浅谈汽车燃油系统密封测试不合格因素

作者: 张喆 李丹丹 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2021-10-09
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为保障汽车行驶过程中的安全性能及减少环境污染,对燃油系统的密封性、畅通性提出了 很高的要求。本文主要介绍汽车燃油系统密封性测试、畅通性测试,并针对测试不合格因素进 行分析。
汽车燃油储存在油箱内,通过油泵、油管等零部件传送至发动机进行燃烧。燃油具有易燃、易挥发的特点,这对燃油系统的密封性、畅通性提出了很高的要求。为保障汽车行驶过程中的安全性能以及减少燃油蒸汽对环境的污染,本文重点讨论燃油系统的密封性测试、畅通性测试,并针对测试不合格因素进行分析。

燃油系统 

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燃油系统主要由油箱、油泵、滤清器、油管、 炭罐装置、防溢阀和单向阀组成(图 1),这些零部件完成燃 油的储存、输送及滤清功能。 

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图 燃油系统

1. 密封性测试区域 

燃油系统密封测试车辆处于未加注燃油状态,因燃油泵开启压力较高,测试过程中无法打开燃油泵,造成燃油泵至发动机高压油管回路无法进行测试。综上,整车燃油密封测试主要对象为加油硬管、加油软管、油箱、炭罐、蒸汽单向阀及炭罐通气管,重点检测管路密封性。 

2. 燃油密封测试原理

 
燃油密封测试原理见图 2。 

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图 燃油密封测试原理

(1)密封测试标准:对燃油系统的油箱口和炭罐密封后,加入3.63kPa的压缩空气,保压在300s内系统压力降不得大于490Pa。 
(2)畅通性测试标准:对燃油系统的油箱口和炭罐密封后,加压到3.63kPa并释放炭罐通气口,30~120s内系统内残留的压力不得高于0.98kPa。 为保障生产线节拍,燃油密封测试设备将燃油密封参数等效转换,密封测试要求:充气压力(6.0±0.3)kPa,3s内压力降小于30Pa,畅通性测试要求6s内压力降大于1000Pa。 
(3)密封测试:使用炭棒将炭罐通气管密封,用设备向燃油管路内加注压缩空气,要求系统内压力达到6±0.3kPa,稳定压力后进行3s压力降测试,3s内系统内压力降不能大于30Pa。 
(4)畅通性测试:密封性测试合格后拔下炭罐通气管上的炭棒,进行6s压力降测试,6s内压力降不能小于1000Pa。 通过燃油系统各零部件性能分析,得出燃油密封测试线路为加油口—油箱—蒸汽单向阀—燃油回油管—炭罐—炭罐通气管;燃油进油管路无法进行测试。 从图2中可以看出,测试不通过故障点有3处:①加油硬管、通气管卡箍未打紧,装配不符合工艺要求造成泄漏;②燃油密封测试转换接头未拧紧造成泄漏;③炭罐通气管堵头未堵紧造成泄漏。为后续燃油密封测试不合格分析提供了方便。

燃油密封测试不合格案例分析

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1. 燃油密封测试密封性不良 

问题描述:连续8台车出现燃油密封性测试不合格,需多次装夹进行测试,当日共出现15台燃油密封测试不合格故障车。 

原因分析:经过多次装夹燃油密封性测试合格,说明整车管路无问题。从测试数据分析,测试压力无法稳定在(6.0±0.3)kPa,不能保证3s内密封测试压力降小于30Pa。判定燃油密封测试设备管路接头密封不良、管路破损或炭棒密封不严。 

故障排除验证:鉴于设备管路接头长期磨损后密封不良属于常发故障,首先对燃油密封测试设备转接头(图3)内部密封圈进行更换。更换密封圈后故障率下降,跟踪10台车还有2台故障车。


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图 燃油密封测试转接头

对炭棒进行检查,发现炭棒表面凹坑较多(图4),炭棒装配在通气管上时凹坑与管口密封性能会受影响,实施炭棒更换验证。更换炭棒后,跟踪20台车无故障,问题排除。 


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图 燃油密封测试炭棒


2. 燃油系统泄漏,炭罐问题 

问题描述:某日,陆续出现4台车燃油密封性测试不合格,多次测试均显示密封不合格,密封测试大漏,当日共出现6台燃油密封测试不合格故障车。 

原因分析:从测试数据分析,燃油密封测试压力无法达到测试压力值(6.0±0.3)kPa,实际测试压力5.6kPa,其余车辆测试正常,说明测试设备及附件(转接头、炭棒)密封无问题。多次测试均不合格,说明燃油系统出现泄漏。对管路进行排查,管路无弯折痕迹、各接口连接可靠。 

故障排除验证:从零部件材质不同进行分类,首先排查塑料件炭罐。拆卸炭罐发现炭罐底部有裂痕,更换炭罐后进行测试,燃油密封测试合格。将其余5台车炭罐拆卸,故障一致。问题排查,物料运输过程一箱物料掉落,异常零部件未经过检验送至生产线。 


结束语

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通过对燃油系统的分析,了解燃油密封系统的组成及燃油密封测试的原理,识别燃油密封测试风险点,对风险点进行控制,提高生产效率以及车辆可靠性。


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