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比亚迪油箱内盖拆解图解

比亚迪常压油箱事件之--科普高压油箱和常压油箱。

据财联社最新消息,比亚迪在互动平台表示,比亚迪DM-i是基于电动车平台设计的双电机串并联架构,实现了发动机和车轮的解耦(脱开连接),在 EV模式下发动机可以灵活启动,燃油蒸汽可以进行自由脱附(抽走碳罐内油汽),加上多控制单元的协同策略,以及对碳罐特性的深入研究,比亚迪自主研发了常压油箱的燃油蒸汽排放控制技术,能符合蒸发排放法规标准。

该技术实现了PHEV在碳罐饱和前,即使车辆在EV模式下长时间使用,也会自动启动发动机,4分钟左右即可解决问题,既不增加油耗,也不增加噪音,还能完成燃油蒸汽脱附、车辆发电和发动机养护,既合情合理,又合规合法。

有意思的是,在长城举报比亚迪后,懂车帝官方曾对一台秦PLUS DM-I进行了拆解,确实发现用的只是常压油箱,也没发现运用了什么新技术。所以,孰是孰非,大家怎么看?

那我给大家简单科普一下高压油箱和常压油箱。


油箱是用来储存燃料的装置,材质基本上分为金属和塑料两种,由于塑料油箱的质量仅仅是金属油箱的一半,所以目前绝大数车型普遍采用塑料油箱,材质为高密度聚乙烯(HDPE),由于塑料的耐燃油渗透性比金属差,所以塑料油箱一般由多层壳体构成,成本其实不低的,所以千万不要看到塑料油箱就说是减配。


油箱内外部装有很多附件,内部有隔板、燃油滤芯、油泵等,外部装有各类管路、传感器和电磁阀。我们都知道,汽油极易挥发,为了防止不必要的浪费,工程师发明了碳罐,内部装有活性炭来吸附燃油蒸汽,发动机启动后 ,中大负荷的工况下,碳罐电磁阀接受到ECU的信号后会打开,此时燃油蒸汽会被吸如到进气歧管,从而参与燃烧。


以上为常压油箱的工作原理,那么高压油箱又是什么鬼?
首先高压油箱是相对于常压油箱而言的,两者承压范围不同,如果用饮料瓶比喻,常压油箱可以看作是咱们平时喝的矿泉水瓶,你用手很容易捏变形,高压油箱就是脉动饮料瓶,不借助工具很难捏变形,所以大家可以自行脑补一下。常压油箱一般可承压4-10kpa,高压油箱则可承受35kpa甚至更高的压力。
那么什么样的车需要搭载高压油箱?答案是插电式混动PHEV车型,因为PHEV车型的电池包比较大 ,纯电续航里程大多为100-200km之间,所以很适合日常通勤,内燃机用来备用跑长途,所以很多有充电条件的车主都会把PHEV车型当纯电车型来开,一箱油甚至半年都用不完,这样就造成了一个问题,发动机不启动,碳罐电磁阀不会打开,燃油蒸汽就不会参与燃烧被消耗掉,碳罐吸附饱和后,燃油蒸汽会从碳罐顶部的定量排放孔排出,从而污染大气,长城向相关部门举报的点就在这里。
为了解决PHEV车型这一问题,PHEV车型基本都装有承压能力很高的高压油箱,如果把它比作膀胱的话,你就当这个膀胱的憋尿能力极强,不用把燃油蒸汽排出去照样受得住,因此高压油箱在油箱与碳罐之间的管路上还设计了FTIV阀,即油箱隔离阀,避免燃油蒸汽进入碳罐,同时国六B排放要求油箱必须装有传感器监测单元,发现油箱压力即将超过限值,这个FTIV阀会通电打开,起到压力调节的作用。
再来说说比亚迪关于油箱的那个专利,首先这个专利还没有生效,现在有没有运用在量产车上还不得而知。比亚迪的回应声明中没有否认采用常压油箱,所以比亚迪秦Plus DM-i和宋Plus DM-i两款车采用常压油箱的事情是实锤的,但相关部门去实测,应该也不会出现排放超标的问题,原因就在于比亚迪的车辆监测到碳罐饱和后,哪怕在EV模式下,发动机仍然会强制启动,把这一部分的燃油蒸汽消耗掉。相当于比亚迪耍了个鸡贼,用一个特殊标定省去了高压油箱的成本,所以它的这个纯电模式是不纯粹的。
而对于长城而言,不是没有做这种标定的能力,只能说长城太实诚了,老老实实用高压油箱,拆解竞品发现竟然采用了常压油箱节省成本,压根没往特殊标定这方面想。

