试析汽车燃油表不准的失效模式和处理对策

武晟锋 禹闯 吕园园

摘 要：汽车燃油表是对汽车驾驶员而言影响非常大的仪器类型。而由于汽车燃油表失效造成的问题屡屡发生，为此，本文在深入分析汽车燃油表系统构成的基础上，提出了目前燃油表失效的主要问题，并且针对性地提出解决汽车燃油表不准的失效式的措施，以期能为燃油表的不断完善提供参考和借鉴的依据。

关键词：汽车燃油表；失效模式；指示不准

中图分类号： TM4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-184-2

0 引言

汽车的燃油表是用以监控汽车燃油箱内燃油的贮油量和消耗情况的一个仪表装置。汽车燃油表是汽车驾驶员参考的重要仪器之一，能有效预测车辆行驶过程中燃油情况。一旦燃油表不准，就会对驾驶员操作有着非常大的影响。因此，加强对汽车燃油表的研究是非常重要的。

1 汽车燃油表的主要构成元素

汽车的燃油表即汽车的油位系统，在这个系统中主要包含了硬件和软件（系统）两个部分[1]。其中硬件主要是指油箱、仪表等部分，而软件则是能够随着信息技术的发展而不断改变的燃油表控制系统。在信息技术的不断发展过程中，汽车油表的控制系统的构架也发展为GLOBAL A形式，甚至是混合形式的架构[2]。在汽车燃油表控制系统中，读取油量数据的方式主要是通过线束来将油位信号传输给车身的控制模块，进而利用高、低速总线来将计算出来的信息显示到仪表中[3]。因此，驾驶员只要通过读取仪表指针位置就能够明确油箱中剩余的油量。总体而言，燃油传感器信号的采集就是通过置于油箱内部的燃油表调节连杆角度来调节自身电阻的滑动变阻器，在杆的端点将连接一个浮子，一旦油箱内油量发生变，浮子的高度也会随之变化，进而改变连杆角度。

2 失效案例分析

由于燃油表受到多个区域因素的影响，因此其指示不准的失效问题不仅涉及底盘问题，还涉及整车的动力总成和电子系统问题。一般情况下，维修站在遇到客户反映燃油表指示不准确的问题时，都需要从系统的软件和硬件进行分析，步骤通常如下：首先，判断燃油表显示情况与发动机控制模块显示的剩余油量是否一致，若不一致，则检查仪表是否存在问题；若一致，则检查油位传感器以及油箱碳罐是否存在问题[4]。而本文的研究主要从硬件结构入手，具体情况如下：

2.1 燃油表指针始终指示为空，油泵浮子无法浮起

例如A型车的燃油表指针始终指示为空，在维修店更换燃油泵之后发现其原因为油泵浮子无法浮起，因此判断该车燃油表不准的原因为油泵出现故障。然而，15件在维修站已确认无法浮起的浮子在供应商的浸油试验中都能正常浮起。而与新零件对比发现，失效件的浮子里边具有大量的汽油，其重量明显重于新零件，进而难以在汽油中浮起。而将失效浮子晾晒后发现，浮子里的油被蒸发，浮子重量小了，就能正常使用了。统计研究发现，市场上存在A、B两种型号的浮子，而出现问题的基本为B型浮子。为此，本研究进行了如下实验；

①将失效浮子放在70℃左右的E20乙醇汽油中浸泡20h，观察其重量变化情况，结果显示失效浮子变化率大都超过了要求，如图1所示。

②为对比A、B型浮子的区别，将A、B两种型号的新浮子分别放置在70℃的E20乙醇汽油及标准无铅汽油中浸泡20h，结果发现，浮子在E20乙醇汽油中的重量变化率比较大，而同在E20乙醇汽油中浸泡，则B型大于A型。

由此可见，含醇汽油是影响浮子失效的重要外在原因。因此，在分析燃油表失效时必须充分考虑油品因素的影响。

2.2 燃油表不准，且伴有熄火、加速无力等失效

调查显示，大部分燃油表不准的车型都会伴有熄火、加速无力等失效，而研究显示，此类现象主要是由油箱线或者车身线的腐蚀导致。据调查，B型插件是从乘客舱穿过车身然后再到底盘的，因此，乘客舱内是不防水的。此外，插头上有水油箱线束接插件。可见，油箱线或者车身线腐蚀的根本原因就是乘客舱没有防水设计，导致接插件端进水并腐蚀。针对这一失效机理，工程师们又进一步完善该接插件类型，不仅更改了其基座、线束端子等设计，还增加了双面防水设计，具体如图2所示。

2.3 燃油表指针混乱

在某后驱车型中，为了能够给予传动轴充分的空间，该车型采用了马鞍形的油箱设计，使得油具有主、副两个腔，且两个腔都分别放置燃油液位传感器。两腔中先消耗的为副腔中的燃油，然后再消耗主腔中的燃油。但受到结构关系的影响，两腔之间存在着传感器的死区，使得燃油表指针出现混乱。

3 改善燃油表不准的相关策略

3.1 改善乙醇汽油的质量

在失效案例分析中发现，醇汽油是影响浮子失效的重要外在原因，因此，改善乙醇汽油质量能有效改善燃油表不准的问题。乙醇作为可再生能源，因此，在汽油中加入一定量的乙醇不仅可以节约能源，还能降低汽车尾气的污染。但是，乙醇汽油不仅容易影响汽车动力，而且极易加重浮子重量，进而影响汽车燃油表准确度。为此，需要针对汽车所使用的乙醇汽油的配方进行调整，确保汽车燃油表正常工作。

3.2 确保插件的防水设计合格

在汽车运行过程中，如果插件的防水设计不合格，那么就有可能使插件受到水浸影响，使得邮箱接线出现腐蚀而导致线路短路。那么，在车辆运行时就有可能出现加速不利或者突然熄火的现象。为此，在针对汽车的设计过程中，相关的设计人员需要注意插件防水的设计，结合实际的使用情况来不断完善设计方案。

3.3 改善燃油表阻尼策略

改善燃油表的阻尼策略能有效解决车辆在行驶过程中受到地形或者车速颠簸造成的油位指示失准问题。而改善燃油表的阻尼策略可以采用将其转变为转速信号控制的形式，在汽车行驶后，就会向燃油表发送信号，燃油表接收信号后，就会增加阻尼，进而能够准确地将油位信息显示出来。

3.4 燃油表响应速度策略

燃油表的响应度数影响到实际的准确值，因此，加快燃油表的响应速度是有效的改善措施。一般情况下，燃油表的响应速度分为三种，一是快速响应速度，二是中速响应速度，三是慢速响应速度。

4 总结

准确的燃油表能为驾驶员提供有价值的参考信息，避免在汽车操作过程中出现不必要的失误，加强汽车驾驶的安全稳定性，可见，汽车燃油表的准确性对于汽车驾驶员而言影响是非常大的。因此，在未来的发展过程中，在汽车设计方面还需要不断完善汽车燃油表的设计，避免失效现象方式。

参 考 文 献

[1] 刘小明，袁新文.车辆燃油表显示原理及故障检测[J].汽车电器，2015，12：33-35.

[2] 王娟，钟双勇.柱状式汽车电子燃油表[J].科技展望，2015，32：115.

[3] 高阳，李学光.汽车燃油表不准的失效模式与改善处理分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016，02：293.

[4] 赫卫宁，张彬彬.汽车油位系统架构暨燃油指示不准常见失效案例分析[J].上海汽车，2014，05：45-48+57.