Hệ thống kiểm soát hơi xăng EVAP

Bởi

1 Tháng Mười Một, 2019

20124

Hệ thống kiểm soát hơi xăng (EVAP) trong hệ thống nhiên liệu của xe để ngăn hơi nhiên liệu từ bình nhiên liệu và hệ thống nhiên liệu thoát ra ngoài môi trường, lọt vào khoan lái gây ảnh hưởng người sử dụng xe, nguy cơ cháy nổ. Bài viết sẽ cung cấp thông tin về các hệ thống kiểm soát hơi xăng từ trước đến nay trang bị trên các dòng xe du lịch.

Mục lục

1. Hệ thống EVAP điều khiển bằng cơ khí

Hệ thống đầu tiên này bao gồm các thành phần sau: bình xăng, nắp thùng xăng, van kiểm tra chân không,bộ lọc than hoạt tính, van kiểm tra áp suất, van nhiệt (BVSV, TVV), ống xả hơi xăng như hình 1.

Hình 1-Hệ thống EVAP điều khiển bằng cơ khí

Khi xe hoạt động mức nhiên liệu trong thùng giảm xuống, độ chân không có thể được tạo ra. Không khí trong khí quyển đi vào thùng nhiên liệu qua van kiểm tra (3) của bộ lọc hơi hoặc van ở nắp cổ. Do đó, EVAP ngăn chặn việc tạo ra áp suất quá mức hoặc chân không trong thùng.

Khi động cơ hoạt động, nhiệt độ nước làm mát ở trên 54 ° C và van tiết lưu được mở hơi nhiên liệu tích lũy từ bộ lọc đi qua van (1) và van nhiệt vào ống nạp của động cơ. Đồng thời không khí bên ngoài vào bộ lọc để cung cấp khí làm ổn định áp suất trong thùng. Ở nhiệt độ dưới 35 ° C, van nhiệt đóng lại và van (1) đóng lại.

2. Hệ thống EVAP Điều khiển điện tử, không có chức năng giám sát.

Hệ thống bao gồm bình xăng, nắp thùng xăng, van kiểm tra chân không,bộ lọc than hoạt tính, van kiểm tra áp suất, van điện (VSV), ống xả hơi xăng như hình 2.

Hình 2- Hệ thống EVAP điều khiển bằng điện

Để kiểm soát chính xác hơn hệ thống EVAP đã cải tiến bằng một van điện (VSV) thay cho van nhiệt. Hơi nhiên được đưa vào ống nạp (ở nhiệt độ nước làm mát trên 54 ° C và hoạt động ở chế độ khởi động), trong khi ECM có thể thay đổi độ rộng của van để điều chỉnh lưu lượng dòng hơi.

Tuy được cải tiến so với dòng trước nhưng nó vẫn gặp khó khăn trong việc xử lý ô nhiễm khí van điện VSV bị hư hỏng. Để khắc phục nhược điểm này hệ thông EVAP điều khiển điện tử thêm chức năng giám sát hệ thống.

3. Hệ thống kiểm soát hơi xăng EVAP điều khiển điện tử có chức năng giám sát

Hệ thống bao gồm các thành phần sau: bình xăng, bộ lọc than hoạt tính, van kiểm tra áp suất, van lọc (EVAP),van điện, cảm biến áp suất, ống xả hơi xăng như hình 3.

Hình 3- Hệ thống EVAP điều khiển điện tử có chức năng giám sát

Khi hệ thống EVAP hoạt động (chế độ khởi động, nhiệt độ nước làm mát trên 74 ° C, v.v.), ECM mở van lọc và hơi xăng tích lũy trong bộ lọc được đưa đến ông nạp. Đồng thời không khí bên ngoài đi vào bộ lọc qua đường dẫn khí để cung cấp vào trong động cơ. Khi nhiệt độ nước giảm xuống 74 ^oC van lọc đóng lại.

Trong quá trình nạp nhiên liệu, van nạp trong thùng mở đưa hơi từ bình vào bộ lọc trước khi thải ra môi trường ngoài qua van xả.

Van lọc có thể mở đóng tùy vào các chế độ của xe. ECM đo áp suất trong thùng nhiên liệu. Khi mở van lọc (EVAP) áp suất sẽ giảm, nếu điều này không xảy ra thì ECM xác định “kẹt ở vị trí đóng” của van lọc. Trường hợp van lọc đóng, nếu áp suất vẫn thấp thì ECM xác định “bị kẹt ở vị trí mở”.

Hệ thống EVAP này trang bị thêm một van điện và cảm biến áp suất để giám sát, chuẩn đoán tình trạng của hệ thống. Sự cải tiến bằng việc chẩn đoán hệ thống EVAP. Ưu điểm là khả năng phát hiện nhanh tình trạng hư hỏng của van (việc rò rỉ nhiên liệu gây ảnh hưởng xấu đến động cơ và người sử dụng). Tuy nhiên vẫn chưa giải quyết được hơi xăng khi không sử dụng.

4. Hệ thống EVAP điều khiển điện tử có chức năng giám sát và chức năng ORVR

Hệ thống bao gồm bình xăng, bộ lọc than hoạt tính, van kiểm tra áp suất, van lọc (EVAP), van khóa khí, van điện, cảm biến áp suất,van điều khiển áp suất, van nạp, ống xả, nạp hơi xăng như hình 4.

