华晨宝马320Li油箱泄漏侦破记

2016年7月18日，一位宝马粉丝从北京诺诺二手车公司提走了刚淘的宝马新3系轿车后，第一次去加油，吓人的事情发生了…

油箱刚加满，加油工就发现左后轮附近有大量汽油哗哗地漏到地面，赶紧拿黄砂盖。车主也大吃一惊，要是有个火星子，车子瞬间就报销了啊~！

于是急忙联系二手车销售顾问，就这样，刚提的宝马又被拖回店里。

是油箱有外伤，还是管路老化？或者之前的拆修没有装好？还是设计问题？… 一连串问号冒了出来。由于诺诺的“二手车修整检查”中并没有针对油箱的密封性检查（这里本来就不该出问题啊~），所以这个事件引起了技研部的高度好奇。

7月21日，总部派调查组飞抵北京。

油箱从车上拆下来后，透过灰尘，我们可以明显看油箱上被汽油冲刷过的痕迹。汽油泄漏来自于油箱左侧的堵盖。

PS：强烈建议同款国产宝马车主（还有5系）都关注一下这个部位，具体怎么查，请读完全文。不过后座下方的车身钢板并没预留孔洞，必须摘下整个油箱总成。

图：发生故障的油箱总成

看下图，汽油就是从这个圆盖子的上部漏出来的！前几天汽油刚流淌的痕迹还历历在目呢。此外，盖子中间有一个“没什么灰”的通道，这是盖子表面长期受汽油冲刷留下的痕迹。盖子周边的油箱上也不例外，说明这已经是老毛病了，前任车主也不止一次“水漫金山”，一定不堪其恐。

图：布满灰尘的油箱，以及泄漏处

大家细看一下漏油的地方。堵盖的上边缘有一个最宽处近1mm，长约100mm的缝隙。可以从特写照片里看到，部分位置还有拔丝状的物质，仿佛藕断丝连。

图：发生泄漏的上半圆弧

图：缝隙附近的丝状粘黏物

从缝隙里的灰尘积累看，也可以说明这个缝隙已经存在很久了。

我们对整个油箱外观做了仔细的检查，没有发现任何外力损伤痕迹和拆修痕迹。为了便于研究内部，我们抽干了汽油，并把油箱外部洗干净。

图：清洗时仍有残余汽油流出

由于这个缝隙接近油箱最高点，只有在汽油存量达到90%以上时，才会形成泄漏。整个淘车修整和试车过程的燃油量都在半箱以下，这个隐患没被能及时发现，直到客户提车后加满燃油才东窗事发。

图：油箱液位示意图

从痕迹上看，缝隙一定是很久以前就产生了，一种可能是0km缺陷，即出厂就带的问题；另一种可能是在后期使用过程中才逐渐产生的，我们得做进一步的调查。

先定义一下方位：把堵盖看作表盘，发生泄漏的缝隙大致在10:00~2:30的区域。

图：缝隙分布的范围

于是，我在堵盖和油箱洞口上标上表盘刻度，后面文章里都用“几点钟方位”来交流。

图：我在标注时钟表盘

纠正一下：不知道有多少人把这个堵盖的位置叫做“副油泵”（他们认为马鞍形油箱里面有主、副两个油泵），这是错误的，其实油泵和滤芯都只有一个。副油泵的说法其实指的是安装在油箱两侧的引流泵，利用文丘里原理将左侧油箱的油吸入右侧油箱，没有电机驱动，不能算作严格意义上的油泵。这个圆孔是为了方便工人安装左侧油箱里的附件的。装配完成后，就拿块堵盖，用热熔工艺把洞封掉。

要知道出厂时盖子到底有没有封好，我们得对熔接面的结构做细致研究，为此北京店同事和杜蕾斯配合，选了几个关键位置做剖切，顺便看看宝马的塑料油箱有多少科技含量。

图：一人按住，一人锯

图：杜蕾斯正在制造切片

科普一下：和很多车企一样，BMW早已全面采用高密度聚乙烯（HDPE）油箱，即俗称的“塑料油箱”，很多方面都比金属油箱更优秀。记得前段时间热传过一个帖子，揭发很多日系车还在使用金属油箱的帖子，的确不够厚道。

HDPE油箱的优势在于：

• 材料密度接近1，整体比铁皮油箱轻1/3左右；

•  吹塑工艺，容易制造成奇形怪状的腔体，适应复杂的底盘结构，充分利用空间；

• 无缝工艺，不容易应力集中，制造缺陷大幅下降，受压破损风险大大降低；

• 材料天生耐腐蚀，有很好的抗静电特性；

• 汽油蒸汽的挥发污染大大降低（采用多层HDPE更佳）；

• 这次我们要研究的油箱就属于良心的多层HDPE油箱。通过剖切，我们可以清楚地看到堵盖有多少层塑料制成。瞧瞧下面这张切片，数数看？ 

图：堵盖的截面切片

6.3mm的总厚度，已经高于市面上多数油箱产品了。塑料油箱属于高科技产品，每一层都有自己的功能，有的管锁住蒸汽，有的管阻燃，有的管结构支撑，有的管粘接… 而且都有很严格的测试来检验（比如耐火测试，真的是把加入汽油的油箱拿去BBQ哦！）这不是今天的重点，先略过吧。

