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計直接關系到整車續(xù)航里程、燃油表的顯示，客戶的正常使用與駕乘體驗。文章主要針對燃油箱、輸油泵以及燃油表之間的對應關系，梳理出燃油表每格的定義及對應燃油箱容積的設計、對應輸油泵阻值的設定，并結合實物的校核驗證確認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

隨著汽車品質的提升，消費者對車輛燃油表的關注程度越來越高。傳統(tǒng)的乘用車燃油表為指針式，其微小的變化對于消費者難以察覺；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精度要求較高，燃油箱與輸油泵的匹配直接關系到整車續(xù)航里程、燃油表的油量報警及均勻性的影響，因而出設計合理的油箱與輸油泵的匹配校核方法刻不容緩。

1、設計原理說明

燃油箱是儲存燃料的零部件，其內部組裝輸油泵；輸入給燃油表的燃油電阻信號主要由輸油泵提供，輸油泵組裝有液位傳感器，多為浮子結構：其類似于滑動變阻器的原理，其浮子的高度受油箱內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

燃油表顯示是依據燃油泵輸出的不同阻值，驅動燃油表指示到相應的位置。系統(tǒng)原理簡圖如下：

圖3 系統(tǒng)原理

2、相關性能要求

表1 評價性能

3、匹配定義

根據整車試驗及臺架模擬性能要求，梳理出燃油表每格的定義及對應燃油箱容積的設計、對應輸油泵阻值的設定，如下表：

表2 燃油箱、輸油泵與燃油表的匹配定義

4、燃油箱與油泵設計狀態(tài)的匹配校核

4.1 燃油箱的設計

表3 某款小型MPV燃油箱高度與容積對應關系

4.1.1 設計狀態(tài)時，確認燃油箱高度與容積的對應關系

燃油箱布置空間及油箱額定容積確認后，根據燃油箱的設計數據，可初步推算出燃油箱高度與容積的對應關系。

4.1.1.1 以某款小型MPV為例：燃油箱的額定容積為55 ±3L，其數模狀態(tài)油箱高度與容積的對應表格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

經校核，燃油箱加油量與高度的曲線平滑過渡，無突變狀態(tài)，符合燃油箱的設計要求。

4.1.1.3 根據表二中對應油箱容積的設計，同時根據《某款小型MPV性能達標書》，熱機狀態(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 確認輸油泵阻值關系

4.2.1 輸油泵的設計

燃油箱數模確認后，布置輸油泵數模，要求輸油泵浮子桿組件在下止點、運動過程、上止點時不與燃油箱下殼體干涉。

4.2.2 輸油泵阻值卡的選擇

燃油箱設計狀態(tài)高度與容積的對應關系確認后，輸入給輸油泵進行阻值卡的設計選擇，以某款小型MPV輸油泵為例：

表5 某款小型MPV輸油泵阻值設計校核

根據上表，某款小型MPV輸油泵設計基本滿足輸油泵阻值卡的設計要求。

4.2.3 輸油泵阻值與高度的關系

輸油泵阻值卡確認后，繪制輸油泵阻值與高度的關系曲線，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系曲線

根據4.1.1.2燃油箱高度與容積的關系，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

根據以上測量結果，浮子阻值確認后，在對高度進行選擇時，避開了高度范圍的兩端，滿足輸油泵阻值導帶的設計要求。

據此，完成了設計狀態(tài)燃油箱與輸油泵的匹配，可將輸油泵的阻值與高度的對應關系輸入給燃油表進行后續(xù)輸油泵與燃油表的匹配。

5、燃油箱與輸油泵實物狀態(tài)的匹配校核

5.1 燃油箱實物狀態(tài)的校核匹配

鑒于數據狀態(tài)與實際開模狀態(tài)存在偏差，同時燃油箱存在±3L的制造偏差，因而燃油箱模具完成后需再次確認實物狀態(tài)下油箱高度與容積的關系；

5.2 輸油泵實物狀態(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）設計狀態(tài)與實際開模狀態(tài)存在偏差，因而輸油泵模具完成后需再次確認實物狀態(tài)下輸油泵高度與阻值的對應關系。

體育活動時，技術動作自然而然地做出來，用不著去想該怎么做，一旦知道要做什么，就能順利地表現出來，而且完成的效果往往好于自己的預期。

5.3 燃油箱與輸油泵實物校核匹配方法

5.3.1 燃油箱高度與容積的測試

燃油箱按照實車狀態(tài)放平，燃油箱內安裝高度尺與內窺鏡，不放置油泵的情況下，利用測試油（密度基本與汽油一致）測試出每加一升測試油對應的高度尺上的高度（通過內窺鏡可較準確地觀測出）；

5.3.2 輸油泵高度與容積的測試

在5.3.1加滿油后的燃油箱的基礎上，安裝輸油泵并通電，進行抽油，每抽取1L后利用萬用表測試出此時輸油泵對應的阻值；

5.3.3 燃油箱與輸油泵實物狀態(tài)的校核

以某款小型MPV為例，實際測量如表7：

由表7可以得出：

①燃油箱實際狀態(tài)每升容積對應的高度在2mm的范圍內，因而燃油箱E-F點的容積劃分無需較大的調整；

②燃油箱高度對應的油泵阻值在輸油泵設計狀態(tài)的公差范圍內，因而輸油泵阻值卡的設計無需較大的調整；

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

表7 某款小型MPV燃油箱、輸油泵之間容積、高度、阻值對應的關系

表8 某款小型MPV燃油均勻性校核

經確認，均勻性滿足要求，因而設計狀態(tài)1/8-7/8點滿足要求。

6、結論

文章根據乘用車燃油箱、輸油泵與燃油表的設計原理及對應關系，結合評價性能，梳理出燃油箱、輸油泵與燃油表的匹配定義；同時規(guī)范了燃油箱、輸油泵在設計狀態(tài)及實物狀態(tài)時的校核方法，結合某款小型MPV車型的實例進行驗證，確認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計匹配與實物校核驗證。

[1]汽車理論.機械工業(yè)出版社.2000.

[2]汽車構造.機械工業(yè)出版社.2008.01.

[3]汽車工程手冊編輯委員會,汽車工程手冊：設計篇[M],北京：人民交通出版社,2001.

[4]汽車電子控制技術.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中心乘用車研究院。任職底盤設計主管。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.029