汽油机燃油系统设计

1 汽油机燃油系统概述

1.1 引言

汽车产业快速发展加剧了能源与环境之间的矛盾。汽车排放所引起的空气污染问题，已成为当今城市空气污染的重要组成部分。随着国家对环境保护的要求日益严格，对汽车排放要求也逐步提高。2016 年，中国环保部正式发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》标准。该标准对整车蒸发排放提出了更高的要求。同时，增加了加油污染物排放限值的要求。

燃油系统作为整车的一个非常重要的子系统，对整车排放贡献较大。汽油发动机相对柴油发动机具有成本低、重量轻、外形小、噪声小等优势，目前除了在乘用车领域广泛应用之外，在商用车中的轻型客车中也有应用。

1.2 燃油系统的组成、作用

燃油系统可分为燃油供给系统和燃油蒸发排放系统。燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵、汽油滤清器、进回油管、加油口盖等组成；燃油蒸发系统主要由炭罐、炭罐电磁阀、相应的蒸气管路等组成。燃油供给系统的作用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气，供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功，满足发动机产生最大功率和扭矩的要求。同时满足油耗、噪音、排放等各方面要求。另外，燃油系统还需要储存一定数量的汽油，以保证汽车具有相当远的续驶里程。

燃油供给系统各零部件作用如下：

燃油箱——储存燃油。

电动燃油泵——将燃油从燃油箱中泵入燃油管路，并使

燃油保持一定的压力，经燃油滤清器输送到燃油喷射器。

燃油滤清器——滤除燃油中的有害颗粒和水份，防止燃油系统零件堵塞（特别是喷油嘴）。

进回油管——输送燃油。

加油口盖——保证燃油箱的密封，调节燃油箱内外压力平衡。

燃油蒸发排放系统的作用是对燃油系统的蒸发污染物进行控制以达到环保要求，使其满足国家标准对蒸发污染物、加油污染物的排放限值要求。

燃油蒸发系统各零部件作用如下：

炭罐——将油箱内产生的HC蒸汽吸附到其内部的活性炭中，在适当的时机将吸附的HC脱附，脱附出来的 HC 进入发动机参与燃烧。

炭罐电磁阀— 根据 ECU 提供的信号控制存储在炭罐中的燃油蒸汽的清洗速率，将炭罐中的燃油蒸汽送入到发动机中进行燃烧。

蒸发管路——输送燃油蒸汽。同时，燃油供给系统及蒸发系统需满足整车蒸发污染物、加油污染物（国六）排放限值要求。

GB18352.5-2013 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第五阶段）中规定Ⅳ型试验的限值为 2g/test[2]；

GB18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）中规定Ⅳ型试验的排放限值。

1.3燃油系统关键零部件设计

1.3.1 燃油箱

（1）额定容积满足续驶里程的要求：燃油箱的额定容积需满足续驶里程的要求，通常需满足 300km~600km，推荐轻型客车中校车续驶里程满足 400km，公交车满足 300km，公路车满足 600km。

（2）满足标准强制检验的要求：《GB18296 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法》规定了以汽油、柴油为燃料的汽车燃油箱的安全性能要求和试验方法，金属燃油箱和塑料燃油箱试验项目分别如表 2 所示。

（3）燃油加注口应能满足燃油加注速率要求，最大设计加油速率为 60L/min。

（4）燃油箱上油泵安装法兰接口尺寸控制，一是径向尺寸，主要控制燃油箱法兰开口尺寸，与燃油泵的配合，此配合影响密封性及安装性；二是高度尺寸，需要给燃油泵设计合理的压缩量，保证燃油泵的使用寿命及工作可靠性。

（5）翻车阀：翻车阀的安装位置、数量需满足车辆燃油箱额定容积时在上下坡、侧倾等各种工况下，翻车阀不被燃油淹没，保证燃油箱的正常呼吸。

（6）燃油箱总成与周边零件间隙要求如表 3 所示，燃油箱与排气系统应保持合理的间隙，保证燃油箱表面温度在许可范围之内。燃油箱与排气管静态间隙小于 100mm 时，通常在排气管与燃油箱之间应加装隔热装置，同时结合实车温度测量验证油箱表面温度是否在许可温度内。燃油箱周围不应有凸出的尖角，如空间受限，要求燃油箱与尖角间隙大于15mm；其他非燃油系统零件不宜固定在燃油箱上，如必须固定时，应尽量使用软连接，避免这些零件失效影响燃油箱的安全。

（7）燃油箱需满足整车分配的蒸发排放限值要求。

1.3.2 电动燃油泵总成

（1）额定流量、额定压力：燃油泵的额定压力、额定流量应能满足整车极限工况下的供油量要求。

（2）额定电压、额定电流：燃油泵工作的额定电压需与整车供电电压相匹配。

（3）油位传感器浮子高度与阻值的关系。

以一款 60L 燃油箱的油位传感器匹配为例，其油位高度与阻值关系如表 4 所示。

（4）燃油泵与油箱的连接方式、接口尺寸：目前常用的燃油泵与油箱的连接方式如金属油箱压盘式、塑料油箱旋盖式是国五常用的安装方式，如图 4、图 5 所示；CAMLOCK式是目前国六常用的安装方式，如图 6 所示。

噪声要求：燃油泵总成噪声需满足《GB/T25984.1- 2010 汽车电动燃油泵》的要求，小于70dB。

（6）储油桶容积满足发动机正常情况下运行不小于 5min。

（7）低油位吸油性能能保证汲取到液面10mm高度的油量。

（8）燃油泵拆装要求：燃油泵安装位置应设置油泵检查窗，以便在不拆卸燃油箱的情况下对燃油泵进行维护；燃油泵上油管接头到地板或油泵检查窗盖的垂直距离大于 10mm，地板设置燃油泵检查窗时，燃油泵边缘距离检查窗口边缘水平距离不小于10mm。

1.3.3 炭罐

（1）活性炭型号：常用的颗粒炭的型号有 WV-A1100、WV-A1500、WV-A1700、WV-C1100；常用的柱状炭的型号有BAX1100、BAX1500、BAX1700、BCX1100。

（2）有无 ORVR 及 OBD 要求：若是国五及以下排放水平的车辆，则无 ORVR 要求，炭罐设计时只需考虑呼吸损失；若是国六及以上排放水平的车辆，则有 ORVR 要求，炭罐设计时不仅要考虑呼吸损失，还要考虑加油排放及 OBD 零件安装需求。

（3）炭罐容积：炭罐容积的计算没有精确的计算公式，一般都是采用估算法，主要与油箱容积、油气产生速率、活性炭种类、是 ORVR 炭罐还是 DBL 炭罐等有关。在设计带有车载加油排放控制的炭罐时可按下式计算：