比亚迪DM-i的常压油箱,真有问题吗?一文全解读!

近两天,汽车圈最热的话题,莫过于长城汽车发布的一份举报比亚迪旗下产品,涉嫌整车蒸发污染物排放不达标的声明,比亚迪在之后也迅速做出了回应。

那么,今天我们从技术角度分析一下,看看比亚迪DM-i是否真的存在排放问题。

▌原理分析

我们知道,汽油的挥发性很强,汽车在行驶、加油或停车时,油箱内的燃油会很快挥发出来,导致油箱内部的压力被迫增加,当压力到达一定值时就会产生一定的危险。

于是,人们就想开始想法子来平衡压力,起初是将油箱盖做成了限压阀,当压力高过某一值时,限压阀就打开,把汽油蒸汽排到大气中;后来,人们出于节约燃料和保护环境的角度出发,采用了一种装置——碳罐。

碳罐内部由吸附性很强的活性炭填充,油箱中多余的燃油蒸汽不再排到大气中,而是由一根管子引入碳罐,由活性炭临时吸附燃油蒸汽。

当发动机下一次启动时,装在碳罐与进气歧管之间的电磁阀门打开,碳罐内的汽油蒸汽在进气管负压作用下,被由碳罐通气孔吸入的空气带入气缸参与燃烧,从而达到节约燃油和环保的目的,这一过程也被称作碳罐脱附。

其实,碳罐也是属于汽油蒸发控制系统(EVAP)的一部分,该系统是为了避免发动机停止运转后燃油蒸汽逸入大气而被引入的,从1995年起,我国规定所有新出厂的汽车必须具备这一系统。

以往,传统燃油车只要启动上路行驶,碳罐中所积蓄的燃油蒸汽会被及时引入发动机燃烧掉,不过随着混动车型的到来,发动机工况出现了多种形式,碳罐的“冲洗”脱附就不是那么及时了。

比如在EV模式下,发动机长时间不启动,仅以电能驱动车辆行驶,这时油箱里的汽油还在持续挥发,碳罐中的活性炭吸附量又是有限的,极端情况下发动机无法为碳罐提供充足的冲洗流量,无法完成脱附,从而造成击穿,这也是此次争议的核心逻辑。

解决这一问题的方法,可以用更密闭的碳罐系统,比如高压油箱。

高压油箱的工作原理是,油箱和碳罐通气口之间有“FITV阀”,碳罐高负载时,FITV阀会自动关闭碳罐与油箱之间的管路,切断汽油蒸汽进入碳罐的路径。这时汽油蒸汽就会被锁定在油箱里,避免碳罐过载导致汽油蒸汽直接进入大气中,污染空气、浪费燃油。相应的,成本也会增加一部分。

▌证据上的“瑕疵”、比亚迪相关发明专利

对于比亚迪声明中阐述的国标要求“完成3000公里磨合后测试,而对方送检的车辆行驶里程仅为450-670公里”,有些网友比较在意,认为就算新车行驶里程到了3000公里,测试结果区别也不大。

这里就存在两个问题——

其一,一般常识来讲,一辆新车的污染物排放是最高的,车辆越新,污染物排放浓度越高,之后逐年衰减,其中有来自内饰座椅的、有来自油漆的、有来自车身塑料件等等。国标要求3000公里的测试条件,而此次却用了450-670公里行驶里程的车辆去测试,是不是多少有点不科学呢?至少也是不严谨。

