汽車門鎖故障診斷技術研究

王立偉　鄔英光

摘 要 汽車門鎖作為整車上的一個重要安全部件，起著防盜、保護乘員安全的重要作用，文章介紹了一種常見汽車門鎖的構造和工作原理，并通過一個實例簡述了汽車門鎖棘輪和棘爪嚙合的基本要點。

關鍵詞 汽車門鎖 故障診斷 技術 研究

中圖分類號：U472 文獻標識碼：A

0引言

汽車門鎖故障是在一定條件下表現出來的，常見故障現象有車門關不上、打不開等。在車門剛度滿足要求的情況下，主要故障集中在門鎖系統中，若不及時排除門鎖故障，不但會造成經濟上的損失，還有可能引發重大部件事故或給汽車用戶造成人身傷亡事故。因此，若能根據故障描述特征，及時找出發出異常的確切部位與原因，就能提前作出故障診斷，并及早加以排除。

1汽車門鎖種類及發展歷程

從汽車發明至今，汽車門鎖經歷了機械門鎖、電動門鎖、智能門鎖的發展過程。電子智能門鎖采用電子電路控制，以電磁鐵、微型電動機和鎖體為執行機構，是機電一體化安全裝置。

2門鎖系統的簡介

汽車門鎖系統主要分為兩大部分：內外操縱機構和鎖止機構。

（1）操縱機構：將操縱動作傳遞到鎖體上的全部零件的總稱，包含內外手柄及其連桿機構。

（2）鎖止機構：將車門鎖止的部件。包含：鎖體、鎖扣、鑰匙、鎖芯及涉及到的連桿機構等。

（3）汽車門鎖有兩個檔位：半鎖緊位置和全鎖緊位置。半鎖緊位置：車門不完全關閉時，鎖體與鎖扣所處的嚙合位置；全鎖緊位置：車門完全關閉時，鎖體與鎖扣所處的嚙合位置；

（4）橫向：當門鎖處于鎖緊位置時，垂直于鎖體和鎖扣的嚙合點和門鉸鏈旋轉中心線所確定的平面的方向；

（5）縱向：當門鎖處于鎖緊位置時，在鎖體和鎖扣的嚙合點和門鉸鏈旋轉中心線所確定的平面內，并與鉸鏈旋轉中心線垂直的方向；

（6）縱向載荷：鎖體和鎖扣在半鎖緊位置應能承受4500N的縱向載荷；在全鎖緊位置應能承受11110N的縱向載荷均不得脫開。

（7）橫向載荷：鎖體和鎖扣在半鎖緊位置應能承受4500N的橫向載荷；在全鎖緊位置應能承受9000N的橫向載荷均不得脫開。

3門鎖工作原理

關車門時：在關車門的撞動慣性力作用下，棘輪受鎖扣的壓迫克服棘輪回位彈簧作用力而轉動，棘爪在止動彈簧的作用力下將棘輪卡住，完成鎖緊車門動作。

開車門時：通過操縱內外手柄，解除棘爪對棘輪的止動作用，棘輪在回位彈簧的作用力下轉動彈開，車門被打開。

4失效案例機理解析

近期有一個故障案例，量產初期某車在半鎖緊位置時，用手向外可以把車門扒開，不符合橫向載荷半鎖緊位置時能夠承受4500N的力不脫開的要求，引起工程師的特別關注。通過排查門鎖周圍附件，排除周圍附件的原因，最終問題鎖定在棘輪和棘爪半鎖緊位置的嚙合方面存在異常。

棘輪和棘爪的旋轉中心固定后，在半鎖緊位置當棘輪受到鎖扣施加的開啟方向上的力后，棘輪繞棘輪的旋轉中心順時針旋轉，此時棘爪阻止棘輪旋轉，門鎖鎖止在半鎖緊位置。

棘輪半鎖緊位置的嚙合面為圓弧面，標注直徑為∮48.2mm，當棘輪和棘爪嚙合到半鎖緊位置時，嚙合后的受力方向始終通過棘輪圓弧的中心線，即始終通過∮48.2mm這個圓弧的中心點。

根據杠桿原理可知，當在車門上施加向外的力越大時，棘爪沿順時針旋轉運動的力也越大，當足以克服棘輪和棘爪半鎖緊位置時的摩擦力以及棘爪止動彈簧的復位力時，就會出現案例中描述的問題，即車門半鎖緊時用力向外扒車門，車門就會被扒開，影響乘員人身安全。

5此案例解決方案

通過失效機理解析，解決此類故障的要點是：半鎖緊位置受力方向通過的直線，必須在棘爪旋轉中心點的左下側。

圍繞上述要點，解決方案有兩種：（1）通過改變棘輪、棘爪的旋轉中心位置，使半鎖緊位置的受力方向移動到棘爪旋轉中心點的左下側；（2）通過順時針改變棘輪半鎖緊位置的圓弧角度，也可以使半鎖緊位置的受力方向移動到棘爪旋轉中心點的左下側，此時半鎖緊位置棘爪的運動趨勢是沿逆時針旋轉，即對車門施加向外的力越大，棘輪和棘爪嚙合的越緊密，不會出現失效案例的現象。

加大棘爪止動彈簧力的方案不可取，因為這會增加內外把手的開啟力，還會使車門開閉時的聲音加大，影響整車品質。

6結語

經上所述，任何汽車門鎖故障都是具有一定規律的，只有抓住故障的規律，才能有效進行故障診斷并排除故障，提高汽車的使用性能和安全性能，從而減少各類事故的發生，保護人們的生命財產安全，讓汽車更好地全心全意地為人們服務。

參考文獻

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