Вопрос

Влияние утечки паров топлива из бака на пробег

Есть ли какие-либо данные о том, сколько топлива может вытечь из топливного бака из-за утечки паров? Утечка паров может быть вызвана повреждением/отсутствием шлангов для отвода паров топлива, повреждением/отсутствием крышки топливного бака и так далее.



Я понимаю, что точное количество будет зависеть от ряда переменных, таких как температура и уровень воды в резервуаре. Ничего страшного, мне нужна оценка «порядка величины» или верхний предел.



Любые цифры будут полезны, будь то данные из надёжных источников, истории из жизни, сообщения на форумах и т. д.



Причина, по которой я задаю этот вопрос, заключается в том, что я обнаружил очень низкий пробег у автомобиля, который на шоссе расходует на 60 % больше топлива, чем указано в характеристиках, но в остальном у него очень хорошая мощность. Я жду новый обратный клапан системы улавливания паров топлива, так как старый был очень негерметичным. Мне интересно, насколько мог увеличиться расход топлива в худшем случае.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/2959/effect-of-loss-of-fuel-tank-vapours-on-mileage

10 Комментариев

  1. В данном конкретном случае замена обратного клапана системы улавливания паров топлива не оказала существенного влияния на экономию топлива. Похоже, что количество паров топлива очень мало и представляет интерес только с точки зрения выбросов. К сожалению, я так и не получил приблизительных результатов, к которым изначально стремился.



    Настоящей причиной ужасного расхода топлива было то, что двигатель «застревал» в режиме разомкнутого контура. Блок управления двигателем переходил в режим разомкнутого контура (повышая подачу топлива для защиты двигателя) при довольно высокой степени открытия дроссельной заслонки, но не выходил из этого режима, пока степень открытия дроссельной заслонки не становилась намного ниже. Оказалось, что большая часть моей езды по шоссе проходила в режиме разомкнутого контура между этими двумя точками. При подъёме в гору или обгоне я переходил в режим разомкнутого контура и оставался в нём до тех пор, пока не нужно было снизить скорость. У автомобиля были более крупные внедорожные шины, которые немного увеличивали передаточное число, а также повышали сопротивление воздуха, и довольно маленький двигатель.



    После установки индикатора богатой/бедной смеси для датчика кислорода я смог добиться заявленного расхода топлива, несмотря на то, что у меня внедорожные шины. Для этого нужно было просто не использовать режим разомкнутого контура.



    Автомобиль представлял собой австралийскую Daihatsu Feroza. В них использовалась система EFI на основе датчика массового расхода воздуха.


  1. Если у вас есть утечка воздуха в системе EVAP, то датчик MAP не сможет определить плотность воздуха, а датчик MAF не сможет правильно определить объем воздуха, поступающего в двигатель. Это приведет к ситуации с избыточным Или недостаточным объемом топлива в зависимости от величины утечки воздуха, рабочих оборотов двигателя и нагрузки. Конечным результатом будет разрушение каталитического преобразователя. Это не слишком много говорит о какой-либо пожарной опасности, которая может возникнуть сама по себе.


  1. Существует четыре основных типа выбросов паров топлива из топливной системы автомобиля:




    1. Суточное: испарение, вызванное нагреванием топливного бака солнечными лучами

    2. Текущие потери: тепло от двигателя и выхлопной системы приводит к испарению топлива

    3. Тепловой удар: после остановки двигателя тепло, исходящее от двигателя и выхлопной системы, приводит к испарению топлива

    4. Заправка: в топливном баке всегда присутствуют пары топлива. При заправке эти пары вытесняются жидким топливом (и, как правило, выбрасываются в атмосферу).



    Количество выбросов при испарении топлива зависит от давления паров топлива по методу Рейда (RVP). RVP — это показатель летучести топлива, или, проще говоря, того, насколько легко топливо испаряется. Летом вам нужно топливо с более низким показателем предельной температуры воспламенения, чтобы избежать потерь и, в частности, парового замка. Зимой вам нужно топливо с более высоким показателем предельной температуры воспламенения, чтобы топливо легче испарялось при попытке завести автомобиль. Вам нужно, чтобы топливо испарялось при попадании в камеру сгорания/цилиндр, чтобы оно сгорало.
    Интересно, что Агентство по охране окружающей среды США регулирует показатель предельной температуры воспламенения топлива, продаваемого в зависимости от времени года. Это происходит и в других странах, но я не нашёл других ссылок.



    Вы спрашиваете об «утечке паров», что означает, что первые три формы выбросов при испарении актуальны, но четвёртую мы, вероятно, можем исключить, поскольку, за исключением некоторых методов минимизации выбросов паров при заправке, эти пары всё равно намеренно выбрасываются в атмосферу в большинстве/всех автомобилях, так что это нельзя назвать «утечкой».

    Если вас интересуют выбросы при заправке Кристи Уэлш в 2008 году провела некоторые расчёты, чтобы оценить, сколько выбросов при заправке происходит в течение года у «среднестатистического американца», то её первоначальный ответ — «около 1/8 галлона». Затем она умножает это число на 10 (на случай, если вы решите, что это слишком мало), и получается чуть больше галлона, или около 3,8 литра в год.



    Ничто из этого не даёт ответа на вопрос о том, как оценить потери из-за утечки паров из топливной системы, и, боюсь, я не могу найти ничего, что давало бы ответ на этот вопрос. Существует документ Агентства по охране окружающей среды, в котором содержится много информации, необходимой для ответа на некоторые части вопроса, но, помимо того, что это очень объёмный документ, он касается только стационарных резервуаров для хранения жидкостей, поэтому в нём не учитывается дополнительное испарение, вызванное плесканием, а также не рассматриваются текущие потери или тепловая инерция.



