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2023/08/20
国六汽车排放标准可谓耳熟能详，它是国家第六阶段机动车污染物排放标准。旨在减少压燃式及气体燃料点燃式发动机汽车排气对环境的污染，保护生态环境，保障人体健康。国六标准分为A和B两个阶段，A标准2020年7月执行，B标准2023年7月执行。B标准更为严苛，也催生了燃油蒸汽的需求。
国六汽车排放标准对蒸发污染物排放进行了更加严格的规范，是目前全球最严格的尾气排放标准之一。该标准的实施也将推动技术方案的改进，加快汽车零部件的更新换代。
配合国六汽车排放标准，相关部门也出台了相应的汽车污染物排放测量方法。我们先来了解一下有关部门在这方面的相关规定，再来看看如何解决燃油蒸汽从汽车油箱外溢的问题。
什么是蒸发污染物？
由于储存温度和储存时间的变化，作为汽车燃油存储装置的油箱可产生一些碳氢化合物蒸汽，即蒸发污染物。为此，国家针对油箱蒸发污染物制定了一致性测量与试验标准。
生态环境部2016年12月颁布，2020年7月开始实施的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（以下简称《测量办法》）对蒸发污染物的定义是：汽车排气管排放之外，从汽车燃料（汽油）系统损失的碳氢化合物蒸汽，包括燃油箱呼吸损失（换气损失），即由于燃油箱内温度变化排放的碳氢化合物，以及热浸损失，汽车行驶一段时间以后，静置汽车燃油系统排放的碳氢化合物。
常压油箱与高压油箱
汽油是极易挥发性液体，在28℃开放条件下，仅需20分钟就能挥发55%。如果油箱完全密封，汽油挥发后又会使油箱内压力急剧增大，甚至出现胀破的情况。
目前，汽车油箱可以分为常压和高压两种类型，一般普通燃油车只需使用常压油箱，承受内压在-3至15kPa之间。为了避免燃油蒸汽外泄，燃油蒸发控制系统中都会有碳罐，它通过管路连接油箱顶部，利用油气控制阀将挥发的汽油蒸汽挤压到碳罐中。通常油箱内汽油蒸汽压力达到4-7kPa时，油气控制阀就会打开，让汽油蒸汽进入碳罐。
碳罐内部有大量活性炭，能够吸附燃油蒸汽，经气体过滤后通过呼吸口排到大气中，以实现油箱压力均衡。车辆启动后，连接进气歧管的另一管路产生负压，将碳罐中吸附的燃油送入发动机燃烧。由于碳罐中油气少，油箱压力也比较�。源咳加统凳褂贸Ｑ褂拖渚湍苈愎娑ǖ恼舴⑽廴疚锱欧疟曜�。
高压油箱承受的压力为35～40kPa，强度提升了很多，周围配套的管路，如加油盖、加油管路、蒸发管路的耐压要求也更高。除了材质和管路的耐压值更高，还增加了由ECU管理的FTIV阀，智能化程度更高。
插电混动车之所以要使用高压油箱，是因为其长距离行驶主要依靠电池和电机，发动机启动频率较低。而碳罐的冲洗是靠发动机进气歧管的吸气作用实现的，所以发动机不启动碳罐就会很快达到极限吸附量，导致一部分汽油蒸汽通过碳罐的大气口外溢。
为此，汽车厂商为插电混动开发了高压油箱。高压油箱除了可以承受更高内压外，其设计也有所不同。在高压油箱连接碳罐的管路之间增加了油箱隔离阀（FTIV）。只要发动机熄火，油箱隔离阀就一直处于关闭状态，使高压油箱内的汽油蒸汽无法进入碳罐，避免汽油蒸汽溢出。
理论上讲，在国六排放测试中，插电混动必须将电量充至最高，然后才能进行蒸发污染物排放测试。所以在测试过程中发动机基本不启动，碳罐得不到冲洗，所以使用常压油箱的插电混动车型较难通过国六排放测试。
