吉利TX4轎車燃油表指示不準(zhǔn)的故障診斷

唐 蕾

（上海英倫帝華汽車部件有限公司技術(shù)部，上海 201501）

燃油表是儀表指示裝置之一，用來直觀顯示、監(jiān)控燃油箱貯油量及消耗量，使駕駛員在行駛過程中及時(shí)了解油量情況，但有時(shí)會(huì)因燃油表指示不準(zhǔn)給駕駛員帶來許多不必要的麻煩。燃油表指示不準(zhǔn)是一種常見的故障現(xiàn)象，可能與油箱、燃油傳感器、儀表和連接線束有關(guān)，其涉及的范圍甚廣。在修理過程中，如不仔細(xì)觀察和分析，就妄下判斷，盲目操作和更換零部件，不但耗時(shí)誤事，導(dǎo)致維修費(fèi)用倍增，還會(huì)影響企業(yè)信譽(yù)。

1 故障現(xiàn)象

一輛由上海英倫帝華汽車部件有限公司生產(chǎn)、車型為SMA7250E3的柴油手動(dòng)TX4出租車，在行駛200km后，加油時(shí)發(fā)現(xiàn)油箱內(nèi)油已加滿，但燃油表LED顯示的結(jié)果仍有一小方格指示為空，油仍未加滿。這個(gè)結(jié)果說明油箱內(nèi)的實(shí)際油量與燃油表指示不一致，該車存在燃油表指示不準(zhǔn)的故障。售后人員反映，更換組合儀表和燃油傳感器后，故障現(xiàn)象仍然存在。

2 原因分析

2.1 燃油表與燃油傳感器的設(shè)計(jì)匹配問題

在前期設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，燃油表指示油位的各檢測(cè)點(diǎn)電阻值是否與燃油傳感器輸出的油位對(duì)應(yīng)電阻值相同，且燃油表電阻值的公差范圍是否大于燃油傳感器的公差范圍，如果存在以上差異，都會(huì)導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)。燃油表與燃油傳感器連接示意圖見圖1。

2.2 燃油箱與燃油傳感器的設(shè)計(jì)匹配問題

油箱內(nèi)油位的變化會(huì)引起燃油傳感器的浮子高度相應(yīng)變化，浮子高度的變化通過浮子桿組件帶動(dòng)燃油傳感器的電阻值相應(yīng)變化，燃油表接收到燃油傳感器變化的電阻信號(hào)后，顯示的油量會(huì)相應(yīng)變化。從表1中可見， 浮子高度的變化與油位指示呈一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,因此可用浮子高度變化后對(duì)應(yīng)的電阻值來表示油量的多少。但如果設(shè)計(jì)時(shí)浮子各油量高度位置與實(shí)際油箱的浮子高度位置存在差異，也會(huì)導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)。例如:如果設(shè)計(jì)的滿油位時(shí)浮子的高度值為142mm，而實(shí)際裝配時(shí)測(cè)量的滿油位浮子高度值為138mm，這樣也會(huì)導(dǎo)致油箱加滿油后，油表指示還未加滿油的情況出現(xiàn)。

表1 燃油表、燃油傳感器與油箱油量的匹配參數(shù)

2.3 燃油表和燃油傳感器本身的品質(zhì)問題

燃油表功能失效，反應(yīng)不靈敏，不能及時(shí)處理傳感器傳遞的電阻信號(hào)，也有可能會(huì)導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)的問題出現(xiàn)；同樣，如果燃油傳感器的浮子發(fā)卡，或者浮子桿組件帶動(dòng)的滑動(dòng)觸片出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，使電阻值不能及時(shí)反饋浮子的正確位置，也會(huì)導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)。

2.4 連接線束出現(xiàn)短路、斷路、接觸不良問題

連接組合儀表和燃油傳感器的線束搭鐵不良，插接件對(duì)接時(shí)接觸不良，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線內(nèi)阻變大，經(jīng)過線束傳輸信號(hào)后，傳遞到儀表端口的燃油傳感器的電阻值會(huì)隨著變大；傳感器的電阻值在傳遞過程中變異，也會(huì)導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)。

3 故障檢測(cè)與分析

查看故障車輛，組合儀表上的燃油表為L(zhǎng)ED液晶顯示，共有10個(gè)段碼顯示油量，在油箱加滿油后，燃油表上只有9個(gè)段碼點(diǎn)亮，故障屬實(shí)。按照原因分析中闡述的可能產(chǎn)生這種故障的4種情況，采用排除法，對(duì)車輛進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)。

