乘用車加油性能試驗條件研究

曹維維，穆海寧，馬國祥，王 松，范 標

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230000）

引言

燃油系統是汽車的重要保障，關系到整車的基礎功能和安全，為滿足汽車的正常使用，燃油系統不僅需要提供足量的燃油，更要滿足燃油的加注需求。加油管作為燃油系統的重要組成部分，其作用就是成為加油槍與油箱之間的連接結構，加油時，順利導流燃油至油箱，并把油箱中的氣體導出[1-2]。

1 加油管結構

加油管總成主要包含加油管頭、加油主管、排氣管以及安裝支架和防護板，如圖1所示。其中加油管頭主要起到油槍導入及支撐作用，加油主管用以導流燃油至油箱，油箱內氣體通過排氣管流出。

圖1 加油管總成結構示意圖

2 加油原理

圖2 加油原理示意圖

3 加油性能要求及驗證方法

在零部件裝車生產前需要通過臺架試驗進行驗證優化，以確保實車加油順暢[4-5]。

目前加油性能驗證主要包含常溫加油和高溫加油，要求在加油過程中無反噴、無飛濺，首次跳槍時燃油加注量達到95%油箱額定容積。在發生自動跳槍后補槍3次，每次間隔5 s，過程中無反噴。

常溫加油時，加油槍按圖3所示各個角度位置自然放置，以45 L/min的加注速率向油箱內加注燃油。

圖3 加油槍放置角度示意圖

高溫加油時，將加油管與油箱按實際狀態裝配好，向油箱內預加油至10%油箱額定容積，蓋上油箱蓋，將整個總成放置于60 ±5℃ ℃的環境中。保持3 h后，從高溫環境中移出，然后參照常溫加油的方法在1 min內進行加油試驗。

4 加油性能試驗條件研究

以某車型加油性能問題為例，該車型零部件驗證階段加油性能試驗按照上述試驗條件及方法順利通過，但在整車試驗過程，個別車輛偶發加油飛濺現象，故障現象為可順利加油至油箱額定容積（儀表指示滿油位），跳槍時伴隨著幾滴油液從加油管排氣口和油槍與加油管口間隙飛出，加油管口部液位不能及時下移，檢查加油管主管、排氣管走向無異常，對故障件拆卸并進行臺架試驗，未能復現加油飛濺現象，臺架試驗及整車加油條件如表1所示。

表1 復測試驗條件對比

經臺架試驗復測，并對比整車故障，表明臺架試驗條件相對惡劣，不是整車加油飛濺問題的原因。對故障表現分析，加油跳槍后加油管液位上升較高且不能及時下移，表明油箱內部壓力較大，可能原因為燃油蒸汽量較大或排氣受阻，因檢查樣件無異常，排氣通暢，因此判定為燃油蒸汽量較大。因環境溫度無影響，根據汽油特性，汽油溫度升高或汽油RVP值較高，會使燃油蒸發速率增快，形成大量油蒸汽，導致加油背壓增加，影響加油性能[6]。

首先通過將燃油溫度提高至39 ℃的方式增大燃油蒸發速率進行臺架常溫加油試驗，復現了加油跳槍時油液飛濺現象，測得油箱內壓力如下圖所示。

圖4 正常油溫加油

圖5 提升油溫加油

一般加油站汽油RVP值約為38 kPa～42 kPa，新油品RVP值較高，約56 kPa～80 kPa，采用不同RVP值汽油進行加油試驗，結果如表2所示。

表2 不同RVP值試驗結果

經驗證，汽油RVP值越高，加油時油箱內部壓力相對更高，加油至自動跳槍時，加油管口液位上升較高且不易及時下降，飛濺也越明顯。

5 結論

經過對加油管結構及加油原理的分析，并以某乘用車加油性能問題為實例，通過試驗驗證，得出環境溫度對加油性能影響較小，而較高的油溫及高RVP值會使燃油蒸發速率增快，形成大量油蒸汽，導致加油背壓增加，試驗條件相對更加惡劣，對加油性能影響較大。因此加油性能臺架試驗可采用提升油溫或采用高RVP值的方法進行驗證。