國(guó)Ⅵ車輛蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏故障分析與解決

靖銀剛 汪小文 朱亮 倪偉強(qiáng) 石波

（寧波遠(yuǎn)景汽車零部件有限公司）

隨著GB 18352.6—2016《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》[1-2]的實(shí)施，各大主機(jī)廠對(duì)新開發(fā)車輛進(jìn)行相應(yīng)的變更，確保達(dá)到國(guó)Ⅵ排放要求，但市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)Ⅵ車型存在共性問(wèn)題——燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏故障。文章針對(duì)該問(wèn)題對(duì)泄露故障的診斷條件、診斷方法進(jìn)行實(shí)車總結(jié)后，歸納出完整的故障診斷流程，提升了一次修復(fù)率。通過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證，該診斷流程切實(shí)有效，可供各車企參考。

1 問(wèn)題現(xiàn)狀

某國(guó)Ⅵ車型上市后，市場(chǎng)反饋車輛存在蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏故障，5 個(gè)月后故障出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，急需一套快速有效的解決方法。

通過(guò)大量的市場(chǎng)故障案例解析得出，主要涉及的原因有以下5 種。

1）炭罐總成：炭罐殼體上吊耳運(yùn)輸包裝無(wú)防護(hù)，運(yùn)輸過(guò)程中磕碰，吊耳處應(yīng)力集中導(dǎo)致殼體破裂，系統(tǒng)診斷后報(bào)泄漏故障。

2）金屬加油管總成：口杯處磕碰變形，導(dǎo)致密封出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)診斷后報(bào)泄漏故障。

3）燃油加注口蓋：泄壓閥內(nèi)小彈簧的彈力較小，導(dǎo)致密封不良，系統(tǒng)診斷后報(bào)泄漏故障。

4）炭罐電磁閥：炭罐電磁閥內(nèi)部卡滯，導(dǎo)致系統(tǒng)診斷后報(bào)泄漏故障。

5）ECU 軟件診斷策略不合理。

2 蒸發(fā)系統(tǒng)故障診斷機(jī)理

蒸發(fā)系統(tǒng)故障診斷機(jī)理是通過(guò)設(shè)定一定的診斷條件，并通過(guò)各個(gè)傳感器的信號(hào)采集及其它零部件的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)故障診斷。

一般發(fā)動(dòng)機(jī)處于常規(guī)運(yùn)行工況，此時(shí)炭罐電磁閥（CPV）是打開狀態(tài)，處于沖洗炭罐內(nèi)的油氣混合物的狀態(tài)。而滿足診斷條件后，燃油蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)入泄漏診斷工況，CPV 打開，通氣閥（CCV）關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò) CPV 抽吸作用，油箱壓力傳感器能夠測(cè)量到油箱內(nèi)的負(fù)壓，如果負(fù)壓為0 或者負(fù)壓達(dá)不到要求，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)出P045700 或P045500 故障碼；如果發(fā)動(dòng)機(jī)抽到足夠的負(fù)壓，CCV 和CPV 就會(huì)關(guān)閉，并開始檢測(cè)油箱內(nèi)壓力的升高速率，通過(guò)升高速率的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷是否有P044200 小泄漏故障。國(guó)Ⅵ車型燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏診斷示意圖，如圖1 所示。

圖1 國(guó)Ⅵ車型燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏診斷示意圖

進(jìn)入燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏診斷檢測(cè)工況需要滿足的條件為：1）停機(jī)時(shí)間大于3 h；2）啟動(dòng)環(huán)境溫度在0～40 ℃；3）運(yùn)行到水溫至 69.8～120 ℃；4）怠速診斷時(shí)間為（20+10）s；5）油箱液位在 85%（10～40 L）；6）炭罐經(jīng)過(guò)最大沖洗[3]。

3 故障診斷方法及改進(jìn)

3.1 診斷方法

3.1.1 診斷儀故障碼描述

通過(guò)診斷儀連接OBD 接口讀取故障碼，根據(jù)故障碼的定義來(lái)確認(rèn)產(chǎn)生故障的零部件，進(jìn)行更換并驗(yàn)證，表1 示出燃油蒸發(fā)系統(tǒng)故障碼描述及涉及零部件對(duì)照表[4]。

表1 燃油蒸發(fā)系統(tǒng)故障碼描述及涉及零部件對(duì)照表

3.1.2 燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏排查流程

針對(duì)國(guó)Ⅵ車型OBD 診斷的泄漏故障，對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)易的排查，服務(wù)站可參照進(jìn)行硬件的排查，以確認(rèn)是否有真實(shí)的泄漏存在。燃油系統(tǒng)組成示意圖，如圖2 所示。

圖2 國(guó)Ⅵ車型燃油系統(tǒng)組成示意圖

1）外觀檢查。檢查加油管膠管與油箱連接是否牢固，蝸桿卡箍是否緊固到位，緊固位置是否有漆標(biāo)，膠管端面是否有滲油跡象；檢查零部件外觀，查看炭罐、燃油箱、加油管、燃油尼龍管及其2 處塑料腔體、炭罐電磁閥，是否有表面磨損、裂紋、管路彎折等情況，重點(diǎn)檢查各個(gè)塑料件是否有開裂和滲油跡象。

