武晟鋒 禹闖 呂園園

摘 要：汽車燃油表是對(duì)汽車駕駛員而言影響非常大的儀器類型。而由于汽車燃油表失效造成的問(wèn)題屢屢發(fā)生，為此，本文在深入分析汽車燃油表系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，提出了目前燃油表失效的主要問(wèn)題，并且針對(duì)性地提出解決汽車燃油表不準(zhǔn)的失效式的措施，以期能為燃油表的不斷完善提供參考和借鑒的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車燃油表；失效模式；指示不準(zhǔn)

中圖分類號(hào)： TM4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）16-184-2

0 引言

汽車的燃油表是用以監(jiān)控汽車燃油箱內(nèi)燃油的貯油量和消耗情況的一個(gè)儀表裝置。汽車燃油表是汽車駕駛員參考的重要儀器之一，能有效預(yù)測(cè)車輛行駛過(guò)程中燃油情況。一旦燃油表不準(zhǔn)，就會(huì)對(duì)駕駛員操作有著非常大的影響。因此，加強(qiáng)對(duì)汽車燃油表的研究是非常重要的。

1 汽車燃油表的主要構(gòu)成元素

汽車的燃油表即汽車的油位系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中主要包含了硬件和軟件（系統(tǒng)）兩個(gè)部分[1]。其中硬件主要是指油箱、儀表等部分，而軟件則是能夠隨著信息技術(shù)的發(fā)展而不斷改變的燃油表控制系統(tǒng)。在信息技術(shù)的不斷發(fā)展過(guò)程中，汽車油表的控制系統(tǒng)的構(gòu)架也發(fā)展為GLOBAL A形式，甚至是混合形式的架構(gòu)[2]。在汽車燃油表控制系統(tǒng)中，讀取油量數(shù)據(jù)的方式主要是通過(guò)線束來(lái)將油位信號(hào)傳輸給車身的控制模塊，進(jìn)而利用高、低速總線來(lái)將計(jì)算出來(lái)的信息顯示到儀表中[3]。因此，駕駛員只要通過(guò)讀取儀表指針位置就能夠明確油箱中剩余的油量?？傮w而言，燃油傳感器信號(hào)的采集就是通過(guò)置于油箱內(nèi)部的燃油表調(diào)節(jié)連桿角度來(lái)調(diào)節(jié)自身電阻的滑動(dòng)變阻器，在桿的端點(diǎn)將連接一個(gè)浮子，一旦油箱內(nèi)油量發(fā)生變，浮子的高度也會(huì)隨之變化，進(jìn)而改變連桿角度。

2 失效案例分析

由于燃油表受到多個(gè)區(qū)域因素的影響，因此其指示不準(zhǔn)的失效問(wèn)題不僅涉及底盤問(wèn)題，還涉及整車的動(dòng)力總成和電子系統(tǒng)問(wèn)題。一般情況下，維修站在遇到客戶反映燃油表指示不準(zhǔn)確的問(wèn)題時(shí)，都需要從系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行分析，步驟通常如下：首先，判斷燃油表顯示情況與發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊顯示的剩余油量是否一致，若不一致，則檢查儀表是否存在問(wèn)題；若一致，則檢查油位傳感器以及油箱碳罐是否存在問(wèn)題[4]。而本文的研究主要從硬件結(jié)構(gòu)入手，具體情況如下：

2.1 燃油表指針始終指示為空，油泵浮子無(wú)法浮起

例如A型車的燃油表指針始終指示為空，在維修店更換燃油泵之后發(fā)現(xiàn)其原因?yàn)橛捅酶∽訜o(wú)法浮起，因此判斷該車燃油表不準(zhǔn)的原因?yàn)橛捅贸霈F(xiàn)故障。然而，15件在維修站已確認(rèn)無(wú)法浮起的浮子在供應(yīng)商的浸油試驗(yàn)中都能正常浮起。而與新零件對(duì)比發(fā)現(xiàn)，失效件的浮子里邊具有大量的汽油，其重量明顯重于新零件，進(jìn)而難以在汽油中浮起。而將失效浮子晾曬后發(fā)現(xiàn)，浮子里的油被蒸發(fā)，浮子重量小了，就能正常使用了。統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上存在A、B兩種型號(hào)的浮子，而出現(xiàn)問(wèn)題的基本為B型浮子。為此，本研究進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)；

①將失效浮子放在70℃左右的E20乙醇汽油中浸泡20h，觀察其重量變化情況，結(jié)果顯示失效浮子變化率大都超過(guò)了要求，如圖1所示。

②為對(duì)比A、B型浮子的區(qū)別，將A、B兩種型號(hào)的新浮子分別放置在70℃的E20乙醇汽油及標(biāo)準(zhǔn)無(wú)鉛汽油中浸泡20h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，浮子在E20乙醇汽油中的重量變化率比較大，而同在E20乙醇汽油中浸泡，則B型大于A型。