炭罐容积＝油箱额定容积×油箱中汽油蒸气发生率 （1.6g/L）÷炭罐中活性炭的工作能力；

炭罐容积=油箱额定容积×油箱中汽油蒸气发生率 （1.6g/L）÷炭罐中活性炭的工作能力×0.5；

上述公式是设计过程中的经验参考，非精确计算公式。

管口尺寸：典型的管口尺寸如表 5所示

（5）炭罐流动阻力：炭罐流动阻力需要较小，防止在加油时较早的切断加油枪；典型的油箱端流动阻力值为1.0kPa@60L/min。

（6）装配方式：螺栓安装、螺栓+卡位安装、卡位安装等多种。

（7）炭罐安装位置：炭罐周围环境温度最佳是−18℃至52℃，最高不得超过 95℃。炭罐安装位置高于油箱排气口300mm～500mm，防止在车身倾斜等情况下油箱中的燃油进入炭罐。

（8）耐久性要求：体积压缩设计，要考虑防止炭罐由于温度、湿度等因素引起的松动；炭罐壳体材料选择得当，一是能够抵抗石子的冲击，二是能够抵御汽油和乙醇燃料的侵蚀。

（9）标准法规要求：HJ/T390-2007 环境保护产品技术要求汽油车燃油蒸发污染物控制系统（装置）；GB18352.5-2013 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第五阶段）；

GB18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）。

1.3.4 燃油滤清器

燃油滤清器关键机械性能有：气密性、耐破强度、压力交变性、温度交变性、耐振性、耐腐蚀性。燃油滤清器关键过滤性能有：原始清洁度、原始阻力、过滤效率、容尘量、额定流量、耐燃油性。对于燃油滤清器的安装位置，一般推荐安装在发动机舱内或者汽车底盘下靠近油箱的位置，或者安装在油箱内集成在燃油泵上，具体安装位置根据燃油系统的整体设计而定，无论怎样选择燃油滤清器的安装位置，都应确保燃油滤清器不会由于滤清器本身的窜动和周围零部件的相对运动以及整车碰撞等原因引起燃油泄漏。燃油滤清器安装在油箱外时其布置可参考以下原则：

（1）燃油滤清器应尽量远离排气系统，与排气管分别位于车辆的两侧。

（2）燃油滤清器布置在底盘时，应靠近燃油箱，不应布置在大梁底面。

（3）燃油滤清器布置在发动机舱时，不应位于蓄电池的前后位置，与蓄电池及起动机正极间隙应大200mm。

（4）燃油滤清器轴线与水平面夹角不超过 20°，优先水平布置。

（5）应有足够的燃油滤清器更换及检查操作空间，更换滤清器时燃油不应滴落到排气系统及电器元件上。除其两端连接的油管及支架外，燃油滤清器与周围零件间隙推荐大于80mm。

1.3.5 供油管路

供油管路一般有金属管、橡胶管和尼龙管。金属管的主要材料是 08F，有单层管和双层管；根据不同的使用环境选用不同的表面镀层，如镀锌涂层、PVF 涂层等；金属管两端一般为双鼓结构，如图 7 所示，用于和橡胶管相连；金属管的防渗透性能极好，强度高，成本低，适宜的工作温度范围宽，但是金属管的韧性相对橡胶管差。

橡胶管的主要材料有 FKM/ECO/AR/ECO、NBR+PVC、NBR/ CSM、NBR/THV/NBR/AR/CSM、FKM/THV/NBR/AR/CSM、FKM/ THV/ECO/AR/ECO 等；通常胶管的内层选用耐燃油性能好的氟橡胶、丁腈橡胶等，外胶层选用耐热、耐臭氧较好的氯醚橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等，在保证使用性能的同时又能降低零件成本，具有耐油、耐热、韧性好等优良性能。根据管路工作压力的大小，确定是否选用增强层，芳纶纤维增强层或者人造纤维增强层。一般管路的爆破压力应该大于 8倍的系统工作压力。橡胶管的分层结构如图 8 所示。

尼龙管的主要材料是 PA、PA11、PA12 等，有多层管和 单层管之分，目前单层管已经基本不用于汽油车燃油管路了，多层管最常用的就是 PA12+EVOH+PA12，尼龙管端头可以装配快插接头及各种过渡接头，用于和其他管路连接。尼龙管具有重量轻、管路内壁光滑、杂质少等优点，但成型相对比较困难。

供油管路与周边零件间隙要求如表 6 所示。

1.3.6 燃油箱盖

燃油箱盖的主要参数有扭紧力矩、正负压开启压力及流量要求、密封圈材料及硬度要求、螺纹外径及螺距尺寸、与加油口的螺纹内径和螺距的匹配、单向阀/双向阀的工作耐久性、总成密封性能等。燃油箱盖总成的泄漏与流量特性如表 7所示[5]

2 汽油机燃油系统工作原理

2.1 汽油机概述

汽油机所用的燃料是汽油，在进入气缸之前，汽油和空气已形成可燃混合气。可燃混合气进入气缸内被压缩，在接近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功。可见汽油机进入气缸的是可燃混合气，压缩的也是可燃混合气，燃烧作功后将废气排出。因此汽油供给系的任务是根据发动机的不同情况的要求，配制出一定数量和浓度的可燃混合气，供入气缸，最后还要把燃烧后的废气排出气缸。　　

汽油发动机的可燃混合气形成时间很短，从进气过程开始算起到压缩过程结束为止，总共也只有0.01～0.02s的时间。要在这样短的时间内形成均匀的可燃混合气，关键在于汽油的雾化和蒸发。所谓雾化就是将汽油分散成细小的油滴或油雾。良好的雾化可以大大增加汽油的蒸发表面积，从而提高汽油的蒸发速度。另外，混合气中汽油与空气的比例应符合发动机运转工况的需要。因此，混合气形成过程就是汽油雾化、蒸发以及与空气配比和混合的过程。

汽油机的正常燃烧过程分为着火延迟期、急燃期和补燃期3个阶段。（1）着火延迟期--从火花塞跳火开始到形成火焰中心为止这段时间，称为着火延迟期。（2）急燃期--从火焰中心形成到气缸内出现最高压力为止这段时间称为急燃期。（3）补燃期--从最高燃烧压力点开始到燃料基本上燃烧完全为止称为补燃期。

2.2 燃油系统的功用及组成 　　

燃油系统可分为燃油供给系统和燃油蒸发排放系统。燃油供给系统主要由燃油箱、电动燃油泵、汽油滤清器、进回油管、加油口盖等组成；燃油蒸发排放系统主要由炭罐、炭罐电磁阀、相应的蒸气管路等组成。

2.2.1 燃油供给系统

燃油供给系统的作用是根据发动机运转工况的需要，向发动机供给一定数量的、清洁的、雾化良好的汽油，以便与一定数量的空气混合形成可燃混合气，供入气缸，使之在临近压缩终了时点火燃烧而膨胀作功，满足发动机产生最大功率和扭矩的要求。同时满足油耗、噪音、排放等各方面要求。

电动汽油泵 电喷发动机的汽油泵是由电机驱动的，所以也称为电动汽油泵，是一个电机和油泵的集成体，安装在油箱内，常见的电动汽油泵有两种类型，即滚柱式电动汽油泵和叶片式电动汽油泵。

