加油机使用的油枪叫做“自封油枪”,之所以称之为“枪”是因为有手柄,类似于扳机的开关手把,以及类似于枪管的加注管;跳枪则是指正常加注燃油到加满之后,开关把自动脱离锁止结构而停止加油。一般加油都会建议到加注到跳枪为止,那么加油枪究竟是如何自动跳枪的呢?
加油枪的加注管并不是一根简简单单的金属管,但是长度设计是很科学的;油管内部的白色(图片显示为白色)的是进气管,油箱是相对密封的塑料或金属箱体,内部会充满燃油和空气。加注到油箱里的汽油会挤压空气,部分空气则会从加油枪的进气管进入并开始恒压。但是在加注到接近满油的时候,油箱内的液面会堵住加注管的进气孔;此时理论上也能像吸入空气一样吸入燃油,不过加注过程中的燃油在油箱里会快速的流动。流动过程中会产生的负压吸力,概念就像是行驶中的车身表面的气流也会产生吸力,从而将车内空气抽出是一个道理。(堵住油管停止加油)
那么加油枪也就无法吸入什么了,同时会因为负压力而被“抽气”,此时自封结构就会弹起而“跳枪”。这种设计其实就像是个“隐形气动拉线”,利用抽气的负压来拉动锁止结构解锁,原理虽然简单但实际却很科学。不过加油枪也有异常跳枪的情况,很多汽车在加注刚开始的时候就会跳枪,这又是为什么呢?
加油枪的设计是有严格标准的,比如流速和加注管的长度;加油枪抻入油箱口的距离是固定的,出油口连接的油箱加注管路会经过油箱内压来计算加注量。只要加注管路内的燃油淹没加油枪的进气口,此时油箱内的燃油总量就是「安全容积」的标准。不过为了省心而加油一般会加注到2~3次跳枪后才结束,因为油箱的绝对容积和安全容积是有差值的;而且由于加油的速度过快,或者说油腔的流速或流量过大,会造成油箱的加注管在油箱内部快要达到安全容积之前出现“堵塞”,此时加油枪会跳枪,但还没有真正的加满。
比如在第一次跳枪之后不挪动加油枪的位置,再次加油还能稍加一些才会第二次跳枪;原因是油箱加注管路的燃油回流了一些,再次加油才会最接近安全容积的标准。但在第二次跳枪后还可以稍微挪动加油枪进行第三次加注,因为油箱的绝对容积冗余很大,多加1L左右的汽油一般都没有问题,加注后仍然会有充足的空气留给碳罐系统排气。碳罐连接的是油箱的顶部,燃油自然挥发为气态后,会通过管路流动到碳罐的活性炭位置;油气被活性炭吸附之后会将空气排出,这是防止油箱内部压力过高的设计。
核心问题:明明没有到接近加满的时候,为什么也会出现异常的跳枪呢?很多车辆都有这种问题,尤其是在夏季时的问题会非常明显。原因是夏季的气温很高,气温高则油箱内部的压力也会比较高,因为燃油会过量的挥发;那么加油时则很容易造成燃油的飞溅,这些液态燃油或过浓的油气流动也会堵塞加油枪进气口并产生负压,从而拉动自封结构导致跳枪。而且在加注流速过快造成时也容易造成燃油飞溅,这就是夏季加油容易跳枪的原因。
如果不论气温高低都会高频率的出现跳枪情况的话,原因可能会是另外两点。加油时拧巴加油机的油管。碳罐系统堵塞。很多车辆在加油时不把车辆的加注口朝向加油机,总要拉着油管转一圈加油;拧巴甚至弯折的油管会印象气道均衡压力,这也会造成加油枪位置的气压异常而触发自封结构。其次与油箱连接的碳罐系统一旦堵塞,加油时的油箱空气无法通过碳罐排气,结果会造成燃油在油箱内的异常流动。这都是可能造成异常跳枪的原因,如果存在类似的问题则要先想一想加油习惯是否正确,之后在考虑是否要检查碳罐系统。