2）密封性檢測(cè)。使用煙霧檢測(cè)儀器（臨時(shí)使用氣壓計(jì)）對(duì)燃油系統(tǒng)及各個(gè)零部件進(jìn)行檢測(cè)。將相應(yīng)接頭接入煙霧檢測(cè)儀器，設(shè)備調(diào)至測(cè)試擋，分步檢查密封性。如存在泄漏，則將設(shè)備調(diào)整到煙霧擋，查找泄漏點(diǎn)。整體檢測(cè)步驟，如圖3 所示：①檢查燃油系統(tǒng)密封性，此步炭罐上CVS 閥常開，若無(wú)泄漏，只需做第③步，若有泄漏，后續(xù)4 步均做，以排查是哪個(gè)件泄漏；②檢查炭罐密封性（1），此步單獨(dú)檢查炭罐密封性，此時(shí)CVS 閥常開，判斷炭罐殼體是否泄漏；③檢查炭罐密封性（2），此步將炭罐取下，接插件外接12 V 電源，關(guān)閉CVS 閥，測(cè)試密封性，判斷炭罐及CVS 閥是否泄漏；④檢查炭罐電磁閥帶管路密封性，此步可測(cè)炭罐電磁閥關(guān)閉時(shí)后通氣管路的密封性，判斷管路是否泄漏；⑤檢查燃油箱及加油管的密封性，此步可檢查燃油箱和加油管裝配后的氣密性，判斷此兩件是否泄漏。

圖3 國(guó)Ⅵ車型燃油系統(tǒng)檢測(cè)方法示意圖

3）診斷軟件更新。如果第①步檢查存在故障件，需做密封性確認(rèn)，故障鎖定后更換故障件，同時(shí)刷新軟件；如果第①步檢查無(wú)問(wèn)題，第③步檢查有泄漏，鎖定泄漏硬件后更換故障件，同時(shí)刷新軟件；如果第①步和第③步均無(wú)問(wèn)題，直接刷新軟件。

3.2 改進(jìn)方案

文章從硬件和軟件診斷策略兩方面對(duì)汽車燃油系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。硬件改進(jìn)包括4 個(gè)方面。

1）炭罐總成殼體開裂：在炭罐掛耳處增加軟墊保護(hù)，規(guī)避應(yīng)力集中在掛耳處的風(fēng)險(xiǎn)，并采用整托盤發(fā)運(yùn)避免碰撞；取消側(cè)面掛耳設(shè)變，避免應(yīng)力集中。

2）金屬加油管總成：對(duì)金屬加油管涂覆部位增加口杯護(hù)套；金屬加油管口杯采用氣泡袋保護(hù)，有效防止磕碰變形。

3）燃油加注口蓋總成：對(duì)泄壓閥小彈簧進(jìn)行優(yōu)化，增大彈力。

4）炭罐電磁閥：通過(guò)改變油脂的使用方法及使用量，防止油脂進(jìn)入炭罐電磁閥內(nèi)部，導(dǎo)致炭罐電磁閥粘連卡滯。

通過(guò)對(duì)以上硬件的相應(yīng)改進(jìn)，市場(chǎng)上未再發(fā)生以上硬件問(wèn)題導(dǎo)致的蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏故障，改進(jìn)效果好。

軟件診斷策略的改進(jìn)措施為將水溫從70 ℃提高到85 ℃進(jìn)行診斷，該診斷策略對(duì)炭罐電磁閥因油脂粘連導(dǎo)致的問(wèn)題有一定的效果。未更換炭罐電磁閥，僅通過(guò)更新軟件，市場(chǎng)上50%的車輛可以解決問(wèn)題，無(wú)法解決的可以更換為無(wú)油脂的炭罐電磁閥。

4 結(jié)論

通過(guò)市場(chǎng)案例的實(shí)車分析及診斷方法的驗(yàn)證得出：使用讀取故障碼—檢查零部件外觀—測(cè)漏儀檢測(cè)是否真實(shí)泄漏—確認(rèn)軟件版本，這樣一套診斷維修方法，對(duì)市場(chǎng)上車輛燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏故障的解決速度提升有明顯的幫助。有些4S 店或維修站認(rèn)為這套診斷方法比較繁瑣，但經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，該方法能更快地找到故障原因，避免因同一問(wèn)題約用戶多次進(jìn)店維修造成的客戶抱怨及對(duì)汽車品牌的負(fù)面影響。

國(guó)Ⅵ排放法規(guī)增加的燃油蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏診斷對(duì)燃油系統(tǒng)相關(guān)零部件質(zhì)量的要求更高，對(duì)主機(jī)廠的成本也產(chǎn)生了一定的影響。在滿足排放要求的前提下，開發(fā)時(shí)診斷策略對(duì)零部件的適用性需重點(diǎn)考慮。