2）燃油分配管 燃油分配管，也被称作分配油管或共轨，其功用是将汽油均匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。

3） 喷油器 喷油器的功用是按照电控单元的指令将一定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器的通电、断电由电控单元控制。电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出控制电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。电脉冲从升起到回落所持续的时间称为脉冲宽度。若电控单元输出的脉冲宽度短，则喷油持续时间短，喷油量少；若电控单元输出的脉冲宽度长，则喷油持续时间长，喷油量多。一般喷油器针阀升程约为0.1mm，而喷油持续时间在2～10ms范围内。

4）油压调节器 油压调节器的功用是使燃油供给系统的压力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。因为喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。在相同的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越多，反之亦然。所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的精确控制。

5）油压脉动缓冲器 当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调节器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。燃油压力脉动太大使油压调节器的工作失常。油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声，并能在发动机停机后保持油路中有一定的压力，以利于发动机重新起动。

冷起动喷嘴及热时间开关 冷起动喷嘴的功用是当发动机低温起动时，向进气管喷入一定数量附加的汽油，以加浓混合气。冷起动喷嘴也是一个电磁阀，故又称冷起动阀。冷起动喷嘴的开启和持续喷油的时间取决于发动机的温度，并由热时间开关控制。冷起动喷嘴安装在进气管上，热时间开关装在机体上并与冷却液接触。

7)电子控制汽油喷射系统

电控燃油喷射系统的控制内容及功能 :

喷油量控制 ECU将发动机转速和负荷信号作为主控信号，确定基本喷油量（喷油电磁阀开启的时间长短），并根据其它有关输入信号加以修正，最后确定总喷油量。

喷油定时控制 ECU根据曲轴相位传感器的信号和两缸的发火顺序，将喷油时间控制在一个最佳时刻。

减速断油及限速断油控制 当驾驶员快速松开油门时，ECU将会切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以降低减速时的废气排放和油耗。发动机加速时，发动机转速超过安全转速，ECU将会在临界转速切断燃油喷射控制电路，停止喷油，以防止发动机超速运转损坏发动机.

4、燃油泵控制 当点火开关打开后，ECU将控制汽油泵工作2-3秒，以建立必须的油压。此时若不起发动机，ECU将切断汽油泵控制电路，汽油泵停止工作。在发动机起动过程和运转过程中，ECU控制汽油泵保持正常运转。

2.2.2 燃油蒸发排放系统

燃油蒸发控制系统的作用是防止汽车油箱内蒸发的汽油蒸气排入大气，它由蒸气回收罐亦称活性炭罐控制电磁阀、蒸气分离阀及相应的蒸气管道和真空软管等组成，蒸气分离阀安装在油箱顶部，油箱内的汽油蒸气从该阀出口经管道进入蒸气回收罐。该阀的作用是防止汽车翻倾时油箱内的燃油从蒸气管道中漏出。蒸气回收罐内充满了活性炭颗粒，故又称为活性炭罐。活性炭可以吸附汽油蒸气中的汽油分子。当油箱内的汽油蒸气经蒸气管道进入蒸气回收罐时，蒸气中的汽油分子被活性炭吸附 。

蒸气回收罐上方的另一个出口经真空软管与发动机进气歧管相通。软管中部有一个电磁阀控制管路的通断。当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气歧管真空吸力的作用下，新鲜空气将从蒸气回收罐下方进入，经过活性炭后再从蒸气回收罐的出口进入软管的发动机进气歧管，把吸附在活性炭上的汽油分子重新蒸发的送入发动机燃烧，使之得到充分利用；蒸气回收罐内的活性炭则随之恢复吸附能力，不会因使用太久而失效。

进入进气歧管的回收燃油蒸气量必须加以控制，以防破坏正常的混合气成分。这一控制过程由微机根据发动机的水温。转速及节气门开度等运行参数，通过操纵控制电磁阀的开、闭来实现。在发动机停机或怠速运转时，微机使电磁阀关闭，从油箱中逸出的燃油蒸气被蒸气回收罐中的活性炭吸收。当发动机以中高速运转时，使电磁阀开启，储存在蒸气回收罐内的汽油蒸气过真空软管后被吸入发动机。 此时，因为发动机的进气量较大，少量的燃油蒸气不会影响混合气的成分。

3 燃油系统组成部件结构、功能、选型及布置要求

3.1 燃油系统相关的国家法规、标准要求介绍

3.1.1 燃油系统相关的国家标准

汽车产业快速发展加剧了能源与环境之间的矛盾。汽车排放所引起的空气污染问题，已成为当今城市空气污染的重要组成部分。随着国家对环境保护的要求日益严格，对汽车排放要求也逐步提高。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治机动车污染排放，改善环境空气质量，保障人体健康，环保部和国家质检总局于2016年12月23日联合发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）GB18352.6-2016》 国家标准，并于2020年07月01日开始实施。该标准对整车蒸发排放提出了更高的要求。同时，增加了加油污染物排放限值的要求。

国六标准将分为两个阶段实施，分别是国六a和国六b。国六a将于2019年7月1日对燃气车辆实施，2020年7月1日对城市车辆（城市公交车、环卫车、邮政车等）实施，2021年7月1日对所有车辆实施；国六b将于2021年1月1日对燃气车辆实施，2023年7月1日对所有车辆全面实施。国务院日前印发了《关于打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》（以下简称《通知》），珠三角地区提前实施。要求2023年1月1日前全国全面供应国Ⅵ标准车用汽柴油。

3.1.2标准要求介绍

（这个由你来写，解读规范涉及专业性的东西太强了）

《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》标准中整车蒸发污染物排放试验限值由第五阶段的2g/test降至0.7g/次，且测试时间为第五阶段要求的2倍，同时增加了车载加油油气回收系统，是一种车辆排放控制系统，它能够收集加油过程中从油箱中挥发出来的燃油蒸气，加油排放限值不得超过0.05g/L。汽车企业需在有限的开发周期内，最大限度的节约开发成本，克服开发资源稀缺，开发经验不足等难题的情况下，突破所有的技术壁垒，完成国六供油系统的全新升级，以满足汽车产品的使用要求。针对第六阶段目前的研究有通过测量加油管内油液压力的变化来监控液封状态，以控制加油时污染物的排放，还有供油系统核心部件炭罐的设计要点解析。

3.2 燃油箱结构、功能、选型及布置要求

3.2.1 汽车燃油箱结构及功能

汽车油箱是汽车贮存燃料的容器，是以燃油为燃料的汽车上唯一存储燃料的地方，也是发动机的动力来源。汽车油箱主要结构由加油管、箱体、汽油箱盖、汽油表、汽油油泵等组成。上部装有油表传感器、进回油口、加油口、暖风取油口，通气口，油箱盖；底部装有放油螺塞；箱内装有隔板，现在有的油箱有以重力阀取代通气口。由于然料特性的不同导致油箱的结构有稍微的差别。为防止箱内的汽油在行驶中因振荡而溅出和箱内汽油的挥发逸出所以我们用“炭罐”吸附汽油蒸汽，当汽车运行或熄火时，燃油箱的汽油蒸气通过管路进入活性炭罐的上部，新鲜空气则从活性炭罐下部进入活性炭罐。发动机熄火后，汽油蒸气与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性炭罐中，当发动机启动后，装在活性炭罐与进气岐管之间的燃油蒸发净化装置的电磁阀门打开，活性炭罐内的汽油蒸气被吸入进气歧管参加燃烧。燃油箱结构图如下图所示：