刚才聊到剖切，凭借工具+巧手+细心+耐心，我们就可以提取任意位置的真实熔接情况。比如下面这个切片构造，细心的诺粉已经看出是8点钟处的熔接截面了吧？我就可以根据实物在纸上画出剖面图。

接下来我们对很多部位做了切片。整个过程非常花时间，锯片也搞断了好多。

图：得到一片优质切片需要反复尝试

6:00附近的区域，属于完好区域，剖面图绘制出来是这样的。熔接后，一些材料被挤压得凸出来，想象力好的车友可以推断两者熔接之前分别是啥造型。

图：6:00附近的剖切面-完好

缝隙最宽的地方在12:30附近，目前失效状态是这样的：

图：12:30附近的剖切面-缝隙处

结合6:00的剖面图我们可以看出，裂口是后来才产生的。因为箱体残留了一些原本属于堵盖的材料，堵盖上也带走了一些原本属于箱体的材料，所以堵盖原来是熔接良好的，后来由于某种原因出现拉扯，独辟蹊径，撕开了一个新的裂缝。

下面这张剖面图是模拟撕裂前的状态。蓝色虚线是即将扯开的裂缝，它并未沿着熔接面走，说明熔接强度还是OK的。

图：12:30附近的剖切面-撕裂前

好了，我们排除了0km缺陷的可能。有人会说，这不简单么，如果是0km缺陷，客户早就闹回4S店保修去了。情理上是这样的，也许适用于99.9%的情况，但工程师更愿讲证据。

2012年，油箱出厂时，堵盖熔接得好好的，为啥用到后面就裂开了呢？我相信这也是BMW和油箱供应商最关心的问题。今天我们聊得浅显一点，这样帖子容易理解。

不用分析都知道，既然发生撕裂，那么一定是堵盖变小了！

为啥不是洞洞变大了呢？因为调查初期，就有个可疑的细节引起了我们的注意，就是故障油箱的堵盖是“凹陷”的。当时我们无法判断这个造型是故意设计的，还是因为某种原因而“变凹”的。（不急不急，新油箱到货时就知道了！）

图：堵盖是向下凹陷的

如果真的是后来“变凹”的，会不会是油箱内的负压呢？记得有时候拧开油箱盖很困难不？或者是拧开盖子时有“噗呲”吸气的声音？这都是油箱的供气管路受阻的症状。于是，技师排查了油箱和碳罐相连的各个管路，以及碳罐本身，排除了负压致凹的可能。那还会是啥原因呢？

受热收缩是塑料的天性，那么一个大胆的假设跳了出来：盖子既然是多层材料制成的，如果每层的受热收缩率不一样，盖子就会发生弯曲！

如果靠外层的材料遇热收缩更显著，盖子就会呈现实物这样的凹陷。换句话说，我如果把盖子“压平”回去，缝隙也许正好拼合上。为了验证这个推断，我先得获取盖子目前的截面造型，于是把它切成两半进行精确测绘。

图：切半后对截面弧度测量

我用CAD还原了弯曲盖子的截面，如果让上表面舒张，把盖子还原成平直的话，右边那个缝隙正好被顶满！

图：如果盖子被压平，缝隙正好顶满

哈哈，外层材料收缩导致堵盖弯曲的推论很可能是成立的！接下来，技研部的吴越大王做了一个更有价值的实验。

我们选了一块略弯的堵盖样本，在室温下（27℃）测出弯曲面距桌面的缝隙，然后把它放入沸水中煮20分钟，再进行相同测量，结果看下面两张图吧。

图：煮前，弯度测量

图：煮后，弯度增加

烹煮明显加剧了复合材料的弯度，所以受热致凹的结论是完全成立的，于是我们更有信心：很可能堵盖原本就是平的。受热导致弯曲，弯曲导致跨度不足，撕裂了边缘（如下图）。

图：堵盖边缘撕裂机理-按真实尺寸

为啥是12点，为啥不是6点、9点…？依我们调查的风格，还必须回答这个问题。

下面是堵盖的正视图，我们可以明显看到堵盖和箱体洞口是偏心的。为啥是偏的呢？有人会说，简单啊，因为12点附近撕开缝了啊~。别进入死循环哈，现在问题就是“为啥撕开的是12点“？

