乘用車加油性能試驗(yàn)條件研究

曹維維，穆海寧，馬國(guó)祥，王 松，范 標(biāo)

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230000）

引言

燃油系統(tǒng)是汽車的重要保障，關(guān)系到整車的基礎(chǔ)功能和安全，為滿足汽車的正常使用，燃油系統(tǒng)不僅需要提供足量的燃油，更要滿足燃油的加注需求。加油管作為燃油系統(tǒng)的重要組成部分，其作用就是成為加油槍與油箱之間的連接結(jié)構(gòu)，加油時(shí)，順利導(dǎo)流燃油至油箱，并把油箱中的氣體導(dǎo)出[1-2]。

1 加油管結(jié)構(gòu)

加油管總成主要包含加油管頭、加油主管、排氣管以及安裝支架和防護(hù)板，如圖1所示。其中加油管頭主要起到油槍導(dǎo)入及支撐作用，加油主管用以導(dǎo)流燃油至油箱，油箱內(nèi)氣體通過排氣管流出。

圖1 加油管總成結(jié)構(gòu)示意圖

2 加油原理

圖2 加油原理示意圖

3 加油性能要求及驗(yàn)證方法

在零部件裝車生產(chǎn)前需要通過臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證優(yōu)化，以確保實(shí)車加油順暢[4-5]。

目前加油性能驗(yàn)證主要包含常溫加油和高溫加油，要求在加油過程中無反噴、無飛濺，首次跳槍時(shí)燃油加注量達(dá)到95%油箱額定容積。在發(fā)生自動(dòng)跳槍后補(bǔ)槍3次，每次間隔5 s，過程中無反噴。

常溫加油時(shí)，加油槍按圖3所示各個(gè)角度位置自然放置，以45 L/min的加注速率向油箱內(nèi)加注燃油。

圖3 加油槍放置角度示意圖

高溫加油時(shí)，將加油管與油箱按實(shí)際狀態(tài)裝配好，向油箱內(nèi)預(yù)加油至10%油箱額定容積，蓋上油箱蓋，將整個(gè)總成放置于60 ±5℃ ℃的環(huán)境中。保持3 h后，從高溫環(huán)境中移出，然后參照常溫加油的方法在1 min內(nèi)進(jìn)行加油試驗(yàn)。

4 加油性能試驗(yàn)條件研究

以某車型加油性能問題為例，該車型零部件驗(yàn)證階段加油性能試驗(yàn)按照上述試驗(yàn)條件及方法順利通過，但在整車試驗(yàn)過程，個(gè)別車輛偶發(fā)加油飛濺現(xiàn)象，故障現(xiàn)象為可順利加油至油箱額定容積（儀表指示滿油位），跳槍時(shí)伴隨著幾滴油液從加油管排氣口和油槍與加油管口間隙飛出，加油管口部液位不能及時(shí)下移，檢查加油管主管、排氣管走向無異常，對(duì)故障件拆卸并進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，未能復(fù)現(xiàn)加油飛濺現(xiàn)象，臺(tái)架試驗(yàn)及整車加油條件如表1所示。

表1 復(fù)測(cè)試驗(yàn)條件對(duì)比

經(jīng)臺(tái)架試驗(yàn)復(fù)測(cè)，并對(duì)比整車故障，表明臺(tái)架試驗(yàn)條件相對(duì)惡劣，不是整車加油飛濺問題的原因。對(duì)故障表現(xiàn)分析，加油跳槍后加油管液位上升較高且不能及時(shí)下移，表明油箱內(nèi)部壓力較大，可能原因?yàn)槿加驼羝枯^大或排氣受阻，因檢查樣件無異常，排氣通暢，因此判定為燃油蒸汽量較大。因環(huán)境溫度無影響，根據(jù)汽油特性，汽油溫度升高或汽油RVP值較高，會(huì)使燃油蒸發(fā)速率增快，形成大量油蒸汽，導(dǎo)致加油背壓增加，影響加油性能[6]。

首先通過將燃油溫度提高至39 ℃的方式增大燃油蒸發(fā)速率進(jìn)行臺(tái)架常溫加油試驗(yàn)，復(fù)現(xiàn)了加油跳槍時(shí)油液飛濺現(xiàn)象，測(cè)得油箱內(nèi)壓力如下圖所示。

圖4 正常油溫加油

圖5 提升油溫加油

一般加油站汽油RVP值約為38 kPa～42 kPa，新油品RVP值較高，約56 kPa～80 kPa，采用不同RVP值汽油進(jìn)行加油試驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。

表2 不同RVP值試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)驗(yàn)證，汽油RVP值越高，加油時(shí)油箱內(nèi)部壓力相對(duì)更高，加油至自動(dòng)跳槍時(shí)，加油管口液位上升較高且不易及時(shí)下降，飛濺也越明顯。

5 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)加油管結(jié)構(gòu)及加油原理的分析，并以某乘用車加油性能問題為實(shí)例，通過試驗(yàn)驗(yàn)證，得出環(huán)境溫度對(duì)加油性能影響較小，而較高的油溫及高RVP值會(huì)使燃油蒸發(fā)速率增快，形成大量油蒸汽，導(dǎo)致加油背壓增加，試驗(yàn)條件相對(duì)更加惡劣，對(duì)加油性能影響較大。因此加油性能臺(tái)架試驗(yàn)可采用提升油溫或采用高RVP值的方法進(jìn)行驗(yàn)證。