徐龍飛等

摘 要：汽車用燃油泵的主要功能是從燃油箱內(nèi)吸出燃油，經(jīng)管路和濾清器，然后輸入燃油導(dǎo)軌，為發(fā)動機(jī)系統(tǒng)提供足夠壓力的燃油。燃油泵在輸送燃油過程中因產(chǎn)品本身設(shè)計問題導(dǎo)致燃油泵工作異響。文章將對一種產(chǎn)品設(shè)計失效造成的燃油泵異響問題進(jìn)行研究，對燃油泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：燃油泵；異響；節(jié)流閥

1 汽車用燃油泵簡介

作用：將汽油從燃油箱內(nèi)吸出，經(jīng)管路和濾清器，然后輸入燃油導(dǎo)軌，為發(fā)動機(jī)系統(tǒng)提供足夠壓力的燃油。

組成：燃油泵帶支架總成主要由儲油桶、初濾器、電動燃油泵、油泵支架、液位傳感器、線扎、線束、支撐桿法蘭組件（安裝法蘭、燃油管接頭、線束插件）、輸油管組成。

2 問題分析

異響/噪音產(chǎn)生原理在于物體振動，根據(jù)燃油泵結(jié)構(gòu)圖（見圖1）可以看出燃油泵總成產(chǎn)生振動的零件有兩個，分別是：一是燃油泵泵芯；二是壓力閥。運用置換法分別將故障件泵芯和故障件壓力閥置換到合格總成進(jìn)行試驗，最后確定壓力閥是引起異響的振動源。

3 原因分析

3.1 壓力閥工作原理

在燃油系統(tǒng)接通電源后，燃油泵開始供油，系統(tǒng)壓力上升，彈簧受力F=P*S，F(xiàn)大于彈簧的預(yù)壓力Fp時，彈簧發(fā)生壓縮，使閥球與閥門分離（分離的縫隙大小稱之為開度），經(jīng)過開度產(chǎn)生的縫隙將多余的燃油送回到油箱，由于壓力閥泄壓和泵芯流量脈動的影響，油軌壓力發(fā)生變化，彈簧回彈，至壓力再次升高超過預(yù)壓力，再次壓縮，如此往復(fù)。

3.2 異響產(chǎn)生機(jī)理

通過對壓力閥工作狀態(tài)進(jìn)行聲音頻率的對比分析，確定開度超差且傾斜是影響振動頻率的關(guān)鍵因素（見圖2）

小結(jié)：開度傾斜且超差會導(dǎo)致流場變化，震幅增加，彈簧受力F=P*S，F(xiàn)大于彈簧的預(yù)壓力Fp時，彈簧發(fā)生壓縮，膜片組立帶動閥球與閥門分離，產(chǎn)生開度，開度超差影響振動頻率，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲。

4 確定整改措施

根據(jù)F=△P*S公式和壓力閥工作原理可以確定壓力閥開度主要是由于壓力閥進(jìn)油端與回油端存在壓差造成，壓差大開度大，壓差小開度小。因此要從改善壓差的角度出發(fā)減少大開度的出現(xiàn)。

根據(jù)P=F/S，可以確定改變壓差可以采用改善管路截面積實現(xiàn)，因此考慮增加節(jié)流閥改善管路面積。

5 改進(jìn)后試驗驗證

5.1 驗證方法

（1）選取10個包含了平行度合格與不合格的彈簧制成壓力閥；（2）選一個總成，將這10個壓力閥分別安裝到這個總成上，測量聲級；（3）同一個總成，安裝上節(jié)流閥，然后在將10個壓力閥分別安裝到這個總成上，測量聲級；（4）計算總成安裝節(jié)流閥前后升級的變化。

5.2 驗證結(jié)果（如圖4所示）

節(jié)流閥對不同平行度壓力閥彈簧做成總成的聲級變化影響，增加節(jié)流閥后只要平行度≤0.25，可保證滿足標(biāo)準(zhǔn)聲級48dB之內(nèi)。聲級就不會超過新標(biāo)準(zhǔn)48dB。

結(jié)論：增加節(jié)流閥的方案可滿足聲級標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6 結(jié)束語

針對產(chǎn)品改進(jìn)，需要從影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)本身考慮，通過設(shè)計優(yōu)化降低產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險，提升產(chǎn)品的一致性和可靠性。