图：堵盖偏心示意图

还记得那张两个人锯盖子的照片么？仔细看看，你会发现堵盖背面熔化部分露出的宽度是不一样的。

这个熔化区域，就是盖子在封堵之前的加热处理痕迹，从露出的熔化痕迹宽度上看，就可以判断熔接装配时，堵盖并没摆在正中位置，而是略微偏下。所以6点钟附近熔接面更宽更牢，12点附近熔接面就相对窄一点。（细心的粉丝，请回看我前面的界面手绘图，也可以看出6点熔接宽度比12点宽）

当堵盖发生收缩时，相对薄弱的12点附近当然成为第一突破口咯。于是本来就略微偏下的盖子，撕开缝后就显得更加偏下了。

经历了上面这些折腾，一个好好的圆盘已经像披萨一样被切成了块块。进一步端详，我在撕裂面上发现了类似“车削纹”的痕迹。这些横向纹理是怎么回事呢？

图：12:30方向附近的撕裂面特写

图：撕裂面上的横纹特性

为了让大家清楚这个横纹位于撕裂面的具体位置，我在刚才的示意图里加了个金圈标注了一下，位置如下图所示。

图：发现横纹的断面位置

这跟聚乙烯的材料特性有关。举个很形象的例子，如果你在拉开透明胶带时稍作停顿，胶带上就会留下一个痕迹，停留几次就会有几次痕迹。

图：拉透明胶时停留造成的痕迹

这些断面横纹就类似扯透明胶带上的停顿痕迹，它们说明，盖子不是“咔擦”一下就撕开的，而是多次累积形成的。每一次显著高温史都会触发一次材料明显收缩，相邻两次收缩之间就会留下一个横纹。不断反复，终于撕开一条口子，造成燃油泄漏。

从上面这张图上，你甚至可以数出来，堵盖的内层材料（浅灰色）上有两道痕迹，而油箱的外层材料（黑色）上留下了近十道痕迹。这些信息好比密码线索，默默地等你开启下一扇密室的大门，就看你要探多深了（篇幅太长，我还是早点收摊儿吧）。

总之，凡事都有痕迹，关键看你是否留意。（这句话是我编的，另一个适用面更广的版本叫：若要人不知，除非己莫为。）

你可能正要拍手称赞，不过别忘了，上述所有结论都基于“堵盖原先是平的”的假设，由于我们暂时还不知道堵盖的最初造型，所以还得等新的油箱到货再说。

至少，调查到现在，所有线索都把疑点高度集中在油箱本身。由于故障油箱是国产的，我们开始担心起来，于是立刻叫停已经订货的国产油箱，改定了德国产的油箱。在这里得严重感谢车主的高度理性，以及沈阳Mission X车友提供货源信息支持！

7月24日，我登上回上海的飞机后，订购的德国产油箱到达了北京店。下飞机后，我收到了同事的消息：新到油箱的堵盖，是~平~的~…

图：新到油箱的堵盖

细心的北京店同事还在网上找了好几个店家展示的同款拆车油箱照片，发现照片里不少堵盖都是凹的，可以说这些旧油箱同样处在危险的边缘。

店里还发现了一些明显不同的做工细节。比如继续拿偏心来说，看看燃油泵这边的洞口熔接偏心度，我们只上图就不说话了。

图：油泵洞口的翻边偏心-故障油箱

图：油泵洞口的翻边偏心-德国产

或者再看看铭牌吧，同一厂家在不同国度的产品罢了。细看笔划的细节，为啥我总觉得右边的更像正品呢？

图：油箱铭牌的对比

无独有偶，2015年8月，华晨宝马出现过类似事件，并对旗下的4335辆X1进行过召回，网上信息对问题的描述比较简单：“本次召回范围内，部分车辆由于供应商制造原因，部分批次燃油箱的燃油泵安装口处发生变形，导致密封不良，车辆燃油箱可能在加满燃油后发生泄漏，存在安全隐患。”这次，相似的问题发生在油箱的另一侧而已。

如果以上分析是对的，那么这个隐患会伴随使用该零件的每一辆国产宝马，只不过爆发失效（燃油泄露）的比例视情况而定罢了。但在车企看来，再小的失效率，都不会削弱燃油泄漏的危险级别，一旦等恶性案例出现，补救成本就会更高。希望这篇作业可以帮助大家节约时间，更快获得调查结果和整改方案。因为我们都宝马车主、宝马死忠粉丝。

☛比原厂还原厂！实拍安装宝马行车记录仪详细过程

☛iPhone手机设置BMWsky M铃声教程

☛宝马、MINI故障灯查询系统说明

☛M2加装远程控制详细过程

☞BMWsky会员卡申请说明

长按识别二维码，加入BMWsky！

宝马销售、维修、改装行业的朋友

请点击 | 阅读原文 |