納芯微壓差傳感器助力解決汽車排放問題,攜手打贏“藍天白雲保衛戰”
發布時間:2023-09-21 來源:納芯微 責任編輯:wenwei
【導讀】國guo六liu汽qi車che排pai放fang標biao準zhun可ke謂wei耳er熟shu能neng詳xiang,它ta是shi國guo家jia第di六liu階jie段duan機ji動dong車che汙wu染ran物wu排pai放fang標biao準zhun。旨zhi在zai減jian少shao壓ya燃ran式shi及ji氣qi體ti燃ran料liao點dian燃ran式shi發fa動dong機ji汽qi車che排pai氣qi對dui環huan境jing的de汙wu染ran,保bao護hu生sheng態tai環huan境jing,保bao障zhang人ren體ti健jian康kang。國guo六liu標biao準zhun分fen為weiA和B兩個階段,A標準2020年7月執行,B標準2023年7月執行。B標準更為嚴苛,也催生了燃油蒸汽的需求。
guoliuqichepaifangbiaozhunduizhengfawuranwupaifangjinxinglegengjiayangedeguifan,shimuqianquanqiuzuiyangedeweiqipaifangbiaozhunzhiyi。gaibiaozhundeshishiyejiangtuidongjishufangandegaijin,jiakuaiqichelingbujiandegengxinhuandai。
peiheguoliuqichepaifangbiaozhun,xiangguanbumenyechutailexiangyingdeqichewuranwupaifangceliangfangfa。womenxianlailejieyixiayouguanbumenzaizhefangmiandexiangguanguiding,zailaikankanruhejiejueranyouzhengqicongqicheyouxiangwaiyidewenti。
什麼是蒸發汙染物?
youyuchucunwenduhechucunshijiandebianhua,zuoweiqicheranyoucunchuzhuangzhideyouxiangkechanshengyixietanqinghuahewuzhengqi,jizhengfawuranwu。weici,guojiazhenduiyouxiangzhengfawuranwuzhidingleyizhixingceliangyushiyanbiaozhun。
生態環境部2016年12月頒布,2020年7月開始實施的《輕型汽車汙染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》(以下簡稱《測量辦法》)對蒸發汙染物的定義是:汽車排氣管排放之外,從汽車燃料(汽油)係統損失的碳氫化合物蒸汽,包括燃油箱呼吸損失(換氣損失),即由於燃油箱內溫度變化排放的碳氫化合物,以及熱浸損失,汽車行駛一段時間以後,靜置汽車燃油係統排放的碳氫化合物。
常壓油箱與高壓油箱
汽油是極易揮發性液體,在28℃開放條件下,僅需20分鍾就能揮發55%。如果油箱完全密封,汽油揮發後又會使油箱內壓力急劇增大,甚至出現脹破的情況。
目前,汽車油箱可以分為常壓和高壓兩種類型,一般普通燃油車隻需使用常壓油箱,承受內壓在-3至15kPazhijian。weilebimianranyouzhengqiwaixie,ranyouzhengfakongzhixitongzhongdouhuiyoutanguan,tatongguoguanlulianjieyouxiangdingbu,liyongyouqikongzhifajianghuifadeqiyouzhengqijiyadaotanguanzhong。tongchangyouxiangneiqiyouzhengqiyalidadao4-7kPa時,油氣控製閥就會打開,讓汽油蒸汽進入碳罐。
