淺析燃油表指示不準(zhǔn)問(wèn)題

楊聰慧等

摘要：燃油表是指示燃油箱內(nèi)油量的儀表，與裝在燃油箱內(nèi)的燃油傳感器配套使用。燃油表指示不準(zhǔn)，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確反映燃油箱內(nèi)的油量，給用戶加油和行駛帶來(lái)困擾。文章介紹加油槍跳槍時(shí)燃油表指示不準(zhǔn)的故障分析及解決方案，對(duì)提高燃油表指示的可靠性具有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：燃油表指示；加油槍跳槍；燃油傳感器阻值；額定容積；油箱內(nèi)燃油量；匹配

中圖分類號(hào)：U463.137+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-2550（2018）01-0087-05

燃油表是整車儀表上的一個(gè)必備功能，在整車的主要作用是顯示、監(jiān)控燃油箱內(nèi)燃油剩余油量，給駕駛員在行駛過(guò)程中做出準(zhǔn)確判斷。若燃油表油位指示不準(zhǔn)，將給駕駛員帶來(lái)不必要的麻煩，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致車輛拋錨，影響行駛安全。本文通過(guò)對(duì)加油槍跳槍時(shí)燃油表指示不準(zhǔn)的故障分析，得出燃油油位顯示不準(zhǔn)不僅僅是各單個(gè)零件的設(shè)計(jì)、質(zhì)量問(wèn)題，更需要對(duì)整個(gè)油位指示系統(tǒng)進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)，以期對(duì)提高燃油表指示可靠性提供幫助。

1功能介紹

1.1加油槍跳槍原理

在空油箱或油箱內(nèi)只有少量燃油時(shí)，在加油過(guò)程中加油通氣管是暢通的，加油通氣管排出油箱內(nèi)多余氣體，保證油箱內(nèi)外氣壓的相對(duì)平衡，從而保證了加油的順暢。當(dāng)液面超過(guò)加油通氣管下端口時(shí)，翻車閥出氣孔并沒(méi)有密封，由于加油速度大于翻車閥出氣孔排氣速度，油箱內(nèi)氣壓迅速上升，對(duì)油箱進(jìn)油口燃油的流動(dòng)形成阻力，進(jìn)油口進(jìn)油速度會(huì)隨著油箱內(nèi)氣壓上升而降低，便在加油管內(nèi)形成燃油堆積而使油面升高，當(dāng)加油槍端口被油面淹埋時(shí)便會(huì)跳槍，一般設(shè)計(jì)需要達(dá)到第一次跳槍時(shí)加注到油箱內(nèi)的體積應(yīng)>95%額定容積。

1.2燃油指示

在燃油箱加注一定量的燃油后，裝配在燃油箱內(nèi)部的燃油泵總成上集成的油位傳感器浮子將隨著燃油液面的上升而升高，浮子帶動(dòng)油位傳感器觸片轉(zhuǎn)動(dòng)，在不同液面高度時(shí)，對(duì)應(yīng)輸出不同的電阻值。油位傳感器阻值通過(guò)整車線束傳輸?shù)浇M合儀表，經(jīng)過(guò)儀表內(nèi)部電路的信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)指針或LED指示油位。

2原因分析

2.1影響加油性能的因素

影響加油性能的因素很多，大致分類見(jiàn)圖2：

2.2加油槍跳槍時(shí)，燃油表指示不滿格的故障分析

2.2.1燃油箱

燃油箱加注系統(tǒng)若設(shè)計(jì)不合理，或加油槍的加油速率過(guò)高、加油槍傳感器失效等，都可能造成加油提前跳槍。提前跳槍即意味著燃油箱內(nèi)實(shí)際油液小于理論滿油位油液，若跳槍提前量超出系統(tǒng)誤差范圍，則駕駛員查看儀表油位顯示，即不能顯示滿油位，造成油位指示不準(zhǔn)（加滿油，顯示不滿）的故障發(fā)生。

2.2.2油位傳感器

油位傳感器相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)電阻片，浮子的上下浮動(dòng)，帶動(dòng)觸片、觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，不同高度時(shí)，其對(duì)應(yīng)輸出的電阻值不同，且輸出的阻值與燃油箱液位高度需要一一對(duì)應(yīng)。油位傳感器失效、或匹配設(shè)計(jì)不合理，將導(dǎo)致輸出阻值與實(shí)際油液存在差異，最終造成油位指示不準(zhǔn)。

2.2.3燃油表

燃油表根據(jù)油量傳感器的電阻變化特性曲線或油量一阻值特性表作為燃油表設(shè)計(jì)輸入，依據(jù)油量傳感器的電阻值來(lái)點(diǎn)亮不同段位或調(diào)節(jié)指針指示角度，即LCD段位顯示和指針顯示兩種方式，可參考圖3和圖4：

