大降低翻車事故帶來(lái)的危害和損失。
翻車閥一般與油箱排氣口一體布置在油箱最高點(diǎn)，能有效防止摩托車傾覆后液態(tài)燃油從油箱經(jīng)油管、雙通閥和油氣分離器進(jìn)入活性炭罐，造成活性炭失效。
1.1.3 雙通閥
雙通閥是一個(gè)雙向互通的閥門(mén)，是保持油箱內(nèi)壓力平衡的關(guān)鍵部件，因此也稱保壓閥，主要由殼體、復(fù)位彈簧、閥體、閥芯和密封圈組成，雙通閥上蓋一端接燃油箱，殼體一端接炭罐，不能接錯(cuò)。
雙通閥的工作原理是：當(dāng)環(huán)境氣溫升高時(shí)，燃油箱內(nèi)產(chǎn)生汽油蒸氣形成正壓，進(jìn)入雙通閥內(nèi)的高壓汽油蒸氣克服復(fù)位彈簧的彈力，推動(dòng)閥芯下移關(guān)閉閥體上的進(jìn)氣孔，高壓汽油蒸氣沿閥體外側(cè)縫隙進(jìn)入炭罐，被活性炭吸附，當(dāng)環(huán)境氣溫下降，燃油箱內(nèi)的汽油蒸氣凝結(jié)，形成負(fù)壓時(shí)，空氣通過(guò)炭罐底部的進(jìn)氣口進(jìn)入活性炭罐，對(duì)活性炭吸附的HC進(jìn)行脫附，形成負(fù)壓較高的HC混合氣進(jìn)入雙通閥。此時(shí)，由于接油箱一端為負(fù)壓，而與炭罐連接的一端為壓力較高的大氣壓，于是在復(fù)位彈簧的彈力和HC混合氣正壓的共同作用下，推動(dòng)閥芯上行，打開(kāi)閥體上的進(jìn)氣孔，進(jìn)入燃油箱補(bǔ)氣。
雙通閥較為關(guān)鍵的原因有2個(gè)：1）如果燃油箱形成負(fù)壓時(shí)不通，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將發(fā)生燃油箱吸癟或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火現(xiàn)象；2）燃油箱內(nèi)形成正壓時(shí)，雙通閥的開(kāi)啟壓力過(guò)大，如大于3.63kPa，通氣性能檢測(cè)便達(dá)不到GB20998-2007標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，如果需要更換雙通閥時(shí)，一定要選擇與原車相同的規(guī)格型號(hào)。
1.1.4 油氣分離器
油氣分離器是抑制油箱的液態(tài)油注入活性炭罐的最后部件。所有的燃油蒸發(fā)污染物排放控制系統(tǒng)都需要一個(gè)或幾個(gè)燃油蒸氣分離器，簡(jiǎn)稱油氣分離器。可布置在從油箱到活性炭罐的燃油蒸氣管道上，也可集成在炭罐內(nèi)部。油氣分離器不僅可以抑制油箱的液態(tài)油流入活性炭罐，而且還能凝結(jié)燃油蒸氣，在炭罐為油箱補(bǔ)氣時(shí)再將油氣分離器里的液態(tài)油返回油箱或通過(guò)補(bǔ)氣氣流將液態(tài)油重新汽化帶回油箱。
油氣分離器種類較多，如重力分離型、碰撞聚結(jié)型、旋流分離型、旋轉(zhuǎn)膨脹型等，基本原理都相似。以碰撞聚結(jié)型為例，其結(jié)構(gòu)主要由外殼、擋板、濾網(wǎng)和單向閥等組成。當(dāng)含有汽油分子的混合氣進(jìn)入分離器后，噴灑在擋板上，經(jīng)擴(kuò)散后質(zhì)量較大的汽油顆粒依靠自身的重力沿?fù)醢逑禄练蛛x器的底部凝結(jié)儲(chǔ)存，當(dāng)炭罐為油箱補(bǔ)氣時(shí)，再經(jīng)單向閥重新返回油箱或通過(guò)補(bǔ)氣氣流將液態(tài)油重新汽化帶回油箱；質(zhì)量較小的汽油蒸氣則從上部蒸氣出口，進(jìn)入活性炭罐，供活性炭吸附。
1.1.5 炭罐
炭罐是燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的核心部件，其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。炭罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響炭罐性能很重要的因素，主要包括活性炭的利用效率、炭罐通氣阻力、炭罐外形尺寸和多功能性等因素。
活性炭罐的結(jié)構(gòu)主要由外殼、活性炭和過(guò)濾材料等組成。
外殼必須采用機(jī)械強(qiáng)度高、抗老化性能好的輕質(zhì)材料，如尼龍等，并采用旋熔技術(shù)對(duì)炭罐密封，使殼體耐久性達(dá)到與新車同壽命的設(shè)計(jì)要求。外殼上有3個(gè)連接孔，上方的吸附口與油箱相連，脫附口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管相連；下方的通氣口與大氣相通。
活性炭的主要性能指標(biāo)應(yīng)滿足炭罐的工作能力要求，劣化率達(dá)10%以上，使炭罐達(dá)到或超過(guò)新車的使用年限。
上下兩端的過(guò)濾材料主要用于過(guò)濾空氣，防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入炭罐。影響炭罐結(jié)構(gòu)性能的原因主要有如下4點(diǎn)：
