翟曉紅

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

乘用車燃油箱與輸油泵的匹配校核方法

翟曉紅

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

乘用車燃油箱與輸油泵的匹配設(shè)計(jì)直接關(guān)系到整車?yán)m(xù)航里程、燃油表的顯示，客戶的正常使用與駕乘體驗(yàn)。文章主要針對(duì)燃油箱、輸油泵以及燃油表之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，梳理出燃油表每格的定義及對(duì)應(yīng)燃油箱容積的設(shè)計(jì)、對(duì)應(yīng)輸油泵阻值的設(shè)定，并結(jié)合實(shí)物的校核驗(yàn)證確認(rèn)乘用車燃油箱與輸油泵的匹配校核方法與規(guī)范。

燃油箱；輸油泵；匹配定義

CLC NO.:U4641Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-90-03

引言

隨著汽車品質(zhì)的提升，消費(fèi)者對(duì)車輛燃油表的關(guān)注程度越來(lái)越高。傳統(tǒng)的乘用車燃油表為指針式，其微小的變化對(duì)于消費(fèi)者難以察覺(jué)；目前，指針式燃油表正逐步被斷碼式所取代，而斷碼式的燃油表對(duì)精度要求較高，燃油箱與輸油泵的匹配直接關(guān)系到整車?yán)m(xù)航里程、燃油表的油量報(bào)警及均勻性的影響，因而出設(shè)計(jì)合理的油箱與輸油泵的匹配校核方法刻不容緩。

1、設(shè)計(jì)原理說(shuō)明

燃油箱是儲(chǔ)存燃料的零部件，其內(nèi)部組裝輸油泵；輸入給燃油表的燃油電阻信號(hào)主要由輸油泵提供，輸油泵組裝有液位傳感器，多為浮子結(jié)構(gòu)：其類似于滑動(dòng)變阻器的原理，其浮子的高度受油箱內(nèi)液面高度的影響從而輸出不同的阻值。

圖1 燃油箱

圖2 輸油泵

燃油表顯示是依據(jù)燃油泵輸出的不同阻值，驅(qū)動(dòng)燃油表指示到相應(yīng)的位置。系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖如下：

圖3 系統(tǒng)原理

2、相關(guān)性能要求

表1 評(píng)價(jià)性能

3、匹配定義

根據(jù)整車試驗(yàn)及臺(tái)架模擬性能要求，梳理出燃油表每格的定義及對(duì)應(yīng)燃油箱容積的設(shè)計(jì)、對(duì)應(yīng)輸油泵阻值的設(shè)定，如下表：

表2 燃油箱、輸油泵與燃油表的匹配定義

4、燃油箱與油泵設(shè)計(jì)狀態(tài)的匹配校核

4.1 燃油箱的設(shè)計(jì)

表3 某款小型MPV燃油箱高度與容積對(duì)應(yīng)關(guān)系

4.1.1 設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)，確認(rèn)燃油箱高度與容積的對(duì)應(yīng)關(guān)系

燃油箱布置空間及油箱額定容積確認(rèn)后，根據(jù)燃油箱的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，可初步推算出燃油箱高度與容積的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4.1.1.1 以某款小型MPV為例：燃油箱的額定容積為55 ±3L，其數(shù)模狀態(tài)油箱高度與容積的對(duì)應(yīng)表格3如上。

4.1.1.2 繪制出燃油箱高度與容積的曲線

圖4 某款小型MPV燃油箱高度與容積曲線

經(jīng)校核，燃油箱加油量與高度的曲線平滑過(guò)渡，無(wú)突變狀態(tài)，符合燃油箱的設(shè)計(jì)要求。

4.1.1.3 根據(jù)表二中對(duì)應(yīng)油箱容積的設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)《某款小型MPV性能達(dá)標(biāo)書(shū)》，熱機(jī)狀態(tài)下的綜合油耗為10.5L/100km，確定燃油箱容積的分段如下：

表4 某款小型MPV燃油箱容積分段區(qū)間

4.2 確認(rèn)輸油泵阻值關(guān)系

4.2.1 輸油泵的設(shè)計(jì)

燃油箱數(shù)模確認(rèn)后，布置輸油泵數(shù)模，要求輸油泵浮子桿組件在下止點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程、上止點(diǎn)時(shí)不與燃油箱下殼體干涉。

4.2.2 輸油泵阻值卡的選擇

燃油箱設(shè)計(jì)狀態(tài)高度與容積的對(duì)應(yīng)關(guān)系確認(rèn)后，輸入給輸油泵進(jìn)行阻值卡的設(shè)計(jì)選擇，以某款小型MPV輸油泵為例：

表5 某款小型MPV輸油泵阻值設(shè)計(jì)校核

根據(jù)上表，某款小型MPV輸油泵設(shè)計(jì)基本滿足輸油泵阻值卡的設(shè)計(jì)要求。

4.2.3 輸油泵阻值與高度的關(guān)系

輸油泵阻值卡確認(rèn)后，繪制輸油泵阻值與高度的關(guān)系曲線，以某款小型MPV為例，如下圖：

圖5 某款小型MPV輸油泵阻值與高度的關(guān)系曲線

根據(jù)4.1.1.2燃油箱高度與容積的關(guān)系，輸油泵與燃油箱匹配的阻值取值如下：

表6 某款小型MPV輸油泵阻值取值

根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果，浮子阻值確認(rèn)后，在對(duì)高度進(jìn)行選擇時(shí)，避開(kāi)了高度范圍的兩端，滿足輸油泵阻值導(dǎo)帶的設(shè)計(jì)要求。

