關于某車型燃油蒸發系統噠噠異響的分析

【摘要】試驗發現某國Ⅵ車型怠速車內偶發性噠噠異響，經排查主要原因是燃油蒸發系統的脫附管壓力脈動導致。本文主要介紹偶發性噠噠異響的排查過程，利用擴張腔消音器減弱壓力脈動，并通過隔振管夾阻隔管路到車身的關鍵點傳遞路徑的解決方案的制作過程和驗證過程。通過偶發性噠噠異響問題的排查和整改方案驗證，最終確認最優方案，實現問題的整改。

【關鍵詞】汽車；國Ⅵ；燃油蒸發系統；偶發性噠噠異響

中圖分類號：U464.113 " " " " " " 文獻標志碼：A " " " "文章編號：1003-8639（2023）

Analysis of the abnormal sound by the fuel evaporation emission control system of an automobile

JIANG Xi，WANG Song

（Anhui Jianghuai Automobile Group Co.，Ltd.，Hefei 230601 China）

【Abstract】Test reveals that an CHINA Ⅵ emission automobile appeals an accidental abnormal sound during idling，which turns out that the main reason is pressure fluctuation caused by the stripping tube of the fuel evaporation emission control system .This paper mainly introduces the troubleshooting process of accidental abnormal sound ，and the manufacturing process and validation process of the solution，which used the extended cavity silencer to reduce the pressure pulsation，and blocking the transmission path of the key point of the pipe by rubber pipe clamp. Through the diagnosis of the problem and the verification of the rectification scheme，we found the optimal scheme，and finally ，this problem was rectified.

【Keywords】Automobile；CHINA Ⅵ；fuel evaporation emission control system；accidental abnormal sound

作者簡介：江希（1991—），女，NVH設計工程師，研究方向為整車空調NVH性能；王松（1995—），男，底盤設計工程師，研究方向為燃油系統。

收稿日期：2022-10-17

1 "引言

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，保護大氣環境，改善生態，2016年11月頒布了《輕型汽車污染物排放限值及測量方法》（中國第6階段）（GBI8352.6—2016）[1]，即國Ⅵ排放法規。從國Ⅵ到國Ⅴ，汽車尾氣排放加嚴30%～50%，蒸發排放限值加嚴了65%，嚴格了車輛在停靠、行駛以及不同氣溫下的汽油蒸發排放控制的要求，增加了對加油過程的油氣控制[2]。如何做好國Ⅴ到國Ⅵ車型的技術提升是目前各大汽車廠面臨的緊要問題。

為滿足國Ⅵ排放法規，燃油蒸發系統增大了炭罐的脫附量，炭罐電磁閥在怠速工況下需長時間開啟，由此帶來的NVH問題迫在眉睫。本文以某國Ⅵ車型為例，闡述炭罐電磁閥“噠噠”異響的排查分析與整改實現全過程。

2 "蒸發物排放控制系統簡介

蒸發物排放控制系統將汽油蒸汽從油箱導入炭罐，以便在發動機不運行時存儲蒸汽[3]。發動機運行時，炭罐中的汽油蒸汽被吸入發動機進氣歧管中并進入氣缸燃燒。整個系統的結構如圖1所示，為方便描述，將系統中的管路分為a、b、c段[4]。油箱中的燃油蒸汽從a段管路進入炭罐存儲，發動機啟動后，c段管路與進氣歧管相通，存在進氣負壓，炭罐電磁閥打開后，b、c段管路連通，由于炭罐連通大氣，進氣負壓將炭罐中存儲的燃油蒸汽通過混合氣體的方式吸進進氣歧管，這個過程稱為脫附過程，也叫炭罐的沖洗過程[5]。

炭罐電磁閥是控制炭罐脫附過程開啟的閥門[6]。它通過PWM占空比來進行驅動，控制占空比的大小可控制炭罐電磁閥的開度，通過PWM的周期控制可以實現不同工況下的沖洗氣流要求。