碳tan罐guan內nei部bu有you大da量liang活huo性xing炭tan,能neng夠gou吸xi附fu燃ran油you蒸zheng汽qi,經jing氣qi體ti過guo濾lv後hou通tong過guo呼hu吸xi口kou排pai到dao大da氣qi中zhong,以yi實shi現xian油you箱xiang壓ya力li均jun衡heng。車che輛liang啟qi動dong後hou,連lian接jie進jin氣qi歧qi管guan的de另ling一yi管guan路lu產chan生sheng負fu壓ya,將jiang碳tan罐guan中zhong吸xi附fu的de燃ran油you送song入ru發fa動dong機ji燃ran燒shao。由you於yu碳tan罐guan中zhong油you氣qi少shao,油you箱xiang壓ya力li也ye比bi較jiao小xiao,所suo以yi純chun燃ran油you車che使shi用yong常chang壓ya油you箱xiang就jiu能neng滿man足zu國guo六liu規gui定ding的de蒸zheng發fa汙wu染ran物wu排pai放fang標biao準zhun。
高壓油箱承受的壓力為35~40kPa,強度提升了很多,周圍配套的管路,如加油蓋、加油管路、蒸發管路的耐壓要求也更高。除了材質和管路的耐壓值更高,還增加了由ECU管理的FTIV閥,智能化程度更高。
插cha電dian混hun動dong車che之zhi所suo以yi要yao使shi用yong高gao壓ya油you箱xiang,是shi因yin為wei其qi長chang距ju離li行xing駛shi主zhu要yao依yi靠kao電dian池chi和he電dian機ji,發fa動dong機ji啟qi動dong頻pin率lv較jiao低di。而er碳tan罐guan的de衝chong洗xi是shi靠kao發fa動dong機ji進jin氣qi歧qi管guan的de吸xi氣qi作zuo用yong實shi現xian的de,所suo以yi發fa動dong機ji不bu啟qi動dong碳tan罐guan就jiu會hui很hen快kuai達da到dao極ji限xian吸xi附fu量liang,導dao致zhi一yi部bu分fen汽qi油you蒸zheng汽qi通tong過guo碳tan罐guan的de大da氣qi口kou外wai溢yi。
為wei此ci,汽qi車che廠chang商shang為wei插cha電dian混hun動dong開kai發fa了le高gao壓ya油you箱xiang。高gao壓ya油you箱xiang除chu了le可ke以yi承cheng受shou更geng高gao內nei壓ya外wai,其qi設she計ji也ye有you所suo不bu同tong。在zai高gao壓ya油you箱xiang連lian接jie碳tan罐guan的de管guan路lu之zhi間jian增zeng加jia了le油you箱xiang隔ge離li閥fa(FTIV)。隻要發動機熄火,油箱隔離閥就一直處於關閉狀態,使高壓油箱內的汽油蒸汽無法進入碳罐,避免汽油蒸汽溢出。
理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),在(zai)國(guo)六(liu)排(pai)放(fang)測(ce)試(shi)中(zhong),插(cha)電(dian)混(hun)動(dong)必(bi)須(xu)將(jiang)電(dian)量(liang)充(chong)至(zhi)最(zui)高(gao),然(ran)後(hou)才(cai)能(neng)進(jin)行(xing)蒸(zheng)發(fa)汙(wu)染(ran)物(wu)排(pai)放(fang)測(ce)試(shi)。所(suo)以(yi)在(zai)測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)動(dong)機(ji)基(ji)本(ben)不(bu)啟(qi)動(dong),碳(tan)罐(guan)得(de)不(bu)到(dao)衝(chong)洗(xi),所(suo)以(yi)使(shi)用(yong)常(chang)壓(ya)油(you)箱(xiang)的(de)插(cha)電(dian)混(hun)動(dong)車(che)型(xing)較(jiao)難(nan)通(tong)過(guo)國(guo)六(liu)排(pai)放(fang)測(ce)試(shi)。
順便說一下,活性碳罐不能飽和,必須具有一定的脫附能力(又稱清洗能力),才cai能neng保bao證zheng汽qi油you蒸zheng汽qi不bu會hui通tong過guo碳tan罐guan的de大da氣qi口kou外wai溢yi。為wei了le使shi處chu於yu吸xi附fu飽bao和he狀zhuang態tai的de碳tan罐guan能neng重zhong新xin恢hui複fu吸xi附fu能neng力li,就jiu要yao對dui其qi飽bao和he度du進jin行xing檢jian測ce,並bing提ti醒xingECU對碳罐進行脫附(啟動發動機對碳罐中的油氣進行燃燒),使之重新恢複吸附能力。納芯微NSPAS3係列絕壓傳感器就是一種碳罐脫附壓力傳感器,可以實現上述功能。