據(jù)此，完成了設(shè)計(jì)狀態(tài)燃油箱與輸油泵的匹配，可將輸油泵的阻值與高度的對(duì)應(yīng)關(guān)系輸入給燃油表進(jìn)行后續(xù)輸油泵與燃油表的匹配。

5、燃油箱與輸油泵實(shí)物狀態(tài)的匹配校核

5.1 燃油箱實(shí)物狀態(tài)的校核匹配

鑒于數(shù)據(jù)狀態(tài)與實(shí)際開(kāi)模狀態(tài)存在偏差，同時(shí)燃油箱存在±3L的制造偏差，因而燃油箱模具完成后需再次確認(rèn)實(shí)物狀態(tài)下油箱高度與容積的關(guān)系；

5.2 輸油泵實(shí)物狀態(tài)的校核匹配

同理，鑒于浮子桿組件（包括阻值卡、浮子桿、浮子）設(shè)計(jì)狀態(tài)與實(shí)際開(kāi)模狀態(tài)存在偏差，因而輸油泵模具完成后需再次確認(rèn)實(shí)物狀態(tài)下輸油泵高度與阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

體育活動(dòng)時(shí)，技術(shù)動(dòng)作自然而然地做出來(lái)，用不著去想該怎么做，一旦知道要做什么，就能順利地表現(xiàn)出來(lái)，而且完成的效果往往好于自己的預(yù)期。

5.3 燃油箱與輸油泵實(shí)物校核匹配方法

5.3.1 燃油箱高度與容積的測(cè)試

燃油箱按照實(shí)車狀態(tài)放平，燃油箱內(nèi)安裝高度尺與內(nèi)窺鏡，不放置油泵的情況下，利用測(cè)試油（密度基本與汽油一致）測(cè)試出每加一升測(cè)試油對(duì)應(yīng)的高度尺上的高度（通過(guò)內(nèi)窺鏡可較準(zhǔn)確地觀測(cè)出）；

5.3.2 輸油泵高度與容積的測(cè)試

在5.3.1加滿油后的燃油箱的基礎(chǔ)上，安裝輸油泵并通電，進(jìn)行抽油，每抽取1L后利用萬(wàn)用表測(cè)試出此時(shí)輸油泵對(duì)應(yīng)的阻值；

5.3.3 燃油箱與輸油泵實(shí)物狀態(tài)的校核

以某款小型MPV為例，實(shí)際測(cè)量如表7：

由表7可以得出：

①燃油箱實(shí)際狀態(tài)每升容積對(duì)應(yīng)的高度在2mm的范圍內(nèi)，因而燃油箱E-F點(diǎn)的容積劃分無(wú)需較大的調(diào)整；

②燃油箱高度對(duì)應(yīng)的油泵阻值在輸油泵設(shè)計(jì)狀態(tài)的公差范圍內(nèi)，因而輸油泵阻值卡的設(shè)計(jì)無(wú)需較大的調(diào)整；

③由于臺(tái)架均勻性要求為加滿油后，燃油表每滅一格時(shí)對(duì)應(yīng)的阻值，反饋到輸油泵方面為輸油泵控制點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的高度區(qū)間中的最低高度對(duì)應(yīng)的容積，對(duì)應(yīng)如表8：

表7 某款小型MPV燃油箱、輸油泵之間容積、高度、阻值對(duì)應(yīng)的關(guān)系

表8 某款小型MPV燃油均勻性校核

經(jīng)確認(rèn)，均勻性滿足要求，因而設(shè)計(jì)狀態(tài)1/8-7/8點(diǎn)滿足要求。

6、結(jié)論

文章根據(jù)乘用車燃油箱、輸油泵與燃油表的設(shè)計(jì)原理及對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)合評(píng)價(jià)性能，梳理出燃油箱、輸油泵與燃油表的匹配定義；同時(shí)規(guī)范了燃油箱、輸油泵在設(shè)計(jì)狀態(tài)及實(shí)物狀態(tài)時(shí)的校核方法，結(jié)合某款小型MPV車型的實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)了該匹配校核方法的可行性，可推廣至乘用車系列的燃油箱與輸油泵的設(shè)計(jì)匹配與實(shí)物校核驗(yàn)證。

[1]汽車?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社.2000.

[2]汽車構(gòu)造.機(jī)械工業(yè)出版社.2008.01.

[3]汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì),汽車工程手冊(cè)：設(shè)計(jì)篇[M],北京：人民交通出版社,2001.

[4]汽車電子控制技術(shù).人民交通出版社.2005.10.

Passenger car fuel tank and oil transfer pump matching and checking method

Zhai Xiaohong
( Anhui jianghuai Automobile Co., Ltd., Auhui Hefei 230601 )

The design of fuel tank and fuel pump is directly related to the automobile’s endurance mileage, the reflection of the fuel gauge, the normal use and the customers’ driving experience. This article focus on the relationship of the fuel tank, fuel pump and the fuel gauge, give the definition of each number of the fuel gauge that corresponding to the volume of the fuel tank, the resistance of the fuel pump. Finally arrive at a conclusion of the match method and specification by the test of each part.

fuel tank; fuel pump; match

U464.1

A

1671-7988(2017)02-90-03

翟曉紅，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心乘用車研究院。任職底盤(pán)設(shè)計(jì)主管。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.029