2 "問題表現

某國Ⅵ車型怠速，車內出現偶發性的“噠噠”異響。經排查發現發動機啟動后，炭罐電磁閥開啟，“噠噠”異響出現，炭罐電磁閥關閉后，異響消失。由此判斷，該異響與炭罐電磁閥的工作相關。怠速不帶載荷工況，車內表現最明顯，其他狀態下異響容易被發動機噪聲、風噪等背景噪聲掩蓋。故針對該異響，主要在怠速不帶負載工況下進行排查和評價。

通過測試可知，怠速車內“噠噠”異響的頻率范圍較寬，200～2000Hz范圍內均有能量分布，如圖2所示。炭罐電磁閥閥體上振動時域數據（圖3）顯示異響間隔0.06s左右。

3 "形成原因分析

燃油蒸發控制系統如圖1所示，斷開b段管路，炭罐電磁閥開啟后，異響惡化。斷開c段管路，炭罐電磁閥開啟后，車內異響消失，此時b段管路中無負壓波動，炭罐電磁閥正常工作，說明異響與炭罐電磁閥閥體開閉的噪聲振動無關。推測異響的主要原因與管路壓力脈動有關。

測試b段脫附管振動，結果如圖4、5所示。脫附管振動時域特征與炭罐電磁閥時域特征相似，均為間隔0.06s左右的脈沖，頻域上為基頻16Hz的諧階次，階次能量主要分布在200～1800Hz頻率內。

4 "解決方案

為緩解炭罐電磁閥開啟后脫附管內壓力脈動，決定在脫附管上增加擴張腔消音器。根據脫附管測得的振動能量分布，確定消音器的主要消音頻段在200～1800Hz。通過擴張腔消音器的傳遞損失分析可得120ml的擴張腔消音器滿足消音頻段需求，如圖6所示。

脫附管路增加消音器（圖7）后，車內“噠噠”異響明顯改善。由于壓力脈動主要通過結構路徑傳遞至車內，消音器在脫附管上的安裝位置盡量靠近炭罐電磁閥，保證脫附管路經過消音器衰減后再與車體直接連接。脫附管路與車體安裝點應選在車體結構較強處，安裝點管夾實圖如圖8所示。前圍板相對下車體結構較弱，易將脫附管振動傳遞至車內，建議非必要情況下，不在前圍板上設安裝點，若必須有前圍安裝點，建議使用加強支架。此外，脫附管安裝管夾必須采用橡膠軟墊隔振。

5 "結果評價

整改后怠速不帶載荷工況車內噪聲頻譜如圖9所示，異響峰值基本消失，主觀評價炭罐電磁閥開啟后車內“噠噠”異響消失。

6 "結論

國Ⅵ車型出現的炭罐電磁閥脫附“噠噠”異響主要因為電磁閥開啟后，脫附管內的壓力脈動通過空氣路徑和結構路徑進入車內導致。脫附管上增加擴張腔緩沖減弱壓力脈動是解決該異響的主要手段，此外脫附管安裝點的位置和安裝管夾的隔振措施也是影響車內“噠噠”異響的重要因素。

參考文獻：

[1]左振龍，韓琦，馬宇航，等. 寒冷環境中炭罐電磁閥噪聲測試與控制[J]. 上海汽車，2015（3）：24-27，39.

[2]陳永，楊喜岷. 某國ⅥSUV車型炭罐電磁閥工作引起的車內噪聲分析與優化[J]. 工程與試驗，2020，60（2）：16-18，52.

[3]WI-NE23-429 炭罐控制匹配工作指導書[Z]. 2010.

[4]賀趙霞. 車輛炭罐電磁閥噪聲問題的解決[J]. 汽車實用技術，2020（5）：65-67

[5]林志雄. 炭罐電磁閥故障診斷分析[J]. 汽車世界，2020（3）：27，30.

[6]方茂功. 噪音來自炭罐排放電磁閥[J]. 汽車運用，2000（12）：44.

（編輯 "楊凱麟）