真空自然泄漏检测(NVLD)是一种用于燃油蒸发系统的被动诊断系统。
NVLD 需要发动机关闭较长时间,以便识别泄漏。因此无法快速测试是否泄漏。根据环境条件,诊断时间通常在发动机关闭 6 至 12 小时之间。
加利福尼亚州大气资源局(CARB)颁布了一项规定。这项规定是,燃油蒸发系统内总泄漏量超过 0.51 mm(0.02 英寸)时必须能识别到。
因此燃油蒸发系统必须满足以下要求:
相对环境的密封性
泄漏识别和显示
提示!美国和韩国国家装备! 在这些国家中法律规定必须对汽油发动机燃油箱进行泄漏诊断。 |
提示! 根据国家装备、车型系列、批量生产开始时间和改型,会使用不同规格的自然真空检漏。 自然真空检漏 (NVLD) 分为以下几种规格:
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在此描述真空自然泄漏检测 (NVLD) 的以下部件:
显示的为:第 1 代 NVLD
索引 |
说明 |
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说明 |
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1 |
必须首先检查泄漏的位置 |
2 |
数字式发动机电子伺控系统 (DME) |
3 |
真空自然泄漏检测: 电子装置和温度传感器 (只安装在标准型上) |
4 |
真空自然泄漏检测 (标准型或集成型):
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5 |
活性碳过滤器 |
6 |
燃油箱 |
7 |
油箱排气阀 |
标准型中安装了 2 个分开的部件:
部件 1:电子装置和温度传感器
部件 2:带/不带电磁阀的压力开关
温度传感器与所属的电子装置一起固定在燃油箱附近。发动机控制系统通过数据导线与电子装置和温度传感器连接,以便进行通信。系统通过总线端 Kl. 30F 为带温度传感器的电子装置供电。
压力开关和电磁阀连接在电子装置上。
下图举例显示了不带电磁阀的标准型 NVLD。
索引 |
说明 |
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说明 |
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1 |
通往滤尘器 |
2 |
压力开关 |
3 |
至活性碳过滤器 |
4 |
3 芯插头连接 |
5 |
电子装置和温度传感器 |
6 |
5 芯插头连接 |
下图举例显示了带电磁阀的标准型 NVLD。
索引 |
说明 |
索引 |
说明 |
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1 |
压力开关和电磁阀 |
2 |
至活性碳过滤器 |
3 |
3 芯插头连接 |
4 |
通往滤尘器 |
5 |
电子装置和温度传感器 |
6 |
5 芯插头连接 |
压力开关的壳体内另外安装有一只电磁阀。该电磁阀不会影响燃油汽化系统的被动式诊断系统,因此也不会影响 NVLD。
利用该电磁阀可以优化吹洗空气的运行。
提示!电磁阀! 该电磁阀只在发动机运转时被控制。电子装置根据发动机控制单元的请求利用按脉冲宽度调制的信号 (PWM 信号) 控制该电磁阀。 随着电磁阀的控制,圆盘阀无视当前所处位置被完全打开。当发动机运转时,吹洗空气从而在主导真空的作用下从滤尘器流入活性炭过滤器,然后从那里流入进气道。 |
在集成型中 NVLD 只是 1 个部件,由以下组件构成:
电子装置
温度传感器
压力开关
发动机控制系统通过数据导线与 NVLD 连接,以便进行通信。NVLD 通过总线端 KL30F 供电。
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说明 |
索引 |
说明 |
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1 |
电子装置、温度传感器和压力开关 |
2 |
至活性碳过滤器 |
3 |
3 芯插头连接 |
4 |
通往滤尘器 |
物理原理基于理想气体定律:
物质量保持不变且体积恒定时,压力和温度成正比。
这个物理原理用于通过 NVLD 识别燃油蒸发系统内的泄漏。
这意味着,温度降低时燃油箱内产生真空。NVLD 通过一个温度传感器测量温度。NVLD 通过一个压力开关确定真空度,开关则通过膜片来操纵。从相对环境压力达到某一真空度起,这个膜片接通压力开关。
以下插图所示为燃油箱泄流和不泄流时的温度曲线和压力曲线。
索引 |
说明 |
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说明 |
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A |
