一輛行駛里程約12萬Km、搭載1.6 LDE型發(fā)動機的2011款雪佛蘭科魯茲轎車。該車發(fā)動機故障燈亮、且偶爾會自動熄火。
故障診斷:通過讀取故障碼和相關檢查發(fā)現該車故障是由炭罐電磁閥工作異常所致。故障車的炭罐電磁閥即使在拔掉插頭的情況下,也是導通的。燃油箱中的汽油經過炭罐和電磁閥到達發(fā)動機,使得混合氣過濃,從而引發(fā)故障。排除該車故障需要更換電磁閥和浸滿汽油的炭罐。
在檢修過程中,客戶還抱怨燃油表不準,但借助專用診斷儀沒有讀取到與燃油液位傳感器相關的故障碼。拆下燃油箱后,發(fā)現燃油箱和油泵變形嚴重。經過分析,燃油箱變形是由于炭罐電磁閥長期處于導通狀態(tài),無法起到控制燃油蒸汽量的作用,再加上炭罐的通風孔堵塞,導致油箱內存在比較大的真空度,從而引起燃油箱變形。
圖1為炭罐電磁閥控制燃油蒸汽的原理圖。正常情況下,燃油箱中的燃油蒸汽,會通過管路到達炭罐,炭罐中的活性炭會吸附并存儲燃油蒸汽中的碳氫。也就是說燃油蒸汽被活性炭吸附過濾后再排到大氣中,因此,理論上講,燃油中的有害物質碳日C不會排放到大氣中。由于炭罐中的活性炭吸附燃油蒸汽的能力是有限的,達到一定程度就會飽和,就無法繼續(xù)吸附燃油蒸汽,所以炭罐不可能無限制地吸附,需要定期清除炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽。這樣才能保證炭罐具有持續(xù)吸附作用。
炭罐中活性炭吸附的燃油蒸汽,是通過“吹洗”方式進行清理的。當炭罐電磁閥打開時(圖2),發(fā)動機的真空會到達炭罐,新鮮空氣會在真空的作用下,進入炭罐,將活性炭吸附的燃油蒸汽 “攜帶”到發(fā)動機進氣歧管,最終進入燃燒室燃燒掉。這就是炭罐的“吹洗”。通過這種方式,以確保炭罐中的活性炭具有持續(xù)吸附的能力。“吹洗”的強弱,是由ECM通過占空比PWM的方式來進行控制的。ECM控制炭罐電磁閥搭鐵的占空比,占空比越大,電磁閥開度越大,通風量越大,“吹洗”作用越強。何時進行“吹洗”,以及“吹洗”的程度,都是由ECM通過計算而來。
正常情況下,炭罐電磁閥工作時,由于燃油蒸汽參與燃燒,相當于增加了額外的燃油,混合氣會變濃。所以,炭罐電磁閥工作時,ECM會減小噴油嘴的噴油量。從數據上看,此時長期燃油調整值通常為“負值”。
如果炭罐的通氣口堵塞(圖3),會造成發(fā)動機的真空直接到達燃油箱,而油箱蓋的平衡閥無法及時補充足夠的大氣,燃油箱內將產生較大的負壓,輕則會造成異響,重則會造成燃油箱嚴重變形。與此同時,燃油泵也可能會因擠壓而損壞、燃油表指示異常(圖4),甚至發(fā)動機熄火等故障現象。