    Я не думаю, что суточное испарение может привести к таким же потерям, как заправка. Оба процесса основаны на одном и том же принципе: солнце должно нагревать и расширять пар, чтобы он выходил из бака через шланги системы контроля выбросов. Если предположить, что Кристи Уэлш правильно оценила потери при заправке, то потери от суточного испарения должны быть достаточно незначительными, чтобы их можно было не учитывать, особенно при измерении экономии топлива.



    Две другие формы потерь — эксплуатационные потери и тепловые потери — оценить гораздо сложнее. Обычно они возникают в замкнутой системе, если только нет утечки. Боюсь, я не смогу предоставить никаких доказательств, кроме собственного опыта, но эти потери не настолько велики, чтобы их можно было измерить при оценке экономии топлива.






    Если поврежденный / неисправный выпускной клапан приводит к ощутимой разнице в экономии топлива, то для этого есть 2 более вероятные причины, чем выбросы при испарении




    1. (менее вероятный вариант) Электронный блок управления автомобиля обнаружил неисправность и перешёл в более безопасный режим, при котором топливо в баке немного переливается.

    2. (более вероятный вариант) Негерметичный клапан вызывает утечку в вашем воздухозаборнике, и ваш двигатель всасывает воздух, который не был измерен блоком управления (MAP / MAF / каким-либо другим измерителем расхода воздуха). ЭБУ заливает достаточно топлива для того количества воздуха, которое, по его мнению, находится в системе, этого топлива недостаточно, и это приводит к скудной работе двигателя. При наклоне двигатель детонирует (также называемый стуком / звоном / розовым). Это приводит в действие датчик детонации, который, в свою очередь, переводит ЭБУ в режим, при котором двигатель намеренно заправляется топливом с избытком, чтобы устранить детонацию.



    Результат тот же: ЭБУ намеренно переобогащает топливовоздушную смесь, чтобы избежать повреждений двигателя.

    Конечно, это всего лишь моё мнение, основанное на нескольких предоставленных фактах. Я уверен, что когда ваш механик заменит клапан системы улавливания паров топлива, он (или она) проведёт полную диагностику вашего автомобиля, и простая очистка от ошибок, скорее всего, решит проблему.






    (Я не эксперт ни в одной из этих областей, поэтому, пожалуйста, не стесняйтесь редактировать этот ответ и улучшать его)


  1. Если у вас слабый режим работы, температура выхлопных газов повысится. Если у вас богатая рабочая смесь, в КПП будет сгорать топливо. Оба условия в конечном итоге приведут к разрушению КПП. Любая утечка воздуха/вакуума через MAF приведет к обогащению топлива блоком управления. Неисправность датчика MAP не будет корректно сообщать о плотности воздуха, то есть о правильном содержании кислорода, и повлияет на топливную смесь в зависимости от того, насколько она вышла из строя. Как только кислородный датчик нагревается, автомобиль входит в замкнутый цикл и остаётся в нём примерно до 3500 оборотов в минуту. Это означает, что большую часть времени он находится в замкнутом цикле.
  1. Кстати, система управления расходом топлива на основе карты в значительной степени невосприимчива к утечкам вакуума - ЭБУ не может определить, попал ли воздух через дроссельную заслонку или через зияющее отверстие в коллекторе.
  1. Спасибо за подробный и хорошо проработанный ответ. Я пытался сформулировать вопрос так, чтобы он не был направлен на решение моей конкретной проблемы с топливом. Поэтому я не стал вдаваться в подробности, касающиеся автомобиля. Я просто хотел узнать, можно ли найти данные о максимальных потерях топлива на испарение для любого автомобиля. Наверное, мне не стоило включать в вопрос последний абзац...
  1. Я точно не измерял, но помню, как несколько лет назад у моего приятеля был ужасный расход топлива, и оказалось, что у него украли крышку топливного бака. Думаю, расход топлива у него сократился на 30%. У меня нет статистики, но разница была существенной.
  1. Кроме того, я предполагаю, что, когда вы сказали «... не сможет определить плотность воздуха...», вы имели в виду, что системы на основе абсолютного давления в коллекторе не смогут учесть дополнительное содержание топлива в заряде. В старых автомобилях с системой абсолютного давления в коллекторе система улавливания паров топлива была подключена к точке холостого хода в корпусе дроссельной заслонки, поэтому при переходе с холостого хода на нагрузку вы всасывали неучтенные пары топлива. Обогащение смеси не было проблемой в соответствии с нормами выбросов того времени. В более новых системах появились соленоиды и способы моделирования обогащения.
  1. Вывод о каталитическом нейтрализаторе - полная чушь. Вы полностью игнорируете тот факт, что двигатель почти все время будет работать в замкнутом контуре, а когда он не работает в замкнутом контуре, он работает намеренно интенсивно. Любая утечка вакуума в системе на базе MAF приведет к тому, что двигатель будет работать с меньшей нагрузкой, чем ожидалось, при разомкнутом контуре. Достаточно ли этого, чтобы повредить двигатель, зависит от размера утечки, но в World of Tanks она вряд ли будет большой — воздух скорее будет поступать через открытый дроссельный клапан.
  1. @kahbou Не волнуйтесь. Система StackExchange отлично справляется с такими общими вопросами, когда люди готовы потратить немного времени как на вопрос, так и на ответ. И вы на 100 % правы насчёт датчика абсолютного давления в коллекторе, мне не следовало об этом упоминать. Я также не упомянул третий вариант — принудительную индукцию, при которой воздух поступает в другом направлении, что немного по-другому сбивает с толку ЭБУ, но приводит к тому же результату.
Вы уже ответили на этот вопрос