无泄漏时的压力曲线 |
B |
泄漏时的压力曲线 |
1 |
压力 |
2 |
温度 |
描述了燃油箱系统检查的下列系统功能:
燃油箱泄漏诊断在关闭发动机后静止状态下进行。通过温度差(例如日间与夜间之间的温度差)来冷却燃油箱内的燃油。燃油箱内产生真空。如果不存在泄漏,则会保持真空。压力开关关闭。系统将燃油蒸发系统识别为密封。
每个行驶周期后(关闭发动机后)且满足起动条件时,都会开始燃油箱泄漏诊断。通常情况下根据诊断条件整夜进行分析。
起动条件(诊断条件):
燃油箱泄漏诊断可在下列条件下起动:
冷机起动
环境温度高于 4.5 °C
冷却超过 8 °C 以上超过 1 小时
海拔高度低于 2500 米
燃油箱排气阀关闭
总线端状态为继续运行或车辆处于休眠状态
蓄电池电压介于 11 和 16 V 之间
发动机关闭与发动机起动之间环境压力的压力差小于 6 hPa(6 mbar)
始终检查泄漏是否超过 0.51 mm。不区分少量泄漏或微量泄漏。
受 NVLD 的结构类型所限,有 5 种机械状态:
静止状态
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说明 |
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说明 |
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1 |
真空 |
2 |
大气压力 |
3 |
过压 |
静止状态下大气压力作用在膜片上侧和圆盘阀上。在此未规定内部压力。压力开关处于打开状态。圆盘阀以密封方式闭合。燃油箱与环境之间无空气循环。
压力开关关闭
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说明 |
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说明 |
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1 |
真空 |
2 |
大气压力 |
3 |
过压 |
燃油箱排气系统内的真空将上部橡胶膜片压向压力开关。压力开关关闭。燃油箱与环境之间无空气循环。弹簧将下部圆盘阀压到密封件上。燃油箱排气系统密封。
真空度约为 2.5 hPa(2.5 mbar)
吹洗空气运行
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说明 |
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说明 |
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1 |
真空 |
2 |
大气压力 |
3 |
过压 |
燃油箱排气系统内的真空度提供(吹洗空气运行)时,圆盘阀开启一个较小的间隙。吹洗空气从滤尘器流入活性碳过滤器内。处于支配地位的真空度将膜片继续压向压力开关。压力开关保持关闭状态。
真空度大于 8 hPa(8 mbar)
过压
索引 |
说明 |
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说明 |
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1 |
真空 |
2 |
大气压力 |
3 |
过压 |
如果燃油箱排气系统内的压力略高于大气压力,则下部膜片压到圆盘阀上。圆盘阀自动打开。气体从燃油箱排气系统经过滤尘器流向外部。压力开关处于打开状态。
压力大于 2 hPa(2 mbar)
加油
索引 |
说明 |
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说明 |
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1 |
真空 |
2 |
大气压力 |
3 |
过压 |
加油期间系统压力剧烈升高。从而使上部膜片下降。上部膜片同时继续压到位于其下的圆盘阀。气体从燃油箱排气系统经过滤尘器流向外部。压力开关处于打开状态。
燃油箱排气阀借助吹洗空气控制活性碳过滤器再生。根据活性碳过滤器的负荷在通过活性碳过滤器吸入的吹洗空气内加入碳氢化合物(HC)。然后吹洗空气被输送到发动机参与燃烧。
燃油箱中产生的碳氢化合物与下列因素有关:
燃油温度和环境温度
空气压力
燃油箱中的液位
燃油箱排气阀在断电状态下关闭。因此在发动机静止状态下不会有燃油蒸气从活性碳过滤器进入进气管。
在考虑起动条件(诊断条件)的情况下,NVLD 识别压力开关的位置(关闭或打开状态)。下次起动发动机时,发动机控制系统查询所确定的状态。
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