乘用车燃油箱与输油泵的匹配校核方法

翟晓红

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

乘用车燃油箱与输油泵的匹配校核方法

翟晓红

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

乘用车燃油箱与输油泵的匹配设计直接关系到整车续航里程、燃油表的显示，客户的正常使用与驾乘体验。文章主要针对燃油箱、输油泵以及燃油表之间的对应关系，梳理出燃油表每格的定义及对应燃油箱容积的设计、对应输油泵阻值的设定，并结合实物的校核验证确认乘用车燃油箱与输油泵的匹配校核方法与规范。

燃油箱；输油泵；匹配定义

CLC NO.:U4641Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-90-03

引言

随着汽车品质的提升，消费者对车辆燃油表的关注程度越来越高。传统的乘用车燃油表为指针式，其微小的变化对于消费者难以察觉；目前，指针式燃油表正逐步被断码式所取代，而断码式的燃油表对精度要求较高，燃油箱与输油泵的匹配直接关系到整车续航里程、燃油表的油量报警及均匀性的影响，因而出设计合理的油箱与输油泵的匹配校核方法刻不容缓。

1、设计原理说明

燃油箱是储存燃料的零部件，其内部组装输油泵；输入给燃油表的燃油电阻信号主要由输油泵提供，输油泵组装有液位传感器，多为浮子结构：其类似于滑动变阻器的原理，其浮子的高度受油箱内液面高度的影响从而输出不同的阻值。