顺便说一下，活性碳罐不能饱和，必须具有一定的脱附能力（又称清洗能力），才能保证汽油蒸汽不会通过碳罐的大气口外溢。为了使处于吸附饱和状态的碳罐能重新恢复吸附能力，就要对其饱和度进行检测，并提醒ECU对碳罐进行脱附（启动发动机对碳罐中的油气进行燃烧），使之重新恢复吸附能力。银河集团galaxyNSPAS3系列绝压传感器就是一种碳罐脱附压力传感器，可以实现上述功能。
除了高压油箱，高压燃油蒸汽传感器也不可忽略
事实上，除了使用高压油箱更好地积攒挥发出来的油气，还必须采用高压燃油蒸汽传感器，以保证插电混动车在发动机长时间不工作时，不会延长油气挥发时间，导致活性碳罐吸附油气饱和而溢出，造成排放超标。
要做到这一点，将需要使用燃油蒸汽压力传感器。这种传感器既可以用于低压油箱，也可以用于高压油箱，其主要作用是监测燃油系统中的压力变化，并配合ECU算法进行燃油蒸发系统泄露诊断，将过多的油气供给碳罐吸附或发动机燃烧。
银河集团galaxy近期推出的采用MEMS工艺的汽车级压差传感器模组NSPGM2系列，可以为解决上述问题助一臂之力。
NSPGM2系列基于硅压阻效应，采用先进的MEMS微加工工艺设计制造，通过汽车级信号调理芯片对贵金属MEMS芯体输出进行校准和补偿，能将0～±5kPa/±35kPa/±100kPa的压力信号转换为可自定义输出范围（0～5V）的模拟输出信号。
NSPGM2新结构示意图
MEMS差压压力芯体（NSP1832）采用贵金属双焊盘结构设计以及增强稳定性的屏蔽层技术，能够兼容油气环境，符合汽车级AEC-Q103 Grade 0标准。其特有的陶瓷基板封装工艺使该模组能够耐油汽等介质腐蚀，MEMS独立封装让设计更加灵活。
NSPGM2系列模组适用于增强型EVAP（燃油蒸发排放控制系统）的低压/高压燃油蒸汽压力传感器（FTPS），典型安装位置是EVAP系统碳罐或油箱。
燃油蒸汽压力传感器安装位置
此外，该产品还可用于曲轴箱通风压力传感器（KPS）等燃油动力系统，以及混动车/新能源车真空助力系统（VBS）、DPF尾气压差传感器等。
银河集团galaxy汽车级压差传感器模组NSPGM2解决挑战
NSPGM2系列模组具有高精度宽温范围（-40℃～130℃全温范围内精度优于±2.5%F.S.）、高线性度、稳定性好、无需校准、100%温度补偿等特性。它采用车规级标准，供电电压高达18V，支持反压-24V/过压28V保护，可承受3x过载压力和5x爆破压力，具有较高的可靠性与稳定性。
该系列模组独特的贵金属焊盘MEMS搭配陶瓷基板封装耐温150℃，陶瓷背面贴装耐油气、尾气腐蚀；陶瓷凸台设计对安装应力不敏感；1.62V～5.5V适配各种油气、氮氧腐蚀性气体环境。模组出厂均经过预校准，具备出厂调零功能，且支持客户端多次校准；模组封装可移植性好，简单易用。
NSPGM2系列模组还支持定制化，0～±5kPa/±35kPa/±100kPa内量程可定制，支持模拟比例/绝对输出，且输出曲线可定制，令传统车常压油箱压力（4kPa～7kPa）及混动车高压油箱压力（35kPa～40kPa）检测易如反掌；还能应用于刹车真空度助力（0～-100kPa）压力检测等多种压力应用场景。
相比市场上的已有产品，银河集团galaxyNSPGM2系列差压模组的响应时间更快，功耗更低，同时具有更高的精度和更宽的工作温度范围，以及更优异的过反压保护能力。
银河集团galaxy拥有自主研发的MEMS设计与封装技术以及多压力温度点自动化批量标定技术，有助于更好地保证交付，降低客户供应链风险。据了解，银河集团galaxy下一代高集成燃油蒸汽传感器也在规划中。