1）首先檢查燃油表與燃油傳感器的設(shè)計(jì)匹配是否存在問題。將連接燃油傳感器的線路斷開，將燃油傳感器的兩根信號(hào)線直接與燃油表對(duì)接，按表1規(guī)定的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的電阻值調(diào)試好傳感器的電阻值后，再觀察燃油表上的指示情況。例如:當(dāng)傳感器這邊輸入的電阻值為20Ω時(shí)，燃油表指示的油量狀態(tài)為10個(gè)段碼都被點(diǎn)亮。以上各點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果說明燃油表的指示狀態(tài)與燃油傳感器的設(shè)計(jì)狀態(tài)是匹配的，儀表的實(shí)物狀態(tài)也滿足設(shè)計(jì)要求。

2）接著檢查燃油箱與燃油傳感器的設(shè)計(jì)匹配是否存在問題。重點(diǎn)檢測(cè)油箱加滿油的狀態(tài)，斷開燃油傳感器上的連接線束，測(cè)量此時(shí)燃油傳感器的電阻值為20Ω，說明油箱的容量與傳感器的電阻值設(shè)計(jì)匹配是符合要求的。再按圖2單獨(dú)測(cè)量燃油傳感器的浮子高度與電阻值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也符合設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)以上兩項(xiàng)的試驗(yàn)匹配驗(yàn)證，燃油表和燃油傳感器都能隨著輸入信號(hào)的變化相應(yīng)地變化，說明燃油表和燃油傳感器兩個(gè)零部件本身不存在品質(zhì)問題，實(shí)物符合設(shè)計(jì)狀態(tài)，更換組合儀表和燃油傳感器無法排除故障。

3）檢查連接線束是否存在短路、斷路、接觸不良問題。固定在油箱內(nèi)的燃油傳感器電阻值是通過兩根導(dǎo)線傳輸?shù)絻x表上的，由于傳輸距離較長(zhǎng)，導(dǎo)線總長(zhǎng)為7110mm，中間需要通過線束插接件過渡。燃油傳感器上的插接件與底盤線束上的插接件對(duì)接后，將燃油傳感器的兩根信號(hào)線從油箱尾部傳送到機(jī)艙右側(cè)的主線束連接接口處，再通過主線束與儀表線束對(duì)接，將信號(hào)傳輸?shù)絻x表接口上，采用的是截面積為0.5mm2的導(dǎo)線。這段導(dǎo)線的內(nèi)阻按公式R=ρL/S計(jì)算，應(yīng)為0.24Ω，與滿油位時(shí)的傳感器電阻值累加后傳遞到儀表接口的電阻值為20.24 Ω（理論值），但實(shí)際用萬用表測(cè)量連接儀表端口的燃油傳感器的信號(hào)線時(shí)，電阻值卻為25.5Ω。

考慮到傳輸線路的內(nèi)阻問題，燃油表設(shè)定的各點(diǎn)位的電阻值的公差范圍是大于燃油傳感器的公差范圍的，見表2；滿油位時(shí)電阻值范圍為20±5 Ω；設(shè)定的滿油位最大電阻值為25Ω，此時(shí)導(dǎo)線輸入的信號(hào)電阻值為25.5Ω，該電阻值已超過了燃油表的上限值，由此可判定由于導(dǎo)線在實(shí)際傳輸線路的阻值偏大，傳輸?shù)男盘?hào)不準(zhǔn)確，是導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)的故障原因。

表2 燃油表指示、檢測(cè)電阻及油箱容量的對(duì)應(yīng)關(guān)系

4 故障檢查與排除

根據(jù)以上分析結(jié)果，故障部位出現(xiàn)在連接線束部分，由于傳輸線路提供錯(cuò)誤的信息，導(dǎo)致燃油表指示不準(zhǔn)。由于傳輸?shù)男盘?hào)測(cè)量時(shí)電阻值偏大，可以直接排除掉導(dǎo)線短路和斷路這兩種可能性。判斷產(chǎn)生故障的主要原因可能是導(dǎo)線搭鐵不良或插接件對(duì)接處接觸不良引起的。另外，還有一種可能是實(shí)際裝車用的導(dǎo)線內(nèi)阻偏大導(dǎo)致。

