一种降低整车加油排放污染物的方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车蒸发排放控制技术领域，尤其是涉及一种降低整车加油排放污染物的方法及采用该方法的系统。


背景技术：

2.随着国内对汽车环保的不断深入研究，发现燃油蒸发排放污染，加油排放污染也是碳氢排放的重要源头之一，中国第六阶段法规也颁布了对燃油蒸发排放污染和加油排放污染的要求。加油排放污染直接取决于燃油系统的设计，燃油系统是汽车的重要组成部件，由于汽油极易挥发，加油过程汽油进入油箱后，迅速挥发产生大量燃油蒸汽，并且随着加油量增大，燃油蒸汽不断增多，为了减少加油时油蒸汽挥发到大气中，通常在发动机和油箱之间设计碳罐，碳罐内含碳粉颗粒，用于吸附挥发出来的油蒸汽，通过标定策略控制碳罐电磁阀开启，油蒸汽被发动机抽入气缸内燃烧。
3.法规中的加油排放污染试验要求加油排放值小于0.05g/l，要求严苛，有可能在最终设计冻结后，试验无法通过，当加油排放值超标，一般通过增大发动机脱附倍数、加大碳罐工作能力及降低加油时油蒸汽生成量三个手段来解决。但调大脱附倍数会影响标定，影响整车性能且脱附倍数调整幅度受限，增大碳罐工作能力和降低油蒸汽生成量涉及硬件更改，需反复试验验证，更改周期长，同时会增加成本。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了降低整车加油排放污染物的方法。
5.根据本发明第一方面实施例的降低整车加油排放污染物的方法，包括如下步骤：
6.步骤s1.建立包含碳罐的燃油系统，将碳罐置于环境舱中；
7.步骤s2.在环境舱中测量不同温度下碳罐脱附量曲线，确定所述燃油系统中碳罐的最佳脱附温度范围t℃；
8.步骤s3.确定碳罐位于整车底盘中符合温度范围t℃的位置并进行安装；
9.步骤s4.进行加油污染物的排放试验验证直至符合标准。
10.根据本发明实施例降低整车加油排放污染物的方法，将燃油系统中的碳罐布置在整车符合最佳脱附温度范围t℃的温度区域内，利用整车的热温度场，提高碳罐的脱附效率避免硬件升级导致成本增加。
11.根据本发明的一些实施例，所述燃油系统包括燃油箱、碳罐、碳罐电磁阀、油泵和燃油滤清器，燃油箱、碳罐与发动机依次通过蒸汽管路连接，发动机、油泵和燃油箱依次通过燃油管路连接，其中所述蒸汽管路上设有碳罐电磁阀，所述燃油管路上设有燃油滤清器，所述燃油箱一侧设有加油管，从而建立包含碳罐的燃油系统。
12.根据本发明的一些实施例，所述步骤s2包括如下步骤：
13.步骤s21.碳罐以bwc(丁烷工作能力试验，简称bwc)加载进行2g击穿，记录碳罐重
量m1；
14.步骤s22.调整环境舱温度至x℃，其中：20≤x≤80，每次温度调整间隔为10℃；
15.步骤s23.采用800bv的脱附碳罐，以18l/min的脱附速度进行脱附，其中：bv为脱附倍数；
16.步骤s24.在所述步骤s23中，每隔100bv记录碳罐重量m2；
17.步骤s25.计算碳罐脱附量
△
m＝m
1-m218.步骤s26.重复步骤s22和步骤s25，整理得出不同温度下碳罐脱附量随脱附倍数的变化曲线；
19.步骤s27，依据步骤s26中的变化曲线确定碳罐最佳脱附温度范围t℃，从而便于选定整车底盘中符合碳罐最佳脱附效率的温度场。
20.根据本发明的一些实施例，所述步骤s3包括如下步骤：
21.步骤s31.建立整车cfd(计算流体动力学computational fluid dynamics，简称cfd)热分析仿真模型；
22.步骤s32.通过整车cfd热分析仿真模型分析得出整车底盘符合温度范围t℃的位置范围；
23.步骤s33.通过所述符合温度范围t℃的位置范围初步确定碳罐安装位置并布置碳罐至相应的位置范围；
24.步骤s34.对底盘温度场进行实车测试；
25.步骤s35.判断温度场内的碳罐周边温度t1是否符合最佳脱附温度范围t℃，若t1＞t或t1＜t则认为不符合，跳转至步骤s36，若t1∈{t}则认为符合，跳转至步骤s37，
26.步骤s36.在碳罐周边设置隔热罩，优化调整隔热罩形状使碳罐周边温度t1逼近最佳脱附温度范围t℃，跳转至步骤s34；
27.步骤s37.确定碳罐位于整车底盘中符合的位置。使碳罐处于最佳脱附温度范围t℃内从而有利于碳罐内油蒸汽的脱附，油蒸汽被脱附的更彻底，碳罐留有更多的吸附余量，能吸附后续加油过程中产生的油蒸汽，减少从碳罐口溢出的油蒸汽，降低了污染物的排放。
28.根据本发明的一些实施例，所述温度场内设有温度传感器，所述温度传感器与外部温度显示仪电连接，用于采集碳罐周边温度t1。
