在工况条件下对燃油系统进行密封性、通气性和脱附试验，即实施在线监控，是贯彻与国际接轨的排放标准，执行环保生产一致性检查中不可缺少的项目。为防治机动车排放污染，坚决贯彻等效采用国际标准的国家排放标准，轿车制造厂必须定期接受低污染排放小汽车生产一致性检查，并顺应评定要求不断提高轿车环保指标。环保生产一致性是指汽车企业批量生产的产品应与型式核准定型时的性能一致；企业在生产过程中的每道工艺、每个环节及各个生产要素，都严格按照国家环保法规进行全过程的管理与控制。近年来，燃油系统的密封性试验（E7.2条）、通气性试验（E7.3条）和脱附试验（E7.4条）已被列入了环保生产一致性检查的要求。

燃油系统主要由油箱、油管、阀、发动机、碳罐等零部件、总成组成。在国家标准中，对密封性、通气性试验的规定如下：

密封性试验：在碳罐通大气的出口被封堵后，向油箱入口施加3.63kPa±0.10kPa的压力，压力稳定后断开气源，要求5min内压力降低不大于0.49kPa。

通气性试验：前半部分操作与密封性试验完全相同，但在压力源断开后，随即撤去碳罐封堵，此时燃油系统的压力应在0.5～2min内降到0.98kPa以下。

国家标准中关于脱附试验的表述不如密封性试验和通气性试验那样明确，具体可以归纳为：脱附试验可以用相当于流量为1 L/min时的压力降或直接测得的流量值作为评定指标，当试验结果达到标准要求时，设置在碳罐脱附口前的检测仪表的示值应大于1L/min。

按照国家标准的规定，以上测试必须在生产现场，即在工况条件下完成。因此，轿车制造厂相应的专用设备还应具备在线检测的特点，这也体现了标准中所阐明的生产一致性检查的宗旨。燃油系统的密封性和通气性测试

1、检测原理

对燃油系统进行的密封性、通气性测试，实质上是检测被测物的泄漏率Q1。Q1是单位时间内在一定测试压力下泄漏到标准大气中的气体的体积。常用的泄漏检测方法有压力式和流量式两类，都是依据因泄漏而引起测试压力的变化这一原理，利用测试压力的变化量△P间接求出泄漏率Q1。通过对测试过程作一些假设，如等温状态、被测物体容积没有变化等，就能近似地确定两者之间的关系，其表达式为：

Q1=△P ×Vs/Patm ×TmQ1：

标准大气压下的泄漏率

△P：压差，压力型泄漏检测仪的测得值

Vs：包括仪器、管路等部分在内的被测对象的容积

Patm：大气压（1Patm=1013mbar=105Pa=104mmH2O）

Tm：测量时间

2、检测设备和程序

密封性、通气性测试的专用设备主要有泄漏检测仪（简称检漏仪，如图1所示）、油箱和碳罐封堵头、气动组件、电控部分、打印设备、车辆识别扫描枪、行走机构（见图2）。为适应批量生产的特点（生产节拍一般可达到120s、90s甚至60s），采用了能对运动中的被测车辆进行在线检测的行走机构。它有两种常用形式，一种是整个检测设备的主体在悬挂导轨上滑移，油箱、碳罐的两个封堵头的气管连在主体上，不用时则挂在其一侧（见图2）；另一种是检测设备主体固定在总装线旁边，带气管的两个封堵头挂在悬挂导轨的滑体上，可随总装线上的被测车辆移动。以上两种情况下的导轨长度在9～12m之间。

由于不同车型的碳罐在车身所处的位置、通大气的管道走向、出口截面的形状等诸多方面千差万别，因此，堵头的结构也不同。堵头的结构分为内胀型和外包型两种。对那些出口尺寸较小、形状又不是正圆的碳罐，外包式封堵更易实现。为达到高效、可靠的检测目的，专业仪器厂商更多地对油箱和碳罐的堵头实施自动封堵，常用的方法有气缸挤压式和气囊密封式。前者是利用气缸位移所引起的弹性密封件的径向或轴向挤压变形来实现封堵；后者可直接通过环状气囊在充入压缩空气后的膨胀效应实现封堵。

3、燃油系统密封性、通气性评价指标的转换

企业在生产现场进行的在线检测与国家标准所表述的测试条件有很大不同，此时需要利用等效替代法予以转换，以确定工况条件下的评定指标。不同测试设备所采用的方法有所差别，但实验法具备较强的通用性。这种方法可以在生产现场直接利用整车，也可以在实验室里模拟工况实现。模拟工况时只需取燃油系统的主体部件油箱和碳罐即可，所组成的实验线路见图3。需要注意的是，当采用实验法时，涉及工况条件下的测试压力PT和在一个生产节拍内各个环节的时间分配等诸项参数，应根据被测车型特点、积累的经验事先予以设定。

先在碳罐出口处连接针形阀，再调节减压阀，使测试压力达到3.6kPa。然后启动国家标准状态下的泄漏测试程序，检漏仪开始给油箱充气。待其内部压力达到3.6kPa且稳定后，调整针形阀，以形成模拟漏点。最后使油箱内的压力在保压5min后下降0.49kPa，则此时由针形阀制造的模拟漏点可以认为是符合国标要求的临界漏点。然后按设定的参数启动工况条件下的密封性测试程序。此时，检漏仪显示的数值即相当于在线检测状态下的评定指标值。通过实验法来求取等效替代指标，在测试压力提高的情况下也能得到。