段位式燃油表需要定義各檢查點(diǎn)的段位顯示、電阻值和油量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如各參數(shù)關(guān)系參考表1。指針式燃油表需要定義各檢查點(diǎn)的角度、電阻值和油量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

表1段位顯示燃油表各檢查點(diǎn)參數(shù)關(guān)系參考表表中：

R_F—燃油表F點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的油量傳感器阻值；

R_1/2—燃油表1/2指示位置對(duì)應(yīng)的油量傳感器阻值；

R_R—燃油表報(bào)警點(diǎn)對(duì)應(yīng)的油量傳感器阻值；

R_E—油表E點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)的油量傳感器阻值；

F_F—燃油表指示的最大油量；

F_1/2—燃油表指示最大油量的1/2；

F_R—燃油表低油量報(bào)警油量，車型的整車28工況油耗值；

F_E—油表指示的最小油量；

3原因確認(rèn)

3.1對(duì)燃油箱的原因驗(yàn)證

本文列舉了采用不同的加油槍對(duì)燃油箱進(jìn)行加油試驗(yàn)，見(jiàn)圖5：

表2試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，燃油箱加油第一次跳槍時(shí)，油箱內(nèi)燃油量約在48L，滿足加油槍“跳槍”時(shí)油箱內(nèi)燃油量>95%油箱額定容積的要求，且加油過(guò)程中，燃油沒(méi)有溢流、反向噴射、提前自動(dòng)提前跳槍等現(xiàn)象。

3.2油位傳感器、組合儀表原因驗(yàn)證

用油箱加油的方法得到：當(dāng)浮子位置在F點(diǎn)（198±2mm，7±1Ω）位置時(shí)，此時(shí)的燃油箱加油量約為48L。當(dāng)浮子位置在F上端點(diǎn)（215±2mm，3±1Ω）位置時(shí)，此時(shí)的燃油箱油量約為50L，實(shí)測(cè)值符合設(shè)計(jì)值，見(jiàn)表3。其中浮子位置F點(diǎn)、F上端表示意義見(jiàn)圖6：

3.3浮子高度、油量、阻值匹配關(guān)系原因驗(yàn)證

3.3.1該燃油表各檢查點(diǎn)參數(shù)關(guān)系，見(jiàn)表4：

3.3.2匹配性檢查

對(duì)照表3和表4，可知燃油表刻度線F（1）對(duì)應(yīng)的油位傳感器浮子位置是F上端，燃油箱油量為51升。由圖5可知，該車加油跳槍時(shí)刻燃油箱油量為48升，對(duì)應(yīng)的油位傳感器浮子位置是F，電阻值為7±1。所以得到加油槍跳槍時(shí)對(duì)應(yīng)的油量傳感器電阻值和燃油表設(shè)計(jì)滿刻度時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻值不匹配，見(jiàn)表5：

結(jié)論：燃油表設(shè)計(jì)的阻值與燃油泵油位傳感器的阻值不匹配，是導(dǎo)致加油跳槍時(shí)，燃油箱內(nèi)油液48L，此時(shí)燃油表未達(dá)到滿格F（1）點(diǎn)的真正原因。

4對(duì)策制定

更改燃油指示表F刻度對(duì)應(yīng)油泵傳感器阻值由3Ω調(diào)整到7Ω，且F（1）刻度上偏5°（即105°）刻度調(diào)整為3Q對(duì)應(yīng)，見(jiàn)表6。燃油表F（1）點(diǎn)設(shè)計(jì)的更改主要是為了讓車輛在加油跳槍時(shí)，油表顯示F（1）刻度，加到油箱額定容積時(shí)，油表即可到頂，指示滿刻度F（1）上端。

5效果確認(rèn)

按照上述對(duì)策刷新組合儀表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)際效果很明顯，刷新數(shù)據(jù)后的車輛在加油跳槍時(shí)燃油表指示到F（1）刻度，消除了因燃油表指示不準(zhǔn)造成不能真實(shí)反映油箱燃油量的現(xiàn)象。

6結(jié)束語(yǔ)

油位指示系統(tǒng)不僅僅是單個(gè)零部件的問(wèn)題，需要從整個(gè)系統(tǒng)角度著手，對(duì)潛在的影響因素進(jìn)行分析、解決。用戶使用中遇到燃油表指示不準(zhǔn)故障現(xiàn)象，可按上述的檢查方法，對(duì)與故障相關(guān)各種影響要素進(jìn)行細(xì)致的分析，使燃油表指示準(zhǔn)確，方便用戶正常使用，提高用戶的滿意度。