[发明专利]蒸发性燃料蒸气排放控制系统

说明书

蒸发性排放控制罐系统包括：初始吸附剂容积，其在5体积％和50体积％正丁烷的蒸气浓度之间具有大于35克正丁烷/L的25℃下的有效增量吸附容量；和至少一个后续吸附剂容积，其在5体积％和50体积％正丁烷的蒸气浓度之间具有小于35克正丁烷/L的25℃下的有效增量吸附容量。该蒸发性排放控制罐系统在40g/hr BETP丁烷装载步骤后施加的不大于210升的吹扫下具有不大于20mg的2天昼间呼吸损失(DBL)排放。

本申请是申请日为2014年4月9日、申请号为201480064541.9并且发明名称为“蒸发性燃料蒸气排放控制系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开在各种实施方案中主要涉及蒸发性排放控制系统。更具体地，本公开涉及蒸发性燃料蒸气排放控制系统。

相关申请的交叉引用

本公开要求于2013年10月10日在先提交的题目为Evaporative Fuel VaporEmission Control Systems的国际专利申请序列号PCT/US2013/064407的权益，在此通过引用将其全文并入本文。

背景技术

来自机动车燃料系统的汽油燃料的蒸发是烃致空气污染的主要潜在来源。这样的排放能够通过采用活性炭以吸附从燃料系统中发出的燃料蒸气的罐系统进行控制。在某些模式的发动机操作下，通过用周围空气对罐系统进行吹扫以使燃料蒸气从活性炭解吸，从而周期性地将吸附的燃料蒸气从活性炭除去。于是再生的碳准备吸附另外的燃料蒸气。

对环境关心的增长已持续地驱动从机动车的烃排放的严格监管，即使车辆没有运行时。在日间加热(即，昼间加热)的过程中在温暖的环境中停放车辆时，燃料罐中的温度增加，导致燃料罐中的蒸气压力增加。通常地，为了防止燃料蒸气从车辆向大气中泄漏，经过管线使燃料罐排气到含有合适的燃料吸附剂材料的罐，该燃料吸附剂材料能够暂时地吸附燃料蒸气。燃料蒸气和空气的混合物从燃料罐经过罐的燃料蒸气入口进入罐并且扩散到将燃料蒸气以暂时存储的方式吸附的吸附剂容积中并且将纯化的空气经过罐的排气口释放到大气中。一旦启动发动机，通过罐的排气口将周围的空气吸入罐系统。吹扫空气流经罐内的吸附剂容积并且使吸附剂容积上吸附的燃料蒸气解吸，然后经过燃料蒸气吹扫管线进入内燃机。吹扫空气并非使吸附剂容积上吸附的全部燃料蒸气解吸，产生可能排放到大气中的残留烃(“剩余物”)。另外，与气相处于局部平衡的剩余物也可使燃料蒸气作为排放物从燃料罐经过罐系统迁移。这样的排放典型地发生在已将车辆停放并且经历昼间温度变化历时几天的时间段(通常称为“昼间呼吸损失”)时。California Low Emission VehicleRegulations使得对于这些来自罐系统的昼间呼吸损失(DBL)排放需要为：对于大量的开始于2003车型年的车辆而言，低于10mg(“PZEV”)，并且对于更大量的开始于2004车型年的车辆而言，低于50mg，典型地低于20mg(“LEV-II”)。目前，California Low Emission VehicleRegulation(LEV-III)要求罐DBL排放不超过20mg，根据California EvaporativeEmissions Standards and Test Procedures for 2001 and Subsequent Model MotorVehicles,2012年3月22日中写入的Bleed Emissions Test Procedure(BETP)。

已报道了几种方法以减少昼间呼吸损失(DBL)排放。一种方法是显著地增加吹扫气体的容积以提高来自吸附剂容积的残留烃的剩余物的解吸。但是，该方法具有使吹扫步骤过程中燃料/空气混合物到发动机的管理复杂的缺点并且倾向于不利地影响尾管排放。参见美国专利号4,894,072。

另一种方法是通过再设计现有的罐尺寸或者通过安装适宜尺寸的辅助排气口侧罐来设计罐以在该罐的排气口侧具有相对低的横截面面积。该方法通过增加吹扫空气的强度来减少残留烃的剩余物。这样的方法的一个缺点在于相对低的横截面面积对罐赋予过度的流动限制。参见美国专利号5,957,114。