某種車型機油壓力開關漏油的解決措施

覃波杰，林麗安

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

某種車型機油壓力開關漏油的解決措施

覃波杰，林麗安

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

介紹解決某車型機油壓力開關經常漏油和故障燈常亮問題的方法，從人、機、料、法、環(huán)、設計等各方面因素分析，查找根本原因，制定相應的解決措施，從而降低問題的故障率。

機油；漏油；故障燈；密封墊圈；材料

機油壓力開關是用來檢測發(fā)動機內的機油壓力是否足夠，從而判斷機油量是否充足或油路是否暢通的零件。當機油的量過少或油道阻塞造成油壓過低，不足以使機油壓力開關工作時，儀表盤上的機油壓力開關故障燈會亮，提示用戶檢測機油的量或檢查油路是否阻塞。本文主要討論的是常閉式機油壓力開關。

本文主要闡述的是某款車型機油壓力開關漏油、故障燈常亮的原因分析、解決措施和驗證結果。

1 問題背景

某種車型機油壓力開關在發(fā)動機下線檢測的時候出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象，同時在售后市場出現(xiàn)漏油、短路導致機油壓力開關故障燈常亮頻出，如圖1統(tǒng)計數(shù)據(jù)所示，故障率高達5‰（矩形標識線），近期該車型的機油壓力開關漏油、短路、故障燈常亮故障率達到29.04‰，數(shù)值超出警戒線幾倍，其中漏油故障件占故障總數(shù)60%.對售后市場故障件里程數(shù)調查顯示（如圖2所示）：在3000公里內出現(xiàn)故障數(shù)238例，占故障總數(shù)93%（故障總數(shù)為256），屬于短里程失效。

圖1 IPTV統(tǒng)計數(shù)據(jù)

圖2 故障數(shù)量與里程

2 問題分析

對售后返回機油壓力開關進行解剖，發(fā)現(xiàn)機油壓力開關內腔有油漬，密封膜片有烙印，烙印會使密封膜片在工作過程中容易破裂，從而導致漏油。膜片鉻印為內部向上凸的微小損傷，分析可能由于密封膜片受擠壓導致膜片咯破，致售后行駛發(fā)生漏油故障。

故障件解剖圖片如圖3所示。

圖3 故障件解剖

同時進一步觀察發(fā)現(xiàn)，密封膜片與密封墊片有粘在一起現(xiàn)象，說明兩者材料物理化學性質可能存在變化，從而導致互相滲透。

對機油壓力開關進行解剖分析，零件漏油主要是從密封膜片和密封墊圈間隙中漏油，說明兩者極可能存在密封不良，進一步觀察發(fā)現(xiàn)，石墨密封圈有折痕存在。如圖4所示。

圖4 石墨密封圈解剖

針對以上幾點，零件漏油的直接原因是密封不良，根據(jù)魚骨圖分析方法，漏油從零件結構、材料和性能參數(shù)的設定、生產工藝、人員操作、包裝、物流運輸、零件的使用環(huán)境方面著手分析。

2.1 關鍵零件結構和材料分析

機油壓力開關的密封結構主要由密封墊圈、密封膜片、靜觸片、動觸片和殼體組成（如圖5所示），通過機床把靜觸片壓在密封膜片和密封墊圈上面，使密封膜片、墊片殼體行程一個密閉結構。

圖5 機油壓力開關結構圖

殼體為通用材料Q235，各大主機廠都在使用，材料特性穩(wěn)定；密封膜片為某牌號橡膠，量產多年，材料特性穩(wěn)定；密封墊片是某牌號的石墨，雖然該牌號石墨耐高溫達2 300℃，在常溫下有良好的化學穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕，但是易于起毛刺、折裂，且與剛性元件配合時變形量較小對裝配工藝要求較高，過程中略微操作不當容易使密封墊片受損，這個也是零件在生產下線后漏油的主因。

2.2 零件關鍵參數(shù)分析

機油壓力開關最關鍵的參數(shù)是密封膜片的破壞壓力值和開關的動作壓力值。機油壓力開關動作的油壓值是0.03 MPa，當發(fā)動機的運行時，產生的機油壓力大于該值時油壓開關的動觸片與靜觸片斷開接觸，儀表盤上的機油壓力指示燈熄滅，說明油壓工作正常。密封膜片的破壞壓力值為1.5 MPa，而發(fā)動機到達高轉速時機油壓力的最高壓力值只是開關動作值的兩倍左右，遠小于密封膜片的破壞壓力，所以零件關鍵參數(shù)符合要求。

2.3 生產工藝過程、包裝、物流調查

經調查，機油壓力開關在生產過程中都嚴格按照工藝和操作規(guī)范來裝配。密封膜片與石墨密封墊圈配合形成密封結構，而石墨在運輸過程中容易變形和起毛刺，同時員工在生產線上安裝石墨密封圈時也容易引起其變形和起毛刺，導致石墨密封圈與密封膜片密封不良，從而導致部分零件在生產下線的時候漏油。

