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無回油系統(tǒng)中壓力調節(jié)器松脫的失效案例分析

文檔作者：杜桂菊文檔來源：上海汽車集團股份有限公司技術中心		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月28日
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無回油系統(tǒng)中壓力調節(jié)器松脫的失效案例分析
杜桂菊 (上海汽車集團股份有限公司技術中心，上海201804)
【摘要】 論述了壓力調節(jié)器安裝接口的一種常見典型設計缺陷案例，通過描述解決該失效案例的6個階
段，為切實有效地解決汽車常見的燃油系統(tǒng)零件失效問題提供了可借鑒的分析及解決問題的方法步驟和常規(guī)驗
證試驗。
【Abstract】A kind of typical failure case of pressure regulator about mounting design is introduced．
Based on typical six—phase introduction to solve the failure case，the methods and routine val·
idation tests can be used for reference for fuel line system components failure issues．
【主題詞】燃油系統(tǒng)汽車壓力調節(jié)器
0 引言
在電噴燃油系統(tǒng)控制技術中，根據(jù)壓力調節(jié)
器的安裝位置不同，燃油系統(tǒng)分為有回油系統(tǒng)和
無回油系統(tǒng)，系統(tǒng)原理分別如圖1和2所示。從
兩個系統(tǒng)原理圖中可以看出，燃油系統(tǒng)的劃分是
通過壓力調節(jié)器的安裝位置是否在燃油分配管上
來定義的，壓力調節(jié)器安裝在燃油分配管上為有
回油系統(tǒng)；未安裝在燃油分配管上，安裝在油箱內
的燃油泵總成上為無回油系統(tǒng)。
供油管路
油箱
圖1 有回油電噴系統(tǒng)原理圖
收稿日期：2010—02—20
· 36 ·
油箱
圖2 無回油電噴系統(tǒng)原理圖
同有回油系統(tǒng)相比，無回油系統(tǒng)具有以下優(yōu)
點：管路少便于整車布置；因零件集成度高而達到
成本低、泄漏風險低和壓力損失低的良好應用效
果；由于發(fā)動機的熱油不回到燃油箱中提高了燃
油泵總成壽命等。
1 無回油系統(tǒng)中壓力調節(jié)器常見的
安裝方式
由于壓力調節(jié)器本身技術成熟度的限制，國
內企業(yè)的壓力調節(jié)器體積還無法做到足夠小，故
目前無回油系統(tǒng)中壓力調節(jié)器最佳安裝位置是在
上海汽車2010．06
燃油泵總成的法蘭上，安裝橫截面示意圖見圖3。
圖3 壓力調節(jié)器安裝位置
2 無回油系統(tǒng)中壓力調節(jié)器安裝松
脫案例及分析
2．1 問題描述與臨時方案
常見的無回油系統(tǒng)中壓力調節(jié)器失效的故障表
現(xiàn)為：車輛在行駛途中，怠速發(fā)抖或發(fā)動機自動熄火，
并伴有多次啟動或無法再啟動的現(xiàn)象。測量油壓為
0．25 MPa以下，此無回油常設的0．35 MPa或0．4 MPa
的系統(tǒng)壓力低很多。拆掉燃油泵總成檢查，通常發(fā)現(xiàn)
壓力調節(jié)器裝配卡扣松脫(卡扣位置見圖4)。
分析此類問題時，在試驗室首先對故障件進
行壓力調節(jié)器相關的常規(guī)試驗項檢查：燃油泵總
成外觀檢查、總成靜態(tài)保壓試驗、壓力調節(jié)器的密
? 松脫一i
一
上海汽車2010．06
臨時
圖4 壓力調節(jié)器卡扣位置
封圈泄漏試驗、將壓力調節(jié)器拆卸后本體外觀檢