1 燃油箱盖

（1） 燃油箱盖分类

油箱盖按性能分为汽油箱盖和柴油箱盖；按接口形式分为卡扣式和螺旋式两种；按材料分为金属油箱盖和塑料油箱盖。燃油箱盖通常设计成卡爪式并与波状片弹簧所压橡胶垫片将汽油箱口周缘夹住，以保证密封，有些盖上还设计了死锁装置防止脱落或丢失。

(2）油箱盖性能要求

A、装入额定容量燃油、盖好盖倒置，柴油箱盖部位的渗漏量不超过30 g／min，汽油箱盖部位不得渗漏。

B、油箱盖的外罩应有防滑花纹或手柄，与油箱盖其他部位连接牢固；装卸油箱盖时其余连接部件不允许松动；油箱盖应有一定的防盗性能。

C、油箱盖与加油口锁定后，需有可靠的密封、自锁和放松性能；油箱盖的密封垫必须有一定的密封性能和耐油性能。

D、燃油箱盖与加油口的设计和制造，应在保证密封的条件下装卸方便、省力（不借用具）。

(3) 加油口及加油径管的布置随车辆安装边界，保证在（30～60）L／min加油时，燃油不应有向外喷射现象。

(4) 相关法规和标准

QC-T488-2000 汽车燃油箱盖、加油口

2 隔板

油箱内一般设有隔板，隔板的作用是使回油区与泵的吸油区隔开，增大油液循环的路径，降低油液的循环速度，有利于降温散热、气泡析出和杂质沉淀。隔板一般沿油箱的纵向布置，其高度一般为最低液面高度的2/3~3/4。有时隔板高于液面，在中部开有较大的窗口并配上适当面积的滤网，对油液进行粗滤。

3 汽油表传感器和控制模块

汽油表传感器是装于油箱内与油面浮子联动的滑线变阻器、浮子与滑线变阻器构成一个小总成，并与汽油表联接用于指示汽油箱内燃料量。用以指示汽车燃油箱内的然油存储量。它是通过个电路将存油量的位信号转化成电流信号，时刻提醒驾驶员油箱内燃油量的多少。其工作原理是燃油箱内的液面变化引起油面指示装置浮子的高度变化，而使其电器系统的电流发生变化，传输至仪表而表示燃油的容量变化。其可以跟油泵集成也可以单独布置。

4 进回油管

油箱和发动机之间的连接纽带，是燃油输送的路径。为了保证吸油的充分性，进油管离油箱地面一般有5mm的间隙，而且进油管最下端接有一个滤网，油箱的地面还有一定的弧度，不过肉眼看不出来；我们底盘油箱现在的回油管基本上离油箱底部有很大的距离，这样当燃油箱油量减少时，燃油经过回油管回到油箱时就会将油箱中剩下的燃油溅起，产生泡沫，会使燃油中的杂质处于悬浮状态，不利于过滤。

5 加油口

加油口滤网作用是过滤燃油中的大的杂质。滤网有一个很重要的参数-目数，所谓目数，是指物料的粒度或粗细度，一般定义是指在1英寸x1英寸的面积内有多少个网孔数，即筛网的网孔数，物料能通过该网孔即定义为多少目数：如200目，就是该物料能通过1英寸x1英寸内有200个网孔的筛网。以此类推，目数越大，说明物料粒度越细，目数越小，说明物料粒度越大。加油口直径的大小对加油速度也有影响。

6 通气孔

使油箱内部压力与外部大气压力永远保持均衡相等。

7 燃油滤清器

燃油滤清器关键机械性能有：气密性、耐破强度、压力交变性、温度交变性、耐振性、耐腐蚀性。燃油滤清器关键过滤性能有：原始清洁度、原始阻力、过滤效率、容尘量、额定流量、耐燃油性。对于燃油滤清器的安装位置，一般推荐安装在发动机舱内或者汽车底盘下靠近油箱的位置，或者安装在油箱内集成在燃油泵上，具体安装位置根据燃油系统的整体设计而定，无论怎样选择燃油滤清器的安装位置，都应确保燃油滤清器不会由于滤清器本身的窜动和周围零部件的相对运动以及整车碰撞等原因引起燃油泄漏。燃油滤清器安装在油箱外时其布置可参考以下原则：

（1）燃油滤清器应尽量远离排气系统，与排气管分别位于车辆的两侧。

（2）燃油滤清器布置在底盘时，应靠近燃油箱，不应布置在大梁底面。

（3）燃油滤清器布置在发动机舱时，不应位于蓄电池的前后位置，与蓄电池及起动机正极间隙应大200mm。

（4）燃油滤清器轴线与水平面夹角不超过 20°，优先水平布置。

（5）应有足够的燃油滤清器更换及检查操作空间，更换滤清器时燃油不应滴落到排气系统及电器元件上。除其两端连接的油管及支架外，燃油滤清器与周围零件间隙推荐大于80mm。

3.2.2 燃油箱选型

1、燃油箱外观上，焊接部位应光滑；两端盖与本体如果采用咬接工艺时，焊接部位应无鼓包、毛刺等；外表面涂层为溶剂涂层时，应符合QC/T 484 的有关规定，采用其他涂层，其性能不低于溶剂涂层相应的性能要求。

2、燃油箱材料

按材料的不同，油箱可以分为金属油箱和塑料油箱；

按结构的不同，油箱可以分为咬口式油箱、铝合金式油箱、CO2焊接式油箱、上下对接式油箱、工两端缝焊式油箱。

汽车油箱多是用簿钢板冲压件焊接而成的，近年来金属燃油箱逐渐被塑料燃油箱所替代。由于金属油箱抗腐蚀性较差，且其热传导性高、不抗静电、易爆炸特性致其安全性较低，而且越来越注重紧凑感的汽车设计要求油箱形状多变以充分满足车身底盘布局，由此诞生了塑料油箱。采用高密度聚乙烯做基材的塑料油箱除具有金属材质的耐冲击性外，还具有安全性高、重量轻、耐腐蚀、成型方便，外形能充分满足车身底盘布置等金属油箱无法具备的优点。