a) 長(zhǎng)細(xì)比（長(zhǎng)度與直徑或?qū)挾戎龋?。一般而言，在裝活性炭容積相同的情況下，長(zhǎng)細(xì)比大的工作能力大，最佳值為3.5左右。
b) 多功能性。為了節(jié)省空間，減少安裝復(fù)雜性，可將多種功能集成到炭罐內(nèi)（如可將油氣分離器、電磁閥等集成到炭罐內(nèi)）。
c) 外觀。為確保外形美觀大方，一般設(shè)計(jì)成圓柱形；當(dāng)安裝空間不規(guī)則時(shí)，也可設(shè)計(jì)異形炭罐以滿足炭罐容積及系統(tǒng)其他性能要求。
d) 安裝位置。炭罐不能直接在陽(yáng)光下暴曬，也不能安裝在溫度很高的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸附近。環(huán)境溫度過(guò)高，炭罐易于飽和，通大氣口容易竄出汽油蒸氣，出現(xiàn)汽油味。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到45℃恒溫時(shí)幾乎沒(méi)有蒸發(fā)。此時(shí)PV./T=常數(shù)，亦即溫度T和壓力P不變，體積V也不變，因此沒(méi)有汽油蒸氣進(jìn)入炭罐，蒸發(fā)和凝結(jié)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)?？傊h(huán)境溫度高時(shí)工作容量的指標(biāo)GWC會(huì)下降，環(huán)境溫度下降時(shí)GWC會(huì)上升。
1.1.6 電磁閥
電磁閥的功用是按照ECU的指令接通電磁線圈，打開(kāi)電磁閥，對(duì)炭罐進(jìn)行脫附，為發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)氣。電磁閥的開(kāi)閉完全受ECU的控制，結(jié)構(gòu)主要由殼體、電磁線圈、回位彈簧、閥體、閥門(mén)和上蓋等組成。
常閉式電磁閥的工作原理：當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，即發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)電磁閥關(guān)閉，炭罐僅吸收來(lái)自燃油箱的燃油節(jié)氣；當(dāng)點(diǎn)火天關(guān)接通，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，ECU立即對(duì)電磁閥實(shí)施控制；ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等信號(hào)，通過(guò)分析、比較、運(yùn)算，適時(shí)發(fā)出指令接通或切斷電磁閥電磁線圈電流。
當(dāng)ECU接通電磁閥電磁線圈時(shí)，電磁閥打開(kāi)，炭罐脫附口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管連通，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管真空度或負(fù)壓的影響下，源源不斷的空氣從炭罐底部的通氣口吸入炭罐，經(jīng)炭罐底部的過(guò)濾材料過(guò)濾后，形成干凈的空氣流帶走活性炭粒表面燃油分子，并經(jīng)管道送入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒。當(dāng)ECU控制電磁閥電磁線圈斷電后，電磁閥立即關(guān)閉，切斷炭罐脫附口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的連接，此時(shí)無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)氣。
1.1.7 ECU控制的脫附過(guò)程
車輛一旦起動(dòng)，整個(gè)燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)就開(kāi)始工作：一方面按照發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)的控制狀態(tài)對(duì)燃油箱不斷進(jìn)行吸附、補(bǔ)氣循環(huán)過(guò)程；另一方面，電磁閥開(kāi)始工作，ECU通過(guò)對(duì)電磁閥的控制，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)氣。如果ECU控制電磁閥開(kāi)啟，則在進(jìn)氣歧管真空吸力的作用下，空氣從炭罐下方進(jìn)入，經(jīng)過(guò)活性炭后再?gòu)奶抗薜某隹谶M(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，把吸附在活性炭上的汽油分子送入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒。
