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碳罐的工作原理

时间:2025-06-11 09:51
作者:技术开发部
        碳罐作为燃油蒸发控制系统(EVAP)的核心部件,在减少燃油蒸发排放、提升燃油经济性方面发挥着重要作用,其工作原理涉及吸附、脱附等多个环节,与发动机工况紧密相关。
结构组成
        碳罐主要由活性炭颗粒、进气口、出气口、真空控制阀、清洗阀等部分构成。内部填充的活性炭具有极大的比表面积和丰富的孔隙结构,是吸附汽油蒸汽的关键材料。
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工作过程
吸附过程
        当车辆关闭发动机或处于怠速、低速等工况时,油箱内的汽油因环境温度及自身挥发性会产生蒸汽。这些蒸汽通过油箱管路进入碳罐,活性炭凭借其强大的吸附能力,将汽油蒸汽中的燃油分子吸附在孔隙表面,阻止其排放到大气中,避免燃油蒸汽直接逸散到空气中造成污染,同时储存燃油蒸汽,实现环保与节能的双重目标。
脱附过程
        当发动机处于正常运转且达到一定工况条件(如发动机转速、进气歧管真空度达到设定阈值)时,脱附过程开始。此时,进气歧管产生的真空度通过真空管路传递到碳罐的清洗阀,打开清洗阀。在真空吸力的作用下,碳罐内被活性炭吸附的汽油蒸汽与外界空气混合,形成油气混合气体,经碳罐出气口、真空管路进入进气歧管,最终进入发动机气缸参与燃烧。这一过程不仅将储存的燃油蒸汽合理利用,提高了燃油利用率,还进一步减少了排放。
协同控制
        整个碳罐的工作过程由车辆的电子控制单元(ECU)精确控制。ECU 根据发动机的转速、负荷、温度等运行参数,实时调节真空控制阀和清洗阀的开度与工作时机。例如,在冷启动阶段,发动机需要较浓的混合气,ECU 会控制清洗阀延迟开启,避免过早将碳罐内的燃油蒸汽引入进气歧管影响燃烧;而在发动机热机且处于中等负荷工况时,ECU 会适当增大清洗阀开度,加快碳罐内燃油蒸汽的脱附速度,确保燃油蒸汽能及时被发动机利用。