金属油箱材料一般要求用GB5065规定的热镀铅合金冷轧炭素薄钢板或经特殊个、防腐蚀处理的镀锌钢板；

3、燃油箱的密封性

给燃油箱内通入22kPa的压缩空气，保压30s，燃油箱应无漏气现象。

4、燃油箱的安全性

装有安全阀的燃油箱，其安全阀的安装位置应在燃油箱充满额定容量的液面高度的上方；安全阀开启压力约为35—50kPa；安全阀开启后，燃油箱内压力不得比安全阀的开启压力高出5kPa以上。燃油箱的真空阀的安装位置应在燃油箱充满额定容量的液面高度上方；真空阀的开启压力应满足与燃油配套使用的发动机全速负荷运转时的正常供油，且燃油箱不得变形；真空阀的开启压力一般为10kPa。

5、燃油箱的耐振性

将燃油箱模拟整车形式固定在振动试验台上，往燃油箱内加入额定容量的水，盖上燃油箱盖，密封好进、出口，按下表进行振动试验不得有泄漏。

6、燃油箱的耐压性能

A、将金属燃油箱模拟装车形式固定在试验装置上，密封好所有进、出口，向燃油箱内施加80kPa的压力，保持30S，不允许有泄漏现象。

B、将塑料油箱模拟装车形式固定在试验装置上，保持53℃±2℃的环境温度，往燃油箱中加入53℃±2℃额定容量的水，盖好燃油箱盖，密封好所有进、出口，向燃油箱内施加30kPa的压力，保持压力5h，不得出现泄露、开裂现象，但可以有永久变形。

7、塑料油箱低温耐冲击性能

油箱内部装额定容量的水和乙二醇的混合液或无腐蚀性的低冰点液体（冰点温度- 50℃以下），待燃油箱内液体温度降低至-40 ℃ ±2℃时，其易损伤部位能承受角锤顶点30J冲击能量冲击，冲击部位不得发生断裂和裂纹。

8、塑料燃油箱耐热性试验

塑料油箱模拟装车形式固定在试验装置上，向燃油箱内加入1/2额定容量的20 ℃ ±2℃ 的水，在95 ℃ ±2℃的环境温度下，放置1h,油箱不得出现泄漏现象。

9、塑料油箱的耐火性试验塑料油箱进行耐火性能试验时，不得出现泄露现象。

10、塑料燃油箱的渗透性能塑料油箱装一定容积的燃油，渗透量不得大于0.2g/24h。

11、燃油箱的清洁性

燃油箱内清洁度为每升容量的杂质按质量计不大于1.5 mg。

12、燃油箱相关法规和标准

QC/ T 644-2000 汽车金属燃油箱技术条件

GB 18296-2001汽车燃油箱安全性能要求和试验方法

GB 18352.3-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)

GB20072-2006乘用车后碰撞燃油系统安全要求

3.2.3 燃油箱的布置要求

1、温度要求：远离高温区，油箱和排气管最小距离，不加隔热板为 200mm以上，加隔热板60mm以上。

2、安全要求：油箱位置选择的时候要考虑到对油箱的保护，尽量布置在地板高处的凹坑中，或者前面有防护的地方，油箱最低处要比又向前面的突出物高。同时油箱最小离地间隙要比整车最小离地间隙高20mm以上， 如果油箱位置过低并在油箱前面没有防护的物体油箱加合适的护板，防治行驶中路面障碍或飞石的撞击损坏油箱。

3、间隙要求：1）油箱上表面与车身底板之间要有一定的间隙，避免因为油箱的制造和装配误差导致油箱无法装配或者和其他零部件干涉，油箱上边面到地板的最小间隙为8-15mm，油箱上边面粘贴橡胶减震垫防止油箱与地板在行驶中于地板发生碰撞。2）燃油箱加注口和通气口不应对向排气管的开口方向，且应距排气管出口端 300mm 以上，否则应加隔热保护；3）燃油箱加注口和通气口应距裸露的电气接头及外部可能产生火花的电气开关200mm 以上。车身长 6m 的燃油箱加注口和通气口应距排气管任意部位 300mm以上；4）燃油箱各部位不得前伸至前置汽油发动机前端面。车长大于 6m 的客车应距前端面 600mm 距后端面大于300mm；5）燃油箱与排气系统应保持合适的间隙（一般大于 100mm），否则加隔热罩，隔热罩与排气管静态间隙应大于 35mm；（2022年11月23日新增加的）

4）燃油箱满载离地间隙应大于整车最小离地间隙 10mm。汽车油箱的安装位置贴近后悬挂系统及排气管位于车身底部位于后排座椅下部，乘客体验，噪音，振动等。

5、碰撞试验要求：油箱布置要满足汽车碰撞的相关要求。

6、油箱前后距离不易过大，避免上下坡的时候，燃油聚集在某处，导致油箱无法供油，汽车熄火。同时油箱中不要出现油泵无法抽到油的地方。

7、油箱与车身纵梁横梁等的间隙要大于30mm，防止碰撞的时候，油箱受到挤压破坏

8、油箱尽量和排气管不在一侧，如果无法避免，油箱和排气管之间最小距离要大于60mm，并增加合适的隔热板。

9、油箱上的功能阀的功能和位置。

重力阀--重力阀要在油箱的最上方，保证油箱加满后，蒸汽能从重力阀进入炭罐。

加油单向阀--加油口尽量在油箱上方，保证油箱加油到额定容积

加油通气阀--加油通气阀连接加油通气管。此阀的管口被油液浸满后，加油枪跳枪，因此加油通气阀尽量布置在油箱上部，防止加油未达到额定容积就跳枪。

10、油箱的固定方式：

绑带式--以适当数量的绑带将油箱固定在车身底板或车架上，要求绑带有足够的数量和强度，对于油箱中心两侧的绑带到油箱的重心距离尽量相差不大。绑带式可以使油箱各处受力情况比较均匀。如果因为使用时间过长，使用路况较差，绑带损坏只需更换绑带即可，但绑带固定的油箱，在不好的路况上行驶会导致油箱窜动。

螺栓直接固定--在油箱的边缘做出安装面设计螺栓的穿孔，直接用螺栓将油 箱固定在车身底板上。这种固定方式最大的优点是可以给油箱较好的固定，防止油箱在行驶过程中来回窜动，但由于固定点在油箱的特征面上，应力比较集中，安装点容易疲劳损坏。当固定点因为受力过大损坏时，整个油箱都要更换，增大了维修成本。同时因为安装面强度要求较高，使加工工艺难度增加。

混合式--对于容积较大的油箱，为了保证油箱固定的强度和可靠性，最好采用既有螺栓直接固定，又有绑带固定的固定方式。这种混合式综合了绑带式集合了绑带式和螺栓直接固定的优点，比较可靠。