查。通過以上試驗結果，可以驗證出壓力調節(jié)器
裝配卡扣松脫導致燃油系統(tǒng)不保壓。
對于此類故障，采用更換燃油泵總成后短時
間內零件又會重復失效?？焖儆行У呐R時措施是
加裝一個不銹鋼彈性卡夾，卡夾的夾緊力需要進
行計算和用拉力測試儀進行試驗驗證。具體安裝
和零件設計圖見圖4。
2．2 魚刺圖法分析原因
汽車售后市場發(fā)生的重大產(chǎn)品設計問題，根本
原因的分析通常要采用魚刺圖分析工具(圖5)。
對于每一個魚刺上的失效可能性原因都須進
行合理的試驗設計、試驗驗證或計算分析，例如，
對于“卡扣持續(xù)油中高溫浸泡發(fā)生蛹變”，可以用
高溫開關循環(huán)試驗進行驗證，模擬壓力調節(jié)器在
持續(xù)惡劣的高溫使用環(huán)境中，對安裝接口處進行
的一種結構上耐高溫驗證。每個魚刺都要進行驗
卡扣持續(xù)油中高溫浸泡發(fā)生儒變
圖5 壓力調節(jié)器裝配后松脫故障分析魚刺圖
· 37 ·
證并給出判斷結論。通過對壓力調節(jié)器松脫魚刺
圖的驗證分析，最終結論為由于接口連接處零件
設計強度不夠，在車輛行駛中的偶發(fā)外力作用時，
零件在高溫蠕變與尺寸公差累積嚴重超差的綜合
作用條件下，最終導致卡扣讓位。
2．3 解決措施
對于此類問題通常根據(jù)現(xiàn)有方案的設計缺
陷，優(yōu)化設計，更新圖紙，更改零件模具。長期可
靠的解決方案是安裝固定由同一平面上兩爪更新
為三爪，同時壓力調節(jié)器與法蘭之間增加塑料卡
環(huán)，通過塑料卡環(huán)與法蘭固定，使壓力調節(jié)器四周
受力均勻。該方案有性能可靠，容易拆裝和成本
低等優(yōu)點。更改后長期方案的組裝示意圖見圖6。
圖6
圖7 方案驗證流程
訓的總結，形成知識的積累和管理，有效預防問題
在新項目和現(xiàn)有其他項目中的再現(xiàn)，避免設計缺
陷重復發(fā)生。具體來說就是將經(jīng)驗與教訓反映到
設計DFMEA、Guideline和控制計劃等文件中。將
該問題納人知識管理系統(tǒng)，用知識管理系統(tǒng)來固
化開發(fā)理念。
安裝固定爪扣，
分嘉布 。 勻 。。 4 結口語甩
2．4 方案實施
方案的實施是指零件的設計更改到模具更改
完畢過程。該方案中涉及法蘭上安裝接口處結構
的更改，同時增加一個新零件塑料卡環(huán)，此兩個零
件的模具新件裝上壓力調節(jié)器后的燃油泵總成，
送達試驗場或試制車間，裝車后做相關驗證試驗。
2．5 方案驗證
更改后零件須進行如圖7示的性能和臺架可
靠性試驗，然后裝車進行整車試驗。整車試驗同
其他系統(tǒng)一起通過整車道路試驗、急轉彎試驗等
進行驗證。
2．6 問題關閉
所有的驗證試驗合格后，問題進入關閉流程
階段進行審核后關閉。
3 壓力調節(jié)器松脫的關閉與設計經(jīng)
驗與教訓
重大案例在問題關閉后，需要進行經(jīng)驗與教
· 38 ·
汽車零件失效問題的解決由6個階段構成：
(1)問題打開(包括問題描述和臨時方案)；(2)根
本原因分析；(3)解決措施；(4)方案實施；(5)方
案驗證；(6)問題關閉。無回油系統(tǒng)中安裝在燃油
泵總成上的調壓閥松脫分析是典型的案例。對于
調壓閥腐蝕和調壓閥的泄漏等失效模式，分析過
程與方法也是相同的。同時，避免該缺陷設計的
思路和解決問題的流程，可以運用到其他整車零
部件的設計中，特別是對電噴系統(tǒng)其他零件的失
效有借鑒意義。
參考文獻
1 韓建保．無回油燃油系統(tǒng)的安裝維護[J]．汽車維修與保
養(yǎng)，2006，(1)：66．
2 張遠程．電控汽油噴射系統(tǒng)油路故障診斷[J]．世界汽
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Series，1999-01-0794，1999．
上海汽車2010．06

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