Recuperación de vapores de repostaje a bordo - Onboard refueling vapor recovery
Un sistema de recuperación de vapor de reabastecimiento de combustible a bordo (ORVR) es un sistema de control de emisión de vapor de combustible de un vehículo que captura compuestos orgánicos volátiles (COV, vapores potencialmente dañinos) durante el reabastecimiento de combustible. Hay dos tipos de sistemas de control de emisiones de vehículos: el ORVR y el sistema de recuperación de vapor Stage II . Sin ninguno de estos dos sistemas, los vapores de combustible atrapados dentro de los tanques de gasolina se liberarían a la atmósfera cada vez que se repostara combustible en el vehículo. Sin embargo, un sistema ORVR es capaz de retener esas emisiones, entregarlas al recipiente lleno de carbón activado del vehículo y luego eliminar esos vapores agregándolos al colector de admisión del motor y al flujo de combustible que suministra el motor, durante el funcionamiento normal. El objetivo detrás de la implementación del sistema ORVR en los EE. UU. Es eventualmente hacer que los sistemas Stage II se vuelvan obsoletos.
Historia
William F. Woodcock , William E. Ruhig, Jr. y Loren H. Kline poseen las patentes del sistema ORVR.
Según Freda Fung y Bob Maxwell, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha estado controlando las emisiones en los Estados Unidos desde la década de 1970. Implementaron regulaciones que limitarían la cantidad de vapor de combustible liberado a la atmósfera durante el reabastecimiento de combustible de un vehículo de motor. Antes de que se pusiera en práctica cualquier mandato de la EPA, California diseñó sus propias regulaciones, por delante de todos los demás estados, en 16 años, cuando requirió la implementación del sistema de recuperación de vapor de la Etapa II. Se requirieron los sistemas ORVR, pero no se hicieron cargo instantáneamente; en cambio, la EPA decidió que los sistemas de control de la Etapa II eran necesarios para todas las áreas de incumplimiento (un área que se considera que tiene una calidad de aire peor que los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental como se definen en las Enmiendas a la Ley de Aire Limpio de 1970) hasta que se eliminó el requisito por la Ley de Aire Limpio de 1990 . En los Estados Unidos, la ORVR ha sido exigida en todos los automóviles de pasajeros (en fase de incorporación a los modelos de los años 1998-2000) y camionetas ligeras de hasta 10,000 libras de peso bruto vehicular ( incorporando de forma progresiva en los modelos de 2001 a 2006) por la EPA.
Con el paso de los años, los sistemas ORVR se generalizaron tanto en los Estados Unidos que los sistemas de la etapa II se volvieron obsoletos. El 9 de mayo de 2012, los administradores de la EPA publicaron su regla final que reconocía que había suficientes sistemas ORVR en funcionamiento para eliminar la necesidad adicional de sistemas Stage II. Sin embargo, dejó la opción abierta a aquellos estados que sintieron que el uso de la Etapa II aún era necesario para su área en particular.
Beneficios
- Según la EPA, los vehículos ORVR funcionan con una eficiencia del 98%, mientras que la eficiencia del sistema Stage II varía del 62% al 92%.
- El sistema ORVR es significativamente menos costoso que el sistema Stage II.
- La vida útil y durabilidad del sistema ORVR es mucho mayor que la del sistema Stage II. Eso se traduce en costos de mantenimiento mucho más bajos para el sistema ORVR.
- El sistema Stage II no puede recolectar emisiones diurnas, mientras que el sistema ORVR sí puede.
Complicaciones entre ORVR y estadio II
Los sistemas ORVR de vehículos tienen características de diseño que no son compatibles con los sistemas asistidos por vacío Stage II. Cuando estos dos sistemas funcionan en conjunto, la eficiencia general disminuye significativamente, en comparación con el funcionamiento de cada sistema por sí solo.
Problema
Un recipiente lleno de carbono ORVR (instalado en vehículos modernos) está diseñado para capturar los vapores de combustible desplazados durante el reabastecimiento de combustible y luego inyectarlos en el colector de admisión más adelante, para que se quemen junto con el combustible normal, durante el funcionamiento normal del motor. Sin embargo, un sistema de recuperación de vapor de la Etapa II, instalado en las bombas de las estaciones de servicio, utiliza un vacío para evitar que los vapores de combustible se liberen a la atmósfera. El diseño del sello de la tubería de llenado en los sistemas ORVR evita que los vapores de combustible ingresen a la tubería de llenado del tanque de combustible. Eso frustra el propósito de la boquilla Stage II, que fue diseñada para aspirar los vapores de combustible que suben por la tubería de llenado, durante el proceso de reabastecimiento de combustible. Si el propio sistema de recuperación de vapor del automóvil funciona correctamente, entonces la boquilla de la etapa II solo aspirará el aire fresco normal y lo depositará en los tanques de almacenamiento de combustible subterráneos de la estación de servicio. Eso termina provocando la evaporación de los vapores de combustible a la atmósfera, porque se acumula demasiada presión en esos tanques de almacenamiento de combustible. Cuando esa presión aumenta demasiado, se libera a la atmósfera a través de una tubería de alivio de presión.
Componentes generales
Recipiente de carbono
Los vapores que son desplazados del tanque de combustible por el combustible entrante se dirigen a través de la línea de ventilación de vapor al recipiente y son absorbidos por carbón activado. Estos botes están fabricados con acero o plástico. El tamaño de este recipiente está diseñado para adaptarse a las emisiones de evaporación esperadas. Las emisiones se producen de forma diurna o durante todo el día, incluso cuando el vehículo está aparcado.
Tubo de llenado del tanque de combustible con sello (líquido o mecánico)
Lo más probable es que se cree un sello mecánico a partir de un material elastomérico anular a través del cual debe pasar la boquilla durante el reabastecimiento de combustible, evitando que los vapores se escapen a lo largo de la boquilla. Se crea un sello de líquido mediante el diseño de la tubería de llenado, que crea un sello con el líquido que fluye hacia el tanque. Dado que el líquido llena toda la tubería, no pueden escapar emisiones durante el repostaje. Un sello líquido se usa generalmente para vehículos más pequeños, mientras que el sello mecánico se usa para vehículos más grandes.
Válvula de purga
Está diseñado para abrir la línea de ventilación de purga, entre el recipiente y el motor, para permitir que el vacío del colector extraiga aire a través del recipiente y lo purgue de los vapores de combustible. La unidad de control electrónico (ECU) controla la apertura y el cierre de esta válvula.
Líneas de vapor de ventilación / purga
Estas líneas dirigen los vapores del tanque de combustible al dispositivo de almacenamiento de vapor. La línea de purga de vapor dirige los vapores desde el recipiente al motor para purgar el recipiente.
Válvula anti-spitback
Se utiliza para evitar el derrame de emisiones y se ubica en el cuello de llenado.
Depósito de combustible
Recipiente que almacena el combustible en el automóvil.
Válvula de ventilación / vuelco
Proporciona un método de escape controlado de los vapores de gasolina durante el proceso de repostaje. Tiene un mecanismo que cierra el respiradero en caso de que el vehículo vuelque, para evitar derrames de COV o combustible en general. También actúa como limitador de llenado.