某汽車漏油問題分析及改善技術研究

劉國權

摘 要：汽車油路系統中，油箱是汽油的存儲容器，對汽車動力的輸出起到了至關重要的作用。油箱主要由油箱殼體、汽油泵、油管等零部件組成，它既是功能件，又是安全件，需要滿足國家汽車零部件強制性認證要求。特別是在汽車安全性方面，要求非常嚴格，不允許有汽油泄露問題發生。中國各大整車廠對汽車油路系統的控制也特別關注，汽車銷售市場上很少發生汽油泄露的重大事故，但也會有零星車輛發生漏油問題，導致汽車召回。

關鍵詞：汽車油箱 漏油分析 改善技術研究

Analysis of an Automobile Oil Leakage Problem and Improvement Technology Research

Liu Guoquan

Abstract：In the automobile oil circuit system， the fuel tank is the storage container of gasoline， which plays a vital role in the output of automobile power. The fuel tank is mainly composed of fuel tank shell， gasoline pump， fuel pipe and other parts. It is not only a functional part but also a safety part， which needs to meet the national mandatory certification requirements for auto parts. Especially in terms of vehicle safety， the requirements are extremely strict， and gasoline leakage is not allowed. Major automakers in China also pay special attention to the control of automobile oil system. Major gasoline leakage accidents rarely occur in the automobile sales market， but there may also be sporadic oil leakage problems in vehicles， leading to automobile recalls.

Key words：automobile fuel tank， oil leakage analysis， improvement technology research

1 引言

在各個整車廠生產汽車過程中，由于汽車產量不斷提升，特別是如果某一汽車車型在銷售市場上需求突增，有時可能由于疏忽對油路系統零部件的控制等問題，零件出現質量問題，從而導致汽車漏油。本文所研究的就是奔馳公司生產的P5車型，在量產階段，汽車油路系統出現漏油問題，通過實驗分析，最后得出零部件供應商在生產組裝汽車油箱管路過程中，生產裝配工藝出現問題。最后通過優化生產工藝，最終解決了汽車漏油問題。

2 汽車漏油現象及原因分析

奔馳P5汽車車型在道路試驗后，檢查汽車各系統過程中，發現一輛汽車的油管完全從油箱接口處脫出，這種現象是非常不正常的。而且這也是比較嚴重的問題，涉及汽車安全。需要盡快展開調查研究，找到發生問題的根本原因，徹底解決此問題。由于發現問題車輛時，只有試驗人員在現場，描述的情況是油管與油箱脫離。當看到問題車時，油箱已經被拆卸掉，所以并不能得到一些有效的分析證據。只能對油管和油箱接口進行簡單的尺寸測量和拔出力測試。經過測量發現尺寸都是合格的，拔出力也正常。檢查物流運輸過程，并沒有發現什么異常問題，需要進一步進行驗證分析。

3 試驗模擬分析

依據以上條件，對油管與油箱漏油處進行試驗分析，在實際發動機運轉的正常工況狀態下，經過計算汽油油泵壓力是3.5bar-5.7bar。在試驗室內建立試驗設備來進行試驗，見圖1。

3.1 試驗條件

（1）測試在恒溫（23℃）實驗室內進行。為了測試更加準確，準備一輛P5汽車和筆記本電腦，在實車上進行測試。電腦內配有燃油系統控制模塊軟件（MONACO），用于控制汽車內油壓。（2）為了安全起見，準備一套裝滿水的油箱，用水介質代替汽油，避免測試過程中油滴的外漸。（3）準備一個儲水容器，并用吸水紙纏住電子插接頭，避免被水侵入。

3.2 測試步驟

（1）將奔馳P5汽車上控制傳感器接頭直接插到裝滿水的油箱電子控制單元上，用來控制油壓信號輸入。（2）將汽油油泵壓力控制在3.5bar-5.7bar，以2bar壓力為基礎，每0.2bar壓力進行遞增測試。（3）模擬油管快插接頭鎖止環與油箱接口處配合良好時進行測量。（4）模擬油管快插接頭鎖止環與油箱接口處無緊密配合時進行測量。

3.3 測試試驗結果

根據以上測試步驟，啟動汽車及電腦測試軟件，在不同汽油壓力工況下進行模擬測量，實驗結果如下表1。

3.4 測試結論

通過模擬測試發現，油管快接插頭與油箱接口完全匹配時，不會發生漏油問題。當油管快接插頭與油箱接口配合功能失效，快接插頭鎖止環不起卡緊作用時，會發生燃油泄露問題。

基于以上分析結論，可能是油管的快接接頭與油箱配合處出現了問題，但是由于拿到的樣件不是第一手樣件，不能看到當時零件狀態。所以需要等待更多的問題車樣件來進行深入分析驗證。督促試驗人員多做些試驗，看看是否能找出另外一輛問題車。在此期間所有生產出的P5車型都在廠內滯留，等待問題解決后再出售車輛，保證購車客戶的安全。大約一周左右時間，試驗人員發現另外一輛P5漏油車輛，這次直接去現場查看，現場問題油箱狀態如下圖2，可以看出油管與油箱完全脫離，與第一次發現的漏油車輛狀況相同。

