[發明專利]蒸發燃料蒸氣排放控制系統

在審

• 申請號: 202110636999.9
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN113550842A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: L.H.希爾茨克;P.D.麥克雷;J.R.米勒;R.S.威廉斯
• 申請（專利權）人: 英格維蒂南卡羅來納有限責任公司
• 主分類號: F02M25/08
• 分類號: F02M25/08;B01D53/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜;張一舟

本申請涉及蒸發燃料蒸氣排放控制系統。一種蒸發排放控制罐系統包括具有在5vol%到50vol%的正丁烷的蒸氣濃度之間的大于35克正丁烷/L的25℃下的有效增加吸附能力的初始吸附劑體積，以及至少一個隨后的吸附劑體積，其具有在5vol%到50vol%的正丁烷的蒸氣濃度之間的小于35克正丁烷/L的25℃下的有效增加吸附能力、小于3g/dL的有效丁烷工作能力(BWC)和2克到6克之間的g總BWC。蒸發排放控制罐系統具有在40g/hr丁烷加載步驟之后施加的不大于210升的吹洗下不大于20mg的兩天日間呼吸損失(DBL)排放物。

技術領域

本公開在各種實施例中大體上涉及蒸發排放控制系統。更具體而言，本公開涉及蒸發燃料蒸氣排放控制系統。本申請是申請號為201380064567.9、申請日為2013年10月10日、名稱為“蒸發燃料蒸氣排放控制系統”的專利申請及申請號為201711042983.5、申請日為2013年10月10日、名稱為“蒸發燃料蒸氣排放控制系統”的專利申請的分案申請。

背景技術

來自機動車輛燃料系統的汽油燃料的蒸發是碳氫化合物空氣污染的主要潛在來源。此類排放物可由罐系統控制，該罐系統使用活性碳來吸附從燃料系統排出的燃料蒸氣。在發動機操作的某些模式下，吸附的燃料蒸氣通過以環境空氣吹洗罐系統以使燃料蒸氣從活性碳解除吸附來從活性碳定期除去。再生碳接著準備吸附附加的燃料蒸氣。

環境問題的增加繼續驅使來自機動車輛的碳氫化合物排放物的嚴格規定，甚至在車輛未運行時。當車輛在白天加熱(即，日間加熱)期間的溫暖環境中停放時，燃料箱中的溫度升高，導致燃料箱中的蒸氣壓力增大。通常，為了防止燃料蒸氣從車輛泄漏到大氣中，燃料箱通過導管排出至容納適合燃料吸附材料的罐，該適合燃料吸附材料可暫時地吸附燃料蒸氣。來自燃料箱的燃料蒸氣通過罐的燃料蒸氣入口進入罐中，并且擴散到吸附劑體積中，其中，其在通過罐的排出端口釋放至大氣之前吸附在暫時的儲存器中。一旦發動機啟動，則環境空氣通過罐的排出端口吸入罐系統中。吹洗空氣流過罐內的吸附劑體積，并且在通過燃料蒸氣吹洗導管進入內燃機中之前使吸附在吸附劑體積上的燃料蒸氣解除吸附。吹洗空氣并未使吸附在吸附劑體積上的全部燃料蒸氣解除吸附，導致了可排出至大氣的剩余碳氫化合物(尾氣(heel))。此外，該尾氣與氣相的局部平衡還容許了燃料蒸氣從燃料箱遷移穿過罐系統作為排放物。此類排放物典型地在車輛停放和經受幾天的時段內的日間溫度變化時發生，通常稱為日間呼吸損失。加利福尼亞低排放車輛規定使得合乎需要的是，來自罐系統的這些日間呼吸損失(DBL)排放物對于以2003型年開始的一定數量的車輛而言低于10mg(PZEV)，而對于以2004型年開始的較大數量的車輛而言低于50mg，典型地低于20mg(LEV-II)。現在，加利福尼亞低排放車輛規定(LEV-III)要求罐DBL排放物按排氣排放物測試程序(BETP)不超過20mg，如寫在2012年3月22日的針對2001及以后型號的機動車輛的加利福尼亞蒸發排放物標準和測試規程中的。

已經報告了若干途徑來減少日間呼吸損失(DBL)排放物。一種途徑在于顯著地增加吹洗氣體的體積來提高剩余碳氫化合物尾氣從吸附劑體積的解除吸附。然而，該途徑具有在吹洗步驟期間至發動機的燃料/空氣混合物的復雜管理的缺陷，并且趨于不利地影響尾管排放物。見美國專利第4,894,072號。

另一個途徑在于通過重新設計現有的罐的大小或通過安裝適合大小的輔助排出側罐來設計具有罐的排出側上的相對小截面面積的罐。該途徑通過增大吹洗空氣的強度來減少殘余碳氫化合物尾氣。此類途徑的一個缺陷在于相對小的截面面積將過多的流限制給予罐。見美國專利第5,957,114號。

用于提高吹洗效率的另一個途徑在于加熱吹洗空氣，或具有吸附的燃料蒸氣的吸附劑體積的一部分，或兩者。然而，該途徑增大了控制系統管理的復雜性，并且提出了一些安全問題。見美國專利第6,098,601號和第6,279,548號。

另一個途徑在于在排出至大氣之前發送燃料蒸氣穿過初始吸附劑體積，并且接著穿過至少一個隨后的吸附劑體積，其中初始吸附劑體積具有高于隨后的吸附劑體積的吸附能力。見美國專利第RE38,844號。