29.根据本发明的一些实施例，所述隔热罩安装有导流板，用于将热气流导入或导出碳罐布置区域。
30.根据本发明第二方面实施例，提供一种降低整车加油排放污染物的系统，采用上述的方法对整车降低加油污染物的排放。
31.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是根据本发明实施例的一种降低整车加油排放污染物的方法流程图；
34.图2是根据本发明实施例的整车燃油系统装置图；
35.图3是根据本发明实施例的步骤2的方法流程图；
36.图4是根据本发明实施例的步骤3的方法流程图。
37.附图标记：
38.1、发动机；2、燃油管路；3、燃油滤清器；4、加油管；5、燃油箱；6、碳罐；7、蒸汽管路；8、碳罐电磁阀；9、油泵。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
40.实施例
41.如图1-4所示，一种降低整车加油排放污染物的方法，包括以下内容：
42.步骤s1.建立包含碳罐的燃油系统，将碳罐置于环境舱中，其中燃油系统包括燃油箱5、碳罐6、碳罐电磁阀8、油泵9和燃油滤清器3，燃油箱5、碳罐6与发动机1依次通过蒸汽管路7连接，发动机1、油泵9和燃油箱5依次通过燃油管路2连接，其中蒸汽管路7上设有碳罐电磁阀8，燃油管路2上设有燃油滤清器3，燃油箱5一侧设有加油管4，从而建立包含碳罐的燃油系统。
43.步骤s2.在环境舱中测量不同温度下碳罐脱附量曲线，确定燃油系统中碳罐6的最佳脱附温度范围t℃；其中，步骤s2包括如下步骤：
44.步骤s21.碳罐6以丁烷工作能力试验(bwc)加载进行2g击穿，记录碳罐6重量m1；
45.步骤s22.调整环境舱温度至x℃，其中：20≤x≤80，每次温度调整间隔为10℃；
46.步骤s23.采用800bv的脱附碳罐，以18l/min的脱附速度进行脱附，其中：bv为脱附倍数；
47.步骤s24.在步骤s23中，每隔100bv记录碳罐重量m2；
48.步骤s25.计算碳罐脱附量
△
m＝m
1-m249.步骤s26.重复步骤s22和步骤s25，整理得出不同温度下碳罐脱附量随脱附倍数的变化曲线；
50.步骤s27，依据步骤s26中的变化曲线确定碳罐最佳脱附温度范围t℃。
51.步骤s3.确定碳罐6位于整车底盘中符合温度范围t℃的位置并进行安装，其中：步骤s3包括如下步骤：
52.步骤s31.建立整车cfd(计算流体动力学computational fluid dynamics，简称cfd)热分析仿真模型，该步骤是依据整车电子样机的3d数据进行建立；
53.步骤s32.通过整车cfd热分析仿真模型分析得出整车底盘符合温度范围t℃的位置范围；
54.步骤s33.通过符合温度范围t℃的位置范围初步确定碳罐安装位置并布置碳罐至相应的位置范围；
55.步骤s34.对底盘温度场进行实车测试；
56.步骤s35.判断温度场内的碳罐周边温度t1是否符合最佳脱附温度范围t℃，若t1＞t或t1＜t则认为不符合，跳转至步骤s36，若t1∈{t}则认为符合，跳转至步骤s37，
57.步骤s36.在碳罐周边设置隔热罩，优化调整隔热罩形状使碳罐周边温度t1逼近最佳脱附温度范围t℃，跳转至步骤s34；
58.步骤s37.确定碳罐位于整车中温度场的位置。在运行整车行驶工况时，因为碳罐所处区域的温度场环境温度在最佳脱附温度范围t℃内，此时碳罐内碳粉的活性最佳，脱附效果最好，有利于碳罐内油蒸汽的脱附，油蒸汽被脱附的更彻底，碳罐留有更多的吸附余量，能吸附后续加油过程中产生的油蒸汽，防止碳罐饱和造成油蒸汽溢出，从而达到降低加油排放的目的。
59.步骤s4.进行加油污染物的排放试验验证直至符合标准，将本发明计算的燃油系统按照gb183526-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)中的加油过程污染物排放试验方法进行整车试验验证。
60.根据本发明降低整车加油排放污染物的方法，将燃油系统中的碳罐布置在整车符合最佳脱附温度范围t℃的温度区域内，利用整车的热温度场，提高碳罐的脱附效率避免硬件升级导致成本增加。
61.在本实施例中，具体地，隔热罩安装有导流板，用于将热气流导入或导出碳罐布置区域。
62.本发明的另一实施例还提供一种降低整车加油排放污染物的系统，该系统采用上述的方法对整车降低加油污染物的排放。
63.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
65.显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。