進(jìn)入進(jìn)氣歧管的燃油蒸氣量是需要加以控制的，以防破壞正常的空燃比，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。這一控制過(guò)程由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)操縱控制電磁閥的開(kāi)、閉來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.2 更為先進(jìn)的閉環(huán)反饋式電控燃油噴射系統(tǒng)
典型的閉環(huán)反饋式電控燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。車輛行駛過(guò)程中，ECU根據(jù)節(jié)氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣絕對(duì)壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、氧傳感器以及EGR閥位置傳感器等7個(gè)傳感器傳來(lái)的信號(hào)，通過(guò)取樣分析、比較、運(yùn)算后，精確控制噴油器的噴油正時(shí)和噴油量，控制EGR控制閥的開(kāi)度，從而使整個(gè)電控系統(tǒng)的控制水平提升到一個(gè)新臺(tái)階。
系統(tǒng)中的氧傳感器是用來(lái)檢測(cè)排氣中氧的濃度，然后反饋給ECU判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際燃燒狀況，不斷修正噴油量，精細(xì)調(diào)整空燃比在各種實(shí)際運(yùn)行工況下均收斂于理論空燃比14.7：1附近，使混合氣燃燒更充分。
系統(tǒng)中的排氣再循環(huán)（EGR）裝置，是將一小部分廢氣從排氣管引入進(jìn)氣管，人為地使新氣中的廢氣量增加（即加大氣缸中的余氣系數(shù)），使火焰溫度及火焰?zhèn)鞑ニ俣榷佳杆傧陆?，?duì)NOX的凈化作用非常明顯。在理論空燃灰比 14.7時(shí)，20%的廢氣再循環(huán)量可使燃?xì)庵械腘OX下降70%，而單位燃油消耗量只增加3%；另一作用是可充分利用部分高溫排放氣體加熱混合氣，特別是中低速時(shí)能促使燃料的充分霧化，大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的中、低速性能，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，更加接近稀薄燃燒方式，避免出現(xiàn)中低速時(shí)的“轉(zhuǎn)矩谷”和“功率谷”。（待續(xù)）
伴隨電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電控元器件的種類增多，捕捉信息的范圍更廣，精度不斷提高，壽命逐漸增長(zhǎng)，價(jià)格大幅度下降，使傳統(tǒng)的電控燃油噴射系統(tǒng)正在向微型化、集成化、數(shù)字化、智能化、安全化、自動(dòng)化、低成本化、免維護(hù)化和個(gè)性化的方向發(fā)展。各種先進(jìn)、完善、可靠的電控燃油噴射系統(tǒng)的專利發(fā)明不斷涌現(xiàn)，發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
1 由傳統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制向更為完善的閉環(huán)控制方向發(fā)展
傳統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的ECU僅根據(jù)各傳感器的電信號(hào)，修正噴油器的噴油量調(diào)整空燃比，但對(duì)噴射以后發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際燃燒狀況沒(méi)有檢測(cè)和實(shí)施控制，導(dǎo)致實(shí)際效果不十分理想。為此，各種更為完善、可靠的閉環(huán)反饋式，包括利用氧傳感器、排氣再循環(huán)EGR控制閥、炭罐系統(tǒng)等輸出信號(hào)全面控制摩托車的排放系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
1.1 更為完善的燃油蒸發(fā)污染物排放控制系統(tǒng)
在現(xiàn)代摩托車的排放污染物中，有20%以上的HC來(lái)自燃油系統(tǒng)中汽油的蒸發(fā)。為此，近年來(lái)世界各國(guó)正在推廣炭罐系統(tǒng)應(yīng)用于燃油蒸發(fā)污染物排放控制系統(tǒng)，以防止HC蒸發(fā)進(jìn)入大氣，達(dá)到保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源的目的。