由此可見(jiàn)，含醇汽油是影響浮子失效的重要外在原因。因此，在分析燃油表失效時(shí)必須充分考慮油品因素的影響。

2.2 燃油表不準(zhǔn)，且伴有熄火、加速無(wú)力等失效

調(diào)查顯示，大部分燃油表不準(zhǔn)的車型都會(huì)伴有熄火、加速無(wú)力等失效，而研究顯示，此類現(xiàn)象主要是由油箱線或者車身線的腐蝕導(dǎo)致。據(jù)調(diào)查，B型插件是從乘客艙穿過(guò)車身然后再到底盤的，因此，乘客艙內(nèi)是不防水的。此外，插頭上有水油箱線束接插件?？梢?jiàn)，油箱線或者車身線腐蝕的根本原因就是乘客艙沒(méi)有防水設(shè)計(jì)，導(dǎo)致接插件端進(jìn)水并腐蝕。針對(duì)這一失效機(jī)理，工程師們又進(jìn)一步完善該接插件類型，不僅更改了其基座、線束端子等設(shè)計(jì)，還增加了雙面防水設(shè)計(jì)，具體如圖2所示。

2.3 燃油表指針混亂

在某后驅(qū)車型中，為了能夠給予傳動(dòng)軸充分的空間，該車型采用了馬鞍形的油箱設(shè)計(jì)，使得油具有主、副兩個(gè)腔，且兩個(gè)腔都分別放置燃油液位傳感器。兩腔中先消耗的為副腔中的燃油，然后再消耗主腔中的燃油。但受到結(jié)構(gòu)關(guān)系的影響，兩腔之間存在著傳感器的死區(qū)，使得燃油表指針出現(xiàn)混亂。

3 改善燃油表不準(zhǔn)的相關(guān)策略

3.1 改善乙醇汽油的質(zhì)量

在失效案例分析中發(fā)現(xiàn)，醇汽油是影響浮子失效的重要外在原因，因此，改善乙醇汽油質(zhì)量能有效改善燃油表不準(zhǔn)的問(wèn)題。乙醇作為可再生能源，因此，在汽油中加入一定量的乙醇不僅可以節(jié)約能源，還能降低汽車尾氣的污染。但是，乙醇汽油不僅容易影響汽車動(dòng)力，而且極易加重浮子重量，進(jìn)而影響汽車燃油表準(zhǔn)確度。為此，需要針對(duì)汽車所使用的乙醇汽油的配方進(jìn)行調(diào)整，確保汽車燃油表正常工作。

3.2 確保插件的防水設(shè)計(jì)合格

在汽車運(yùn)行過(guò)程中，如果插件的防水設(shè)計(jì)不合格，那么就有可能使插件受到水浸影響，使得郵箱接線出現(xiàn)腐蝕而導(dǎo)致線路短路。那么，在車輛運(yùn)行時(shí)就有可能出現(xiàn)加速不利或者突然熄火的現(xiàn)象。為此，在針對(duì)汽車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要注意插件防水的設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)際的使用情況來(lái)不斷完善設(shè)計(jì)方案。

3.3 改善燃油表阻尼策略

改善燃油表的阻尼策略能有效解決車輛在行駛過(guò)程中受到地形或者車速顛簸造成的油位指示失準(zhǔn)問(wèn)題。而改善燃油表的阻尼策略可以采用將其轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)速信號(hào)控制的形式，在汽車行駛后，就會(huì)向燃油表發(fā)送信號(hào)，燃油表接收信號(hào)后，就會(huì)增加阻尼，進(jìn)而能夠準(zhǔn)確地將油位信息顯示出來(lái)。

3.4 燃油表響應(yīng)速度策略

燃油表的響應(yīng)度數(shù)影響到實(shí)際的準(zhǔn)確值，因此，加快燃油表的響應(yīng)速度是有效的改善措施。一般情況下，燃油表的響應(yīng)速度分為三種，一是快速響應(yīng)速度，二是中速響應(yīng)速度，三是慢速響應(yīng)速度。

4 總結(jié)

準(zhǔn)確的燃油表能為駕駛員提供有價(jià)值的參考信息，避免在汽車操作過(guò)程中出現(xiàn)不必要的失誤，加強(qiáng)汽車駕駛的安全穩(wěn)定性，可見(jiàn)，汽車燃油表的準(zhǔn)確性對(duì)于汽車駕駛員而言影響是非常大的。因此，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，在汽車設(shè)計(jì)方面還需要不斷完善汽車燃油表的設(shè)計(jì)，避免失效現(xiàn)象方式。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 劉小明，袁新文.車輛燃油表顯示原理及故障檢測(cè)[J].汽車電器，2015，12：33-35.

[2] 王娟，鐘雙勇.柱狀式汽車電子燃油表[J].科技展望，2015，32：115.

[3] 高陽(yáng)，李學(xué)光.汽車燃油表不準(zhǔn)的失效模式與改善處理分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016，02：293.

[4] 赫衛(wèi)寧，張彬彬.汽車油位系統(tǒng)架構(gòu)暨燃油指示不準(zhǔn)常見(jiàn)失效案例分析[J].上海汽車，2014，05：45-48+57.