启飞汽车

原作者：杨聪慧，张德鹏  来源：汽车科技

摘要

    燃油表是指示燃油箱内油量的仪表，与装在燃油箱内的燃油传感器配套使用。燃油表指示不准，导致不能准确反映燃油箱内的油量，给用户加油和行驶带来困扰。文章介绍加油枪跳枪时燃油表指示不准的故障分析及解决方案，对提高燃油表指示的可靠性具有很大的帮助。

正文
　　
    燃油表是整车仪表上的一个必备功能，在整车的主要作用是显示、监控燃油箱内燃油剩余油量，给驾驶员在行驶过程中做出准确判断。若燃油表油位指示不准，将给驾驶员带来不必要的麻烦，严重时导致车辆抛锚，影响行驶安全。本文通过对加油枪跳枪时燃油表指示不准的故障分析，得出燃油油位显示不准不仅仅是各单个零件的设计、质量问题，更需要对整个油位指示系统进行匹配设计，以期对提高燃油表指示可靠性提供帮助。

1 功能介绍

1.1加油枪跳枪原理
 
　　在空油箱或油箱内只有少量燃油时，在加油过程中加油通气管是畅通的，加油通气管排出油箱内多余气体，保证油箱内外气压的相对平衡，从而保证了加油的顺畅。当液面超过加油通气管下端口时，翻车阀出气孔并没有密封，由于加油速度大于翻车阀出气孔排气速度，油箱内气压迅速上升，对油箱进油口燃油的流动形成阻力，进油口进油速度会随着油箱内气压上升而降低，便在加油管内形成燃油堆积而使油面升高，当加油枪端口被油面淹埋时便会跳枪，一般设计需要达到第一次跳枪时加注到油箱内的体积应>95%额定容积。

1.2燃油指示 
 

　　在燃油箱加注一定量的燃油后，装配在燃油箱内部的燃油泵总成上集成的油位传感器浮子将随着燃油液面的上升而升高，浮子带动油位传感器触片转动，在不同液面高度时，对应输出不同的电阻值。油位传感器阻值通过整车线束传输到组合仪表，经过仪表内部电路的信号处理、转换，驱动指针或LED指示油位。

2 原因分析

2.1影响加油性能的因素 

　　影响加油性能的因素很多，大致分类见图2：
 

2.2加油枪跳枪时，燃油表指示不满格的故障分析

2.2.1燃油箱
 
　　燃油箱加注系统若设计不合理，或加油枪的加油速率过高、加油枪传感器失效等，都可能造成加油提前跳枪。提前跳枪即意味着燃油箱内实际油液小于理论满油位油液，若跳枪提前量超出系统误差范围，则驾驶员查看仪表油位显示，即不能显示满油位，造成油位指示不准（加满油，显示不满）的故障发生。 

2.2.2油位传感器
 
　　油位传感器相当于一个滑动电阻片，浮子的上下浮动，带动触片、触点的转动，不同高度时，其对应输出的电阻值不同，且输出的阻值与燃油箱液位高度需要一一对应。油位传感器失效、或匹配设计不合理，将导致输出阻值与实际油液存在差异，最终造成油位指示不准。

2.2.3燃油表
 
　　燃油表根据油量传感器的电阻变化特性曲线或油量一阻值特性表作为燃油表设计输入，依据油量传感器的电阻值来點亮不同段位或调节指针指示角度，即LCD段位显示和指针显示两种方式，可参考图3和图4：
 

　　段位式燃油表需要定义各检查点的段位显示、电阻值和油量值的对应关系，如各参数关系参考表1。指针式燃油表需要定义各检查点的角度、电阻值和油量值的对应关系。
　　表1段位显示燃油表各检查点参数关系参考表表中：
 

　　R_F—燃油表F点位置对应的油量传感器阻值；
　　R_1/2—燃油表1/2指示位置对应的油量传感器阻值；
　　R_R—燃油表报警点对应的油量传感器阻值；
　　R_E—油表E点位置对应的油量传感器阻值；
　　F_F—燃油表指示的最大油量；
　　F_1/2—燃油表指示最大油量的1/2；
　　F_R—燃油表低油量报警油量，车型的整车28工况油耗值；
　　F_E—油表指示的最小油量；

3 原因确认 

3.1对燃油箱的原因验证
 
　　本文列举了采用不同的加油枪对燃油箱进行加油试验，见图5：
 

　　表2试验测试数据表明，燃油箱加油第一次跳枪时，油箱内燃油量约在48L，满足加油枪“跳枪”时油箱内燃油量>95%油箱额定容积的要求，且加油过程中，燃油没有溢流、反向喷射、提前自动提前跳枪等现象。

3.2油位传感器、组合仪表原因验证

　　用油箱加油的方法得到：当浮子位置在F点（198±2mm，7±1Ω）位置时，此时的燃油箱加油量约为48L。当浮子位置在F上端点（215±2mm，3±1Ω）位置时，此时的燃油箱油量约为50L，实测值符合设计值，见表3。其中浮子位置F点、F上端表示意义见图6：

3.3浮子高度、油量、阻值匹配关系原因验证

3.3.1该燃油表各检查点参数关系，见表4：
 

 
3.3.2匹配性检查
 
　　对照表3和表4，可知燃油表刻度线F（1）对应的油位传感器浮子位置是F上端，燃油箱油量为51升。由图5可知，该车加油跳枪时刻燃油箱油量为48升，对应的油位传感器浮子位置是F，电阻值为7±1。所以得到加油枪跳枪时对应的油量传感器电阻值和燃油表设计满刻度时对应的电阻值不匹配，见表5：
 

　　结论：燃油表设计的阻值与燃油泵油位传感器的阻值不匹配，是导致加油跳枪时，燃油箱内油液48L，此时燃油表未达到满格F（1）点的真正原因。

4 对策制定
 
　　更改燃油指示表F刻度对应油泵传感器阻值由3Ω调整到7Ω，且F（1）刻度上偏5°（即105°）刻度调整为3Q对应，见表6。燃油表F（1）点设计的更改主要是为了让车辆在加油跳枪时，油表显示F（1）刻度，加到油箱额定容积时，油表即可到顶，指示满刻度F（1）上端。
 

5 效果确认

　　按照上述对策刷新组合仪表数据，并进行验证，实际效果很明显，刷新数据后的车辆在加油跳枪时燃油表指示到F（1）刻度，消除了因燃油表指示不准造成不能真实反映油箱燃油量的现象。

6 结束语
 
　　油位指示系统不仅仅是单个零部件的问题，需要从整个系统角度着手，对潜在的影响因素进行分析、解决。用户使用中遇到燃油表指示不准故障现象，可按上述的检查方法，对与故障相关各种影响要素进行细致的分析，使燃油表指示准确，方便用户正常使用，提高用户的满意度。
 

福利：做任何事情，都有方法。比如汽车行业如何最短时间内获取高薪，其实，是一件很容易的事情，结合汽车行业十多年工作经历，我做了一次系统全面总结无偿分享大家，文章共计十篇。帮助更多的网友在汽车行业快速发展。同时，我业余时间整理一套免费经典的CATIA视频教程， 汽车设计领域必备软件工具，大家有需要的，可以给我留言，请加qq:1011852705，微信qifei1799。提“启飞”就可以获取下载链接:汽车行业快速突破月薪过万绝密分享和catia视频精品一套。明确方向，精准学习，为以后在汽车行业职场做好铺垫。
 

让启飞为“你的未来”助力！