國(guó)外電噴摩托車采用的高性能燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)，主要由密封式高壓燃油箱、翻車閥、雙通閥、油氣分離器、炭罐和電磁閥等組成。
1.1.1 密封式高壓燃油箱
密封式高壓燃油箱內(nèi)設(shè)計(jì)了1個(gè)汽油過(guò)滿限制裝置，防止燃油溢出。具體方法是在油箱上表面設(shè)計(jì)1個(gè)膨脹油箱，容積約為整個(gè)油箱的1/10。膨脹油箱的上表面設(shè)置多排節(jié)流孔，孔徑大小和數(shù)量根據(jù)油箱加滿后，燃油通過(guò)節(jié)流孔15min充滿膨脹油箱為原則設(shè)計(jì)。
加裝膨脹油箱后，加滿油時(shí)實(shí)際上膨脹油箱并未充滿，當(dāng)汽油經(jīng)過(guò)15min充滿膨脹油箱后，油箱就有小部分空間，即使車輛在顛簸、上下坡時(shí)，燃油也不會(huì)潑灑出來(lái)。當(dāng)車輛停放在陽(yáng)光下溫度升高時(shí)，膨脹油箱就為膨脹的燃油及燃油蒸氣提供了貯存空間?？梢?jiàn)密封式高壓油箱是防止燃油浪費(fèi)，造成大氣污染的必備裝置。
1.1.2 翻車閥
翻車閥功能是保證摩托車即使在意外翻滾90º~180º的情況下，燃油箱內(nèi)燃油既不外泄，也不流入炭罐。
翻車閥主要由殼體、密封圈、彈簧、浮子式閥芯和針閥等組成。浮子式閥芯處于殼體內(nèi)中央，外部呈圓筒形，底部有一筒形凹入部，從該筒形凹入部向下設(shè)置用以套設(shè)彈簧的圓凸棒。浮子上端中央設(shè)有針閥，外殼上部呈圓筒形，下部外側(cè)呈倒錐臺(tái)形，在倒錐臺(tái)殼體部分開(kāi)有4條縱向通道，殼體上端設(shè)有與炭罐相連的蒸氣出口，下端設(shè)有與油箱相連的蒸氣入口。通常情況下，翻車閥外于立正位置時(shí)，蒸氣出口和入口始終互通。
當(dāng)燃油箱翻滾90º~180º后，浮子式閥芯在重力和彈簧彈力的共同作用下將針閥孔完全堵死，有效地防止燃油從針閥流出，減少著火燒車的可能性，大大降低翻車事故帶來(lái)的危害和損失。
翻車閥一般與油箱排氣口一體布置在油箱最高點(diǎn)，能有效防止摩托車傾覆后液態(tài)燃油從油箱經(jīng)油管、雙通閥和油氣分離器進(jìn)入活性炭罐，造成活性炭失效。
1.1.3 雙通閥
雙通閥是一個(gè)雙向互通的閥門(mén)，是保持油箱內(nèi)壓力平衡的關(guān)鍵部件，因此也稱保壓閥，主要由殼體、復(fù)位彈簧、閥體、閥芯和密封圈組成，雙通閥上蓋一端接燃油箱，殼體一端接炭罐，不能接錯(cuò)。
雙通閥的工作原理是：當(dāng)環(huán)境氣溫升高時(shí)，燃油箱內(nèi)產(chǎn)生汽油蒸氣形成正壓，進(jìn)入雙通閥內(nèi)的高壓汽油蒸氣克服復(fù)位彈簧的彈力，推動(dòng)閥芯下移關(guān)閉閥體上的進(jìn)氣孔，高壓汽油蒸氣沿閥體外側(cè)縫隙進(jìn)入炭罐，被活性炭吸附，當(dāng)環(huán)境氣溫下降，燃油箱內(nèi)的汽油蒸氣凝結(jié)，形成負(fù)壓時(shí)，空氣通過(guò)炭罐底部的進(jìn)氣口進(jìn)入活性炭罐，對(duì)活性炭吸附的HC進(jìn)行脫附，形成負(fù)壓較高的HC混合氣進(jìn)入雙通閥。此時(shí)，由于接油箱一端為負(fù)壓，而與炭罐連接的一端為壓力較高的大氣壓，于是在復(fù)位彈簧的彈力和HC混合氣正壓的共同作用下，推動(dòng)閥芯上行，打開(kāi)閥體上的進(jìn)氣孔，進(jìn)入燃油箱補(bǔ)氣。
雙通閥較為關(guān)鍵的原因有2個(gè)：1）如果燃油箱形成負(fù)壓時(shí)不通，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將發(fā)生燃油箱吸癟或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火現(xiàn)象；2）燃油箱內(nèi)形成正壓時(shí)，雙通閥的開(kāi)啟壓力過(guò)大，如大于3.63kPa，通氣性能檢測(cè)便達(dá)不到GB20998-2007標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，如果需要更換雙通閥時(shí)，一定要選擇與原車相同的規(guī)格型號(hào)。
1.1.4 油氣分離器
油氣分離器是抑制油箱的液態(tài)油注入活性炭罐的最后部件。所有的燃油蒸發(fā)污染物排放控制系統(tǒng)都需要一個(gè)或幾個(gè)燃油蒸氣分離器，簡(jiǎn)稱油氣分離器。可布置在從油箱到活性炭罐的燃油蒸氣管道上，也可集成在炭罐內(nèi)部。油氣分離器不僅可以抑制油箱的液態(tài)油流入活性炭罐，而且還能凝結(jié)燃油蒸氣，在炭罐為油箱補(bǔ)氣時(shí)再將油氣分離器里的液態(tài)油返回油箱或通過(guò)補(bǔ)氣氣流將液態(tài)油重新汽化帶回油箱。
