燃油模块故障导致整车不起动的研究分析论文_孙宝源,李月兵,殷凡松

中国重汽集团济南动力有限公司

摘要:发动机在装到整车后出现无法起动现象,对此进行研究和分析得出:燃油模块本身质量缺陷导致低压油路压力无法正常建立,而台架试验的油路连接与整车存在区别,因此出现了台架试验时正常起动,装配到整车后无法正常起动现象。经过理论分析和试验验证最终确认为,燃油模块内漏,回油口回油量过大,内腔无法建立足够的燃油压力,致使发动机装配到整车后出现无法起动现象。经过研究和分析提出了改进建议和措施,提高发动机质量并杜绝因燃油模块内漏故障导致的整车无法启动。

关键词:燃油模块;内漏;整车;无法起动。

一、故障背景和描述

发动机在装到整车后出现无法起动现象,更换燃油模块后故障排除。对此将更换下来的燃油模块重新装配到合格发动机上进行台架试验,发动机起动正常,将此燃油模块再次装车,整车仍无法起动。

燃油模块内漏导致整车不起动问题不仅影响制造过程产品的一次合格率,而且该故障模式在试车过程中无法暴露出来,而是在零公里发现,严重影响了公司质量考核指标,同时增加了返工返修的成本,如果进入市场出现无法起动故障,不但对用户造成经济损失还会严重损坏企业产品的品牌形象。

二、燃油模块技术参数及工作原理介绍

(一)燃油模块工作时的一些技术条件有:

燃油:按国标GB 19147。精滤器工作压力:12bar。精滤器爆破压力:≥20bar。环境温度:-40℃--120℃。精滤器初始压差:在420L/h流量下压差≤200mbar。泄露试验:最大泄露量0.1Ncm3/min,测试压力为6bar(仅针对精滤器);水检2分钟,测试压力为2.5bar,在测试过程期间不允许有气泡冒出(仅针对手油泵)。回油口限压阀工作压力:0.7±0.3bar。

(二)燃油模块工作原理介绍,具体见图1图2:

三、试验设计

针对整车不起动的故障现象,为分析和确认燃油模块的故障,通过试验设计模拟整车起动环境,实现故障再现。

图1 燃油模块外部燃油走向

图2燃油模块内部燃油走向

(一)试验方案

1.方案一:

将试车合格燃油模块中的柴油放干净,进行正常台架连接,记录手油泵泵油次数,并保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

2.方案二:

将试车合格燃油模块中的柴油放干净,发动机进油口利用橡胶管连接简易无增压油箱进行台架点火试验,记录手油泵泵油次数,并保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

3.方案三:

将试车合格燃油模块中的柴油放干净,发动机进油口利用橡胶管连接燃油粗滤及简易无增压油箱进行台架点火试验,保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

4.方案四:

将试车合格燃油模块中的柴油放干净,发动机进油口利用橡胶管连接燃油粗滤及简易无增压油箱,发动机回油口联通大气进行台架点火试验,保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

5.方案五:

将故障燃油模块中的柴油放干净,进行正常台架连接,记录手油泵泵油次数,并保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

6.方案六:

将故障燃油模块中的柴油放干净,发动机进油口利用橡胶管连接简易无增压油箱进行台架点火试验,记录手油泵泵油次数,并保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

7.方案七:

将故障燃油模块中的柴油放干净,发动机进油口利用橡胶管连接燃油粗滤及简易无增压油箱进行台架点火试验,保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

8.方案八:

将故障燃油模块中的柴油放干净,发动机进油口利用橡胶管连接燃油粗滤及简易无增压油箱,发动机回油口联通大气进行台架点火试验,保持泵油频率一致,检查发动机能否正常点火。

9.方案九:

将故障燃油模块正常台架连接,进行发动机出厂试验,检测发动机性能及燃油模块进油压力。

(二)方案描述

方案四、方案八模拟了整车起动环境:油箱与燃油模块在同一水平面,中间有燃油粗滤器连接,且燃油回油管联通大气,跟整车保持一致的回油阻力。

四、试验结论

发动机无法起动故障在方案八中得以再现,发动机长时间点火但无法起动,将发动机回油口堵住增压,发动机起动。通过试验验证和试验现象确认为燃油模块存在质量问题,初步判定为燃油模块回油口回油量过大,燃油模块内腔无法建立足够的燃油压力,致使发动机无法起动。

(一)试验记录

图3壳体缺陷铸造贯通

图4密封圈损坏

(二)拆解结论

经过试验和拆解分析确定,导致整车无法起动的原因有:

1.密封圈压装变形失去密封效果,导致燃油模块内漏。

2.壳体铸造贯通缺陷,导致燃油模块内漏。

3.试车台架燃油连接方式与整车不同,具有一定的回油阻力,导致试车时无法发现。

六、改进措施及建议

(一)密封圈改进措施

针对密封圈压装变形问题,由燃油模块厂家对操作者进行培训,加强装配质量意识和质量控制,并更新PFMEA,对装配密封圈及端盖情况进行全检。制作安装密封圈和盖的工装,取代纯手工操作,使生产过程更加稳定。

(二)壳体改进措施

对壳体铸造贯通缺陷,从根本上找出铸造偏斜贯通的原因所在,更改模具及型心寿命统计,定时更换检修,对作业指导书进行修改,加强检验。

(三)燃油模块质量改进

燃油模块测试条件,最大泄露量0.1Ncm3/min,测试压力为6bar;建议增加燃油模块内漏的检测,杜绝因内漏无法建立压力而出现的整车不起动故障。

(四)试车台架改进

1.台架存在的缺陷

针对以上因燃油模块缺陷导致的整车不起动现象,由于目前的调试台架燃油在台架的的顶部,与发动机存在一定高度压差,使燃油模块的回油有一定阻力,即使燃油模块有内漏故障,但在这种高度压差下,使回油产生一定阻力,能够在内部建立一定起动压力,所以试车时无法检测出,而在整车时回油无阻力,出现了不起动现象。

2.台架改进

对现场每个试车台架配备一套六合一诊断仪,检测燃油压力值是否正常,及时发现异常并遏止。

建议将试车台架燃油供给系统改进,达到能模拟整车油路供给环境,避免因台架检测不到位而出现的整车不起动故障。

论文作者:孙宝源,李月兵,殷凡松

论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/22

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