觀察靜觸片結構，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實際生產過程中，容易出現(xiàn)R角變形（如圖6所示），靜觸片平面與R角結合處會形成棱邊，而形成棱邊的靜觸片在檢驗過程中無法檢測。機油壓力開關在工作時，膜片沿靜觸點底面圓弧邊緣向上凸起，膜片在動作過程中容易在靜觸點棱邊的處破裂（見圖7）。

圖6 靜觸片R角沖壓成型示意

圖7 膜片與靜觸片R角接觸點

2.4 使用環(huán)境分析

經調查和檢測，機油壓力開關在臺架和路試過程中都嚴格按照實驗要求來做，客戶也是在正常環(huán)境和按要求行駛車輛。但是機油壓力開關的安裝位置離排氣管距離較近不足70 mm，排氣管表面溫度可達300°C，由于開關在此環(huán)境中受到較大的熱輻射，加上機油壓力溫度較高100°C左右，在極高轉速下機油壓力內部工作溫度可達130°C.而密封膜片長期在高溫下工作會導致其老化加速，從而導致破裂失效。溫度高可從密封膜片與密封環(huán)粘貼在一起看出來，因為長期高溫導致材料物理化學性質發(fā)生變化，兩者有黏在一起現(xiàn)象。

2.5 分析總結

從以上分析可以看出，此機油壓力開關漏油主要原因有三個：一是，密封墊片選材不佳；二是，靜觸片生產工藝存在缺陷；三是，零件工作溫度較高。

3 問題解決

由于機油壓力開關在發(fā)動機上的布置不能更改，工作環(huán)境無法改變，所以只能從零件材料和生產工藝兩方面解決。具體解決措施有：（1）更改石墨密封墊圈為佛橡膠密封墊圈；（2）改進靜觸片生產工藝；（3）增加一層密封膜片，起到雙層保護。

3.1 密封墊片材料改進

密封墊片材料的改進，必須保證其他使用性能正常情況下，改進石墨材料的缺陷。經對比分析后各材料特性后，如表1所示，決定使用氟橡膠材料。

表1 兩種材料對比

相比較石墨密封圈，氟橡膠密封圈則是不易變形，具有很好的回彈性，運至生產線不需挑選即可使用，也不會與PI膜片配合時出現(xiàn)密封不良的問題。雖然氟橡膠耐溫比石墨較低，但機油最高工作溫度為130°C，遠低于氟橡膠耐溫極限，故氟橡膠密封圈在使用過程中可以承受機油壓力的工作溫度。

圖8 石墨密封圈

圖9 氟橡膠密封圈

3.2 生產工藝改進

對于靜觸片R角偏大，膜片平面與R角結合處會形成棱邊問題，通過對模具生產工藝進行優(yōu)化解決，改進工藝如圖10所示。

圖10 現(xiàn)有工藝與改進工藝對比

3.3 結構設計改進

對于優(yōu)化工藝后的靜觸片R角狀態(tài)會比原工藝好很多，但是單層膜片與經觸片長時間接觸后不可避免出現(xiàn)一定程度的受損，還是存在膜片破裂的風險。在保證機油壓力開關關鍵參數(shù)不變的情況下，為減小膜片破裂風險，增加一層密封膜片，起到雙重保護作用。

4 測試驗證

對改進后的機油壓力開關進行臺架性能檢測和整車性能試驗，各項試驗均無問題，性能參數(shù)符合規(guī)范要求。對售后車輛進行跟蹤和統(tǒng)計，使用改進后的機油壓力開關，故障率顯著降低，遠低于警戒線。

由以上測試和跟蹤驗證，該機油壓力開關漏油、短路等故障已找到根本原因，并且改進措施也能有效降低故障率，所以機油壓力開關漏油、短路等故障得以有效解決。

[1]劉晚林.淺談機油壓力的檢測診斷[J].黑龍江交通科技，2010，33（09）：155.

[2]鄭小平，汪曉軍.一起特殊的機油壓力低故障[J].汽車維修，2002（09）：42.

Solution to Oil Leakage of Engine Oil Pressure Switch in some Model

QIN Bo-jie，LIN Li-an
（SAIC Wuling Wuling Automobile Limited by Share Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

To introduce a method to solve a certain type of oil pressure switch and oil leakage fault light problem,analysis from all aspects of human，machine，material，method，design，and other factors，to find the root cause，formulate corresponding measures to solve the problems，so as to reduce the failure rate.

engine oil；oil leakage；fault light；sealing washer；material

U464.149

B

1672-545X（2017）08-0161-04

2017-05-17

覃波杰（1988-）男，廣西來賓人，本科，工程師，研究方向：發(fā)動機電器。