乘用車發動機罩鎖布置設計研究

葛坤

摘 要：文章主要從發動機罩鎖的基本布置，行人保護要求，防盜設計等方面進行初步研究，介紹了布置方法和要點，對機罩鎖系統的設計開發有一定參考意義。

關鍵詞： 機罩鎖；行人保護；防盜性能；布置研究

中圖分類號：U462 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988（2018）17-156-03

Abstract： In this article， Research the layout of hood latch system regarding to the factor that basic request， pedestrian protection and guard against theft， and introduce the key point and method to the layout， it has guidance for the hood latch development.

Keywords： Hood latch； Pedestrian protection； guard against theft； Research

CLC NO.： U462 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）17-156-03

引言

機罩鎖是控制汽車發動機罩開閉的裝置，其功能是保證機罩在使用時正常開啟和鎖閉，并保證車輛在行駛過程中機罩不會自動開啟。隨著近幾年汽車技術的發展和法規的不斷完善，機罩鎖除了實現其基本功能，還需要滿足行人保護，防盜性能的要求。本文從基本布置，行人保護和防盜策略幾個方面，對機罩鎖布置設計進行初步研究。

1 發動機罩鎖布置

1.1 基本布置

按照GB11568法規要求，機罩鎖必須滿足：1.能夠可靠的保持鎖緊或開啟；2.必須有二次開啟功能。機罩鎖一般包括主鎖和二級鎖，當主鎖失效時，二級鎖可避免機罩自動開啟起到安全保障作用。目前機罩鎖結構形式大多是主鎖和二級鎖集成在一起作為整體安裝。如圖1。

機罩鎖的開啟形式主要有兩種，一種是通過駕駛室內的解鎖手柄解開主鎖后，再通過機罩內部的二級解鎖手柄解開整個鎖體；另一種是連續兩次開啟駕駛室內解鎖手柄，實現解鎖。一般帶有二級解鎖手柄的鎖體結構簡單，布置方便，成本便宜。但操作繁瑣，多用于中低檔車型；而雙拉開啟的鎖體結構稍復雜，成本略高，但是操作舒適，多用于中高端車型。布置選型時需要綜合考慮成本，布置空間，用戶舒適性等因素。

根據人機工程需求，若采用帶有二級解鎖手柄的鎖體，必須保證有足夠的手部操作空間A，一般為20mm。如果手柄正下方沒有零件重疊，此空間可以減小到15mm，但必須保證手部傾斜的情況下有足夠的操作空間，同時開啟手柄距離機罩邊緣距離B應該在40～60mm。[1]如圖2。

采用雙拉開啟的鎖體，則需保證解鎖后機罩與格柵間隙大于15mm，方便人手操作。

機罩鎖一般布置在水箱橫梁前部或者后部，鎖扣一般焊接在機罩內板上。若鎖體布置時平行于Y軸，應保證鎖體與鎖扣嚙合點延長線與鉸鏈軸心線相交，如不能滿足，應保證偏離角度≤5°如圖3。

1.2 行人保護要求

隨著近些年行人保護法規的實施，需要從行人保護的角度考慮，提高碰撞得分。機罩鎖的布置主要涉及行人保護的頭部碰撞區域。根據GB/T24550的規定，兒童和成人的頭部碰撞區域由發動機罩前沿參考線WAD1000mm，兩側基準線，后沿基準線組成，其中WAD1000是用長1000mm柔性卷尺在汽車縱向垂直平面內沿著汽車前部結構橫向移動形成的幾何軌跡。如圖4。

鎖扣與機罩內板的連接點以及鎖體為硬點，布置位置對頭部碰撞傷害值HIC有重要影響。目前主要的布置方式有三種：1.機罩鎖布置在WAD1000mm之前，即頭部碰撞區域之外，如圖5；2.機罩鎖在WAD1000mm位置，一部分在頭部碰撞區域內，一部分在頭部碰撞區域之外，如圖6；3.機罩鎖在WAD1000mm之后，完全在頭部碰撞區域內，如圖7。

布置時應首先考慮把硬點布置在頭部碰撞區域之外，如果因造型，總布置等因素必須布置在頭部碰撞區域，則需考慮頭部碰撞的吸能空間[2]。根據不同布置位置，頭部吸能空間（鎖扣與機罩外板Z向距離）推薦值見表1。

