某车型高原试验熄火验证

刘汉斌 易勇 姜文义 郑建明 郭晓强

（中国第一汽车股份有限公司技术中心）

汽车熄火时除了失去动力以外，还将会伴随着真空助力器的失效，低速时大部分车型的转向助力也无法发挥作用，这就意味着汽车的方向盘和刹车失去助力，具体表现为汽车转向很重（甚至会让人误解为已经锁死），以及汽车制动效能大幅下降[1]。文章针对某车型试验车（W 车）在地区适应性试验过程中发生多次熄火现象，对熄火问题做了多次验证，最终找出导致熄火的原因。

1 熄火地点及次数统计

W 车在试验过程中，分别在广州、五指山、山西高速、川藏公路、芒康、香格里拉及丽江地区发生过熄火，尤其在川藏公路、芒康及香格里拉地区频繁发生，熄火现象基本上都是发生在高温且外界气压较低的情况下（高海拔）且油箱内油量较少，具体统计情况，如表1 所示。

表1 试验车在不同地区熄火次数统计表

2 熄火原因分析

针对川藏公路试验过程中W 车熄火频繁问题，试验车队特意2 次返回川藏公路进行油泵熄火现象验证。在油泵熄火验证试验中，共捕捉到多次熄火，图1示出W 车熄火时油轨压力工况图。

经检查，W 车线束一切正常，标定数据不存在问题。经测试仪器测得，熄火时油轨压力瞬间降到一个较低的数值，如图1 所示，所以熄火的原因来自供给系统，考虑到熄火的普遍性，最终原因归总到油泵的性能衰退或者设计不良。

2.1 油泵滤网

由于W 车此前进行过5 000 km 的多灰路面试验，考虑到汽油泵滤网（内置滤网）内有杂质，分析有可能是由于滤网阻塞而引起发动机供油不足，以致汽车熄火，因此对滤网有杂质的油泵进行滤清器更换，滤清器更换前后的油压对比曲线，如图2 所示。

由图2 可以看出，在常温常压下，有杂质的燃油泵与新燃油泵相比，虽然油压略有下降，但油压都在200 kPa 以上，不会导致发动机熄火，故排除油泵杂质对熄火造成的影响。同时在试验过程中更换新油泵后依旧熄火，进一步说明了熄火现象与油泵杂质无关联。

2.2 气阻

发动机在怠速或者较低车速的情况下，油箱内油量较少，排气管以及地表辐射对燃油箱内部的温度影响非常大，导致燃油箱内温度过高，这样汽油较容易形成气阻[2]。

W 车存在2种气阻现象：

1）在汽车工况为大负荷时，油门踏板的开启频率和幅度影响了汽油泵的电压，导致叶片在局部忽快忽慢，以至于在特殊条件下（特别是在高原地区，大气压较低，燃油箱内温度较高），油箱内较容易形成气阻[3]。

2）汽油泵高速旋转时，泵体会产生大量的热，而这部分热量主要靠汽油来冷却，一旦油位过低（W 车熄火时，普遍反应油表指示为倒数第4 个红格左右），汽油泵的热量就不能及时散出，导致局部温度过高，这样汽油较容易形成气阻。

3 改进措施

针对油箱中的气阻，对油泵提出了4 项改进措施：

1）燃油泵储油桶引射口处增加隔板，以降低射流中气泡对油泵泵油能力的影响，如图3 所示；

2）燃油泵底座外轨排气孔尺寸由φ0.8 mm 增大到φ0.9 mm，内轨增加一个φ1 mm 的排气孔，如图4 所示；

3）进油口尺寸加大优化，以适当降低进油流速，降低进油口处真空度以及进油口处燃油发生气化形成气阻的可能性；

4）优化燃油泵电机，减小电流，以降低其发热功率（此项为后续优化项，暂未体现）。

以上4 项措施主要针对气阻，对于极端情况下燃油粗滤器发生堵塞的情况，专门措施包括：1）优化粗滤网支架，如图5 所示；2）加大粗滤网过滤面积及容尘量，如图6 所示，图6 中橙色为加大过滤面积后的粗滤器，紫色为原方案。更改后的油泵最终通过了路试的验证。

4 结论

引起发动机熄火的原因很多（机械和电气原因等），需要逐步排查。在特定条件下，油箱内会产生气阻，如果油泵抗气阻性能差，可能导致燃油供给困难而引起发动机熄火，存在一定的安全隐患。通过在燃油泵储油桶引射口增加隔板、增大油泵底座外轨排气孔及进油口尺寸，能有效提高油泵的抗气阻能力，改进设计后的油泵最终通过了路试的验证。提高油泵的抗气阻能力也可从降低燃油箱温度方面考虑，是以后重点研究的方向之一。