油氣分離器種類較多，如重力分離型、碰撞聚結(jié)型、旋流分離型、旋轉(zhuǎn)膨脹型等，基本原理都相似。以碰撞聚結(jié)型為例，其結(jié)構(gòu)主要由外殼、擋板、濾網(wǎng)和單向閥等組成。當(dāng)含有汽油分子的混合氣進(jìn)入分離器后，噴灑在擋板上，經(jīng)擴(kuò)散后質(zhì)量較大的汽油顆粒依靠自身的重力沿?fù)醢逑禄练蛛x器的底部凝結(jié)儲(chǔ)存，當(dāng)炭罐為油箱補(bǔ)氣時(shí)，再經(jīng)單向閥重新返回油箱或通過(guò)補(bǔ)氣氣流將液態(tài)油重新汽化帶回油箱；質(zhì)量較小的汽油蒸氣則從上部蒸氣出口，進(jìn)入活性炭罐，供活性炭吸附。
1.1.5 炭罐
炭罐是燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)的核心部件，其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。炭罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響炭罐性能很重要的因素，主要包括活性炭的利用效率、炭罐通氣阻力、炭罐外形尺寸和多功能性等因素。
活性炭罐的結(jié)構(gòu)主要由外殼、活性炭和過(guò)濾材料等組成。
外殼必須采用機(jī)械強(qiáng)度高、抗老化性能好的輕質(zhì)材料，如尼龍等，并采用旋熔技術(shù)對(duì)炭罐密封，使殼體耐久性達(dá)到與新車同壽命的設(shè)計(jì)要求。外殼上有3個(gè)連接孔，上方的吸附口與油箱相連，脫附口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管相連；下方的通氣口與大氣相通。
活性炭的主要性能指標(biāo)應(yīng)滿足炭罐的工作能力要求，劣化率達(dá)10%以上，使炭罐達(dá)到或超過(guò)新車的使用年限。
上下兩端的過(guò)濾材料主要用于過(guò)濾空氣，防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入炭罐。影響炭罐結(jié)構(gòu)性能的原因主要有如下4點(diǎn)：
a) 長(zhǎng)細(xì)比（長(zhǎng)度與直徑或?qū)挾戎龋?。一般而言，在裝活性炭容積相同的情況下，長(zhǎng)細(xì)比大的工作能力大，最佳值為3.5左右。
b) 多功能性。為了節(jié)省空間，減少安裝復(fù)雜性，可將多種功能集成到炭罐內(nèi)（如可將油氣分離器、電磁閥等集成到炭罐內(nèi)）。
c) 外觀。為確保外形美觀大方，一般設(shè)計(jì)成圓柱形；當(dāng)安裝空間不規(guī)則時(shí)，也可設(shè)計(jì)異形炭罐以滿足炭罐容積及系統(tǒng)其他性能要求。
d) 安裝位置。炭罐不能直接在陽(yáng)光下暴曬，也不能安裝在溫度很高的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸附近。環(huán)境溫度過(guò)高，炭罐易于飽和，通大氣口容易竄出汽油蒸氣，出現(xiàn)汽油味。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到45℃恒溫時(shí)幾乎沒(méi)有蒸發(fā)。此時(shí)PV./T=常數(shù)，亦即溫度T和壓力P不變，體積V也不變，因此沒(méi)有汽油蒸氣進(jìn)入炭罐，蒸發(fā)和凝結(jié)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)?？傊h(huán)境溫度高時(shí)工作容量的指標(biāo)GWC會(huì)下降，環(huán)境溫度下降時(shí)GWC會(huì)上升。
1.1.6 電磁閥
電磁閥的功用是按照ECU的指令接通電磁線圈，打開(kāi)電磁閥，對(duì)炭罐進(jìn)行脫附，為發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)氣。電磁閥的開(kāi)閉完全受ECU的控制，結(jié)構(gòu)主要由殼體、電磁線圈、回位彈簧、閥體、閥門(mén)和上蓋等組成。
常閉式電磁閥的工作原理：當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，即發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)電磁閥關(guān)閉，炭罐僅吸收來(lái)自燃油箱的燃油節(jié)氣；當(dāng)點(diǎn)火天關(guān)接通，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，ECU立即對(duì)電磁閥實(shí)施控制；ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等信號(hào)，通過(guò)分析、比較、運(yùn)算，適時(shí)發(fā)出指令接通或切斷電磁閥電磁線圈電流。