1）首先檢查線路的搭鐵點(diǎn)是否存在搭鐵不良的問題。燃油傳感器的搭鐵線是通過底盤線束連接到主線束后，通過主線束集中搭鐵的；集中搭鐵點(diǎn)在儀表臺(tái)兩側(cè)A柱下方。查看搭鐵點(diǎn)的搭鐵情況，搭鐵點(diǎn)線束固定處無松動(dòng)現(xiàn)象，搭鐵線用螺栓固定在車身的預(yù)埋螺母上 （見圖3）。用萬用表的歐姆檔測(cè)量搭鐵點(diǎn)處的導(dǎo)線與蓄電池負(fù)極之間的電阻值，電阻值基本為零，說明搭鐵效果良好，不存在搭鐵不良的故障現(xiàn)象。

2）接著檢測(cè)實(shí)際裝車用的線束內(nèi)阻是否偏大。在庫房領(lǐng)取TX4車型上與燃油表和燃油傳感器有關(guān)的線束 （儀表線束、主線束、底盤線束），將這3種線束先分開測(cè)量?jī)?nèi)阻并觀察測(cè)量結(jié)果，其電阻值都符合設(shè)計(jì)要求規(guī)定的內(nèi)阻值。再將這3種線束正常連接后測(cè)量總的導(dǎo)線內(nèi)阻值，測(cè)量值為0.25Ω，與計(jì)算的理論值0.24Ω基本符合。說明實(shí)際裝車用的導(dǎo)線內(nèi)阻符合使用要求。

3）在故障車上檢查插接件對(duì)接處是否存在接觸不良的現(xiàn)象。采用分段檢查的方法測(cè)量各插接件處的電阻值是否為20±5Ω，并觀察連接處的端子是否有變形，移位、脫落和銹蝕現(xiàn)象。

在底盤線束與燃油傳感器插接件處測(cè)量的電阻值為20.1Ω，屬于正常范圍內(nèi)；再檢測(cè)到主線束與儀表線束對(duì)接處，發(fā)現(xiàn)此處測(cè)量的電阻值明顯偏高，為23.7Ω；再傳輸?shù)絻x表終端接口處，電阻變?yōu)?5.5Ω。這兩處測(cè)量的電阻值明顯與理論值不符，仔細(xì)觀察主線束與儀表線束的插接件對(duì)接處，發(fā)現(xiàn)主線束這邊的插接件內(nèi)燃油傳感器的信號(hào)線 （19號(hào)孔位）端子前端有輕微變形和內(nèi)陷脫落現(xiàn)象 （見圖4）。將端子變形處修復(fù)并回位后，再將線束全部連接上，這時(shí)燃油表顯示恢復(fù)為滿油狀態(tài) （10個(gè)段碼全部點(diǎn)亮）。再測(cè)量?jī)x表終端接口處電阻，此時(shí)變?yōu)?0.5Ω，輸入信號(hào)正常。至此，儀表指示不準(zhǔn)的故障順利解決。

5 結(jié)束語

燃油表指示不準(zhǔn)的現(xiàn)象雖然表現(xiàn)為儀表故障,但不僅僅是因?yàn)槿加捅肀旧淼脑驅(qū)е碌摹Ｍㄟ^上述分析可知，由于線束端子在裝配過程中出現(xiàn)小的變形和位移，導(dǎo)致線束插接件對(duì)接后接觸不良，導(dǎo)線內(nèi)阻相應(yīng)變大，傳輸?shù)男盘?hào)不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致儀表指示不準(zhǔn)。遇到這類故障，需要對(duì)故障車進(jìn)行詳細(xì)的觀察和測(cè)量分析，及時(shí)查閱相關(guān)的資料，獲取理論數(shù)據(jù)的支持，懂得運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際故障問題，而不是盲目地通過更換零部件來達(dá)到排除故障的目的,只有這樣才能避免故障判斷失誤，節(jié)約維修時(shí)間和節(jié)省維修成本。

另外，為防止故障再發(fā)，裝配線束時(shí)，在兩個(gè)插接件對(duì)接處，一定要保證插接到位，確認(rèn)聽到插接件卡扣鎖到位的響聲為止。如果沒有聽到鎖扣的響聲，需要重新連接，先斷開需要連接的兩插接件，觀察兩插接件是否有端子偏移、脫落等現(xiàn)象，修復(fù)后再重新連接，以保證線束裝配可靠，避免接觸不良的現(xiàn)象產(chǎn)生。

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