。

3.3 燃油泵结构、功能、选型及布置要求

3.3.1 燃油泵结构及功能

1）燃油泵的分类

按控制方式可以分为机械式和电动式。

按照泵的结构分滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵和侧槽泵等。

按照泵的位置有装在供油管路和汽油箱中两种。

燃油泵结构

叶轮式电动汽油泵如下图所示：

电动燃油泵由泵体、直流电机和壳体三部分组成。它的基本工作原理是直流电机通电后带动泵壳体内的转子进行高速旋转，转子轴下端的切面与叶轮的内孔切面相结合，使得当转子旋转的时候通过转子轴带动叶轮一起同向旋转，叶轮高速旋转过程中在进油口部分造成真空低压，进而将经过过滤处理的燃油从泵盖的进油口吸入，吸入的燃油经燃油泵叶轮加压后进入泵壳内部再通过出油口压出，为燃油系统提供具备一定压力的燃油。直流电机的结构包括固定在泵壳壳体内壁上的永磁铁、通电后能够产生磁力矩的转子和安装在泵壳上端的石墨炭刷组件。炭刷与电枢转子上的换向器处于弹性接触状态，其引线连接在外壳的插电接线电极，电动燃油泵泵壳外部的两端采用卷边铆紧，成为一个不可拆卸的总成。

电动燃油泵总成主要由电动燃油泵（EKP）、液位传感器（TSG）、压力调节器（全回路集成在油轨上，油泵上不带）、储油桶、 油泵托架、具有电气、油路接口的法兰等的组成，主要功能是保证在正常使用的情况下给整车提供充足的燃油并且能正确指示燃油箱内部燃油的剩余量。

　　燃油泵上的安全阀是为了避免燃油管路阻塞时，油压过分升高，而造成油管破裂或燃油泵损坏等问题。单向阀是为了在燃油泵停止工作时密封油路，使供油系统保持一定残压以便下次起动容易。

　　燃油泵供给的燃油量要比发动机要求的最大喷油量大，以便在各种行驶工况下保持固定的输油压力，多余的燃油会通过燃油压力调节器自动返回汽油箱。同时，电动燃油泵可以消除高温下的气阻现象，更不会出现供油不足的情况，而且提高了起动性能、加速性能和燃烧效率，可以节约燃油10％左右。

　　电动燃油泵的种类与结构有多种，但目前还仅用于少数大排量或电控单元控制的车型中，泵体是电动燃油泵的主体，根据其结构不同，可分为滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵和侧槽泵等型式。

　　①滚柱泵：滚柱泵是电喷摩托车最常用的结构型式。电动滚柱式燃油泵也简称为电动燃油泵，或称为燃油泵。它应用于较先进的电子控制燃油喷射系统（CFI系统）中，如本田GL1200、雅马哈GTS1000A型等摩托车中。

　　燃油泵主要由永磁电动机（小功率直流电动机）、滚柱泵体（转子、滚柱和泵套）、外壳（进油口、出油口、电源线接线柱）三部分组成。

　　如图所示，装有滚柱的转子被偏心地安装在泵套内，电动机旋转带动转子旋转时，位于凹槽内的5个滚柱在离心力作用下压靠在泵套内表面上，并封住转子与泵套之间的空间，滚柱紧 贴着泵套的内壁滚动，即利用转子、滚柱和泵套三者所包容部分的容积变化，使汽油在容积由小变大的一侧（入口）被吸入，在容积由大变小的一侧（出口）被压 出，并使燃油的压力升高。

　　滚柱泵在无燃油而油泵旋转的时，因转子上的滚柱与壳体内壁无法密封，因而不会产生吸力，造成缺油以致冷却不良而烧毁的现象。　

②齿轮泵：齿轮泵的工作原理与滚柱泵相似。它由带外齿的主动齿轮、带内齿的从动齿轮和泵壳组成。主动齿轮偏心地安装在从动齿轮中，当电动机带动主动齿轮旋转时， 则带动与之相合的从动齿轮一起旋转。在旋转过程中，内外齿轮所围合的腔室将发生容积大小的变化，即可利用这种容积的变化将燃油以一定的压力泵出。齿轮泵与滚柱泵的结构相似，在相同外形尺寸下，泵油腔室数目（等于齿数）较多，因此输出的油压比较均匀，十分适合超大排量摩托车使用。

③涡轮泵：涡轮泵又称再生泵。泵的燃油输送和压力升高完全是由液体分子之间动量转换实现的。其结构非常简单，仅由叶轮和两个法兰组成，如图1-20所示。两个法兰相对立，中间形成一个空腔，叶轮位于其中。叶轮圆周上有许多涡轮叶片，法兰上与叶片相对应的部位开有合适的流道。当电动机带动叶轮旋转时，叶片带动由进油口流入的燃油经法兰内的流道从出油口压出。涡轮泵的效率低，特别是压力升高的效率不太高，因此，不宜用于二次冲程摩托车的缸内高压直喷系统的供油。

④侧槽泵：侧槽泵的工作原理与涡轮泵十分相似，也是通过液体分子之间的动能转换使燃油具有动能与压力。两者的主要区别在于叶轮形状，叶片数目及流道的形状与配置。如图1-21所示，是侧槽泵的结构图，它仅由法兰和叶轮两部分组成。法兰包括进油口、侧槽和封闭导式流槽；叶轮包括正对着边槽的叶片环和可使燃油从导流槽穿过叶轮流向其背面的轮辐。

　　侧槽泵的突出优点在于能以蒸气和燃油的混合物运转，并能通过适当的放气口分离或提高压力，使蒸气冷凝来消除蒸气泡，这对于电喷系统的正常工作具有重要意义。

3.3.2 燃油泵的选型及布置

（1）燃油泵流量要求

①燃油泵的最小流量应等于发动机最大喷油量及燃油压力调节器所需的最小回油量之和。

② 燃油泵在最小流量时提供的最小压力，应等于此时压力调节器的最大压力和油道中的沿程压力损失之和。

③燃油泵的压力不能太大，以免有过多的回油。

④ 燃油泵的压力不能过小，以免燃油系统压力脉动增加。

⑤在额定电压 50%-60% 下，应能保证燃油系统中有压力。

（2）燃油泵流量计算

燃油泵的流量 Q 按下式计算：

Q=g×Ne/γ

式中：

Q—燃油泵流量 L/h

g—额定功率下的燃油消耗率 g/kw.h

Ne—额定功率 kw

γ—汽油密度 g/L

（3）额定流量、额定压力：燃油泵的额定压力、额定流量应能满足整车极限工况下的供油量要求。

（4）额定电压、额定电流：燃油泵工作的额定电压需与整车供电电压相匹配。

（5）油位传感器浮子高度与阻值的关系。

以一款 60L 燃油箱的油位传感器匹配为例，其油位高度与阻值关系如表 4 所示。 （6）燃油泵与油箱的连接方式、接口尺寸：目前常用的燃油泵与油箱的连接方式如金属油箱压盘式、塑料油箱旋盖式是国五常用的安装方式，如图 4、图 5 所示；CAMLOCK式是目前国六常用的安装方式，如图 6 所示。