图1 燃油箱

图2 输油泵

燃油表显示是依据燃油泵输出的不同阻值，驱动燃油表指示到相应的位置。系统原理简图如下：

图3 系统原理

2、相关性能要求

表1 评价性能

3、匹配定义

根据整车试验及台架模拟性能要求，梳理出燃油表每格的定义及对应燃油箱容积的设计、对应输油泵阻值的设定，如下表：

表2 燃油箱、输油泵与燃油表的匹配定义

4、燃油箱与油泵设计状态的匹配校核

4.1 燃油箱的设计

表3 某款小型MPV燃油箱高度与容积对应关系

4.1.1 设计状态时，确认燃油箱高度与容积的对应关系

燃油箱布置空间及油箱额定容积确认后，根据燃油箱的设计数据，可初步推算出燃油箱高度与容积的对应关系。

4.1.1.1 以某款小型MPV为例：燃油箱的额定容积为55 ±3L，其数模状态油箱高度与容积的对应表格3如上。

4.1.1.2 绘制出燃油箱高度与容积的曲线

图4 某款小型MPV燃油箱高度与容积曲线

经校核，燃油箱加油量与高度的曲线平滑过渡，无突变状态，符合燃油箱的设计要求。

4.1.1.3 根据表二中对应油箱容积的设计，同时根据《某款小型MPV性能达标书》，热机状态下的综合油耗为10.5L/100km，确定燃油箱容积的分段如下：

表4 某款小型MPV燃油箱容积分段区间

4.2 确认输油泵阻值关系

4.2.1 输油泵的设计

燃油箱数模确认后，布置输油泵数模，要求输油泵浮子杆组件在下止点、运动过程、上止点时不与燃油箱下壳体干涉。

4.2.2 输油泵阻值卡的选择

燃油箱设计状态高度与容积的对应关系确认后，输入给输油泵进行阻值卡的设计选择，以某款小型MPV输油泵为例：

表5 某款小型MPV输油泵阻值设计校核

根据上表，某款小型MPV输油泵设计基本满足输油泵阻值卡的设计要求。

4.2.3 输油泵阻值与高度的关系

输油泵阻值卡确认后，绘制输油泵阻值与高度的关系曲线，以某款小型MPV为例，如下图：

图5 某款小型MPV输油泵阻值与高度的关系曲线

根据4.1.1.2燃油箱高度与容积的关系，输油泵与燃油箱匹配的阻值取值如下：

表6 某款小型MPV输油泵阻值取值

根据以上测量结果，浮子阻值确认后，在对高度进行选择时，避开了高度范围的两端，满足输油泵阻值导带的设计要求。

据此，完成了设计状态燃油箱与输油泵的匹配，可将输油泵的阻值与高度的对应关系输入给燃油表进行后续输油泵与燃油表的匹配。

5、燃油箱与输油泵实物状态的匹配校核

5.1 燃油箱实物状态的校核匹配

鉴于数据状态与实际开模状态存在偏差，同时燃油箱存在±3L的制造偏差，因而燃油箱模具完成后需再次确认实物状态下油箱高度与容积的关系；

5.2 输油泵实物状态的校核匹配

同理，鉴于浮子杆组件（包括阻值卡、浮子杆、浮子）设计状态与实际开模状态存在偏差，因而输油泵模具完成后需再次确认实物状态下输油泵高度与阻值的对应关系。

体育活动时，技术动作自然而然地做出来，用不着去想该怎么做，一旦知道要做什么，就能顺利地表现出来，而且完成的效果往往好于自己的预期。

5.3 燃油箱与输油泵实物校核匹配方法

5.3.1 燃油箱高度与容积的测试

燃油箱按照实车状态放平，燃油箱内安装高度尺与内窥镜，不放置油泵的情况下，利用测试油（密度基本与汽油一致）测试出每加一升测试油对应的高度尺上的高度（通过内窥镜可较准确地观测出）；

5.3.2 输油泵高度与容积的测试

在5.3.1加满油后的燃油箱的基础上，安装输油泵并通电，进行抽油，每抽取1L后利用万用表测试出此时输油泵对应的阻值；

5.3.3 燃油箱与输油泵实物状态的校核

以某款小型MPV为例，实际测量如表7：

由表7可以得出：

①燃油箱实际状态每升容积对应的高度在2mm的范围内，因而燃油箱E-F点的容积划分无需较大的调整；

②燃油箱高度对应的油泵阻值在输油泵设计状态的公差范围内，因而输油泵阻值卡的设计无需较大的调整；

③由于台架均匀性要求为加满油后，燃油表每灭一格时对应的阻值，反馈到输油泵方面为输油泵控制点所对应的高度区间中的最低高度对应的容积，对应如表8：

表7 某款小型MPV燃油箱、输油泵之间容积、高度、阻值对应的关系

表8 某款小型MPV燃油均匀性校核

经确认，均匀性满足要求，因而设计状态1/8-7/8点满足要求。

6、结论

文章根据乘用车燃油箱、输油泵与燃油表的设计原理及对应关系，结合评价性能，梳理出燃油箱、输油泵与燃油表的匹配定义；同时规范了燃油箱、输油泵在设计状态及实物状态时的校核方法，结合某款小型MPV车型的实例进行验证，确认了该匹配校核方法的可行性，可推广至乘用车系列的燃油箱与输油泵的设计匹配与实物校核验证。

[1]汽车理论.机械工业出版社.2000.

[2]汽车构造.机械工业出版社.2008.01.

[3]汽车工程手册编辑委员会,汽车工程手册：设计篇[M],北京：人民交通出版社,2001.

[4]汽车电子控制技术.人民交通出版社.2005.10.

Passenger car fuel tank and oil transfer pump matching and checking method

Zhai Xiaohong
( Anhui jianghuai Automobile Co., Ltd., Auhui Hefei 230601 )

The design of fuel tank and fuel pump is directly related to the automobile’s endurance mileage, the reflection of the fuel gauge, the normal use and the customers’ driving experience. This article focus on the relationship of the fuel tank, fuel pump and the fuel gauge, give the definition of each number of the fuel gauge that corresponding to the volume of the fuel tank, the resistance of the fuel pump. Finally arrive at a conclusion of the match method and specification by the test of each part.

fuel tank; fuel pump; match

U464.1

A

1671-7988(2017)02-90-03

翟晓红，就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心乘用车研究院。任职底盘设计主管。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.029