將油箱及連接管路從問題車拆卸下來以后，發現了另外一個問題就是油管快捷插頭的鎖止環不在正中間位置，這個現象可能導致油管接頭與油箱接口不能完全鎖緊，導致快接插頭功能失效而漏油。當我們初步手工試驗將問題油管插入油箱接頭時，鎖止塊能起到一些鎖緊作用，但是否會因為汽油油壓過大而沖開接頭，需要進一步驗證。

4 問題零件的試驗驗證

現場查看問題車后，將問題零件拿到實驗室，再在試驗車上進行模擬驗證，相關的試驗條件與上文相同，然后直接用燃油系統控制軟件進行加壓測試，測試結果如下表2。

從表2中可以看出問題零件在4.2bar - 5.2bar壓力的時候，油管快接插頭就可以完全脫離開油箱接口，從而導致漏油問題。

5 產生零件問題根本原因分析及改善措施應用

基于以上兩輪對正常零件和問題零件的試驗對比驗證結論，可以認定P5漏油車的問題來源于油管快接插頭的鎖止環沒有卡住油箱接口，在發動機運行的某一壓力限值下，導致油管快接插頭脫開，發生漏油問題。鎖止環正常情況下應該卡到中間位置，但是問題零件的鎖止環位置有了小幅度的偏離，需要找到偏離原因。

油管接頭鎖止環是在油箱廠進行裝配，正常情況下鎖止環卡接后，每一個零件還要在線做拉拔力力試驗，滿足要求后才能正常下線。經過走訪油箱零件供應商廠家，發現在做完拉拔力后，操作工人還要拉拔一下油管，目的是保證油管裝配到位，其實問題可能就出現在這個操作步驟上。因為工人手工拉拔油管接頭的時候，可能使油管接頭部分脫離，但是后續不再做拉拔試驗，所以很難發現問題。經過仔細分析，此裝配操作屬于供應商的過度工藝，其實做過拉拔試驗后，不需要再手工拉拔測試。于是經過生產過程評估后，取消了此工藝操作，增加了打點檢查步驟，并在生產線上增加了拍攝設備，對每一個零件的裝配狀態進行跟蹤。

然后對于奔馳廠內的滯留車輛，通過內窺鏡檢查方式，查看油管快接插頭鎖止環狀態，在內窺鏡屏幕觀察鎖止環沒有偏離位置，視為合格，并正常放行。否則需要拆卸油箱進行仔細查看。最終發現還有一輛車有鎖止環偏離位置，經過返修后，正常交車出售。

為了完全消除油管快插接頭的卡接質量問題，確保如果零件供應商出現工藝差錯，還能保證零件質量，需要對油管快接接頭進行設計結構優化改善，當前油管快接接頭是單向卡接的，只要按壓鎖止環的一個方向就能起到卡接作用，會有發生鎖止環位置偏移的可能，為了保證快接接頭的穩定性，改進結構設計，將卡接型式改為雙向鎖止環卡接（圖3）。

油管快接接頭雙向鎖止環，使得油管與油箱卡接更加可靠穩固，當生產工藝或物流操作誤操作，也不會出現油管快接接頭脫出問題，導致汽車漏油的重大事故。當前雙向鎖止的快接接頭已經在樣件試制階段，預計半年內將正常投產應用。

6 結語

本文主要是針對奔馳P5車漏油的問題進行試驗測試分析，最終找到漏油問題的根本原因來自于供應商對油管與油箱組裝工藝控制的疏忽。臨時措施是通過改善工藝來提升零件質量，同時也在優化開發新的油管接頭零件結構，來最終保證油路系統的安裝質量。通過此次P5車漏油問題的研究，為奔馳其他車型油路系統問題的分析，開啟了新的問題分析思路及試驗驗證方法，并為以后油路系統的開發，積累了經驗。

參考文獻：

[1]程堅.緊湊型小排量增壓汽油發動機[J].內燃機，2010（4）：5-9，12.

[2]石來華.基于GT-POWER的車用汽油機動力性能優化[D]：[碩士學位論文].湖南：湖南大學，2009.

[3]錢人一.車用小排量增壓汽油機（傳統汽油機動力總成C02減排的有效方案）[J].汽車工程師，2010（4）：45-49.