（7）噪声要求：燃油泵总成噪声需满足《GB/T25984.1-2010 汽车电动燃油泵》的要求，小于 70dB。

（8）储油桶容积满足发动机正常情况下运行不小于 5min。

（9）低油位吸油性能能保证吸取到液面10mm高度的油量。

（10）燃油泵拆装要求：燃油泵安装位置应设置油泵检查窗，以便在不拆卸燃油箱的情况下对燃油泵进行维护；燃油泵上油管接头到地板或油泵检查窗盖的垂直距离大于 10mm，地板设置燃油泵检查窗时，燃油泵边缘距离检查窗口边缘水平距离不小于 10mm。为减少液面波动对供油连续性的影响及油泵输出信号的稳定性，燃油泵优先布置在燃油箱中部。燃油箱上油泵位置设置油泵检查口，便于对油泵进行维修检查。

3.4 炭罐结构、功能、选型及布置要求

3.4.1 炭罐结构及功能

炭罐的形状各异，炭罐内装有对汽油吸附和脱附能力都很强的汽车专用活性炭。炭罐的结构分为：单腔式，双腔式或三腔式。单腔式结构简单，工作能力较低。双腔式或三腔式结构较复杂，在活性炭相同容积下，工作能力较单腔式样提高20%至40% 。活性炭罐一般有三个接口：一个接双通阀接油箱，一个接炭罐电磁阀接发动机，一个通大气。通大气口因为是进气口，有时候还会增加一个空气过滤器或者油气分离装置。美日炭罐内部的脱附通路有时候还会增加阻尼器或扰流器以降低油箱内的汽油蒸汽直接进入进气管影响空燃比和发动机转速的平稳性。

炭罐一般装在汽油箱和发动机之间。由于汽油是一种易挥发的液体，在常温下燃油箱经常充满蒸气，燃油蒸发排放控制系统的作用是将蒸气引入燃烧并防止挥发到大气中。这个过程起重要作用的是活性炭罐贮存装置。因为活性炭有吸附功能，当汽车运行或熄火时，燃油箱的汽油蒸气通过管路进入活性炭罐的上部，新鲜空气则从活性炭罐下部进入活性炭罐。 发动机熄火后，汽油蒸气与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性炭罐中，当发动机启动后，装在活性炭罐与进气歧管之间的燃油蒸发净化装置的电磁阀门打开，活性炭罐内的汽油蒸气被吸入进气歧管参加燃烧，以达到节约燃油和环保的目的。

炭罐内部结构如下图所示：

3.4.2 炭罐选型

（1）炭罐具备足够的燃油吸附能力，由于加油过程中产生的燃油蒸气需要通过炭罐回收净化，不能直接排放到大气中；炭罐设计需要考虑具备足够的燃油吸附能力。炭罐的吸附能力评估需要考虑油箱的加油容积，油箱内的燃油蒸气生成速率，炭粉的工作能力及安全系数；由于加油过程中蒸气迅速进入炭罐，此时的炭粉工作能力约为昼间行车时工作能力的65%。加油时油气产生的速率是昼间蒸发时速率的几百倍，所以炭罐的工作能力以计算ORVR的工作能力为准。一般炭罐容积和工作能力计算公式：

炭罐容积（L）=油箱额定容积×油箱中油气发生率÷活性炭工作能力

ORVR工作能力（g）=油箱加油量×油箱中油气发生率×安全系数

EPA工作能力（g）= ORVR工作能力（g）÷65%

（2）活性炭有效容积受油箱容积、截面形状，发动机排量，发动机在不同转速下的脱附量等参数的影响。

ORVR 燃油蒸气产生量按下式计算：

M=k．L．σ/ω

式中：

L—油箱额定容积 g

σ—燃油蒸气产生速率g/L

ω—BAX1100 炭工作能力g/L

k—安全系数，取 1.1

（3）炭罐的容积估算

a、日常放置时油气的蒸发所需活性炭的容积

V炭1=δV油箱η1∆T/Vλ

式中：

δ-储备系数，取1.1

V-0.4m3 （油气）/kg(汽油）

λ活性炭的密度

∆T-平均每天气温变化量

η-每℃变化的蒸发损耗率℃

b、在不采用密闭装卸加油系统，加油时油气的蒸发需活性炭容积

V炭2= δρV油箱η2/ λ炭罐的要求

(4)炭罐的性能要求

a、蒸汽贮存装置有效吸附率≥20%

b、蒸汽贮存装置脱附残存率≤14%

c、蒸汽贮存装置初始工作能力GWC ≥6.5g/100

（5）活性炭型号：常用的颗粒炭的型号有 WV-A1100、WV-A1500、WV-A1700、WV-C1100；常用的柱状炭的型号有BAX1100、BAX1500、BAX1700、BCX1100。

（6）有无 ORVR 及 OBD 要求：若是国五及以下排放水平的车辆，则无 ORVR 要求，炭罐设计时只需考虑呼吸损失；若是国六及以上排放水平的车辆，则有 ORVR 要求，炭罐设计时不仅要考虑呼吸损失，还要考虑加油排放及 OBD 零件安装需求。

(7)管口尺寸：典型的管口尺寸如表 5所示

(8)炭罐流动阻力：炭罐流动阻力需要较小，防止在加油时较早的切断加油枪；典型的油箱端流动阻力值为1.0kPa@60L/min。

(9)、泄漏试验

将炭罐通大气孔堵住，对燃油系统施加3.63kPa±0.1kPa的压力，使系统压力稳定后断开压力源，5min内压力降低不得大于0.49kPa。

(10)、通气试验

(11)将炭罐通大气孔堵住，对燃油系统施加3.63kPa±0.1kPa的压力，使系统压力稳定后断开压力源，然后将炭罐通大气孔打开，燃油系统的压力必须在0.5min～2min内降到0.98kPa以下。

3.4.3 炭罐布置要求

（1）位置要求：炭罐要求比油箱最高液面要高，防止油箱中加油过慢而且压力过大的情况下，燃油箱中的油液直接进入炭罐，使炭罐失效。炭罐安装位置高于油箱排气口300mm～500mm，防止在车身倾斜等情况下油箱中的燃油进入炭罐，以免引起碳罐过早饱和而失效。

（2）温度要求：因为炭罐是吸收燃油蒸汽的，因此环境温度过高对炭罐的性能有一定的影响。炭罐尽量不要放在温度过高的区域（以前炭罐很多放置在机舱内、但随着环保法规对炭罐的要求越来越高，炭罐尽量不要放在发动机舱）。炭罐周围环境温度最佳是−18℃至52℃，最高不得超过 95℃。炭罐禁止放在离排气管较近的地方。另外，炭罐不能放在经常被阳光照射和被雨水淋湿的地方。

