某SUV車型油箱維修孔蓋漏水分析及方案驗證

馮博，張龍，李國峰，譚純巖

（華晨汽車工程研究院材料工程室，遼寧 沈陽 110141）

前言

整車涉水性能試驗主要用于檢測整車的防水密封性能，避免用戶在使用過程中出現(xiàn)漏水情況。油箱維修孔蓋漏水是整車涉水性能試驗中所發(fā)現(xiàn)的一個典型漏水問題，其漏水原因復(fù)雜多樣，如問題遺漏或未徹底解決將會給用戶和汽車廠家?guī)韲?yán)重影響。下面進行詳細(xì)分析。

1 問題描述

某 SUV試驗車輛進行整車涉水性能試驗，高速涉水工況，詳見表 1，在試驗過程中發(fā)現(xiàn)油箱維修孔蓋漏水，具體位置為線束避讓孔處，詳見圖1。

表1 高速涉水工況

圖1 油箱維修孔蓋漏水

2 原因分析

經(jīng)過數(shù)次試驗和實車拆解排查，如圖2所示，油箱維修孔蓋漏水，其漏水原因主要涉及幾個方面，分別為線束泡棉、孔蓋密封條、孔蓋安裝點、孔蓋與密封條的配合關(guān)系、油箱結(jié)構(gòu)，具體如下：

圖2 孔蓋漏水原因

（1）纏繞線束所用的泡棉為開孔泡棉，吸水而不防水，多輪試驗后，泡棉吸水量會達到飽和而滲水，導(dǎo)致孔蓋漏水。

（2）孔蓋密封條過硬及孔蓋安裝點的不均勻布置，當(dāng)安裝點螺栓打緊后，孔蓋會發(fā)生變形翹起，致使密封條干涉量無法得到保證，導(dǎo)致孔蓋漏水。

（3）油箱維修孔蓋與密封條的配合關(guān)系，密封條粘貼于油箱維修孔蓋的圓周之上，用于孔蓋與車身地板的密封，但由于線束的存在，密封條在孔蓋線束避讓口處出現(xiàn)斷口，導(dǎo)致密封不嚴(yán)漏水。

（4）油箱的結(jié)構(gòu)，油箱都具有排水槽結(jié)構(gòu)，用于排除積水以防止水對油泵等零部件的腐蝕影響[1]等。此車型排水槽布置在油箱前方，且油箱后方主體與地板連接處過高，如圖3所示，當(dāng)進行高速涉水測試時，水會從排水槽進入，但不能從油箱后方有效排出，而進入的水，一部分水流會直接對孔蓋進行沖擊，另一部分水流則由于油箱后方主體的阻擋而反向沖擊孔蓋，最終導(dǎo)致孔蓋漏水。

圖3 油箱結(jié)構(gòu)

另選某一轎車試驗車進行涉水試驗，該試驗車具有與SUV車型極近相同的油箱維修孔蓋結(jié)構(gòu)（孔蓋密封條、安裝點及線束泡棉完全相同），不同的油箱結(jié)構(gòu)，同樣進行3輪高速涉水測試，未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，如圖 4。由此可以得出，油箱維修孔蓋漏水的主要原因取決于油箱結(jié)構(gòu)，次要原因則取決于孔蓋自身的密封性。

圖4 轎車油箱維修孔蓋

3 方案驗證

雖油箱結(jié)構(gòu)是造成油箱維修孔蓋漏水的主要原因，但綜合考慮項目節(jié)點、整改周期、費用成本等各方面因素，當(dāng)前項目階段整改油箱已不合時宜，所以主要針對線束泡棉、孔蓋密封條及孔蓋進行整改。以下共提出5個方案，詳見表2，并依次進行試驗驗證。

表2 整改方案

3.1 方案1

更換線束泡棉為閉孔防水泡棉，并依次增加泡棉纏繞線束的圈數(shù)（1.5、2圈），增加圈數(shù)可減小孔蓋避讓孔與線束之間的間隙。整改后分別進行高速涉水測試，僅進行第一輪測試，結(jié)果均漏水，當(dāng)泡棉纏繞線束的圈數(shù)達到2圈時，安裝螺栓打緊后孔蓋有翹起趨勢，漏水量增多，如圖 5，此方案不可行。

圖5 方案1

3.2 方案2

孔蓋密封條改軟，由EPDM海綿膠更改為EPDM發(fā)泡膠，降低密度[2]，增大密封條干涉量，并延長密封條的長度，保證其粘貼在孔蓋時無斷口。此方案進行驗證，第一輪測試后發(fā)現(xiàn)漏水。如圖6紅色箭頭及圓圈標(biāo)記位置，密封條與避讓孔及線束泡棉之間都存有間隙，水流會通過間隙滲漏，所以此方案不可行。

圖6 方案2

3.3 方案3

改變密封條的粘貼位置，位置由孔蓋上更換到車身地板上。此方案漏水情況與上述方案2相差無幾，同樣僅經(jīng)過第一輪測試就發(fā)現(xiàn)漏水。如圖7紅色圓圈標(biāo)記位置，線束泡棉與避讓孔處存有間隙，水流通過間隙滲漏，方案不可行。

圖7 方案3

3.4 方案4

采用雙道密封形式，孔蓋上粘貼的密封條狀態(tài)不變?yōu)榈谝坏烂芊猓嚿淼匕迳险迟N密封條為第二道密封，詳見圖8。此方案進行3輪高速涉水測試，未發(fā)現(xiàn)漏水，為確保方案可行性，增加測試次數(shù)至第10輪，仍未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，此方案驗證有效。但此方案只能做為一種臨時解決措施，因為粘貼兩道密封條會增加生產(chǎn)的工作量、工時及成本費用。

圖8 方案4

3.5 方案5

油箱維修孔蓋平面開孔并匹配密封膠堵，線束通過位置由避讓孔更改為膠堵形式，原有的避讓孔取消，如圖9所示。此方案進行10輪高速涉水測試，未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，徹底解決孔蓋漏水問題，方案可行。

圖9 方案5

3.6 小結(jié)

通過以上5個整改方案的試驗驗證，最終徹底解決油箱維修孔蓋漏水問題，具體整改總結(jié)如下：（1）更換線束泡棉為防水泡棉；（2）密封條改軟，由EPDM海綿膠更改為EPDM發(fā)泡膠；（3）密封條延長，保證密封條粘貼于孔蓋時無斷口；（4）孔蓋取消原有的線束避讓孔，并在孔蓋平面上開孔且匹配密封膠堵。

4 結(jié)論

針對涉水試驗中所發(fā)現(xiàn)的油箱維修孔蓋漏水問題，本文進行了詳細(xì)的分析，并提出了具體的整改方案，最終通過試驗驗證徹底解決其漏水問題。