EPSILON-C5燃油箱持续改进的重难点问题研究

EPSILON-C5燃油箱持续改进的重难点问题研究

胡伟

亚普汽车部件股份有限公司上海分厂

摘要：燃油箱是汽车的重要组成部分，但在当前现代科技不断更新发展的过程中，为了能够使其同更高的要求和标准相适应，以及降本增效获取更高利润，则需要持续不断进行改进。本文立足于EPSILON-C5燃油箱持续改进项目的实际情况，对其重难点问题和解决方案进行了详细分析，并针对其在应用过程中的常见故障提出了相应的改进措施，旨在为相关工作人员提供参考。

关键词：燃油箱；振动开裂；异响

引言：近些年来，我国社会经济水平不断提升，在该时代背景下，人们对于汽车有了更大的需求，但从目前来看，当前部分燃油箱在实际应用的过程中仍存在着无法适应汽车运转速度的现象，基于此有必要对其改进路径展开更加深层次的探索。

1项目分析——EPSILON-C5燃油箱持续改进

1.1概况

EPSILON油箱有着较为广泛的应用，从目前来看，其在上汽通用多款车型中都有实现了应用，例如老款君威、迈锐宝以及君越等等，此外上汽荣威也存在一款车型应用EPSILON油箱，从整体的角度着手能够发现，其每年有着较大的需求量。为了能够切实提高设备的质量，实现其设备利用率的提升，进而同客户的实际需求相适应，应当积极采取不断的改进措施，从根本上保障其吹塑效率。除此以外，还需要强化开展对于其材料成本投入的控制工作，以便于提高燃油箱设备应用的经济性。

1.2重难点问题及解决方案

1.2.1问题

在对EPSILON-C5燃油箱展开持续改进工作的过程中，面临着诸多重难点问题，例如，吹塑周期的缩短将会对生产整个过程中油箱的收缩率产生一定程度的影响，进而导致在客户端装车的效果受到制约。部分生产设备存在较为老旧的问题，再加上长时间的应用，其机械设计的负载已经难以同当下高速运转的需求相适应。若是对模头进行更换，使得所应用的模头直径小一点，便会对产品的壁厚分布造成不利影响，最终导致产品的外形出现问题。

1.2.2解决方案

为有效应对上述问题，决定采用以下几种解决方案。

首先接入高压气体（由原先常规的9bar高压气体增加到11bar），对现有气循环压力进行优化，强化实现热交换效率的提升，最大限度减少提速所对于油箱外形所造成的负面影响。对金属嵌环机器人的动作进行优化，省略其中那些多余的中间步骤，这样一来便能够在极大程度上保障其良好的运转速度，尽可能将其同主机之间的衔接时间缩短。其次，应当对当前难以满足符合的各类硬件采取相应的升级和更换措施，针对那些既不能实现高速运转以及更换的硬件，应当对其持续时间以及形成进行有效缩短，进而从根本上保障其运行的效率。最后，在提升其所具有的吹塑效率之后，相关工作人员需要强化开展对其外形的测量工作，与此同时还要做好断点，同相关服务人员之间展开深入沟通，对客户端的实际装车情况进行实时动态的反馈。将原本的模头（φ375mm）更换为φ350mm的模头，在减少原材料消耗的同时，为避免对产品的壁厚分布造成负面影响，提高预吹量以减小高压吹时对型坯的二次过度拉伸，同时优化壁厚控制曲线以及模芯壁厚控制螺丝（SFDR）等对其展开相应的调试生产工作，以保障相关指标能够有效同控制计划的实际要求相适应^[1]。

2EPSILON-C5燃油箱应用过程中的具体问题及改进方式

2.1振动开裂

在汽车正常运行的过程中燃油箱有着至关重要的作用，但振动开裂问题则会制约其运行效率，最主要的振动开裂便体现在焊点开裂方面，之所以会出现这种开裂，大多是因为负责焊接的工作人员在正式展开油箱焊接工作的过程中未能够完全使其同焊接的质量标准相符合。调查研究表明，燃油箱在日常应用中存在着油剧烈晃动以及油箱热胀冷缩的现象，这便会对油箱附属件（焊接件）造成一个相对较大的冲击力，若是没有及时采取妥善的处理措施，便会增加隔板的变形概率以及变形程度。严重的情况下还会导致其开裂现象愈加严重，通常情况下该问题多发生于箱体和附属件（焊接件）之间。在正式对燃油箱进行焊接的时候，相关工作人员务必要完成好其质量控制工作，并在不断实践的过程中对自身所具有的知识储备进行动态更新，以便于提升工艺应用的科学性和实效性，与此同时，还应合理开展对点位的排布工作^[2]。

由于在正式开展工作的时候面临着潜在的虚焊现象，基于此，工作人员务必要强化对于焊接操作流程以及工艺的高质量控制，并重点关注燃油箱的主要连接部位。对于漏焊问题来说，唯有促使工作人员树立起良好的岗位责任意识，提升作业的细心程度，才能够落实对于各个焊接点更加高质量的质量控制工作。

除了焊点开裂以外，燃油箱的振动开裂还存在应力突变位置产生裂纹的表现形式，通常这种开裂问题会发生在油箱的四周哈夫线（型坯料闭合连接部位）以及底部。出现这种裂纹的原因为，来自外界的各种作用力向燃油箱的某个部位进行集中的施加，进而使得燃油箱原本的功能丧失，而且在多次开展的油箱试验中能够发现，这种失效形式有着较高的出现频率，一旦出现便会带来严重的风险隐患。

