Emisije izhlapevanja so sestavljene iz hlapov goriva, ki izvirajo iz rezervoarja, in tistih, ki izvirajo iz bloka motorja. Tisti, ki izvirajo iz rezervoarja, so shranjeni v posodi in vključeni v mešanico, ki jo sprejme sistem EVAP skozi odzračevalni ventil. Tisti, ki izvirajo iz ohišja ročične gredi, se vgradijo neposredno v mešanico skozi "blow-by" ventil, ki je del sistema PCV (Positive Crankcase Ventilation ali pozitivno prezračevanje ohišja ročične gredi).
V nadaljevanju bodo predstavljeni osnovni koncepti delovanja sistema EVAP in njegov razvoj.
NAMEN
Sistem za nadzor emisij izhlapevanja, EVAP, ima funkcijo krmiljenja čiščenja filtra z aktivnim ogljem (kanistra). V tem sistemu se hlapi, ki nastanejo v rezervoarju za gorivo, zbirajo v zrncih aktivnega oglja filtra posode. V pravem trenutku krmilna enota sprosti prehod med filtrom posode in sesalnim kolektorjem. Na ta način se hlapi, shranjeni v filtru, posrkajo in vključijo v mešanico.
EVOLUCIJA
Slika prikazuje osnovno konfiguracijo sistema EVAP pred OBDII. Osnovne komponente te konfiguracije so (slika 1):
- Filter z aktivnim ogljem (kanister); ima povezavo z rezervoarjem, s čistilnim ventilom in z atmosfero. Zunanji zrak je tisti, ki vleče hlape goriva, ki se nabirajo v posodi, ko odpirate odzračevalni ventil.
- Odzračevalni ventil;
- Ventil proti prevračanju, filter za ločevanje hlapov: Pri zapiranju, v primeru prevračanja vozila, preprečuje vdor tekočega goriva v kanister. Zapre se tudi zaradi odvečnega goriva v rezervoarju; običajno vključuje filter za ločevanje hlapov, katerega funkcija je vračanje tekočega goriva v rezervoar.
V tej konfiguraciji je edina možna kontrola aktivna komponenta sistema: odzračevalni ventil. To je zato, ker diagnostični sistem nima možnosti izvajanja preverjanja tlaka ali pretoka hlapov, da bi odkril puščanje.
Da bi izpolnili standard, mora biti v prvi fazi (1996) uporabe diagnostični test, vključen v monitor EVAP, sposoben zaznati puščanje, ki je enakovredno luknji s premerom 1 mm ali več.
Od leta 2000 naprej bi moral biti sposoben zaznati puščanja, enaka luknji s premerom 0,5 mm ali več.
Za to standard OBDII zagotavlja diagnostično strategijo, ki izvaja pasivni test za preverjanje pretoka čiščenja in drug intruzivni test za verifikacijo tesnosti ali hermetičnosti, ki zajema od rezervoarja za gorivo do ventila za čiščenje.
Za izpolnjevanje specifikacij mora biti rezervoar za gorivo zapečaten; to pomeni, da ima v teh sistemih pokrov rezervoarja zelo pomembno vlogo pri tesnjenju, saj nepravilno nameščen pokrov v večini primerov povzroči pisanje kode napake.
V skladu s smernicami standarda OBDII se električno preverjanje aktuatorjev in senzorjev sistema izvaja s pomočjo Comprehensive Components Monitor, preverjanje hermetičnega in čistilnega toka pa z Monitorjem emisij izhlapevanja (EVAP).
DIAGNOSTIČNI TESTI
Naslednji primeri so namenjeni predstavitvi tipičnih izvedb, ki ponazarjajo nekatere od različnih metod, uporabljenih za izpolnjevanje specifikacij OBDII.
Pasivni test - nevsiljiv EVAP
V začetni fazi uporabe standarda, ko je bilo treba zaznati puščanje, enakovredno luknji s premerom 1 mm, je zadoščal pasivni test preverjanja tlaka v čistilni liniji in v rezervoarju. To so "nevsiljivi" sistemi EVAP.
Obstaja veliko različnih konfiguracij, odvisno od proizvajalca in/ali analiziranega modela. Vendar pa so nekatere osnovne funkcije naslednje (slika 2a):
- Sistem predvideva obstoj senzorja tlaka, ki preko tripotnega ventila lahko meri tlak v rezervoarju (položaj R) ali v kanistru, na izstopu v odzračevalni ventil (položaj [C]).