當(dāng)ECU接通電磁閥電磁線圈時(shí)，電磁閥打開(kāi)，炭罐脫附口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管連通，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管真空度或負(fù)壓的影響下，源源不斷的空氣從炭罐底部的通氣口吸入炭罐，經(jīng)炭罐底部的過(guò)濾材料過(guò)濾后，形成干凈的空氣流帶走活性炭粒表面燃油分子，并經(jīng)管道送入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒。當(dāng)ECU控制電磁閥電磁線圈斷電后，電磁閥立即關(guān)閉，切斷炭罐脫附口與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的連接，此時(shí)無(wú)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)氣。
1.1.7 ECU控制的脫附過(guò)程
車輛一旦起動(dòng)，整個(gè)燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)就開(kāi)始工作：一方面按照發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)的控制狀態(tài)對(duì)燃油箱不斷進(jìn)行吸附、補(bǔ)氣循環(huán)過(guò)程；另一方面，電磁閥開(kāi)始工作，ECU通過(guò)對(duì)電磁閥的控制，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)補(bǔ)氣。如果ECU控制電磁閥開(kāi)啟，則在進(jìn)氣歧管真空吸力的作用下，空氣從炭罐下方進(jìn)入，經(jīng)過(guò)活性炭后再?gòu)奶抗薜某隹谶M(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，把吸附在活性炭上的汽油分子送入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒。
進(jìn)入進(jìn)氣歧管的燃油蒸氣量是需要加以控制的，以防破壞正常的空燃比，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。這一控制過(guò)程由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度等運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)操縱控制電磁閥的開(kāi)、閉來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.2 更為先進(jìn)的閉環(huán)反饋式電控燃油噴射系統(tǒng)
典型的閉環(huán)反饋式電控燃油噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。車輛行駛過(guò)程中，ECU根據(jù)節(jié)氣門(mén)位置傳感器、進(jìn)氣絕對(duì)壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、水溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、氧傳感器以及EGR閥位置傳感器等7個(gè)傳感器傳來(lái)的信號(hào)，通過(guò)取樣分析、比較、運(yùn)算后，精確控制噴油器的噴油正時(shí)和噴油量，控制EGR控制閥的開(kāi)度，從而使整個(gè)電控系統(tǒng)的控制水平提升到一個(gè)新臺(tái)階。
系統(tǒng)中的氧傳感器是用來(lái)檢測(cè)排氣中氧的濃度，然后反饋給ECU判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際燃燒狀況，不斷修正噴油量，精細(xì)調(diào)整空燃比在各種實(shí)際運(yùn)行工況下均收斂于理論空燃比14.7：1附近，使混合氣燃燒更充分。
系統(tǒng)中的排氣再循環(huán)（EGR）裝置，是將一小部分廢氣從排氣管引入進(jìn)氣管，人為地使新氣中的廢氣量增加（即加大氣缸中的余氣系數(shù)），使火焰溫度及火焰?zhèn)鞑ニ俣榷佳杆傧陆?，?duì)NOX的凈化作用非常明顯。在理論空燃灰比 14.7時(shí)，20%的廢氣再循環(huán)量可使燃?xì)庵械腘OX下降70%，而單位燃油消耗量只增加3%；另一作用是可充分利用部分高溫排放氣體加熱混合氣，特別是中低速時(shí)能促使燃料的充分霧化，大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的中、低速性能，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，更加接近稀薄燃燒方式，避免出現(xiàn)中低速時(shí)的“轉(zhuǎn)矩谷”和“功率谷”。（待續(xù)）
