Návrh zpřesnění výpočtu měřicích bodů hladinového palivoměru osobního automobilu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá nepřesností indikace palivoměru, která byla zaznamenána v produkci palivových senzorů ve firmě Robert Bosch České Budějovice GmbH. V první části práce je popsán princip funkce potenciometrického palivoměru. Následuje popis návrhu designu palivoměru s ohledem na fyzikální principy a požadavky objednavatele. Teoretická část také poskytuje stručný pohled na toleranční řetězec rozměrů sestavy palivoměru a vliv tolerancí rozměrů komponent na přesnost indikace senzoru. Jsou popsány a porovnány metody, které jsou v RBCB použity pro toleranci přesnosti indikace palivoměru. Praktická část začíná analýzou dat z výrobních linek. Následuje určení parametrů, jež mají hlavní vliv na míru výskytu palivoměrů, které při výstupní kontrole nesplňují kritéria kladená na přesnost indikace. Na základě získaných poznatků je provedena analýza materiálu drátu plovákového ramene palivoměru, která má za cíl určit míru vlivu materiálových vlastností drátu na přesnost indikace senzoru. Jsou provedeny jak zkouška tahem, tak metalografická analýza materiálu drátu plovákového ramene. Byla nalezena podstatná rozdílnost míry výskytu palivoměrů nesplňujících požadavky na přesnost v závislosti na konkrétním dodavateli drátu plovákového ramene. Zkouška tahem prokázala rozdílnost mechanických vlastností materiálu drátu plovákového ramene mezi konkrétními dodavateli. Je navržena změna rozvržení vodivých drah odporové desky palivoměru. Je navrženo rozšíření kontrolních prstů vodivých drah odporové desky, které má za následek pokles míry výskytu palivoměrů, které při výstupní kontrole nesplňují kritéria kladená na přesnost indikace. Je proveden odhad velikosti tohoto poklesu. Jsou navrženy další změny designu, jejichž aplikace by vedla k poklesu míry výskytu palivoměrů, které při výstupní kontrole nesplňují kritéria kladená na přesnost indikace.

This thesis deals with indication accuracy issues encountered in the series production of potentiometric fuel level sensors in Robert Bosch Ceske Budejovice GmbH. In the first part of the thesis working principle of a potentiometric fuel level sensor (FLS) is described. Then basics of design process of FLS are specified based on the laws of physics and customer specification. The theoretical part also provides brief insight into analysis of tolerance chain of dimensions of FLS components and its impact onto indication accuracy. Methods of tolerance of FLS indication accuracy are described, analysed and compared. Practical and experimental part is opened with an analysis of data collected from assembly lines. Identification follows of FLS parameters with a particular influence on the rate of FLS non-complying with the indication accuracy criteria at the output control. Based on the findings an analysis is performed of the wire arm material in order to evaluate the influence of the wire arm material properties on dimensional stability of the wire arm. Tension test and metallographic analysis of the wire arm material are conducted. Considerable variation of indication accuracy was discovered depending on the wire arm supplier. Tension test of the wire arm material proved variation of mechanical properties among individual wire arm suppliers. Design change of layout of resistor card of FLS is proposed. Based on tolerance method applied for the tolerance of FLS indication accuracy, widening of checkpoint pads of the resistor card layout is proposed with the consequence of decrease of rate of non-complying FLS that are identified at the output control. The estimation is carried out of a decrease of rate of non-complying FLS that are identified at the output control. Further design changes are proposed which would eventually lead to a decrease of the rate of beyond specification FLS.