（3）安全要求：炭罐布置在碰撞变形时区域较小的地方，炭罐周围不要有尖锐的突出物，放置在碰撞的时候破裂而导致燃油泄漏。

（4）安装要求：炭罐的安装要求牢固可靠，防止炭罐在整车颠簸的情况下晃动甚至脱落。

（5）耐久性要求：体积压缩设计，要考虑防止炭罐由于温度、湿度等因素引起的松动；炭罐壳体材料选择得当，一是能够抵抗石子的冲击，二是能够抵御汽油和乙醇燃料的侵蚀。

（5）维修方便性：对于国内现有炭罐，两万公里左右就会失效，因此要对炭罐进行更换，炭罐的布置要考虑到其维修方便性，使炭罐装卸简便。

（6）装配方式：螺栓安装、螺栓+卡位安装、卡位安装等多种。

（7）炭罐布置在底盘时应尽量靠近燃油箱，不应布置在大梁底面，防止路面异物撞击；

（8）炭罐通气口避免水、灰尘进入，应设置在高处并增加防尘帽。

（9）炭罐总成的设计不允许为整车最小离地间隙点，必要时增加炭罐总成护板；

（10）炭罐离地高度应高于整车涉水高度；

（11）炭罐大气口（仅通气口处，含管路）不得布置于与轮胎等所扬起的灰尘直接接触的部位，也不得布置于因涉水、洗车、下雨等导致积木或被淋水的部位；

（12）炭罐布置位置应在车辆处于最大设计爬坡度时，油箱内满油位时炭罐吸附口位置应高于系统液面位置；

（13）油箱管应在炭罐的最低点，当安装在非垂直方向上时，应比清洗管更低，且管路布置时不得出现 U 型，避免出现工作环境恶劣造成堵塞；

（14）从油箱通往炭罐的管路只能向上，不能有向下的走向，以防止燃油从炭罐流出，由于活性炭吸附 HC 的过程是个放热过程，脱附 HC 的过程是个吸热过程，因此炭罐工作在低温环境有利于 HC 吸附，而工作在高温条件下有利于 HC 脱附；

（15）连接处均用卡子固定，保证炭罐各通气口连接处在规定压力下。连接时管路应横平竖直，卡子固定应牢固可靠；

（16）炭罐应垂直安装在发动机附近较高位置且空气清洁处，装炭罐的支架要固定牢固；

（17）依据炭罐使用原理进行汽车整体设计，使吸附口与油箱排气口相通，所以炭罐安装位置高于油箱排气口300-500mm 处；

（18） 炭罐的容积一般根据发动机的排量及燃油箱的容积和形状有关。一般炭罐的容积选用经验值1L左右。 针对欧5燃油蒸汽的排放炭罐可以在欧4的外形基数上提高活性炭规格来实现。炭罐的计算方式参考计算报告中相应的计算方法；

（19）炭罐安装支架应与车身专业进行确认，并安装断面图的形式形成记录，避免因单方面修改出现无法安装等低级问题。

炭罐电磁阀布置原理：可详见Q/CC JT594-2014 《汽车发动机炭罐电磁阀技术条件》，炭罐电磁阀避免直接布置在车身导致，噪音传导进入驾驶室内。

3.5 燃油管路选型及布置要求

3.5.1规范性引用文件

GB 244-82 金属管弯曲试验方法

GB 11258-89 双层卷焊钢管

QC/T 798-2008 汽车用多层非金属燃油管

3.5.2术语和定义

进油管路：连接燃油箱出油口与发动机进油口之间的燃油管路；通常包括以下零件：进油软管、进油硬管（或PA管）、燃油滤清器总成、油水分离器总成（柴油机专用件，有时与燃油滤清器组合成一个零件）、紧固部件等；

回油管路：连接燃油箱回油口与发动机回油口之间的燃油管路；通常包括以下零件：回油软管、回油硬管（或PA管）、紧固部件等；

燃油蒸发管路：连接燃油箱蒸发管口与发动机碳罐电磁阀进口之间的管路；通常包括以下零件：油气软管、油气硬管（或PA管）、碳罐带软管总成、碳罐支架等；

3.5.3 布置要求

3.5.3.1 零部件布置的优先原则

燃油管路的布置，在油箱布置后，优先考虑燃油滤清器总成、油水分离器、碳罐等部件的布置位置。油箱的安装部位通常是整车的后部或中部，管路部件尽量远离排气系统（主要为消声器），如与排气系统过近，则须在相应部位加装隔热板（隔热板材料通常为铝，有时会在两层薄铝板之间增加隔音隔热材料，并压制成一定外形）。

3.5.3.2燃油滤清器的布置要求

１、布置在进油管路中；一般为水平布置，布置时需注意其方向性（通常在燃油滤清器外壳上印刷方向箭头）；

２、须布置在易于检查与拆装位置，汽油车型一般为车辆底部（如油箱附近、大梁内侧等），柴油车型一般为机舱内部，通常将燃油滤清器布置在油水分离器之前（靠近油箱一侧的管路）；

3.5.3.3 管型的选择和布置要求

1 管路直径选择

主要取决于发动机，对于发动机最大功率大于60KW的，其管内径须不小于8mm，最大功率小于60KW的，其管内径须不小于6mm。

2 管路材料选择

燃油管材料应具有较好的耐油性和抗老化性；能在-40℃~120℃范围内安全可靠地工作；供油管路的耐压性应满足发动机所需油压。

根据管材不同，管路有金属管（硬管）、PA管（尼龙）和橡胶管（软管）之分。根据其材料性能差异，选择依据如下：

a、 对空间较小，零件较多，要求燃油管路走向比较精确时，多采用金属管；

b、 因减振和连接的需要，金属管和发动机进回油口、燃油滤清器、碳罐之间用PA管或橡胶管连接，管路遵循软硬管交替顺序；

c、 PA管通常采取快速插接方式，可直接与硬管快速插接；当硬管为喇叭口型式时，常用橡胶软管相连；

d、 根据管材及附件的性能，管路长短，弯曲型式等选择合适的管路组合方式布置。

3 燃油管路布置温度区域要求

燃油管路及其连接附件与排气系统等高温的外露零部件通常分别布置在整车两侧，如必须在同侧，建议其间隙应不小于200mm，如果受结构限制不能确保上述间隔的部位，应设置隔热板进行隔热，设置有效的隔热板后，与隔热板的间隔也应保证不小于35mm。

4 固定管夹布置要求

燃油管路（除软管连接段）须用相应管夹在间隔约300~400mm的位置上进行固定，以防止由于振动与其它零件发生干涉或脱落造成的安全事故。

5 连接软管布置要求

连接软管通常为橡胶软管，根据其材料柔软的特性，连接发动机或与周边运动部件间隙过小（视具体情况）时，为防止运动干涉需加装护套，护套材料为EPDM，有时还需用扎带将其固定在某一部件上，以消除软管的晃动。

6 管路走向要求

对通气管路和油蒸汽管路的走向布置应持续向上以防止发生气阻现象。其他管路因内部存在压力，故无此要求。

7 管路连接要求

柴油车型：进、回油管路均为低压油路，其管路连接主要为防止松脱，在保证了软管与硬管的尺寸配合时，用弹性卡箍固定防止松脱即可，

汽油车型：进油管路为高压油路，其管路内部压力通常为300~450kpa，为保证燃油管路的密封性，通常采用蜗杆传动式软管环箍固定，其拧紧力矩按照蜗杆传动式软管环箍要求执行。

8 零部件的通用化原则

燃油管路的软管、固定卡箍、固定管夹、支架在设计时应遵循“系列化、通用化、标准化”原则