2007-01-1235

Опасность возгорания топливного бака и угольного фильтра при проверке герметичности системы EVAP

Сфера применения
Сочетание бортовой диагностической системы и систем улавливания паров топлива (EVAP) привело к росту потребности в выявлении и устранении утечек в автомобильных системах EVAP. Обычный способ обнаружения утечек предусматривает продувку системы дымообразующим газом (обычно используют воздух или азот с примесью аэрозольного масла), после чего проверяют на предмет видимых признаков утечки. Продувочный газ, используемый для распространения дыма по системе, вытесняет значительное количество паров топлива из топливного бака и может привести к увеличению содержания кислорода в топливной системе. В присутствии источника воспламенения образование горючих смесей внутри и снаружи автомобильных систем может привести к вспышке в ходе работ по выявлению утечек. Имеющиеся статистические данные по пожарам (например, данные NFPA) недостаточно детальны, чтобы отнести причину возгораний в мастерских к конкретным испытательным процедурам. Однако периодические отчеты о возгораниях стали причиной исследования образования легковоспламеняющихся смесей в ходе проверки герметичности систем EVAP. В этом документе описан ряд экспериментов и смоделированных ситуаций, направленных на улучшение понимания поведения топливных паров и сопутствующих рисков воспламенения при тестировании герметичности систем EVAP.

Первый этап проекта включал в себя экспериментальные измерения и моделирование методом вычислительной гидродинамики (CFD) распределения паров топлива / воздушной смеси в паровом пространстве топливного бака с воссозданием расхода, типичного для оборудования проверки герметичности. Исходные концентрации топливных паров (и, соответственно, количество паров, вытесняемых при первичной продувке), в значительной мере зависят от летучести и температуры топлива. Кроме того, продувочный расход в районе 10 л/мин может создать в топливной системе значительные объемы легковоспламеняющейся смеси. Количество вытесненных паров, доступных для внешней вспышки, достигает максимума у высоколетучего бензина, тогда как количество горючей смеси, образовавшейся в топливной системе, достигает максимума у низколетучего бензина.

На втором этапе проекта было изучено поведение угольного фильтра в типичных условиях теста проверки герметичности с пропусканием потока через систему EVAP. Базовая модель поведения угольного фильтра была установлена путем измерения рабочих объемов бутана и бензина в стандартных условиях испытаний. Дальнейшие эксперименты были направлены на изучение концентраций топливных паров на выходе предварительно загруженного угольного фильтра при подаче продувочного расхода. Результаты испытаний показали значительное количество выходящих насыщенных паров топлива на ранних стадиях испытаний и длительный период выпуска горючих паров при продолжении испытаний. Испытания на воспламеняемость подтвердили горючесть и характеристики пламени смеси, покидающей фильтр.

В документе рассматриваются рекомендованные процедуры для ограничения горючих смесей, возникающих при испытаниях герметичности.

Дата публикации: 2007-04-16
Разработчики: Кевин Фрэнк (Kevin Frank) - Университет Альберты
David Checkel - Университет Альберты

Следить за информацией