除了高壓油箱,高壓燃油蒸汽傳感器也不可忽略
事shi實shi上shang,除chu了le使shi用yong高gao壓ya油you箱xiang更geng好hao地di積ji攢zan揮hui發fa出chu來lai的de油you氣qi,還hai必bi須xu采cai用yong高gao壓ya燃ran油you蒸zheng汽qi傳chuan感gan器qi,以yi保bao證zheng插cha電dian混hun動dong車che在zai發fa動dong機ji長chang時shi間jian不bu工gong作zuo時shi,不bu會hui延yan長chang油you氣qi揮hui發fa時shi間jian,導dao致zhi活huo性xing碳tan罐guan吸xi附fu油you氣qi飽bao和he而er溢yi出chu,造zao成cheng排pai放fang超chao標biao。
要yao做zuo到dao這zhe一yi點dian,將jiang需xu要yao使shi用yong燃ran油you蒸zheng汽qi壓ya力li傳chuan感gan器qi。這zhe種zhong傳chuan感gan器qi既ji可ke以yi用yong於yu低di壓ya油you箱xiang,也ye可ke以yi用yong於yu高gao壓ya油you箱xiang,其qi主zhu要yao作zuo用yong是shi監jian測ce燃ran油you係xi統tong中zhong的de壓ya力li變bian化hua,並bing配pei合heECU算法進行燃油蒸發係統泄露診斷,將過多的油氣供給碳罐吸附或發動機燃燒。
納芯微近期推出的采用MEMS工藝的汽車級壓差傳感器模組NSPGM2係列,可以為解決上述問題助一臂之力。
NSPGM2係列基於矽壓阻效應,采用先進的MEMS微加工工藝設計製造,通過汽車級信號調理芯片對貴金屬MEMS芯體輸出進行校準和補償,能將0~±5kPa/±35kPa/±100kPa的壓力信號轉換為可自定義輸出範圍(0~5V)的模擬輸出信號。
NSPGM2新結構示意圖
MEMS差壓壓力芯體(NSP1832)采用貴金屬雙焊盤結構設計以及增強穩定性的屏蔽層技術,能夠兼容油氣環境,符合汽車級AEC-Q103 Grade 0標準。其特有的陶瓷基板封裝工藝使該模組能夠耐油汽等介質腐蝕,MEMS獨立封裝讓設計更加靈活。
NSPGM2係列模組適用於增強型EVAP(燃油蒸發排放控製係統)的低壓/高壓燃油蒸汽壓力傳感器(FTPS),典型安裝位置是EVAP係統碳罐或油箱。
燃油蒸汽壓力傳感器安裝位置
此外,該產品還可用於曲軸箱通風壓力傳感器(KPS)等燃油動力係統,以及混動車/新能源車真空助力係統(VBS)、DPF尾氣壓差傳感器等。
納芯微汽車級壓差傳感器模組NSPGM2解決挑戰
NSPGM2係列模組具有高精度寬溫範圍(-40℃~130℃全溫範圍內精度優於±2.5%F.S.)、高線性度、穩定性好、無需校準、100%溫度補償等特性。它采用車規級標準,供電電壓高達18V,支持反壓-24V/過壓28V保護,可承受3x過載壓力和5x爆破壓力,具有較高的可靠性與穩定性。
該係列模組獨特的貴金屬焊盤MEMS搭配陶瓷基板封裝耐溫150℃,陶瓷背麵貼裝耐油氣、尾氣腐蝕;陶瓷凸台設計對安裝應力不敏感;1.62V~5.5V適配各種油氣、氮氧腐蝕性氣體環境。模組出廠均經過預校準,具備出廠調零功能,且支持客戶端多次校準;模組封裝可移植性好,簡單易用。
NSPGM2係列模組還支持定製化,0~±5kPa/±35kPa/±100kPa內量程可定製,支持模擬比例/絕對輸出,且輸出曲線可定製,令傳統車常壓油箱壓力(4kPa~7kPa)及混動車高壓油箱壓力(35kPa~40kPa)檢測易如反掌;還能應用於刹車真空度助力(0~-100kPa)壓力檢測等多種壓力應用場景。
相比市場上的已有產品,納芯微NSPGM2係列差壓模組的響應時間更快,功耗更低,同時具有更高的精度和更寬的工作溫度範圍,以及更優異的過反壓保護能力。
納芯微擁有自主研發的MEMSshejiyufengzhuangjishuyijiduoyaliwendudianzidonghuapiliangbiaodingjishu,youzhuyugenghaodibaozhengjiaofu,jiangdikehugongyinglianfengxian。julejie,naxinweixiayidaigaojichengranyouzhengqichuanganqiyezaiguihuazhong。
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