而且比亚迪一直强调要符合国家标准,其中的门道也并不复杂,如果不限制条件的一致性,想要超标或者不超标实在太简单了。比如找一辆过了3000公里磨合期的车但硬是几个月不开,每天暴晒、摇晃促使汽油挥发,又比如这次是送检,不是抽检,对车辆材料是否有替换很难说得清等等。

想要刻意制造出污染排放不合格的条件,并不太难,当然我们这里不是说一定就这么做了,可事实是无法排除这种可能性。因此符合国标要求的各方面条件,对各方才算都是公平的。

其二,这次委托中汽中心所测到的污染蒸发物,都是来自车上的常压油箱吗?答案是不好说,因为测试对象是整车。

有人忽视了一个关键信息——举报声明中的“涉嫌整车污染蒸发物排放不达标”,请看,污染蒸发物的来源是整车,因此是比较难界定全部都来自新车油箱的。

再将目光投向高压油箱,是不是只有高压油箱这一种路径呢?其实也未必,常压油箱也未尝不能胜任。

按照生态环境部发布的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》的要求,并没有强制必须使用高压油箱,而是明确要求在整个试验过程中,汽车油箱压力应设定为不高于2.5kpa,这也是常压油箱的范围。所以比亚迪使用常压油箱还是高压油箱,并不违反标准,重要的是在国标要求的检测条件下,看是否都达标。

试想一下,如果在碳罐“饱和”之前,即使车辆在EV模式下行驶,控制车辆的管理系统也强制启动发动机,对碳罐中吸附的燃油蒸汽进行燃烧,是不是也能解决这一问题呢?

有分析人士认为,比亚迪有20多年的插电式混动技术,对插电式混动技术的各个系统都进行了深入研究,自主开发能力在行业内部算是比较强的。关于PHEV油箱这部分,比亚迪有常压油箱,也有高压油箱的技术解决方案,都符合蒸发排放法规标准。

其进一步表示,比亚迪对EV行驶里程、时间与碳罐特性的研究其实要更深入一些,也开发出了常压油箱的油气排放控制技术,实现了PHEV在碳罐饱和前,即使EV行驶下也会通过短时启动发动机,完成汽油蒸汽自由脱附。

就在这一事件发酵之际,有网友又翻出了比亚迪2020年申请的一项有关油箱碳罐脱附的发明专利《用于混合动力车辆的控制方法、控制装置及混合动力车辆》。

这项专利中明确载明,车辆处于电动模式时,根据预先建立的碳罐吸附模型确定碳罐吸附量,以及在所述碳罐吸附量大于预设值的情况下,将所述电动模式切换为混合动力模式以进行碳罐脱附。

在这项发明专利的帮助下,车辆能够在不增加零部件等硬件成本的情况下,未启动发动机时也能够预估碳罐吸附量,并且在碳罐趋于饱和之前,自动将车辆的运行模式切换为混合动力模式,以及时脱附碳罐,有效避免了由于碳罐过载,导致的燃油蒸汽泄漏等情况的发生,保证碳罐能够长期处于有效工作状态。

从这项发明专利来看,比亚迪DM-i车型上常压油箱的环保性有了双向印证,明显是有备而来。

我们回看比亚迪的成长之路来看,技术一直扮演着绝对的主力角色,比亚迪的技术鱼池里大货很多,像是云辇车身控制系统、刀片电池、DM-i/p超混技术、e平台3.0、IGBT4.0芯片、CTB、Sic、iTAC等等,都是代表着电动车行业的一线水准,很难想象比亚迪会在这个小水沟里会翻船。

写在最后:

不管是比亚迪还是长城汽车,都是中国汽车品牌的一线代表,是中国汽车在电动化领域的先行者,也是实际受益者。从这次风波看,比亚迪这两款车型确实使用了常压油箱,但此常压油箱非彼常压油箱,比亚迪的上述发明专利或许能说明一些问题,混动车型就一定不能用常压油箱吗?我们让子弹飞一会,静待水落石出。

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