CN115683499A - 汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法 - Google Patents
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Abstract
汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，测量燃油蒸气体积V1，确定检测取样起始点气压Pc和终止点气压Pz，以检测规定时间T内燃油蒸气规定状态绝对泄漏量Φ为限值，计算单位时间的平均绝对泄漏量δ，从Pc开始取样计时，得到Ti时间的计算绝对泄漏量Φi和燃油蒸气的计算气压Pi；设Te为快速判定开始时间，在Te至T时间区间，当任一时间Ti检测燃油蒸气气压Pji大于等于同一时刻的Pi，则快速判定泄漏合格结束检测，或者当Pji小于Pz，则快速判定泄漏不合格结束检测，当不能快速判定时则继续检测和判定，直至T时间才结束检测。
Description
技术领域
汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，是在较长规定时间内检测泄漏量过程中，以瞬时燃油蒸气气压来快速判定燃油蒸气泄漏是否合格，属于汽车环保检测技术领域。
背景技术
现有技术依据国标GB18285-2018《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)》附录E，采用固定气压差来快速判定燃油蒸气泄漏合格与否，然而燃油蒸气同一泄漏的技术状况，燃油蒸气体积越大气压损失越小，没有测量燃油蒸气的体积，难以准确快速判定燃油蒸气泄漏合格与否。规定时间内的绝对泄漏量可以准确反映燃油箱燃油蒸气泄漏的技术状况，在用车燃油箱燃油蒸气体积较大，需要较长的泄漏检测时间才能有一定范围的对应气压差，为了在较短时间判定很小或很大的泄漏，采用汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，在保证准确判定的基础上缩短检测时间，提高检测效率。
发明内容
汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，按照绝对泄漏量限值和测得的燃油箱燃油蒸气体积，根据燃油蒸气泄漏的特点，采用气压损失法，以同一时刻的检测气压Pji和计算气压Pi来快速判定燃油蒸气泄漏是否合格，在较短时间判定很小或很大泄漏量提前结束检测。
用已知容积的容器内较高气压气体对燃油箱燃油蒸气加压，达到一定气压后停止加压，测量加压前燃油箱燃油蒸气气压P1、温度t1，燃油箱燃油蒸气体积V1是未知数，V1等于燃油箱系统容积减去燃油体积，测量加压后燃油箱燃油蒸气的气压P2、温度t2，加压后压缩的燃油蒸气体积V2是V1的函数，P1×V1/(273+t1)＝P2×V2/(273+t2)，V2＝P1×V1×(273+t2)/[P2×(273+t1)]。测量加压前加压容器内的气体气压P3、温度t3，容器内的气体体积V3是已知值，测量加压后容器内的气体气压P4、温度t4、加压时间ΔS，加压后的变化体积为V4，可以设t3＝t4＝to，to是检测环境温度，加压过程容器内气体状态变化为等温变化，P3×V3＝P4×V4，V4＝P3×V3/P4，容器输出的气体体积ΔVr＝V4-V3为已知值。
按加压时间ΔS和检测规定时间T内燃油蒸气标准状态下绝对泄漏量限值Ф，估算加压时间内燃油箱泄漏量ΔVs，ΔVs＝ΔS×Ф/T，把ΔVs、P1、t1状态气体或者把ΔVs、P1、t2状态气体换算到P4、t4状态下体积ΔV4s，ΔV4s＝P1×ΔVs×(273+t4)/[P4×(273+t1)]是已知值。如果ΔS相对T很短，可设ΔVs＝ΔV4s＝0不计算。
