SAE J1737 Bestämning av kolväteförluster från bränslerör, slangar, kopplingar och bränsleledningsaggregat med återvinningsmetod

Standarden ”SAE J1737 Test Procedure for Determining Hydrocarbon Losses from Fuel Pipes, Hoses, Fittings and Fuel Line Assemblies by Recycle Method”, utvecklad av American Society of Automotive Engineers (SAE), beskriver en metod för att bestämma förlusten av kolvätevätskor genom läckage från komponentväggar och även genom mikroläckor vid gränssnitten mellan monterade komponenter, samtidigt som temperatur och tryck kontrolleras oberoende av varandra.

Detta test utförs i ett recirkulerande system där element från testbränslet som sipprar genom provets väggar och passerar genom gränssnitten transporteras med ett kontrollerat flöde av torrt kväve till en mätpunkt. Denna mätpunkt är en anordning såsom en behållare innehållande aktivt kol eller en annan uppsamlings- eller ackumuleringsmetod. Här mäts kolväteförluster genom viktförändring eller analyseras med en annan lämplig metod.

I moderna fordon utgör avdunstningsutsläpp en betydande källa till kolväteföroreningar från bränslesystemet. Dessa utsläpp sker främst genom permeabilitet, där bränslemolekyler (särskilt lättare kolväten från bensin) långsamt passerar genom väggarna i bränsleförande komponenter såsom gummi- eller plastslangar, rör, kopplingar och kompletta bränsleledningar.

SAE J1737-standarden tillhandahåller en standardiserad laboratorietestmetod för att noggrant och reproducerbart mäta dessa permeabilitetsförluster. Denna metod hjälper tillverkare inom följande områden:

• Att utveckla och kvalificera material och design för bränslesystem med låg permeabilitet.
• Att visa efterlevnad av miljöföreskrifter (särskilt utsläppsstandarder för avdunstning)
• Jämförelse av olika material, barriärlager eller strukturer.

Detta test har använts i åratal som referens i föreskrifter såsom de för små landmotorer, marinmotorer med gnisttändning, vägfordon och EPA:s program för avdunstningsemissioner.

Denna testmetod använder en recirkulationsteknik för att mäta permeabilitet under kontrollerade förhållanden:

• Förberedelse av testprov: Bränsleröret, slangen, kopplingen eller den kompletta enheten fylls med ett testbränsle (vanligtvis en referensbensin såsom CE10 eller liknande blandningar som innehåller etanol).
• Recirkulationssystem: Bränslet recirkuleras kontinuerligt genom komponenten med hjälp av en pump. Detta förhindrar bränslestagnation samtidigt som konstant bränsleexponering, temperatur och tryck bibehålls.
• Reservoarbaserad sluten slinga: Systemet inkluderar en reservoar vars volym är betydligt större än testprovets interna volym (SAE rekommenderar en minsta intern volym på 800 gånger för många tester för att minimera koncentrationseffekter). Permeabla kolväten ackumuleras i reservoarbränslet över tid.
• Mätprincip: Permeabilitetshastigheten bestäms genom att övervaka ökningen av kolvätekoncentrationen i reservoarbränslet (eller ibland genom viktminskning/GC-analys). Resultaten uttrycks vanligtvis i gram kolväte per kvadratmeter fuktad yta per dag (g/m²/dag).
• Testförhållanden:
• Temperatur: För att accelerera permeabiliteten och simulera de varma förhållandena under huven hålls den vanligtvis hög (t.ex. 40 grader eller 60 grader beroende på applikation/reglering).
• Varaktighet: Tillräckligt lång för att uppnå steady-state permeabilitet (vanligtvis några dagar till några veckor).
• Tryck: Vanligtvis omgivningstryck eller något högre.
• Bränsle: Blandningar lämpliga för faktisk användning (inklusive oxygenat såsom etanol).

Många föreskrifter anger maximala permeabilitetsgrader för bränsleledningar. Till exempel är en maximal gräns på 15 g/m2/dag vanlig vid testning med certifierad bensin vid minst 40 grader. Lägre gränser gäller i strängare program eller för barriärslangar.

Med det ökande fokuset idag på fordon med låga avdunstningsutsläpp, hybridsystem och alternativa bränslen, är SAE J1737-standarden fortfarande en grundläggande metod för att kvalificera flerskiktsslangar, fluorpolymerbelagda rör och andra lågpermeabilitetstekniker som bidrar till att uppfylla globala avdunstningsutsläppsstandarder.

Denna standard är avgörande för de som arbetar med bränslesystemdesign, regulatorisk certifiering eller materialval för fordons-, marin- och småmotor- samt terrängapplikationer, eftersom den fungerar som den primära standardiserade testmetoden för att mäta kolvätepermeabilitet genom bränsleledningar, slangar, rör, kopplingar och komponenter, vilka avsevärt bidrar till avdunstningsutsläpp. Denna standard är ett av de viktigaste testprotokollen inom området avdunstningsutsläpp.

Avdunstningsutsläpp är ett resultat av att bränslekolväten (flyktiga organiska föreningar, VOC) långsamt passerar (diffunderar) genom väggarna i bränslesystemets komponenter, även när fordonet eller utrustningen inte är i drift. De bidrar avsevärt till den totala kolväteföroreningen från bensindrivna fordon och utrustning. De fungerar som föregångare till marknära ozon (rök) och sekundära organiska aerosoler (fina partiklar, PM2.5).

Den totala avdunstningen kan stå för en stor andel av kolväteutsläppen, ibland lika med eller överstiga avgasutsläppen i äldre eller dåligt kontrollerade system. Eftersom okontrollerade avdunstningsförluster från bränslesystem förorenar atmosfären även när motorerna är avstängda (t.ex. parkerade fordon, förvarad utrustning), är det avgörande att minska permeabiliteten för att uppnå målen för ren luft.

Tillverkare bör använda SAE J1737-standarden för följande ändamål:

• För att bekräfta att bränsleledningar och slangar uppfyller permeabilitetsgränserna.
• Att karakterisera material med låg permeabilitet (t.ex. flerskiktsslangar tillverkade av fluorpolymer, nylon eller EVOH-barriär).
• För att visa överensstämmelse vid typgodkännande, komponentcertifiering eller regulatoriska tillämpningar.

Komponenter får inte säljas eller monteras på lagligt reglerade marknader utan att klara SAE J1737-standardtestet. Detta påverkar direkt produktgodkännande, marknadstillträde och garantiefterlevnad.

I många år har vår organisation, med sitt kompetenta och erfarna team, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster som uppfyller SAE J1737-standarden.