進一步的，若頭部吸能空間不能滿足表1，則需要通過優化機罩鎖的局部安裝結構，如采用開孔形式弱化鎖扣安裝板剛度；鎖扣安裝板與內板搭邊避免垂直結構，建議傾角30°～45°使其具有更大吸能空間，如圖8；或采用可潰縮的鎖扣，即在傳統鎖扣基礎上改為采用2個鎖片與鎖扣鉚接，當行人頭部碰撞在機罩鎖區域時，兩側鎖扣支架發生變形，可使此處頭部傷害值有效降低[3]，如圖9。

1.3 防盜設計

隨著汽車保有量的增加，汽車偷盜案件時有發生。防盜設計近年來成為國內外主機廠研究的熱門課題。而機罩鎖是打開發動機艙的唯一方式，如果布置設計時未考慮防盜效果，會導致發動機艙很容易從外部打開，從而引起機艙內重要部件的丟失。目前對于防盜評價尚無統一標準，國際上權威的英國保險業對新車安全評價（Thatcham實驗）要求：偷盜者通過各種手段，120s內不能把車輛打開。[4]

機艙被盜的原因主要有：1.格柵開孔間距過大，偷盜者容易觀察到機艙內部結構，專業工具容易伸入機罩鎖位置；2.鎖體安裝位置裸露易被發現，未對鎖體進行遮蔽；3.鎖體拉線走向布置不合理，可通過專業工具觸及拉線實現解鎖。機罩鎖布置時應從以上幾個方面考慮防護，實現防盜。[5]

1.3.1 格柵造型設計影響

格柵造型設計，格柵開孔間距以及機罩與前保分縫位置都會對機艙防盜有影響。如大嘴或瀑布式格柵，開孔間距一般較大，容易從外部觀察到機艙內部，工具也易進入；如蜂窩格柵，開孔較小，觀察范圍較小，工具也較難進入，解鎖相對較難。因此有的車型采用將格柵上部靠近機罩鎖的一部分開孔封堵起來，使工具不易觸到機罩鎖位置，如圖10。

如果機罩與前保分縫X向靠后，則機罩鎖布置位置也可靠后，偷盜者工具難以觸及，有利于機艙防盜。

1.3.2 機罩鎖位置防護

機罩鎖一般安裝在水箱橫梁前部或者后部，若布置在水箱橫梁前部，從格柵開孔處易看到鎖體結構，需要額外設計防盜護板將鎖體遮蔽起來，保護鎖體及拉線不被觸及，如圖11。若布置在水箱橫梁后部，由于位置靠后有橫梁遮擋，工具難以觸及，防盜效果較好，如圖12。如果采用雙鎖，一般布置在兩側靠近翼子板處。有的車型在輪罩內側設計有蓄電池檢修口蓋，此時需要注意防止工具通過檢修口觸動鎖體，可設計防盜護板對鎖體及拉線進行完全保護。

1.3.3 機罩鎖拉線布置

機罩鎖拉線的布置走向也影響機艙防盜的效果。布置時應盡量將拉線位置隱蔽，如布置在水箱橫梁后部，或者在走線所經過的零件翻邊內部，使工具無法觸及，這樣的防盜效果最好，如圖13。

2 結束語

汽車發動機罩鎖的布置需要根據不同的車型統籌兼顧各個系統，考慮產品基本功能，行人保護要求以及發動機艙防盜等幾個因素，得出最優的方案設計。本文針對上述三個方面分別詳細論述了影響因素和布置要點，對于發動機罩鎖的布置設計有一定的借鑒和參考意義。

參考文獻

[1] 邱貴年.淺談某微型車發動機罩鎖布置方案.企業科技與發展. 2008年第18期.

[2] 陳舒陽.基于行人保護的某車型發動機罩總成的優化設計.2015中國汽車工程學會年會論文集.

[3] 李子云.基于行人頭部碰撞保護的發動機罩設計.汽車工程師. 2017年第8期.

[4] 徐娟.中國汽車防盜標技術準簡介.中國標準導報.2013年第2期.

[5] 李燕龍.汽車發動機艙防盜策略.汽車工程師.2014年第1期.