- UC krmili tripotni ventil za preverjanje tlakov v delovnih pogojih, tako da je mogoče predvideti pričakovane vrednosti tlaka.
Slika 2b prikazuje graf tlaka sistema brez puščanja. Test lahko traja do 15 ali 20 minut.
- Ko je senzor priključen na posodo (položaj [C]), mora biti tlak nižji od atmosferskega tlaka (faza C).
- Ko je senzor priključen na rezervoar (položaj [R]), mora biti tlak večji od atmosferskega (faza R).
Zato:
- Če je tlak višji ali nižji od atmosferskega tlaka: UC sklepa, da ni puščanja.
- Če tlak ostane enak atmosferskemu: UC zazna puščanje.
AKTIVNI TEST - VSILJIV EVAP
Za odkrivanje puščanja, ki je enakovredno luknji s premerom 0,5 mm, je treba izvesti intruzivni test puščanja (hermetično). To lahko storite na dva načina:
- Izolacija sistema od atmosfere, uporaba nadtlaka in preverjanje, kako se spreminja skozi čas.
- Izolacija sistema od atmosfere, uporaba vakuuma in preverjanje, kako se spreminja skozi čas.
NADTLAČNO TESNJENJE
Slika 3a prikazuje tipično konfiguracijo. Osnovnim komponentam so dodani:
- Zaporni ventil (običajno odprt): Ko je zaprt, izolira posodo od atmosfere.
- Diagnostična črpalka: sestavljena iz:
- Vakuumsko krmiljena membranska črpalka skozi cev A. Funkcija črpalke je vbrizgavanje zraka v čistilni krog skozi cev B, da se v njem ustvari nadtlak.
Ko je uporabljen vakuum, diafragma vbrizga zrak. Brez vakuuma se diafragma vrne v položaj mirovanja.
- Elektromagnetni ventil za pogon črpalke, ki nadzoruje vakuum, ki deluje na diafragmi.
- Senzor tlaka. To je mikrostikalo, pritrjeno na membrano. Pri nizkem tlaku se stikalo zapre. S preskusnim tlakom na tokokrogu se stikalo odpre.
- Sistem mora imeti razbremenilni ventil za omejevanje nadtlaka hlapov v rezervoarju in ustvarjanje vakuuma. Ta ventil je mogoče vgraditi v pokrov rezervoarja.
DELOVANJE SISTEMA
Med preskusom odzračevalni ventil in zaporni ventil ostaneta zaprta, kar izolira tokokrog od preostalega sistema.
- Ko začne postopek preverjanja, krmilna enota napaja zaporni ventil prek releja z 10-sekundnim časovnim intervalom in aktivira črpalko s pulznim signalom.
- Ko se stikalo odpre, kar pomeni, da je nadtlak v tokokrogu dosegel testno vrednost, krmilna enota deaktivira črpalko. Zaporni ventil ostane pod napetostjo.
- V tej situaciji in če ni puščanja, tlak ne sme pasti pod vrednost zapiranja stikala v 10 sekundah, potrebnih za preskus.
- V primeru puščanja tlak pade pod vrednost tlaka zapiranja stikala. V tem stanju se črpalka znova aktivira, da ustvari tlak v tokokrogu.
- Ko je testni tlak dosežen, se opisani postopek ponavlja, dokler ne poteče 10-sekundni časovnik.
Naslednji primer prikazuje tri delovne pogoje sistema:
Za sistem brez puščanja (graf 3b) ostaja tlak v območju med celotnim 10-sekundnim obdobjem preverjanja.
V puščajočem sistemu (graf 3c) je treba med obdobjem preverjanja večkrat aktivirati črpalko. Največje dovoljeno puščanje je zaznano, ko frekvenca ponavljanja procesa doseže določeno mejno vrednost (3d graf).
PREVERJANJE PARNEGA PRETOKA
Ker v trenutnih sistemih EVAP ni posebnega senzorja za spremljanje količine odplaknjenih hlapov, je uporabljena strategija ovrednotenje variacije kratkoročne prilagoditve (STFT) z odprtim in zaprtim odzračevalnim ventilom. Ta metoda omogoča tudi odkrivanje, ali so v posodi shranjeni hlapi.