一般来说外界的作用力所施加的部位都处在重要零件的连接部位，在这种条件下，若是没有对油箱连接处采取高效的焊接措施，一旦出现作用力施加过大的问题，便会导致其出现撕裂问题。当在对燃油箱进行正式应用的过程中出现上述问题，相关工作人员需要从整体和局部两方面内容着手，优化改进其机构设计的实际情况，最大限度减少作用力集中施加的可能性，进而切实保障燃油箱所具有的刚度。若想妥善解决焊点开裂的问题，工作人员需要对现有的各项工艺进行健全与完善，需要立足于燃油箱整体构造的实际情况，科学开展对于固有设计的调整以及规划工作。具体可以采用优化模具闭合处刀口的形状、模具闭合的速度、距离的优化，以增强哈夫线强度的同时减少应力点的生成；在油箱焊接过程中，优化热熔温度、焊接压力及时间，确保足够的熔融区厚度，以达到既没有虚焊情况，也有足够的焊接强度，进而达到燃油箱在实际使用中，自身能够应对各种不利因素，避免出现各类开裂现象。

2.2燃油箱异响

除了振动开裂以外，燃油箱异响也是制约其运行效果的重要因素，笔者针对燃油箱展开了路试确认工作，研究结果表明，当车辆行驶在不平的路面上或者是在减速和加速形式的过程中，燃油便会在燃油箱内产生一定程度的晃动，并对油箱造成冲击，进而产生异响，特别是在其燃油量在1/2-2/3范围之内的时候异响最大。不仅燃油箱本身内部的问题会造成燃油箱异响，其外部原因也有可能会导致燃油箱发生异响，在对其进行深入分析之后发现，该燃油异响并不存在地域性的差异。此外，笔者联合相关工作人员对20台存在异响状况的燃油箱进行装配方面的研究，发现其同底板以及车架的间隙之间的配合不存在干涉，这也能够表明，装配因素并不会自身燃油箱异响的问题。

产品本身的质量也有极大的可能性会引起燃油箱异响，笔者以及相关工作人员针对部分存在异响的车辆进行了相应的燃油箱配件的更换，发现其异响并没有消失，这代表产品的质量也不是主要的影响因素，最终确定是燃油箱结构的不合理所造成的异响。在对部分车辆展开燃油箱异响测试工作之后进行对比分析，发现之所以会出现燃油箱异响，主要是因为燃油箱布置异形，燃油箱的高度存在过高的文艺，再加上燃油箱本身有着相对较大的容积，还不存在隔板，所以其在晃动的过程中所产生的冲击相对较大，进而出现异响。笔者深入开展的对于多个对标车辆的分析工作，发现其中绝大多数的油箱中均存在隔板，尽管其在具体的构造和形状上都存在一定的差异性，但基本上都有着相同的作用。在国家法规中明确规定了，汽油车辆至少需要达到500km的续航里程，所以应当切实保障好燃油箱的容积能够充分符合规定要求，如果要对燃油箱的高度进行降低，那么便应当对现有的燃油箱的整体尺寸设计进行改变，与此同时，其还同装配工艺以及生产模具的改变有着密切的联系，经会产生较高的成本投入。基于此，应当立足于实际情况适当采取增设隔板的措施，以有效减少燃油在油箱当中的晃动量，最大限度消除因为燃油晃动所产生的一项，并实现效果和经济性的综合提升。结合上述理论进行深入分析便能够知道，燃油箱本身的长度同燃油箱内油液的实际波动情况之间存在直接联系^[3]。

为高效缓解燃油大幅晃动的现象，工作人员在最初进行改进设计的时候，根据对标车辆油箱内部结构的实际情况，决定采取下列改进措施。在现有的燃油箱内不增设隔板的情况下，将油箱的底部造型设计成两个向油箱内部的凸起，使其能够在燃油箱1/3和2/3处进行分别垂直布置，由于燃油箱左侧有着相对较高的高度，所以当出现油量超过独特定量的时候，势必会出现晃动，所以要决定增设底部凸起。在后续跟踪调查的过程中，笔者对燃油箱晃荡异响车辆的运行状况进行深入了解，特别是那些使用频率较高或者是经常在多种路况中使用的车辆，发现其在改进之后燃油箱异响的情况便不再出现，这也说明了改进方案的科学性与合理性。

结论：综上所述，持续不断地对EPSILON-C5燃油箱进行改进，能够有效提升其应用质量，对于保障车辆的持续平稳运行有着积极的促进作用。因此，工作人员务必要综合考虑各方面影响因素，并结合实际情况采取针对性的处理措施，进而有效解决多方面重难点问题。

参考文献：

[1]张允峰,张伟松,蒋发军,等.基于CAE技术解决某车型燃油箱防浪板断裂问题[J].内燃机与配件,2021,(2):45-46.

[2]霍裕蓉.某特种汽车燃油箱支架结构优化设计[J].建筑机械,2021,(2):65-67.

[3]许永胜.汽车燃油箱制造控制工艺及常见失效模式分析[J].时代汽车,2020,(14):133-135.