乘用车加油性能试验条件研究

曹维维，穆海宁，马国祥，王 松，范 标

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230000）

引言

燃油系统是汽车的重要保障，关系到整车的基础功能和安全，为满足汽车的正常使用，燃油系统不仅需要提供足量的燃油，更要满足燃油的加注需求。加油管作为燃油系统的重要组成部分，其作用就是成为加油枪与油箱之间的连接结构，加油时，顺利导流燃油至油箱，并把油箱中的气体导出[1-2]。

1 加油管结构

加油管总成主要包含加油管头、加油主管、排气管以及安装支架和防护板，如图1所示。其中加油管头主要起到油枪导入及支撑作用，加油主管用以导流燃油至油箱，油箱内气体通过排气管流出。

图1 加油管总成结构示意图

2 加油原理

图2 加油原理示意图

3 加油性能要求及验证方法

在零部件装车生产前需要通过台架试验进行验证优化，以确保实车加油顺畅[4-5]。

目前加油性能验证主要包含常温加油和高温加油，要求在加油过程中无反喷、无飞溅，首次跳枪时燃油加注量达到95%油箱额定容积。在发生自动跳枪后补枪3次，每次间隔5 s，过程中无反喷。

常温加油时，加油枪按图3所示各个角度位置自然放置，以45 L/min的加注速率向油箱内加注燃油。

图3 加油枪放置角度示意图

高温加油时，将加油管与油箱按实际状态装配好，向油箱内预加油至10%油箱额定容积，盖上油箱盖，将整个总成放置于60 ±5℃ ℃的环境中。保持3 h后，从高温环境中移出，然后参照常温加油的方法在1 min内进行加油试验。

4 加油性能试验条件研究

以某车型加油性能问题为例，该车型零部件验证阶段加油性能试验按照上述试验条件及方法顺利通过，但在整车试验过程，个别车辆偶发加油飞溅现象，故障现象为可顺利加油至油箱额定容积（仪表指示满油位），跳枪时伴随着几滴油液从加油管排气口和油枪与加油管口间隙飞出，加油管口部液位不能及时下移，检查加油管主管、排气管走向无异常，对故障件拆卸并进行台架试验，未能复现加油飞溅现象，台架试验及整车加油条件如表1所示。

表1 复测试验条件对比

经台架试验复测，并对比整车故障，表明台架试验条件相对恶劣，不是整车加油飞溅问题的原因。对故障表现分析，加油跳枪后加油管液位上升较高且不能及时下移，表明油箱内部压力较大，可能原因为燃油蒸汽量较大或排气受阻，因检查样件无异常，排气通畅，因此判定为燃油蒸汽量较大。因环境温度无影响，根据汽油特性，汽油温度升高或汽油RVP值较高，会使燃油蒸发速率增快，形成大量油蒸汽，导致加油背压增加，影响加油性能[6]。

首先通过将燃油温度提高至39 ℃的方式增大燃油蒸发速率进行台架常温加油试验，复现了加油跳枪时油液飞溅现象，测得油箱内压力如下图所示。

图4 正常油温加油

图5 提升油温加油

一般加油站汽油RVP值约为38 kPa～42 kPa，新油品RVP值较高，约56 kPa～80 kPa，采用不同RVP值汽油进行加油试验，结果如表2所示。

表2 不同RVP值试验结果

经验证，汽油RVP值越高，加油时油箱内部压力相对更高，加油至自动跳枪时，加油管口液位上升较高且不易及时下降，飞溅也越明显。

5 结论

经过对加油管结构及加油原理的分析，并以某乘用车加油性能问题为实例，通过试验验证，得出环境温度对加油性能影响较小，而较高的油温及高RVP值会使燃油蒸发速率增快，形成大量油蒸汽，导致加油背压增加，试验条件相对更加恶劣，对加油性能影响较大。因此加油性能台架试验可采用提升油温或采用高RVP值的方法进行验证。