充气加压燃油箱內燃油蒸气的气压升高为P2，体积压缩变小为V2，留出的体积ΔVc由容器加压输出的气体ΔVr-ΔV4s所充填，P4×(ΔVr-ΔV4s)/(273+t4)＝P2×ΔVc/(273+t2)，ΔVc＝P4×(ΔVr-ΔV4s)×(273+t2)/[P2×(273+t4)]是计算已知值，V2+ΔVc＝V1，式中只有一个未知数V1，其余都是已知值，可计算得到V1，或者在计算V1过程中可以简化，设定气体状态变化为环境温度下的等温变化。
已知V1后，把标准状态Ф换算成燃油蒸气检测状态下的绝对泄漏量Ф1，设定T的取样终止点气压Pz，按Ф×101.35/(273+23)＝Ф1×Pz/(273+t2)，Ф1＝Ф×101.35×(273+t2)/[Pz×(273+23)]，或者设Ф1＝Ф不换算，检测规定时间T的取样起始点气压为Pc，计算已知燃油蒸气体积V1对应的Pc，Pc×V1＝Pz×(V1+Ф1)，Pc＝Pz×(V1+Ф1)/V1，得到限值气压差ΔP＝Pc-Pz，Pc和ΔP是随V1的不同而变化。
从Pc开始取样计时，计算单位时间的平均绝对泄漏量δ＝Ф1/T，达到Ti时间的计算绝对泄漏量Фi＝δ×Ti＝Ti×Ф1/T，按等温状态变化计算，Pi×(V1+Фi)＝Pc×V1，Ti燃油蒸气的计算气压Pi＝Pc×V1/(V1+Фi)＝T×V1×Pc/(T×V1+Ti×Ф1)。当燃油箱泄漏技术状况一定时，随着检测时间增大燃油蒸气气压下降，燃油蒸气气压与检测环境大气压的压差减小，每一秒内的绝对泄漏量随着燃油蒸气气压的下降而减小。
设快速判定开始时间为Te，Te可以在0.03T～0.3T范围选择，为减小气压、体积测量等综合误差的影响，可以设补偿气压k，k可以在0～500Pa范围选择，在Te至T时间区间，当任一时间Ti检测燃油蒸气气压Pji大于等于同一时间的Pi，或者Pji大于等于同一时间的Pi+k，即表明从Pc至Ti的实际泄漏量小于等于计算绝对泄漏量Фi，也小于Ti对应的限值规定泄漏量，可快速判定泄漏合格结束检测，或者当Pji小于Pz可快速判定泄漏不合格结束检测，当不能快速判定时则继续检测，直至T时间才结束检测。可以设定合格和不合格的快速判定的开始时间Te不相同，可以单时间点满足条件来判定，也可以连续若干时间点都满足条件才判定。
汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，是以瞬时燃油蒸气气压来快速判定泄漏是否合格的方法，其特征在于：已知燃油蒸气体积V1、检测规定时间T、检测取样起始点气压Pc和终止点气压Pz，以T内燃油蒸气规定状态绝对泄漏量Ф为限值，把Ф换算成燃油蒸气检测状态的绝对泄漏量Ф1，或者设Ф1＝Ф不换算；从Pc开始取样计时，得到Ti时间燃油蒸气的计算气压Pi＝T×V1×Pc/(T×V1+Ti×Ф1)，设Te为快速判定开始时间，在Te至T时间区间，当任一时间Ti检测燃油蒸气气压Pji大于等于同一时刻的Pi，或者Pji大于等于同一时刻的Pi+k，k为补偿气压，则快速判定泄漏合格结束检测，或者当Pji小于Pz，则快速判定泄漏不合格结束检测，或者设合格和不合格快速判定的开始时间Te不相同，或者当连续若干时间点都满足条件才快速判定，当不能快速判定时则继续检测和判定，直至T时间才结束检测。
具体实施方式
以检测汽油乘用车燃油箱泄漏为例，来说明汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法的具体实施方式。检测环境大气压Po＝100.8kPa、温度to＝32.1℃，加压前的燃油箱燃油蒸气体积V1未知，温度t1＝35.7℃、气压P1＝101.4kPa，加压后的温度t2＝33.8℃、气压P2＝104.5kPa；加压容器的容积V3＝100L，加压前气压P3＝108.9kPa、温度t3＝32.2℃，加压后气压P4＝108.2kPa、温度t4＝32.2℃，加压时间ΔS＝16s；检测规定时间T＝120秒，以120秒内燃油蒸气在标准状态下(气压101.35kPa、温度23℃)的绝对泄漏量Ф＝0.2L作为限值，参照国标GB18285-2018附录E规定气压差限值的取样终止点时刻的气压来设定Pz＝103kPa，设泄漏合格和不合格的快速判定开始时间相同为Te＝20秒，Ti＝20秒，补偿气压k＝0，取1个时间点满足条件则快速判定。
