电喷车燃油蒸发系统设计.doc

电喷车燃油蒸发系统设计作者：江西昌河铃木汽车有限责任公司设计所 吴照说 摘要：文中介绍的为昌河CH6328Ei 车和CH6352 车燃油蒸发系统，着重从燃油蒸发系统的供油性能、燃油蒸发特性、安全性方面进行设计，并就其主要部件油滤、油泵、炭罐、软管、油箱等进行结构和性能分析，从而全面地阐述了昌河电喷车燃油蒸发系统的设计。 关键词：燃油蒸发性能系统设计 燃油系统的功用是向发动机气缸内供给燃烧所需的汽油，保证发动机在各种工况下正常工作；蒸发系统的功用是对燃油系统的蒸发污染物进行控制以达到环保要求，并符合国家标准GB18352.2—2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（）》中对污染物的限值要求。昌铃公司早在99 年就开始研制电喷车，其目的是与国家的环保法规相衔接。电子燃油喷射系统需要提供高压燃油供给发动机，同时又采用了炭罐清洗阀对燃油蒸发污染物进行控制，因此，需要重新设计燃油蒸发系统。该系统的设计原则：既要符合电子燃油喷射系统的要求，又要最大范围地借用化油器车燃油蒸发系统的布置、零部件，尽量减少变更。 1 供油性能设计 由燃油喷射的特性，决定了油路系统的工作压力为250～350kPa，因此燃油系的零部件耐压性能要求高。要满足此要求，油泵、供油、回油管路、油滤的结构性能设计成为油路系统的核心设计。图1 为电喷车燃油蒸发系统图。 1－油箱总成 2－油泵及油位传感器总成 3－燃油蒸发软管 4－1 号回油软管 5－1 号供油软管 6－燃油滤清器 7－换气软管 8－炭罐脱附软管（接炭罐清洗阀） 9－炭罐吸附软管 10－加油口盖 11－3 号供油软管（接发动机油轨供油端） 12－2 号回油软管（接发动机油轨回油端） 13－炭罐 1.1 燃油泵设计 燃油泵应能输出高压及一定流量的燃油，为此油泵的功率相应增大，油泵电机运转时易产生热量，提高了燃油温度，油路则易产生气阻。为此应将燃油泵内置在油箱中，那么在燃油泵工作时，油箱内的燃油和流经电机内的燃油便会对电机起到冷却作用，气阻就不易产生，同时采用内置燃油泵还具有不易发生燃料泄漏和噪声小的优点。燃油泵内设置单向阀可防止燃油回流，保持管路残余压力，便于发动机热起动和重新起动。当发动机熄火，燃油泵刚刚停止送油时，单向阀便立即关闭，以保持燃油具有一定压力，即管路内的残余压力。通常，燃油遇到高温易汽化，从而引起油泵和喷嘴工作性能下降，造成发动机热起动困难。设置单向阀使发动机熄火后油路内仍保持一定压力，减少了气阻现象，使发动机高温起动容易。油泵内还应当设置安全阀，当油泵输出油压达400～600kPa 时，卸压阀打开，防止油路堵塞时油压过高导致燃油泄漏。为建立起高压燃油和满足流量要求（大于60L/h），油泵采用叶轮结构，此结构还有利于减小工作电流，图2 为燃油泵电机结构简图。燃油泵进油处应装配滤网（过滤精度130μm），防止杂质进入油泵电机内而加速电机磨损。将油位传感器集成到燃油泵总成上，既可减少零部件种类，又可提高生产线装配效率。 1.2 供、回油橡胶软管设计 油路系统必须保证250～350kPa 压力的燃油要求，那么供、回油软管应具有满足此性能的结构，为提高燃油软管的安全系数，软管的爆破压力设计为5MPa。如图3 所示，高压橡胶燃油软管由3 层胶料构成，从内到依次为FKM（氟橡胶）、NBR（丁腈橡胶）和ECO（氯醚橡胶），在软管中间有聚酯编织层。以下对各层胶料的性能进行分析：FKM 的耐热老化、耐油性、耐臭氧性、渗透性以及铜板污染性方面较优良；NBR 具有优异的耐油性，但次于FKM，此外NBR 的气密性和耐水性较好，耐臭氧性较差；ECO 的耐低温性及耐臭氧性较高。中间的聚酯编织层起增强软管耐压性作用。此种结构的软管具有较强的综合性能，由于高压软管的工作压力达3个大气压，因此同化油器车的燃油软管相比，要求增加编织层；同样，由于燃油的高压作用，对软管的耐油性具有较高要求，因此内胶层采用FKM 必不可少，而且对该层的厚度也有一定要求。 图 三 1.3 汽油滤清器设计 汽油滤清器安装在油泵之后的高压油路中，其作用：滤掉燃油中的氧化铁、粉尘等固体夹杂物（了解燃油成分），防止燃料系统堵塞，减小系统的机械磨损，确保发动机稳定运转，提高工作可靠性。滤清器滤芯采用卷筒型结构，此结构可增大过滤面积，从而减小油滤的体积、重量；油滤耐压性能高，要求采用金属壳体，如图4 所示，来提高耐压性能。为满足燃油系统供油性能要求，汽油滤清器应具有过滤效率高、寿命长、压力损失小（≤5kPa）、耐压性能好、体积小、质量轻等性能，同时过滤精度为8～10μm，以防止堵住燃油喷嘴。 1.4 高压燃油软管安装卡箍设计 各管路的连接处应能保证不发生燃油泄漏，为此可借用北斗