下面是某车型的检测实例。

某被测车型的燃油系统容积为65L，生产节拍为60s/辆，扣除封堵、卸下等辅助时间，设定密封性检测时间为42s，通气性检测时间为8s。检漏仪采用流量型，确定的测试压力PT为6kPa。在进行两种状态下评定指标的转换时，首先要将指标值的单位从压力降(kPa)变换成流量（L/h），经计算可以得到给定条件下的对应指标值。以密封性测试而言，其在国家标准下的评定指标为Q=3.82L/h。

在实施等效替代的实验方法时，按此设置模拟漏点，再测出相当于工况条件下的评定指标，见表1。由此，我们就可以把工况条件下燃油系统密封性的评定指标定位为90L/h。

最后，通过实测一批产品予以验证。此时取下图4中的针形阀，按常规封堵被测整车的碳罐出口和油箱口，然后启动工况条件下的检测程序，从向油箱口充气开始，直至显示出泄漏量数值，表2为连续5辆产品车的密封性实测结果。

从表2可以看出，由于实测结果均小于90 L/h，所以5辆产品车燃油系统的密封性符合标准。

工况条件下通气性评定指标值的方法和步骤与上法相似。

燃油系统的脱附试验

在燃油系统（见图4）中，碳罐起到了净化（燃）油蒸气、减少环境污染的作用。如蓝色箭头线所示，当油蒸气从油箱通过管道和保压（单向）阀进入碳罐时，罐中活性碳的吸附作用使其得到净化，期间单向阀开启，电磁阀关闭，这个过程称为碳罐的吸附过程。而当发动机正常工作时，如红色箭头线所示，管路中的电磁阀打开，单向阀关闭，发动机进气歧管内的负压，导致外部气流从碳罐大气口进入罐内，产生冲刷作用，将碳罐中的汽油分子扫到进气歧管中燃烧，恢复碳罐内活性碳的活力，这个过程称碳罐的脱附过程。按国家标准进行脱附试验，其目的就是为了确认轿车燃油系统工作的有效性。

1、检测原理

根据国家标准，研制出了图5所示专用检测装置，其核心是用于测出流量的层流管，它与碳罐的脱附口相接。流量是通过安装在层流管两端的压差传感器测出的。系统中的压力传感器能测出脱附口处的负压值，利用计算机可以建立流量与负压之间的对应关系。从温度传感器获得的信息则提供了对测得的流量值进行补偿的依据，以提高测试结果的准确性。层流管的另一端经贮气罐与一个二位三通电磁阀相连接，由此可生成两种脱附试验方式：与发动机相连的常规试验和与负压发生器相连的替代试验。

2、常规试验

下面是对一新款轿车进行燃油系统脱附常规试验的检测情况。把检测设备串接在发动机与碳罐之间（见图6），把工作方式设定在“常规试验”，此时其电磁阀处于与外接的发动机相通，而与自身的负压发生器断开的状态。为全面反映这款车型燃油系统的脱附试验水平，试验中设定7档不同的转速，分别测出对应的负压值和流量值。任意抽取3辆样车，其测试结果如表3所示。测试结果表明，该种车型燃油系统的脱附试验结果完全达到国家标准中相关规定的要求。

3、替代试验

实施替代方式时，检测设备直接与碳罐脱附口相连，不再与发动机连接。在电磁阀切换至“替代试验”后，设备所带有的负压发生器可模拟发动机运行时产生的负压，引起脱附作用。根据事先的设定，选择若干档“负压值”，分别测出对应的流量值，由此来找出替代试验环境下的脱附作用规律。同样对前面抽取的3辆样车进行测试，结果如表4所示。将表4与表3相比较，即可看出，采用常规方法和替代方法进行脱附试验所获得的测试结果之间具有可比性。在表3中，当发动机转速在1000～1500r/min时，所产生的负压值约为-3000～-4000Pa，由此引起的流量远远大于1L/min；而在表4中，由负压发生器产生的负压达到-500Pa时，流量也已经大于1L/min。

4、在线监控——脱附试验工艺的拟订

由于脱附常规试验方法在多个辅助环节占用时间，加上启动车辆达到某一档转速的耗时，使测试节拍无法与生产线保持一致，因此难以胜任在线检测这种工作模式。而替代方式由于辅助环节少，在完成检测设备与系统中碳罐脱附口的简单连接后，按事先设定的负压值，仪器就能快速进行替代形式的脱附试验，并显示、打印相应的流量值。替代程序在油箱尚未加注燃油的状态下也能进行。因此，完全可以把脱附测试与燃油系统密封性、通气性测试相结合，一前一后设置在装配生产线上。经实践验证，这样的安排是很合理有效的。

脱附试验工艺包含了装配过程中的在线检测和成品车的最终抽检两个部分。然后依据之前较系统测试后所掌握的信息，拟订了适合于生产环境下的试验工艺，即无论是在替代方式下还是在常规方式下，都只设定一项评定条件，以便于最快捷、最准确地作出判断（见表5）。