1、计算V2与V1的关系式，V2＝P1×V1×(273+t2)/[P2×(273+t1)]＝101.4×V1×(273+33.8)/[104.5×(273+35.7)]＝0.9644V1。
2、计算加压容器输出的加压气体体积ΔVr＝V4-V3＝P3×V3/P4-V3＝108.9×100/108.2-100＝0.647L。
3、计算在加压时间内燃油箱燃油蒸气泄漏量ΔVs＝ΔS×Ф/T＝16×0.2/120＝0.0267，把ΔVs换算成加压容器输出终止点状态的泄漏量ΔV4s＝P1×ΔVs×(273+t4)/[P4×(273+t1)]＝101.4×0.0267×(273+32.2)/[108.2×(273+35.7)]＝0.0247；ΔVr-ΔV4s＝0.647-0.0247＝0.6223L。
4、把ΔVr-ΔV4s换算成燃油蒸气加压后状态下的燃油箱内的充填体积ΔVc＝P4×(ΔVr-ΔV4s)×(273+t2)/[(273+t4)×P2]＝108.2×0.6223×(273+33.8)/[(273+32.2)×104.5]＝0.6477L。
5、计算该汽车燃油箱燃油蒸气体积的V1＝V2+ΔVc＝0.9644V1+0.6477，V1＝18.194L。
6、快速判定泄漏
(1)把Ф换算成燃油蒸气检测状态下的绝对泄漏量Ф1，Ф1＝Ф×101.35×(273+t2)/[(273+23)×Pz]＝0.2×101.35×(273+33.8)/[(273+23)×103]＝0.204L。
(2)计算已知V1对应的规定时间起始点气压Pc＝Pz×(V1+Ф1)/V1＝103×(18.194+0.204)/18.194＝104.155kPa。
(3)检测汽车从Pc＝104.155kPa开始取样计时，达到Ti＝20秒时测得燃油蒸气Pji，得到同一时间的计算气压Pi＝T×V1×Pc/(T×V1+Ti×Ф1)＝120×18.194×104155/(120×18.194+20×0.204)＝103961Pa，当Pji≥103961Pa则判定泄漏合格结束检测；或者当Pje＜103000Pa则快速判定泄漏不合格结束检测；当不能快速判定时则继续检测和判定，直至T时间才结束检测。
汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，具有检测和判定准确性好、检测快捷的优点，可大大提高检测站对在用车的检测效率。
Claims (1)
1.汽车燃油蒸气泄漏快速判定检测方法，是以瞬时燃油蒸气气压来快速判定泄漏是否合格的方法，其特征在于：已知燃油蒸气体积V1、检测规定时间T、检测取样起始点气压Pc和终止点气压Pz，以T内燃油蒸气规定状态绝对泄漏量Φ为限值，把Φ换算成燃油蒸气检测状态的绝对泄漏量Φ1，或者设Φ1＝Φ不换算；从Pc开始取样计时，得到Ti时间燃油蒸气的计算气压Pi＝T×V1×Pc/(T×V1+Ti×Φ1)，设Te为快速判定开始时间，在Te至T时间区间，当任一时间Ti检测燃油蒸气气压Pji大于等于同一时刻的Pi，或者Pji大于等于同一时刻的Pi+k，k为补偿气压，则快速判定泄漏合格结束检测，或者当Pji小于Pz，则快速判定泄漏不合格结束检测，或者设合格和不合格快速判定的开始时间Te不相同，或者当连续若干时间点都满足条件才快速判定，当不能快速判定时则继续检测和判定，直至T时间才结束检测。
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