Hình 4- Hệ thống EVAP có chức năng giám sát và thu hồi hơi xăng ORVR

Hệ thống này được trang bị các yếu tố mới so với hệ thống trước đó:

Van khoá khí (VSV CCV – van đóng ống) chặn đường cấp khí từ bộ lọc khí đến ống nạp;
van điều khiển áp suất (VSV PSV – thay đổi áp suất) nằm giữa bình nhiên liệu và bộ lọc.
Van đầy nằm trên thùng xăng.

Hệ thống được cải tiến và có hiệu quả tốt nhưng nó phức tạp và chiếm nhiều không gian trên xe.

Khi áp suất hơi của nhiên liệu trong bình cao, van áp suất sẽ mở ra và hơi đi vào bộ lọc.

Hình 5- Đường hơi khi áp trong thùng xăng cao

Khi áp trong thùng thấp

Trong trường hợp này, không khí đi vào thùng từ ống dẫn của đường nạp hoặc qua một van ở nắp cổ.

Hình 6- Đường hơi khi áp thấp bằng ống dẫn cửa nạp

Hình 7- Đường hơi khi áp thùng thấp qua van ở nắp thùng

Khi xe hoạt động

Khi động cơ làm việc (chế độ khởi động, nhiệt độ nước làm mát trên 74 ° C, v.v.), ECM mở van nạp và hơi tích lũy trong bộ lọc được đưa vào đầu vào bằng lực chân không. Tốc độ dòng chảy được kiểm soát bởi các xung điều khiển van. Không khí bên ngoài đi vào bộ lọc qua đường dẫn khí và thoát ra ngoài.

Hình 8- Đường hơi khi động cơ làm việc

Khi cung cấp nhiên liệu

Trong quá trình bơm nhiên liệu vào thùng áp suất trong thùng tăng lên, van nạp mở ra, hơi nhiên liệu đi vào bộ lọc và được làm sạch trước khi thoát ra bên ngoài qua van xả.

Hình 9- Đường hơi khi nạp nhiên liệu cho xe

Chế độ kiểm tra

Làm việc khi động cơ lạnh (nhiệt độ môi trường và nhiệt độ nước làm mát xấp xỉ bằng nhau). ECM theo dõi áp suất trong thùng nhiên liệu. Bằng việc đóng-mở các van để kiểm soát sự rò rỉ của hệ thống.

Hình 10- Quá trình kiểm tra rò rỉ của hệ thống EVAP

5. Hệ thống EVAP Điều khiển điện tử, có chức năng giám sát và ORVR

Hình 11- Hệ thống EVAP điều khiển điện tử cải tiến

Cải tiến này, được áp dụng vào giữa những năm 2000, thậm chí nó đơn giản và hiệu quả hơn so với các loại trước đó. Hệ thống này bao gồm van khí chặn khí (CCV), van điện lọc (EVAP), bộ lọc hoạt tính, cảm biến áp suất nhiên liệu và van đầy như hình 12.

Một số thay đổi so với đời trước là van xả, van áp suất đã biến mất không khí được làm sạch bây giờ được xả ra bên. Đường kính của ống dẫn tăng. Một bộ lọc xuất hiện trong đường dẫn khí. Công suất của hệ thống tăng lên.

Khi động cơ làm việc (chế độ hoạt động, nhiệt độ nước làm mát trên 80 ° C), khí trời được đưa vào bộ lọc được đưa đến ống nạp, van lọc và van điều khiển khí trời mở như hình 13.

Hình 12- Khi động cơ làm việc

Khi nạp nhiên liệu, áp suất bên trong thùng tăng lên, hơi nhiên liệu đi vào bộ lọc được làm sạch trước khi thải ra bên ngoài.

Hình 13- Khi xe nạp nhiên liệu

Ở chế độ giám sát của ECM, bằng việc điểu khiển các van điện (EVAP – CCV) thay đổi áp suất trong đường dẫn. ECM phát hiện rò rỉ trong hệ thống.

Hình 14- Sơ đồ kiểm tra hệ thống EVAP

Hệ thống này được cải tiến đáp ứng hầu hết các chế độ làm việc của xe. Nhưng các dòng hơi làm việc thụ phuộc vào hoạt động của động cơ, khi động cơ không làm việc các dòng khí không lưu thông tốt, áp suất trong hệ thống giảm, rò rỉ xuất hiện trên xe sau một thời gian sử dụng. Để giải quyết vấn đề này hệ thống EVAP cải tiến tiếp theo sẽ giải quyết nó.

6. Hệ thống EVAP điều khiển điện tử có chức năng giám sát và ORVR, bơm kiểm soát rò rỉ.

Hệ thống mới nhất được áp dụng từ năm 2000 đến nay. Bao gồm một van lọc điện (EVAP), một bộ lọc hoạt tính, một van đầy; một mô-đun bơm (gồm cảm biến áp suất, bơm và van thông hơi). Sự đổi mới chính là kiểm soát rò rỉ trong khi xe đang đỗ như hình 15.

Hình 15- Hệ thống EVAP hiện đại nhất hiện nay

Khi tiếp nhiên liệu, áp suất bên trong thùng tăng lên. Van nạp mở và hơi nhiên liệu đi vào bộ lọc.

Hình 16- Các chế độ làm việc của van đầy

Mô-đun bơm bao gồm các yếu tố sau:

Van thông hơi – mở và đóng đường khí theo tín hiệu ECM
Bơm điều khiển rò rỉ – Bơm cánh gạt được điều khiển bởi động cơ DC tạo ra chân không trong hệ thống theo tín hiệu ECM.
Cảm biến áp suất trong bộ lọc – đo áp suất trong hệ thống và truyền tín hiệu đến ECM.